بررسی تاثیرمقادیرمختلف ورمی کمپوست وزمان کاشت بررشدوعملکردشنبلیله



چكيده:

شنبيليهيكيازگياهانداروييخانوادهبقولات استکه به عنوان گیاه داروئی مورد استفاده قرار می گیرد. به منظور بررسی تاثیر مقادیر مختلف ورمی کمپوست و زمان کاشت بر رشد و عملکرد شنبلیله وكاهش اتكاء به نهاده هاي شيميايي در جهت توليد­ پايدار آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی کرمانشاه در سال 1391 به اجرا در آمد. آزمایش مورد استفاده اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه زمان کاشت (30 اردیبهشت،30 تیر و 30شهريور) و 5 مقدار مختلف کود (0، 5، 10، و 15 تن ورمی کمپوست در هکتار و یک تیمار کود شیمیایی بر اساس نیاز کودی) در سه تکرار بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که صفات ارتفاع، عملکرد وزن تر و خشک در متر مربع و در هکتار و همچنین درصد ماده خشک گیاه در سطح آماری 1% و صفات تعداد شاخه قبل از گلدهی و تعداد برگ در بوته تحت تاثیر تاريخ كاشت درسطح 5% معنی­دار بود در حالیکه صفات تعداد بوته در متر مربع، درصد عصاره و تعداد شاخه جانبی بعد از گلدهی معني دار نبود. نتایج تجزیه واریانس تاثیر مقادیر مختلف کودي نشان داد كه عملكرد ماده تر و ماده خشك در متر مربع و درهكتار، درصد عصاره برگ، درصد پروتئین و عصاره بذر و تعداد شاخه قبل از گلدهی تحت تاثير تيمار كودي در سطح 1% و صفات تعداد برگ و تعداد شاخه بعد از گلدهی در سطح 5% معنی­دار بودند در حالیکه صفات ارتفاع، درصد ماده خشک، تعداد بوته در متر مربع، درصد پروتئین برگ، تعداد بذر در نیام، طول نیام و تعداد نیام در بوته معنی دار نبودند. اثرات متقابل تاریخ کاشت و تیمارهای کودی نشان داد که عملكرد ماده تر و خشك در متر مربع و در هكتار، درصد وزنی عصاره برگ، و تعداد شاخه قبل از گلدهی تحت تاثير تيمار كودي در سطح 1% و ارتفاع در سطح 5% معنی­دار بودند در حالیکه صفات تعداد برگ، تعداد شاخه بعد از گلدهی، درصد ماده خشک، تعداد بوته در متر مربع، درصد پروتئین برگ معنی دار نبودند. مقايسه ميانگين­ها نشان داد كه بيشترين و كمترين ارتفاع به ترتيب مربوط به تيمار شاهد با 27/42 سانتي متر در زمان اول كاشت و4/3 سانتي متر در زمان سوم كاشت بود. بيشترين و كمترين تعداد برگ به ترتيب مربوط به زمان اول كشت و تيماركود شيميايي با50/55 برگ و زمان سوم و تيمار شاهد با 133/5 برگ بود. بيشترين و كمترين عملكرد وزن ماده تر در متر مربع در زمان دوم كاشت و تحت تاثير تيمار كود شيميايي با 167/4 کيلوگرم و تیمار شاهد در زمان سوم كاشت با 5/0 كيلوگرم حاصل شد. وزن ماده خشك زمان دوم كاشت با تيمار كود شيميايي700 گرم بيشترين و 83 گرم با تيمار 10 تن ورمي­کمپوست در زمان سوم كاشت كمترين بود. بيشترين و كمترين عملكرد ماده تر در هكتار به ترتيب 67/41 تن زمان دوم کاشت و تيمار كود شيميايي و 117/5 تن تيمار شاهد در زمان سوم کاشت بود. به طور كلي نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه تيمار كود شيميايي در مقايسه با ساير تيمارهاي كودي داراي برتري نسبي در صفات كمي مورد ارزيابي بود.

وازگان كليدي: شنبليله پاكوتاه، ورمي كمپوست، عملکرد، کرمانشاه

فصل اول

کلیات و مرور منابع

مقدمه و هدف:

تأثير عوامل محيطي بر مراحل فنولوژيكي گياه باعث مي شود كه زمان كاشت از منطقه اي به منطقه ديگر و حتي در يك منطقه بين ژنوتيپ ها متفاوت باشد (ساندهيو،1984 و هادلي و سامر فلد،1983).امروزهدرکشاورزيپایداربرايتامینعناصرغذاییموردنیازگیاهانوافزایشحاصلخیزيخاك ازطریقبهکارگیريمواديبامنشاءطبیعیتاکیدمیشود.ازمیانترکیباتباارزشیکهمیتواننددرافزایشحاصلخیزيخاكهايزراعیمورداستفادهقرارگیرندمیتوانبهورمیکمپوستوکودهاي زیستیاشارهنمود.ورمیکمپوستنوعیکمپوستتولیدشدهبهوسیلهکرمخاکیمیباشدکهدرنتیجه تغییروتبدیلوهضمنسبیبازماندههايآلیدرضمنعبورازدستگاهگوارشیاینجانورانبهوجود مي آيد )کیلوهمکاران،1992 .(ورمیکمپوستحاويآنزیمهاییازقبیلپروتئاز،لیپاز،آمیلاز، سلولاز،لیگنازوکیتینازبودهکهدر تجزیهبیولوژیکموادآلیخاكنقشموثردارد. اینکودآلیاز نظرویتامینها،آنتیبیوتیکهاوهورمونهايرشدنیزمادهايغنیمحسوبمیشود )زالر،2007 ). کودزیستیعبارتاستازموادنگهدارندهباجمعیتمتراکمازیکیاچندنوعموجودمفید خاکزيویافرآوردهمتابولیکآنهاکهبهمنظورتامینعناصرغذاییموردنیازگیاهان،کنترل بیماريهايخاکزادوحفظپایداريساختمانخاك،موردبهرهبرداريقرارمیگیرند )وسی،2003 ). اگرچهکاربردکودهايزیستیبهعللمختلفدرچنددههگذشتهکاهشیافتهاست،ولیامروزهبا توجهبهمشکلاتیکهمصرفبیرویهکودهايشیمیاییبهوجودآوردهاست،استفادهازآنهابهعنوان یکرکناساسیدرتوسعهپایدارکشاورزيمجدداًمطرحشدهاست )الکساندراتوس،2003). آزمایشاتمتعددينشاندادهاندکهاستفادهتلفیقیازکودهايآلیوشیمیاییمیتواندبهمراتببهتر ازکاربردهریکازآنهابهتنهاییعملکند واستفادهتلفیقیازاینمنابعمیتواندضمنکاهشاثرات مخربناشیازمصرفکودهايشیمیایی،پایداريدرتولیدمحصولاتزراعیرانیزتضمیننماید )کشاورزافشار، 2010). درچنددههاخیرمصرفنهاده هايشیمیاییدر اراضیکشاورزيموجبمعضلاتزیستمحیطی عدیده ايازجملهآلودگیمنابعآب،افتکیفیت محصولاتکشاورزيوکاهشمیزانحاصلخیزي خاكهاگردیدهاست (شارما،2002).اين عواملباعث شدهاستکهبرايتأمیننیازغذاییگیاهانبهسمت مصرفکودهايغیر شیمیاییگرایشبیشتريصورت پذیرد. کودهايزیستیحاويموادنگهدارنده هايبا جمعیتمتراکمیکیاچندنوعریزجاندارمفیدخاکزيو یابهصورتفرآوردهمتابولیکاینموجوداتمی باشند کهبهمنظوربهبودحاصلخیزيخاكوعرضهمناسب عناصرغذاییموردنیازگیاهدریکسیستمکشاورزيپایداربهکارمی­روند (صالحراستین،1380).آزوسپیریلوموازتوباکتردرمحیطریشهگیاهتوانایی ساختوترشحمقداريموادبیولوژیکیفعالمانند اسیدنیکوتینیک،اسیدپنتوتنیک،بیوتین،ویتامینهاي B، اکسینها،جیبرلینهاوغیرهرادارندکهدرافزایشرشدریشهنقشمفیدومؤثري دارند )کادر،2002). مصرفكودهايزيستيمانندورميكمپوست، ميكروارگانيسمهايحلكنندهفسفاتو ازتوباكتر دريك سيستممبتنيبركشتارگانيك،ضمنحفظسلامت محيطزيست،موجبافزايشكيفيتوپايداريعملكردبهويژهدرتوليدگياهانداروييميشود (شارما،2002). درآزمايشيدركشوركوبااثركودهايبيولوژيكرارويدوگياهداروييبابونهوهميشهبهارموردبررسيقراردادند.نتايجحكايتازآن داشتكهكاربرداينكودهادرهميشهبهارباعثافزايش عملكرداسانسوبهبودكيفيتداروييآنشد،در حاليكهدربابونهباعثافزايشعملكردگلشدامابر كيفيتاسانساثری نداشت (سانچز گوين و همكاران،2005(. همچنيندرتحقيقيمزرعهايكهبررويگياهداروييرازيانهصورتگرفت، مشخصشدكهكاربرد 10تندرهكتارورميكمپوست سببافزايشتعدادگل،ارتفاعبوته،وزنهزاردانه، عملكردبيولوژيكومقداراسانسگياهموردنظرگرديد (دارزي و همكاران،2006) بنابراینتولیدکمپوستمیتواندبهعنوانیکروشمدیریتی مناسببرایحذفموادزایدجامدوتبدیلآنهابهموادیبا ارزشمحسوبشدهوبهعنوانابزاریمناسبدرکنترلانواع مختلفبقایاوکاهشمصرفکودهایمعدنیبهمحصولات زراعیوافزایشجذبعناصرکممصرفبهوسیلهگیاهانتلقی شود.انجامتحقیقاتمختلفدراینزمینه،برخیازتاثیرات مثبتاینمادهآلیرادررشدوبهبودخصوصیاتکیفیگیاه نشاندادهاستدراینزمینه،امروزهتولیدورمی کمپوستنیزبهعنوانتکنیکیباارزش،سریعوبصرفه ازنظر هزینهوزمانبرایمدیریتبهرهبرداریازبقایایآلیدرمنابع مختلفگزارششدهاست. ورمي كمپوست يا عمل تولیدکمپوستبهوسیلهکرمهایکتکنیکموفقبرای بازگرداندنبقایابهچرخهغذاییحتیدرمکانهایکوچک مانندآپارتمانهامیباشد.مادهحاصلکهبانامورمی کمپوستشناختهمیشودمادهایاستکهظاهروحالتی کاملامتفاوتازمواداولیهخوددارد. درطولعملتولید ورمیکمپوستتوسطکرمهابویبدموادوبقایایآلیازبین رفته،سرعتتجزیهآنهاافزایشیافتهوخواصفیزیکیو شیمیاییاینموادتغییرمیکندوموادآلیناپایداربهطورهوازیاکسیدشدهوبهحالتپایداردرمیآید.پسماندو مواددفعیکرمهایکمپوستیاغلبداراینیتروژنوفسفربه میزان 5تا11برابربیشازخاکبودهوسایرعناصرغذایی ماکروومیکرونیزدرآنبیشازخاکمعمولیمیباشدوترشحاتدرونسیستمهاضمهکرمها،عناصرغذاییرابه عناصرباقابلیتدسترسیبیشترتبدیلمیسازد. ورميكمپوستمنبعيغنيازعناصرماكرو،ميكرو، ويتامينها،آنزيمهاوهورمونهايمحركرشدگياهاست كهسببرشدزيادوسريعگياهانازجملهگياهاندارويي ميگردد.همچنينقابليتدسترسيبهنيتروژنوفسفررا باافزايشتثبيتنيتروژنومحلولكردنفسفرافزايش ميدهد (پراب ها و همكاران,2007). نتايجتحقيقيبرروي گياهداروييبابونهرومي نشان دادكهكاربردورميكمپوستسببافزايشميزاناسانسوكيفيتآنگرديد. اغلب پژوهشهايانجامشدهدرمورد تاريخكاشتمناسب شنبليلهدركشورهندوستانانجامشدهاست. پژوهشگراني مثل (سينگه وهمكاران، 2005، باتاچاريا و همكاران، 2006، سانتلال و همكاران، 2005،يادآو و همكاران، 2000). اواسطنوامبر یااواخرآبانرابهترين تاريخكاشتبراياينگياهدرهندوستانمعرفيكردهاند (مالتيك و جودجويك، 2007). درآزمايشيروي شنبليله درصربستاننشاندادندكهكاشتدر دوهفته اولآوريلیا اواسطفروردين) نسبتبهاواخرآوريل( اوايلارديبهشت) وماهمي)، اواخرارديبهشتتااوايل خردادعملكردبيشتريداشت (گودا و همكاران، 2006). درمقايسهاثر6تاريخكاشت 15ژوئن(25خرداد( ، 1 و 15 جولاي (10 و 24 تير)، 1و 15 سپتامبر (10 و 24 شهريور) و 1 اكتبر(9 مهر) رويشنبليلهدرهندوستان نشاندادندكهتاريخكاشتاولجولاي (10 تير) عملكرد دانه بيشتري داشت (كورلاوسايني، 2003 ). ساتيش سياگ و ناگندرا باردواج ، 1997 نشاندادندكه تأخيردركاشتشنبليلهاز6سپتامبر( 15شهريور)تا6 اكتبر (14مهر)باعثافزايشارتفاعبوته،تعدادبرگ،تعداد غلافدربوتهوعملكرددانهوبيوماسشد،اماتأخير بيشتردركاشتسببكاهشاينويژگي­هاشد. در بررسياثرتاريخكاشت1و15اكتبر (9و23مهر)،1و15نوامبر (10 و24 آبان( و 1 دسامبر (10آذر)بر عملكردشنبليلهدرراجستانهندنشاندادند كهعملكرد دانهدرتاريخكاشت15اكتبر بيشتربود (كولودزيج، 1998).درآزمايشيدرلهستان،ازبين سهتاريخكاشت)اواخرآوريل( اوايلارديبهشت، )اوايلمي (اواسط ارديبهشت و) اواسطمي (اواخرارديبهشت(اوايلآوريل) رابهعنوانمناسبترينتاريخكاشتشنبليلهگزارشكرد. درمجموع،تأخيرزياددركاشتبهعلتكوتاهشدن طولدوره رشدگياهواحتمالبرخورد زمانگلدهيبا دماي بالا اثر نامطلوبيبررشدونموگياهانميگذارد (ماجومدار، 1986). ارزشغذايي گياهانعلوفهايبهطورمستقيمباميزان پروتئينوكربوهيدراتهايمحلولدرآبوسايرعناصرغذاييقابلهضموجذبارتباطدارد.ميزانپروتئين گياهانكهبهعنوانيكمادهباارزشدرمقابلسلولزو فيبر ميباشد،در مراحلمختلففنولوژيكيگياهو در مناطقو ارتفاعاتمتفاوت، متغيراست (طيبيخرمي،1376). برگ شنبليله از زمانهايقديمتاامروز هموارهاز نظر غذاييمهمبودهوموردمصرفقرارگرفتهاست. مواد بااهميتدر برگشنبليلهعبارتندازكلسيم،آهن، كاروتن،اسيداسكوربيك،پروتئين،ويتامينوريبوفلاوينجوانههاسرشار ازويتامينA وفسفر هستند. برگها حاوي 35 كالري براي هر صد گرم ماده خشك مي باشد. هر صد گرم ماده خشك شامل6/4 پروتيين، و2/6 گرم كربوهيدرات و2/گرم چربي است (رياست،1380، و تاپادياو همكاران، 1995). بررسي هايي مبني بر وجود ويتامين C در برگهاي گياه شنبليله انجام دادند اينمطالعاتنشانداد كهبرگهاوبافتهاييكهرشدسريعدارندبهتقريب حاوي 80% كل ويتامين C موجود در گياه هستند درحالي كهمقداركمتريازاينويتاميندرساقهوريشه وجوددارد.محمدي وهمكاران،2007هشت توده ي شنبليله ايرانيرابراساس صفاتمورفولوژيكيموردبررسيقراردادند.آنهادر اينتحقيقتوده هارادردومنطقه يكرجوزنجان كشتنمودهونتايجآنهارانيزباهممقايسهكردند. آنهاگزارشكردنددرميانتودههااختلافمعني داري وجوددارد. همچنين،درصفاتيهمچونتعدادشاخه دربوته،تعدادغلافوتعداددانهدرغلافنيزتفاوت معنيدارگزارشكردند.مككورميكوهمكاران، 1998 حدود207ژنوتيپشنبليلهرااز20كشور جهانجمع آوريوصفاتزمانودورهگلدهي، عادترشد،تعدادغلافدرگياهوميزانعملكرددانه راموردبررسيقراردادند.زمانگلدهيبين98تا 147روزبعدازكاشتمتفاوتبود،همچنين،دوره ي گلدهيدرمحدودهي14تا52روزبود.عادترشدي دراينتوده هاازانواعخوابيدهتاايستادهديدهشدو ميزانعملكردبينصفر تا3483كيلوگرمدرهكتار متفاوتبود. دراينتحقيقتوده هاييازايراننيز موردبررسيقرارگرفت.زمانگلدهيآنهابين98تا 123روزبعدازكاشتبودكهدرميان207توده موردبررسيزودگلترينتودههامحسوبشدند. دوره يگلدهياينتودههابين33تا50روزبودكه دردستهتوده هاييقرارگرفتندكهبيشتريندوره گلدهيراداشتندوبالاترينعملكرددانهرادربين تماميتوده هاازخودنشاندادند. گیاهان دارویی یک منبع درآمد برای بعضی از کشورها به‌حساب می­آیند. وقتی به ارقام واردات کشورهای اروپایی مثل آلمان و فرانسه توجه شود، معلوم می­گردد که تجارت گیاهان دارویی تجارت بزرگی در سطح جهان است. کشور ما از لحاظ آب و هوایی، موقعیت جغرافیایی و زمینه رشد گیاهان دارویی یکی از بهترین مناطق جهان به­حساب می­آید، و با توجه به وجود بسترهای رشد مناسب، این امکان وجود دارد که ما هم به جمع بهترین کشورهای صادر کننده گیاهان دارویی در جهان بپیوندیم. برای سود بردن از این تجارت بزرگ ما نیاز به فنون جدید و تخصص لازم در زمینه کاشت، داشت و استخراج مواد مؤثره گیاهان دارویی داریم. در کشور ما به گیاهان دارویی و مطالعات در این زمینه کمتر توجه شده است، ولی با توجه به رویکرد جوامع پیشرفته برای خرید مواد دارویی، طبیعی و گرایش جوامع آسیایی به صادرات این محصول، لازم است که تحقیقات بیشتری در زمینه گیاهان دارویی در کشور انجام شود. در طول تاريخ، بشر به تجربه و فراست خواص بسياري از گياهان را دريافت و به مرور زمان توانست براي تسكين دردهاي خود از گياهان استفاده نمايد. بعدها اين تجربيات به صورت علمي و تخصصي درآمد و بيشتر مورد توجه قرار گرفت. لذا هدف از اجراي اين آزمايش مطالعه تأثير كودهاي آلي و تاریخ کاشت برشاخص هاي كمي و كيفي علوفه شنبليله به منظور كاهش اتكاء به نهاده هاي شيميايي در جهت توليد پايدار است همچنین مطالعه و تحقيق بيشتر در زمينه گياهان دارويي است.

1­-1- كليات شنبلیله:

نام انگلیسی شنبلیلهFenugreek Common 1-1-1- اسامی شنبلیله: خلبه: نام فارسی، حلبه: نام عربی ،
نخودLeguminosae :تیرهTrigonella Foenum – Graecum L.: نام لاتین

1-1-2 - گياه شناسي:

شنبلیله گیاهی است با نام علمیTrigonella foenum - graecumlکه از نهان دانگان، راسته گل سرخ، دولپه­ای، تیره بقولات(Leguminosae)، تعداد كروموزومهاي سوماتيكي 2n =16 ، خودبارور و علفی یک­ساله که به عنوان یک محصول علوفه­ای، دانه­ای و همچنین به عنوان سبزی کشت می‌شود. ارتفاع آن با توجه به شرایط اقلیمی محل بین 40-60 سانتی­متر است. گل‌های آن دو جنسی، سفید، زرد و بندرت بنفش رنگ می­باشد. میوه آن غلاف­دار و به طول 12-10 سانتی متر می­باشد. در هر غلاف 10-20 عدد بذر وجود دارد. گیاه دارای دمبرگ بلند و سه برگچه است که این سه برگچه از ویژگی­های خانواده بقولات است. برای کشت آبی 45 الی 100 کیلوگرم بذر در هکتار و برای کشت دیم 17 الی 22 کیلوگرم بذر در هکتار لازم است گیاهی است علفی، یکساله، به طول10 تا 50 سانتی متر، برگهای آن متناوب و مرکب از سه برگچه است. از اختصاصات آن اینست که نصف تا سه چهارم انتهای برگچه های آن دندانه دار است. گلهائی منفرد به رنگ زرد روشن، بنفش یا مایل به سفید به بزرگی 8/0 تا 8/1 سانتی متر دارد. میوه آن نیام، خمیده، بطول 3 تا 11 سانتی متر و محتوی 5 تا 20 دانه زاویه دار به طول 4 تا 6 میلی متر و به عرض 2 تا 3 میلی متر است. رنگ آن از زرد حنایی تا قهوه ای تغییر می نماید. بوی آن قوی و طعمش تلخ و معطر است. منشأ این گیاه نواحی مدیترانه گزارش شده است. گیاهی است از تیره باقلائیان(Fabaceae)و به همین دلیل توانایی هم‌زیستی با باکتری‌های تثبیت کننده ازت را داشته و می‌تواند بخش زیادی از نیتروزن مورد استفاده خود را تولید کند. اين گياه در نواحي مختلف ايران، مي رويد(امید بیگی، 1379).

 

1-1-3- انواع شنبليله:(Trigonella spp)

انواع شنبليله گياهانى شبيه يونجه هستند که در مراتع طبيعى مناطق کوهستانى مى‌رويند. گونهٔ Trigonellaelliptica گياهى است که درکوه‌ها و نواحى نيمه‌ جلگه‌اى و در دشت‌ها مى‌رويد و مى‌تواند در مناطقى که داراى۲۰۰ ميلى‌متر بارندگى سالانه باشد رشد و نمو کند. در دشت‌هاى مسطح که در هنگام تابستان اکثر گياهان خشک مى‌شونداين گياه برگ‌هائى سبز دارد از اين جهت مورد توجه است.از انواع ديگر شنبليله، يکىT:teheranicaاست که در تپه‌هاى شرق تهران مى‌رويد، و ديگرىT.cachemiriana است که در ارتفاعات بين جهرم و لار مشاهده مى‌شود. گونه ای شنبلیله معطر به نامTrigonella caerulea از استاناردبیل معرفی نموده اند (غفارزاده و نمازی،1390).

شکل 1-1 تصاویری از گیاه شنبلیله

1-1-4- جغرافیای کاشت در ایران و جهان:

شنبلیله، بومی نواحی مدیترانه است. در نواحی اکراین، هند و چین به طور وسیع کشت می گردد. بیش ترین صادرات این گیاه، از طریق کشت در کشورهای هند، مراکش، چین و ترکیه صورت می گیرد. این گیاه در نواحی مختلف ایران، هند، الجزیره، ایتالیا و اسپانیا می روید. علاوه بر ایران در هند ایتالیا واسپانیا کشت می‌شود. این گیاه در بیشتر نواحی ایران از جمله آذربایجان، اصفهان، فارس، خراسان، سمنان و دامغان می‌روید و به عنوان سبزی خوراکی کاشته شده و مصرف می‌شود.

1-1-5- سطح زیر کشت و میزان تولید در ایران جهان:

چینبزرگترین تولید کننده میوه و سبزیجات بیشتر از000/634/506تن در سال تولید دارد. اما کشورهای هند، مراکش، چین و ترکیه ، ایتالیا و اسپانیا بیشترین سطح زیر کشت و میزان تولید را در جهان دارا می باشند. در کشور ما این گیاه در بیشتر نواحی ایران از جمله آذربایجان، اصفهان، فارس، خراسان، سمنان و دامغان می‌روید و به عنوان سبزی خوراکی کاشته شده و مصرف می‌شود اما بیشترین سطح زیر کشت و تولید شنبلیله را در طبس از توابع یزد و خاش از سیستان و لوچستان را دارا می باشند.

1-2- تاریخچه دارویی شنبلیله:

یکی از مشکلاتی که بشر با آن درگیر است بیماری­های مهلکی مثل سرطان، دیابت وکلسترول خون می‎باشد که سالانه هزاران نفر را به کام مرگ می­فرستد و بشر هم نتوانسته است با موفقیت به درمان آن بپردازد. گیاه شنبلیله یکی از سبزی­هایی است که برای مقابله با این بیماری­های مهلک، دارای ماده مؤثره­ای به نام دیوسژنین از گروه ساپوژین­ها (مواد تولیدی از مسیر موالونیک اسید) می‌باشد که اثرات دارویی آن توسط محققین مختلف بر روی انسان به اثبات رسیده است. از دانه­های این گیاه، گرانول و از آن دم کرده­ای مقوی تهیه می­کنند که در دوران نقاهت مصرف می­شود. این دم کرده همچنین به عنوان هضم کننده، ضد سرفه و محرک غدد شیری مادران به کار می‌رود. این دم کرده میزان قند خون را پایین می­آورد. در مصارف خارجی از دانه­های خرد شده آن برای تهیه پمادهای گرم (بعضی مواقع آن را در شیر حل می‌کنند) علیه اکیموزها، آماسها و اولسرها استفاده می­کنند.

1-3- تركيبات شيميايي گیاه دارویی شنبلیله:

شنبليله داراي مواد چرب، مواد نشاسته اي، مواد ازته، مواد فسفره و ماده اي بنام گونلين مي باشد. البته اين گياه داراي طعم و اسانس معطر نيز مي باشد.شنبلیله سبزی اصلی قورمه سبزی، غذای مطبوع ایرانی است. البته این گیاه دارای طعم و اسانس معطر می باشد. تحقیقات جدید نشان داده است که شنبلیله دارای اسید نیکوتینیک یا نیاسین که ویتامینB3 نیز نامیده می شود،‌ می باشد. این ویتامین عامل جلوگیری کننده از بیماری پلاگرا می باشد و همچنین اثر گشاد کننده عروق را نیز دارا است.ترکیبات دیگر دانه ها، شامل نشاسته، مواد فیبری، روغنثابت به میزان 10- 6 درصد، اسانس به مقدار بسیار کم و فلاوونوئیدهایی از جمله ویتکسین هستند. حدود 40 تا 65 درصد دانه هارا، مواد قندیکه عمدتا مربوط به موسیلاژ روی دانه هاست، تشکیل می دهد.حداقل هفت ساپونین تحت نام های گراکونین ها در دانه هاگزارش شده اند. هم چنین حدود 9/0 – 1/0 درصد دیوسژنین و مقداری آلکالوئید از جمله تری گونلین، ژنتیانین و کارپائین، مقداری ترکیب کومارینی و سارساپوژنین، اسمیلاژتین و یوکاژتین در دانه ی شنبلیله، جدا و شناسایی شده اند. دانه ی گیاه شنبلیلهاروپایی برای قرن ها به عنوان ادویهدر آشپزیو در طب سنتی نیز تقریبا به همان قدمت، برای درمان کورک، دیابت، سلولیتیس و سلبه کار می رفته است.عصارهی دانه ی شنبلیلهبه عنوان جایگزینی طعمشربت افرااستفاده می شود.از شنبلیلهبه طور موضعی، به شکل خمیر و پماد (مرهم)، جهت درمان جوش ها، سوختگی، التهابات و اگزمااستفاده می شود دانهی این گیاه از پروتئینبالایی برخوردار است. خود گیاه نیز به منظور علوفه ی دام کشت می شود. بعد از استخراج تجاری (دیوسژنین که به عنوان ماده ی طبیعی در تولید استروئید تجاری به کار می رود)، تفاله ی دانه های غنی از نظر نیتروژنو پتاسیمرا به عنوان کود شیمیایی مورد استفاده قرار می دهند. مواد صابونی، استروییدی، آلکالوییدها (شامل تريگونلین ورانتیانین )، ماده لزج، پروتئین،ویتامین هایA,B,Cمواد معدنی از جمله ترکیبات مهم اندامهای مختلف گیاه شنبلیله است .

1-4- اثرات مهم:

به شکل خمیرو پماد (مرهم)، جهت درمان جوش ها، سوختگی، التهابات، آزمایش روی حیوانات آزمایشگاهی، نشان داده است که عصارهآبیآن می تواند زخم معدهرا درمان کند.کاهش قندخون، در افراد دیابتی، خواص دیگر آن شامل اثرات ضد التهاب، مقویقلب، خواص ضد میکروبی، کاهش کلسترول خون، ادرار آورو کاهش ورممی باشند، برای درمان کورک، دیابت، سلولیتیس و سلبه کار می رفته است. شنبلیله دارای خواص اثر تقویتی، ملین، اشتهاآور، خلط آور و ضدتب، محرک جریان شیر و کاهنده قندخون است. همچنین این گیاه حاوی مقادیر زیادی آهن، فسفر و ویتامین دیاست. شنبلیله یک داروی گوارشی تلخ است و می‌توان آن را در بیماری قند و به صورت موضعی در التهابات پوستی مصرف کرد. جوشانده دانه‌های این گیاه برای نرمی پوست و همچنین رفع تحریکات جلدی به کار می‌رود. به این منظور می‌توان جوشانده آن را به شکل کمپرس به کار برد. دانه‌های شنبلیله به لحاظ دارا بودن برخی عناصر همچون آهن در درمان ضعف عمومی بدن بسیار موثر است. جوشانده دانه‌های این گیاه اگر به صورت غرغره مصرف شود و در رفع ورم لوزه‌ها بسیار مفید و موثر است، همچنین از جوشانده آن برای افزایش میزان شیر در دوران شیردهی می‌توان استفاده کرد. پودر گیاه را می‌توان به صورت خمیر درآورده و روی کورک و دُملهای چرکی پوست قرار داد.

1-5- کاربردهای خوراکی:

شنبلیله به عنوان یکی از سبزی‏ها در تهیه خوراک‌های ایرانی مثل قورمه سبزیو کوفته برنجیاستفاده می‌شود. ويژگيبسیار گرم، تند، تلخ آثاردانه :ضد التهاب، تونیک گوارشی، محرک جریان شیر،emulcent، موضعی ، محرک انقباض رحم، کاهنده قند خون، محرک قوای جنسی (محمدی،1390).

ظرفیت بالای گیاهان دارویی و ارزش صادراتی:

ایران با موقعیت خاص آب و هوایی، بیش از۷۵۰۰ گونه گیاهی را در خود جای داده است که دو الی سه برابر پوشش گیاهی تمامی قاره اروپاست و پیش‌بینی می‌شود که بیش از ۷۵۰ گونه دارویی در پوشش گیاهی ایران وجود داشته باشد. به رغم این توان بالقوه، سطح زیرکشت گیاهان دارویی مهم در ایران کمتر از 000/10هکتار است و از حیث تنوع گونه‌های زیر کشت این رقم به حدود ۴۰ گونه محدود می‌شود، در حالی که این رقم در کشور چین به حدود ۲۰۰ گونه می‌رسد.از طرف دیگر تعداد کل داروهای گیاهی ثبت شده در کشور حدود ۱۰۰ نوع است که کمتر از ۴ درصد داروهای شیمیایی موجود در بازار را تشکیل می‌دهد، در حالی که این نسبت در کشورهای اروپایی به بیش از ۳۵ درصد می‌رسد. گردش مالی گیاهان دارویی در سال ۲۰۰۰ بالغ بر ۱۰ میلیارد دلار و فروش داروهای گیاهی در سال ۲۰۰۲ به حدود ۳۰ میلیارد دلار رسیده است و صادرات گیاهان دارویی ایران در سال ۱۳۸۰ حدود ۷۵ میلیون دلار بوده است. پیش‌بینی می‌شود که با رشد بازار گیاهان دارویی تا سطح حداقل ۳۰ میلیارد دلار، تجارت داروهای گیاهی تا سال ۲۰۱۳ به ۳۰۰ میلیارد دلار برسد (بي نام،1391).

1-7- بخش های هوایی:

شنبلیله ضد اسپاسم است ، که بقراط آن را بسیار مهم می دانست. یکی از قدیمی ترین گیاهان دارویی است. در مصر باستان، از آن برای تسهیل زایمان و افزایش شیر مادران استفاده می شد. امروزه، زنان مصری هنوز آن را برای کاهش قاعدگی به کار می برند و به صورت چای نیز برای تسکین قولنج های شکمی در جهانگردان دچار اسهال در مسافرت به کار می برند. پژوهش های اخیر درغرب وجود خاصیت پایین آورنده قند خون را در شنبلیله نشان داده است. درفهرست گیاهان دارویی ایران وجود دارد و برای میوه و برگ آن اثر پایین آورنده قند خون ذکر گردیده است. دم کردهآن رابرای قولنج های شکمی، درد زایمان و قاعدگی، مصرف می کنند. می توان دم کرده را با استفاده از بذرهای جوانه زده هم تهیه کرد. دانه جوشانده برای کاهش درد قاعدگی ، ناراحتی معده، و در دوران شیردهی، افزایش میزان شیر مصرف می شود .تنتوربرای اختلالات در تولید مثل و ناراحتی های ناشی از ضعف قوای کلیه مصرف می شود. مصرف آن همراه با سایر گیاهان دارویی کاهنده قند خون توصیه شده است. يكي از دانشمندان با تحقيقات زيادي كه روي شنبيليه انجام داد دريافت كه شنبليله در رفع سل استخواني اطفال بسيار موثر است. شنبليله در طي قرون گذشته در ايران براي بسياري از بيماريها مصرف مي شده است. براي اين منظور حتي از دانه شنبليله استفاده شده است و بيماريها سريعا بهبود پيدا مي كند. شنبليله چون داراي مواد فسفره،‌ آهن، ‌ازته و دياستازهاي مختلف مي باشد تقويت كننده لوزالمعده نيز مي باشد و بنابراين دستگاه هاضمه را بكار انداخته و لاغري هاي مفرط را از بين مي برد. شنبليله بطور كلي شفادهنده بيماريهاي روحي و جسمي است وحتي اثرات مفيدي در اشخاص مبتلا به مرض قند و سل ريوي و استخواني دارد. در قديم شنبليله براي مداواي بيماري قند بكار مي رفته است دانه شنبليله با اين همه خواص مفيد داراي بوي ناپسند است بنابراين براي استفاده از آن دانه خرد شده آنرا با مواد معطر بايد مخلوط نمود كه بوي بد آن را تا اندازه اي برطرف كنند.

1-7-1- اندام مورد استفاده بخش های هوایی:

درخاور میانه و شبه جزیره بالکان، از این بخش ها به عنوان درمان سنتی قولنج های شکمی، ناشی از اسهال و درد قاعدگی، استفاده می شود. برای کاهش درد زایمان هم به کار می رود. این گیاه رادراواخر تابستان جمع آوری می کنند .بذر شنبلیله، که به طور سنتی به عنوان محرک قوای جنسی به کار می رود. به کلیه ها و دستگاه تولید مثل گرمی می دهد، و در چین از آن برای رفع ناتوانی جنسی درمردان استفاده می شود. می توان آن را برای درد هنگام قاعدگی ومشکلات یائسگی مربوط به ضعف انرژی کلیه هم به کار برد. یک داروی گوارشی تلخ هم هست. می توان آن را در بیماری قند و به صورت موضعی نیز در التهابات پوستی مصرف کرد. درهنگام رسیده بودن جمع آوری می شودشنبلیله محرک انقباض رحم است دردروان بارداری مصرف نشود. درهنگام زایمان مصرف آن بلامانع است. دیابتی های وابسته به انسولین باید پیش از کاربرد شنبلیله به عنوان داروی کاهش قندخون با پزشک متخصص مشورت کنند. کپسولبرای کمک به کنترل متابولیسم گلوکز در دیابت دیر هنگام توصیه شده است. مرهمپودر گیاه را به صورت خمیر درآورده و روی کورک وسلولیت پوست قرار دهید (تبیان،1390).

1-8- ارزش غذايي و علوفه­ای شنبليله:

برگ‌های شنبليله در مرحله رويشي به عنوان سبزي و علوفه‌ و بذرهايش به عنوان چاشني غذا كاربرد دارند. از زمان‌هاي بسيار قديم شنبليله به دلیل داشتن خواص دارويي قدرتمند همواره مورد توجه بوده ­است. مطالعات نشان مي­دهد كه اين گياه به دلیل داشتن مقدار زيادي از گلوتامان (فيبر قابل هضم)، يك عامل موثر براي كاهش قند خون می‌باشد و علاوه بر آن داراي پتانسيل­هاي درماني زيادي مي­باشد. برگ و بذر شنبليله و عصاره آن در همه جا براي مقاصد دارويي كاربرد زيادي دارد.

1-8-1- پروتئين شنبليله:

تجزيه داده­هاي مربوط به پروتئين خام موجود در بذور شنبليله نشان مي­دهد كه اين پروتئين يك منبع ارزان و با پتانسيل بالا براي مصارف بشر مي­باشد. اين پروتئين با اسيديته نزديك به خنثي، به­راحتی قابل حل مي‌باشد. ويژگي امولسيون پروتئين آن براي اشباع بهتر از ساير گياهان تيره لگومينوز مي­باشد و يك نقش مهم و قابل توجه را نيز در رژیم‌های غذايي ايفا مي­كند. از قديم اين پروتئين به عنوان يك منبع براي كاهش دادن ميزان نيترات غلات و گياهان غده­اي به­كار مي­رود (الناصری و تینای،2006).

1-9- تركيبات شيميايي گياه:

1-9-1- تركيبات برگ:

يكي از قسمت‌های اين گياه كه در صنايع دارويي و غذايي كاربرد زيادي دارد برگ آن مي­باشد، زيرا طبق تحقيقات انجام شده درصد مواد موجود در برگ بيشتر از ساير قسمت‌های گياه است. مواد با اهميت در برگ شنبيله عبارت است از: ساپوژين­هاي استروئيدي (شامل ديوسژنين يا موژنين و تريگوژنين، نئوتيگوژنين، و ديگر آلكالوئيدها)، كلسيم، آهن، كاروتن، اسيد آسكوربيك، پروتئين و ویتامین‌ها (بیلال،1996).

1-9-2- تركيبات شيميايي بذر:

پروتئين 32 درصد، چربي 8 درصد، کربوهیدرات 50 درصد، فيبر، مواد معدني، ویتامین‌ها و ساير مواد عبارتند از:1-آهن 2-ویتامین آ 3-ويتامين ب­1 4-ويتامين سي 5- فسفات 6- فلاونوئيد 7- ساپونين­هاي استروئيدي (شامل ديوسژنين يا موژنين و تريگوژنين، نئوتيگوژنين، و ديگر آلكالوئيدها) مي­باشد. بذرها محتوي فيبر، پروتئين، ليزين، تريپتوفان و روغن مي­باشد و همچنين محتوي دياستازها، آلكالوئيدها و موادي مي­باشد كه بر عليه ضعف­هاي ناشي از لاغري به­كار مي­رود و باعث افزايش تعداد گلبول­هاي قرمز و افزايش قدرت ماهيچه­هاي بدن مي­شود. همچنين غني از فسفر، آهن و کربوهیدرات‌ها مي‌باشد (بیالت،1996).دانه های شنبلیله که مهم ترین قسمت دارویی این گیاه است با باز کردن مجاری عروق خون، از بروز سکته قلبیپیشگیری می کند.شنبلیلهدارای مواد فسفره، آهنو ازته است و تقویت کننده لوزالمعده نیز است همچنین دستگاه هاضمه را به کار می اندازد. ضد درد، ضد آترواسکلروز، ضد التهاب، ضد عفونیکننده، ضد نفخ، ضد اسپاسم، ضد سرطان، پایین آورنده ی قندخون، ، قابض، مقویقلب، صفراآور، ملین، خلط آور، کاهش دهنده ی کلسترول خون، کاهش دهنده ی پرفشاری خون، کاهش دهنده ی تری گلیسیریدخون، شیرافزا، مسهل، اکسی توسیک، مقویرحم و ضد کرم. نتایج تحقیقات نشان می‌دهد: تجویز عصاره آبی برگ «شنبلیله» در کاهش برخی مشکلات دردزای ناشی از دیابت موثراست (بی نام،1390(.روغنی، واعظ مهدوی و خلیلی نجف آبادی، 1388 استاد یارانفیزیولوژی دانشکده پزشکی دانشگاه شاهد در یک پژوهش اثر آنالژزیک عصاره آبی برگ شنبلیله در موش‌های صحرایی نر مبتلا به دیابت قندی القا شده توسط استرپتوزوتوسین را با استفاده از آزمون فارمالین در طی دو فاز حاد و مزمن مورد بررسی قرار داده‌اند. نتایج این تحقیق نشان داد که تجویز عصاره آبی برگ شنبلیله موجب کاهش معنی دار میزان گلوکز سرم و میزان احساس درد در مدل تجربی دیابت می‌شود و این به عنوان یک درمان پتانسیل در حالت دیابت قندی می‌تواند مطرح شود.(عابدینی فر،1390)در این تحقیق از موش‌های صحرایی نر نژادwistar در محدود وزنی 205 تا 255 گرم استفاده شد. موش‌ها به طور تصادفی به پنج گروه کنترل، کنترل تحت درمان با عصاره آبی برگ شنبلیله، کنترل دریافت کننده سدیم سالیسیلات (کنترل مثبت)، گروه دیابتی و گروه دیابتی درمانی شده با عصاره آبی برگ شنبلیله تقسیم شدند گفتنی است، برای دیابتی کردن حیوانات از داروی استرپتوزوتوسین به صورت تک دوز به میزان 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم استفاده شد. سپس گروه‌های کنترل دیابتی نیز عصاره آبی برگ شنبلیله را به صورت داخلی به میزان 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم به طور یک روز در میان به مدت یک ماه دریافت کردند. میزان گلوکز سرم یک هفته قبل و چهار هفته قبل از انجام کار به روش آنزیمی گلوکز اسید اندازه گیری شد. به علاوه، پس از گذشت یکماه، آزمون فرمالین بر روی تمام موشها انجام شد. این گیاه سرشار از آهن است. پزشکان مصرف این گیاه را به افرادی که مبتلا به کم خونی، کمبود آهن و کمبود هموگولوبین خون اند، توصیه می‌کنند (بی نام،1390).

1-10- عناصر غذایی مورد نیاز شنبلیله:

1-10-1- نیتروژن:

كمبود نیتروژن در شنبلیله به ­ندرت مسئله‌اي ايجاد مي‌كند، زيرا باكتري‌هاي ريزوبيوم كه در داخل گره­هايي كه بر روي ريشه­هاي شنبلیله به وجود مي‌آيند، با گياه حالت همزيستي داشته و مي‌توانند نیتروژن هوا را تثبيت كرده و مقداري از آن را در اختيار گياه قرار دهند. با توجه به اينكه ميزان عناصر غذايي خاك از مهم‌ترین عوامل موثر در تعيين نياز غذايي گیاه محسوب مي‌گردد، بهتر است هرساله قبل از مصرف كود اقدام به نمونه­گيري و تجزيه خاك نمود (ملکوتی، 1374).

1-10-2- فسفر:

این عنصر در ساخته­شدن ATP و سنتز DNA نقش دارد. در ضمن فسفر در تبادلات انرژی در سلول‌ها نیز نقش اساسی دارد. بوته­های در حال رشد و نمو به فسفر بیشتری نیاز دارند. فسفات جذب شده توسط گیاه از محلول خاک و یا از فسفاتی که جذب سطحی شده­است، تأمین می‌گردد. فسفر در مواد آلی خاک نیز وجود داشته و از طریق جذب فعال وارد ریشه گیاه می‌شود.

1-10-3- پتاسيم:

پتاسيم بعد از نیتروژن بيشترين عنصر غذايي مورد نياز شنبلیله است. اين عنصر به عنوان تنظيم كننده و كاتاليزور، نقش اساسي در رشد شنبلیله ايفا مي‌كند. همچنين در واكنش‌هاي آنزيمي، تنفس، متابوليسم كربوهيدرات‌ها (از طریق تأثیر آن بر فتوسنتز)، ايجاد مقاومت در برابر بيماري‌ها، نگهداري آب و مقاومت به خشكي(از طريق تنظيم مقدار آب سيتوپلاسم)، ساخت پروتئين‌ها، رشد برگ‌ها و تأخیر در پير شدن آنها ضروري است. ريشه گياه شنبلیله برخلاف گندميان داراي ظرفيت تبادل كاتيوني بيشتري است. از اين رو تمايل بيشتري به جذب كاتيونهاي دو ظرفيتي از جمله كلسيم دارد و لذا كمبود اين عنصر در مزارع شنبلیله قابل مشاهده است .

1-10-4- كلسيم :

كلسيم در ساختمان ديواره سلولي، سنتز پروتئين‌ها، اقتصاد مصرف آب، غده بستن ريشه و تثبيت نیتروژن، رشد و توسعه ريشه‌ها و در نهايت عملكرد آن نقش دارد. مصرف بيش از نياز كودهاي پتاسيمي در برخي خاک‌ها احتمال كمبود كلسيم را به دنبال دارد. در شرايط كمبود كلسيم جوان‌ترين و پيرترين قسمت‌های شنبلیله تحت تأثیر قرار مي‌گيرند و رشد شنبلیله و ميزان تثبيت نیتروژن كاهش مي‌يابد .

1-10-5- منگنز(Mn):

نقش کاتالیزور را بر عهده دارد و به ساخت کلروفیل کمک می­کند. علایم کمبود آن به صورت ظهور نقاط سیاه و قهوه­ای روی برگ‌های جوان می­باشد.

1-10-6- روی:

در تشکیل هورمون­های گیاهی نقش داشته و در صورت کمبود، برگ‌های جوان به صورت فنجانی در می­آیند که اصطلاحاً به آن بیماری برگ سرخی گفته می­شود و باعث کاهش رشد گیاه می­گردد.

1-10-7- مس:

مس در گیاه بیشتر در فعالیت‌های آنزیمی دخیل است. وجود این عنصر در سیستم­های آنزیمی اکسیداز – کاتالاز ضروری است. همچنین این عنصر در واکنش­های انتقال الکترون سهیم بوده و فعال کننده چندین آنزیم می­باشد. این عنصرغیر متحرک بوده و بنابراین کمبودآن ابتدا در برگ‌های جوان­ترگیاه مشاهده می­شود (ملکوتی، 1378).آلكا و همكاران 2005 در تحقیقی كه در محيط پرورشي درون شيشه بر روي گياه باميه انجام دادند به اين نتيجه رسيدندكه سولفات مس به غلظت 75 ميكرومولار باعث افزايش ولي در غلظت100 ميكرومولار باعث كاهش رشد گياه گرديد.

1-10-8- گوگرد:

گوگرد یکی از عناصری است که می­تواند به طور مستقیم یا غیر مستقیم فرایند گره­زایی و همزیستی را در گیاهان تثبیت کننده ازت تحت تأثیر قرار دهد. با توجه به اهمیت گوگرد در بهبود عملکرد گیاهان تثبیت کننده نیتروژن ضرورت استفاده از آن در تغذیه گیاه احساس می­شود (حسن زاده،1390).

1-11- روشهاي بهره برداري از گياهان دارویی و اسانس دار:

1-11-1- فرآيندهاي پس از برداشت:

وقتي از اندامهاي مورد نظر يك گياه دارويي بيشترين مقدار ممكن مواد موثره استخراج گردد در واقع محصول دلخواه به دست آمده است. از اين رو زماني بايد اقدام به جمع آوري گياهان نمود كه اندامهاي مورد نظر محتوي حداكثر مقدار ماده موثره باشد. ماده موثره موجود در پيكر رويشي، درمرحله ي طرحي، مناسبترين كيفيت را دارد. گلهاي حاوي مواد دارويي، زماني كه كاملاً باز مي شوند از بيشترين مقدار ماده موثره برخوردارند. ميوه ها و بذورگياهان وقتي كه كاملاً رسيده باشند مقادير فراواني ماده موثره دارند. پوست گياهان در اوايل بهار قبل از رويش گياهان، بيشترين ميزان ماده دارويي را شامل است. مواد موثره موجود در اندامهاي زير زميني گياهان (ريشه ،ريزم،و...) دراواخر دوره رويشي (پاييز وزمستان) به حد اكثر ميزان خود مي رسند. اندامهاي گياهي مورد نظر(برگها، ساقه هاي جوان،گلها،ريشه هاو...) پس از جمع آوري، مقادير فراواني رطوبت درخود دارند. وجود رطوبت براي رشد قارچها وساير عوامل بيماري زا مناسب است. بدين ترتيب نگهداري آنها براي مدت بسيار كوتاه غير مقدور بوده و اين اندام ها را بايد طوري خشك نمودكه بعداً بتوان به خوبي از آنها استفاده كرد. خشك كردن اندامها به طور صحيح و مناسب به جهت انبار نمودن آنها براي مدت طولاني يكي از فرايندهاي بسيار مهم پس از برداشت تلقي مي شوند پس ازخشک کردن استخراج اسانسExtractionofessentiel ail در برنامه های مربوط به استفاده از گیاهان دارویی جایگاه عمده ای دارد.

1-11-2- خشك كردن

خشك كردن عبارت است از: كاهش مقدار رطوبت در اندامهاي جمع آوري شده، به طوري كه بتوان بدون هيچ خطري آنها را براي مدتي نگهداري نمود. به طور كلي در خشك كردن گياهان دارويي سه عامل مهم واساسي همواره بايد مد نظر باشد. نخست؛ عدم تغيير در ميزان ماده موثره موجود در گياهان، دوم؛ عدم تغيير در صفات خارجي نظير رنگ و بو وطعم و...؛و سوم؛ عدم تاثير نامطلوب اقتصادي بر محصول. گياهان دارويي بايد پس از خشك شدن حدود 10تا 14% رطوبت باقي داشته باشند. رطوبت كمتر از حد ذكر شده(خشك شدن شديد گياه )، نه تنها باعث كاهش اثر دارويي مواد موثره گياه مي شود. بلكه داشتن چنين داروهايي از نظر اقتصادي نيز مقرون به صرفه نخواهد بود. مقدار بيش از حد رطوبت نيز احتمال كپك زدن گياهان وعوارض طبيعي ديگري در آنها افزايش مي دهد .


به هنگام خشك كردن اندام گياهان دارويي، مواد زير را همواره بايد مدنظر داشت:
1- درجه حرارت مطلوب براي خشك كردن اندامهايي كه حاوي اسانس مي باشند،40 تا50 درجه سانتي گراد مي باشد. استفاده از درجه حرارت هاي بيشتر، باعث كاهش محصول اسانس به نحو چشمگيري مي گردد.
2 -آلكالوئيدها در مقابل درجه حرارت حساسيت كمتري نشان مي دهند. درجه حرارت مناسب براي اين دسته60 تا 70 درجه سانتي گراد است.
3 -درجه حرارت مناسب براي خشك كردن اندامهاي حاوي گليكوزيد، حدود 50 تا60 درجه سانتي گراد ذكر شده است. 4- درجه حرات مناسب براي خشك كردن اندامهاي حاوي گليكوزيد حداكثر 80 درجه سانتي گراد گزارش شده است. استفاده از درجه حرارت بيشتر از اينها باعث تجزيه ويتامينها مي شود. درجه حرارت بيش از 80 درجه سانتي گراد باعث تجزيه كلروفيل و تغيير رنگ طبيعي آنها به رنگ قهوه اي مي شود (امید بیگی،1379 .(

1-12- استخراج اسانس(Aetheroleum)

قسمت اعظم مواد معطره موجود درگياهان، از (اسانسها) تشكيل مي شوند.اسانس ها عمدتاً ازترکیبات تريپنوئيدي يا از تركيباتي كه منشا ترپیني دارند، تشكيل شده اند. اما برخي از اسانس ها نيز وجود دارند(نظير اسانس پياز و سير يا اسانس خردل) كه از تركيبات گوگرددار حاصل شده اند در بعضي ديگر هم از موادي نظير فنلها، آلدئيدهاي معطر و كومارينها به وجود آمده اند. اسانس ها بسته به ماهيت عمومي خود معمولاً بو و طعم خاصي دارند و در دماهاي معمولي، درجه حرارتهاي كمتر از 100 درجه درجه سانتي گراد تبخير مي شوند.شدت تبخير به فشار بخار و درجه حرارت محيط بستگي دارد. اسانس ها معمولا، درآب حل نمي شوند یا به سختی حل می شوند ولی در تركيبات آنها مواد شيميايي نظير بنزول وگزيلول به خوبي حل مي شوند. وزن مخصوص اسانس ها معمولاً، كمتر از آب است و شدت انتشار اسانس در فضا به كيفيت اسانس، فشار هوا ودماي محيط بستگي دارد. مثلا ًاگر درجه حرارت محيط بالا باشد، ذرات اسانس با شدت بيشتري در محيط پراكنده مي شوند. در اين حالت مي توان بوي تند آن را احساس كرد. چون اسانس ها از تركيبات متفاوتي برخوردارند، استخراج آنها از گياهان به يك صورت انجام نمي گيرد. و براي استخراج هر يك بايد از روش مناسب خاص خود استفاده نمود .

 

1-12-1-سه روش براي استخراج اسانس وجود دارد:
1-12-1-1- اسخراج اسانس از راه تقطير با آب يا بخار: تقطير یا Distillation عبارت است از تبديل بخارات آب به قطرات آب كه اين تغيير و تحول تحت تاثير جريان هواي سرد صورت مي پذيرد. تقطير يكي از قديمي ترين روش هاي تبديل بخار آب مايع است. تقطير ممكن است به يكي از دو روش زير انجام گيرد.

1-12-1-2- تقطير ساده: با اين روش، مي توان اقدام به جدا كردن مواد تشكيل دهنده مايعاتي نمود كه آن مواد نقاط جوش متفاوتي دارند در اين اقدام با افزايش درجه حرارت مواد تشكيل دهنده يك به يك، به حسب نقطه جوش خود به تدريج بخار و از هم جدا مي شوند.

 

1-12-1-3-تقطير با آب (Water Distillation)

از اين روش براي جداسازي مواد غير محلول در آب( مثل اسانسها) استفاده مي شود. در واقع آب و اسانس با هم تقطير مي شوند. با استفاده از اين روش به آساني مي توان اسانس ها را از گياهان مورد نظر استخراج نمود. وقتي مخلوط بخارهاي آب و اسانس به محيطي با فشار هواي كمتر رسيد، چون نقطه ي ميعان آب با نقطه ميعان اسانس يكسان نيست، پس در دو فاز متفاوت قرار مي گيرند در اين حالت رابطه زير برقرار مي گردد: P=Pv+Po فشار داخل دیگ،V؛فشار بخار آب وPO؛ فشار جسم فرار یعنی اسانس pبه طور كلي در محيط بخار آب، فشار هواي كمتري وجود دارد و در فشار كمتر نقطه جوش اسانس پايين مي آيد و در دماي كمتري تبخير مي شوند. براين اساس ميتوان اسانس هايي با نقطه جوش300 درجه سانتي گراد را استخراج نمود. اسانس پس ازاستخراج از اندام مورد نظر، به صورت ذرات كوچك همراه باذرات بخار آب به سردكن هاي مخصوص هدايت مي شود و در آنجا به صورت قطره هاي مايع همراه با قطره هاي آب از سردكن خارج ميگردد. قبل ازعمل تقطير بايد مقدار بخارآب را به منطور استخراج مقدار مشخصي از اسانس، محاسبه نمود بدين منظور از رابطه زير ميتوان استفاده كرد: در رابطه فوق:Go وزن اسانس،Gvوزن بخار آب،Moوزن مولکولی اسانس،Mvوزن مولکولی آب،Po فشار اسانس،Pvفشار بخار آب می باشد. با مشخص بودن فشارآب و فشار اسانس، مي توان از رابطه بالا چنين استنباط كرد كه مثلاً براي توليد يك كيلوگرم اسانس چه مقدار بخار آب مورد نياز است. براي مثال براي توليد يك كيلوگرم تركيبات ترپيني اكسي‍ژن دار، به 8 كيلوگرم بخار آب وبراي تولید يك كيلوگرم تركيبات سزكويي ترپن به 18 كيلوگرم بخار آب نياز خواهد بود به طور عملي مقادير بيشتري بخار آب نياز است.

 

1-12-2- اسخراج اسانس به وسيله حلال

ديگ استخراج از گياه مورد نظر پر مي شوند. سپس حلال مورد نظر روي آن ريخته مي شود، اين حلال، مي تواند تولوئن، هگزان، پنتن، بنزنیا ساير حلال هاي شيميايي مناسب باشد. در اين مرحله درجه حرارت را مي توان تا نقطه جوش حلالها (60 تا80 درجه سانتيگراد )تنظيم كرد. يا پس از چند ساعت تا چند روز ماندن گياه درحلال ماكريشن در دماي محيط به حلال از مواد موثره گياه مورد نظر اشباع مي شود. حلال پس از مناسب شدن جدا شدن از گياه وارد ديگ تغليظ مي شود. در ديگ تغليظ، در محيط خلاء تحت تاثير حرارت قرار مي گيرد. تا مقداري حلال خارج و نسبت ماده حل شده گياهي به حلال1به10 برسد. محصول حاصل كانكرتCancret نام دارد كه كم و بيش غليظ است .عمل استخراج با اضافه كردن الكل اتيليكEthilic alcohol تكرار مي شود با كاهش درجه حرارت موم ها و ساير مواد نا مناسب رسوب مي كند. محلول الكلي صاف و سانتريفو‍ژ مي گردد تا بقاياي مواد نامناسب از محلول جدا شود. سپس الكل در دماي محيط و در خلاءاز محيط خارج مي شود. آنچه باقي مي ماند در الكل محلول خواهد بود. پس از حل اين ماده در الكل يا بنزن محلول صاف مي شود.حلال مجدداً تقطير شده و حاصل آن يك ماده غليظ نيمه جامد به نام رزينوئيد مي باشد (دیوانعلی،1390).

1-12-3-استخراج اسانس به وسيله فشار سردCoold press) :)

پوست اكثر گياهان خانواده مركبات (نظير نارنج، ليمو، پرتقال و...)داراي اسانس مي باشند. اسانس هاي مذكور به درجه حرارت بالا بسيار حساسند و معمولا ًدر 100 درجه سانتي گردد تجزيه مي شوند. از اين رو اين نوع اسانس ها را نمي توان به وسيله تقطير با بخار آب يا ساير روشهاي تقطير مبتني بر دماي بالا استحصال نمود. در اين موارد معمولا پوست ميوه گياهان مذكور را به منظور استخراج اسانس يا تحت تاثير فشارهاي مكانيكي مناسبي قرار مي دهند، و يا پس از كوبيدن و له كردن آنها، مواد حاوي اسانس و ساير تركيبات را از آن خارج مي كنند. روش ديگري كه براي جدا كردن اسانس مرکبات وجود دارد، عبارت است از متلاشي كردن غده هاي محتوي اسانس پوست ميوه با ماشين مخصوص به طوري كه، صفحات دنده اي ماشين، غده هاي محتوي اسانس سطح پوست ميوه را مي تراشند و اسانس را از آن خارج مي كنند در هر دو حالت فوق، مخلوط اسانس و ساير تركيبات پوست مركبات را داخل سانتريفوژ ريخته و در سرعت بالا و دماي پايين اقدام به جدا كردن اسانس مي نمايند (اميدبيگي،1379).


1-13- عطرگيري به وسيله روغنهاي جاذب (Enflurage)

اين روش به منظور استخراج مواد معطر گلها براي تهيه عطر به كار مي روند. و در كشور فرانسه (بخصوص صنايع عطر و ادكلن سازي جنوب فرانسه )كاربرد فراواني دارد. در اين روش پس از قرار دادن يك لايه چربي روي شيشه هايي كه بدين منظور تعبيه شده­اند(شيشه هاي مذكور در ابعاد مشخص داخل چارچوب هايي از جنس چوب قرار گرفته ودر طبقات خاص خود جابجا مي شوند) بعد اقدام به جدا كردن گلبرگها از گل مورد نظر مانند بهار نارنج و ياس كرده، و آنها را تك تك روي لايه چربي قرار مي دهند. پس از 24 ساعت (معمولاً اوايل صبح)، اقدام به برداشتن گلبرگهاي روز قبل و قرار دادن گلبرگهاي جديد مي نمايند. پس از چندين بار تكرار اين عمل، مواد موثره موجود در گلبرگها در داخل چربي حل مي شوند(چربي به عنوان حلال عمل مي كند) سپس چربي ها را جمع آوري كرده و به آن مقادير مناسبي الكل يا حلال مناسب ديگر مي افزايند. در اين مرحله مواد معطر موجود در چربي داخل الكل (یا حلالهاي ديگر) حل مي گردد كه با تبخير حلال مي توان به مواد موثره مورد نظر دست يافت. استخراج مواد مورد نظر به روشهاي مذكور گران است و به مواد شيميايي خاصي نياز دارد. همچين اكثر مواد شيميايي مورد استفاده در اين روش آتش زا و خطرناكند و تنها هنگامي مواد به روش فوق استخراج مي گردد كه اين عمل به روش تقطير با بخار آب(به دليل احتمال از بين رفتن مواد معطر درتقطير با بخار آب) امكان پذير نباشد. كميت و كيفيت اسانسها تحت تاثير روش استخراج آنها قرار مي­گيرد.

 

1-14- آشنایی با اسانس ها:

اسانس ها مايعاتي فرار، منعكس كننده و تركيباتي معطر و بي رنگ با منشأ ترپني و الكلي و ... مي باشند. اسانس ها مخلوطی از مواد مختلف با ترکیبات شیمیایی بسیار متفاوت از یکدیگر بوده و دارای بوی بسیار قوی و نافذ می باشند. از آنجایی که اسانس ها عمدتا از ترکیبات غیر قطبی تشکیل شده اند، در دمای محیط و در مجاورت هوا تبخیر می شوند و به همین دلیل به آنها روغنهای فرار، روغنهای معطر، روغنهای استری و یا اسانس های روغنی می گویند. البته این خاصیت اسانس ها از آن ها ترکیباتی بسیار کاربردی ساخته است چرا که فراریت باعث می شود تا بوی ناشی از این ترکیبات در فضا به خوبی منتشر شود.چرا انسان به سمت استفاده از اسانس گرایش پیدا کرد؟ به طور کلی ذائقه بشری همواره انسان ها را به استفاده بیشتر از چیزهایی که می توانند نقش ایجاد تحول در روزمره­گی زندگی را بر عهده داشته باشند سوق داده است. یکی از چیزهایی که توانسته این حس بشری را برانگیخته کند ، مواد معطر و در راس آنها اسانس ها بوده است. البته اینکه چرا بعضی از روایح در گذر تاریخ لقب بوی خوش و بعضی دیگر بوی نا خوش را به خود گرفته­اند شاید مفهومی صرفا انتزاعی نباشد ولی باید پذیرفت که تنازع بر سر تخصیص درصد عینی بودن و ذهنی بودن می تواند این امر را به موضوعی مورد علاقه برای فلاسفه مبدل کند که به علت فاصله گرفتن از موضوع مورد بحث ما از آن به سرعت عبور می کنیم. (البته استعمال اسانس ها به عنوان شاخص ترین مواد معطربه دوران باستان باز می­گردد (باید توجه داشت تمام مواد معطر اسانس نیستند و تمامی اسانس ها از بویی خوش برخوردار نیستند. نوشته هایی بدست آمده است که نشان می دهد مصریان ۴۰ قرن قبل از میلاد می دانستند که چگونه اسانس ها را از گیاهان بدست آورند به طوریکه آنها در آن زمان (در حدود ۴۵۰۰ سال پیش از میلاد مسیح) از روغنهای معطری که از گیاهان بدست می آوردند برای انجام مناسک مذهبی، آئین ها و مداوای بیماران و نیز مومیایی کردن فراعنه استفاده می کردند.

 

1-14-1-اسانس ها دارای چه خصوصیاتی هستند؟

به طور کلی اسانس ها ترکیبات بی رنگی هستند، بخصوص اگر تازه و خالص تهیه شده باشند. با گذشت زمان به علت اکسید شدن رنگ آنها تیره می گردد. این مواد در الکل کاملا حل می شوند، در صورتی که با آب غیر قابل اختلاط (به علت خاصیت غیر قطبی که دارند) هستند. اما به اندازه کافی در آب حل شده و بوی خود را به آن انتقال می دهند (مانند عرقیات گیاهی از جمله گلاب) .مواد اصلی موجود در اسانس ها در اثر حرارت و گرما تغییر می یابند و این یکی از دلائل پیچیده شدن فرایند استخراج اسانس ها می باشد. چرا که ما از یک سو برای خارج نمودن اسانس از گیاه مورد نظر به حرارت نیاز داریم و از سوی دیگر این حرارت به ترکیبات مهم اسانس آسیب می زند. به طوری که امروزه اسانس های مرغوب از یک گیاه که دارای فاکتورهای استاندارد از یک اسانس ایده آل باشد، بسیار گرانقیمت می باشد. البته یگانه دلیل گران بودن بخش اعظمی از اسانس ها این عامل نمی باشد بلکه عواملی چون، مقدار کم اسانس در گیاهان وابستگی شدید به شرایط آب و هوایی و هم چنین نبود پژوهش و به تبع آن علم و دستاورد معتبر علمی-کاربردی در این زمینه(به ویژه در کشور ما) مزید بر علت شده است.

 

1-14-2- اهمیت و کاربرد اسانس ها :

اسانس ها امروزه کاربرد گسترده ای در زندگی بشردارند. عمده مصرف اسانس ها به دلیل معطر بودن و داشتن طعم هایی منحصر به فرد و دل چسب در صنایع غذایی، عطرسازی و لوازم آرایشی، داروسازی می باشد.

 

1-15- ضرورت ایجاد رشته شیمی و فناوری اسانس:

کشور ما ایران به دلیل برخورداری از شرایط خاص آب و هوایی و بهره بردن از اقلیم های متنوع ، رویشگاه مناسبی برای بسیاری از گونه های گیاهی است و در این میان گیاهان اسانس دار سهم بسزایی دارند؛ به طوریکه گونه های متنوعی از آنها در نقاط مختلف ایران یافت می شود. اما متاسفانه تولید و بهره برداری از این منابع عظیم بسیار کم تر از توان بالقوه کشور عزیز ما می باشد. از مهمترین عوامل وجود این وضعیت می توان به سه عامل زیر اشاره نمود؛ اول: عدم وجود نیروی انسانی آگاه و کار آزموده دوم: کمبود دانش مورد نیاز و کافی در زمینه استخراج و استاندارد سازی این محصول بر اساس استاندارد های روز دنیا سوم: عدم شناخت کافی از اسانس ها( به عنوان دسته ای مهم از ترکیبات شیمیایی ) و گیاهان مولد آن (دیوانعلی،1390).

1-16- نقش کودهای بیولوژیک:

مشكلاتي كه به وسيله استفاده بي رويه از سموم شيميايي براي انسان و محيط زيست به وجود مي آيد، ضرورت استفاده از روشهاي غيرشيميايي را افزايش مي دهد. استفاده غيراصولي از سموم كشاورزي و اثر مخرب آن بر روي انسان و محيط زيست از جمله مسائل مهم امروز دنيا است كه در اين ميان مبارزه بيولوژيك نقش بسيار مهمي را در اين زمينه ايفا مي كند. بعضي از ارقام مانند رقم خزر (از ارقام پرمحصول) تا اندازه اي متحمل تر به آفت است و ارقام محلي قديمي كه دانه گرد بودند مانند عطري و عنبربو (كه ديگر در منطقه كشت نمي شوند) به كرم ساقه خوار حساس بودند و به شدت به آنها خسارت وارد مي شد. هر ساله با گسترش آفت در منطقه به موازات آن مبارزه شيميايي توسعه پيدا مي كرد تا در دهه 60 سطح عمليات آنقدر افزايش پيدا كرد كه سطح مبارزه شيميايي به 334 هزار هكتار در چند نوبت رسيد كه انواع حشره كش گرانول در آن اراضي مصرف شد كه حدود 8800 تن گرانول در يك سال مصرف شد. زماني كه مسئله بحث زيست محيطي مطرح شد و توجه مسئولان و كارشناسان را به خود جلب كرد كه حجم بيش از حد مصرف سموم با توجه به اكولوژي خاص استان مازندران مي توانست منطقه را تهديد كند به همين دليل مسئولان به نتيجه رسيدند كه از ساير روشها به نحو مطلوب استفاده شود. يكي از اين روشها كه مي توانست آفت را كنترل كند مبارزه بيولوژيك بود كه توسط محققين موسسه آفات و بيماري هاي گياهي كارهاي تحقيقاتي آن انجام شد و زنبور تريكوگراما كه يك زنبور پارازيتويد است معرفي شد كه از اين رو مي توان به عنوان يك عامل بيولوژيك براي كنترل آفت ساقه خوار برنج استفاده كرد و اگر به دستورالعملها و توصيه ها توجه شود جايگزين مناسبي براي سم در كنترل كرم ساقه خوار برنج است. كار تحقيقاتي از سال 1362 آغاز و تا سال 1366 ادامه پيدا كرد همچنين از سال 1367 كار تحقيقاتي و اجراي آن در استان مازندران شروع شد كه محققان و كارشناسان اجرايي توانستند با همكاري هم نقاط قوت و ضعف اين پروژه را پيدا كنند. از سال 1373 در سطح چهار شهرستان آمل- بابل –قائمشهر – بابلسر اين پروژه اجرا شد .

بروز مشكلات‌ اقتصادي‌ و زيست‌ محيطي‌ ناشي‌ از مصرف‌ بي‌ رويه‌ كودهاي‌ شيميايي‌ و نيز توجه‌ به ‌قابليت‌هاي‌ ذاتي‌ بسيار جالب‌ و متنوع‌ موجودات‌ خاكزي‌ و به‌ ويژه‌ ميكروارگانيسم‌ها موجب‌ گرديده‌ كه‌ يكي‌ از مهمترين‌ و كاربردي‌ ترين‌ زمينه‌هاي‌ مورد تحقيق‌ در مطالعات‌ علمي‌ روز، تلاش‌ براي‌ توليد كودهاي ‌زيستي‌ باشد. كودهاي‌ زيستي‌ به‌ مواد حاصلخيز كننده‌اي‌ اطلاق‌ مي‌شود كه‌ حاوي‌ تعداد كافي‌ از يك‌ يا چند گونه‌ از ارگانيسم‌هاي‌ مفيد خاكزي‌ هستند كه‌ روي‌ مواد نگهدارنده‌ مناسبي‌ عرضه‌ مي‌شوند. اين‌اصطلاح‌ گاهي‌ براي‌ موادي‌ كه‌ فقط حاوي‌ فراورده‌هاي‌ اين‌ موجودات‌ هستند نيز بكار برده‌ مي‌شود. كودهاي‌ زيستي‌ يا بيولوژيك‌ بصورت‌ مايه‌ تلقيح‌ ميكروبي‌، براي‌ تامين‌ يك‌ يا چند عنصر غذايي‌ مورد نياز گياه‌، نيز تعريف‌ مي‌شوند. اين‌ مواد بصورت‌ تلقيح‌ با بذر، خاك‌ و يا كودهاي‌ آلي‌ (كمپوست‌) مصرف‌ مي‌شوند. با سابقه ‌ترين‌ و در حال‌ حاضر رايج‌ترين‌ انواع‌ كودهاي‌ زيستي‌، مربوط به‌ باكتري‌هاي‌ تثبيت‌ كننده‌ ازت‌ است‌ كه‌ از بين‌ آنها انواعي‌ كه‌ توان‌ برقراري‌ ارتباط هاي‌ همزيستي‌ با گياهان‌ را دارند به‌ دليل‌ كارايي‌ بيشتر درجذب‌ مقدار قابل‌ توجهي‌ ازت‌ مولكولي‌، كاربرد وسيع‌تري‌ پيدا كرده‌اند. در سطح‌ جهاني‌، مجموع‌ مقدار ازتي‌ كه‌ از طريق‌ اين‌ همزيستي‌ به‌ خاك‌ اضافه‌ مي‌شود حدود 70 تا 85 ميليون‌ تن‌ در سال‌ برآورد شده‌است‌. به‌ عبارت‌ ديگر، حدود 65 درصد كل‌ ازت‌ مصرفي‌ در كشاورزي‌ از طريق‌ تثبيت‌ بيولوژيكي‌ صورت‌ مي‌گيرد و اين‌ امر در توليد محصولات‌ زراعي‌ در كشاورزي‌ پايدار حائز اهميت‌ است‌. يعني‌ اين ‌همزيستي‌ داراي‌ پتانسيل‌ لازم‌ براي‌ پايداري‌ خاك‌ است‌ كه‌ مي‌تواند در رفع‌ كمبود دو نياز اساسي‌ خاك‌ يعني‌ ماده‌ آلي‌ و ازت‌ كاملا موثر باشد. در چند دهه‌ اخير با توجه‌ به‌ افزايش‌ جمعيت‌ و تقاضاي‌ روزافزون ‌براي‌ موادغذايي‌، از كودهاي‌ شيميايي‌ به‌ عنوان‌ ابزاري‌ براي‌ نيل‌ به‌ حداكثر توليد در واحد سطح‌ استفاده‌ بي‌رويه‌ شده‌ كه‌ از جمله‌ زيان‌ها و پيامدهاي‌ آن‌ علاوه‌ بر اتلاف‌ سرمايه‌ و خسارات‌ مالي‌، شامل‌ آلودگي‌منابع‌ آبي‌ و خاكي‌، بر هم‌ خوردن‌ تعادل‌ عناصر غذايي‌ در خاك‌، كاهش‌ بازده‌ محصولات‌ كشاورزي‌ در اثر كمبود يا سمي‌ بودن‌ بعضي‌ عناصر، تجمع‌ مواد آلاينده‌ (نظير نيترات‌) در اندام‌هاي‌ مصرفي‌ محصولات‌زراعي‌ و به‌ طور كلي‌ به‌ خطر افتادن‌ حيات‌ و سلامتي‌ انسان‌ها و ساير موجودات‌ زنده‌ بوده‌ است. بروز مشكلات‌ اقتصادي‌ و زيست‌ محيطي‌ ناشي‌ از اتلاف‌ كودهاي‌ شيميايي‌ ازته‌(در نتيجه‌ فرايندهايي‌ چون ‌تصاعد آمونياك‌، دنيتريفيكاسيون‌ و آبشويي‌ نيترات‌) نيز ايجاب‌ نموده‌ كه‌ در سال‌هاي‌ اخير سيستم‌هاي‌ بيولوژيك‌ تثبيت‌ كننده‌ ازت‌ به‌ عنوان‌ بخشي‌ از برنامه‌هاي‌ كشاورزي‌ پايدار جايگزين‌ كودهاي‌ شيميايي‌گردد. رايج‌ترين‌ اين‌ سيستم‌ها را همزيستي‌ ريزوبيوم‌ - لگومينوز تشكيل‌ مي‌دهد. امروزه‌ رايج‌ترين‌ كودهاي‌ ميكروبي‌ عرضه‌ شده‌ در سطح‌ وسيع‌ تجارتي‌ مربوط به‌ باكتري‌هاي‌ تثبيت‌ كننده‌ ازت‌ و مهمترين‌انواع‌ مورد توجه‌ براي‌ استفاده‌هاي‌ عملي‌ شامل‌ ريزوبيوم‌ها در همزيستي‌ با لگومينوزها، فرانكيا با انواعي‌ از گياهان‌ چوبي‌ غير لگومينوز، آزوسپيريليوم‌ براي‌ غلات‌ و سيانوباكترها به‌ حالت­آزاد و يا همزيست‌ با آزولا براي‌ شاليزارهاست. نقش‌ ريزوبيوم‌ها در ارتقاي‌ سطح‌ حاصلخيزي‌ خاك‌ بيش‌ از يك‌ قرن‌ است‌ كه‌ مورد توجه‌ بوده‌ و امتياز اين‌ باكتري‌ بر ساير ديازوتروفها، انجام‌ تثبيت‌ ازت‌ با پتانسيل‌ بسيار زياد(درمواردي‌ حدود 800 كيلو گرم‌ در هكتار در سال‌) در حالت‌ همزيستي‌ با خانواده‌ بقولات‌، به‌ عنوان‌ يكي‌ از وسيع‌ترين‌ خانواده‌ سلسله‌هاي‌ گياهي‌ است‌. بخش‌ عمده‌ بررسي‌ها و پژوهش‌هاي‌ علمي‌ در بيوتكنولوژي‌ خاك‌ نيز بر روي‌ اين‌ باكتري‌ صورت‌ گرفته‌ كه‌ از نظر تنوع‌ متابوليك‌، فيزيولوژيك‌ و اكولوژيك‌ در بين‌ ساير باكتري‌ها بسيار جالب‌ و شگفت‌انگيز است. گرچه‌ توان‌ تثبيت‌ بيولوژيكي‌ ازت‌ مولكولي‌، خصوصيت‌ مشترك‌ همه‌ باكتري‌هاي‌ ريزوبيوم‌ است‌ اما در بين‌ سويه‌ها از نظر كارايي‌ و راندمان‌ تثبيت‌ ازت‌ (يعني‌ مقدار ازت‌ تثبيت‌ شده‌ به ازاء هر واحد انرژي‌ دريافتي‌ از گياه‌ ميزبان‌) تفاوت‌ قابل‌ ملاحظه‌اي‌ وجود دارد. توان‌ مقاومت‌ در برابر تنش‌هاي‌ محيطي‌ (مانند شوري‌، خشكي‌، دما، آلودگي‌ خاك‌ با سموم‌ و فلزات‌ سنگين‌) نيز در سويه‌هاي‌ ريزوبيوم‌ متفاوت‌ است‌ و اين‌ مشخصات‌ عمومي‌ و خصيصه‌هاي‌ حياتي‌ بايستي‌ در انتخاب‌ سويه‌ مورد نظر براي‌ استفاده‌ در شرايط خاص‌ مورد توجه‌ قرار گيرد. يكي‌ از استفاده‌هاي‌ علمي‌ از اين‌ موجودات‌ خاكزي‌ توليد تجارتي‌ مايه‌ تلقيح‌ ريزوبيوم‌ و تلقيح‌ آن‌ به‌ خاك‌ و يا بذر بقولات‌ مي‌باشد كه‌ در بعضي‌ كشورها مرسوم‌ شده‌ است(فروزان،1388).

1-17- توليد مايه‌ تلقيح‌ ريزوبيومي‌ در طي‌ چند مرحله‌ اساسي‌ زير صورت‌ مي‌گيرد:

1-17-1- جمع‌ آوري‌ و تفكيك‌ سويه‌هاي‌ جداسازي‌ شده‌:

يكي‌ ازضروري‌ترين‌ مشخصه‌ها كه‌ بايد به‌ عنوان‌ يك‌ معيار اصلي‌ مبناي‌ انتخاب‌ قرار گيرد، توان‌ رقابت‌ آن‌ با سويه‌هاي‌ ضعيف‌ و كم‌ تاثير بومي‌ خاك‌ است‌ تا مايه‌ تلقيح‌ تهيه‌ شده‌ از آن بتواند ارزش‌ كاربرد در سطح ‌مزارع‌ را داشته‌ باشد، بنابراين‌ تفكيك‌ سويه‌هاي‌ ريزوبيومي‌ يكي‌ از اساسي‌ترين‌ مراحل‌ توليد مايه‌ تلقيح‌ بوده‌ و در اين‌ رابطه‌ از روش‌هاي‌ آنتي‌بيوتيكي‌، سرولوژيكي‌، ريزوبيوفاژ، و ژنتيكي‌ استفاده‌ مي‌شود. روش‌ ژنتيكي‌ نسبت‌ به‌ ساير روش‌ها از دقت‌ و كارايي‌ بيشتري‌ برخوردار است‌ و به‌ عنوان‌ مثال‌، روش‌ تجزيه‌ پروفيل‌ پلاسميدPPAبه‌ عنوان‌ بهترين‌ و سريع‌ترين‌ روش‌ تفكيك‌ سويه‌هاي‌ سينوريزوبيوم ‌مليلوتي‌ توصيه‌ شده‌ است‌. (پلاسميدها در داخل‌ سلول‌ باكتري‌ حامل‌ مواد ژنتيكي‌ بوده‌ و بسياري‌ از ژن‌هاي‌ ضروري‌ براي‌ رشد باكتري‌ در شرايط نامساعد محيطي‌ توسط پلاسميدها حمل‌ مي‌شوند)، لازم‌ به‌ ذكر است‌ كه‌ گرچه‌ تلاش‌هاي‌ زيادي‌ در سال‌هاي‌ اخير جهت‌ اصلاح‌ ژنتيكي‌ سويه‌هاي‌ ريزوبيوم‌ انجام‌ شده‌ ولي‌ اكثر دست‌ آوردهاي‌ مهندسي‌ ژنتيك‌ به‌ دليل‌ ناتواني‌ در رقابت‌ با سويه‌هاي‌ بومي‌ خاك‌، درشرايط مزرعه‌ چندان‌ موفق‌ نبوده‌ و بنابراين‌ بخش‌ مهمي‌ از برنامه‌هاي‌ تحقيقاتي‌ در جهت‌ شناخت‌ بيولوژي‌ ريزوسفر و فاكتورهاي‌ موثر بر كلنيزاسيون‌ ريشه‌ متمركز شده‌ و بخش‌ ديگري‌ نيز در جهت‌ اصلاح‌ ژنتيكي‌ گياه‌ ميزبان‌ براي‌ يافتن‌ ژنوتيپ‌هاي‌ با پتانسيل‌ سمبيوتيك‌ بالاتر و تعيين‌ روش‌هاي‌ زراعي‌ مناسب‌ به‌ منظور افزايش‌ كارايي‌ سيستم‌ همزيستي‌ برنامه‌ريزي‌ شده‌اند.

 

1-17-2- تكثير و توليد توده‌ سلولي‌:

اين‌ مرحله ‌يكي‌ از پرهزينه‌ترين‌ قسمت‌هاي‌ توليد اينگونه‌ فرآورده‌هاي‌ ميكروبي‌ مي‌باشد، به‌ طوري‌ كه‌ در بسياري‌ از كشورهاي‌ توليد كننده‌ مايه‌ تلقيح‌، از مواد زائد و فرآورده‌هاي‌ فرعي‌ كارخانجات‌ صنايع‌ غذايي‌ به‌ عنوان‌ محيط كشت‌ و تكثير باكتري‌ استفاده‌ مي‌شود(شركت‌ آمريكايي‌Lipha Techيك‌ مايه‌ تلقيح‌ مايع‌ توليد مي‌نمايد كه‌ بدليل‌ جنبه‌هاي‌ اقتصادي‌، فرمولاسيون‌ آن‌ تا كنون‌ مخفي‌ مانده‌ ولي‌ توانايي‌ حفظ جمعيت‌باكتري‌ در فاز ثابت‌ رشد را دارد). در ايران‌ به‌ منظور قطع‌ واردات‌ و توليد مايه‌ تلقيح‌ سويا، چند ماده‌ ارزان‌ قيمت‌ جهت‌ بررسي‌ توان‌ تكثير باكتري‌ انتخاب‌ و مورد آزمايش‌ قرار گرفته‌ كه‌ در اين‌ ميان‌ رقت‌ 20% عصاره‌ جو(Malt exrxct) توانايي‌ افزايش‌ جمعيت‌ باكتري‌ را دارد .

 

1-17-3- تهيه‌ حامل‌ مناسب‌:

حامل‌ باكتري‌ به‌ مواد جامد، مايع‌ يا نيمه‌ جامدي‌ اطلاق‌ مي‌شود كه‌ قادر به‌ حفظ جمعيت‌ مشخصي‌ از باكتري‌ مورد نظر در مدت ‌معين‌ و به‌ تعداد قابل‌ قبولي‌ باشد. بنابراين‌ مهمترين‌ ويژگي‌ يك‌ حامل‌ توانايي‌ حفظ جمعيت‌ مناسبي‌ از باكتري‌ در فاصله‌ زماني‌ توليد تا مصرف‌ آن‌ در مزرعه‌ مي‌باشد. در بسياري‌ از كشورهاي‌ پيشرفته‌ مانند امريكا، كانادا، روسيه‌ و استراليا از پيت‌ به‌ عنوان‌ حامل‌ استفاده‌ مي‌شود كه‌ متاسفانه‌ در ايران‌ معادن‌ قابل‌ بهره‌برداري‌ ندارد و به‌ همين‌ دليل‌ همواره‌ مايه‌ تلقيح‌ سويا از خارج‌ تهيه‌ مي‌شود. نتايج‌ آزمايشات‌ انجام ‌شده‌ با كمپوست‌ باگاس‌، كمپوست‌ فيلتر كيك‌، ذغال‌ سنگ‌، بنتونيت‌ و ورميكوليت‌ خام‌ نشان‌ داده‌ كه‌ تيمار كمپوست‌ باگاس‌ مي‌تواند به‌ عنوان‌ حامل‌ جهت‌ مايه‌ تلقيح‌ سويا استفاده‌ شود. از جمله‌ سيستم‌هاي‌ همزيستي‌ ريزوبيوم‌ - لگومينوز كه‌ در ايران‌ بيشتر مورد تحقيق‌ و بررسي‌ بوده‌ و مي‌توان‌ به‌ آن‌ اشاره‌ كرد، همزيستي‌ گياه‌ سويا با باكتري‌ برادي‌ ريزوبيوم‌ ژاپونيكوم(Bradyrhizobium aponicum)، همزيستي‌ گياه‌ يونجه‌ با باكتري‌ سينوريزوبيوم‌ مليلوتي‌(Sinorhizobium meliloti) ، همزيستي‌ گياه‌ شبدر با باكتري‌ ريزوبيوم‌ تريفولي‌(Rhizobium trifoli) و همزيستي‌ لوبيا و نخود با باكتري ‌ريزوبيوم‌ لگومينوزاروم(Rhizobiumlegumiosarom)است‌. اين‌ سيستم‌هاي‌ همزيستي‌ مي‌توانند علاوه‌ بر تامين‌ نياز ازتي‌ گياه‌ ميزبان‌، در افزايش‌ حاصلخيزي‌ خاك‌هاي‌ زير كشت‌ و يا تهيه‌ بخشي‌ از ازت‌ مورد نياز گياهان‌ در تناوب‌ زراعي‌ بسيار موثر باشند. نكته‌ مهم‌ در برقراري‌ اين‌ همزيستي‌ها انتخاب‌ موثرترين‌ باكتري مي‌باشد كه‌ بتواند در شرايط خاك‌ مورد نظر با رقم‌ گياهي‌ مورد تحقيق‌ داراي‌ حداكثر بازده‌ باشد. ضمنا مصرف‌ بي‌ رويه‌ كودهاي‌ ازته‌ در مراحل‌ مختلف‌ رشد گياهان‌ بقول‌ نيز موجب‌ از بين‌ رفتن‌ و يا تضعيف‌ گره‌هاي‌ موجود در ريشه‌ مي‌گردد كه‌ محتوي‌ ميليون‌ها باكتري‌ ريزوبيوم‌ هستند. اين‌ مسئله ‌در مزارع‌ يونجه‌ خوزستان‌ و لوبيا در همدان‌ كاملا مشهود است‌. سيانو باكترهاCianobacter))نيز يك‌ دسته‌ ديگر از ميكروارگانيسم‌هاي‌ مهم‌ تثبيت‌ كننده‌ ازت‌ در خاك‌ مي‌باشند كه‌ تحقيقات‌ جهاني‌ درباره‌آنها سابقه‌ طولاني‌ داشته‌ و هم‌ اكنون‌ در بسياري‌ از كشورها به‌ عنوان‌ كود بيولوژيك‌ ازته‌ مصرف‌ مي‌شوند. مطالعه‌ سيانو باكترها در شاليزارهاي‌ شمال‌ ايران‌ جهت‌ امكان‌ كاربرد آنها در مزارع‌ برنج‌ نشان‌ داده‌ كه‌ جنس‌هاي‌ مهم‌ و غالب‌ اين‌ مناطق‌ شامل‌ آنابنا (در گرگان‌، ساري‌ و انزلي‌)، ايسلوتاريا (در رشت‌) و نوستوك‌ (در گرگان‌) است‌ كه‌ بررسي‌ قدرت‌ تثبيت‌ ازت‌ جنس‌هاي‌ فوق‌ نياز به‌ مطالعات‌ تكميلي‌ است‌. ازتوباكتر كروكوكوم(Azotobacter Crococum) نيز يك‌ باكتري‌ آزاد زي‌ تثبيت‌ كننده‌ ازت‌ است‌ كه‌ مي‌تواند هورمون‌هاي‌ محرك‌ رشد گياه‌ و بعضي‌ مواد كنترل‌ كننده‌ قارچ‌ها را سنتز كند. امروزه‌ بسياري‌كشورها از كود ازتوباكتري‌ براي‌ محصولات‌ مختلف‌ از جمله‌ غلات‌، صيفي‌جات‌ و سبزيجات‌ استفاده‌ مي‌كنند كه‌ داراي‌ اثرات‌ چشمگيري‌ بر روي‌ وزن‌ خشك‌ اندام‌هاي‌ هوايي‌، توسعه‌ سيستم‌ ريشه‌اي‌ و عملكرد گياه‌ مي‌باشد. تحقيقات‌ انجام‌ شده‌ در ايران‌ نشان‌ مي‌دهد كه‌ اين‌ باكتري‌ به‌ همراه‌ كود دامي‌ و كمپوست‌ داراي‌ اثرات‌ معني‌ داري‌ بر روي‌ وزن‌ و تعداد خوشه‌هاي‌ گندم‌ بوده‌ و مي‌تواند جايگزين‌ مناسبي ‌براي‌ كودهاي‌ ازته‌ باشد. آزوسپيريلوم‌ نيز مي‌تواند به‌ طور همزيست‌ با گياهان‌ مهم‌ زراعي‌ مانند انواع‌ غلات‌ (بخصوص‌ گندم‌ و ذرت‌) به‌ تثبيت‌ ازت‌ مولكولي‌ پرداخته‌ و به‌ عنوان‌ يك‌ كود بيولوژيك‌ مورد توجه ‌قرار گيرد. اين‌ باكتري‌ توانايي‌ توليد هورمون‌هاي‌ رشد گياهي‌ را نيز دارد و تلقيح‌ گياه‌ با آن‌ مي‌تواند موجب‌ افزايش‌ سيستم‌ ريشه‌اي‌ و افزايش‌ معني‌دار وزن‌ خشك‌ ريشه‌ و اندام‌هاي‌ هوايي‌ گياه‌ گردد. در ايران‌ تنها مورد استفاده‌ از كودهاي‌ زيستي‌ ازته‌، مصرف‌ باكتري‌ براي‌ ريزوبيوم‌ ژاپونيكوم‌ در زراعت‌ سويا و يا تلقيح‌ بذور سويا با نيتراژن‌ قبل‌ از كشت‌ است‌. اين‌ امر موجب‌ تثبيت‌ ازت‌ و افزايش‌ جذب‌ آن‌ و در مواردي ‌جذب‌ آهن‌ توسط گياه‌ مي‌گردد. هم‌ اكنون‌ بررسي‌هايي‌ جهت‌ جمع‌آوري‌ سويه‌هاي‌ بومي‌ ريزوبيوم‌، انتخاب‌ انواع‌ برتر و استفاده‌ از آنها براي‌ توليد مايه‌ تلقيح‌ سويا در داخل‌ كشور، به‌ منظور كاهش‌ مصرف‌كودهاي‌ ازته‌ در دست‌ انجام‌ است‌ و با توجه‌ به‌ پتانسيل‌ با ارزش‌ بسياري‌ ديگر از ريزوبيوم‌ها در تثبيت‌ ازت‌، رواج‌ مصرف‌ كودهاي‌ شيميايي‌ در كشت‌ گياهان‌ ميزبان‌ آنها بسيار عجيب‌ و غير قابل‌ توجيه‌ به‌ نظرمي‌رسد. اميد است‌ با برنامه‌ريزي‌ دقيق‌ در جهت‌ اتكا به‌ همزيستي‌ مفيد ريزوبيوم‌ها به‌ عنوان‌ منبع‌ اصلي‌ تامين‌ ازت‌ خاك‌ شاهد پايداري‌ خاك‌هاي‌ زير كشت‌ كشورمان‌ باشيم‌. از جمله‌ برنامه‌هاي‌ وسيع‌ تحقيقاتي­ ‌درجهان‌ به‌ منظور كاربرد بيشتر بيوتكنولوژي‌ در افزايش‌ سطح‌ حاصلخيزي‌ خاك‌ها مي‌توان‌ به‌ توليد سوش‌هاي‌ ميكروبي‌ با قدرت‌ تاثير و كارايي‌ بيشتر (سوش‌هاي‌ برتر)، امكان‌ انتقال‌ ژن‌هاي‌ عامل‌ تثبيت‌ ازت‌مولكولي‌ به‌ ساير گياهان‌ و يا به‌ ساير ميكروارگانيسم‌ها، جستجوي‌ گونه‌ها و سوش‌هاي‌ جديد در مناطق‌ بررسي‌ نشده‌، و توسعه‌ توان‌ برقراري‌ همزيستي‌ تثبيت‌ ازت‌ از لگومينوزها به‌ ساير گياهان‌ و بخصوص‌غلات‌ اشاره‌ كرد. پاراسيونيا كه‌ تنها گياه‌ غير لگوم‌ همزيست‌ با ريزوبيوم‌هاست‌ به‌ عنوان‌ يك‌ الگو يا مدل‌ تجربي‌ منحصر به‌ فرد در بررسي‌هاي‌ مهندسي‌ ژنتيك‌، به‌ منظور تعميم‌ پديده‌ همزيستي‌ به‌ گياهان‌ ديگر و بخصوص‌ امكان‌ ايجاد گره‌هاي‌ تثبيت‌ كننده‌ ازت‌ بر روي‌ ريشه‌ محصولات‌ استراتژيك‌ مورد استفاده‌ قرار دارد .

1-18- قارچ‌هاي‌ ميكوريزا و ميكروارگانيسم هاي‌ حل‌ كننده‌ فسفات‌:

يكي‌ از پايه‌هاي‌ اساسي‌ كشاورزي ‌پايدار، استفاده‌ كارآمد از كودهاي‌ شيميايي‌ و بخصوص‌ كودهاي‌ فسفاته‌ است‌. اين‌ كودها داراي‌ تحرك‌ كمي‌ در خاك‌ بوده‌ و طي‌ واكنش‌هايي‌ با عناصر خاك‌ (تركيب‌ فسفات‌ با كلسيم‌، منيزيم‌، آهن‌، روي‌، ...)بصورت‌ نامحلول‌ درآمده‌ و بازده‌ مصرفي‌ آنها كاهش‌ مي‌يابد. بنابراين‌ بايستي‌ در مديريت‌ استفاده‌ از كودهاي‌ فسفاته‌ تجديد نظر صورت‌ گرفته‌ و به‌ روش‌هاي‌ نوين‌ مانند روش‌هاي‌ بيولوژيك‌ توجه‌ بيشتري ‌معطوف‌ گردد. تحقيقات‌ انجام‌ شده‌ در داخل‌ و خارج‌ كشور بر روي‌ قارچ‌هاي‌ ميكوريزا و نيز ميكروارگانيسم‌هاي‌ حل‌ كننده‌ فسفات‌، نشان‌ دهنده‌ كارايي‌ بالاي‌ روش‌هاي‌ بيولوژيك‌ در افزايش‌ فسفر قابل‌ جذب ‌گياهان‌ است‌. قارچ‌هاي‌ ميكوريزا كه‌ در همزيستي‌ با انواع‌ مختلف‌ گياهان‌ به‌ اجراي‌ نقش‌ مي‌پردازند كارايي‌ و توانايي‌ بسيار بالايي‌ از نظر تامين‌ فسفر مورد نياز گياه‌ نشان‌ داده‌، به‌ طوري‌ كه‌ ساير فوايد مهم‌ حاصل‌از همزيستي‌ ميكوريزايي‌ مانند جذب‌ بيشتر بعضي‌ از عناصر پرمصرف‌ و كم‌ مصرف‌ (به‌ عنوان‌ مثال‌، افزايش‌ جذب‌ ازت‌، پتاس‌، كلسيم‌، منيزيم‌، منگنز، آهن‌)، جذب‌ بهتر آب‌، توليد هورمون‌هاي‌ محرك‌ رشدگياه‌ و بالاخره‌ پتانسيل‌ مقابله‌ با عوامل‌ بيماريزا ريشه‌، تحت‌ الشعاع‌ مسئله‌ جذب‌ فسفر توسط آنها قرار گرفته‌ است‌. اين‌ قارچ‌ها به درون‌ سلول‌هاي‌ كورتكس‌ راه‌ يافته‌ و سپس‌ با استفاده‌ از مواد فتوسنتزي‌ ريشه‌ به ‌سرعت‌ تكثير و با گسترش‌ ريسه‌ خود به درون‌ خاك‌، جذب‌ عناصر غذايي‌ و بويژه‌ فسفر را افزايش‌ مي‌دهند. در حال‌ حاضر بعضي‌ از انواع‌ اين‌ قارچ‌ها به‌ طور تجارتي‌ توليد و براي‌ تلقيح‌ خاك‌ نهالستان‌ها وخزانه‌هاي‌ كشت‌ گياهان‌ مختلف‌ مورد استفاده‌ مي‌باشند و امكان‌ توليد انبوه‌ انواع‌ موثر براي‌ گياهان‌ زراعي‌ در دست‌ بررسي‌ است. مهمترين‌ قارچ‌هاي‌ اندوميكوريزا، وزيكولار آرباسكولار (Vesicular arbuscular)از رده‌ زيگوسيت‌ها و راسته ‌Glomales است‌ كه‌ به‌ طور همزيست‌ با ريشه‌ بسياري‌ از گياهان‌ زراعي‌، غلات‌ و حبوبات‌ فعاليت‌ داشته‌ و اثر كيفي‌ مثبت‌ در تغذيه‌ فسفري‌ گياه‌ ميزبان‌، به ويژه ‌در­خاك‌هاي‌ با مقدار فسفات‌ قابل‌ جذب‌ كم‌ دارند. قارچ‌هاي‌ اكتوميكوريزا عمدتا از جنس‌هاي Boletus و Tricholoma در ريشه‌ درختان‌ كاج‌ نيز نقش‌ مهمي‌ در تغذيه‌ و رشد درختان‌ دارند. به‌ طور كلي‌ اگر چه‌ اثرات‌ قارچ‌هاي‌ ميكوريزا بر روي‌ رشد گياه‌ ميزبان‌ و جذب‌ عناصر غذايي‌ بر حسب‌ نوع‌ خاك‌ و نوع‌ قارچ‌ همزيست‌ متفاوت‌ است‌ اما در هر حالت‌ مثبت‌ و معني‌دار است‌. ضمنا تحقيقات‌ نشان‌ داده‌ كه‌ دراكثر موارد بين‌ قارچ‌هاي‌ ميكوريزا و باكتري‌ ريزوبيوم‌ يك‌ اثر سيزژيستي‌ در تثبيت‌ ازت‌ و افزايش‌ وزن‌ غده‌هاي‌ ريشه‌اي‌ در گياه‌ وجود دارد. اما ميكروارگانيسم‌هاي‌ حل‌ كننده‌ فسفات (‌PSM)بصورت ‌ساپروفيت‌ در منطقه‌ ريشه‌ (ريزوسفر) فعاليت‌ نموده‌ و با مصرف‌ ترشحات‌ ريشه‌، تركيبات‌ نامحلول‌ فسفات‌ (مانند تري‌ كلسيم‌ فسفات‌) را بصورت‌ محلول‌ قابل‌ جذب‌ گياه‌ در مي‌آورند. اين‌ ميكروارگانيسم‌هاي ‌آزاد زي‌ بصورت‌ كودهاي‌ ميكروبي‌ فسفاته‌ در سطح‌ تجارتي‌ عرضه‌ شده‌اند كه‌ هر چند كارايي‌ ميكوريزا را ندارند ولي‌ اثرات‌ سينرژيستي‌ حاصل‌ از تلقيح‌ مشترك‌ آنها مورد توجه‌ قرار گرفته‌ است‌. بررسي‌فراواني‌ نسبي‌ ميكروارگانيسم‌هاي‌ حل‌ كننده‌ فسفات‌ در خاك‌هاي‌ نواحي‌ مختلف‌ كشور نيز نشان‌ مي‌دهد كه‌ قارچ‌ها 46.75، باكتري‌ها 40.3 و اكتينوميست‌ها 12.99 درصد كل ‌PSM فعال‌ را در خاك‌هاي‌ريزوسفري‌ بخود اختصاص‌ داده‌اند. با توجه‌ به‌ مصرف‌ سالانه‌ نزديك‌ به‌ يك‌ ميليون‌ تن‌ كود دي‌ آمونيوم‌ فسفات‌ در ايران‌، بازده‌ پايين‌ كودهاي‌ فسفاته‌ در خاك‌هاي‌ آهكي‌ كشور و همچنين‌ پيامدهاي‌ حاصل‌ از زياده‌ روي‌ در مصرف‌ اين‌ كودها (آلودگي‌ آب‌هاي‌ سطحي‌ با ذرات‌ خاكي‌ غني‌ از فسفر و يا كاهش‌ عملكرد گياهان‌ در نتيجه‌ كم‌ شدن‌ جذب‌ روي‌ و آهن‌ و يا تجميع‌ بيش‌ از حد بور، منگنز و يا موليبدون‌ درگياهان‌) شايسته‌ است‌ كه‌ در زمينه‌ تامين‌ فسفر مورد نياز گياهان‌ از طريق‌ كودهاي‌ ميكروبي‌ فسفاته‌ توجهات‌ بيشتري‌ صورت‌ گيرد. تحقيقات‌ انجام‌ شده‌ بر روي‌ گندم‌ آبي‌ در نقاط مختلف‌ كشور بيانگر اقتصادي ‌بودن‌ توليد و استفاده‌ از آنها بجاي‌ كودهاي‌ شيميايي‌ فسفاته‌ است.

1-19- باكتري‌هاي‌ ريزوسفري‌ مولد سيدروفور:

اين باكتري ها به‌ عنوان‌ ريزوباكتري‌هاي‌ افزاينده‌ رشد گياه‌ توصيف‌ مي‌شوند. اين‌ گروه‌ از حاصلخيزكننده‌ها با توليد تركيب‌هاي‌ آلي‌ خاص‌ كه‌ قادر به‌ تشكيل‌ كلات‌ با آهن‌ فريك‌ هستند مي‌توانند در كنترل‌ مقدار آهن‌ قابل‌ جذب‌ در ريزوسفر موثر باشند. اين‌ باكتري‌ها بيشتر از جنس‌ پسودوموناس‌ بوده ‌اما ليست‌ انواع‌ ديگر آنها در حال‌ گسترش‌ است‌. ثابت‌ شده‌ كه‌ توليد و ترشح‌ سيدروفورهايي‌ مانند ريزوباكتين (‌Rhizobactine) مي‌تواند در شرايط كمبود آهن‌ محيط، در قابليت‌ جذب‌ آن‌ براي‌ لگومينوزها موثر باشد. همچنين‌ تحقيقات‌ نشان‌ مي‌دهد كه‌ باكتري‌ ريزوبيوم‌ تريفولي‌ در گره‌هاي‌ ريشه‌ شبدر علاوه‌ بر تثبيت‌ ازت‌ خاك‌ (گاهي‌ تا 170 كيلو گرم در هكتار در سال‌) توانايي‌ توليد سيدروفور داشته‌ و تلقيح‌ آنها به‌ گياه ‌ميزبان‌ مي‌تواند به‌ طور چشمگيري‌ در قابليت‌ جذب‌ آهن‌ خاك‌ موثر باشد. به‌ هر حال‌، اگر چه‌ تلقيح‌ گياهان‌ با اين‌ قبيل‌ ريزوباكترها بيشتر در سطح‌ برنامه‌هاي‌ تحقيقاتي‌ انجام‌ شده‌، اما نتايج‌ رضايت‌ بخشي‌ كه‌ به‌ همراه‌ داشته‌ امكان‌ كاربرد وسيع‌ آن را اميد بخش‌ جلوه‌ مي‌دهد. گروه‌ ديگر باكتري‌هاي‌ ريزوسفري‌ به‌ عنوان‌ عامل‌ بيوكنترل‌ مورد توجه‌ قرار گرفته‌اند.به ­عنوان ­مثال ‌­برخي ‌از سويه‌هاي ‌ريزوبيوم ­مي‌توانند با توليد متابوليت‌هاي‌ سمي ريزوبيوتوكسين(Rhizobiotoxine) از ايجاد بيماري‌هاي‌ ريشه‌ توسط قارچ‌هايي‌ مانند فيتوفتورا (Phitophtora) وريزوكتونياRhizoctonia))جلوگيري‌ كرده‌ و در حفظ سلامت‌ گياه‌ موثر واقع‌ شوند.

1-20- ميكروارگانيسم‌هاي‌ تجزيه‌ كننده‌ سلولز:

اين‌ گروه‌ شامل‌ انواعي‌ از قارچ‌ها و باكتري‌ها و يا آنزيم‌هاي‌ استخراج‌ شده‌ از آنها مي‌باشدكه‌ براي‌ تبديل‌ سريعتر بازمانده‌هاي‌ آلي‌ و توليد كمپوست‌ مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرند. البته‌ از بعضي‌ انواع‌ كرم‌هاي‌ خاكي‌ نيز بمنظور توليد كمپوست‌ استفاده‌ مي‌شود كه‌ بنام‌ ورمي‌ كمپوست‌ خوانده‌ مي‌شود. توليد كود آلي‌ (كمپوست‌) به طريقه ‌بيوتكنولوژي‌ و از كليه‌ منابع‌ آلي‌ از جمله‌ زباله‌هاي‌ خانگي‌، ضايعات‌ كشاورزي‌ (باگاس‌ نيشكر، ضايعات‌ پسته‌ و چاي‌، كاه‌ و كلش‌ غلات‌، سبوس‌ برنج‌ و...) وبازيافت‌ (لجن‌) فاضلاب‌هاي‌ شهري‌ و خانگي‌ و غيره‌صورت‌ مي‌گيرد. در توليد كود آلي‌ از اكتيواتورهاActivators))يا تخميركننده‌هاي آلي‌ استفاده‌ مي‌شود كه‌ شامل ‌قارچ‌هاي‌ جنس‌ تريكودرماtrichoderma)spp) به‌ عنوان‌ عنصر تلقيح‌ بر روي‌ كمپوست‌ و كود برگي‌ است‌. گاهي‌ از قارچ‌هاي‌ ميكولاHumicola)) وآسپرژيلوس (‌Aspergillus sp) نيز به‌ عنوان‌ اكتيواتور استفاده‌ مي‌شود. اين‌ قارچ‌ها مي‌توانند به راحتي‌ و به‌ طور سريع‌ عمل ‌تخمير و تجزيه‌ سلولز، همي‌ سلولز و ليگنين‌ را انجام‌ داده‌ و در توليد كمپوست‌ بسيار مفيد باشند. يكي‌ از بهترين‌ روش‌هاي‌ دفع‌ زباله‌هاي‌ شهري‌ تبديل‌ آن‌ به‌ كمپوست‌ است‌ كه‌ اين‌ علاوه‌ بر كاهش‌ مشكلات ‌بهداشتي‌ و زيست‌ محيطي‌، نقش‌ مهمي‌ در توليد مواد آلي‌ دارد. اگر كل‌ جمعيت‌ شهرنشين‌ كشور حدود 30 ميليون‌ نفر و سرانه‌ توليد زباله‌ 350 گرم‌ در روز باشد مقدار زباله‌ توليد شده‌ بالغ‌ بر 10 هزار تن‌ در روز و6/3 ميليون‌ تن‌ در سال‌ خواهد شد. بديهي‌ است‌ كه‌ جمع‌آوري‌ و دفع‌ چنين‌ مقداري‌ از زباله‌ علاوه‌ بر هزينه‌ زياد، مديريت‌ و تداركات‌ گسترده‌اي‌ طلب‌ مي‌كند. از آنجا كه‌ حدود 70 درصد زباله‌هاي‌ شهري‌قابل‌ تبديل‌ به‌ كود آلي‌ مرغوب‌ مي‌باشد از اين‌ طريق‌ ساليانه‌ حدود 5/2 ميليون‌ تن‌ كود كمپوست‌ ساخته‌ خواهد شد كه‌ نقش‌ قابل‌ توجهي‌ در باروري‌ خاك‌ها و افزايش‌ غلظت‌ عناصر غذايي‌ در خاك‌ دارد. همچنين‌ در جريان‌ اين‌ تبديل‌ حدود 200 ميليون‌ ليتر شيرابه‌ زباله‌ نيز توليد مي‌شود كه‌ براي‌ تقويت‌ خاك‌ و افزايش‌ عملكرد گياهان‌ به‌ طور معني‌داري‌ موثر است. با توجه‌ به‌ گسترش‌ شگفت‌آور گياه ‌Azollafiliculoides در آب‌هاي‌ راكد استان‌ گيلان‌، تحقيقاتي‌ در زمينه‌ تبديل‌ اين‌ ماده‌ گياهي‌ به‌ كمپوست‌ (تهيه‌ كمپوست‌ آزولا) نيز در حال‌ انجام‌ است‌. در اين‌ طريق‌ آزولا بصورت‌ لايه‌ لايه‌ (لايه‌هاي‌ 10 سانتي‌) درداخل‌ چاله‌ها (يا جعبه‌ها) ريخته‌ شده‌ و بين‌ لايه‌ها نيز مقداري‌ كمپوست‌ آماده‌ آزولا (به‌ ضخامت‌ حدود 3 سانتي‌متر) اضافه‌ مي‌شود. به‌ مرور زمان‌ آزولا تجزيه‌ و وقتي‌ كه‌ دماي‌ كمپوست‌ در عمق‌ 10 سانتي‌متري ‌با دماي‌ محيط برابر شود پايان‌ آزمايش‌ و تهيه‌ توده‌ رنگي‌ از ماده‌ گياهي‌ است‌. تهيه‌ كمپوست‌ از ضايعات‌ كشاورزي‌ نيز حائز اهميت‌ است‌ و نقش‌ مهمي‌ در تهيه‌ مواد غذايي‌ خاك‌ دارد. به‌ عنوان‌ مثال‌ اگر مقدار كلش‌ برنج‌ به‌ طور متوسط حدود 5 تن‌ در هكتار باشد با كمپوست‌ كردن‌ آن‌ حدود 30 كيلوگرم‌ ازت‌، 5 كيلوگرم‌ فسفر خالص‌، 5 كيلوگرم‌ گوگرد، 75 كيلوگرم‌ پتاسيم‌ خالص‌ و250 كيلوگرم‌ سيليس درهكتار به خاك‌ برمي‌گردد. با توجه‌ به‌ نقش‌ ارزنده‌ مواد آلي‌ در بهبود خصوصيات‌ فيزيكوشيميايي‌ و حاصلخيزي‌ خاك‌، ضرورت‌ دارد در راستاي‌ كشاورزي‌ پايدار نسبت‌ به‌ تامين‌ سطح‌ معقول‌ اين‌ مواد در خاك‌ جهت ‌دستيابي‌ به‌ عملكرد بالقوه‌ اقدام‌ شود. از آنجا كه‌ مقدار مواد آلي‌ در بيش‌ از 60 درصد خاك‌هاي‌ زير كشت‌ كشور كمتر از يك‌ درصد و در بخش‌ قابل‌ توجهي‌ از آنها كمتر از 5/0 درصد است‌ لازم‌ است‌ درخصوص‌ تهيه‌ و ساخت‌ انواع‌ كودهاي‌ آلي‌ (كمپوست‌) در ايران‌ اقدام‌ شود.

1-21- اثر کود بیولوژیک در حاصلخیزی خاک:

با وجود اثرات مفيد كودهاي شيميايي در افزايش توليد محصولات مختلف زراعي و باغي در صورتي كه استفاده از كودها به همراه آگاهي و علم و چگونگي كاربرد آنها نباشد نتيجه حاصله چندان مطلوب نخواهد بود. در زمان‌هاي گذشته متخصصان و پژوهشگران علم گياهي غالباً نمي‌دانستند كه از مجموع كودهاي ازته و ازت معدني شده خاك فقط 50% مورد استفاده گياه قرار مي‌گيرد و ممكن است ازت به صورت گاز از خاك خارج و يا اين كه با آب آبياري و باران از خاك خارج شود. منبع اصلي ازت براي گياهان مواد آلي خاك مي‌باشد كه از باقيمانده حيواني و گياهان قبلي حاصل شده و به طور طبيعي و يا در نتيجه عمل انسان به خاك داده شده است. معمولاً كشت و كارهاي صحيح و اصولي مقدار قابل توجهي از ازت را كه توسط گياه از خاك خارج مي‌شود با افزودن كودهاي آلي و باقيمانده‌هاي گياهي به خاك برگردانده مي‌شود. اگر كود دامي تازه به صورت جامد يا مايع بلافاصله به داخل خاك برده شود نگراني از بابت از دست رفتن ازت وجود نخواهد داشت. در حال حاضر توصيه جهت حفظ تعادل ازت خاك آن است كه بقاياي گياهي، كود حيوان و كود سبز به زمين داده شود تا هم ازت خاك متعادل شود و هم مواد آلي خاك باعث بهبود خواص فيزيكي خاك شود. در ايران ميزان تلفات ازت بخصوص در نواحي مرطوب شمال ايران قابل توجه مي‌باشد. در نواحي كه مقدار بارندگي در حدود يك متر و بيشتر است ازت خاك مي‌تواند تا اعماق بيشتر از عمق نفوذ ريشه مهاجرت كند. در اين نواحي كه خاك در اواخر پائيز يخ زده نيست بيشترين تلفات ازت انجام مي‌گيرد. زيرا باران فراواني باريده و درجه حرارت آنقدر نيست كه تعريق و تبخير تأثير زيادي در مجموع آب خاك داشته باشد. در اين وضعيت مي‌توان با داشتن پوشش گياهي كه كربن آنها زياد است (به مانند خانواده‌ غلات) از ازت خاك قبل از شستشو استفاده كرد. در نواحي خشك تلفات ازت ناچيز است مگر در محصولاتي كه آبياري فراواني نياز دارند. برنج از جمله محصولاتي است كه تلفات ازت در آن قابل توجه بوده و روش‌هاي كشت و كار برنج راه هايي براي تقليل و كاهش تلفات آبشويي باقي نمي‌گذارد. در نواحي خشك نيز قسمت اعظم تلفات ازت در فصل بارندگي و در غيبت و فقدان پوشش گياهي صورت مي‌گيرد. با وجود اثرات مفيد كودهاي شيميايي در افزايش توليد محصولات مختلف زراعي و باغي در صورتي كه استفاده از كودها به همراه آگاهي و علم و چگونگي كاربرد آنها نباشد نتيجه حاصله چندان مطلوب نخواهد بود. در زمان‌هاي گذشته متخصصان و پژوهشگران علم گياهي غالباً نمي‌دانستند كه از مجموع كودهاي ازته و ازت معدني شده خاك فقط 50% مورد استفاده گياه قرار مي‌گيرد و ممكن است ازت به صورت گاز از خاك خارج و يا اين كه با آب آبياري و باران از خاك خارج شود. منبع اصلي ازت براي گياهان مواد آلي خاك مي‌باشد كه از باقيمانده حيواني و گياهان قبلي حاصل شده و به طور طبيعي و يا در نتيجه عمل انسان به خاك داده شده است. معمولاً كشت و كارهاي صحيح و اصولي مقدار قابل توجهي از ازت را كه توسط گياه از خاك خارج مي‌شود با افزودن كودهاي آلي و باقيمانده‌هاي گياهي به خاك برگردانده مي‌شود. اگر كود دامي تازه به صورت جامد يا مايع بلافاصله به داخل خاك برده شود نگراني از بابت از دست رفتن ازت وجود نخواهد داشت .در حال حاضر توصيه جهت حفظ تعادل ازت خاك آن است كه بقاياي گياهي ، كود حيوان و كود سبز به زمين داده شود تا هم ازت خاك متعادل شود و هم مواد آلي خاك باعث بهبود خواص فيزيكي خاك شود. البته اين توصيه‌اي عام نيست. به عنوان مثال زير خاك كردن بقاياي گياهي در نواحي كه بيماري و آفتي غالب وجود داشته باشد توصيه نمي‌شود. حفاظت و افزايش بازده ازت موجود در خاك در درجه اول بستگي به حفاظت خاك از عوامل فرسايشي، كم‌كردن تلفات به علت شستشو و ممانعت از تشكيل تركيبات ازتي فرار در خاك خواهد داشت. در ارتباط با فرسايش و جلوگيري از آن متأسفانه در كشور ما اقدامات مؤثري انجام نشده و پر شدن سدها، جاري شدن سيل و پيشروي كوير و شنزارها معضلات و دشواري‌هاي فراواني را موجب شده است، هرآينه در ايران جلوي صدمات فرسايش گرفته شود، طبق برآوردها زيان اقتصادي تلفات ازت نصف خواهد شد. در ايران ميزان تلفات ازت بخصوص در نواحي مرطوب شمال ايران قابل توجه مي‌باشد. در نواحي كه مقدار بارندگي در حدود يك متر و بيشتر است ازت خاك مي‌تواند تا اعماق بيشتر از عمق نفوذ ريشه مهاجرت كند. در اين نواحي كه خاك در اواخر پائيز يخ زده نيست بيشترين تلفات ازت انجام مي‌گيرد. زيرا باران فراواني باريده و درجه حرارت آنقدر نيست كه تعريق و تبخير تأثير زيادي در مجموع آب خاك داشته باشد. در اين وضعيت مي‌توان با داشتن پوشش گياهي كه كربن آنها زياد است (به مانند خانواده‌ غلات) از ازت خاك قبل از شستشو استفاده كرد. در نواحي خشك تلفات ازت ناچيز است مگر در محصولاتي كه آبياري فراواني نياز دارند.

1-21-1- ارزش کود بیولوژیک به دلیل سه خاصیت مهم آن است:

تغذیه ای و شیمیایی (از نظر میکرو ارگانیزم خاک) و خواص فیزیکی و بهبود خواص بیولوژیک، این نوع کود وقتی به خاک داده می شود مانند یک کود NPK عمل می کند(25% 5% 25%). یعنی برای هر مقدار 25 کیلو ازت و 5 کیلو پنتا اکسید فسفر و 25 کیلو پتاس فورا در اختیار گیاه قرار می دهد ولی مهمتر آن است که همین مقدار ازت و پتاسیم و 20 کیلو پنتا اکسید فسفر نیز در طول مدت طولانی به تدریج آزاد و آماده جذب گیاه می شود. غیر از سه عنصر پر مصرف اصلی, مقادیر چشمگیری از عناصر دیگر از جمله منیزیم و گوگرد و آهن و روی و مس و بر و غیره در اختیار گیاه گذاشته می شود. این کود از نظر تولید شدن به کود بیولوژیک در حال حاضر در هیچ کشور دنیا به این روش تولید نمی شود زیرا به صورت باکتری های مفید این نوع کود تولید می شود و چون این نوع کود خاک های کشاورزی را سفت نمی کند و تبادلات هوا زدگی بین خاک و هوا صورت می گیرد و آب باران در زمین فرورفته که خود باران دارای مقادیر زیاد نیتروژن می باشد، فعل و انفعالات وگالانسی از جمله باکتریهای مفید خاک و موجودات ذره بینی و محیط اطراف خود و تنفس تبادلات اکولوژیکی جانداران ذره بینی را مختل نمی کند و این نوع کود از مواد شیمیایی دخالت ندارد و بلکه میکروارگانیزم خاک را تقویت می کند. در حاصلخیزی خاک نقش بسزایی دارد.

1-22- نقش ازت در گیاهان و حاصلخیزی خاک:

ازت جزء ساختمان کلروفیل بوده و در اثر کمبود آن گیاه به زردی می گراید که این زردی ابتدا از برگهای پایینی و مسن شروع می شود. کود اوره دارای 46 در صد ازت می باشد. از ترکیب آمونیاک و گاز کربنیک به دست می آید و درصد ازت آن دو برابر ازت سولفات آمنیوم می باشد. شبدر قادر به تثبیت ازت از طریق همزیستی با ریزوبیوم است. مصرف کودهای ازتی جذب فسفر توسط گیاه را افزایش می دهند. کودهای ازتی به دلیل حلالیت زیاد از آبشوئی تلف شده بنابراین کود های ازتی را هرچه نزدیکتر به زمان کاشت و زمانی که نیاز گیاه به ازت زیاد است مصرف شود. معمولا کودهای ازته مقداری هنگام کاشت و مقداری به صورت سرک و پس از کاشت مصرف می شود، کود ازتی با افزایش میزان شاخ و برگ و تعرق و نازک کردن اپیدرم حساسیت گیاه به بیماری را افزایش می دهد، سولفات آمنیوم دارای 21% ازت و 24%گوگرد می باشد، کود ازتی که بعد از گل دادن به غلات داده می شود مقدار پروتئین دانه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و بدین ترتیب کیفیت نانوایی را بهبود می بخشد، بیشتر ازت خاک در مواد آلی خاک وجود دارد که به تدریج تجزیه شده و به فرم معدنی در می آیند، ازت به دو فرم NH4+ و آنیونی NO3- از خاک به وسیله گیاهان جذب می شود. در گندم مصرف زیادی کود های ازتی رشد رویشی را افزایش و مقاومت ساقه ها را در برابر عوامل نا مساعد جوی کاهش می دهد. موجبات خوابیدگی بوته ها را فراهم می کند. همچنین برای مقابله مصرف هورمون برای کوتاه کردن ساقه و کاشت گندمهای با ساقه قطور و دیواره ضخیم و تاخیر در مصرف کود ازتی نیز موثر است، عامل محدود کننده تولیدات کشاورزی؟-ازت زیرا معمولا میزان ازت خاک کمتر از مقدار مورد نیاز گیاه برای تولید حداکثر محصول می باشد، کمبود عنصر ازت میزان اسید آمینه علوفه را کاهش می دهد. ازت عنصر اساسی برای ساخت اسید آمینه و پروتئین است. ازت معدنی در خاک به صورت های ازت عنصری،ازت نیتراتی،ازت آمونیاکی، و ازت آلی وجود دارد. تاثیر ازت در مقاومت گیاه به سرما-مقاومت گیاه را کاهش می دهد. زیرا ازت باعث پرآب شدن سلولها و نازک شدن دیواره سلولی می شود. در مناطق پر باران و خاک سبک مصرف کود ازته در جند نوبت توصیه می شود چون به دلیل بارندگی زیاد و نفوذ پذیری زیاد خاک سبک احتمال شستشوی ازت در این شرایط زیاد است و باید ازت را در چند نوبت به خاک اضافه کرد .

 

1-23- اجراي طرح بيولوژيك:

هر ساله سطح وسيعي از اراضي شاليزاري استان زير پوشش طرح بيولوژيك قرار دارد كه كار بسيار موثري در كاهش مصرف انواع حشره كش ها است. امسال حدود 42 هزار و 590 هكتار از اراضي استان مازندران تحت پوشش طرح بيولوژيك قرار مي گيرد كه با استفاده از اين روش مي توان كرم ساقه خوار را كنترل كرد. اين پروژه ها در تمام 15 شهرستان استان به اجرا درخواهد آمد همچنين هماهنگي كه بين تحقيقات، اجرا و دستگاه هاي ذيربط وجود دارد فعاليتهاي بسياري در اين زمينه با همكاري كشاورزان انجام شده است، بخش ترويج در اجراي پروژه هاي بيولوژيك بسيار مهم است. در اجراي اين طرح بخش ترويج مي تواند با هماهنگي كشاورزان را توجيه كند، زيرا مصرف سموم محيط زيست و سلامت جامعه را به خطر مي اندازد و نيز باقي ماندن آن بر روي محصولات بسيار خطرناك است لذا اين امر را براي توليد كننده و مردم بايد شفاف كنيم و مسئله استفاده از ساير عوامل بيولوژيكي براي كشاورزان توصيه شود تا با جديت بيشتري به اين امر بپردازند. كاري كه دنيا به آن دست پيدا كردند در ايران محققين و بخش اجرا به آن رسيدند كه راه موثري است و اگر بيشتر ترويج شود مي توانيم اين پروژه را توسعه دهيم. ما در استان حدود 240 هزار هكتار اراضي برنجكاري داريم و اين قابليت وجود دارد كه اين را به 100 درصد برسانيم منتهي بخش آموزش و ترويج مي تواند نقش بسيار مهم و موثري را در اين پروژه ها داشته باشند.

1-24- اهمیت مصرف کودهای آلی در کشت شنبلیله:

در حال حاضر در ایران مصرف كودهاي شيميايي در حد بسيار بالايي مي­باشد لذا عدم توجه به اين مسئله منجر به تخريب خاك، آلودگي خاك و آب و همچنين آلودگي محصول شده كه در نهايت سلامت جامعه مورد تهديد قرار خواهد گرفت. از طرفي در دنيا براي حفظ سلامتي جامعه توليد محصولات سالم و ارگانيگ مورد توجه بسياري از كشور­ها قرار گرفته است. توليد محصول سالم و پاك با كاهش مصرف سم و كود ممكن است. استفاده از مواد آلي در راستاي بهبود وضعيت خاك و همچنين افزايش قدرت نگهداري آب و مواد غذايي در خاك امري ضروري است. یکی دیگر از جنبه های اصلی در تولید محصول توجه به کشاورزی پایدار است كه منجر به تداوم در توليد بدون آلودگي براي محيط زيست و جلوگيري از به خطر افتادن سلامت جامعه است. تولید مواد ارگانیک کشاورزی از دو جنبه بهداشت و سلامت انسان و حفظ محیط زیست اهمیت بسیار زیادی دارد. مواد غیر ارگانیک آلوده به مواد مضر سرطانزایی مثل نیترات ها هستند. گرچه استفاده از کودهای بیولوژیک در کشاورزی از قدمت بسیار زیادی برخوردار است و در گذشته نه چندان دور تمام مواد غذایی مورد استفاده انسان با استفاده از چنین منابع ارزشمندی تولید می شده است ولی بهره برداری علمی از اینگونه منابع سابقه چندانی ندارد. اگرچه کاربرد کودهای بیولوژیک به علل مختلف در طی چند دهه گذشته کاهش یافته است ولی امروزه با توجه به مشکلاتی که مصرف بی رویه کودهای شیمیایی بوجود آورده است، استفاده از آنها در کشاورزی دوباره مجددا مطرح شده است. بدون تردید کاربرد کودهای بیولوژیک علاوه بر اثرات مثبتی که بر کلیه خصوصیات خاک دارد، از جنبه های اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی نیز مثمر ثمر واقع شده و می تواند به عنوان جایگزینی مناسب و مطلوب برای کودهای شیمیایی باشد. در حال حاضر نگرش های جدیدی که در ارتباط با کشاورزی تحت عنوان کشاورزی پایدار، ارگانیک و بیولوژیک مطرح می باشد به بهره برداری از چنین منابعی استوار است. کودهای بیولوژیک منحصرا به مواد آلی حاصل از کودهای دامی، اضافات گیاهی و غیره اطلاق نمی شود بلکه تولیدات حاصل از فعالیت میکروارگانیزم هایی که در ارتباط با تثبیت ازت و یا فراهمی فسفر و سایر عناصر غذایی در خاک فعالیت می کنند را نیز شامل می شود. امروزهدرکشاورزيپایداربرايتامینعناصرغذاییموردنیازگیاهانوافزایشحاصلخیزيخاك ازطریقبهکارگیريمواديبامنشاءطبیعیتاکیدمیشود (فرزان، 1388).اينگونهگياهانعلاوهبرتأمينعلوفهدرشرايطكم نهاده،بهدليلداشتنيكسريتركيباتوموادمؤثره،ميتواننددرسلامتدامنيزمؤثرواقعشوند.يكيازنيازهايمهمدربرنامهريزي زراعيبهمنظوررسيدنبهاينهدفونيزحصولعملكردبالاوبا كيفيتمطلوب،ارزيابيسيستمهايمختلفتغذيهگياهاستلذا خاک­های مناطق خشک و نیمه خشک کشور ما که بیش از هشتاد درصد زمین­های کشاورزی را تشکیل می­دهد از نظر مواد آلی فقیر هستند. . برای بهبود باروری و حاصلخیزی خاک­های کشاورزی، افزودن مواد آلی به آن­ها ضروری است، اما منابع محدود سنتی مواد آلی همچون کود حیوانی جوابگوی نیاز روز افزون بخش کشاورزی به کود آلی نیست (بای­بوردی و همکاران، 1379)؛ از این­رو استفاده از مواد زائد مختلف دیگر همچون مواد زائد جامد آلی، لجن فاضلاب، زائدات کشاورزی و مواد زائد جامد صنعتی به عنوان مواد آلی رو به گسترش است. در بین کودهای آلی، کمپوست اقتصادی­ترین منبع تولید نیتروژن است. کاربرد فراوان نهاده­های شیمیایی در مزارع و گلخانه­های تولید سبزی و صیفی و عرضه سریع این محصولات به بازار (بدون در نظر گرفتن مدت زمان لازم برای کاهش غلظت یا تجزیه مواد شیمیایی)، ضرورت گسترش تولید ارگانیک این محصولات را بیش از پیش آشکار می­سازد (گاسکِل، 1999). کاربرد ضایعات آلی از جمله کودهای دامی، لجن فاضلاب، کمپوست زباله شهری و مانند آن در خاک، یک روش مناسب برای نگهداری ماده آلی خاک، بهسازی خاک فرسوده و تامین عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان است(داوری­نژاد و همکاران، 1383). در مورد اثرات مفید کمپوست می­توان به بهتر شدن پایداری خاکدانه­های خاک و کاهش خطر فرسایش اشاره کرد و این که کمپوست می­تواند موجب افزایش تخلخل خاک و ظرفیت نگهداری آب خاک شود و از تغییر اسیدیته خاک جلوگیری کرده و موجب رهاسازی عناصر غذایی مورد نیاز گیاه شود کودهای شیمیایی از عوامل اصلی حفظ حاصلخیزی خاک به شمار می­روند ولی کاربرد زیاد آن­ها به همراه عملیات مدیریتی نامناسب باعث شده که مقدار ماده آلی خاک به شدت کاهش داده و این امر روی ویژگی­های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک تاثیر گذاشته و خطر فرسودگی این خاک­ها را افزایش می­دهد (داوری­نژاد و همکاران، 1383). امروزه بیشتر سبزیجاتی که در دنیا تولید می­شود به صورت متداول می­باشد ولی تلاش بر این است که راهکارهای مدیریت تلفیقی و نظام­های کشاورزی ارگانیک را در تولید این محصولات به کار گیرند، کاربرد کمپوست در خاک به طور عام به منظور حفظ و افزایش ثبات و پایداری خاکدانه­ها، حاصلخیزی و باروری خاک­های زراعی و باغی است که در دهه­های گذشته از اهمیت ویژه­ای برخوردار بوده است. از این طریق علاوه بر کاهش هزینه­های اضافی دفع مواد و ضایعات، موجب بهره­وری بیشتر و سودمندی از آن­ها خواهد شد(گریِر و دایوِر، 2000). (لالانده و همکاران، 2000) و( فرگوسن، 2001) گزارش کرده که با مصرف20 تن در هکتار کمپوست حاصل از زباله­های شهری در سبزی­ها، عملکرد به میزان 15 درصد افزایش می­یابد، (فیبرت و همکاران 1995) مشاهده نمودند با مصرف 15 تن کمپوست در هکتار، عملکرد محصول پیاز 15 درصد افزایش یافت، این محققان دلیل افزایش عملکرد را بهبود سطح تغذیه، بالا رفتن نفوذپذیری و تهویه و فعالیت­های میکروبی در ناحیه ریشه عنوان نمودند. این پژوهش به منظور بررسی و مقایسه تأثیر انواع کودهای کمپوست زباله شهری، شیمیایی و دامی بر عملکرد گیاهان خیار، گوجه فرنگی و سیب زمینی در شرایط گلخانه انجام شده است.


خرید و دانلود بررسی تاثیرمقادیرمختلف ورمی کمپوست وزمان کاشت بررشدوعملکردشنبلیله

افزایش فالوور اینستاگرام