ارزیابی کاربرد برخی مواد محرک رشد در کاهش مصرف کودهای فسفاته و بهبود عملکرد سیب زمینی

1- بذرمال­ه ای سودوموناس حل کننده فسفات، ازتوباکتر، آزوسپریلوم و سودوموناس افزایش‌دهنده رشد هر کدام به مقدار 2 لیتر برای بذر یک هکتار در نظر گرفته شود. شایان ذکر است که مواد محرک رشد از منابع و شرکت‌های معتبر که دارای شماره ثبت کودی از مؤسسه تحقیقات خاک و آب می  ­باشند، تهیه شود.

2- از آنجا که اعتبارسنجی محتویات مواد کودی بسیار حائز اهمیت است لذا باید در نظر داشت که شماره ثبت مواد کودی که روی بسته ­های درج شده از سامانه جامع مواد کودی کشور به نشانی (https://kswri.ir) قابل استعلام می­ باشد.

3- بذرمال­های تهیه شده، در یک مخزن روباز مطابق شکل 2 در 100 لیتر آب رقیق شود.

4- غده‌ها به‌مدت دو دقیقه در محلول تهیه‌شده، غوطه‌ور شوند و در سایه به‌مدت دو ساعت قرار گیرند و بهتر است در همان روز کشت شوند.

5- غده‌های آماده‌شده با دستگاه بذرکار قابل کشت است.

6- در مرحله قبل از گلدهی و بعد از آن، اسید هیومیک به مقدار 10 لیتر در هکتار از منابع معتبر تهیه و به‌وسیله کودآبیاری مصرف شود.

7- در صورت استفاده از این راهکار، میزان توصیه کودی فسفره تا 50 درصد قابل کاهش است.

سیب ­زمینی جزو مهم‌ترین محصولات زراعی دنیا بوده و بعد از ذرت، گندم و برنج چهارمین محصول از نظر تولید در دنیا می ­باشد (7). در ایران هم سیب ­زمینی با 5/4 میلیون تن بعد از گندم، نیشکر، گوجه­ فرنگی و یونجه بیش‌ترین مقدار تولید را به خود اختصاص داده است. ضریب تبدیل انرژی در محصول سیب ­زمینی بسیار مطلوب بوده و با مصرف یک واحد آب، بیش‌ترین ماده خشک را در بین محصولات زراعی عمده کشور تولید می‌کند به­ طوری که با استفاده از 1/3 درصد سطح زیرکشت کل اراضی کشور و حدود 2/5 درصد اراضی آبی کشور، حدود 7 درصد کل تولیدات زراعی به محصول سیب ­زمینی اختصاص دارد (1). متوسط عملکرد در واحد سطح سیب­ زمینی در کشور بسیار متغیر است و استان همدان با 43 تن در هکتار، بیش‌ترین و استان گلستان با حدود 17 تن در هکتار، کم‌ترین عملکرد کشور را دارا می ­باشند. استان آذربایجان ­شرقی با عملکرد 33 تن در هکتار در میانه عملکرد در واحد سطح کشور و نزدیک به متوسط عملکرد کشور قرار دارد (1).

با توجه به گران شدن کودهای شیمیایی فسفاته بیم آن وجود دارد که مصرف کودهای فسفره در برنامه کوددهی، کاهش یافته و یا حتی حذف شود. در چنین شرایطی با توجه به کمبود شدید فسفر قابل جذب در خاک‌های کشور (بیش از 70 درصد اراضی آبی) در محصولاتی با نیاز بالا به فسفر، کمبود این عنصر بروز کرده و عملکرد محصول دچار افت خواهد شد لذا باید با روش‌های ممکن از این مشکل جلوگیری کرد. استفاده از کودهای زیستی تا حدودی می­ تواند از تشدید این مشکل جلوگیری کند. از آنجا که در بیش‌تر خاک‌ها فسفر کل نسبت به فسفر قابل جذب دارای مقادیر بالاتری می‌باشد، لذا باکتری‌های حل‌کننده فسفر قادرند تا بخشی از این فسفر کل را حل کرده و به شکل قابل جذب در آورند. ریزجانداران محرک رشد نیز با تغییراتی که در ریزوسفر ریشه به‌وجود می ­آورند، به جذب بهتر فسفر کمک می ­کنند. تفاوت کودهای زیسـتی با کودهای آلی و شیمیایی در این است که آن‌ها به‌طور مسـتقیم هیچ عنصر غذایی را برای گیاه تأمین نمی­ کننـد (3).

فسفر پس از نیتروژن یکی از مهم‌ترین عناصر مورد نیاز برای تولید محصولات زراعی است. کمبود آن باعث کاهش قابل‌توجهی در پروسه­ های متابولیکی مرتبط با تقسیم سلولی، توسعه و گسترش سلول، ذخیره و انتقال انرژی، تنفس و فتوسنتز می ­شود. کمبود فسفر در گیاه سیب‌زمینی باعث تولید غده ­هایی با ماده خشک کم‌تر می‌شود (6). در اندک تحقیقات انجام‌ گرفته، همبستگی بسیار بالایی بین کاربرد فسفر و افزایش عملکرد و ویژگی­ های کیفی غده از جمله: درصد نشاسته و ماده خشک آن مشاهده شده است. کاربرد کود فسفر باعث افزایش نشاسته غده سیب ­زمینی می­ شود و تا حدی از تغییر رنگ غده بعد از پوست­ گیری جلوگیری می­ کند (6). در تحقیقی، کوددهی فسفر تأثیر معنی‌داری بر عملکرد غده سیب­ زمینی و عملکرد قابل فروش غده داشت و به‌ترتیب موجب افزایش 62 و 50 درصدی این شاخص‌ها نسبت به شاهد شد (13).

فسفر مورد نیاز گیاه عموماً از طریق مصرف کودهای شیمیایی تأمین می­ شود. با این وجود مقدار زیادی از فسفر موجود در کودهای شیمیایی بعد از ورود به خاک به شکل نامحلول درآمده و از دسترس گیاهان خارج می ­شود. چرا که خاک‌های مناطق تحت کشت سیب­ زمینی در کشور عمدتاً قلیایی بوده و دارای مقادیر بالایی آهک هستند و کودهای فسفره مصرف‌شده در اثر واکنش با آهک و کلسیم محلول خاک به شکل نامحلول درآمده یا جذب سطحی رس‌ها شده و از دسترس ریشه خارج می‌شوند. یکی از روش‌های افزایش قابلیت دسترسی و جذب فسفر مورد نیاز گیاهان، استفاده از کودهای زیستی می­ باشد. ریزجانداران موجود در این کودها به‌صورت مستقیم و غیر مستقیم باعث بهبود رشد گیاهان می­ شوند. نتایج تحقیقات انجام گرفته در این زمینه بیانگر تأثیر ساز و کارهای مختلف این ریزجانداران در بهبود رشد و عملکرد گیاهان می­ باشد. از جمله این ساز و کارها می­ توان به ترشح هورمون‌های گیاهی، کاهش pH و در پی آن افزایش حلالیت فسفر، تولید سیدروفور (11 و 14) و ایجاد خاصیت آنتاگونیستی با پاتوژن­ های بیماری­ زا اشاره کرد. دخالت ریزجانداران در افزایش حلالیت فسفات‌های معدنی در دهه اول قرن بیستم شناخته شد و از آن زمان تاکنون مطالعات زیادی در این زمینه انجام شده است. ریزجانداران حل‌کننده فسفر شامل: باکتری‌های حل‌کننده فسفات از جنس‌های باسیلوس، سودوموناس و به‌خصوص تیوباسیلوس و هم‌چنین چند نوع قارچ از گونه ­های آسپرژیلوس، پنیسیلیوم، تالارومیسس و کلادوفیالوفورا می­ باشند (4). بیش‌تر این ریزجانداران در انحلال فسفر از کمپلکس‌های فسفات کلسیم نقش دارند و تنها بخش کوچکی از آن‌ها فسفر را از ترکیبات فسفات آهن و فسفات آلومینیوم آزاد می­ سازند. از این رو ریزجانداران حل‌کننده فسفات نقش مؤثرتری در آزادسازی و افزایش قابلیت جذب فسفر توسط گیاه در خاک‌های آهکی که حاوی مقادیر فراوانی فسفات کلسیم می­ باشند، دارند. ریزجانداران حل ­کننده فسفات با تولید اسیدهای آلی موجب افزایش حلالیت فسفات‌های معدنی کم‌محلول نظیر: سنگ فسفات می­ شوند. هم‌چنین بسیاری از آن‌ها با تولید آنزیم‌های فسفاتاز، سبب آزاد شدن فسفر از ترکیبات آلی می­ شوند. معمولاً ایـن ریزجانداران باعــث تولیــد ترکیبــاتی ماننــد: جیبــرلین، سیتوکینین و اکسین، تسهیل جذب آب و عناصر غذایی به‌ویژه فسفر، نیتروژن و عناصر کم‌مصرف از خاک و کاهش یا جلـوگیری از بیماری‌ها در گیاهان می­ شوند. برخـی از این ریزجانداران شامل ریزوباکترهای محـرک رشـد گیـاه مانند: آزوســــــپیریلوم، ازتوبــــــاکتر، سودوموناس فلورسـنس و چندین گونه باسـیل گـرم مثبت هستند کـه اثـرات مثبتـی بر بهبـود رشـد گیـاه دارنـد. ازتوباکتر و آزوسپیریلیوم، بـاکتری­هـای تثبیـت­ کننـده نیتروژن در محیط ریزوسفر هسـتند کـه توانـایی سـنتز و استخراج بعضی مواد فعال زیستی را دارند کـه باعث رشـد ریشـه می­ شوند. گونه­ هـای مختلـف بـاکتری سـودوموناس در کنتــرل عوامــل بیمــاریزای گیاهی نقــش مؤثری بر عهده دارنــد و از طریق مکانیسم­ های مختلفی نظیر: تولید هورمون‌های گیاهی، افـزایش جذب فسفر توسط گیاه، تثبیت نیتروژن و سنتز آنزیم‌هـای تنظیم‌کننده سطح اتیلن، رشد گیاه را تحریک می­ کنند (10).

با توجه به تحقیقات صورت گرفته در مورد کودهای زیستی، مشخص شده است که با مصرف این کودها می ­توان میزان فسفر قابل جذب را برای گیاه افزایش داد. با توجه به نتایج به‌دست آمده، می ­توان کودهای زیستی را به‌عنوان جایگزین یا مکمل کودهای شیمیایی استفاده کرد (12). در پژوهشی در مورد تأثیر باکتری ­های ریزوسفری بر روی رشد دو رقم سیب‌زمینی، افزایش معنی ­داری در وزن خشک ساقه و ریشه در گیاهان تلقیح‌شده با باکتری گزارش شد. جذب عناصر غذایی پتاسیم و فسفر در گیاهان تلقیح‌شده با باکتری‌های ریزوسفری افزایش معنی­ داری نسبت به گیاهان تلقیح‌نشده نشان داد. این محققین اظهار داشتند که افزایش قابلیت جذب عناصر غذایی و آب و رشد ریشه منجر به افزایش میزان تولید سیدروفور می­ شود. تولید آنتی‌بیوتیک و رقابت ریشه در مصرف مواد غذایی در ریزوسفر، مانع رشد پاتوژن­ های بیماری زای گیاهی شده و باعث بهبود شرایط رشد گیاه تلقیح‌شده با باکتری‌ها نسبت به شاهد می ­شود (9).

در حال حاضر مسئله اصلی، کاهش مصرف کودهای فسفاته در گیاهان به‌دلیل بالا رفتن قیمت کود است. با توجه به کمبود فسفر در بیش از 50 درصد مزارع تحت کشت سیب ­زمینی استان آذربایجان­ شرقی و گرانی شدید کودهای شیمیایی، عملکرد محصولات پرنیازی مانند سیب­ زمینی به‌شدت تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. سؤال اساسی این است که آیا راهکارهای جایگزینی برای عدم مصرف کودهای شیمیایی مخصوصاً کودهای فسفره وجود دارد و آیا در این شرایط، امکان جبران نیاز فسفری گیاه با مصرف کودهای زیستی به‌تنهایی وجود دارد؟