معرفی انواع کودهای بیولوژیک در کشاورزی

انواع کودهای بیولوژیک در کشاورزی
مهم‌ترین کودهای بیولوژیک عبارتند از:
1) قارچ‌های میکوریزی، که با ریشه بعضی از گیاهان ایجاد همزیستی کرده و اثرات مفیدی ایجاد می‌کند.
2) تثبیت کننده ازت هوا
3) کرم‌های خاکی، در تولید هوموس مورد استفاده قرار می‌گیرند و نوعی کود کمپوست به نام ورمی کمپوست (Wermy compost) تولید می‌کنند.
4) اکسید کننده گوگرد (تیو باسیلوس)، کودی که دارای باکتری تیو باسیلوس بوده و باعث اکسایش بیولوژیکی گوگرد می‌شود.
5) میکروارگانیزم‌های حل کننده فسفات، که فسفات نا محلول خاک را به فسفر محلول و قابل جذب گیاه تبدیل می‌کنند.

• آشنایی با قارچ میکوریزا

واژه میکوریزا (به معنی قارچ ریشه، جمع میکوریز) به طور کلی به همزیستی بین ریشه گیاهان و میسلیوم های قارچی اطلاق می شود و دو نوع ابتدایی همیاری قارچ میکوریزا با ریشه گیاهان وجود دارد اکتوتروفیک یا اکتومیکوریزا و اندوتروفیک یا اندومیکوریزا. سیستم ویژه ای از سطح فعال ریشه ای بیشتری جهت جذب بهتر مواد غذایی از خاک خصوصاً هنگامی که خاک ها فاقد فسفر کافی باشند برخوردار است.

• آشنایی با تثبیت ‌کننده‌های ازت:

کار اصلی تثبیت‌کننده‌های ازت، تثبیت ازت هوا و تبدیل آن به ازت معدنی قابل استفاده برای گیاه است.گاز نیتروژن 79% از هوای اطراف ما را تشکیل می دهد، ولی گیاهان قادر به استفاده از آن نیستند لذا ازت گازی باید به ازت معدنی تبدیل شود. تبدیل ازت گازی به معدنی به دوطریق صنعتی و بیولوژیکی صورت می پذیرد
الف- تولید صنعتی
تولید صنعتی ازت با بهره گیری از صنایع پتروشیمی و درکارخانجات تولید کود میسر است و از معایب آن می توان به صرف هزینه زیاد اشاره کرد. استفاده در مکان های دور با توجه به قابل حمل بودن و استفاده کنترل شده، از مرایای این کود است.
ب- تولید بیولوژیک
موجودات ذره بینی خاک با فعالیت های بیولوژیکی خود اقدام به تثبیت ازت می نماید.
تثبیت ازت به سه صورت انجام می‌گیرد که به شرح ذیل است:
1) آزاد یا غیر همزیست (ازتو باکتر) ؛ کود میکروبی که به این روش تهیه شده کود ازتو باکتری است و در شرایطی که کمبود آن وجود داشته باشد، به خاک اضافه می‌شود.
2) همزیستی (ریزوبیوم) ؛ باکتری‌ به نام ریزوبیوم روی ریشه گیاهان خانواده گلومینوز ایجاد غده یا گره می‌کند. گیاهانی مانند یونجه، شبدر، نخود، لوبیا، عدس و ماش تثبیت کننده‌های مهم ازت به روش همزیستی می‌باشند.
باکتری ریزوبیوم در داخل غده یا گره تولید شده بر روی ریشه گیاه، ازت هوا را می‌گیرد و آن را تثبیت وبه NH3 تبدیل می‌کند. NH3 تولیدی، هم مورد استفاده خود باکتری و هم مورد استفاده گیاه میزبان قرار می‌گیرد. مقدار تثبیت به روش همزیستی به نوع باکتری و گیاه میزبان ارتباط دارد. به طور متوسط از این طریق، تثبیت ازت می‌تواند بین 200 تا 300 کیلوگرم در هکتار، انجام پذیرد.
 3) همیاری (ازوسپیریلیوم) ؛ باکتری‌ به نام ازوسپیریلیوم به صورت همیاری با ریشه گیاهان خانواده غلات مثل گندم، ازت هوا را تثبیت می‌کند. اهمیت تثبیت ازت در این است که بدون آلودگی‌ زیست محیطی، بدون نیاز به صرف هزینه و انرژی می‌توانیم کود ازته داشته باشیم. کود ازته تقویت خوبی برای حاصلخیزی خاک به شمار می‌رود و لذا با توجه به مشکلاتی که کودهای شیمیایی دارند، امروزه مصرف کودهای بیولوژیک مورد توجه خاص قرار گرفته‌اند.

• اکسید کننده گوگرد

نقش گوگرد در گیاهان بطور عمده ساخت پروتئین، روغن و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی است. ولی به دلایل متعدد از جمله زیادی غلظت گوگرد در اندامهای گیاهی در مقایسه با فسفر و نقش بسیار مثبت این عنصر در مواردی مانند افزایش قابلیت جذب عناصر غذایی و بهبود کمی و کیفی محصولات کشاورزی و اصلاح خصوصیات بیوشیمیایی خاک های سدیمی و آهکی و همچنین افزایش نفوذ پذیری و کاهش pH و حذف بی کربنات از آب آبیاری و نقش بسیار مؤثر و مثبت آن در کاهش تنش های شوری و سدیمی باید جایگاه فعلی این عنصر تغییر یابد و در ردیف عناصر اصلی قرار بگیرد و مصرف سالیانه آن از مصرف کودهای فسفاته بالاتر رود.البته نظر به اینکه شکل قابل جذب گوگرد توسط گیاهان به صورت یون سولفات(So4--) است بنابر این لازم است گوگرد با کمک ریز جانداران اکسید کننده گوگرد بصورت یون سولفات در آید.
نتایج آزمایش ها نشان داده که اگر گوگرد به همراه مواد آلی و باکتریهای تیوباسیلوس با روش صحیحی جایگذاری شود و رطوبت نیز در حد مطلوب باشد میتواند تا حدود60 % عملکرد محصولات کشاورزی را افزایش دهد.
برای تبدیل گوگرد به سولفات مهیا کردن شرایط اکسیداسیون در خاک از جمله رطوبت، مواد آلی، جایگذاری عمقی و میکروارگانیسم های اکسید کننده گوگرد الزامی است.
معدنی شدن ترکیبات آلی گوگرد دار به 2 روش انجام می گیرد:
1- بیولوژیک: گوگرد متصل به کربن در اثر اکسیداسیون کربن بوسیله میکروارگانیسم های هتروتروف به منظور کسب انرژی اکسیده شده و بصورت سولفات آزاد می شود.
2-بیوشیمیایی: گوگردی که متصل به کربن نیست بوسیله آنزیم های سلولی معدنی می شود. مانند استر سولفات ها توسط آنزیم های سولفاتاز مختلف که نمونه بارزی از فرآیند معدنی شدن بیوشیمیایی است.

• میکرو ارگانیزم های حل کننده فسفات

بسیاری از باکتری های خاک، خصوصا باکتری های از جنس های Pseudomonas و bacillus و قارچ های وابسته به جنس های Penicillium وAspergillus قادر هستند تا فسفات های غیر محلول در خاک را به فرم های محلول تبدیل نماید. تبدیل به وسیله ترشحات اسید های آلی مانند اسید های فومیک، استیک،پروپیونیک، لاکتیک، گلیگولیک، فوماریک و سوکسینیک انجام می شود. نفش این اسید ها ابتدا کاهش PH است وسپس پیوند موجود در فرم های فسفات را تجزیه می کنند.
 ریزجانداران حل کننده فسفات می توانند منجر به افزایش حلالیت و جذب فسفر درمحصولات کشاورزی شوند که این امر منجربه کاهش اثرات نیتروژن وزود رسی در گیاهان شود..
به‌دلیل وجود توانایی انحلال فسفات در برخی از میکروارگانیسمهای موجود در خاک و با توجه به خطرات استفاده بیش از حد کودهای فسفره و اهمیت فسفر در تغذیه گیاه بخصوص در امر تثبیت نیتروژن در گیاهان لگوم‌، اثرات متقابل بین میکروارگانیسمهای حل کننده فسفات با باکتری بردی ریزوبیوم ژاپونیکوم بر روی محصولات زراعی مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق بعد از جداسازی میکروارگانیسمهای حل کننده فسفات از خاک اطراف ریشه گیاهان مختلف پتانسیل حل کنندگی فسفات برای میکروارگانیسمها به صورت کمی اندازه‌گیری شد و برترین میکروارگانیسمهای حل کننده فسفات تعیین و شناسایی شدند. گونه‌های شناسایی شده عبارت بودند از سودوموناس پیوتیدا، آئروموناس هیدروفیلا و سودوموناس فلورسنس. نتایج تجزیه آماری نشان داد که میکروارگانیسمهای حل کننده فسفات بر روی وزن خشک، درصد فسفرنسبت به پتاسیم، ازت، غلظت آهن و مس در بخش هوایی گیاه، تعداد، وزن تر و وزن خشک گره های ریشه‌ای و بر غلظت آن دربخش هوایی گیاه تأثیر معنی‌داری دارند.

• ورمی کمپوست

این کود حاصل فن آوری بیولوژیکی یک نوع جانور زنده است و از طریق پرورش گونه ای کرم قرمز حلقوی بارانی موسوم به E.foetida بر بستر بقایای مواد آلی تولید می شود.تمام مراحل کار از ابتداء تا انتها تحت کنترل بوده و نهایتاً کود ممتاز بدون هرگونه بو ، شیرابه، بذر علفهای هرز، تخم انگل و سایر پاتوژنهای بیماریزای خاک تولید می گردد.ورمی کمپوست بطور طبیعی حاوی میکروارگانیسم های مفید از گروه ازتو فسفر و سولفو باکتری بهمراه مواد محرک رشد گیاهان است. قدرت نگهداری آب آن قابل ملاحظه بوده و ارتباط گیاه با مواد غذائی بهتر را فراهم ساخته، لذا مواد غذائی بستر، بنحو مطلوبی در اختیار ریشه ها قرار می گیرند.انواع محصولات فرآوری شده بر مزیتهای فوق افزوده است، از این رو ورمی کمپوست کودی آلی و بی رقیب می باشد.
ورمی کمپوست در خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک تاثیر بسزایی دارد. این کود اصلاح کننده خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک بوده و علاوه بر وزن مخصوص کم، فاقد هرگونه بو، میکروارگانیسم های پاتوژن، باکــــتری های غیر هـــوازی، قارچ ها و علف های هرز می باشد. ورمی کمپوست علاوه بر قابلیت جذب آب با حجم بالا، شرایط مناسب جهت دانه بندی و قدرت نگه داری مواد غذایی مورد نیاز گیاهان را فراهم می نماید. ورمی کمپوست حاوی عناصر غذایی بسیار غنی به ویژه ازت بوده که به تدریج آنها را در اختیار گیاه قرار می دهد.( این نکته از نظر حاصل خیزی خاک بسیار بااهمیت است) این کود در مقایسه با سایر کودهای آلی دارای میزان عناصر اصلی غذایی بالاتری است. ورمی کمپوست علاوه بر عناصر ماکرو مانند ازت، فسفر و پتاسیم که در فعالیتهای حیاتی گیاه نقش اساسی دارند حاوی عناصر میکرو مانند آهن، مس، روی و منگنز نیز می باشد. علاوه بر این با داشتن موادی مانند ویتامین B12 و اکسین عوامل محرک رشد گیاه را فراهم می آورند.
از مزایای این کود می توان به موارد ذیل اشاره کرد:
- قابلیت بالای نگهداری آب و مواد غذایی
- فرآوری آسان و سریع تر از بیوکمپوست
- سبک و فاقد هرگونه بو
- دارا بودن عناصر میکرو مانند آهن ، روی ، مس و منگنز
- حاوی میکروارگانیسم های هوازی مفید مانند ازتوباکتریها
- وجود عناصر ازت، فسفر، پتاسیم، کلسیم ، آهن، روی ، مس و منگنر
- استفاده از ورمی کمپوست در تهیه چای کمپوست
- بالا بودن میزان عناصر اصلی غذایی در مقایسه با سایر کودهای آلی
- دارا بودن مواد محرکه رشد گیاهی نظیر ویتامینها به ویژه ویتامین B12
- عاری از بذور علف های هرز
- عاری از باکتریهای غیر هوازی، قارچها و میکروارگانیسم های پاتوژن
- اصلاح کننده خصوصیات فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی خاک

• کود حیوانی

منظور از کود حیوانی مجموعه ای از مواد بستری، ادرار و مدفوع گاو، گوسفند، مرغ یا هر حیوان دیگری است که از محل نگهداری آنها بدست می آید. درصد مواد غذایی کود حیوانی و کیفیت فیزیکی آن به عواملی مثل نوع حیوان، کیفیت مواد بستری، میزان پوسیدگی کود، تغذیه دام، میزان سدیم و مقدار بذر علفهای هرز، اسپور بیماریها، لارو و تخم حشرات، شن و خاک دارد.درصد ازت کود گاوی بیشتر از کود گوسفندی و مرغی است. ولی درصد فسفر و پتاسیم کود مرغی از کودهای گاوی و گوسفندی بیشتر است.
درصد مواد غذایی کودها به تغذیه دام بستگی دارد. مثلاً چنانچه جیره غذایی دام از نظر یک عنصر ضعیف باشد، کود حاصله نیز به طریق اولی از نظر آن عنصر ضعیف خواهد بود و یا مثلاً هر چه درصد فیبر جیره غذائی بیشتر باشد درصد فیبر مدفوع نیز زیادتر خواهد بود. فراوانی ترکیبات آلی ازت دار ساده در کود حیوانی تازه بسیار مساله ساز است. تجزیه سریع این مواد سبب آزاد شدن آمونیاک و تجمع آن در مجاورت ریشه ها گشته و موجب مسمومیت گیاه می گردد. پوسیدگی اولیه کود این مشکل را مرتفع می سازد بهمین جهت هیچ گاه نباید کود حیوانی تازه را به محصول کاشته شده داد. زیادی املاح در کود نیز می تواند از طریق ایجاد پتانسیل اسمزی و یا مسمومیت مستقیم گیاه مساله ساز باشد. بنابراین وجود مقدار متعادلی از عناصر غذائی و عدم زیادی عناصری مثل سدیم در کود دامی مطلوب می باشد. کیفیت مواد بستری نیز نقش مهمی در کیفیت و حالت فیزیکی کود حیوانی دارد. معمولاً اصطبل گوسفند فاقد مواد بستر است. بدین لحاظ سرعت تجزیه و پوسیدگی کود گوسفندی زیاد و دوام آن در خاک کمتر از سایر کودها می باشد. کود گوسفندی را کود گرم گویند. در مرغداری ها بیشتر از خاک اره و در گاو داریها معمولاً از کاه بعنوان مواد بستری استفاده می کنند. سرعت تجزیه و پوسیدگی کاه بیش از خاک اره می باشد. و بالعکس دوام خاک اره در خاک بیش از کاه است. اجزاء خاک اره از ترکیبات مقاومتری در مقایسه با کاه تشکیل شده است. بطورکلی، هر چه مقدار مواد نامطلوب مثل بذر علفهای هرز، شن، خاک، اسپور بیماریها و تخم و لارو حشرات در کود کمتر و تجزیه اولیه آن بیشتر باشد، ارزش کیفی کود بیشتر است. پوسیدگی کود سبب می شود که از میزان بذر علفهای هرز و آلودگی به امراض و حشرات نیز کاسته شود. برای پوسیدگی اولیه کود حیوانی می توان آن را در شرایطی مشابه تهیه کمپوست قرارداد و یا کود حیوانی را مدتی قبل از کاشت در خاک مزرعه مخلوط نمود. تجزیه کود در خاک و تبدیل آن به هوموس نیز مستلزم کفایت تهویه، حرارت و رطوبت در خاک می باشد این عوامل از طریق انجام عملیات مناسب زراعی تأمین می شوند.
کود حیوانی در زراعت گیاهان پر ارزشی مانند سبزیجات، سیب زمینی، ذرت ، پنبه و چغندر قند به مقدار متوسط 30 الی40 تن در هکتار برای مدت 3 الی 4 توصیه می گردد. کود حیوانی را معمولاً در زمان شروع عملیات تهیه بستر تا حداقل یک ماه قبل از کاشت بر سطح خاک پخش می کنند و با وسایلی مانند گاو آهن، دیسک یا کولتیواتور با خاک سطحی و تا عمق حدود15 الی 25 سانتیمتری مخلوط می نمائید.
در زراعت های کوچک و سنتی کود حیوانی را بصورت کپه هائی در مزرعه قرار می دهند و سپس آنرا با بیل بر سطح خاک پراکنده ساخته و با خاک مخلوط می کنند. در زراعت های مکانیزه از دستگاه کودپاش حیوانی استفاده می نمایند. دستگاه کودپاش حیوانی مانند یک تریلر است که در کف آن یک نوار نقاله قرار دارد. نوار نقاله کود را به سمت عقب و خارج از تریلر هدایت کرده و روی یک مارپیچ گریز از مرکز می ریزد. چرخش مارپیچ کود را به اطراف پرتاب می کند. از آنجائی که هزینه خرید، حمل و نقل و پاشیدن کود حیوانی بسیار زیاد است، بخصوص در زراعت های وسیع می تواند مشکلاتی را در برنامه ریزی و زمان بندی عملیات زراعی پیش آورد، لازم است به باقی گذرادن بقایای گیاهی بر خاک و تلاش در حفظ هوموس خاک توجه کافی مبذول گردد.