اگرچه امروزه استفاده از کودهاي شیمیایی به عنوان سریعترین راه براي جبران کمبود عناصر غذایی خاك و عملکرد بالا، گسترش چشمگیري یافته است، اما استفاده مداوم از این کودها سبب تخریب برخی خواص فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاك و در نهایت کاهش باروري آن میگردد. بکارگیری جانداران مفید خاکزی تحت عنوان کودهای زیستی امروزه به عنوان طبیعیترین و مطلوبترین راهحل برای زنده و فعال نگه داشتن سیستم حیاتی خاک در اراضی کشاورزی مطرح میباشد.
با توجه به تنوع آبوهوای ایران، موقعیت جغرافیایی و مساحت کشور، اقلیمهای متفاوتی در ایران دیده میشود. یکی از راهحلهاي نوین در کشاورزي پایدار، ارزیابی عملکرد گیاهان در شرایط تنش و استفاده از میکروارگانیسمهای مفید خاك به عنوان کودهاي زیستی جهت کاهش خسارتهاي ناشی از تنشهاي محیطی میباشد. روشهاي زیستی یکی از روشهاي بسیار مفید و دوستدار محیطزیست جهت بهبود رشد و تغذیه گیاهان در شرایط تنش میباشد.
روشهاي زیستی، همچون استفاده از میکروارگانیسم های محرك رشد مانند قارچهاي بهبود دهندهي رشد گیاه یا PGPF (Plant Growth Promoting Fungi) و باکتريهاي ریزوسفري بهبود دهندهي رشد گیاه یا PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) که رابطهي همیاري با گیاهان دارند، میتواند راهکار مناسبی جهت بهبود تغذیه و رشد گیاه در شرایط عادي و تنش باشند. این میکروارگانیسم ها می توانند با سرکوب عوامل بیمارگر گیاهی، تولید محركهاي رشد گیاه، کاهش تنشهاي زیستی و غیرزیستی و یا با القاي مقاومت سیستمیک یا ISR (Induction Systemic Resistance) اثرات مفیدي بر گیاهان داشته باشند.
فعال شدن پاسخهای دفاعی گیاه در برابر برخی عوامل زنده مانند بیمارگرهای گیاهی، مقاومت القایی نامیده میشود. ایجاد مقاومت القایی در گیاه، در اثر بروز برخی تغییرات شیمیایی یا فیزیکی در بافتهای گیاهی است که میتواند برای مدتی در گیاه باقی بماند. مکانیسم دقیق ایجاد این نوع مقاومت هنوز بهطور کامل شناخته نشده است، اما شواهد نشان میدهد که هنگامیکه گیاه توسط یک عامل بیماریزا آلوده میشود، بسته به نوع پروتئینها و ترکیبات ساختمانی آن عامل، و میزان سازگاری یا ناسازگاری آن با ترکیبات آلی گیاه، واکنش گیاه میتواند بهصورت موضعی یا سیستمیک (سراسری) بروز کند.
در واکنشهای موضعی، میزان تولید ترکیباتی مانند فیتوالکسینها، سوبرین و هیدروکسیپرولین افزایش مییابد که این ترکیبات با چوبپنبهای شدن بافتها از نفوذ عامل بیماریزا جلوگیری میکنند. در واکنشهای سیستمیک، فعالیت آنزیمهایی مانند پراکسیداز، پلیفنلاکسیداز، فنیلآلانینآمونیالیاز و سایر ترکیبات دفاعی افزایش مییابد و این امر موجب تقویت سیستم دفاعی گیاه در برابر بیماریها میشود.
قارچ PGPF
این ریزجانداران به عنوان قارچهاي افزایندهي رشد گیاهی جزء متداولترین گونههاي قارچی اصلاح کنندهي خاك محسوب میشوند. گونههاي جنس تریکودرما از مهمترین قارچهاي آنتاگونیست هستند که به عنوان قارچ ساپروفیت در اغلب خاكها وجود دارند. تریکودرما، قارچی فرصت طلب، غیربیماریزا، خاکزی و همزیست با ریشة گیاهان است و به دلیل قدرت رقابتی بالا، ظرفیت تولیدمثل بالا و تنوع متابولیسمی در بیشتر مناطق از موجودات غالب مایکوفلور خاک است و جزو متداولترین قارچهای قابل کشت می باشد و به آسانی تکثیر میشود. همچنین اغلب سویههاي تریکودرما، محیط اطراف خود را با ترشح اسیدهاي آلی، همچون اسید گلوکونیک، اسیدسیتریک و اسید فوماریک، اسیدي میکنند و در نتیجه قادر به حل کردن فسفات، ریزمغذيها، آهن، منگنز، مس و منیزیم خواهند بود و در مواردی دیده شده که باعث کلاته شدن آهن در خاک میگردد. توان اسپورزایی بالا، تحمل بالا نسبت به عناصر سنگین خاك، شوري و رقابت تغذیهاي بالا نسبت به عوامل بیماريزا در محیط ریزوسفر، از مهمترین خصوصیات گونههاي مختلف جنس تریکودرما محسوب میشوند. پژوهشها نشان داده است که گونههاي مختلف تریکودرما در افزایش رشد گیاهان و محصولات مختلف مؤثر هستند.
به طور کلی گونههای مختلف جنس تریکودرما دارای تحمل زیادی نسبت به انواع توکسینها و ترکیبات زنوبیوتیک از جمله آنتیبیوتیکهای تولید شده به وسیله سایر میکروارگانیسمها، ترکیبات ضدمیکروبی گیاهی و قارچکشهای شیمیایی میباشد و به عنوان عامل مهار کننده زیستی علیه دامنه بسیار وسیعی از عوامل زنده بیماریزا مانند قارچها، باکتریها، پروتوزوآها، نماتدها و حتی ویروسها معرفی شدهاند. بهطور کلی گونههای مختلف قارچ تریکوردما بر علیه بیمارگرهای خاکزاد مثل ورتیسیلیوم، قارچهای Fusarium spp.، Pythium spp.، Sclerotinia sclerotiorum و نماتدهای پارازیت گیاهی از جمله Meloidogyne javanica توسط جدایه T.harzianum Bi موثر
شناخته شده است.
از جمله گونههاي محرك رشد قارچ تریکودرما میتوان به سویههاي T.viride و T. harzianum اشاره کرد. تریکودرما، فاکتورهاي محرك رشدي مختلفی مانند اکسین، سیتوکینین، اتیلن و مولکولهاي شبه سیتوکینین مانند زئاتین و جیبرلین (GA3) یا وابسته به GA3 را تولید میکنند که باعث افزایش رشد ریشه و توسعهي گیاه میشود. عوامل زیستی خاكزي مانند قارچهاي تریکودرما می توانند باعث کاهش اثرهاي تنشهاي محیطی شوند.
باکتريهايPGPR
افزایش رشد گیاهان توسط باکتريهاي افزاینده رشد یک پدیده شناخته شده است و از مهمترین آنها میتوان به باکتريهاي جنس باسیلوس (Bacillus) و سودوموناس (Pseudomonas)اشاره نمود. این باکتريها، رشد گیاه را به طور مستقیم به دلیل توانایی آنها در تأمین مواد مغذي و یا تولید هورمون گیاهی تحت تأثیر قرار میدهند، همچنین با کاهش اثرات عوامل بیماريزا، تولید آنزیمهاي هیدرولتیک و تولید سیدروفور به صورت غیرمستقیم بر رشد گیاه مؤثر میباشند. در ميـان بـاكتريهـا، جـنسهـاي متعلـق بـه سودوموناس، باسيلوس و ريزوبيوم توانمندترين جدايههاي حل كننـده فسفاتهاي نـامحلول معـدني هسـتند، كـه از طريـق انحـلال فسفاتهاي نامحلول آلي و معدني قابليت جذب فسفر توسط گيـاه را افزايش ميدهند.
باکتریهای جنس باسیلیوس (Bacillus) از میکروارگانیسمهای گرم مثبت، میلهای شکل و اسپورزا هستند که در خاکهای کشاورزی بهوفور یافت میشوند. توانایی تولید اسپورهای مقاوم به شرایط نامساعد محیطی، این باکتریها را به گزینهای مناسب برای استفاده در شرایط مختلف کشاورزی تبدیل کرده است. برخی از گونههای مهم باسیلیوس شامل Bacillus subtilis، B. amyloliquefaciens ، B. thuringiensis و … هستند.
تلقيح با باكتريهـاي حل كننده فسفات Bacillus spp. ميتواند فسفر تثبيت شده در خاك را حل كند و به فرم فسفر قابـل مصـرف درآورد و در نتيجـه عملكـرد محصول را افـزايش دهـد. اگرچـه اضافه كردن اين ميكروارگانيسمها لزوماً فسفر خاك را بالا نميبرند، ولي استفاده از آنها به همراه كود دامي بسيار سـودمند اسـت. افـزودن كود دامي، سبز و هر گونه ماده آلي به خاك از طريق فرايندهايي نظير توليد اسيد كربنيك، تجزيه تركيبات مختلف فسفوهوميك، جـايگزيني سطحي يونهاي هیومات با فسفاتهاي نامحلول، پوشاندن سـطوح ذرات اكسيدهاي آهن و آلومينيوم با هوموس و كلات كردن عناصـري كـه فسفر را تثبيت ميكنند، قابليت جذب فسفر به وسيله گياه را ميافزايـد.
کاربرد همزمان قارچ تریکودرما و باکتری باسیلیوس
بر اساس مطالعات متعدد و منابع علمی معتبر، کاربرد همزمان قارچ تریکودرما و باکتری باسیلیوس در کشاورزی زیستی، با ایجاد اثرات همافزایی، به عنوان یکی از مؤثرترین راهکارهای پایدار برای بهبود عملکرد و سلامت گیاهان شناخته شده است. هر دو میکروارگانیسم به طور مستقل توانایی تحریک رشد گیاه را از طریق تولید هورمونهای گیاهی مانند اکسین و سایتوکینین دارند، که سبب افزایش توسعه ریشه، بهبود جذب آب و مواد مغذی و در نهایت افزایش رشد اندامهای هوایی میشود. کاربرد همزمان، به دلیل تقویت و تکمیل عملکرد یکدیگر، به مراتب قویتر و پایدارتر است.
قارچ تریکودرما و باکتری باسیلیوس نقش مهمی در کنترل بیولوژیک بیماریهای گیاهی ایفا میکنند. تریکودرما با تولید آنزیمهای تجزیهکننده دیواره سلولی پاتوژنها، از جمله کیتیناز و گلوکاناز و باسیلیوس با ترشح آنتیبیوتیکها و مواد ضد قارچی، توانایی مهار رشد و تکثیر طیف وسیعی از عوامل بیماریزا را دارند. در نتیجه، کاربرد همزمان این دو میکروارگانیسم موجب ایجاد سد دفاعی قوی در برابر بیماریهای قارچی و باکتریایی میشود که سبب کاهش چشمگیر استفاده از سموم شیمیایی میگردد.
این ترکیب زیستی نقش مؤثری در بهبود کیفیت و سلامت خاک ایفا میکند. باکتریهای باسیلیوس قادر به تثبیت نیتروژن، فسفاتزایی و تولید آنزیمهای معدنیساز هستند که جذب عناصر غذایی توسط گیاه را افزایش میدهد. همچنین تریکودرما با تجزیه مواد آلی و بهبود ساختار خاک، ظرفیت نگهداری آب و مواد مغذی را افزایش داده و شرایط مناسبی برای رشد ریزوبیوم ریشه فراهم میکند. این فرآیندها در کنار هم، موجب ارتقاء بهرهوری کودهای شیمیایی و کاهش اثرات منفی آنها بر محیط زیست میشوند.
تحقیقات نشان دادهاند که کاربرد همزمان تریکودرما و باسیلیوس موجب افزایش پایداری و بقای این میکروارگانیسمها در خاک شده و بهبود تعادل میکروبی زیستبوم ریشه گیاه را به همراه دارد. این تعادل زیستی باعث کاهش جمعیت پاتوژنها و بهبود شرایط رشد گیاه میشود.
در نهایت، استفاده از این ترکیب میکروبی در کشاورزی، علاوه بر افزایش عملکرد و کیفیت محصولات، به عنوان یک استراتژی مؤثر برای کشاورزی پایدار مطرح است که به کاهش آلودگیهای زیستمحیطی ناشی از کودها و سموم شیمیایی کمک شایانی میکند.
با توجه به موارد مذکور، شرکت خزرسمکود اقدام به واردات کود بیولوژیک بایوهلث (BIOHEALTH THBS WSG) از کمپانی معتبر هیومینتک (Humintech) آلمان نموده است.
- باکتریهای جنس Bacillus با غلظت CFU/g107
- قارچهای جنس Trichoderma با غلظت CFU/g106
- ۶۶٪ ماده آلی
- ۵۰٪ اسید هیومیک
- ۶٪ اسید فولویک
- ۱۰٪ عصاره جلبک دریایی
- ۱۲٪ پتاسیم (K₂O)
کود بایوهلث با دارا بودن ترکیب همافزای باکتریها و قارچهای مفید، همراه با مواد آلی و معدنی ارزشمند، نقش مؤثری در بهبود ویژگیهای فیزیکی و زیستی خاک، افزایش جذب عناصر غذایی، و تقویت رشد و عملکرد گیاه ایفا میکند.
