کود های بیولوژیک یا زیستی

خاک یکی از پیچیده ترین اکوسیستم های جهان خلقت است. قسمت عمده ای از این پیچیدگی را می توان به دلیل بخش زنده ی آن نسبت داد. بیوتکنولوژی خاک به علم شناخت و به کارگیری موجودات زنده ی خاکزی و فرآیندهای سوخت و ساز آن ها برای بهبود خصوصیات خاک ها و افزایش عملکرد گیاه اطلاق می شود . در این علم تلاش می شود موجودات زنده و به ویژه ریز جانداران خاکزی که به نحوی در افزایش قابلیت استفاده گیاه از عناصر غذایی ، بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی خاک و به طور کلی افزایش عملکرد گیاه نقش دارند، انتخاب و به صورت کودهای زیستی ( بیولوژیک ) یا انواع مایه تلقیح ها در اختیار کشاورزان قرار گیرند.

بنابراین کودهای بیولوژیک یا زیستی که نسل جدیدی از کودهای موجود می باشند در حقیقت میکروارگانیسم های مفیدی هستند که در تغذیه گیاهان نقش همزیستی داشته و به تثبیت و جذب بهتر عناصر کمک می کنند.

کود زیستی چیست؟

کودهای زیستی ( کود بیولوژیک ) به مواد حاصل خیز کننده ای گفته می شود که دارای تعداد کافی از یک یا چند گونه از میکروارگانیسم های سودمند خاکزی هستند. کودهای زیستی، ریز اندامگان هایی ( میکروارگانیسم هایی) هستند که قادرند عناصر غذایی خاک را در یک فرآیند زیستی تبدیل به مواد مغذی همچون ویتامین ها و دیگر مواد معدنی کرده و به ریشه خاک برساند. مصرف کودهای زیستی کم هزینه تر است و در اکوسیستم آلودگی به وجود نمی آورد، کودهای زیستی مواد نگهدارنده میکروارگانیسم های سودمند خاک می باشند.

عواملی که باعث کاهش جمعیت میکروارگانیسم های مورد نظر در خاک های یک منطقه می شوند

• تنش های محیطی بلند مدت ( خشکی، حرارت زیاد و یخبندان، غرقاب و … )
• استفاده بی رویه از سموم شیمیایی
• عدم حضور گیاه میزبان مناسب به مدت طولانی

نخستین کود بیولوژیک با نام تجارتی نیتراژین تولید شد که در اواخر قرن 19 مورد استفاده قرار گرفت. ارگانیزم هایی که در تولید کودهای بیولوژیک مورد استفاده قرار می گیرند عمدتا از خاک جداسازی می شوند. در شرایط آزمایشگاه در محیط های کشت مخصوص تکثیر و پرورش پیدا می کنند و بعد به صورت پودرهای بسته بندی شده و آماده مصرف می شوند.

انواع کود های بیولوژیک و مهم ترین آن ها عبارتند از:

باکتری های تثبیت کننده نیتروژن مولکولی

تثبیت بیولوژیک نیتروژن فرآیندی است آنزیمی که توسط گروه خاصی از باکتری ها به نام دی آزوتروف انجام می شود و طی آن نیتروژن عنصری اتمسفر احیا شده و به فرم آمونیومی تبدیل می شود که قابل استفاده گیاهان می باشد. دو گروه کلی از این باکتری ها شامل انواع همزیست و غیر همزیست با گیاهان خانواده لگوم مانند نخود، لوبیا، یونجه و شبدر دیده می شود و مقادیر زیادی تا حد 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار را تثبیت و در اختیار گیاه قرار دهند، در گروه غیر همزیست باکتری هایی مانند ازتوباکتر، آزوسپریلوم  و هرباسپریلوم وجود دارند که با طیف وسیعی از گیاهان زراعی رابطه دارند. البته مقدار تثبیت نیتروژن در این گروه محدود بوده و به ندرت از 50 کیلوگرم در هکتار تجاوز می کند.

قارچ های میکوریزی

قارچ های میکوریزی می توانند در همزیستی با گیاهان در ازای دریافت مواد آلی مورد نیاز خود، عناصر معدنی به ویژه فسفر و آب را جذب و در اختیار گیاه همزیست قرار دهند. بدین ترتیب تغذیه معدنی گیاهان بهبود می یابد که در نتیجه از رشد و عملکرد بهتری برخوردار می شود. همچنین به واسطه توسعه سطح جذبی ریشه ها، گیاه آب بیشتری از خاک جذب می نماید که آن را در مقابل تنش های خشکی مقاوم می سازد. بدین ترتیب با کاربرد قارچ های میکوریزی می توان علاوه بر تامین مقدار قابل ملاحظه ای از فسفر مورد نیاز گیاه آن را در مقابل تنش های محیطی مانند خشکی و شوری محافظت کرد.

ریز جانداران حل کننده فسفات های نامحلول

خاک های ایران به دلیل ماهیت آهکی خود دارای اسیدیته بالاتر از 7.5 می باشند که این امر سبب رسوب کلسیم موجود در خاک با کودهای فسفره به کار رفته می گردد.این امر سبب رسوب و نامحلول شدن فسفر در خاک شده و عملا آن را از دسترس گیاه خارج می سازد. تخمین زده می شود بیش از 70 درصد کودهای شیمیایی فسفاته به کار رفته در خاک های آهکی در سال اول بدین ترتیب رسوب کرده و توسط گیاه قابل جذب نخواهند بود، یکی از راهکارهای موجود بهره گیری از برخی میکروارگانیسم های خاکزی از جمله باکتری ها و قارچ هایی است که می توانند با ترشح انواع اسیدهای آلی مانند اگزالیک سبب انحلال ترکیبات کم محلول فسفر شده و قابلیت جذب آنها را افزایش دهند.

میکروارگانیسم های اکسید کننده گوگرد

گوگرد از عناصر مورد نیاز گیاهان زراعی است و در عین حال برای اصلاح خاک های شور و قلیایی استفاده می گردد.

باکتری های جنس تیوباسیلوس نیز که به طور طبیعی ولی در جمعیت های اندک در بسیاری از خاک های زراعی ایران دیده می شوند، در صورتی که مقدار گوگرد کافی برای تامین انرژی لازم جهت رشد و تکثیر را در اختیار داشته باشند می توانند با تولید اسید سولفوریک، pH محیط اطراف خود را به طور موضعی کاهش دهند و در آزاد سازی فسفر از ترکیب های معدنی نامحلول و کودهای حاوی خاک فسفات موثر واقع شوند. با این تمهیدات می توان نسبت به اصلاح خاک ها و نیز افزایش جذب گوگرد و جذب فسفر و بسیاری از عناصر کم مصرف اقدام کرد. در این صورت صرفه جویی قابل توجهی در کودهای فسفاته و یا افزایش در کارایی آنها حاصل خواهد شد.

باکتری های ریزوسفری محرک رشد گیاه

باکتری های مفید موجود در ریزوسفر به نام باکتری های محرک رشد گیاه (PGPR) معروفند. این باکتری ها با اعمال مکانیسم های متعدد موجب افزایش رشد و عملکرد محصولات زراعی می شوند. از باکتری های ریزوسفری محرک رشد گیاه می توان به جنس های سودوموناس، ازتوباکتر، آزوسپریلوم، فلاوباکتریوم، باسیلوس و آرتروباکتر اشاره کرد. این باکتری ها با مکانیسم هایی مانند تثبیت نیتروژن، تولید هورمون های محرک رشد گیاه، تولید سیدروفور ( آهن برها ) و حلالیت فسفات های نامحلول می توانند تاثیر مثبتی بر توسعه ریشه ها و جذب آب و عناصر غذایی داشته باشند و در نهایت سبب افزایش رشد و عملکرد گیاهان زراعی شوند. نحوه مصرف این کودها عمدتا به صورت بذرمال و یا کاربرد در نشاء و خزانه است.

میکروارگانیسم های تبدیل کننده مواد آلی زاید به کمپوست

تجزیه بقایای آلی گیاهی و جانوری طی فرآیندهای زیستی و عمدتا میکروبی انجام می شود که طی آن این ترکیبات شکسته شده و پس از طی زمان لازم به ترکیبات آلی مفیدی به نام کمپوست که دارای خاصیت اصلاحی و تغذیه ای است تبدیل می شوند. افزودن گروهی از میکروارگانیسم ها به توده بقایای آلی سبب افزایش سرعت تجزیه و کمپوست سازی می گردد. این امر از حیث اقتصادی اهمیت زیادی داشته و می تواند در حذف بقایای آلی از سطح مزارع نقش داشته باشد.

کرم های خاکی تولید کننده ورمی کمپوست

کرم های خاکی به جرات مفیدترین جانوران خاکزی می باشند که در اصطلاح خصوصیات فیزیکی خاک و بهبود شرایط تهویه و معادلات آبی آن نقش دارند، در اثر فعالیت این جانوران فرآیند کمپوست شدن بقایای آلی سرعت یافته و ترکیب مفیدی به نام ورمی کمپوست حاصل می شود که به مانند کمپوست اهمیت تغذیه ای و اصلاحی قابل توجهی دارد.

به شما خواننده گرامی توصیه می کنیم مدیریت زراعی گندم در شرایط تنش گرما چگونه است؟ را مطالعه کنید!