پيشگفتار
گرچه استفاده ازكودهاي بيولوژيك در كشاورزي از قدمت بسيار زيادي برخوردار است و در گذشته نه چندان دور تمام مواد غذايي مورد مصرف انسانبا استفاده از چنين منابع ارزشمندي توليد مي‌شده است، ولي بهره‌برداري علمي از اينگونه منابع سابقه چنداني ندارد. اگر چه كاربرد كودهاي بيولوژيك به علل مختلف در طي چند دهه گذشته كاهش يافته است، ولي امروزه با توجه به مشكلاتي كه مصرف بي‌رويه كودهاي شيميايي به‌وجود آورده است، استفاده از آنها در كشاورزي مجدداً مطرح شده‌است. بدون ترديد كاربرد كودهاي بيولوژيك علاوه بر اثرات مثبتي كه بر كليه خصوصيات خاك دارد، از جنبه‌هاي اقتصادي، زيست‌محيطي و اجتماعي نيز مثمر ثمر واقع شده و مي‌تواند به عنوان جايگزين مناسب و مطلوب براي كودهاي شيميايي باشد. در حال حاضر نگرشهاي جديد كه در ارتباط با كشاورزي تحت عنوان كشاورزي پايدار، ارگانيك و بيولوژيك مطرح مي‌باشد به بهره‌برداري از چنين منابعي استوار است.

كودهاي بيولوژيك منحصراً به مواد آلي حاصل از كودهاي حيواني، اضافات گياهي و غيره اطلاق نمي‌شود، بلكه توليدات حاصل از فعاليت ميكروارگانيسمهايي كه در ارتباط با تثبيت ازت و يا فراهمي فسفر، پتاسيم، گوگرد و ساير عناصر غذايي در خاك فعاليت مي‌كنند را نيز شامل مي‌شود.
در اينجا آنچه مورد بحث قرار مي‌گيرد، معرفي كودهاي بيولوژيك، تاثير كود بيولوژيك نيتراسين بر ذرت و مقايسه كاربرد كود بيولوژيك نيتراسين و كود شيميايي اوره در عملكرد محصول گوجه‌فرنگي، بادنجان و فلفل مي‌باشد.

در خاتمه جادارد از زحمات اساتيد بزرگوارم جناب آقاي دكتر فرامرزي و جناب آقاي دكتر طهماسبي كه من را در تهيه اين پروژه ياري نمودند، سپاسگذاري و تشكر نمايم.
معصومه تاجيك – زمستان ۸۲
مقدمه
امروزه مساله بيابان‌زائي و از بين رفتن خاكهاي زراعي يكي از مهمترين مشكلات براي افزايش توليدات كشاورزي متناسب با رشد جمعيت كشور مي‌باشد. اين ضايعه با اختلالات تدريجي كه سبب برهم ريختن كامل تعادل در نظام طبيعي خاكها مي‌شود شكل مي‌گيرد. براي مبارزه با اين مشكل در حال پيشرفت، بايد خاك را بشناسيم و به آن به عنوان يك اكوسيستم طبيعي بنگريم.
خاك نه بعنوان توده‌اي از كانيها و سنگهاي متلاشي شده، بلكه به صورت يك سيستم اكولوژيك متشكل از يك جامعه زيستي متنوع در بستر حجيمي از مواد غير زنده معدني و آلي است كه اين اجزاء با انتشار گسترده و روابط متعدد پيچيده، آنچنان به هم آميخته‌اند كه مي‌توانند سيستم زنده واحدي محسوب شوند كه زارع بايستي همواره درصدد تقويت و بهبود آن برآِيد.

كاهش تدريجي مواد آلي، بخصوص در سيستمهاي كشاورزي فشرده و همچنين تخريب ساختمان خاك، آنرا مستعد متراكم شدن و فرسايش نموده است و همچنين به دليل عدم دسترسي كافي به عناصر غذايي فعاليت موجودات زنده خاك، كاهش يافته است و باكاهش فعاليت ميكروارگانيسم‌هاي خاك، توانايي آنها در تامين مواد غذايي مورد نياز براي رشد گياهان كاهش خواهد يافت.

تكنيكهاي بيولوژيكي نيز با هدف استفاده از پتانسيل ارگانيسمهاي مفيد خاكزي به منظور توليد حداكثر محصول در ضمن توجيه بهبود كيفيت خاك و رعايت بهداشت محيط زيست و با بهره‌گيري از آخرين اطلاعات علمي روز در مسير ابداع و تكميل فنون و تكنيكهاي لازم براي اعمال چنين مديريتي در حال توسعه است. زمينه‌هاي كاربردي آن علاوه بر توليد كودهاي بيولوژيك شامل استفاده از ارگانيسمهاي مفيد خاكزي به منظور حذف سموم و ساير آلاينده‌هاي خاك، تجزيه سريع بازمانده‌هاي گياهي، بهبود ساختمان فيزيك خاك، اصلاح خاك‌هاي فرسوده، كمك به حفظ سلامت گياه و موارد ديگري از اين قبيل است.

به طور معمول، ارگانيسم‌هاي مورداستفاده براي توليد كودهاي شيميايي بيولژيك، از خاك منشاء مي‌گيرند و در اغلب خاكها حضور فعال دارند. معهذا در بسياري از موارد، كيفيت و كميت آنها در حد مطلوب نيست و به همين دليل استفاده از مايه تلقيح آنها ضرورت پيدا مي‌كند. در اين قبيل كودهاي بيولوژيك ميكروبي، تراكم جمعيت سلولي در حدي است كه مي‌تواند تا بيش از يك ميليون سلول زنده را براي هر دانه تلقيح شده با آن فراهم كند.

به طور طبيعي چنين تعدادي به خصوص درحوزه فعاليت سيستم ريشه‌اي گياه حضور ندارد.

عوامل زير مي‌توانند موجب تشديد كمبود يا عدم ارگانيسم موردنظر در خاك‌هاي يك منطقه باشند:
۱٫ تنشهاي محيطي بلندمدت مانند خشكي، غرقاب حرارت زياد و يخبندان.
۲٫ استفاده زياد و مكرر از سموم شيميايي به مظنور مبارزه با بيماريها و آفت‌هاي گياهي
۳٫ درمورد انواع ارگانيس‌هاي همزيست با گياهان، عدم حضور حضور گياهان ميزبان مناسب به مدت طولاني با وارد كردن گونه يا واريته خاصي از يك غيربومي

مزيد بر مسائل كمي، تفاوتهاي كيفي نيز به شدت مطرح هستند. استعداد بالقوه افراد يك گونه براي انجام يك فرآيند بيولوژيك خاص و يا براي مقابله با تنشهاي محيطي بسيار متفاوت است و به طور طبيعي در هر خاك طيف وسيعي از سويه‌هاي مختلف يك گونه از ضعيف و كم تاثير تا مقاوم و كاملاً موثر حضور دارند. بنابراين براي توليد مايه تلقيح بايد به منظور انتخاب انواعي كه بالاترين تانسيل را از نظر انجام فرآيند مورد نظر دارند، بررسي كرد.

كودهاي بيولوژيك – گذشته، حال و آينده
عصر كشاورزي در دوره‌اي كه از پيشرفت بشر آغاز مي‌شود كه انسان شروع به كاشتن گياه كرد. البته زمان دقيق آن معلوم نيست، اما مطمئناً تاريخ شروع آن چندين هزار سال قبل از تولد مسيح است. تا آن تاريخ، بشر تقريباً منحصراً با شكار حيوانات غذاي خود را تامين مي‌كرد و عادتهاي بدوي داشت.

با گذشت زمان انسان كمتر سرگردان و بيشتر ساكن شد. خانواده‌ها و قبيله‌ها و روستاها به وجود آمدند وهمراه با آنها فني و تكوين يافت كه ما را آن را كشاورزي مي‌ناميم. بر اين عقيده توافق است كه منطقه‌اي در جهان كه شواهدي از تمدن بسيار باستاني دارد، منطقه بين‌النهرين است كه بين رودخانه‌هاي دجله و فرات و دركشور كنوني عراق قرار دارد. نوشته‌هايي به قدمت ۲۵۰۰ سال پيش از ميلاد مسيح از حاصلخيزي زمين در اين منطقه مي‌گويند. آمده است كه هزار سال است كه از هر دانه جو ۸۶ و گاهي حتي ۳۰۰ دانه برداشت مي‌شده است.

حدود ۲۰۰۰ سال بعد، هرودوت مورخ يوناني، درشرح سفر خويش در بين‌النهرين، به محصولهاي سرسام‌آوري كه بوسيله ساكنان اين سرزمين به دست مي‌آمد اشاره مي‌كند. اين عملكرد زياد احتمالاً نتيجه يك سيستم آبياري پيشرفته و حاصلخيزي زياد خاك درنتيجه طغيان سالانه رودخانه بوده‌است. تئوفراستوس در ۳۰۰ سال پيش از ميلاد به حاصلخيزي آبرفتهاي دجله اشاره كرده و گفته است كه آب را تا زمان ممكن روي زمين نگه مي‌داشتند تا مقادير زيادي لاي در آن رسوب كند.

به مرور زمان بشر آموخت كه در صورت كشت مداوم و يكنواخت، از حاصلخيزي خاك كاسته مي‌شود. افزودن كودهاي حيواني و گياهي به خاك به منظور احياي حاصلخيزي آن احتمالاً ناشي از چنين مشاهداتي بوده‌است، اما اينكه دادن كود چه وقت و چطور آغاز شد دقيقاً معلوم نيست. اسطوره‌شناسي يوناني توضيح روشني مي‌دهد: اوگياس، پادشاه افسانه‌اي اليس به خاطر طويله‌اش كه ۳۰۰۰ گاو نر داشت مشهور بود. اين طويله ۳۰ سال پاك نشده بود. پادشاه با هركول قرارداد بست كه او طويله را پاك كند و درمقابل ۱۰ درصد گله را بردارد. گفته‌اند كه هركول با برگرداندن مسير رودخانه آلفئوس به ميان طويله اين كار را انجام داد. به اين ترتيب آب رودخانه تمام فضولات انباشته شده طويله طويله را حمل و احتمالاً در سرزمين مجاور برجاي گذاشت. پس از انجام كار پادشاه از پرداخت دست‌مزد به هركول سرباز زد و برسر اين موضوع جنگي بين آنها درگرفت و اوگياس به دست هركول كشته شد.

در اوديسه، شعر حماسي يونان اثر هومر شاعر نابينا، كه تصور مي‌شود بين ۹۰۰ تا ۷۰۰ پيش از ميلاد مي‌زيسته، به دادن كود حيواني به تاكستان‌هاي انگور توسط پدر اوديوسيوس اشاره شده است. همچنين به توده كود اشاره شده است كه نشان مي‌دهد به طور منظم جمع‌آوري و ذخيره مي‌شده است. آرگوس سگ شكاري باوفاي اوديسوس، هنگامي كه صاحبش پس از غيبت ۲۰ ساله بازگشت، روي چنين توده‌اي دراز كشيده بود. آرگوس پس از شناختن صاحبش، با ناتواني دمي تكان داد و « به سياهي مرگ فرو رفت». اين نوشته‌ها نشان مي‌دهند كه نه قرن پيش از ميلاد مسيح در يونان دادن كود حيواني يكي از اعمال زراعي بوده است.

گزنفون كه بين سالهاي ۳۵۵-۴۳۴ پيش از ميلاد مي‌زيست مشاهده كرد كه « ملك ويرانه شده است» چون « كسي نمي‌دانست كه دادن كود به زمين خوب است» و باز « … هيچ چيز به خوبي كود نيست.»

تئوفراستوس (۲۸۷-۳۷۲ پيش از ميلاد ) دادن كود حيواني فراوان به خاكهاي كم‌عمق و كود حيواني اندك به خاك‌هاي حاصلخيز را پيشنهاد كرد. او همچنين عملياتي را صحه گذاشت كه امروزه هم مناسب تشخيص داده شده‌است – استفاده از بستر در طويله -. او اشاره كرده است كه با اين عمل ادرار و مدفوع دام حفظ مي‌شود و ارزش هوموس كود حيواني افزايش مي‌يابد. نظر تئوفراستوس اين است كه گياهان داراي نيازهاي غذايي زياد نياز آبي بيشتري نيز دارند.

صيفي‌كاريها و باغهاي زيتون اطراف شهر آتن از فاضلاب شهر آبياري مي‌شدند. يك سيستم كانال‌كشي استفاده مي‌شد و شواهدي مبني بربكارگرفتن وسيله‌اي براي تنظيم جريان وجود دارد. گمان مي‌رود كه فاضلاب شهر به كشاورزان فروخته مي‌شد. همچنين در قديم تاكستانها و درختستانها را با آبي كه كود حيواني در آن حل شده بود، آبياري مي‌كردند.

كودهاي حيواني براساس غلظت يا غني بودن طبقه مي‌شدند. تئوفراستوس آنها را به ترتيب كاهش ارزش اين‌طور درجه‌بندي كرده‌بود: كود انساني، كود حيواني، كود خوك، كود بز، كود گوسفند، كود گاو، كود اسب. بعدها وارو، يكي از نخستين نويسندگان كشاورزي در زمان امپراطوري روم فهرست مشابهي ارائه كرد، اما كود پرندگان و طيور را از فضولات انساني با ارزشتر دانست. كولوملا پيشنهاد كرد كه به گاوها يونجه مارپيچي داده شود، چون فكر مي‌كرد اين كار فضولات حيواني را غني‌تر مي‌كند.

پيشينيان نه تنها امتيازهاي كود حيواني را شناختند، بلكه اثر لاشه حيوانات را درافزايش رشد گياهان مشاهده كردند. آرچيلوكوس مشاهداتي از اين قبيل را در حدود ۷۰۰ سال پيش از ميلادمسيح انجام داد و سوابق تورات حتي به قبل از آن نيز مي‌رسد. در كتاب دئوتروموني ريختن خون حيوانات روي خاك توصيه شده است. در طول ساليان دراز به ارزش لاشه حيوانات در افزايش حاصلخيزي خاك اشاره شده است. اما شايد شاعرانه‌ترين آنها از عمر خيام نيشابوري شاعر و منجم ايراني باشد كه در اواخر قرن يازدهم نوشت است:

هر جا كه گلي و لاله‌زاري بوده‌است
آن لاله ز خون شهريـاري بوده‌است
هر بـرگ بنفشـه كز زميـن مي‌رويد
خاليست كه بر روي نگاري بوده‌است
هر سبزه كه در كنار جويي رسته‌است
گـويي ز لب فرشتـه خويي رسته‌است
هـان بر سر سبـزه پا به خـواري ننهـي
كان سبزه ز خاك ماهرويي رسته‌است

ارزش كودي گياهان سبز بويژه بقولات، نيز به‌زودي شناخته شد. تئوفراستوس متوجه شد كه كشاورزان تسالي و مقدونيه، باقلا را زير خاك مي‌كنند. او ملاحظه كرد كه حتي وقتي كاشت متراكم و توليد دانه زياد است، اين گياه سبب تقويت خاك مي‌شود.
گزنفون در حالي ۴۰۰ پيش از ميلاد، شخم بهاره را توصيه كرد، چون «در اين هنگام خاك سردتر است » و « چمني كه زير خاك مي‌شود به قدر كافي دراز شده است كه تا كاركود را انجام دهد اما چون بذر ندارد، نخواهد روييد.» او همچنين اشاره كرده‌است كه « هر نوع گياه و هر نوع خاك در آب راكد تبديل به كود مي‌شود.»

كاتو (۱۴۹-۲۳۴ پيش از ميلاد) توصيه كرد كه در تاكستانهاي داراي خاك ضعيف گياه آسينوم بكارند. معلوم نيست اين گياه چه بود، اما نمي‌گذاشتند كه اين گياه به بذر بنشيند و به نظر مي‌رسد كه آن را زير خاك دفن مي‌كرده‌اند. او همچنين گفته است كه بهترين بقولها براي تقويت خاك لوبيا باقلاي مصري و ماش است.

كشت باقلاي مصري در قديم رايج بود. كولوملا تعداد زيادي از بقولها از جمله باقلاي مصري، ماش، عدس، نخود، شبدر و يونجه را نام مي‌برد كه در اصلاح خاك موثرند. به هر حال، بسياري از نويسندگان كهن هم عقيده‌ بودند كه باقلاي مصري بهترين كود سبز براي مصارف عمومي است، زيرا در شرايط گوناگون خاك به آساني مي‌كند، غذاي انسان و دام را تامين مي‌كند، به آساني كشت مي‌شود و رشد سريع دارد.

بعد از سقوط امپراطوري روم در قرن دوازدهم، فرهنگ غرب شكوفا شد. در آن قرن اين‌آل آوان، عالم مغربي كتابي راجع به كشاورزي نوشت. در قرن هيجدهم عمليات كشاورزي براساس تناوب كشت شكل گرفت كه نمونه‌هاي آن، روش جيتروتوال (انگليسي) و نورفولك كه نوعي تناوب چهاردوره‌اي است، در نتيجه سالها‌ آزمايش در هلند رواج يافت.

در همين اثنا، عده‌اي در رابطه با مواد غذايي خاك كه گياهان از آن تغذيه مي‌كردند كنجكاو شدند. در قرن شانزدهم، برنارد پاليززي، سفالگر خانواده سلطنتي فرانسه، ادعا نمود كه بقاياي گياهي، حاوي نمك يا موادي هستند كه رشد گياهان را تقويت مي‌كند؛ در حالي كه جان باپتيستا وان‌هلمونت معتقد بود كه آب مبناي اصلي رشد گياهان است. بعدها اين فكر كه عناصر اصلي محلول در آب موجود در خاك در حقيقت عامل رشد گياه است، توسط آزمايشات جون وودوارد انگليسي به اثبات رسيد. برخي از محققين ديگر هوموس را به عنوان تقويت كننده رشد گياهان تلقي نمودند. به هر حال زماني كه دانشمند فرانسوي آنتوني لاوازيه جدول عناصر شيميايي را در سال ۱۷۹۴ ارائه نمود تمام اين حدس و گمانها كنار گذاشته‌شد. وي همچنين نشان داد كه گياهان و حيوانات، اكسيژن را توسط فرآيند تنفسي به مصرف مي‌رسانند.

اكنون بيش از ۱۰۰ سال است كه به وجود و توانائي ميكروارگانيسمها براي تثبيت بيولوژيكي ازت و گونه‌هاي مختلف ريزوبيومها و باكتريها (فسفو باكتريها، ازتوباكتريها و غيره) پي‌برده شده است. ولي استفاده اقتصادي از آنها به‌دليل شروع توليد كودهاي شيميايي دوام چنداني نداشت. در طي انقلاب سبز در نيم قرن گذشته، مصرف كودهاي مصنوعي تقويت شد و كودهاي شيميايي به عنوان بخشي مهمي در عمليات كشاورزي مطرح گرديد.

دليل اين اهميت جاذبه‌هايي چون بهاي ارزانتر و كاربرد آسان و درآمدهاي بيشتر به دليل توليد بيشتر بود. بابالارفتن قيمت نفت دراوايل دهه ۱۹۷۰ كه منجر به افزايش بهاي كودهاي شيميايي شد، مساله اقتصادي نبودن نصرف اين كودها و لزوم جايگزين كردن آنها با مواد مناسبتر را مطرح كرد. به‌علاوه آلودگي‌هاي محيطي كه در اثر مصرف كودهاي شيميايي ايجاد شده بود و به پايان رسيدن منابع انرژي غيرقابل تجديد كه در توليد كودها بكار مي‌روند باعث شد تا تمايلي كه در دهه ۷۰ براي افزايش محصولات گياهي با استفاده از كودهاي شيميايي وجود داشت روبه كاهش بگذارد. امروزه دربسياري از كشورهاي پيشرفته به دليل ملاحظات اقتصادي و زيست محيطي درپي يافتن كودهاي بيولوژيكي هستند تا بتوانند كه زياد شوند و جايگزين كودهاي شيميايي گردند.

اكنون در كشور ما نسيز تلاش‌هاي گسترده‌اي براي جلوگيري از انهدام بقاياي گياهي، سوزاندن و هدردادن كاه و كلش و باقيمانده زراعت‌ها و ضايعات كشاورزي و ترويج اين تفكر و بالاخره ساخت مواد آلي صورت پذيرفت.

 

از مسئولين وزارت كشاورزي درخواست گرديد از طريق مختلف ساخت كودهاي آلي از ضايعات كشاورزي، زباله شهري و فاضلاب را مورد تشويق و ترويج قرار دهند. شهرداري‌هاي كشور به لحاظ مسووليتي كه در جمع‌آوري زباله شهري دارند و مي‌توانند به عنوان مرجع اصلي براي تنظيم و اجراي برنامه تبديل زباله شهري به كمپوست مورد مراجعه قرار گيرند. بدين لحاظ با مكاتبه با رياست محترم جمهوري درخواست گرديد وازرت كشور در كليه شهرها، مراكز تبديل زباله‌هاي شهري به كمپوست را با مشاورت فني شهرداري اصفهان راه‌اندازي نمايند.

نظر باينكه بر حسب بررسي‌‌هاي انجام شده كمپوست توليدي از تفاله نيشكر و زباله شهري قابل رقابت با هوموس خارجي است و حتي مي‌توان از آن به عنوان حاملين روبوزوم استفاده كرد، لازم است نسبت به تهيه اين كمپوست اقدام گردد. بدين منظور در موسسه تحقيقات خاك و آب كمينه مواد آلي براي مطالعه در زمينه ساخت مواد آلي شكل گرفت. اين تلاشها موجب گرديد وزير محترم كشاورزي خواستار ايجاد جايگاه تشكيلاتي و اعتباري خاصي براي راه‌اندازي كارخانجات كمپوست‌سازي در سطح كشور گردد.

نظر باينكه كودهاي شيميايي داراي يارانه بوده ( در سال ۱۳۷۷ يارانه كود مبلغي در حدود ۵۵۰ ميليارد ريال ) و كودها با قيمت بسيار نازلي در اختيار مصرف كننده قرار مي‌گيرند در مقابل اگر حمايتي از كودها مواد آلي به عمل نيايد، به دليل گراني تهيه و هزينه حمل و نقل آنها، مصرف‌كننده (مولدين كشاورزي) رغبتي براي مصرف اين كودهاي مرغوب از خود نشان نمي‌دهند. بنابراين براي تشويق بخش خصوصي براي توليد و مصرف انواع كودهاي آلي در جلسه دي‌ماه ۱۳۷۶ شوراي محترم اقتصاد، يارانه ۴۰ ريال به ازاء هر كيلوگرم كمپوست حاصل از زباله شهري اختصاص و در جلسه شهريور ماه ۱۳۷۷ اين يارانه را به انواع كودهاي آلي نظير كودمرغي غني‌شده با گاس نيشكر، زباله شهري، مواد آلي حاصل از ضايعات بستر قارچ با يارانه ۵۰ الي ۱۰۰ ريال به ازاء هركيلوگرم تعميم داده شد. علاوه بر اين توليد صنعتي كودهاي ورمي كمپوست با استفاده اي كود حيواني دركشت و صنعت مغان در توليد انبوه (روزانه ۱۰ تن) شروع شد.

همچنين به دليل موفقيت آميز بودن توليد كودهاي بيولوژيك منجمله باكتريهاي ريزوبيوم سويا، تيوباسيلوس و بيوفسفات، كودهاي بيولوژيك فسفاته در بخش تحقيقات بيولوژي خاك، موسسه و فروش دانش فني آنها به بخش خصوصي و تامين كارخانه‌هاي توليدي كودهاي بيولوژيك توسط بخش خصوصي در كشور، راه‌اندازي شده است. توليد اين كودهاي باارزش منجمله كودبيوفسفاته، بيوفسفات طلائي و ريزوبيوم سويا مصرف كودهاي فسفاته را به نصف تقليل خواهد داد. در شكلهاي يك،‌ دو و سه نمونه هايي از توليدات كود بيولوژيك، بيوفسفات، ريزوبيوم سويا و باكتريهاي تيباسيلوس نشان داده شده است.

وزارت كشاورزي طي برنامه‌اي علي رغم دشواريهاي اجرا،‌ در نظر دارد براي كشاورزي پايدار تهيه مواد آلي از هر منبع ممكن را مورد توجه قرار دهد. در اين راستا در ده سال آينده قرار است مقدار متوسط مواد آلي كليه خاكهاي زراعي با اعمال روشهاي بهينه، مديريتي و افزايش توليد و مصرف مودهاي ازته تا حد يك درصد افزايش داده شود. ساخت كودهاي آلي با كيفيت مرغوب، از هر منبع مورد حمايت بوده و دراين راستا قرار است به توليدكنندگان با توجه به كيفيت و حجم مواد آلي توليدي، مشابه آزمايشگاههاي تجزيه خاك و آب با تسهيلات بيشتري وام اعطاء شود و با قيمت تضميني توليدات آنها خريداري و سپس بين زارعين توزيع گردد.

شناسايي انواع كودهاي بيولوژيك
رايج‌ترين كودهاي بيولوژيك به قرار زير مي‌باشند:
۱٫ كود حيواني
كود حيواني با كود اصطلبي را سرگين و گميزدامها و كاه و كلشي كه براي تهيه بستر آنها به كار مي‌رود، تشكيل مي‌دهد. اين كود شامل دو بخش مايع و جامد مي‌باشد كه از لحاظ وزني، توليد كود اصطبلي جامد سه برابر مقدار مايع آن است. نزديكي به نيمي از ازت و پتاسيم و تمام فسفر كود اصطبلي در قسمت جامد آن متمركز شده است، ولي نه از آن‌جا كه گميز دامها داراي مقدار زيادي ازت قابل جذب است. اين مواد از جنبه اقتصادي داراي ارزش زياد بوده و به همين دليل است كه بايستي كودهاي حيواني پيش از خشكيدن دركشتزار، پخش و در خاك دفن شوند تا ازت آنها به صورت گاز آمونياك به هدر نرود.

ارزش غذايي كودهاي حيواني بستگي به نوع دام، علوفه مصرفي، نوع بستر، روش نگهداري دامها و نحوه تخمير دارد. مثلاً كود گوسفندي ۹۵/۰% ازت، ۳۵/۰% پنتااكسيدفسفر و يك درصد پتاسيم دارد. در صورتي كه اين ارقام براي كود گاوي به ترتيب۶/۰، ۱۵/۰و ۴۵/۰ مي‌باشد. درمنطقه فريدون اصفهان، با مصرف سي تن كود حيواني در هكتار علاوه بر افزايش درصد مواد آلي خاك و بهبود خصوصيات فيزيكوشيميايي خاك، عملرد سيب‌زميني نيز در حدود ۳۰ درصد بيشتر شده است. مشابه همين نتايج در اكثر محصولات زراعي و باغي كشور به دست آمده است.

در اكثر آزمايشها، به هنگام مصرف كودهاي حيواني، اثرات آنها مانند كودهاي شيميايي در افزايش عملكرد در سال اول چشمگير نبوده، بلكه تاثير آنها معمولاً با گذشت زمان در سالهاي دوم مصرف به بعد مشهود مي‌باشد. در اثر استمرار مصرف كودهاي حيواني در خاكهاي آهكي، ph خاك كاهش يافته و در نتيجه علاوه بر بهبود خصوصيات فيزيولوژيكي خاكهاي زراعي، حلاليت تعدادي از عناصر غذايي به ويژه فسفر و ريزمغذي‌ها منجمله آهن، روي، منگنز، برم و مس افزايش مي‌يابد و كشاورزان را از نياز به كودهاي گران‌قيمت نظير كلات (Chelates) بي‌نياز مي‌كند. درجدول شماره ، نتايج تزيه شيميايي چند نمونه كود دامي كه در موسسه تحقيقات آب و خاك انجام گرفته در ج شده است.

بطوريكه از ارقام فوق استنباط مي‌شود كود دامي مي‌تواند بر اساس مديريت مواد آلي، از سه درصد (نمونه ارسالي از موسسه تحقيقات اصلاح و تهيه نهال بذر) تا صفر درصد (ارسالي از خراسان) ازت داشته باشد. و ملاحظه مي‌شود كه اشكال تخمير شده (بيوهوموس) از نظر اصلاح كنندگي بر خصوصيات فيزيولوژيكي خاكها خيلي بهتر و از نظر درصد عناصر غذايي نيز غني‌تر هستند.

ورمي كمپوست
فعاليتهاي كرم خاكي به عنوان يك عامل مهم در حفاظت از باروري خاك مدتهاست كه اثبات گرديده اما اخيراً استفاده از انواع مختلف كرم خاكي براي ارزيابي و بهبود خاكهاي كشاورزي در تحقيقات مورد توجه افزونتري قرار گرفته است. در اين تحقيقات استفاده از كرمهاي خاكي براي سرعت دادن به تجزيه‌هاي زباله‌هاي آلي به منظور تهيه كمپوست و همچنين جهت به وجود آوردن منبع پروتئين مورد توجه بيشتري مي‌باشد.

پس از جستجوي فراوان و يافتن گونه‌هاي مختلف كرم‌هاي خاكي در منطقه گرگان سرانجام در آذرماه ۷۲، گونه مناسبي كه توانايي زندگي در محيط كودي و قابليت تكثير و توليد مثل زياد را داشته باشد، يافت گرديد. اين گونه با همگاري جهاد دانشگاهي دانشگاه شهيد بهشتي تهران شناسايي و تحت عنوان Eisenia foetida نامگذاري گرديد. در حال حاضر مركز تحقيقات كشاورزي گرگان به عنوان نخستين و تنها مركز علمي و تحقيقاتي دركشور ضمن راه‌اندازي بانك جامع اطلاعاتي در اين خصوص به احداث كارگاه توليد ورمي كمپوست و تكثير كرمهاي خاكي و انجام فعاليتهاي تحقيقاتي مربوط به بيولوژي كرمهاي خاكي اقدام نموده و به نتايج مثبت و قابل قبولي نيز دست يافته است.

اسم علمي كرم خاكي كه مي‌توانست كودگاوي تازه را تبديل به بيوهوموس (كود بيولوژيك) نمايد، Eisenia foerida تشخيص داده شد. از هر تن كود گاوي پوسيده ۷۰۰-۶۰۰ كيلوگرم بيوهوموس به دست مي‌آيد كه بيوهوموس حاصله كاملاً مفيد و قابل جذب بوده و در رشد و تعذيه گياهي و اصلاح خاك موثر بوده است. در صورتي كه كود مواد آلي معمولاً از هر گونه بيماري عاري بوده و مشكل خاصي را از اين نظر ايجاد نمي‌كرد.

جدول : نتايج تجزيه بيوهوموس توليدي

مشخصات نمونه كربن ازت درصد فسفر درصد پتاس
درصد Ph درجه شوري
mg/i آهن (mg/kg) منگنز (mg/kg) روي (mg/kg) مس (mg/kg)
كود دامي ۱/۱۱ ۸۱/۰ ۱۷/۱ ۱ ۸ ۵/۷ ۸۸۰۰ ۵۶۲ ۷۶ ۳۰
بيوهوموس ۳/۱۸ ۴۵/۱ ۸۲/۱ ۴/۱ ۲/۸ ۴/۱۲ ۱۰۶۶ ۵۷۵ ۱۴۵ ۲۳
از بررسي ارقام جدول فوق چنين استنباط مي‌شود كه در بيوهوموس (كود بيولوژيك) توليدي، مقدار نسبي عناصر غذايي اصلي و ريزمغذي افزايش يافته و اين امر حاكي از نقش مثبت كرمهاي خاكي در حاصلخيزي و باروري خاكهاي زراعي مي‌باشد. عمل حفاري كه توسط كرمهاي خاكي انجام مي‌گيرد نفوذپذيري آب و هوا را افزايش داده و سرعت تبديل ضايعات را بالا مي‌برد.

يكي ديگر از اعمال كرمهاي اين است كه به طور غريزي باكتريهاي غير هوازي و قارچها را كه نامطلوب مي‌باشند كنترل نموده و مانع از تكثير آنها در محيط مي‌گردد. به عبارت ديگر كرمهاي خاكي از اين قارچها و باكتريها به عنوان غذاي خود استفاده مي‌نمايند. همچنين كرمهاي خاكي با بلعيدن بذرهاي علف هرز،‌كود بيولوژيك حاصل را عاري از بذر علفهاي هرز مي‌نمايند.

بدين ترتيب كرمهاي خاكي موجودات مطلوبي هستند كه بشر مي‌تواند آنها را براي به حداكثر رساندن تعداد باكتريهاي هوازي مفيد در فرآيند تبديل به كار گيرد. همچنين اين جانوران با تبديل پس مانده‌هاي آلي، محيط زيست را از هر گونه آلودگي حفظ مي‌نمايند. در شهر بمبئي هندوستان، براي تجزيه و تخريب زباله‌ شهري از كرمهاي خاكي استفاده مي‌نمايند و اين امر مهم از طريق توليد و تكثر كرمهاي خاكي در كشور ما نيز ضروري است.

 

كودهاي سبز
هر گياهي را كه حين رشد يا پس از رسيدن به حداكثر رشد و نمو شاخه و برگ به وسيله شخم يا ديسك به خاك برگردانيده شود به آن كود سبز مي‌گويند.
فوايد بسياري براي دادن كودهاي سبز به خاك قائل شده‌اند كه مهمترين آنها، افزايش مواد آلي، افزودن ازت، ازدياد فعاليتهاي زيستي و بالاخره نگهداري و قابل جذب نگه‌داشتن عناصر غذايي خاك مي‌باشد. يك هكتار كود سبز معمولاً بين ۲۵ تا ۵۰ تن شاخه و برگ و انسجاج گياهي تازه را وارد خاك مي‌كند كه اين خود برابر با ۱۰ تا ۲۰ تن كود حيواني بوده و مي‌تواند بين يك تا دو هوموس به خاك بيافزايد. در صورت كمبود كود دامي، يكي از بهترين راه‌هاي جبران تلفات مواد آلي خاك، دادن كود سبز مي‌باشد.

در بيشتر موارد از گياهان خانواده بقولات، به عنوان كود سبز استفاده مي‌شود. معمولاً در شرايط مطلوب سالانه تا نزديك به ۲۰۰ كيلوگرم ازت هوا بوسيله غده‌ها در ريشه‌هاي يونجه در خاك تثبيت مي‌گردد. شبدر بين ۲ تا ۵/۲ درصد ازت در شاخه و برگ و غده خود دارد. هنگامي كه يك هكتار از اين گياه در خاك برگردانده شود، نزديك به ۸۰ تا ۱۰۰ كيلوگرم ازت به خاك افزوده مي‌گردد. پيامد افزايش كود سبز تشديد فعاليت ميكروب‌هاي مفيد خاك مي‌باشد كه اين خود تصعيد گازكربنيك و آزاد شدن نيترات و ديگر تركيبات غذايي را باعث مي‌شود. ميكروبهايي مانند ازتوباكتر، كه ازت خاك را زياد مي‌كنند، حساسيتي فوق‌العاده به مقدار كربن خاك دارد، هر چه مقدار اين ماده بيشتر باشد، فعاليت آنها نيز فراونتر خواهد بود.

كودهاي سبز به‌خاطر دارا بودن رويش فوق‌العاده و ريشه‌هاي قوي، مي‌توانند مقداري زياد از عناصر محلولي را كه در شرايط عادي بر اثر شستشو به اعماق پايين خاك حركت كرده‌اند جذب نمايند. همچنين اين گياهان قادرند ار فسفاتهاي غير محلول، پتاسيم تثبيت شده و عناصر كم‌مصرف (ريز مغذي‌ها)، تا حدي استفاده كنند. برگرداندن اين گياهان به خاك علاوه بر بهبود خواص فيزيكوشيميايي و زيستي سبب تسهيل آزادشدن عناصر غذايي پرمصرف و كم‌مصرف مي‌گردد.

محاسن كود سبز
بافت خاك هرقدر سبكتر باشد توسعه و گسترش و در نتيجه عمق و شدت نفوذ ريشه در آن بهتر صورت مي‌گيرد. اين پديده به آن معناست كه خاكهاي سبك، نفوذپذيرتر ولي ظرفيت تبادل كاتيوني كمتري دارند. اخيراً در مناطقي از آذربايجان براي اصلاح بافت خاكهاي نسبتاً سنگين، ماسه بادي به خاك مي‌افزايند كه روش نادرستي است. ماسه مواد غذايي ندارد و گياهي كه در ماسه كشت شود ريشه آن نمي‌تواند رشد نمايد.

اگر چه ماسه بافت خاك را سبك مي‌كند ولي از درجه حاصلخيزي آن مي‌كاهد. در كشاورزي اين قانون (حداقل ليبگ) بدين صورت مطرح مي‌گردد كه هر عاملي از عوامل توليد كه مقدار آن متعادل نباشد متعادل ساختن آن عامل، توليد را افزايش خواهد داد. بنابراين اگر تمام عوامل موثر در توليد، منجمله مواد آلي را به حد مطلوب نرسانيم، توليدات قابل رقابت نخواهد بود. بايد بدانيم كه خاكهاي كشور ما شديداً دچار كمبود مواد آلي هستند( زير يك درصد) و افزايش مواد آلي در خاك به هر صورتي كه مشاهده شده، بايد انجام گيرد و به نظر ما شعار برنامه‌هاي سوم و چهارم توسعه وزارت كشاورزي بايستي جهاد براي افزايش مواد آلي خاك در كشور باشد.

اگر مواد آلي در خاك وجود نداشته باشد خاك با بافت سبك نمي‌تواند آب را نگهداري كند و در صورت كمبود مواد آلي در خاك با بافت سنگين هم نفوذپذيري كاهش و گياه خفه مي‌شود و درنتيجه قيمت زيادي از آب غير قابل استفاده مي‌گردد. به علاوه خاكي كه حاصلخيز نباشد (كمبود مواد آلي) به ازاي توليد يك كيلوگرم ماده خشك، آب مصرفي افزايش مي‌يابد. به عبارت ديگر اگر غلظت عناصر غذايي در آب كم باشد (خاك فقير از نظر مواد آلي)، گياه مجبور است كه مقدار زيادي آب جذب نمايد، ولي اگر غلظت مواد غذايي در آب ( خاك با مواد آلي) بيشتر باشد براي توليد همان مقدار ماده خشك، به مقدار آب كمتري نياز است.

بنابراين در خاكي كه از نظر مواد آلي فقير باشد، حتي در صورت استفاده از روش آبياري تحت فشار نيز، مقداري از آب هدر خواهد رفت. كاشت، داشت و برداشت كود سبز ساده‌ترين روش براي افزايش مواد آلي خاك با هزينه كمتر و كارائي بيشتر است.

براي اصلاح خاكهاي سنگين بايستي مواد آلي را افزايش داد. چون مواد آلي علاوه بر اينكه خاك را نرم مي‌كند، همجنين داراي مواد غذايي است كه رشد ريشه را تسريع مي‌نمايد. بنابراين براي خاكهاي شني نيز افزايش مواد آلي مناسب است. چون مواد حاصل از فساد مواد آلي سبب چسبيدن ذرات خاك به هم شده و خاصيت نگهداري آب را افزايش مي‌دهد و در نتيجه بافت خاك را بهبود مي‌بخشد.

مواد آلي خصوصيات فيزيكي خاك را بهبود مي‌بخشد. زماني كه مواد تازه گياهي (كود سبز) به خاك وارد مي‌شود در اثر تجزيه آن توسط ميكروبهاي خاك، مواد آلي همتافت مثل اسيدهاي آمينه و يا پروتئين‌ها توليد مي‌شود. همتافت‌هاي الي عامل مهمي در شكل‌پذيري ذرات خاك بوده و تاثير غير مستقيم آنها، افزايش فعاليت كرمهاي خاك است. علاوه بر اينكه از تجزيه مواد گياهي، مواد معدني قابل جذب گياه در خاك حاصل مي‌شود با گذشته زمان در اثر تغييرات شيميايي مواد غذايي در كانيهاي خاك نيز به شكل قابل جذب تبديل مي‌شوند.

كلوئيدهاي آلي تا ۳۰ برابر كلوئيدهاي معدني قدرت جذب كاتيوني دارند و مواد غذايي را به سهولت در اختيار گياهان قرار مي‌دهند. تجزيه كود سبز درخاك، Ph خاك را به تدريح كاهش داده و سبب افزايش مواد غذايي قابل استفاده مي‌شوند.

كمبود ريزمغذي‌ها را نمي‌توان همه ساله با دادن كودهاي كلاته جبران نمود. براي حل اين كمبودها بايد فكر اساسي كرد. در اكثر درختان سيب و گلابي در ايران به علت آهكي شدن خاكها در آذربايجان، علائم كمبود عناصر كم‌مصرف مشاهده مي‌شود. در همان زمين، گياهاني كه در بين رديفها كاشته ميِ‌شوند (مثل يونجه و گياهان علوفه‌اي) هيچ گونه كمبودي را نشان نمي‌دهد، چون فيزيولوژي و كارايي ريشه گياهان با يكديگر فرق مي‌كند. يونجه قادر است درخاك آهكي (آهك فعال ۱۰%) رشد نمايد و علائم كمبود را نشان ندهد. بنابراين برگرداندن اينگونه گياهان به خاك كه محتوي مقدار قابل توجهي عناصر كم مصرف نيز مي‌باشند تا حدي سبب رفع كمبود اين عناصر ريزمغذي در درختان ميوه خواهد گرديد.

اگر هنگام برگردانيدن گياه به خاك مقدار گوگرد (۲۰۰ كيلوگرم در هكتار) بعلاوه كود ازته به ته خاك اضافه نمائيم، احتمال كاهش Ph خاك وجود خواهد داشت. از اينها، مواد آلي مثل اسيدهاي آمينه، اسيدهاي آلي و اسيد چرب داراي بازوهاي هيدروژنه (H+) مي‌باشند كه Ph را در خاكهاي آهكي ايران كاهش مي‌دهند.

در گذشته به باكتريها، قارچها و ساير موجودات ريز خاك اهميت چنداني داده‌نمي‌شد، در حالي كه موجودات زنده خاك ساير خصوصيات خاك را به طور نظري، بايستي تعدادكرمهاي خاكي در مترمربع را مشخص نمود،‌ولي متاسفانه اين موجودات خيلي مفيد، از يك طرف در اثر كاهش مواد آلي خاك و از طرف ديگر در اثر مصرف كودهاي شيميايي به مقدار قابل توجهي از جمعيتشان كاسته مي‌شود. كود سبز سبب افزايش كرمهاي خاكي مي‌شود. فعاليت ميكروارگانيسمهاي خاك وابسته به وجود مواد آلي است.

علاوه بر مواد آلي، جمعيت اين موجودات در ناحيه ريز و سفت (منطقه رشد ريشه) بيشتر است. بنابراين وجود گياه درخاك، كه از ريشه آن مواد غذايي مورد نياز ميكروبها ترشح مي‌شود، فعاليتشان را افزايش مي‌دهد. به عنوان يك اصل، كود سبز، ميكروارگانيسمهاي خاك را افزايش داده و تمامي خصوصيات فيزيكوشيميايي رال بهبود مي‌بخشد.

زماني كه كود شيميايي به خاك داده مي‌شود، غلظت بعضي از عناصر پس از برداشت محصول در خاكم افزايش مي‌يابد. ( مخصوصاً در سيب‌زميني و سبزيجات). اين وضعيت مي تواند در اثر سه عامل بروز كند: كوددهاي بيش از اندازه و يا اسفاده از كوده در زمان نامناسب كه در اين حالت‌ها بعضي از عناصر براي گياه غيرقابل جذب هستند و عدم رعايت تعادل در مصرف انواع كودهاي شيميايي و بالاخره مصرف بي‌رويه كود، هنگامي كه غلظت عنصري درخاك پس از برداشت محصول زياد باشد در اثر باران با آبياري از خاك شسته شده و از دسترس گياه خارج مي گردد ولي اگر در گياه كود سبز وجود داشته باشد در اثر باران اجازه شستشو از خاك را نداده و به هنگام برگرداندن اين گياهان به خاك، مواد غذايي توسط مواد آلي نگهداري مي شود.

اگر كود سبز را در پائيز به خاك برگردانيم، دراثر تجزيه اين مواد در خاك مقداري حرارت توليد مي‌گردد. وجود حرارت مناسب درخاك اين امكان را فراهم مي‌كند كه ميكروارگانيسمها در زمستان هم در خاك فعاليت كنند. درنتيجه پويايي خاك در زمستان حفظ ميِ‌شود. مشاهده شده در زميني كه در آن كود سبز در پاييز مصرف شده برف آن زودتر از زمين مجاور (شاهد) ذوب مي‌شود. موضوع مهم ديگر آن است كه بدون استثناء در تمام مزارع كشورمان علفهاي هرز خسارات شديدي را به محصولات كشاورزي وارد مي‌سازند. (جدول شماره )

جدول شماره : ميزان خسارت وارده توسط علفهاي هرز درمقايسه با خسارات آفات و بيماريها در آمريكا (ملكوتي و طباطبايي ۱۳۷۵)
عامل خسارت ميزان خسارت ساليانه (ميليون دلار)
علفهاي هرز
حشرات
امراض ۵۰۶۴
۴۲۹۸
۳۷۷۹
كنترل علفهاي هرز باروشهاي مبارزه شيميايي و وجين، امكان‌پذير است. هنگامي كه پس از برداشت محصول مزرعه براي كود سبز آبياري مي‌شود علفهاي هرز نيز به همراه بذور كاشته شده، ‌سبز مي‌شوند و چون طول فصل زراعي كوتاه است،‌اين گياهان به بذر نمي‌نشينند، در نتيجه با شخم‌زدن (به همراه گياهان كود سبز) از جمعيت علفهاي هرز كاسته مي‌شود. نكته قابل ذكر اين است كه گياهاني مثل يونجه ريشه‌هاي عميق و قوي دارند، بطوريكه ريشه آنها مي‌توانند به اعماق خاك نفوذ كرده و لايه‌هاي سخت (كلسيك) را سوراخ و خاك پاييني را فعال نمايد.

طرز مصرف كود سبز:
محصولاتي كه تا اوايل شهريورماه برداشت مي‌شوند (سيب‌زميني، گندم، جو و چغندرقند) پس از برداشت محصول، مقدار ۱۰۰-۸۰ كيلوگرم در هكتار بذر جو بعلاوه چهاركيلوگرم شنبليله يا شبدر مخلوط كرده به زمين مي‌پاشند و توسط ديسك يا پنجه غازي اين بذور را به زير خاك برده و پس از كرت‌بندي زمين آن را آبياري مي‌كنند تا بذرها سبز شوند. به دليل اينكه دماي شبانه و روزانه به تدريج كاهش مي‌يابد در اواسط رشد با يك آبياري اين امكان فراهم مي‌شود كه اين گياهان (كود سبز) را در اواخر مهر يا آبان با شخم پاييزه زير خاك نمود.

انتخاب نوع گياه:
در انتخاب گياه براي كود سبز بايد موارد زير را درنظر گرفت:
– رشد سريع داشته باشند تا در مدت كوتاهي به حد كافي رشد نمايند.
– مقاوم به سرما، آفات و بيماريها باشند تا در شرايط سخت بتوانند به حد كافي رشد نمايند.
– ريشه‌هاي گياه قوي بوده تا بتوانند مواد غذايي را از اعماق خاك بيرون بكشند.
– شاخه و برگ گياه زياد خشبي نباشد تا در خاك به سهولت تجزيه شوند.
– براي اصلاح خاك شور توسط كود سبز بايستي گياهان مقاوم به شوري انتخاب شوند. به تجربه ثابت شده جو بعلاوه شنبليله و يا مخلوطي از شبدر با جو مناسبترين گياهان براي كود سبز هستند كه تمام محاسن فوق را دارا مي‌باشند.

 

زمان برگردانيدن به خاك:
زمان برگردانيدن كود سبز به خاك با توجه به آب و هواي منطقه فرق مي‌كند و در حقيقت آب و هواي منطقه مشخص‌كننده اين زمان است. با افزايش سن گياه نسبت C/N نيز افزايش مي‌يابد. يعني بيشترين مواد غذايي گياه زماني است كه گل كرده باشد. ولي از طرف ديگر اگر زمان شخم در پاييز به تعويق افتاده و بارانهاي پاييز شروع شود، شخم خاك مرطوب، صدمات جبران‌ناپذير به خاك وارد خواهد كرد و بنابراين با توجه به آب و هواي هر منطقه زارعين بايد خودشان تصميم بگيرند كه چه زماني شخم را انجام دهند. ولي آبان‌ماه زمان مناسبي براي بگرداندن كود سبز و شخم است و بدين ترتيب چنين مزرعه‌اي براي كشت بهاره قابل آماده شدن خواهد بود.

كود سبز براي محصولات مختلف
– براي محصولاتي مثل گندم و جو كه در هنگام برداشت مقداري از دانه‌ها مي‌ريزند، بذرپاشي لازم نيست، فقط پس از برداشت محصول زمين را ديسك زده و آبياري مي‌نمايند تا بذور ريخته شده سبز شوند. اگر چهار كيلوگرم بذر شبدر هم پاشبده شود، بهتر خواهد بود. بدين ترتيب بعد از رشد كافي گياه را به زمين برمي‌گردانند.
– براي درختان ميوه كه بين رديفهاي آنها يونجه كاشته ميِ‌شود چين‌ آخر را به زمين برگردانيد و اگر گياهي كاشته نشد مي‌توان يونجه، جو، شنبليله و شبدر كاشت و در پاييز شخم زد. براي درختان ميوه لازم است كه در هنگام شخم زدن كمي كود ازته به خاك داد. چون ثابت شده كه جذب ازت در زمستان انجام مي‌گيرد و احتمال مي‌رود در اثر مصرف خاك توسط ميكروارگانيسمها، كمبود موقتي ازت درخاك بوجود آيد يا اينكه براي درختان ميوه كود سبز بكار نرفته ولي مي‌توان با اجراي اين روش، تغذيه ريزمغذي‌ها را براي درختان ميوه بهبود بخشيد.

– سيب‌زميني، چغندر، پياز و سبزيجات، پس از برداشت محصوا مقدار ۵۰ كيلوگرم جو و جهار كيلوگرم بذر شنبليله را مخلوط كرده به زمين مي‌پاشند و پس از آبياري‌هاي مناسب در پاييز شخم مي‌زنند.
– بجاي اينكه زمين را آيش بگذارند بهتر است گياهي بعنوان كود سبز كاشته شده و محصول به خاك برگردانيده شود.
– تناوب زراعي روش بسيار مهمي در كشاورزي است. حداقل چهار سال يكبار در تناوب محصولات بايستي كود سبز بكار برد.

– در محصولات علوفه‌اي حتماً چين آخر را به زمين برگردانيد.
– بقاياي گياهان را از زمين خارج كرده و اگر خيلي خشبي شده‌اند با خرمنكوب يا ديسك و يا چاپر خرد و به زمين برگردانيد.

بقاياي گياهي به هيچ عنوان سوزانده نشوند:
با انجام اين عمل، ناآگاهانه علاوه بر تخريب محيط زيست، حجم عطيمي از ميليونها موجود زنده ومفيد خاك كه مسول تبديل آمونيوم به نيترات، گوگرد به سولفات و … مي‌باشند را از بين مي‌بريم. انجام اين عمل در اكثر كشورهاي دنيا غيرقانوني بوده، جرم محسوب و قابل تعقيب مي‌باشند.
محصولات اقتصادي مصرف كود سبز:

با فزض اينكه براي كاشت كود سبز ۵۰ كيلوگرم بذر جو (۷۰۰ ريال به ازاء هر كيلوگرم) و چهاركيلوگرم شنبليله (۷۰۰ ريال به ازاء هر كيلوگرم) به كار رفته باشد و هزينه‌هاي عمليات كاشت، داشت و آبياري حداكثر ۱۵۰۰۰ ريال باشد، اين مبلغ درمقايسه با افزايش سطح مواد آلي خاك زراعي كه از مصرف كود سبز توليدي عادي و ارزشي برابر ۱۰ تن كود حيواني دارد بسيار ناچيز مي‌باشد، چه قيمت ۱۰ تن كود حيواني با هزينه حمل متجاوز از يك ميليون ريال خواهد بود. در خاتمه به دليل اهميت اين روش حسنه فراموش شده، خلاصه عمليات آن به شرح زير بيان مي‌گردد.
خلاصه عمليات كود سبز:

بطور خلاصه پس از برداشت محصول در تابستان، مخلوطي از بذور جو و شنبليله يا شبدر را به زمين مي‌پاشيم. زمين را ديسك يا پنجه‌غازي زده و پس از كرت بندي يك بار آبياري مي‌نمائيم تا گياه سبز شود. پس از يك ماه آبياري ديگر درصورت نياز انجام تا گياه خوب رشد نمايد. در پاييز بدون اينكه محصول برداشت شود (گياه كود سبز) به زمين برگردانده مي‌شود. اگر كود حيواني مثل كود مرغي نيز باشد به همراه ۵۰ كيلوگرم كود ازته و مقدار ۲۰۰ كيلوگرم گوگرئ كشاورزي روي گياهان پاشيده وزمين را شخم مي‌زنيم. بدين ترتيب حداقل يك درصد به مواد آلي خاك تا بهار سال بعد اضافه خواهد شد.

کمپوست :
کمپوست یا کود آلی بقایای تخمیر شده زباله های شهری و یا ضایعات زراعی و کشاورزی است و بی آنکه زیانی برای خاکهای کشاورزی داشته باشد باعث حاصلخیزی و توان بیشتر آن میگردد. جنس اکولوژیکی عصر حاضر و هراس از آلودگی خاک و آب بوسیله مواد شیمیایی ساخت بشر تقاضای بیشتر فراورده های طبیعی را مطرح می کند، زییرا این باور در مورد کودهای بیولوژیک وجود دارد که فرآورده های طبیعی اصیل و بدون خطری هستند که به تنهایی می تواند برای پایداری کشاورزی مناسب باشد.

استفاده از کودهای آلی صرف نظر از آنکه هیچ زیان و اثرات سویی در کشاورزی ندارد از لحاظ اقتصادی هم مشکلات را که هم اکنون کشورهای در حال توسعه در زمینه وادرات کودهای شیمیایی و معرفی با آن رو بر رو هستند مرتفع می سازد .

یکی از عمده ترین خصوصیات کمپوست ویژگی هوموس آن است. وجود این ماده در خاک کشاورزی بسیار حائز اهمیت میباشد مواد آلی خاک با برداشت مکرر محصول کم میشود و تنها کمپوست فقدان این مواد را در ساختمان خاک جبران میکند و خاک کشاورزی را از بافت مناسبی برخوردار مینماید. متاسفانه با استفاده بی رویه از کودهای شیمیایی مواد آلی زمینهای کشاورزی در ایران کم و ترکیب خاک به بافت سخت و نامطلوبی تبدیل شده است با توجه به اینکه کود کمپوست حاوی مواد آلی است خاکهای فرسوده و نامطلوب را زنده و فعال میسازد و بافت خاک را ترد و پوک میسازد کمپوست با توجه به حجیم بودن دارای وزن مخصوص کمی میباشد و استفاده از آن در خاک باعث پائین آمدن وزن مخصوص خاک و سبک شدن آن میگردد. در خاکهایی که شنی هستند باعث افزایش ظرفیت نگهداری و ذخیره آب میگردد و از تشنگی زودرس جلوگیری میکند. بافت زمینهای سنگین را عوض کرده و باعث پوکی خاک و تسهیل نفوذ ریشه های گیاهان و درختان میشود.

استفاده از کمپوست نه تنها به سود کشاورزی جنگلکاری پارکها و فضای سبز و غیره میباشد بلکه راه حلی برای دفع صحیح و استفاده بهداشتی از دورریزها و تبدیل مواد معدنی به چرخه خاک کشاورزی است. کمپوست دارای تمام عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان میباشد واز بروز کمبود عناصر در خاک کشاورزی جلوگیری واز نفوذ آب و رسوب عناصر موجود در لایه رویی به عمق زمینهایی که بافت شنی دارند ممانعت مینماید و مهمتر اینکه عناصر متشکله به مرور تجزیه و باعث تقویت خاک و تامین نیاز طبیعی گیاه میگردند.

دو هدف عمده در کمپوست کردن مواد زائد آلی عبارتست از بازیابی یا نگهداری مواد مغذی و حاصلخیزکننده های با ارزش در مواد زائد و تصفیه بهداشتی و دفع مواد زائد به منظور جلوگیری از شیوع بیماری از بین مواد مغذی اصلی ازت فسفر و پتاسیم را میتوان نام برد. نگهداری ازت ومواد آلی در غالب نقاط جهان از اهمیت بیشتری برخوردار است، زیرا میزان ازت در غذاهای تولیدی محدود است. همچنین نگهداری ازت مشکل تر از فسفر پتاسیم وریز مغذهایی است که به خاطر شرایط شیمیایی که در آن قرار دارند فقط با شستشو از دست میروند. ازت ممکن است از طریق شستشو از دست برود اما قسمت اعظم آن بصورت آمونیاک یا سایر گازهای ازت فرار حاصل از کمپوست کردن مواد وارد هوا میگردد .

 

روشهای تئوریک تولید کمپوست .
به طور کلی در تهیه کمپوست میتوان از دوروش علمی و اصلی زیر بهره جست:
۱- تجزیه هوازی (Aerobic decom positiin):
فرایندی را که در آن یک ماده آلی در حضور اکسیژن تجزیه گردد فرایند هوازی نامیده میشود در تجریه هوازی ارگانیسمهای زنده ای که اکسیژن را مصرف میکنند موجب تجزیه مواد آلی میشوند و پروتلاسم سلول ازنیتروژن فسفر کربن وسایر مواد مغذی مورد نیاز تغذیه میکنند .

۲٫ تجزیه غیر هوازی (Anaerobic decomposition )
فاسد شدن مواد آلی نتیجه تجزیه آنها در شرایط بی هوازی است ارگانیسمهای زنده وبیهوازی در سوخت وساز مواد مغذی ترکیبات آلی را به وسیله یک فرایند احیاء تجزیه میکنند همانند فرایند هوازی ارگانیسمها از نیتروژن پتاسیم وسایر مواد مغذی در رشد و تولید پروتوپلاسم سلول استفاده نموده و مواد آلی دارای فسفر و نیتروژن را به اسید های آلی و آمونیاک تبدیل میکنند. اتمهای کربن موجود در ترکیبات آلی در پروتئین سلولی مورد استفاده قرار نمیگیرند، به صورت متان آزاد میشون و بخش کوچکی از کربن نیز ممکن است دراثر تنفس به دی اکسیدکربن تبدیل شود.

مهمترین شیوه استفاده از کمپوست :
روش استفاده از کمپوست بستگی به عوامل ذیل دارد:
الف) نوع وشرایط کمپوست (کمپوست تازه کمپوست کهنه )
ب) شرایط آب و هوایی منطقه مورد نظر برای استفاده از کمپوست
ج) خصوصیات و شرایط خاک منطقه مورد نظر و نحوه کوددهی
د) نوع محصولات وکشت آن
ه) زمات استفاده از کمپوست

نوع وشرایط کمپوست (کمپوست تازه، کمپوست کهنه )
کمپوست تازه به علت اینکه در حال فعل و انفعالات بیولوژیکی میباشد برای کاشت دانه ها و یا گیاهانی که تازه جوانه زدهاند بطور مستقیم مورد استفاده قرار نمیکیرند اگر از چنین کمپوستی استفاده میکنند چند هفته قبل از پاشیدن دانه یا هسته استفاده کنید و زمین را بوسیله شیار دادن زیرو رو آماده کشت سازید.

اماکمپوست رسیده یا کمپوستی که به هوموس تبدیل شده است (Matured) در تمام شرایط چه قبل و چه هنگام کشت وکار دانه پاشی قابل استفاده میباشد و هیچگونه مشکلی برای جوانه ها بوجود نمی آورد. چنین کمپوستی را میتوان هنگام کشت با لایه روی خاک (۱۵تا ۲۰سانتیمتر) مخلوط و زمین را جهت کشت و دانه پاشی آماده کرد

شرایط آب وهوایی منطقه مورد نظر برای استفاده از کمپوست :
عملکرد خوب تا اندازه زیادی بستگی به شرایط آب وهوایی منطقه دارد. در مناطقی که هوا بسیار سرد میباشد بهتر است در مواقعی که هوا تقریبا به گرمی می گراید ازکمپوست استفاده کرد. مثلا از اول بهار تا نزدیکی های پاییز کمپوست رطوبت خود را حفظ میکند و ریزسازواره ها همچنان فعال میباشند در نتیجه کمپوست سریع خشک نمیشود و کم و بیش بارانهای بهاری سطح زمین را مرطوب و از خشک شدن بی حد کمپوست جلوگیری میکند وکمپوست به صورت پوششی بر روی سطح خاک از رطوبت مطلوبی برخوردار میشود. در مناطق گرمسیری به منظور جلوگیری از خشک شدن کمپوست آن را در لایه ۱۵تا ۲۰ سانتیمتری خاک قرار میدهند تا از خشک شدن کمپوست جلوگیری شود. در این مناطق مقدار بارندگی کم و درجه حرارت بالا است وکمپوست بلافاصله رطوبت خود را از دست داده و فعالیت میکروارگانیسم ها کم میشود.

 

خصوصیات و شرایط خاک منطقه مورد نظر ونحوه کوددهی
در زمین هایی که آبیاری به صورت قطره ای میباشد با توجه به پایین بودن وزن مخصوص کمپوست وحجیم بودن آن وزن آن سبک میباشد و هنگام استفاده از این روش آبیاری کمپوست از روی سطح زمین به این سو و آن سو حرکت وحالت جابجایی انجام میشود. همچنین در زمین هایی که روش آبیاری به صورت غرقابی خزینه ای است نیز مشکلی پیش میاید و کمپوست را به یک گوشه ای از زمین حرکت میدهد و آن را در آن قسمت پس از فرونشستن آب انباشته میکند و یا در مناطقی که سرعت باد بسیار زیاد است کمپوست را از روی سطح زمین حرکت میدهد. برای رفع این مشکل بهتر است همزمان با پاشیدن کمپوست بر روی سطح زمین آن را زیر خاک قرار داده تا از دست رفتن رطوبت کمپوست و نیز از جابجایی کمپوست جلوگیری شود. اگر قبل از استفاده مقداری آب بر روی توده کمپوست بپاشید از پراکنده شدن آن جلوگیری و به بالا بردن رطوبت کمپوست یاری نموده اید.

نوع محصولات وکشت آن :
نظر به اینکه کمپوست از میزان قابل توجهی مواد آلی برخوردار است هر نوع محصولی با کمپوست قابل کشت و برداشت میباشد. مواد اولیه هر گیاهی جهت رشد ونمو بستگی بسیار زیادی به مواد آلی خاک مورد کشت دارد. در مناطقی که آب فراوان وجود دارد کمپوست را میتوان هر سال دو بار به زمین کشت شده داد ولی اگر منطقه با مشکل کم آبی مواجه است آن را سالی یک بار با کمپوست کوددهی کنید.کمپوست را به مقدار کم و سالی سه بار به زمین بدهید، زیرا ین امر ریزسازواره ها را در خاک فعال نگه میدارد وخاک همیشه دارای مواد آلی میشود. به طور کلی میزان مطلوب کمپوست برای هر متر مربع ۴ تا ۵ کیلوگرم با رطوبتی به میزان ۳۰% پیشنهاد میگردد. ثابت شده است که محصولاتی که با استفاده از کمپوست بدست می آید از لحاظ کمیت وکیفیت مطلوب تر میباشد.

زمان و فصل استفاده از کمپوست
برای استفاده از کمپوست بایستی قبلا زمین را تا عمق ۲۰-۱۵سانتی متری شخم زد بخصوص کمپوست تازه و جوان که دائما در حال فعل و انفعال بیولوژیکی است بیشتر نیازمند این عمل است توصیه میشود که چنین کمپوستی چند هفته قبل از دانه پاشی به زمین داده شود. در کمپوستهای تازه به علت فعل و انفعالاتی که انجام میشود حرارت وبعضی از ترکیبات کمپوست که در یک فاز شیمیایی عمل میکنند ممکن است باعث سوزاندن جوانه هایی که از دانه بیرون میایند بشود، از این رو بهتر است که چند هفته قبل از دانه پاشی به زمین داده شود وبه صورت امکان به روی سطح کمپوست آبپاشی شود تا از یک رطوبت مطلوب برخوردار گردد و تخمیر ثانویه در زمین به خوبی انجام پذیرد.
در خاتمه این مبحث میتوان گفت با توجه به فقر شدید مواد آلی خاکهای کشور و اهمیت آن در توان تولیدی خاکها بازنگری جدی در نحوه تولید و مصرف کودهای بیولوژیک ضروری میباشد. ساخت کمپوست از زباله های شهری وضایعات کشاورزی (باگاس فیلترکتک سبوس برنج کاه وکالش و غیره) فرایندی است که نه تنها از دفع نا مناسب آنها جلوگیری میکند بلکه منجر به تولید کود آلی میگردد که میتواند شرایط فیزیکی وشیمیایی خاک را برای تولید بیشتر اصلاح نماید.

کود بیولوژیک پتاسیمی
پتاسیم یکی از عناصر اصلی مورد نیاز گیاهان می باشد که نقش بسیار مهمی در اقتصاد آب برای گیاه فتو سنتز ، کمیت و کفیت محصولات دارد این عنصر که برای فعالیت بیش از ۶۰ نوع آنزیم ضروری شناخته شده در متابو لیسم ازت کربو هیدراتها ساخت پروتیئن نشاسته چربی و هم چنین انتقال مواد غذایی در گیاهان نقش بسیار مهمی ایفا میکند پتاسیم به طور متوسط ۶/۲ درصد از قشر سطح زمین را تشگیل می دهد و به عنوان هفتمین عنصر شیمیایی و چهارمین عنصر غذایی فراوان در لیتومحسوب میشود.

پتاسیم در خاک به چهار شکل پیدا می شود :
۱- محلول حدود۲-۱درصد پتاسیم تبادلی است .
۲- تبادلی حدود ۲-۱ درصد پتاسیم کل را تشکیل می دهد
۳- تثبیت شده حدود ۱-۱۰ درصد پتاسیم کل را شامل میشود .
۴- ساختمانی حدود بیش از ۹۰ درصد پتاسیم به این حالت در خاک وجود دارد.
از بین شکلهای مختلف پتاسیم شکل محلول و تبدلی آن قابل استفاده گیاه هستند و بقیه شکلها تقریبا غیر قابل استفاده می باشند لذا به منظور تامین پتاسیم مورد نیاز گیاه ، این عنصر بایستی به طویقی از شکلهایت ثبیت شده و معدنی به شکلهای تبادلی و محلول تبدیل شود .
میکروار گانیسمهای مختلف شامل برخی از باکتریها قارچها مخمرها، جلبکها و نیز گل سنگها قادرند سیلیکاتها را تجربه کرده و عناصری چون پتاسیم ،فسفر ،آهن ،روی و سیلیسیم را آزاد کنند که در این میان باکتریها از اهمیت بیشتری بر خوردارند .
دانشمندان چینی از سال۱۹۸۸ تحقیقات گستردهای را در زمینه جدا سازی و برسی کار آیی این باکتریها آغاز کردند . آنها با استفاده از این باکتری که باکتریهای سیلیکاتی نامیده می شود کودی تحت عنوان کود بیو لوژیک پتاسیمی تهیه کردهاند که در یالهای تخیر تولید انبوه آن را آغاز نموده اند و هم اکنون در چهار میلیون هکتار از اراضی زراعتی آنها استفاده میشود کار برد این کود برای بیش از۲۰نوع محصول مانند گندم ، برنج، ارزن، بادام، سویا، سیب زمینی، گوجه فرنگی، هندوانه، کلم پیچ، فلفل سبز، خیار، لوبیا قرمز، انگور، سیب درختان میوه و… نتایج مثبتی را نشان داده است. بطوری که میانگین افزایش محصول در گیاهان دانهای ۱۰درصد گیاهان صنعتی ۲۵-۱۰ درصد و در سبزیجات ۳۰-۲۰ درصد و درگزارش شده است.

باکتریهای سیلیکاتی
نامکذاری این باکتریها تحت این عنوان به دلیل توان تجزیه سیلیکاتها و آزاد سازی عناصری مانند پتاسیم ،آلو مینیوم آهن ،سیلیسیم،، روی ، مولیبد و غیره … می باشد مهمترین نقش این باکتریها در آزاد سازی پتاسیم است ولی گزارشاتی در زمینه سازی فسفر نیز وجود دارد تاثیر این نوع در آزاد سازی عناصر از کانیهای مانند: بیوتیت، مسکویت، کیتوئیت، ارتوکلاز و میکروکلاین گزارش گردیده است. از مهمترین این باکتریها میتواند و گونه باسیلوس (سیر کولنس و مگا تریوم)و یک گونه آرترو باکتر را نام برد.
ساوستین (۱۹۷۲) باکتریها سیلیکاتی را بر اساس نوع کانی که روی آن رشد می کند به انواع با کتریها ی ارتوکلازیو باکتریهای بیوتیتی و باکتریهای آبیتی تقسیم بندی نمود کارایی این باکتریها برای آزاد سازی پتاسیم متفاوت می باشد.(جدول )
جدول۱- پتاسیم آزاد شده (بر حسب میلی گرم )ناشی از فعالیت باکتریهای سیلیکاتی مختلف در محیط کشت مایع حاوی ۱۰۰میلی گرم ارتوکلاز (ساوستین،۱۹۴۱)

۴۰۴ ۴۳۳ ۳۷۹ ۹۱۸ شماره خاک
باکتریهای سیلیکاتی
۶/۰ ۱۵/۰ ۹/۰ ۹/۰ شاهد بون تلقیح
۴۳/۰ ۹۱/۱ ۶/۰ ۸۹/۰ باکتریارتو کلازی
۵/۰ ۸۷/۱ ۵۸/۰ ۸/۰ باکتری میکرو کلاینی
۱۲/۰ ۱۵/۰ ۱۳/۰ – باکتری آلبینی

همانطور که از جدول پیدا است باکتریها ی سیلیکاتی بر اساس اینکه از چه خاکی جداسازی شده وبه کدامیک از گروه های مذکور تعلق داشته باشند توانائی آزاد سازی پتاسیم متفاوتی را دارا میباشد به عنوان مثال تلقیح باکتریهای سیلیکاتی که تحت عنوان باکتریهای ارتوکلازی ومیکروکلاینی از خاک شماره ۴۳۳جداسازی شده اند به محیط کشت مابع حاوی ارتوکلاز توانست ۹و۵/۱۲برابر حالت بدون تلقیح آزادسازی پتاسیم از کانی ارتوکلازرا افزایش دهد حال آنکه تلقیح باکتریهای سلیکاتی موسوم به باکتریهای آلبیتی هیجگونه تاثیری در آزادسازی پتاسیم نیست به حالت بدون تلقیح نداشت
در مورد گروه بندی باکتریهای سیلیکاتی از نظر تغذیه ای نیز نظرات مختلفی وجود دارد بسیاری از محققین این باکتریها را از نظر تغذیه ای اتوتروف دانسته ومعتقدند که این باکتریها انرژی مورد نیاز خود را از تجزیه کریستالهای سیلیکاتی ودر اثر تبدیل به کسب می کنند. الکساندروف وترونووسکا نیز معتقد به تغذیه اتوتروفی باکتریهای سیلیکاتی بوده وباکتری باسیلوس موسیلاژنوز را اتوتروف دانسته وبرای تکثیر از محیطهای عاری از ازت ومواد آلی استفاده میکردند این در حالی است که بعضی از محققین به دتیت فراوانی باکتریهای سلیکاتی در اطراف ریشه معتقد به تغذیه هتروتروفی آنها میباشند در تایید نظریه هتروتروفی مانیب وهمکاران(۱۹۸۴) نیز آزادسازی مقادیر بیشتر پتاسیم در اثر اضافه کردن منبع کربن وازت به محیط حاوی بیوتیت را دلیلی برای هتروتروف بودن آنها دانستند

مکانیسهای تاثیر کود بیولوژیک پتاسیمی
الف- آزادسازی پتاسیم وسایر عناصر
آزمایشهای انجام شده نشان داده اند که باکتریهای سلیکاتی توانایی حل کردن فلدسپارهای پتاسیم دار ذرات سنگ فسفات ومواد معدنی خاک را دارند بطوری که در اثر تلقیح این باکتریها به محیط شنی بعد از ۴۰ روز مقدار پتاسیم وفسفر قابل دسترس به ترتیب ۱۲-۱۱درصد و۸/۱۱۰-۹۰ درصد افزایش نشان داده است در شرایط مناسب در هر روز از هر ۱۰۰ گرم خاک ۷/۱۸ میلی گرم پتاسیم میتواند نیز میتوانند آزاد شود. عناصر دیگری مثل Mo,Cu,Mg,Al,Si نیز می توانند در اثر فعالیت، باکتریهای سیلیکاتی آزاد گردند.

استفاده از BPF باعث افزایش ازت فسفر وپتاسیم گیاهان میشود بعنوان مثال آزمایشات انجام شده در گیاهانی مثل برنج تنباکو پنبه وگندم باعث افزایش بیش از ۱۰درصد ازت شده است. هم چنین در سیب زمینی تنباکو پنبه وذرت مقدار فسفر نیز بیش از ۱۰درصد افزایش داشته است.
فقط در مورد کلم پیچ چینی میزان ازت کمتر از شاهد بوده ولی میزان فسفر وپتاسیم بیشتر بوده است. استفاده از BPF نه تنها مقدار ازت فسفر وپتاسیم را در گیاهان افزایش میدهد بلکه میزان پتاسیم قابل دسترسی در خاک را افزایش میدهد
بعنوان مثال استفاده از BPF برای گیاه پنبه میزان پتاسیم قابل دسترسی را ۲۳ تا ۲۷ پی پی ام ودر مورد ذرت مقدار آن را ۲۷ پی پی ام افزایش داده است.

ب- کاهش تثبیت پتاسیم
باکتریهای سلیکاتی بازدهی یا قابلیت دسترسی کودهای پتاسیمی را برای گیاه افزایش میدهند به عنوان مثال مصرف سولفات پتاسیم در خاک تلقیح شده با باکتری سیلیکاتی باعث میشود که میزان تثبیت پتاسیم بعد از سه روز ۱/۲۱درصد وبعد از ۱۰روز ۵/۳۷درصد از شاهد تلقیح نشده کمتر باشد
ج- تولید مواد محرک رشد گیاه
باکتریهای سلیکاتی در طی فعالیت حیاتی خود میتوانند مواد محرک رشد گیاه تولید کنند بطوری که با استفاده از کروماتوگرافی مایع تحت فشار (HPLC) مشخص شده است که در محیط کشت باکتری مقدار زیادی جیبرلین وسایر مواد فعال کننده وجود دارد که محرک رشد گیاه میباشند.

د-افزایش مقاومت در برابر بیماریها
آزمایشات گلخانه ای ومزرعه ای نشان داده است که بعضی از بیماریها در اثر تلقیح گیاه با باکتریهای سلیکاتی از بین میروند که از میان آنها میتوان به لکه سفید ذرت پژمردگی زرد پنبه بلاست برنج زنگ گندم و پوشیدگی ساقه گندم اشاره کرد هم چنین این باکتریها از پیری زودرس گیاهان جلوگیری کرده ومقاومت آنها را در برابر خشکی سرما وحمله میکروارگانیسمها افزایش میدهند. با کاربرد BPFابتلا به بیماریها حدود ۱/۶درصد و شاخص آنها ۱/۱۱درصد کاهش نشان داده است.

 

تاثیر BPF در افزایش عملکرد گیاهان مختلف وعوامل موثر در کارایی آن
آزمایشات زیادی از سال ۱۹۹۰تا۱۹۹۳ با BPF در کشور چین انجام شده است. این آزمایشات در سطحی معادل هکتار با بیش از ۲۰ نوع گیاه مختلف شامل گندم برنج ذرت ارزن بادام زمینی سویا سیب زمینی گوجه فرنگی هندوانه کلم یچ چینی فلفل سبز خیار لوبیا قرمز انگور سیب هلو وغیره انجام شده است.
این آزمایشات نشان داده اند که میانگین افزایش محصول در غلات ۱۰درصد در گیاهان صنعتی ۲۵-۱۰ درصد و در سبزیجات ۳۰- ۲۰ درصد بوده است وسود اقتصادی آن نیز معنی دار میباشد.
BPF کود بیولوژیکی حاوی باکتری است بنابر این خصوصیات محیطی که این باکتریها در آن قرار میگیرند در میزان فعالیت آنها موثر خواهد بود مهمترین این عوامل عبارتند از:
الف-نوع خاک وپتاسیم قابل دسترس

مطالعات انجام شده نشان داده است که استفاده از BPF برای تمام خاکها مخصوصا خاکهای لوم شنی بسیار مفید است میزان تاثیر این کود به مقدار پتاسیم قابل در کشت پنبه در BPFدسترسی خاک بستگی دارد بعنوان مثال با استفاده از صورتیکه پتاسیم قابل دسترسی خاک کمتر از ۸۰پی پی ام باشد عملکرد حدود۲۰درصد وزمانیکه مقدار پتاسیم بیشتر از ۱۲۰پی پی ام باشد حدود ۱۴درصد با مقدار پتاسیم قابل دسترسی BPFافزایش نشان داده است بنابر این میزان تاثیر رابطه عکس دارد

ب-آفت کشها
معمولا برای مبارزه با بیماریها وآفت بذرها را با سموم شیمیایی مخلوط میکنند که این کار میتواند کارایی BPF را کاهش دهد. البته این کاهش به مقدار BPF و غلظت سموم استفاده شده بستگی دارد.
ج-نوع گیاه
کارایی BPF به نوع گیاه نیز بستگی دارد. بطور کلی گیاهانی مثل برنج، تنباکو، ذرت، بادام زمینی، سویا، سیب زمینی، گوجه فرنگی و سیب از گیاهان پتاسیم دوست هستند و افزایش محصول آنها در اثر استفاده ازBPF
معنی دار میباشد.

روشهای تقلیح
الف-آغشته کردن دانه
برای گیاهانی مانند گندم برنج بادام زمینی وپنبه میتواند BPF را با بذر مخلوط کرد که در این موارد مقدار BPFاستفاده شده بین ۵/۰تا ۷/۰کیلوکرم در هر ۱۰۰۰متر مربع توصیه شده است برای اینکار ۷/۰کیلوگرم BPF را با ۲۵۰سانتی متر مکعب آب کاملا مخلوط میکنند و سپس بذر را به آن اضافه کرده و بطور کامل کود مخلوط می نماید تا به صورت لایهای به اطراف بذر ها بچسبند بعد باید بذر را از نور (خشک) کرد.

در فاصله سالهای۱۹۷۲-۱۹۵۴ حدود۴۳۵ آزمایش توسط موسسات علمی در مورد تلقیح دانه گیاهان با باکتریها ی سیلیکاتی انجام گرفته که میانگین افزایش محصول ۹/۷ درصد بوده و افزایش ۶ درصد بطور مکرر اعلام شده است میانگین افزایش محصول در ذزت ۷ درصد چغندر قند ۷/۶ درصد سیب زمینی ۱۲درصد گوجه غرنگی ۱۷/۵ وانگور ۱۱/۱ درصد بوده است .

ب- چالکود
از این روش برای گیاهانی مثل سیب زمینی، تنباکو، هندوانه، گوجه فرنگی، توت فرنگی، بادمجان و فلفل سبز مورد استفاده می شود. مقدار BPF مصرف شده در این موارد می باشد .برای این کار مقدار دو کیلو BPF را با ۲۰ گیلو گرم خاک لوم مخلوط میکنند و آنرا در حفره های ایجاد شده در نزدیک محل کاشت گیاه می ریزند و سپس نشاء را در این محل انتفال می دهند .
ج- آغشته کردن ریشه

برای گیاهانی مثل برنج و سیب زمینی می توان نشاء آنها را به مایع تلقیح باکتری آغشته نمود و برای تهیه مایعه تلقیح یک کیلو گرم BPF را با ۵/۲ کیلو گرم آب مخلوط کده و ریشه گیاهان را به مدت چند دقیقه در آن فرو می برند.

مواد تلقیحی ریزوبیوم
قرنهاست که نقش بقولات در غنی سازی حاصلخیزی خاک شناخته شده است. البته اثبات علمی ارزش بقولات در تغذیه ازت گیاهان فقط در آخر نیمه قرن نوزدهم توسط بوسینگالت ، هل لریجل و ویل فارس (به نقل از فرد و همکاران ، ۱۹۳۲ ) انجام شد . آزمایشاتی که توسط این دانشمند به انجام رسیده نشان داده است که گره های موجود روی ریشه گیاهان بقولات ازت آتمسفر را تثبیت می کند.

گیاهان بقولات را به سه زیر خانواده بوتانیکی اصلی متعلق به خانواده لگومینوزه یعنی Papailionoideae , Ceasalpinodeae, Mimosalpinoideae تقسیم بندی کرده اند . تقریباً ۷۰۰ جنس و ۱۴۰۰۰ گونه از گیاهان بقولات وجود دارد که ۵۰۰ جنس و تقریباً ۱۰۰۰۰ گونه متعلق به زیر خانواده Papailionoideae می باشد . تمام گیاهان بقولات در ریشه خود استعداد گره زایی ندارند و بعضی از گونه های درختی به طور کلی فاقد آنها هستند . تا کنون ۱۲ – ۱۰ درصد بقولات برای استعداد
گره زایی آزمایش شده اند که ۱۰ %,Mimosalpinoideae 65%Ceasalpinodea ، ۶ % Papailionoideae فاقد گره هستند .

گذشته از گره زایی بقولات توسط جنس ریزوبیوم ، ریشه های برخی از گیاهان متعلق به خانواده های گوناگون توسط اکتینومیستالها گره دار
شده اند و مقدار ازت قابل ملاحظه ای را تثبیت می کنند .

جدا سازی ریزوبیوم از گره ها
گره های ریشه بقولات دارای اندازه ها و اشکال متفاوتی هستند . در یک گیاه خاص ، گرههایی در تمام اندازه ها وجود دارد . گیاهان بقولات را با دقت از خاک بیرون آورده و سیستم ریشه ای در آب جاری جهت جدا سازی ذرات خاک چسبیده شده به آن شسته شود . رنگ گره ها متفاوت است ، بعضی از آنها از نیمه شفاف تا قهوه ای روشن هستند و برخی دیگر قهوه ای ، صورتی و سبز می باشند ، که بستگی به وضع ماده رنگی موجود در آنها دارد . در عمل ، گره های تازه ، سالم ، محکم و ترجیحاً صورتی انتخاب شده و در آب شستشو می شوند و برای ۵ – ۴ دقیقه در محیط اسیدی کلرور جیوه ۱/۰ درصد خیسانده می شوند . در بعضی از آزمایشگاهها ، به جای کلرور جیوه از اب اکسیژنه ۵-۳ درصد استفاده می شود .

گره هایی که بطور سطحی با کلرور جیوه استریل شده اند ، به طور متوالی با آب استریل شده شستشو می شوند و در اتیل الکل ۷۰ % فرو برده شده و متعاقباً با آب استریل شده به دفعات بیشتر شستشو می شوند . روشهای متفاوتی در آزمایشگاههای مختلف اعمال می شود ، اما هدف اصلی نابود کردن میکروارگانیزمهای دیگر موجود در سطح گره توسط عامل استریل کننده است و باید توجه داشت که قبل از به کارگیری گره ها در امر جدا سازی عامل استریل کننده باید توسط آب شستشو شود .

گره ها در مقدار کمی آب ضد عفونی شده با کمک میله شیشه ای له
می شوند . اجتماع ریزوبیومها را میتوان به دو طریق جداسازی نمود (۱) محلولهایی از عصاره گره ها بطور سری تهیه نمود و محلولهایی را با غلظتهای مقتضی را به روی عصاره مخمر آگار مانتول (YEMA) پخش کرد. (۲) شیوه گرفته شده از گره های له شده را به روی سطح ظرفهای محتوی عصاره مخمر آگارمانتول با کمک یک میله شیشه ای نرم پخش کرد. ظرفها را تا مدت ۱۰ روز در یک انکوباتور در حرارت OC26 قرار داده و ظرف مدت ۵ – ۴ روز توده چسبنده باکتریهای زیادی بوجود می آید که بعداً ، احتمال پیدایش توده های کوچکتر نیز وجود دارد . تمام توده های باکتریهای تشکیل شده به روی سطح ظرفها الزاماً ریزوبیومها نبوده و در خلال این مدت باکتریهایی از جنس وابسته آگروباکتریوم نیز ممکن است به روی ظروفهای محتوی آگار باریزبیوم رشد نمایند.

 

شناسایی
یکی از راههای مطمئن برای شناسایی ریزوبیومها انجام تست گیاهی است بدین ترتیب وجود گرههای موثر روی ریشه ها را می توان ملاحظه نمود . تست گیاه تحت شرایط میکروبیولوژیکی کنترل شده با ظروفی در اندازه هائی از لوله های کوچک تا گلدان انجام می شود . قبل از اینکه این آزمایشات برای زیادی نمونه انجام شود ، ممکن است بعضی از تستهای رایج کشت را به شرح زیر انجام داد .

کشت به روی محلولهای غذایی:
کشت ریزوبیومها به روی آگار پیتون گلوکز خیلی ضعیف بوده اما به روی آگار عصاره مخمر مانتیول بصورت اجتماعی پر آب یا سفید بخوبی رشد میکند . اکثر نژآأ ها مایع چسبنده ای (سلولهای اضافی پلی ساکارید ) با ترکیب متفاوت تولید میکنند .

روش میکروسکوپی:
در زیر میکروسکوپ حتی هنگامی که پایه آب معمولی باشد ریزوبیومها قابل رویت هستند و حضور گرانولها تجزیه شده بی- هیدروکسی بوتیریت در داخل سلولها به عنوان صفتی اختصاصی آشکار می گردد . اندازه سلولهای ریزوبیوم در محیط ریشه شبدر کوچک تا متوسط است ( ۰/۳-۲/۱*۹/۰-۵/۰). در هنگام جوانی ، توانائی جابه جایی داشته و دارای تاژک دو قطبی ، چند قطبی یا حلقه ای می باشند . در گونه R.trifolii در زیر میکروسکوپ الکترونی دو غشاء یا میانگین قطری بین ۷ تا ۹ میکرون دیده می شود . غشاء خارجی دیواره سلول سخت بوده و غشای داخلی دارای لایه های پروتوپرلاسمی است . در بین دو غشا یکی فشای منظم بین غشایی غیر منسجم وجود دارد ( ۵۰). سلول ریزوبیوم در ناحیه مرکزی دارای

هسته ای بزرگ و بی شکل است که توسط یک ناحیه از پروتوپلاسم
متراکم تر احاطه شده است .
طریقه رنگ آمیزی باکتریها به شرح زیر است : دسته ای از یک باکتری برگزیده را به روی یک تیغه شیشه ای میکروسکوپ در یک قطره آب قرار داده و آنرا در هوای آزاد خشک می نمائیم . تیغه محتوی باکتری را در بالای شعله چراغ بنسون کمی حرارت داده ، آنرا سرد کرده و سپس ۱۰ – ۵ مرتبه با محلول رنگی کاربول فوشین رقیق شده برای ۲۰ – ۱۰ ثانیه شستشو داده می شود . تیغه شیشه ای را در آب روان شسته ، و در آب میکروسکوپ مناسب ترجیحاً در زیر روغن مورد بررسی قرار می گیرد. اکنون ویپگیهای گرانولهای بی – هیدورکسی بوتیریت به صورت مواد رنگی در داخل سلول قابل مشاهده است .

ریزوبیومهای میله ای شکل گرم – منفی هستند . رنگ آمیزی گرم (بعد از گرم کاشف این تکنیک نامگذاری شده است ) به صورت زیر انجام
می گیرد: بر طبق روش ذکر شده در بالا ، محلول رنگی تهیه نموده اما با محلول کریستال بنفش برای ۱ دقیقه آغشته گردیده که بعداً با آب شسته شده و آب اضافی گرفته می شود . اکنون تیغه شیشه ای را با محلول ید برای مدت ۱ دقیقه آبشویی ، خشک نموده و با الکل ید دار برای مدت ۵ دقیقه بی رنگ می گردد . تیغه شیشه ای در آب شسته شده، آب آنرا گرفته و با سرفرانین متقابلاً رنگ آمیزی می شود . در خاتمه، تیغه را در آب شسته، آب اضافی را گرفته، در هوای آزاد خشک کرده و در زیر روغن در میکروسکوپ مشاهده نمایید. سلولهای رنگ شده با گرم مثبت بنفش تیره و سلولهای گرم منفی قرمز شفاف مشاهده می شود.