فایل ورد کامل مقاله کودهای بیولوژیک ازته و فسفاته؛ بررسی علمی و کشاورزی نقش این ترکیبات در بهبود حاصلخیزی خاک

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله کودهای بیولوژیک ازته و فسفاته؛ بررسی علمی و کشاورزی نقش این ترکیبات در بهبود حاصلخیزی خاک دارای ۸۱ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله کودهای بیولوژیک ازته و فسفاته؛ بررسی علمی و کشاورزی نقش این ترکیبات در بهبود حاصلخیزی خاک  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله کودهای بیولوژیک ازته و فسفاته؛ بررسی علمی و کشاورزی نقش این ترکیبات در بهبود حاصلخیزی خاک،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله کودهای بیولوژیک ازته و فسفاته؛ بررسی علمی و کشاورزی نقش این ترکیبات در بهبود حاصلخیزی خاک :

تاثیر کودهای بیولوژیک
نقش عناصر غذایی در رشد و کیفیت گیاهان زینتی

تاریخچه کودهای بیولوژیک (کودهای میکروبی)
در دهه گذشته به دلیل مصرف کودهای شیمیایی اثرات زیست محیطی متعددی از جمله انواع آلودگی‌های آب و خاک و مشکلاتی در خصوص سلامتی انسان و دیگر موجودات زنده به وجود آمد. سیاست کشاورزی پایدار و توسعه پایدار کشاورزی، متخصصین را بر آن داشت که هر چه بیشتر از موجودات زنده خاک در جهت تأمین نیازهای غذایی گیاه کمک بگیرند و بدین‌سان بود که تولید کود بیولوژیک آغاز شد.

البته مصرف کودهای بیولوژیک قدمت بسیار طولانی دارد. تولیدکنندگان محصولات برای تقویت زمین‌های کشاورزی، گیاه تیره‌ای به نام لگومینوز را کشت می‌کردند و معتقد بودند که با کشت آن حاصلخیزی خاک افزایش پیدا می‌کند. در نوشته‌های تاریخی کاشت گیاه شبدر، باقلای مصری و ; برای تقویت خاک‌ها گزارش شده است.
کود بیولوژیک مواد نگهدارنده‌ی میکرو ارگانیزم‌های مفید خاک می‌باشند که به طور متراکم و با تعداد بسیار زیاد در یک محیط کشت تولید شده‌اند. معمولاً به صورت بسته‌بندی قابل مصرف در اراضی کشاورزی‌اند.

هدف از مصرف کودهای بیولوژیک، تقویت حاصلخیزی خاک و تأمین نیازهای غذایی گیاه است، گر چه ممکن است اثرات مفید دیگری داشته باشند.
نخستین کود بیولوژیک با نام تجارتی نیتراژین تولید شد که در اواخر قرن نوزدهم مورد استفاده قرار گرفت و از آن تاریخ به بعد سایر کودهای بیولوژیک ساخته شدند.

ارگانیزم‌هایی که در تولید کودهای بیولوژیک مورد استفاده قرار می‌گیرند عمدتاً از خاک جداسازی می‌شوند. در شرایط آزمایشگاه در محیط‌های کشت مخصوص تکثیر و پرورش پیدا می‌کنند و بعد به صورت پودرهای بسته‌بندی شده و آماده، مصرف می‌شوند.

انواع کودهای بیولوژیک
مهم‌ترین کودهای بیولوژیک عبارتند از:
۱) تثبیت کننده ازت هوا؛
۲) قارچ‌های میکوریزی، که با ریشه بعضی از گیاهان ایجاد همزیستی کرده و اثرات مفیدی ایجاد می‌کند؛
۳) میکرو ارگانیزم‌های حل کننده فسفات، که فسفات نا محلول خاک را به فسفر محلول و قابل جذب گیاه تبدیل می‌کنند؛

۴) اکسید کننده گوگرد (تیو باسیلوس)، کودی که دارای باکتری تیو باسیلوس بوده و باعث اکسایش بیولوژیکی گوگرد می‌شود؛
۵) کرم‌های خاکی، در تولید هوموس مورد استفاده قرار می‌گیرند و نوعی کود کمپوست به نام ورمی کمپوست
(Wermy compost) تولید می‌کنند.

تثبیت ‌کننده‌های ازت
کار اصلی تثبیت‌کننده‌های ازت، تثبیت ازت هوا و تبدیل آن به ازت معدنی قابل استفاده برای گیاه است. هوای اطراف ما ۰۷۹ گاز ازت دارد ولی گیاهان قادر به استفاده از آن نیستند لذا این ازت باید به ازت معدنی تبدیل شود. تثبیت یا در کارخانه‌های کود سازی با صنعت پتروشیمی با هزینه و انرژی بسیار زیاد صورت می‌گیرد و یا بدون هزینه به وسیله موجودات ذره‌بینی خاک که کار کارخانه‌های کود سازی را انجام می‌دهند، صورت می‌گیرد.

تثبیت ازت به سه صورت انجام می‌گیرد که به شرح ذیل است:
۱) 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؛
۲) 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 و به NH3 تبدیل می‌کند. NH3 تولیدی، هم مورد استفاده خود باکتری و هم مورد استفاده گیاه میزبان قرار می‌گیرد. مقدار تثبیت به روش همزیستی بسته به نوع باکتری و گیاه میزبان دارد. به طور متوسط از این طریق، تثبیت ازت می‌تواند بین ۲۰۰ تا ۳۰۰ کیلوگرم در هکتار، انجام پذیرد.

انواع گیاهان تثبیت کننده ازت و نوع گونه ریزوبیوم
نام میزبان گونه ریزوبیوم میزان تثبیت
نخود – باقلا ریزوبیوم لگو مینوزاردم ۳۰۰-۲۰۰
کیلوگرم در
هکتار
شبدر ریزوبیوم تریفولی
لوبیا ریزوبیوم فازئولی
یونجه ریزوبیوم ملیلوتی
باقلای مصری ریزوبیوم لوپینی
سویا ریزوبیوم ژاپنیکوم

۳) 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.

نقش عناصر غذایی در رشد و کیفیت گیاهان زینتی

ازت
ازت مهم‌ترین عامل محدود کننده تغذیه‌ای در رشد و تولید گیاهان است. به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک مثل شرایط کشور ایران که مواد آلی خاک کم می‌باشد و در نتیجه فقر ازت عامل محدود کننده‌ی مهمی است.
ازت در خاک
– آلی؛
– معدنی؛
– عنصری.

ازت آلی نمی‌تواند مستقیم مورد استفاده گیاه قرار بگیرد. ازت آلی باید طی فرایند معدنی شدن به ازت معدنی تبدیل شود تا قابل جذب برای گیاه باشد. در فرایند معدنی شدن یا مینرالیزیشن (Mineralization) باکتری‌های خاک مهم‌ترین نقش را ایفا می‌کنند، یکی از وظایف مهم این باکتری‌ها معدنی کردن ازت آلی است.
ازت عنصری توسط تثبیت کننده‌های ازت تبدیل به ازت معدنی شده و قابل استفاده برای گیاه می‌شوند.
منابع تأمین ازت خاک
– مواد آلی خاک؛
– کودهای شیمیایی؛
– تثبیت کننده‌های بیولوژیک؛
– نیترات موجود در آب؛

– باران‌های اسیدی.
البته توجه داشته باشید که نیترات در آب آبیاری وجود دارد و باران‌های اسیدی معمولاً در مناطق صنعتی و شهرهای بزرگ ریزش دارند.
البته ازت هوا منبع اصلی انواع ازت می‌باشد.

جذب ازت توسط گیاه به صورت
– یون‌های‌ آمونیوم یا + NH4
– یون نیترات یا – NO3
– مولکول اوره CO(NH2)2 است.
ازت به هر صورتی که توسط گیاه جذب شود در داخل گیاه توسط جریان احیاء به اسیدهای آمینه و سپس پروتئین تبدیل می‌شود و نقش خودش را در فیزیولوژی گیاه ایفا می‌کند.

نقش ازت در گیاه
بیشترین تأثیر ازت در رشد رویشی گیاه می‌باشد. یعنی ازت رشد شاخه و برگ گیاه را زیاد می‌کند و همچنین گیاهانی که از ازت کافی برخوردارند رشد سبزینه‌ای خیلی خوبی دارند. ازت به عنوان جزئی از مولکول کلروفیل در گیاه و یا ساختمان پروتئین و آنزیم‌های گیاهی نقش بسیار مهمی دارد. بدین صورت که هر مولکول کلروفیل دارای ۴ اتم ازت است. کلروفیل در گیاهان آلی و سبز در عمل فتوسنتز نقش بسزایی دارد. ازت در ساختمان DNA و RNA شرکت دارد که این دو از ترکیب‌های مهم در گیاهان هستند.

اثرات کمبود ازت
کمبود ازت باعث کاهش رشد عمومی و کلی گیاه می‌شود. با توجه به اینکه ازت جزئی از ساختمان کلروفیل است، بر اثر کمبود، کلروفیل خوب ساخته نمی‌شود و برگ‌های گیاه زرد می‌شوند. برگ‌های زرد شده گیاه ابتدا در برگ‌های قدیمی و مسن آن مشاهده می‌شوند.
علائم کمبود ازت در گیاهان زینتی مثل گل سرخ، بگونیا، میخک، شمعدانی و میمون دیده می‌شود. برای مثال در گل میخک وقتی ازت ناکافی باشد برگ‌های کوچک، ساقه‌های کوتاه و میان گره‌های کوتاه دیده می‌شود و تعداد غنچه و گل هم کم و محدود است. بدین معنی که کمبود ازت در رشد و کیفیت محصول اختلال ایجاد می‌کند.

راهنمای تشخیص کمبود ازت در گیاهان
گیاهان زینتی علائم اصلی برای تشخیص کمبود
گل سرخ برگ‌ها سبز روشن و سپس زرد می‌شوند، غنچه‌ها خیلی کوچک و کمرنگ می‌باشند
بگونیا برگ‌ها به رنگ قرمز آجری درمی‌آیند، گیاه کوتاه و تعداد گل محدود است
میخک برگ‌ها کوچک ساقه کوتاه با میان‌گره کوتاه، تعداد غنچه و گل محدود می‌باشد
مینا برگ‌ها زرد، برگ‌های پیر خشک می‌شوند، ساقه چوبی با میان گره‌های کوتاه
سینه رز برگ‌ها زرد با ظاهر زنگ زده، برگ‌ها پس از خشک شدن هم‌چنان روی ساقه باقی می‌مانند، غنچه‌ها کوچک بوده و خیلی به کندی رشد می‌کنند

شمعدانی برگ‌ها سبز روشن با حلقه مشخص قرمز برنزی نزدیک وسط برگ، برگ‌های پیر به رنگ قرمز خوشرنگ با حلقه قرمز مایل به زرد نزدیک دم‌برگ، برگ‌ها پس از خشک شدن مدتی روی ساقه باقی می‌مانند، گل نمی‌دهند.
میمون برگ‌ها سبز روشن، زرد بین رگ‌برگ‌ها، برگ‌های پیر به رنگ زرد مایل به آجری درآمده و سپس خشک می‌شوند.

مصرف زیاد ازت برای خود گیاه مشکل ایجاد نمی‌کند اما در گیاهانی که خوراکی هستند بر اثر مصرف زیاد ازت تجمع نیترات در گیاه حاصل می‌شود. بدین صورت که نیترات احیاء نشده در گیاه،

تجمع پیدا کرده و برای انسان مشکل ایجاد می‌کند، بطوریکه حتی می‌تواند سرطان‌زا باشد. مصرف زیاد ازت مشکلاتی غیر مستقیم برای گیاه ایجاد می‌کند و حساسیت گیاهان را به آفات و بیماری‌های قارچی افزایش می‌دهد. گیاهان با مصرف زیاد ازت مقاومت خود را در برابر سرما از دست داده و گل‌ها و شکوفه‌های آن‌ها از بین رفته یا دچار سرمازدگی می‌شوند.

غلظت مناسب ازت
غلظت ازت در گیاهان مختلف، متفاوت است. به عنوان مثال در گل گلایول غلظت مناسب ۳ تا ۵۵ درصد است. یعنی غلظت بیش از ۵۵% زیادی ازت و کمتر از ۳% کمبود ازت، در نظر گرفته می‌شود.

غلظت مناسب ازت در برگ تعدادی از گل‌ها و گیاهان زینتی
نوع گل درصد ازت برگ زمان نمونه‌برداری
گلایول ۵۵ – ۳ برگ‌های کامل قبل از برداشت
گل داودی ۵۵ – ۳ چهارمین برگ از انتها شروع جوانه گل
گل سرخ ۵ – ۳ برگ‌های کامل – شروع گل دهی
میخک ۲۵ – ۲۳ برگ‌های کامل – شروع گل دهی

گزارش فعالیت محققان کشور در زمینه تولید کود بیولوژیک ازته
کود بیولوژیک ازته یکی از اقسام کودهای بیولوژیک است که در صورت تولید و مصرف آن در داخل کشور، مزایای زیادی برای کشور به‌وجود خواهد آمد. مهندس سیامک علیزاده، عضو هیأت علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی و محقق تولید کودبیولوژیک ازته در این پژوهشکده، در مطلب زیر، ضمن بیان اهمیت و کاربردهای کود بیولوژیک ازته، فعالیت‌های انجام گرفته در این خصوص را مورد بررسی قرار داده است:
تعاریف

امروزه با توجه به ایجاد آلودگی‌های زیست‌محیطی و بهداشتی که از مصرف کودهای شیمیایی حاصل می‌شود،تولید و مصرف کودهای بیولوژیک (Biofertilizer) به‌عنوان مهمترین رویکرد در زمینه بیوتکنولوژی خاک به‌شمار رفته و مورد توجه سرمایه‌گذاران بخش کشاورزی در سطح جهان قرار گرفته است.ای مفید خاکزی به منظور تولید بهینه محصول است که این هدف از طریق بهبود کیفیت خاک و رعایت بهداشت و ایمنی محیط‌زیست، با بهره‌گیری از بیوتکنولوژی تأمین می‌شود. تولید و

کودهای بیولوژیک یکی از مؤلفه‌های اساسی در بیوتکنولوژی خاک و به تبع آن مدیریت تلفیقی تغذیه گیاه محسوب می‌شود. به‌طور کلی، کود بیولوژیک، تراکم زیادی از یک یا چند نوع ارگانیزم مفید خاک‌زی و یا مواد متابولیک این موجودات است که با یک ماده نگهدارنده همراه است و صرفاً به‌منظور تأمین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه، تولید می‌شود.

تاریخچه‌ای در خصوص انواع کودها
میزان تولید محصول، با میزان عرضه عناصر معدنی و بعضاً آلی خاک که برای آنها قابل استفاده باشد، متناسب است. از دیرباز بشر به اهمیت نقش عناصر معدنی و آلی در رشد گیاه و تولید محصول پی‌برده بود. بعد از جنگ دوم جهانی، مهمترین این عناصر (ازت، فسفر و پتاسیم)، به صورت کودهای سنتزی شیمیایی با هدف افزایش تولید محصولات کشاورزی، مورد استفاده قرار گرفتند.

کاربرد روزافزون کودهای شیمیایی باعث بروز خسارات جبران‌ناپذیر زیست‌محیطی، بهداشتی و اقتصادی شده است. کاربرد کودهای شیمیایی ازته بواسطه برجای ماندن آنها در طبیعت، باعث آلودگی آب و خاک شده و از این طریق باعث ایجاد بیماری‌های مختلفی از قبیل سرطان و متهموگلوبینا در انسان می‌شوند.

از طرفی تولید هر کیلوگرم کود شیمیایی ازته، مستلزم مصرف ۲۲۰۰ کیلوکالری انرژی است. این مقدار انرژی عموما از منابع نفتی و در صنایع پتروشیمی تأمین می‌گردد. این معایب کودهای شیمیایی باعث شد که تولید کودهای بیولوژیک مورد توجه جدی قرار ‌گیرد

.
اهمیت اقتصادی کودهای شیمیایی
مصرف کودهای شیمیایی ازته در قاره آسیا از ۵/۱ میلیون تن در سال ۱۹۶۱ به ۴۷ میلیون تن در سال ۱۹۹۶ رسید و بر اساس پیش‌بینی‌های انجام شده، در سال ۲۰۱۰ این مقدار به ۷۵ میلیون تن خواهد رسید. این آمار خود مؤید بازار گسترده کود شیمیایی ازته و فرآورده‌های جانشین آن است. با توجه به اهمیت کود‌های شیمیایی در تولید غذا که در حوزه امنیت ملی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد، نیاز و بازار مصرف این فرآورده، از گستردگی خاصی در کشور برخوردار است.

شورای اقتصاد، به استناد بند ۵ تبصره ۵ قانون بودجه سال ۱۳۸۱ و همچنین بند ب ماده ۳۷ قانون وصول برخی از درآمدهای دولت و مصرف آن در موارد معین، مجوز تهیه کودهای شیمیایی را در سال ۱۳۸۱ به میزان ۳ میلیون و ۲۱۱ هزار تن صادر نموده است. از این رقم، ۲ میلیون و ۴۷۲ هزار تن آن از طریق تولیدات داخلی و ۷۳۹ هزار تن، از محل واردات، تأمین شده است.

بر اساس همین مصوبه شورای اقتصاد، مبلغ ۱۰۳ میلیارد و ۴۰۰ میلیون تومان از محل بودجه ردیف ۵۰۳۶۲۱ و مبلغ ۵۶ میلیارد و ۳۰ میلیون تومان از محل ردیف ۵۰۳۰۲۱، جمعاً ۱۵۹ میلیارد و ۴۳۰ میلیون تومان به‌عنوان یارانه تأمین کودهای شیمیایی، تخصیص یافته است. برای محاسبه بهتر هزینه‌های تهیه و تأمین کودهای شیمیایی، باید به هزینه‌های بخش حمل و نقل و نگهداری و توزیع آن نیز توجه نمود که بر اساس مطالعات انجام شده، معمولاً ۵۰ درصد هزینه تهیه این کودها را شامل می‌شود. بر اساس مصوبه شورای اقتصاد، هزینه‌های جنبی تدارک و توزیع کودهای

شیمیایی، توسط سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی و با هماهنگی سازمان حمایت از مصرف‌کنندگان و تولیدکنندگان و شرکت خدمات حمایتی برآورد و تأمین می‌گردد. با در نظر گرفتن این مورد، تهیه و توزیع کودهای شیمیایی در سال ۱۳۸۱ بالغ بر ۲۳۹ میلیارد و ۱۴۵ میلیون تومان برای دولت هزینه دربر داشته است. این مبلغ در سال ۱۳۷۸، ۸۳ میلیارد و ۱۰۰ میلیون تومان اعلام شده است.
علاوه بر این موارد، تولید کودهای شیمیایی به‌ویژه کودهای ازته، از حمایت‌های مالی در صنایع بالادست هم برخوردار است. به‌عنوان مثال، در سال ۱۳۸۰ نرخ تعرفه گاز مصرفی برای مصارف تجاری و عمومی ۱۳۳ ریال، صنعتی ۱۱۵ و برای مجتمع‌های پتروشیمی تولیدکننده کود اوره ۲۲ ریال بوده است.

اهمیت تولید کود بیولوژیک به صورت بومی
با توجه به سازگاری میکروارگانیزم‌ها با شرایط محیطی و اقلیمی زیستگاه خود، استفاده از باکتری‌های خارجی که از مناطقی با ویژگی‌های متفاوت نسبت به شرایط اقلیمی کشور به‌دست آمده‌اند، جهت تولید کود بیولوژیک و استفاده از آنها در شرایط اقلیمی کشور، مسلماً از کارایی لازم برخوردار نخواهد بود. بنابراین، استفاده از باکتری‌های بومی که با شرایط خاک و اقلیم کشور سازگار هستند، برای تولید کود بیولوژیک از ارزش ویژه‌ای برخوردار است.
صرفه‌جویی اقتصادی کاربرد کودهای بیولوژیک

بر اساس گزارشات و مشاهدات موجود، کاربرد کود بیولوژیک باعث کاهش مصرف کود شیمیایی حداقل تا مقدار ۳۰ درصد می‌گردد. با احتساب ارزان‌ترین قیمت اوره در بازار جهانی (۱۸۵ دلار در هر تن فله-تولید اندونزی) و همچنین با فرض حداقل صرفه‌جویی ۳۰ درصدی در نیاز به کود شیمیایی، جایگزین نمودن کود بیولوژیک به جای آن، مزایای اقتصادی مناسبی را برای کشاورزان و کشور به همراه دارد. به‌عنوان مثال، استفاده از کود بیولوژیک (با قیمت ۳۵۰۰ تومان در کیلو) در مزارع غلات با متوسط مصرف ۲۰۰ کیلوگرم اوره در هکتار توأم با احتساب هزینه‌های حمل و نقل، حدود ۸۹۷۰

تومان در هکتار صرفه‌جویی به‌دنبال خواهد داشت. در سطح ۴ میلیون هکتار زمین‌های زیرکشت غلات، این صرفه‌جویی حدود ۳۵ میلیارد تومان در سال (بر اساس قیمتهای سال ۸۱) خواهد بود.
همچنین کاربرد حجم کمتری از کود بیولوژیک (تا ۳۰درصد مقدار کودهای شیمیایی)، به‌تنهایی می‌تواند تأثیر به‌سزایی در کاهش هزینه‌های حمل و نقل، انبار‌داری و توزیع داشته باشد.
سایر مزایای ناشی از کاربرد کودهای بیولوژیک

علاوه بر صرفه‌جویی فوق، تولید و مصرف کودهای بیولوژیک می‌تواند مزایای زیر را برای کشور به‌دنبال داشته باشد:
– حفظ و توسعه باروری خاک (Soil Productivity) به‌موازات افزایش حاصلخیزی خاک (Soil Fertility).
– جلوگیری از ایجاد آلودگی خاک و منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی ناشی از ترکیبات باقیمانده کودهای شیمیایی.
– جلوگیری از توسعه بیماری‌های ناشی از مصرف آب و محصولات آلوده به ترکیبات ازته‌ای که در اثر کاربرد کودهای شیمیایی به‌ویژه کودهای ازته ایجاد می‌شوند. سرطان‌های دستگاه گوارش و متهموگلوبینیا از این دسته بیماری‌ها به‌شمار می‌روند.

روند تحقیقات انجام شده در زمینه تولید کود بیولوژیک ازته

در سال ۱۳۷۳، قابلیت دو نوع کود بیولوژیک ازته تولیدشده در کشور ویتنام مورد ارزیابی قرار گرفت. در این بررسی، ابتدا باکتری‏ها در آزمایشگاه کشت شدند و از نظر تثبیت ازت، مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج بدست آمده از این آزمایش‌ها، مبین تولید آمونیم در محیط‌های کشت بود. به‌منظور بررسی تأثیر کودهای فوق‏الذکر بر روی گیاه برنج، بر اساس دستورالعمل کارخانه تولیدکننده، ریشه نشاءهای برنج با این نوع کود تلقیح‌شده، نشاءها داخل گلدان کاشته و گلدان‌ها در مزرعه قرار داده شدند. بعد از حدود ۴۵ روز هیچگونه اختلاف معنی‏داری بین نشاهای تلقیح شده و تیمار شاهد مشاهده نشد. عدم تأثیر این نوع کود را می‏توان به صورت زیر بیان کرد:

کودهای بیولوژیک مورد بررسی، از منبع باکتری‌های همیار تثبیت‌کننده ازت بومی کشور ویتنام جدا شده بودند. این باکتری‌ها با شرایط اقلیمی مناطق حاره، سازگار بوده و بنابراین از نظر رقابت با سایر موجودات خاک و همچنین از نظر وجود دشمنان طبیعی، با شرایط منطقه‏ای که از آن جدا شده‏اند، به تعادل رسیده‏اند. با توجه به این مسایل نمی‏توان انتظار داشت که باکتری‌های مذکور در شرایط اقلیمی نواحی حاشیه خزر نیز استقرار یافته و فعال باشند.

در سال ۱۳۷۴، جداسازی باکتری‌های همیار تثبیت‌کننده ازت از بافت ریشه برنج بینام (بومی ایران) انجام شد. همچنین در این طرح بهترین روش ضدعفونی سطح ریشه و نحوه توزیع جمعیت این باکتری‌ها بر روی ریشه مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج به‌دست آمده، از مجموع ۴۳ باکتری جداسازی‌شده، ۱۶ باکتری قابلیت تثبیت ازت را از خود نشان دادند. بیشترین توزیع جمعیت

باکتری‌های مورد بررسی در ریشه‏های کوچک مشاهده شد. پس از آن، در سال ۱۳۷۵ باکتری‌های همیار تثبیت‌کننده ازت از رایزوسفر ریشه برنج بینام جدا شد. برای انجام این بررسی، غیر از نمونه‏گیری از رایزوسفر، بقیه مراحل مشابه طرح قبل انجام شد. در نتیجه اجرای این طرح، از ۸۴ باکتری خالص به‌دست آمده، ۳۲ نمونه قابلیت تثبیت ازت را در محیط‌های مایع فاقد ازت داشتند

. در ادامه این بررسی‏ها، در سال ۱۳۷۶ تنوع باکتریهای تثبیت‌کننده ازت در شرایط اقلیمی مختلف استان گیلان مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‏برداری‏ها از مناطق اقلیمی مختلف استان انجام شد. در نتیجه این بررسی، ۴۶ باکتری که قابلیت تثبیت ازت را در رایزوسفر ریشه برنج بینام داشتند، جداسازی شدند. در سال ۱۳۷۷ باکتری‌های همیار تثبیت‌کننده ازت، جداسازی و در حد جنس شناسایی شدند. سپس راندمان تثبیت ازت در آنها به روش ARA تعیین گردید.

در سال ۱۳۷۹، طی اجرای طرحی تحقیقاتی، ۵ سویه از باکتری‌های فوق که دارای بیشترین فعالیت تثبیت بیولوژیک ازت بودند، در شرایط کنترل‌شده، به ریشه دو رقم برنج تلقیح و عکس‏العمل گیاه نسبت به تلقیح این باکتری‌ها مورد بررسی قرار گرفت. این آزمایش به‌صورت گلدانی، در فایتوترون و در خاک استریل انجام شد.
در سال ۱۳۸۱، مناسب‏ترین فرمولاسیون جهت تولید کود بیولوژیک از منبع باکتری‏هایی که در آزمایشات قبلی انتخاب شده بودند، تعیین شد و به دنبال آن کود بیولوژیک تولید شده با رایزوباکترهایی که از منابع خارجی تهیه شده بودند، مورد مقایسه قرار گرفتند.
نتایج به‌دست آمده از این مطالعه حاکی از کارایی مناسب سویه‏های بومی جدا شده از شالیزارهای کشور نسبت به گونه‏های استاندارد خارجی رایزوباکترهای پیش‌برنده رشد بود. تجزیه‌های آماری نشان داد که استفاده از سویه‌های بومی در مقایسه با انواع خارجی آن باعث افزایش ارتفاع بوته، تعداد پنجه و عملکرد گیاهان می‌شود.

در سال ۱۳۸۱ موثرترین رایزوباکترهای جداشده بومی بر روی گیاهان ذرت، خیار، گوجه‏‌فرنگی، سیر و گندم در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعات مبین تأثیر مناسب سویه‏های رایزوباکترهای بومی در افزایش وزن خشک گیاهان مورد آزمایش بود. مرحله پس از این آزمایش‌ها، انجام مطالعات مزرعه‌ای در شرایط طبیعی است که در دستور کار قرار دارند.

ضرورت تولید و کاربرد کود های فسفاته بیولوژیکی در افزایش عملکرد گیاهان زراعی

چکیده
حفظ محیط زیست و دستیابی به توسعه پایدار یکی از مباحث اصلی است که با اجرای طرح های جامع اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی در سرلوحه برنامه کشورهای مختلف جهان از جمله کشور ما قرار گرفته است. با تو جه به واردات سالانه ۵۰۰ هزار تن کود فسفاته و اثرات نامطلوب مصرف بی رویه این گروه از کود ها، که سبب بهم خوردن تعادل عناصر غذایی، کاهش عملکرد محصول، تنزل کیفیت محصول ( کاهش پروتئین گندم )

ازدیاد بار منفی خاک، و آلودگی آبها به فسفر و بروز پدیده اتروفیکاسیون;می گردد. بنابرین پیدا کردن روشی که بتواند از مصرف بیش از حد آن بکاهد، ضروری به نظر می رسد. دراین راستا لزوم توجه به سیستم های بیولوژیک خصوصاً کود های بیولوژیکی برای تأمین بخشی از نیاز های کودی گیاهان بیش از پیش احساس می شود. مطالعات انجام گرفته در مورد بکار گیری میکرو ارگانیسم های حل کننده فسفات حاکی از کارائی بالای برخی از میکروارگانیسم ها در افزایش قابلیت جذب فسفر است. بطوریکه این میکروارگانیسم ها از انواع ساپروفیت بوده و قادر هستند در منطقه ریزوسفر فعالیت نموده و با کمک ترشحات ریشه، ترکیبات نامحلول فسفات، نظیر تری کلسیم

فسفات را به صورت محلول و قابل جذب گیاه درآورند. بهترین باکتریهای حل کننده فسفات از جنس های پسودوموناس و باسیلوس و از قارچها، جنس های آسپرژیلوس و پنیسیلیوم می باشند. این میکروارگانیسم ها، با اکسیداسیون ناقص قندها و مواد پلی ساکاریدی که توسط ریشه گیاه ترشح می شوند، اسیدهای آلی مانند اسید گلوکونیک، اسید اگزالیک و اسید سیتریک تولید می کنند

که این اسیدهای آلی با کاهش واکنش خاک در منطقه محدوده ریزوسفر مانع غیر فعال شدن فسفر می گردد. نتایج حاصل از مصرف کود بیولوژیکی فسفاته در مقایسه با کودهای سوپر فسفات تریپل در مورد ذرت ، سویا و گندم مؤید اثرات رضایت بخش این کودها می باشد بطوریکه مشخص گردیده کاربرد کود میکروبی فسفاته نه تنها بازده جذب کود را بالا می برد، بلکه باعث افزایش قابل ملاحضه عملکرد نیز می گردد.

واژه های کلیدی : کود بیولوژیکی فسفاته، ترکیبات نامحلول فسفات، عملکرد، جذب فسفر
مقدمه
فسفر از عناصر اصلی مورد نیاز گیاه بوده و یکی از مهمترین عناصر در تولید محصول می باشد این عنصر در ساختمان هسته و غشای سلولی نقش ویژه دارد. فسفر در بافت های گیاهی بسیار اندک (حدود ۲/ درصد) بوده و تقریباً یک دهم میزان ازت و یا پتاسیم می باشد. در فقدان همین میزان اندک فسفر و کم شدن مقدار آن، فعل و انفعالات سوخت و ساز، نظیر تبدیل قند به نشاسته متوقف شده و نهایتاً در اثر تجمع مواد قندی، رنگدانه آنتوسیانین در برگ تشکیل می شود(۱).این عنصر در تشکیل بذر نیز نقش اساسی داشته و به تعداد زیاد در میوه و بذر یافت می شود

. مع الوصف، مقدار فسفر قابل استفاده در سیستم زراعی مناطق خشک و نیمه خشک در مقایسه با مناطق مرطوب کمتر عامل محدود کننده تولید به شمار می رود. این در حالی است که مصرف کودهای فسفاته در کشور بیش از نیاز گیاهان بوده و در بسیاری از موارد، زیادی مصرف این نهاده مسائل عدیده ای را به وجود آورده است (۲). طبق آمار موجود ، مصرف کود سوپر فسفات تریپل در ایران در سال ۱۳۲۴ ، ۱۰۰تن بوده است (۳) که طبق آمار اعلام شده توسط شرکت

کشاورزی در سال ۱۳۷۱ ، میزان کود فسفات آمونیوم ( DAD) توزیع شده در کشور به ۱۰۴۹۰۵۵ تن رسیده است (۲). نتایج تحقیقات نشان می دهد که افزایش مصرف کودهای فسفر طی این سالها ، نه تنها عملکرد محصولات زراعی را چندان افزایش نداده بلکه در نتیجه برهم زدن تعادل عناصر غذائی، کاهش محصول را نیز در مواردی باعث شده است (۲). در حالی که در کشورهای پیشرفته نسبت ( N) ، فسفر ( P2O5) و پتاسیم (K2O) به ترتیب ۱۰۰و ۵۰ و ۴۰ است ، این نسبت در ایران بسیار نا متعادل و تقریبا ۱۰۰، ۸۰ و ۵ بوده و همیشه در مصرف کود بیشتر به

کودهای فسفاته توجه شده است (۳). مصرف بی رویه کودهای فسفاته، گذشته از هزینه های ارزی گزاف خرید کود از خارج کشور، اثرات زیانباری نیز دارد. از جمله این اثرات می توان به مسمومیت فسفری ناشی از جذب بیش از حد فسفر معدنی و بالا رفتن غلظت آن در بافت های گیاهی و بهم خوردن تعادل عناصر غذایی، کاهش عملکرد محصول، تجمع بور در گیاه در حد سمی، کاهش جذب مس ، غیر متحرک شدن آهن در خاک، ممانعت از جذب آهن توسط ریشه ، مختل کردن متابولیسم روی درون گیاه، کاهش میکروریزایی شدن ریشه ، آلودگی خاک به کادمیوم، تنزل کیفیت محصول ( کاهش پروتئین گندم ) ازدیاد بار منفی خاک ، و آلودگی آبها به فسفر و بروز پدیده اتروفیکاسیون را نام برد (۲) توجه به مسائل عدیده ذکر شده، تجدید نظر در استفاده از کودهای فسفاته و بکار بردن روشهای نوین مانند استفاده از کودهای بیولوژیک ضروری به نظر می رسد.

کودهای بیولوژیک، مواد نگه دارنده ای با انبوه متراکم یک یا چند نوع ارگانیسم مفید خاکزی و یا بصورت فرآورده متابولیک این موجودات می باشند که صرفاً به منظور تأمین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه تولید می شوند (۲). در سالهای اخیر، مطالعات گسترده ای در کشورهای مختلف در این باره صورت گرفته است و نتایج حاصله حاکی از کارائی بالائی برخی میکروارگانسیم ها در افزایش قابلیت جذب فسفر است. این میکروارگانسیم ها ، از انواع ساپرفیت هستند که قادرند در منطقه ریزوسفر فعالیت نموده و با کمک ترشحات ریشه، ترکیبات نامحلول فسفات، مانند تری کلسیم فسفات را بصورت محلول و قابل جذب گیاه درآورند (۴).

شکل های مختلف فسفر در خاک
فسفر در خاک به دو شکل آلی و معدنی یافت می شود. بخش آلی آن در هوموس و مواد آلی و قسمت معدنی آن به صورت ترکیباتی با کلسیم (در خاکهای آهکی). آهن و آلو مینیوم (در خاکهای اسیدی ) و سایر فلزات همراه است. این مواد به مقداری کم در آب حل می شوند. فسفات ها با رسها نیز ترکیب شده و بدین ترتیب نیز فسفر از حالت محلول خارج می گردد. به جزء در خاکهای آلی، مقدار فسفر معدنی در خاکها همواره بیشتر از فسفر آلی است. با این حال، میزان فسفر آلی در افق های سطحی خا کهای معدنی معمولاً بیش از زیرین است. علت این امر، انباشته شدن مواد آلی در بخش های بالایی نیمرخ خاک می باشد(۱). بطورکلی فسفر در خاک را می توان به چهار دسته تقسیم کرد:
– فسفری که به صورت یو نها و ترکیبات محلول در خاک یافت می شود.
– فسفری که جذب سطوح مواد معدنی خاک شده است.
– فسفری که به صورت بلوری ویا بی شکل در مواد معدنی خاک موجود است.
– فسفری که جزئی از مواد آلی خاک بوده و حتی در شرایطی می تواند تا ۵۰ درصد از فسفر کل خاک را شامل شود این فسفر یکی از اجزاء تشکیل دهنده مواد آلی خاک است.

فسفر آلی در خاک
فسفر آلی ترکیب بسیار پایداری از فسفر بوده که در خاکهای با pH اسیدی و یا دارای مواد آلی و ازت زیاد مانند مراتع دائمی، فراوان یافت می شود. بخش آلی فسفر بیشتر منشاء میکروبی داشته و حاوی ترکیبات سلولی آنها می باشد. مقدار فسفر آلی در خاکهای متغیر بوده و ۲۰ تا ۸۰ درصد کل فسفر خاکها سطحی را تشکیل می دهد. در کشاورزی ارگانیک ، فسفر آلی حائز اهمیت بوده و آزاد شدن فسفر از بخش آلی بسیار مهم است. همچنین فسفر آلی در تشکیل هوموس نیز دخالت داشته بطوریکه برای تشکیل آن نسبت حدود ۲۰۰-۱۰۰ لازم می باشد (۷)

فاکتورهای موثر در میزان فسفر آلی خاک
۱- بافت خاک : خاک با رس زیاد مواد آلی زیادی دارند
۲- زهکش : خاکهای با زهکش ضعیف دارای مقادیر زیادی فسفر آلی می باشند
۳- pH خاک : با کاهش pH فسفر آلی افزایش می یابد
۴- مقدار فسفر مواد مادری
۵- مقدار گوگرد خاک : باعث افزایش فسفر آلی می شود
۶- نوع میکروارگانیسم : که در نسبت معدنی شدن و آلی شدن فسفر موثر هستند
فسفر آلی قبل از استفاده توسط گیاه بایستی بوسیله آنزیمی بنام فسفاتاز( که بعداً در مورد آن توضیح داده خواهد شد ) معدنی شده و به یونهای فسفات محلول تبدیل می گردد. این فرایند بوسیله خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک وفعالیتهای میکروارگانیسم ها کنترل می‌شود(۷)
عوامل موثر در معدنی شدن فسفر عبارتند از :
۱- شرایط خاک ، شامل pH ، درجه حرارت و رطوبت
۲- نوع فسفر اضافه شده : مثل کودهای شیمیایی بقایای گیاهی و حیوانی

۳- وضعیت فسفر خاکها : شامل فسفر معدنی و آلی قابل عصاره گیری و وضعیت برگشت پذیری فسفر
۴- نوع و میزان کشت و کار : مثلا کشت مرتع باعث معدنی شدن فسفر آلی می شود.

فسفر میکروبی
فسفر میکروبی به فسفری گفته می شود که در اثر تیمار میکروب کش [۱]با کلروفرم نسبت به تیمار شاهد ( بدون از بین بردن میکروارگانیسم ها ) آزاد می شود . جرم توده میکروبی در ۱۰ سانتی متر اول خاکهای کشاورزی ممکن است به ۱۰-۱ درصد فسفر کل یا ۱۰۰-۱۰ کیلوگرم در هکتار که معادل یا بیشتر از فسفر موجود در مواد گیاهی در حال رشد در خاک است برسد.
هنوز میزان تأثیر فسفر میکروبی در ذخیره فسفر قابل دسترس معلوم نیست

. فسفات موجود در سلولهای میکروبی در حال تجزیه ممکن است به آسانی برای ریشه گیاهان قابل دسترس نباشد. فسفر میکروبی به شدت تحت تأثیر میزان رطوبت درجه حرارت، کشت و کار و قابلیت دسترسی کربن قابل معدنی شدن است. آزمایش نشان داده است که مقدار فسفر میکروبی خاک در اثر اضافه کردن کربن و ازت در طول مدت هفت روز به ۹% تا ۷/۷ برابر شاهد می رسد. شخم عمیق کود سبز با افزایش دادن کربن و ازت در خاک باعث افزایش جرم توده میکروبی و نتیجتاً فسفر میکروبی می گردد (۷).

فسفر قابل دسترسی برای گیاه
شکل قابل جذب فسفر بیشتر بصورت و به ندرت بوده که فراوانی نسبی این دو با pH کنترل می شود. آزمایش نشان داده است که بیش از ۵۰ درصد کل فسفر محلول، ذخیره فسفر قابل دسترس کم شده و سرعت تخلیه آن بستگی به عوامل زیر دارد(۷).
۱- مقدار فسفرقابل استفاده و خاصیت بافری خاک [۲]: منظور از خاصیت بافری یعنی توانایی خاک برای ثابت نگهداشتن غلظت فسفردر محلول خاک بوده و خاکهای با قدرت بافری زیاد فسفر را کندتر به محلول خاک وارد می کند
۲- مرفولوژی ریشه : شامل طول ریشه ، فراوانی ریشه های موئین سرعت رشد ریشه و حجم کل خاک اشغال شده بوسیله ریشه
۳- سینتیک جذب فسفر بوسیله گیاه

فسفاتاز
نام عمومی فسفاتاز به گروه وسیعی از آنزیم ها گفته می شود که باعث هیدرولیز استرهای فسفر می شوند. اتحادیه بین المللی بیوشیمی این آنزیم ها را به ۵ دسته تقسیم کرده است :
۱- Phosphoric monoster Hydrolyses
۲- Phosphoric diester Hydrolyses
۳- Triphosphoric monoester Hydrohysel
۴- آنزیم های عمل کننده روی فسفریل بدون آب
۵- آنزیم های عمل کننده روی پیوند P-N مثل فسفرآمیلاز

فسفو منو استرها که شامل فسفاتاز اسیدی ( ارتوفسفریک منواسترفسفوهیدرولاز ) و فسفاتاز قلیائی (ارتوفسفریک منو استر فسفوهیدرولاز) می باشند بطور وسیع مورد مطالعه قرار گرفته اند، علت نام گذاری اسیدی یا قلیایی این آنزیم ها ، بخاطر فعالیت اپتیمم آنها در این شرایط است. با توجه به اهمیت این آنزیم ها در معدنی شدن فسفر آلی و تغذیه گیاه مطالعات زیادی روی فسفومنواسترلاز ها انجام شده است اما بیشترین تمرکز روی فسفاتاز اسیدی شده است. لذا در بررسی های آنزیم شناسی و بیوشیمی خاک جایگاه ویژه ای دارد. فرمول عمومی واکنش کاتالیز شده بوسیله فسفاتاز اسیدی یا قلیایی بصورت زیر می باشد .

یکی از جالبترین خصوصیات فسفاتاز اسیدی و قلیایی اختصاصی [۳] بودن آنهاست. بیشتر اطلاعات قابل دسترسی در خاک مربوط به فسفاتاز اسیدی است. تاکنون هیدرولیز phenyl phosphate, glycerophosphate و P-Nitriphenol و phosphate در خاکها گزارش شده است (۸)
محققین ثابت کرده اند که در خاکهای اسیدی ، فسفاتاز اسیدی و در خاکهای قلیایی فسفاتاز قلیایی غالبند. رابطه معکوس بین pH خاک و فعالیت فسفاتاز اسیدی نشان می دهد که یا مقاومت این آنزیم به pH بالا کم بوده یا میزان تولید آن بوسیله میکروارگانیسم ها در این pH کم می باشد به نظر می رسد که فسفاتاز قلیایی تماماً بوسیله میکروارگانیسم ها تولید می شود زیرا گیاهان فسفاتاز قلیایی ترشح نمی کنند (۸)