سامانه مزرعه
2 سال پیشهرچند تاریخچه دقیق پیدایش کشاورزی به درستی روشن نیست، با این حال مدارک موجود نشان میدهند که عملیات کشت و کار به منظور تولید غذا توسط بشر دست کم سابقهای ده هزار ساله دارد. کشت و کار پیوسته به مرور سبب کاهش باروری خاکها شد. از طرف دیگر افزایش تدریجی جمعیت موجب شد تا غذای تولیدی به واسطه کشاورزی سنتی آن روزگار که بقایای گیاهی تنها عامل حاصلخیزکننده خاک به حساب میآمدند، کافی نباشند.
پس از آن با پیشرفت علم و دانش، دانشمندان با بررسی سازوکار رشدی گیاهان موفق به ساخت کودهای شیمیایی برای بهبود کمبودهای غذایی رشد گیاه شدند. اما در دهههای گذشته به دلیل مصرف کودهای شیمیایی، اثرات زیستمحیطی متعددی از جمله انواع آلودگیهای آب و خاک و مشکلاتی در خصوص سلامتی انسان و دیگر موجودات زنده به وجود آمد.
سیاست کشاورزی پایدار و توسعه پایدار کشاورزی، متخصصین را بر آن داشت که هر چه بیشتر از موجودات زنده در خاک در جهت تأمین نیازهای غذایی گیاه کمک بگیرند و اینگونه بود که تولید کودهای زیستی آغاز شد.
در این مقاله به معرفی کودهای زیستی، مزایا، انواع و روشهای استفاده از آنها میپردازیم.
کود زیستی چیست؟
کودهای زیستی یا کودهای بیولوژیک (Biofertilizer) به کودهایی گفته میشود که دارای تعداد کافی از یک یا چند گونه از میکروارگانیسمهای سودمند خاکزی یا همزیست با ریشه هستند. این میکروارگانیسمها شامل باکتریها، جلبکهای سبز آبی و قارچها میباشند.
ریزجانداران موجود در کودهای زیستی از راههای مختلف سبب بهبود رشد و عملکرد گیاهان و کیفیت محصول آنها میشوند:
- تولید هورمونهای گیاهی مانند اکسینها، سیتوکنینها و جیبرلینها
- جلوگیری از تولید اتیلن
- تثبیت زیستی نیتروژن
- حل کردن فسفاتهای معدنی
- معدنی کردن فسفاتهای آلی و دیگر عناصر غذایی
- مقابله با عوامل بیماریزای گیاهی از طریق تولید سیدروفور، آنتیبیوتیک، آنزیم و ترکیبات قارچکش
- رقابت با ریزجانداران مضر در خاک
مصرف کودهای زیستی کمهزینهتر بوده و آلودگی محیطی ایجاد نمیکنند.
مزایای استفاده از کود زیستی
استفاده از کودهای زیستی دارای مزایای متعددی است که مهمترین آنها عبارتند از:
۱. افزایش میزان مواد غذایی و مواد آلی خاک
۲. بهبود بافت خاک و افزایش حاصلخیزی
۳. کاهش نیاز به مصرف کودهای شیمیایی (بهتر است به صورت مکمل با کودهای شیمیایی استفاده شوند)
۴. افزایش قدرت جذب مواد غذایی توسط گیاهان تا ۵ برابر
۵. افزایش عملکرد محصول
۶. جلوگیری از فرسایش خاک
۷. حذف پاتوژنهای عوامل بیماریزای گیاهی در خاک
۸. طبیعی و سازگار با محیط زیست بودن
۹. مقرون به صرفه بودن
۱۰. مؤثر بودن حتی در شرایط نیمه خشک
۱۱. تثبیت نیتروژن بیولوژیکی خاک به شکل قابل دسترس برای گیاه
۱۲. تأمین مواد مغذی گیاه با هزینه کم برای محصولات متوالی
محدودیتهای استفاده از کود زیستی
استفاده از کودهای زیستی دارای محدودیتهایی نیز میباشد:
- رهاسازی مواد مغذی به صورت آهسته و در طی زمان انجام میشود
- برخی از انواع کودهای زیستی فقط برای محصولات خاصی قابل استفاده هستند
- در خاک بسیار خشک یا گرم، کارایی خود را از دست میدهند
- کارایی کمتر نسبت به کودهای مصنوعی (کودهای شیمیایی مواد مغذی را مستقیم اضافه میکنند اما کودهای زیستی باعث افزایش حلالیت و تغییر شکل مواد مغذی موجود در خاک میشوند)
- تراکم مواد مغذی در کودهای زیستی کمتر است، بنابراین برای رساندن مواد مغذی کافی به گیاه باید از مقادیر بیشتری استفاده شود
دستهبندی کودهای زیستی بر اساس نوع میکروارگانیسم
کودهای زیستی بر اساس نوع میکروارگانیسم موجود در آنها به چهار دسته تقسیم میشوند:
الف) کودهای زیستی باکتریایی
شامل ریزوبیوم، ازتوباکتر، آزوسپریلیوم و سایر باکتریهای مفید
ب) کودهای زیستی قارچی
شامل میکوریزا و سایر قارچهای همزیست
ج) کودهای زیستی جلبکی
شامل جلبکهای سبز آبی و آزولا
د) کودهای زیستی اکتینومیستها
شامل فرانکیا و سایر اکتینومیستهای مفید
انواع کودهای زیستی و کاربرد آنها
۱. ازتوباکتر
این کود زیستی به روش غیر همزیستی عمل میکند. ازتوباکترها با تولید مواد محرک رشدی مانند گروههای ویتامین B، اسید ایندول استیک و اسید جیبرلیک، ۲۰ تا ۴۰ گرم از منبع کربن مورد نیاز برای رشد گیاه را تأمین میکنند.
مزایا:
- افزایش عملکرد گیاهان هدف تا ۱۵ درصد
- حفظ حاصلخیزی خاک
- کنترل بیولوژیکی بیماریهای گیاهی
- کاهش میزان مصرف سموم شیمیایی
مناسب برای:
- گیاهان زراعی: گندم، جو، ذرت، کلزا، خردل، آفتابگردان، کنجد، پنبه، نیشکر، دانه کتان
- درختان میوه: موز، انگور، پاپایا، توت، نارگیل
- گیاهان جالیزی: هندوانه، پیاز، سیب زمینی، گوجه فرنگی، گل کلم، فلفل، تنباکو
- گلها و گیاهان جنگلی
۲. ریزوبیوم
این کود زیستی به روش همزیستی عمل میکند. ریزوبیوم با تثبیت حدود ۲۰۰ کیلوگرم نیتروژن مورد نیاز گیاه به روش مستقیم و تغییر شکل ازت موجود در خاک به فرم قابل جذب، نقش مهمی در حاصلخیزی خاک ایفا میکند.
مزایا:
- افزایش ۳۰ درصدی کیفیت و مقدار محصول
- باقی ماندن نیتروژن برای محصول بعدی
مناسب برای:
- حبوبات: نخود، عدس، لوبیا چشم بلبلی
- دانههای روغنی: بادام زمینی، سویا
۳. باکتریهای حل کننده فسفات
این دسته از کودهای زیستی آنزیمهایی تولید میکنند که فسفات آلی نامحلول در خاک را به شکل محلول و قابل جذب برای گیاه تبدیل میکند.
مزایا:
- افزایش عملکرد گیاهان تا ۳۰ درصد
- مناسب برای همه گیاهان
۴. باکتریهای حل کننده روی
این نوع کود زیستی برای انواع خاک با pH محدوده ۶.۵ تا ۸.۵ مناسب است. باکتریهای موجود در این کود، روی مورد نیاز گیاه را که به شکل اکسید روی، فسفات روی و کربنات روی در خاک تثبیت شده است، حل میکنند.
مناسب برای:
- غلات، ارزن، حبوبات، سبزیجات، فیبر و دانههای روغنی
مزیت ویژه:
- افزایش جذب روی و غنیسازی غلات
۵. باکتریهای محرک رشد گیاه (PGPR)
این دسته شامل دو نوع اصلی است:
- کود زیستی باسیلوس: حاوی گونههای باسیلوس
- کود زیستی سودوموناس: حاوی گونههای سودوموناس
این باکتریها رشد گیاه را از طریق حل شدن مواد مغذی، تولید هورمون و سرکوب بیماریها افزایش میدهند.
۶. کود زیستی آزولا
این کود حاوی سرخس آبی و سیانوباکتری تثبیت کننده نیتروژن به نام آنابنا (Anabaena) است. این دو موجود با هم نیتروژن اتمسفر را تثبیت کرده و به باروری شالیزار کمک میکنند.
۷. کودهای زیستی جلبک سبز آبی
این کودها حاوی سیانوباکتریهای تثبیت کننده نیتروژن هستند که به حاصلخیزی خاک کمک کرده و مواد مغذی گیاه را تأمین میکنند.
روشهای استفاده از کودهای زیستی
۱. فرو بردن ریشه نهال و نشا در محلول کود
نهالها یا نشاهای گیاهان به مدت ۸ تا ۱۰ ساعت در بستر محلول کودی قرار میگیرند. این روش بیشتر برای محصول برنج قابل استفاده است.
۲. بذر درمانی
دانهها در مخلوط کودهای نیتروژن و فسفر به همراه کود زیستی فرو میروند، سپس خشک شده و در اسرع وقت کاشته میشوند.
۳. درمان خاک
کودهای زیستی به همراه کودهای کمپوست مخلوط شده و به مدت یک شب نگهداری میشوند. سپس این مخلوط روی خاکی که بذرها باید کاشته شوند، پخش میشود.
۴. آبیاری قطرهای
محلولهای کود زیستی را میتوان به آب آبیاری اضافه کرد و از طریق سیستمهای آبیاری قطرهای مستقیماً به ریشه گیاهان رساند.
جایگاه کودهای زیستی در کشاورزی پایدار
مصرف فرآوردههای کشاورزی زیستی موجب میشود که در تغذیه گیاهان و درختان، تعادل بین عناصر مورد نیاز در خاک به هم نخورد. در این نوع کشاورزی:
- در هنگام رشد، نیازی به استفاده از سموم و آفتکشها نیست
- به جای سموم شیمیایی، از شیوههای زیستی مانند ریزاندامگان مفید، کفشدوزک، زنبورها و باکتریها استفاده میشود
- از ارقام مقاوم به آفتها در کشت و زرع بهرهبرداری میشود
- از دانههای اصلاح شده ژنتیکی و در معرض تابش پرتو قرار گرفته استفاده نمیشود
توصیه میشود در برنامه غذایی باغات و مزارع خود، علاوه بر استفاده از کود شیمیایی که حاوی عناصر ضروری و مورد نیاز گیاه به طور مستقیم است، از کودهای زیستی نظیر خاکبرگ، جلبک، کودهای حیوانی و بیولوژیکی نیز به صورت تلفیقی استفاده شود.
جمعبندی و نتیجه گیری
کودهای زیستی با بهرهگیری از میکروارگانیسمهای مفید خاک، راهکاری پایدار و سازگار با محیط زیست برای تأمین نیازهای غذایی گیاهان ارائه میدهند. این کودها با مزایایی مانند افزایش حاصلخیزی خاک، کاهش نیاز به کودهای شیمیایی، افزایش عملکرد محصول و حفظ سلامت محیط زیست، جایگاه ویژهای در کشاورزی مدرن پیدا کردهاند.
اگرچه کودهای زیستی دارای محدودیتهایی مانند رهاسازی آهسته مواد مغذی و کارایی کمتر در شرایط نامناسب خاک هستند، اما استفاده تلفیقی از کودهای زیستی و شیمیایی میتواند بهترین نتیجه را برای باغداران و کشاورزان به همراه داشته باشد.
محصول نهایی حاصل از مصرف کودهای زیستی، عاری از باقیماندههای سمی و شیمیایی بوده و سلامت مصرفکنندگان را تضمین میکند.