کاربرد جلبک های دریایی در کشاورزی

جلبکهای میکروسکوپی(ریز جلبکها) از قدیمی ترین ساکنان اقیانوسها و آبهای شیرین میباشند،خلقت آنها نه تنها به میلیاردها سال قبل از تاریخ حیات بشر بر میگردد،بلکه پیش از تمامی گونه های جانوری وگیاهی می زیسته اند وهم اکنون در دنیای پیرامون ما وجود داشته و نقش بسیار مهم و کلیدی  را در اکوسبستم ایفا نموده ودر دسترس میباشند.جلبکها در آبهای سطحی در جاهایی که نور خورشید وجود دارد رشد میکنند.بیشتر آنها توسط قلابهایی به کف اقیانوس یا صخره ها محکم چسبیده اند.جلبکها متشکل از سه گروه قرمز،قهوه ای و سبز هستند.در ایران جلبکهای دریایی در سواحل جنوبی کشور بویژه در سواحل سیستان و بلوچستان(چابهار) فراوان یافت میشوند که بر اساس تقسیم بندی گیاه شناسان از هر سه گروه جلبکهای سبز یا کلروفیت ،جلبکهای قهوه ای یا فیتوفیت و جلبکهای قرمز یا ردوفیت در این منطقه وجود دارند.کشور چین یکی از بزرگترین تولید کنندگان جلبکهای خوراکی در دنیا بوده که سالانه حدود 5 میلیون تن برداشت میکند.

استفاده از جلبکها در کشاورزی :

استفاده از جلبکها بعنوان کود به قرن 19برمیگردد و برای اولین بار جلبکهای قهوه ای مورد استفاده ساحل نشینان قرار گرفت.جلبکها به خاطر دارا بودن میزان بالای فیبر از یک طرف نقش مهمی در نرم کردن بافت خاک وحفظ رطوبت و از طرف دیگر به خاطر دارا بودن مواد معدنی و عناصر کمیاب اهمیت دو چندانی دارند.مطالعات مختلف علمی ثابت کرده است که کارایی این محصولات (فرآورده) بطور گسترده ای در علوم و صنعت باغبانی مورد استفاده قرار گرفته است،بطوری که استفاده از این فرآورده ها ،افزایش محصول،افزایش مقاومت به آفات خاص،افزایش جوانه زنی بذر و مقاومت در مقابل یخ زدگی را در پی داشته است.به هرحال از زمان پی بردن به چنین خواص کارآمدی در جلبکها ،به نظر میرسد با توجه به پیشرفت کشاورزی و آبزی پروری ارگانیک،بازار رو به رشد فزاینده ای داشته باشد.

الف) جنس هایی نظیر Lithothamnion , Chara , Lithophyllum در مزارعی که با فقدان کلسیم رو به رو هستند به کار میروند.

ب) فوکوس(جلبکهای قهوه ای) در مزارع ایرلند بعنوان کود مورد استفاده قرار میگیرد.از میان جلبکها نوع سبز مایل به آبی آنها از اهمیت بیشتری برخوردارند.زیرا آنها قادر به تثبیت نیتروژن اتمسفر به بدنه خود میباشند.جلبکهای دریایی به علت داشتن فسفر،پتاسیم و برخی از عناصر کم مقدار در بسیاری از مناطق ساحلی بعنوان کود بیولوژیکی مورد استفاده قرار میگیرند.برخی از این جلبکها را با مواد آلی دیگر مخلوط میکنند و برای حاصلخیزی خاک به کار مبرند و تعدادی دیگر را مستقیما به زمین کشاورزی اضافه مینمایند و اجازه میدهند به مرور زمان پوسیده و مواد آنها جذب خاک شود.برخی از موارد استفاده از جلبها بعنوان کود عبارت است از :

- در مزارع آزمایشی نشان داده شده که افزودن جلبکهای سبزآبی تثبیت کننده ازت هوا به مزارع برنج تا 30% محصول برنج را افزایش می دهند.این جلبکهای سبز آبی دارای یاخته های ویژه ای برای تثبیت ازت هستند که هتروسیست نام دارند.هتروسیست ها عمل تبدیل ازت مولکولی هوا به نیترژن آمونیاکی را انجام میدهند.مزارع برنج به طور طبیعی محیط مناسبی برای رشد انواع جلبکهای سبز آبی هستند.در یک مطالعه نمونه ای که در مزارع برنج شمال کشورمان انجام شده،حداقل 12گونه از جلبکهای سبز آبی در یک مزرعه برنج شناسایی شده است .

امروزه این جلبکها را به صورت انبوه کشت میدهند و از آنها کود تهیه میکنند که اصطلاحا به این نوع کودها ،کود زیستی میگویند.این کودها را به شالیزارهای برنج اضافه میکنند.مزیت کودهای زیستی نسبت به کودهای حیوانی یا شیمیایی این است که این کودها به دلیل داشتن فعالیتهای حیاتی و زنده بودن،از بین نمیروند و دائم در حال تکثیر و افزایش هستند و عوارض جانبی کودهای شیمیایی یا حیوانی را نیز ندارند.از برخی جلبکها مثل کارا برای جبران کمبود کلسیم در مزارع استفاده میشود.در انگلستان از جلبکها بعنوان کود برای محصولاتی چون سیب زمینی ، کلم و سبزیجات استفاده میشود.همچنین گزارش شده است که دادن کود جلبکی به مزارع سیب زمینی باعث میشود قدرت مقابله این گیاه در مقابل بیماری قارچی افزایش یافته و نسبت به بیماریهای ویروسی چون پیچ خوردگی برگ مقاومت کنند.

در مورد گوجه فرنگی دادن کود جلبکی سبب افزایش دوره میوه دهی گوجه فرنگی شده و زمین را از وجود شته ها عاری می سازد.

در کشورهای هندوستان ، سیلان و برزیل از گونه های جلبک Gracilaria  وHypnea  برای کود دهی قهوه و نارگیل استفاده میشود. این جلبکها نیز در سواحل دریایی جنوب کشور ما به وفور یافت میشود. کودهای مایع جلبکی تهیه شده از گونه های مختلف جلبکی نیز برای محصولات باغی ،زراعی ، گلخانه ای و مراتع بکار میروند.

میزان تولید محصول برنج با افزایش جلبکها بیشتر میشود.به ویژه انواع سیانوفیسه ها که قدرت زیست در محیط های زراعی غرقابی را داشته و از طریق تثبیت نیتروژن به وسیله سلولهای تثبیت کننده ویژه خود ازت جوی را تثبیت کرده و در اختیار گیاه قرار میدهد و از این طریق میزان محصول برنج تا 20% افزایش یافته است.یکی دیگر از مزیتهای مصرف کودهای جلبکی کاهش بیماری های ناشی از کمبود عناصر معدنی است که با مصرف کودهای جلبکی این بیماریها قابل رفع بوده و برای نمونه میتوان به کمبود عناصر منگنز ،بور و باریم اشاره کرد.از خواص مفید کاربرد جلبکها علاوه بر دارا بودن ازت و عناصر معدنی بالا ، دارا بودن هورمون تنظیم کننده رشد در این گیاهان است که برای نمونه میتوان به افزایش تندش دانه و افزایش مقاومت نسبت به سرما و آفات اشاره کرد.وجود ترکیبات هورمونی چون اکسین ، جیبرلین ، فنیل استیک اسید و سیتوکنین در جلبکهای قهوه ای به اثبات رسیده است.وجود هورمون سیتوکنین در جلبکها سبب تاثیرگذاری در افزایش میزان تولید سیب زمینی میشود.محتوای پروتئین علفهای موجود در مراتع نیز با مصرف کودهای جلبکی تا7% افزایش می یابد.در مورد مرکبات مانند لیمو با دادن کود جلبکی زمان باقی ماندن میوه بر روی درخت افزایش یافته و سبب رسیدگی کامل میوه میشود.همچنین وزن خوشه های موز با کاربرد کودهای جلبکی حدود 5/14 تا 7/17 افزایش پیدا کرد ودر مورد محصولاتی چون سیب زمینی ، ذرت ، فلفل ، گوجه فرنگی ، آناناس و پرتقال نیز تاثیر قابل توجه ای در میزان محصول گذاشته است.مزیت و ویژگی دیگر کودهای جلبکی این است که این کودها عاری از بذر علفهای هرز و قارچها هستند و دارای پتاس زیادی می باشند.در مورد گیاه سویا افزایش کود جلبکی باعث افزایش مقدار پروتئین محصول میشود.در مورد محصول گوجه فرنگی نیز آزمایشهایی توسط Crouch وVanstaden در سال 1997 صورت گرفته است که مشخص شده میزان گلدهی و میزان محصول گوجه فرنگی افزایش یافته  و زمان رسیدن میوه کاهش یافته است.میزان محصول شلغم نیز در خاکهای ماسه ای با افزودن کود جلبکی در سال اول و دوم افزایش قابل توجه ای  نشان می دهد و در محصولاتی چون توت فرنگی  و کشمش نیز به ترتیب حدود 133-19 درصد 27-12 درصد گزارش شده است.

کاربرد کودهای جلبکی در مراتع سبب افزایش تندش بذر گونه های شبدر سفید و نیز دفع نماتدهای ریشه علف های مرتعی میشود.در مورد محصولات باغی چون سیب ،خیار و گلهای زینتی نیز سبب کاهش میزان کرم خوردگی میشود.افزایش مقاومت سرمایی و عمر پوسته میوه جاتی مانند گوجه فرنگی ،کرفس ، مرکبات و هلو نیز از دیگر ویژگیها و ارزشهای کاربردی کودهای جلبکی است.عمر پوسته هلوهای اسپری شده با کودهای جلبکی چهار برابر افزایش می یابد و اثرات مشابهی نیز بر سیب ، زردآلو و پرتقال دارد.در مجموع افزایش کودهای جلبکی به خاکهای ماسه ای و گچی به میزان زیاد، کیفیت و حاصلخیزی خاک را افزایش می دهند.

- در ایرلند از فوکوس (جلبک قهوه ای) به طور مستقیم به عنوان کود استفاده میشود. افزودن مستقیم برخی جلبکها به زمین کشاورزی به عنوان کود ،نه تنها باعث افزایش محصول میشود بلکه گیاه را از هجوم حشرات و بیماریها نیز حفظ می کند.

- جلبکها به طور نسبی دارای مقادیر زیادی ازت و پتاسیم هستند که به عنوان کود مورد استفاده قرار میگیرند.

- در برخی کشورهای پیشرفته ،عصاره تغلیظ شده جلبک های دریایی مختلف به عنوان کود مایع درفروشگاه ها بفروش میرسد.جلبکها با قدمتی بالغ بر 40میلیون سال در مقایسه با دیگر رستنی ها توانسته اند مقام نخست را از نظر تولید انرژی و همچنین مواد تجدید شونده بویژه در دنیای نانو کسب کنند.بنابراین با توجه به اهمیت جلبکها در این زمینه شایسته است کشاورزی سنتی و صنعتی برای توسعه پایدار فناوری های جدید نهادینه شوند.جایگاه مناسب برای چنین تحقیقاتی  کشاورزی پیشرفته  بویژه در زیر بخشهای گیاه شناسی با تخصص گیاهشناسی الکترونیک است.بسیاری از موضوعات مهم در گیاه پزشکی مانند تشخیص و شناسایی ، پیش آگاهی،مبارزه و مهار،قرنطینه و تا حدودی ترویج،بی شباهت به مفاهیم پلیسی نیستند.از این رو شناخت و همچنین بهره مندی از قابلیتهای کم نظیر نانوپلیسهای جلبکی برای گیاه پزشکی ، امروزه از اهمیت ویژه ای برخوردار است.از سوی دیگر میدانیم که بسیاری از الگوهای فنی در نانوفناوری،مرهون ساختار ظریف، ولی توانمند انواع میلیونی جلبکها هستند.طراحی، ساخت و تولید ابزار و قطعاتی با دقت مقیاس نانوبه طور مصنوعی ،فوق العاده دشوار و پرهزینه است،ولی با استفاده از این موجودات که اغلب دیاتوم ها و فیتوپلانکتون ها هستند،ساخت و تو لید انواع رایانه ها ،ربات ها، ریزتراشه های سیلیکونی در دنیای نانو الکترونیک و زیست حسگرهای هوشمند،متداول است.از سوی دیگر صرفه جویی اقتصادی با تاکید بر مصرف بهینه از مواد اولیه دلیل دیگری برای رشد و توسعه چنین فناوری خواهد بود.هم اکنون استفاده از پودر خالص پوسته های سیلیکاتی دیاتوم های ویژه ای برای مبارزه غیر شیمیایی با برخی آفات انباری بویژه در مراکزی نظیر بیمارستانها و آسایشگاههایی که به هیچ وجه نمیتوان از روشهای شیمیایی یا بیولوژیکی استفاده کرد،توصیه میشود.چنین آفت کشی با تزیین بسیار ظریف همچون تیغه های شیشه ای به طور فیزیکی پوست سخت و کیتینی آفات را خراش میدهند و با افزایش گرمای ناشی از تنفس زیاد در نهایت موجب انهدام آنها میشوند.نانوکپسول ها کاربردهای ارزشمندی رابرای گیاه پزشکی نوین به ارمغان آورده اند.دیاتوم ها همچون جعبه های بسیار کوچک وبا ساختاری بسیار مقاوم و در حین حال خنثی ،میتوانند بهترین حامل سموم شیمیایی بسیار قوی باشند.به این طریق هنگام سمپاشی علاوه بر آنکه میزان مصرفی سموم به حداقل ممکن می رسد بلکه به دلیل موضعی و متمرکز بودن تماس با آفات ،بسیار موثرتر خواهد بود.چنین موضوعی با توجه به پارامترهای زیست محیطی اعم از محیط های طبیعی و انسانی نیز ازاهمیت خاصی برخوردار است.   

منبع:هفته نامه خوشه ،پیاپی149(63) - دانشنامه رشد