كودهاي بيولوژيك : Biofertilizer ( Biological Fertilizer)
منظور از كودهاي بيولوژيك يكسري از ميكروارگانيسم هاي يا موجودات زنده اي هستند كه مي توانند درتامين قسمتي از نيازهاي غذايي گياهان موثر واقع شوند .
انواع مختلف اين ميكروارگانيسم ها :
1) ميكروارگانيسم هاي ثبت كننده ازت يا دي از وتروف ها (BNF)
2) قارچهاي ميكوريزا Mycorhiza fungi
3) ميكروارگانيسمهاي حل كننده فسفات ها Phosphate solubizing Microganisims (P.S.M)
4) تنظيم كننده هاي رشد گياهيPGR ) يا(PGPR
5) تيوباسيلوسلها
6) كرمهاي خاكي
1)ميكروارگانيسم هاي ثبت كننده ازت يا دي از وتروف ها (BNF)
انواع روش هاي مختلف تثبيت نیتروژن :
1- تثبت به روش همزيستي باكتريهاي جنس رایزوبيوم با خانواده گياهان لگومFabaceae
2 - تثبت به روش آزاد زي غير همزيستي
3 - تثبت به روش همیاری در غلات
مانند Azospirilium با خانواده گياهان Gramineae يا Poaceae ( گندم – جو – ذرت)(تثبیت كمتراز حبوبات)
* نیترواکسین ها: حاوی دو نوع میکروارگانیسم شامل Azospirilium و Azotobacter می باشند ودر تثبیت نیتروژن دخالت دارند.
2) قارچهاي ميكوريزا My corhiza fungi
1- اكتو ميكوريزا: آنهايي هستند كه بعد از اتصال قارچ با ريشه، ميسیليومها تا فضاي بين سلولي ادامه پيدا مي كند .
2- اندوميكوريزا : آنهايي هستند كه بعداز اتصال قارچ بار يشه، ميسیليومها تا داخل سلول مي روند .
3- اكتاندوميكوريزا: آنهايي هستند كه ميسیليومها بعد از اتصال قارچ به ريشه، هم به داخل سلول وهم فضاي بين سلولي مي روند .
بيش از 85% گونه هاي گياهي در كل دنيا قابليت همزيستي با ميكوريزا را دارند اما در بين گياهان زراعي قارچهاي اندومكيوريزا از همه مهمتر وكارايي بيشتري دارند و يكي از مهمترين اندوميكوريزا قارچهاي VAM- Fungi مي باشند .
VAM – Fungi Vesicular Arbuscular Mycorhiza Fungi
ميكوريزاي ويسكولار - آربوسكولار یا ميكوريزاي بوته اي – كيسه اي
VAM- Fangi
يكي ازاثرات مفيدي اين قارچ سطح جذب ريشه را افزايش مي دهد و آب ومواد غذايي را كه ريشه گياه آنها را نمي تواند از مناطق دورتر جذب كند ، جذب مي نماید. وباعث مقاومت به خشكي نيز مي شود . اما نقش مهمتر آن ، اين است كه جذب فسفر را افزايش مي دهد .
ميكوريزا ، آنزيمي ترشح مي كند بنام فسفاتاز، كه این آنزیم باعث مي شود فسفري كه درخاك وجود دارد و بصورت غير قابل جذب می باشد به فرم قابل جذب در آمده تا گياه بتواند از آن استفاده كند وا زجنس Columo ssp مي باشد. علت استفاده از آنها اين است كه جمعيت آنها درخاك كم است.
3)ميكروارگانيسمهاي حل كننده فسفات ها Phosphate Solublizing Microganisims (P.S.M)
این ميكروارگانيسم ها دراثر فعاليت، از خود موادي ترشح مي كنند تا فسفري كه در خاك است وبه صورت غير قابل جذب می باشد به فرم قابل جذب درگياه در مي آيد. به انواع باسيلوسها (Bacillus) و سودومانس ها Pseudomonas)( مي توانيم اشاره كنيم.
کود بیولوژیک بیوم پلاس:
حاوی دو نوع میکروارگانیسم شامل یک قارچ از جنس Glomus (حل کننده فسفات) و باکتری حل کننده فسفات Bacilus coagulans می باشد.
4) تنظيم كننده هاي رشد گياهيPGR ) يا(PGPR
Growth regulatorPlantORPlant Growth promoting Regulator
اينها از طريق تاثير بر تغييرات هورموني، باعث تغيير و تحولاتي در گياه مي شوند. به عنوان مثال بر روي رشد گياه ، طويل شدن اندامها ، توسعه ريشه ها ، زودرسی ، وغيره مي تواند تاثير بگذارد ، يكي از بهترين آنها Sterptomyces ها هستند علاوه براينكه يك PGR است، از خودش ترشحاتي دارد كه شبيه تركيبات آنتي بيوتيكي مي باشد ومي تواند به عنوان ضد عفوني كننده بذر نيز بكار رود [ روي پاتوژن مي تواند نقش كنترل كننده اي داشته باشد ].
5) تيوباسيلوسلها :
يكسري باكتري گوگردي هستند كه دراثر فعاليتهاي آنها PH خاك پائين مي آيد وقابليت جذب بعضي از عناصر مي تواند افزايش پيدا كند .
6) كرمهاي خاكي :
در نتيجه فعاليت آنها درخاك وري كمپوست توليد مي شود.
بطور كلي همانگونه كه قبلا اشاره كرديم اكولوژي گياهان زراعي علمي است كه عوامل محيطي را دررابطه با بازدهي وتوليد گياهان كشت شده بررسي مي كند .
طبق نظروستلاک افزايش وزن مواد آلي جديد كه بوسيله فتوسنتز درطي يك دوره زماني خاص توليد شده است وبصورت مقدار بيان مي شود توان توليد ناميده مي شود.
مي توانيم توليد يا عملكرد يك گياه را تابعي از عوامل زير ببينيم:
Y= F(E,P,M,S) عملكرد
E = محیط P = گیاه M= مدیریت S= مسائل اجتمائئ( دانش زارع، قابلیت ها و توانایی ها)
عامل كه مي تواند بسیار تاثیرگذار باشد Gentic Capacity است يعني ظرفيت يا پتانسيل ژنتيكي آن رقم .
عملکرد از سه دیدگاه بررسی می شود: کمی- کیفی – زایشی
امروزه در ایران بیشتر مسایل کمی مورد توجه قرار می گیرد، ولی از دیدگاه اکولوژی بعد زایشی مطرح است یعنی این مهم است که گیاه کاشته شده بتواند در آن شرایط اقلیمی بقای خود را حفظ کند.
هدف یک اگرونومیست (زارع) باید این باشد که تکنیک های زراعی مناسب را طوری به کار ببرد که گیاه بتواند ساختار ژنتیکی خود را مطابق با آن عوامل محیطی شکوفا نماید.
آيديوتايپ ( Ideo Type) يا ايده آل .
یعنی از گیاهانی استفاده کنیم که از نظر خصوصیات مورفولوژیکی وفیزیولوژیکی به بهترین نحو بتواند از عوامل محیطی وپیرامونی که در اختیارش قرار می گیرد استفاده کند. یا به عبارت دیگر يعني اينكه كليه اندامهاي وقسمتهاي مختلف يك گياه بايد به گونه اي باشند كه حداكثر استفاده را از عوامل موثردر توليد داشته باشد .به عنوان مثال، حالت ايده آل براي نفوذ نور در گياهان این است که برگهاي بالاي، عمودي و پاييني، افقي باشد .
تعریف کاربردی تولید در گیاهان زراعی:
بطور كلي توليد نتيجه يكسري فعاليت ها يا عوامل مثبت ومنفي است كه نتيجه همه آنها را بصورت عملكرد ما مي توانيم ببينيم وطبيعي است كه هر چقدر عوامل مثبت بيشتر باشند، عملکرد بیشتر خواهد بود. یا به عبارت دیگر هرچه بین موجود زنده و محیط contrast یا تضاد کمتری وجود داشته باشد ،هماهنگی بین ساختار ژنتیکی گیاه با عوامل محیطی ( اقلیم و خاک ) بیشتر خواهد شد ودر نتیجه عملکرد افزایش خواهد یافت. اگر این تضاد در حداکثر مقدار خود باشد گیاه از بین خواهد رفت.
س: چرا در تهران کیوی نداریم؟
عوامل موثر در توليد گياهان زراعي را مي توانيم به دو دسته تقسيم كنيم :
الف ) عوامل خارجي
شرايط اقليمي – ويژگيهاي خاك - آفات وبيماريها -عمليات زراعي
ب ) عوامل داخلي
قدرت تولید - مقاومت
[FONT="]• [/FONT]که این عوامل به مسائل ژنتيكي ، فيزيولوژيكي و مرفولوژيكي مرتبط می باشند.
گیاه با توجه به عوامل خارجی تمام امکانات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی خود را به کار می گیرد تا بتواند اعمال حیاتی خود را به نحو احسن انجام دهد.
اگر گیاهی در به کار گیری عوامل نامساعد مقاومت داشته باشد می تواند عملکرد خوبی از خود برجای بگذارد.
قدرت تولید:
در واقع توان گیاه در بکارگیری و استفاده از عوامل مساعد محیط فیزیکی بوده و می تواند بازدهی را با مساعدتر شدن عوامل محیطی افزایش دهد.
مقاومت:
در واقع توان وظرفیت یک گیاه است که در مقابل عوامل نامساعد مقابله نموده و بتوان با این حال تولید داشته باشد. هراندازه مقاومت گیاه در برابر شرایط نامساعد بیشتر باشد مقدار تولید بیشتر خواهد بود.
مثال: بر روي دو رقم مختلف گندم براي مقايسه قدرت توليد ومقامت تحقيقي انجام شد رقم اول: Nostrano و رقم دوم:Trenodi
این دو رقم را در شرايط عادي وبهينه كاشتند نهايتا مشاهده كردند كه رقم اولي يعني Nostrano 5/6 تن در هكتار ورقم دوم يعني Trenodi 5/4 تن درهكتار عملكرد داشتند، پس قدرت توليد رقم اول بيشتر بوده است .
دوباره اين دو رقم را تحت شرايط تنش قرار دادند . ( كم آبي ، خشكي ) چنانچه اين دو گياه مذكور را درشرايط استرس وتنش قراردهيم مشاهده مي كنيم كه رقم اول عملكردش kg 600 ورقم دوم kg 1100 است، در صورتيكه در شرايط بهينه عملكرد رقم اول بيشتر بوده است در اينجا مي توانيم بيان كنيم كه قدرت مقاومت رقم دوم در شرايط نامساعد بيشتر است كه اين قدرت مي تواند به موارد ژنتیکی،فيزيولوژيكي و مرفولوژيكي بستگي داشته باشد .
مقايسه عملكرد ارقام اصلاح شده (Cultivar) وبومي Landrace) ) :
درشرايط بهينه ومساعد محيطي ارقام اصلاح شده قدرت توليدي بيشتري دارند ولي در شرايط نامساعد عملكردشان کمتر از ارقام بومي است .
a = رقم اصلاح شده
b = رقم بومی
بنابراين نتيجه مي گيريم كه هر گونه زراعي يك محدوده انتشار دارد وبرحسب نوع گياه اين وسعت واين محدوده متفاوت است . درواقع درمركز محدوده عوامل نامساعد به حداقل مي رسند و با كمترين زحمت مي توانيم عملكرد مطلوبي را به دست بياوريم . هر چه به حواشی محدوده انتشار گونه می رویم به علت تضاد از عملکرد گیاه کاسته می شود، همیشه محدوده انتشار یا گسترش یک گونه، وسیع تر از محدوده اقتصادی آن می باشد.
به عنوان مثال پنبه در ورامين در مركز محدوده است. چغندر قند در آلمان و در كشور ما يونجه در مركز محدوده است ( گلرنگ – زعفران ).
[ يكي از گياهاني كه د رعرض جغرافيايي بالا وپايين كاشته مي شود گندم است.[
محدوده انتشار یک گونه به چه عواملی بستگی دارد؟
طبق نظر آقاي Good محدوده انتشار دردرجه اول به عوامل جوي بستگي دارد وساير پارامترها نيز به نوعي تحت تاثير اين پارامترها هستند . به عنوان مثال خاك را نيز بايد درنظر داشت بنابراين مجموعه عوامل جوي وخاك به عنوان عوامل فيزيكي شناخته مي شوند كه بر روي رشد وانتشار گياهان موثر هستند .
منظور از كودهاي بيولوژيك يكسري از ميكروارگانيسم هاي يا موجودات زنده اي هستند كه مي توانند درتامين قسمتي از نيازهاي غذايي گياهان موثر واقع شوند .
انواع مختلف اين ميكروارگانيسم ها :
1) ميكروارگانيسم هاي ثبت كننده ازت يا دي از وتروف ها (BNF)
2) قارچهاي ميكوريزا Mycorhiza fungi
3) ميكروارگانيسمهاي حل كننده فسفات ها Phosphate solubizing Microganisims (P.S.M)
4) تنظيم كننده هاي رشد گياهيPGR ) يا(PGPR
5) تيوباسيلوسلها
6) كرمهاي خاكي
1)ميكروارگانيسم هاي ثبت كننده ازت يا دي از وتروف ها (BNF)
انواع روش هاي مختلف تثبيت نیتروژن :
1- تثبت به روش همزيستي باكتريهاي جنس رایزوبيوم با خانواده گياهان لگومFabaceae
2 - تثبت به روش آزاد زي غير همزيستي
3 - تثبت به روش همیاری در غلات
مانند Azospirilium با خانواده گياهان Gramineae يا Poaceae ( گندم – جو – ذرت)(تثبیت كمتراز حبوبات)
* نیترواکسین ها: حاوی دو نوع میکروارگانیسم شامل Azospirilium و Azotobacter می باشند ودر تثبیت نیتروژن دخالت دارند.
2) قارچهاي ميكوريزا My corhiza fungi
1- اكتو ميكوريزا: آنهايي هستند كه بعد از اتصال قارچ با ريشه، ميسیليومها تا فضاي بين سلولي ادامه پيدا مي كند .
2- اندوميكوريزا : آنهايي هستند كه بعداز اتصال قارچ بار يشه، ميسیليومها تا داخل سلول مي روند .
3- اكتاندوميكوريزا: آنهايي هستند كه ميسیليومها بعد از اتصال قارچ به ريشه، هم به داخل سلول وهم فضاي بين سلولي مي روند .
بيش از 85% گونه هاي گياهي در كل دنيا قابليت همزيستي با ميكوريزا را دارند اما در بين گياهان زراعي قارچهاي اندومكيوريزا از همه مهمتر وكارايي بيشتري دارند و يكي از مهمترين اندوميكوريزا قارچهاي VAM- Fungi مي باشند .
VAM – Fungi Vesicular Arbuscular Mycorhiza Fungi
ميكوريزاي ويسكولار - آربوسكولار یا ميكوريزاي بوته اي – كيسه اي
VAM- Fangi
يكي ازاثرات مفيدي اين قارچ سطح جذب ريشه را افزايش مي دهد و آب ومواد غذايي را كه ريشه گياه آنها را نمي تواند از مناطق دورتر جذب كند ، جذب مي نماید. وباعث مقاومت به خشكي نيز مي شود . اما نقش مهمتر آن ، اين است كه جذب فسفر را افزايش مي دهد .
ميكوريزا ، آنزيمي ترشح مي كند بنام فسفاتاز، كه این آنزیم باعث مي شود فسفري كه درخاك وجود دارد و بصورت غير قابل جذب می باشد به فرم قابل جذب در آمده تا گياه بتواند از آن استفاده كند وا زجنس Columo ssp مي باشد. علت استفاده از آنها اين است كه جمعيت آنها درخاك كم است.
3)ميكروارگانيسمهاي حل كننده فسفات ها Phosphate Solublizing Microganisims (P.S.M)
این ميكروارگانيسم ها دراثر فعاليت، از خود موادي ترشح مي كنند تا فسفري كه در خاك است وبه صورت غير قابل جذب می باشد به فرم قابل جذب درگياه در مي آيد. به انواع باسيلوسها (Bacillus) و سودومانس ها Pseudomonas)( مي توانيم اشاره كنيم.
کود بیولوژیک بیوم پلاس:
حاوی دو نوع میکروارگانیسم شامل یک قارچ از جنس Glomus (حل کننده فسفات) و باکتری حل کننده فسفات Bacilus coagulans می باشد.
4) تنظيم كننده هاي رشد گياهيPGR ) يا(PGPR
Growth regulatorPlantORPlant Growth promoting Regulator
اينها از طريق تاثير بر تغييرات هورموني، باعث تغيير و تحولاتي در گياه مي شوند. به عنوان مثال بر روي رشد گياه ، طويل شدن اندامها ، توسعه ريشه ها ، زودرسی ، وغيره مي تواند تاثير بگذارد ، يكي از بهترين آنها Sterptomyces ها هستند علاوه براينكه يك PGR است، از خودش ترشحاتي دارد كه شبيه تركيبات آنتي بيوتيكي مي باشد ومي تواند به عنوان ضد عفوني كننده بذر نيز بكار رود [ روي پاتوژن مي تواند نقش كنترل كننده اي داشته باشد ].
5) تيوباسيلوسلها :
يكسري باكتري گوگردي هستند كه دراثر فعاليتهاي آنها PH خاك پائين مي آيد وقابليت جذب بعضي از عناصر مي تواند افزايش پيدا كند .
6) كرمهاي خاكي :
در نتيجه فعاليت آنها درخاك وري كمپوست توليد مي شود.
بطور كلي همانگونه كه قبلا اشاره كرديم اكولوژي گياهان زراعي علمي است كه عوامل محيطي را دررابطه با بازدهي وتوليد گياهان كشت شده بررسي مي كند .
طبق نظروستلاک افزايش وزن مواد آلي جديد كه بوسيله فتوسنتز درطي يك دوره زماني خاص توليد شده است وبصورت مقدار بيان مي شود توان توليد ناميده مي شود.
مي توانيم توليد يا عملكرد يك گياه را تابعي از عوامل زير ببينيم:
Y= F(E,P,M,S) عملكرد
E = محیط P = گیاه M= مدیریت S= مسائل اجتمائئ( دانش زارع، قابلیت ها و توانایی ها)
عامل كه مي تواند بسیار تاثیرگذار باشد Gentic Capacity است يعني ظرفيت يا پتانسيل ژنتيكي آن رقم .
عملکرد از سه دیدگاه بررسی می شود: کمی- کیفی – زایشی
امروزه در ایران بیشتر مسایل کمی مورد توجه قرار می گیرد، ولی از دیدگاه اکولوژی بعد زایشی مطرح است یعنی این مهم است که گیاه کاشته شده بتواند در آن شرایط اقلیمی بقای خود را حفظ کند.
هدف یک اگرونومیست (زارع) باید این باشد که تکنیک های زراعی مناسب را طوری به کار ببرد که گیاه بتواند ساختار ژنتیکی خود را مطابق با آن عوامل محیطی شکوفا نماید.
آيديوتايپ ( Ideo Type) يا ايده آل .
یعنی از گیاهانی استفاده کنیم که از نظر خصوصیات مورفولوژیکی وفیزیولوژیکی به بهترین نحو بتواند از عوامل محیطی وپیرامونی که در اختیارش قرار می گیرد استفاده کند. یا به عبارت دیگر يعني اينكه كليه اندامهاي وقسمتهاي مختلف يك گياه بايد به گونه اي باشند كه حداكثر استفاده را از عوامل موثردر توليد داشته باشد .به عنوان مثال، حالت ايده آل براي نفوذ نور در گياهان این است که برگهاي بالاي، عمودي و پاييني، افقي باشد .
تعریف کاربردی تولید در گیاهان زراعی:
بطور كلي توليد نتيجه يكسري فعاليت ها يا عوامل مثبت ومنفي است كه نتيجه همه آنها را بصورت عملكرد ما مي توانيم ببينيم وطبيعي است كه هر چقدر عوامل مثبت بيشتر باشند، عملکرد بیشتر خواهد بود. یا به عبارت دیگر هرچه بین موجود زنده و محیط contrast یا تضاد کمتری وجود داشته باشد ،هماهنگی بین ساختار ژنتیکی گیاه با عوامل محیطی ( اقلیم و خاک ) بیشتر خواهد شد ودر نتیجه عملکرد افزایش خواهد یافت. اگر این تضاد در حداکثر مقدار خود باشد گیاه از بین خواهد رفت.
س: چرا در تهران کیوی نداریم؟
عوامل موثر در توليد گياهان زراعي را مي توانيم به دو دسته تقسيم كنيم :
الف ) عوامل خارجي
شرايط اقليمي – ويژگيهاي خاك - آفات وبيماريها -عمليات زراعي
ب ) عوامل داخلي
قدرت تولید - مقاومت
[FONT="]• [/FONT]که این عوامل به مسائل ژنتيكي ، فيزيولوژيكي و مرفولوژيكي مرتبط می باشند.
گیاه با توجه به عوامل خارجی تمام امکانات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی خود را به کار می گیرد تا بتواند اعمال حیاتی خود را به نحو احسن انجام دهد.
اگر گیاهی در به کار گیری عوامل نامساعد مقاومت داشته باشد می تواند عملکرد خوبی از خود برجای بگذارد.
قدرت تولید:
در واقع توان گیاه در بکارگیری و استفاده از عوامل مساعد محیط فیزیکی بوده و می تواند بازدهی را با مساعدتر شدن عوامل محیطی افزایش دهد.
مقاومت:
در واقع توان وظرفیت یک گیاه است که در مقابل عوامل نامساعد مقابله نموده و بتوان با این حال تولید داشته باشد. هراندازه مقاومت گیاه در برابر شرایط نامساعد بیشتر باشد مقدار تولید بیشتر خواهد بود.
مثال: بر روي دو رقم مختلف گندم براي مقايسه قدرت توليد ومقامت تحقيقي انجام شد رقم اول: Nostrano و رقم دوم:Trenodi
این دو رقم را در شرايط عادي وبهينه كاشتند نهايتا مشاهده كردند كه رقم اولي يعني Nostrano 5/6 تن در هكتار ورقم دوم يعني Trenodi 5/4 تن درهكتار عملكرد داشتند، پس قدرت توليد رقم اول بيشتر بوده است .
دوباره اين دو رقم را تحت شرايط تنش قرار دادند . ( كم آبي ، خشكي ) چنانچه اين دو گياه مذكور را درشرايط استرس وتنش قراردهيم مشاهده مي كنيم كه رقم اول عملكردش kg 600 ورقم دوم kg 1100 است، در صورتيكه در شرايط بهينه عملكرد رقم اول بيشتر بوده است در اينجا مي توانيم بيان كنيم كه قدرت مقاومت رقم دوم در شرايط نامساعد بيشتر است كه اين قدرت مي تواند به موارد ژنتیکی،فيزيولوژيكي و مرفولوژيكي بستگي داشته باشد .
مقايسه عملكرد ارقام اصلاح شده (Cultivar) وبومي Landrace) ) :
درشرايط بهينه ومساعد محيطي ارقام اصلاح شده قدرت توليدي بيشتري دارند ولي در شرايط نامساعد عملكردشان کمتر از ارقام بومي است .
a = رقم اصلاح شده
b = رقم بومی
بنابراين نتيجه مي گيريم كه هر گونه زراعي يك محدوده انتشار دارد وبرحسب نوع گياه اين وسعت واين محدوده متفاوت است . درواقع درمركز محدوده عوامل نامساعد به حداقل مي رسند و با كمترين زحمت مي توانيم عملكرد مطلوبي را به دست بياوريم . هر چه به حواشی محدوده انتشار گونه می رویم به علت تضاد از عملکرد گیاه کاسته می شود، همیشه محدوده انتشار یا گسترش یک گونه، وسیع تر از محدوده اقتصادی آن می باشد.
به عنوان مثال پنبه در ورامين در مركز محدوده است. چغندر قند در آلمان و در كشور ما يونجه در مركز محدوده است ( گلرنگ – زعفران ).
[ يكي از گياهاني كه د رعرض جغرافيايي بالا وپايين كاشته مي شود گندم است.[
محدوده انتشار یک گونه به چه عواملی بستگی دارد؟
طبق نظر آقاي Good محدوده انتشار دردرجه اول به عوامل جوي بستگي دارد وساير پارامترها نيز به نوعي تحت تاثير اين پارامترها هستند . به عنوان مثال خاك را نيز بايد درنظر داشت بنابراين مجموعه عوامل جوي وخاك به عنوان عوامل فيزيكي شناخته مي شوند كه بر روي رشد وانتشار گياهان موثر هستند .