بخشی از مقاله
چکیده
امروزه با توسعه جوامع بشری، تامین غذا و ایجاد امنیت غذایی در اولویت قرار گرفته است. هر چند پیشرفت تکنولوژی بواسطه معرفی کودهای شیمیایی و سموم دفع آفات نباتی توانسته باعث افزایش چشمگیر تولید غذا گردد ولی هنوز هم کیفیت غذا جزو مسائل پر اهمیت محسوب می شود. یک راهکار مناسب کاربرد کودهای با منشا آلی است. از سالیان طولانی کشاورزان مناطق ساحلی جلبک های دریایی را برای افزایش رشد گیاهان در مزارع خود استفاده می کردند.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی برخی از گونه های جلبک های دریایی، تولید و فرآوری شده و بصورت جداگانه یا مخلوط با سایر ترکیبات کودی توسط تولیدکنندگان بخش کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند. هر چند کود عصاره جلبک دریایی دارای عناصر غذایی ناچیزی است ولی به دلیل دارا بودن مقادیر بالایی از مواد تنظیم کننده رشد گیاهی بصورت طبیعی، به عنوان محرک رشد در بهبود و تسریع رشد و رفع عوارض حاصل از تنش های محیطی در گیاهان کاربردهای فراوانی یافته است.
مقدمه:
کشاورزی به عنوان مهمترین عامل در تامین غذا همیشه جایگاه خاصی در زندگی بشر داشته است. تولید غذا برای جمعیت در حال رشد جهان باعث شد دانشمندان روش های جدیدی را برای افزایش عملکرد در کشاورزی ارائه کنند که کاربرد وسیع انواع کودها بویژه کودهای شیمیایی از آن جمله است. هر چند بواسطه مصرف کودهای شیمیایی افزایش عملکرد چشمگیری در تولید محصولات کشاورزی حاصل شد ولی وقوع مشکلاتی مانند تجمع نیترات و سایر مواد شیمیایی در محصولات کشاورزی و کاهش کیفیت آنها باعث تغییر رویکرد به سمت کاربرد کودهای با منشا زیستی با هدف تولید غذای سالم گردیده است که از آن جمله می توان به کمپوست و ورمی کمپوست، کودهای پلت شده و یا گرانوله طیور، کودهای حاوی اسیدهای آمینه، اسیدهای هیومیک و فولویک و عصاره های جلبک دریایی اشاره کرد. عصاره جلبک های دریایی امروزه به عنوان یکی از بهبود دهنده های رشد گیاهان کاربرد وسیعی در سطح جهان یافته است. در ایران نیز این ترکیبات بیشتر با هدف بهبود رشد و نمو گیاهان زراعی و باغی و کاهش تاثیر تنش های محیطی بر آنها مورد استفاده قرار می گیرند.
تاریخچه کاربرد جلبک های دریایی در کشاورزی:
در گذشته در جوامع ساکن مناطق ساحلی در برخی نواحی دنیا، کشاورزان از جلبک های دریایی به عنوان اصلاح کننده و کود گیاهی برای زراعت های خود بهره می جستند. برای مثال در کشور نروژ جلبک های دریایی که بیشتر شامل جنس های Ascophyllum، Ecklonia و Fucus بودند، در فصل پاییز جمع آوری شده و در زمستان به همراه کود دامی و یا بدون آن تبدیل به کمپوست می شدند.
کمپوست بدست آمده در مزارع ذرت، سیب زمینی و سبزیجات مورد استفاده قرار می گرفت - Rebours, . - 2014 استفاده از عصاره جلبک های دریایی در کشاورزی از حدود 1950 شروع شد و تا کنون بطور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد. تا کنون ترکیبات کودی محرک رشد از گونه های مختلفی از جلبک دریایی مانند Ascophyllum nodosum - Hidangmayun and Sharma, 2017 - ، گونه های Kappaphycus alvarezii و Layek et al., 2016; - Gracilaria edulis - Sharma et al., 2017، - Niranjanadevi and Sivakumar, 2016 - Sargassum wightii، Sargassum myricocystum - Ambika and Sujatha, 2017 - ، - Sheela et al., 2017 - Ulva fasciata و Nizamuddinia zanardinii - غفاریزاده و همکاران، - 1394 بدست آمده و مورد تحقیق و مطالعه قرار گرفته اند.
انواع جلبک های دریایی:
جلبک های دریایی از اجزای اصلی اکوسیستم سواحل اقیانوس ها می باشند. آنها بصورت جلبک های دریایی تک سلولی یا پرسلولی در نواحی ساحلی اقیانوس های جهان که شرایط محیطی مناسبی برای رشد آنها دارند رشد و توسعه می یابند. تخمین زده می شود حدود 9000 گونه جلبک وجود داشته باشد که جلبک قهوه ای با حدود 2000 گونه فراوان ترین آنها است و بیشتر در سواحل سنگی مناطق معتدل یافت می شود. جلبک های قهوه ای بیشتر در کشاورزی کاربرد دارند که از بین آنها می توان به گونه Ascophyllum nodosum اشاره کرد . - Khan et al., 2009 - عصاره جلبک دریایی دارای چه ترکیباتی است:
عصاره بدست آمده از جلبک های دریایی دارای ترکیبات مختلفی از پلی ساکاریدها، اسیدهای چرب، ویتامینها، فیتوکروم، عناصر معدنی و بسیاری از ترکیبات زیستی می باشد . - Battacharyya et al., 2015 - جلبک دریایی آسکوفیلوم نودوسوم دارای پلی ساکاریدهای Laminaran، Focoidan و Alginate می باشد که گستره وسیعی از آثار بیولوژیک را در پی دارد.
اعتقاد بر این است که Laminaran در گیاهان باعث تحریک پاسخ آنتی باکتریال می گردد. در عصاره حاصل از جلبک دریایی عناصر معدنی و ریز مغذی ها نیز وجود دارند و هر چند مقدار آنها در مقایسه با کودهای شیمیایی ناچیز است ولی قدرت جذب بسیار بالایی توسط گیاه دارند. با این حال علت اصلی تاثیر گذاری عصاره جلبک دریایی به دلیل وجود طیف وسیعی از تنظیم کننده های رشد گیاهی و هورمون ها است.
سایتوکنین به عنوان یکی از مهمترین تنظیم کننده های رشد گیاهی موجود در عصاره حاصل از جلبک های دریایی به شکل مشتقات trans-zeatin و trans zeatin riboside و همچنین سایتوکنین آروماتیک بنزیل آمینو پورین - BAP - وجود دارد. عصاره جلبک دریایی دارای مقادیر زیادی اکسین و ترکیبات شبه اکسینی نیز می باشد. برای مثال گونه آسکوفیلوم نودوسوم دارای 50 میلی گرم اسید ایندول استیک در هر گرم ماده خشک می باشد . وجود هورمون اکسین در سایر گونه های جلبک های دریایی مانند Ecklonia maxima و Porphyra perforate نیز گزارش گردیده است.
البته وجود ترکیبات بازدارنده رشد مانند آبسزیک اسید نیز در عصاره جلبک دریایی گزارش شده است. یکی دیگر از ترکیبات موجود در عصاره جلبک دریایی بتائین و ترکیبات شبه بتائین هست که در گیاه نقش مقاومت به تنش شوری و افزایش مقدار کلروفیل برگی را باعث می گردد. افزایش کلروفیل به واسطه تاثیر بتائین موجود در عصاره جلبک دریایی باعث افزایش عملکرد گیاه زراعی یا باغی می گردد . - Khan et al., 2009 -
تحقیق و کاربرد عصاره جلبک دریایی:
عصاره جلبک دریایی قهوه ای بطور وسیعی در کشت گیاهان برای تحریک رشد و ارتقای تحمل آنها در برابر تنش های محیطی مانند خشکی، شوری، دمایی و کمبود عناصر غذایی مورد استفاده قرار می گیرد . - Battacharyya et al., 2015 - یافته های Colla و همکاران - - 2017 نشان داده است محلول پاشی محرک رشد عصاره جلبک دریایی باعث افزایش عملکرد گوجه فرنگی به میزان هفت درصد و همچنین افزایش در میزان کلسیم در بافت گوجه فرنگی نسبت به شاهد گردید.
در تحقیقی دیگر استفاده از عصاره جلبک دریایی گونه Ulva fasciata باعث افزایش جوانه زنی بذور و افزایش عملکرد برنج گردیده همچنین باعث افزایش مقاومت به سرما و بیماری و آفات در برنج نیز گردید . - Sheela et al., 2017 - نتایج آزمایش حق پرست و همکاران - 1391 - نشان داد محلول پاشی عصاره جلبک دریایی روی ارقام نخود هاشم، محلی شاهرود - میامی - و ILC482، اثرات منفی تنش خشکی را به واسطه افزایش تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف و وزن صد دانه کاهش دهد.
در آزمایش جوانمردی و ستار - 1395 - که تاثیرات عصاره جلبک دریایی و ترکیبات اسید آمینه بر ارقام Guiza، EDU، M09، Golden cherry و Sweet million گوجه فرنگی ارزیابی گردید، کاربرد کود اسید آمینه نسبت به عصاره جلبک دریایی تاثیرات مثبت بیشتری به همراه داشت. ایشان گزارش نمودند که کاربرد عصاره جلبک دریایی تاثیر چندانی در میانگین طول، قطر و وزن میوه در ارقام گوجه فرنگی دارای میوه کوچک M09، Golden cherry و Sweet million در مقایسه با ارقام میوه درشت Guiza و EDU نداشته است.
