هوشنگ خسروی؛ هادی اسدی رحمانی
چکیده
از زمانهای قدیم لگومها در تناوب با سایر محصولات کشاورزی کاربرد داشته و حبوبات همواره بخش مهمی از سبد غذایی بشر بودهاند. یکی از مهمترین ویژگیهای لگومها قابلیت ایجاد رابطه همزیستی تثبیت‌کنندگی نیتروژن با باکتریهای ریزوبیوم است. مدیریت این رابطه همزیستی، گامی در جهت کشاورزی پایدار و حفظ سلامت محیط زیست است. حدود ...
بیشتر
از زمانهای قدیم لگومها در تناوب با سایر محصولات کشاورزی کاربرد داشته و حبوبات همواره بخش مهمی از سبد غذایی بشر بودهاند. یکی از مهمترین ویژگیهای لگومها قابلیت ایجاد رابطه همزیستی تثبیت‌کنندگی نیتروژن با باکتریهای ریزوبیوم است. مدیریت این رابطه همزیستی، گامی در جهت کشاورزی پایدار و حفظ سلامت محیط زیست است. حدود 130 سال قبل باکتری ریزوبیوم در داخل گره لگوم کشف و جداسازی شد. چند سال بعد اولین کود زیستی حاوی باکتری ریزوبیوم به بازار عرضه شد. ریزوبیوم، اولین کود زیستی مورد استفاده در ایران بود که از دهه 40 شمسی به کشور وارد و در کشت سویا مصرف شد. پژوهشها در دهههای گذشته در ایران نشان میدهد که تلقیح لگومها با باکتریهای ریزوبیوم سبب افزایش عملکرد آنها میشوند. از دلایل نیاز به تلقیح باکتریهای ریزوبیوم میتوان به فقدان باکتری ریزوبیوم اختصاصی همزیست، جمعیت پایین ریزوبیوم و از بین رفتن باکتری و یا کارایی آن به علت عوامل تنشی اشاره کرد. کودهای زیستی ریزوبیومی به اشکال مایع، پودری و گرانول در حاملهای معدنی یا آلی تولید و معمولاً به‌صورت تلقیح به بذر مورد استفاده قرار می‌گیرند. از پتانسیلهای تولید و مصرف کودهای ریزوبیومی در ایران میتوان به سطح زیر کشت قابل توجه لگومها، وجود زیرساختهای تولید در بخش خصوصی، وجود متخصصین و دانشهای فنی لازم، افزایش اقبال عمومی به مصرف محصولات ارگانیک و وجود موارد حمایتی در اسناد بالادستی اشاره کرد. از مهمترین محدودیتهای مصرف کودهای زیستی میتوان به وفور و زودبازده بودن کودهای شیمیایی، وجود برخی مشکلات در فرآیند تجاریسازی و آشنایی ناچیز و اعتماد کم مصرف کنندگان به این محصولات اشاره کرد. از راهکارهای توسعه مصرف کودهای زیستی حاوی باکتریهای ریزوبیوم موارد زیر پیشنهاد میشود: بررسی خاک مناطق مختلف از نظروجود باکتریهای ریزوبیوم همزیست با لگومها، بررسی ضرورت تلقیح بذر لگومهای مورد نظر با باکتریهای ریزوبیوم همزیست مؤثر و کارا، بررسی امکان کشت لگومهای متناسب با شرایط اقلیمی در مناطقی که سابقه کشت لگوم ندارند، انجام پژوهشهای بنیادی در رابطه با باکتریهای بومی و موضوع رقابت با انواع وارد شده به خاک، انجام پژوهشهای مولکولی به‌منظور افزایش کارآیی همزیستی لگومها و آموزش و ترویج از طریق رسانههای ارتباط جمعی و شبکههای اجتماعی در مورد مزایای مصرف کودهای زیستی ریزوبیومی.
هوشنگ خسروی
چکیده
گندم ماده اصلی در سبد غذایی مردم ایران بوده و تقریباً یک‌سوم از سطح زیر کشت محصولات زراعی در کشور به این محصول مهم اختصاص دارد. مهمترین روش تغذیه گندم، کاربرد کودهای شیمیایی است. با این حال، مصرف نامتعادل و بیش از نیاز گیاه به این کودها، موجب مشکلات زیست‌محیطی میشود. یکی از روشهای مبتنی بر کشاورزی پایدار برای این حل مسئله، استفاده ...
بیشتر
گندم ماده اصلی در سبد غذایی مردم ایران بوده و تقریباً یک‌سوم از سطح زیر کشت محصولات زراعی در کشور به این محصول مهم اختصاص دارد. مهمترین روش تغذیه گندم، کاربرد کودهای شیمیایی است. با این حال، مصرف نامتعادل و بیش از نیاز گیاه به این کودها، موجب مشکلات زیست‌محیطی میشود. یکی از روشهای مبتنی بر کشاورزی پایدار برای این حل مسئله، استفاده از کودهای زیستی است. کودهای زیستی از طریق تثبیت نیتروژن مولکولی، حلکنندگی عناصر نامحلول مانند فسفر و روی، آزادسازی پتاسیم از خاک، تولید سیدروفور و افزایش قابلیت دسترسی آهن، اکسیداسیون گوگرد و تولید مواد محرک رشد، موجب افزایش رشد گیاه میشوند. پژوهشها نشان داده است که استفاده از کودهای زیستی باعث افزایش رشد و عملکرد گندم میشود. کودهای زیستی همچنین از طریق تولید آنزیم ACC-دآمیناز، ترکیبات اسمولیت و پلیساکاریدهای خارج سلولی قادر هستند که در شرایط تنشهای محیطی مانند خشکی و شوری اثرات تنشی در گندم را کاهش دهند. تولید کودهای زیستی به‌ویژه در کشورهای پیشرفته رونق قابل‌توجهی یافته است. در ایران نیز انواعی از کودهای زیستی برای محصولات مختلف ازجمله گندم معرفی شده است. برای کنترل کیفی کودهای زیستی، در برخی کشورها ازجمله ایران دستورالعملهایی تدوین شده است. روش مؤثر و اقتصادی مصرف کودهای زیستی برای گندم به‌صورت بذرمال است. وجود متخصصین ماهر، دانشهای فنی و زیرساختهای لازم در بخش خصوصی از پتانسیلها و فرصتهای مناسب برای رونق تولید کودهای زیستی در زراعت گندم در ایران است. از محدودیتهای مصرف کودهای زیستی میتوان به کم بودن مقدار ماده آلی در خاکهای ایران و هتروتروف بودن باکتریهای مورداستفاده، فراوانی کودهای شیمیایی، نیاز به تجهیزات و ملاحظات خاص و عدم ارتباط مناسب بین بخش پژوهش، تولید و ترویج کودهای زیستی اشاره نمود. برای توسعه پژوهش، تولید و مصرف کودهای زیستی پیشنهاد میشود که استعداد اراضی مختلف در پاسخدهی به کودهای زیستی ویژه گندم مورد بررسی قرار گیرد. همچنین، انجام تحقیقات بنیادی و مولکولی در مورد خصوصیات محرک رشدی ریزجانداران پیشنهاد میشود.
هوشنگ خسروی
چکیده
ایران در یکی از مناطق خشک و نیمه خشک جهان واقع شده است و با توجه به وجود املاح زیاد و شوری موجود در منابع خاک و اّب، ارائه راهکارهای مدیریتی در جهت مقابله با این شرایط محدود کننده حاکم بر کشاورزی ضروری میباشد. اتیلن هورمون گیاهی مهم برای رشد و نمو طبیعی گیاه است. اما در غلظتهای زیاد از جمله در شرایط تنش همانند شوری و خشکی موجب بروز ...
بیشتر
ایران در یکی از مناطق خشک و نیمه خشک جهان واقع شده است و با توجه به وجود املاح زیاد و شوری موجود در منابع خاک و اّب، ارائه راهکارهای مدیریتی در جهت مقابله با این شرایط محدود کننده حاکم بر کشاورزی ضروری میباشد. اتیلن هورمون گیاهی مهم برای رشد و نمو طبیعی گیاه است. اما در غلظتهای زیاد از جمله در شرایط تنش همانند شوری و خشکی موجب بروز مشکل در رشد گیاه میشود. بعضی از باکتریهای محرک رشد گیاه دارای آنزیمی به نام ACC دآمیناز هستند که قادر است پیش ماده اتیلن یعنی 1-آمینوسیکلوپروپان-1-کربوکسیلات (ACC) را به آمونیاک و آلفاکتوبوتیرات تبدیل و از این طریق موجب کاهش مقدار اتیلن ایجاد شده در اثر تنش در گیاه شود. غربالگری باکتریهای بومی خاکهای مناطق تحت تنش خشکی و شوری از نظر فعالیت آنزیمACC دآمیناز، انتقال ژن مذکور به باکتریهایی که دارای سایر خصوصیات منسوب به محرک رشد هستند و همچنین ایجاد گیاهان تراریخته با ژن ACC دآمیناز از مهمترین اقدامات پیشنهادی برای توسعه پژوهش در این زمینه است. وجود منابع غنی از باکتریها در ریزوسفر گیاهان مناطق خشک و شور و توسعه تحصیلات تکمیلی و تعداد قابل توجه علاقه مندان به این گرایش، چشمانداز روشنی فرا روی تحقیقات در این زمینه قرار میدهد.
هوشنگ خسروی
چکیده
ریزبیومها از مهمترین باکتریهای خاکزی هستند که با گیاهان خانواده لگومینوز رابطه همزیستی تثبیت کنندگی نیتروژن مولکولی هوا را دارند. سالانه حدود 30 تا 40 میلیون تن نیتروژن توسط سیستم همزیستی تثبیت میشود. متوسط مقدار تثبیت نیتروژن در لگومها حدود 200 تا 300 کیلوگرم نیتروژندر هکتار در سال میباشد.لگومها نقش مهمی در تغذیه و تأمین ...
بیشتر
ریزبیومها از مهمترین باکتریهای خاکزی هستند که با گیاهان خانواده لگومینوز رابطه همزیستی تثبیت کنندگی نیتروژن مولکولی هوا را دارند. سالانه حدود 30 تا 40 میلیون تن نیتروژن توسط سیستم همزیستی تثبیت میشود. متوسط مقدار تثبیت نیتروژن در لگومها حدود 200 تا 300 کیلوگرم نیتروژندر هکتار در سال میباشد.لگومها نقش مهمی در تغذیه و تأمین پروتئین انسان و دام دارند. بیشترین سطح زیر کشت حبوبات در ایران مربوط به استان لرستان است و حدود 60 درصد از حبوبات درچهار استان لرستان، فارس،خوزستان و آذربایجانشرقی تولید میشود. آذربایجانشرقی و غربی بیشترین سطح زیر کشت لگومهای علوفهای را دارا هستند. پژوهشها نشان داده است تناوب کشت با لگومها و همچنین استفاده از آنها به عنوان کود سبز اثرات قابل توجهی در افزایش نیتروژن خاک دارد. از عوامل محدود کننده تثبیت نیتروژن میتوان به عدم کارایی باکتری بومی در تثبیت نیتروژن، شوری، اسیدیته، کمبود و سمیت عناصر، دما و رطوبت خاک اشاره نمود. بررسی وضعیت ریزوبیومهای بومی همزیست با لگومهای مورد نظر و ضرورت تلقیح و مطالعه امکان کشت لگومهای جدید با توان تثبیت بالا در مناطق مورد نظر و یا در تناوب با سایر محصولات از مهمترین پیشنهادات در این زمینه است. عملیاتی نمودن راهکارهای ارائه شده در این مقاله به همراه آموزش و ترویج پیشرفتهای اخیر در این زمینه برای آگاهی دادن در جهت فواید و مزایای کود سبز و کشت لگوم به عنوان رهیافتی امیدوارانه در نظر گرفته میشود
هوشنگ خسروی
چکیده
ازتوباکتر باکتریگرم منفی، هوازی، شیمیوارگانوتروف در اشکال میلهای، کروی و بیضوی می باشد. این باکتری متعلق به رده گاما-پروتئوباکتریها و خانواده سودوموناداسه بوده و هفت گونه دارد. ازتوباکتر فاقد توان اسپورزایی است ولی معمولاً تشکیل کیست میدهد. گونه‌های مختلف ازتوباکتر از مناطق بسیار گرم و حاره تا مناطق قطبی و در محدوده ...
بیشتر
ازتوباکتر باکتریگرم منفی، هوازی، شیمیوارگانوتروف در اشکال میلهای، کروی و بیضوی می باشد. این باکتری متعلق به رده گاما-پروتئوباکتریها و خانواده سودوموناداسه بوده و هفت گونه دارد. ازتوباکتر فاقد توان اسپورزایی است ولی معمولاً تشکیل کیست میدهد. گونه‌های مختلف ازتوباکتر از مناطق بسیار گرم و حاره تا مناطق قطبی و در محدوده pH 3 تا 9یافت میشوند. با اینحال عمدتاً در خاکهای خنثی تا قلیائی یافت میشوند. ازتوباکتر قادر به تثبیت نیتروژن مولکولی به صورت غیر همزیست میباشد. این باکتری میتواند انواع اسیدهای آمینه، ویتامین‌‌‌ها و هورمونهای محرک رشد گیاه و انواع اگزوپلیساکاریدها را سنتز کند. تعداد ازتوباکتر در خاک معمولا کمتر از 104 است. میانگین تعداد ازتوباکتر در برخی خاکهای کشاورزی ایران 103×5/1 سلول در هر گرم خاک گزارش شده است. نقش ازتوباکتر در رشد گیاه به واسطه تولید هورمونهای محرک رشد، توان حلکنندگی فسفاتهای نامحلول، افزایش جذب عناصر، تثبیت نیتروژن، افزایش مقاومت به تنشها و بیوکنترل عوامل بیماریزای گیاهی میباشد. برخی سویههای ازتوباکتر پتانسیل خود را در زیست پالایی اراضی آلوده نشان دادهاند. نتایج معنیداری در مورد اثر تلقیح ازتوباکتر بر رشد محصولات مختلف از جمله غلات، سبزیجات و درختان مثمر بدست آمده است. نیاز ازتوباکتر به مواد کربنی ساده و کمبود مواد آلی در بسیاری از خاکهای کشاورزی، عدم قطعیت در تکرارپذیری و اثربخشی مایه تلقیح ازتوباکتر و عدم توان رقابت با کودهای شیمیایی در افزایش عملکرد محصول از مهمترین دلایل رونق کمتر استفاده تجاری از مایه تلقیح ازتوباکتر است. با اینحال توان ماندگاری طولانی مدت ازتوباکتر در خاک و بستههای مایه تلقیح و قابلیت کاربرد آن برای محصولات مختلف از مهمترین مزیتهای نسبی ازتوباکتر است. تجمیع صفات مختلف محرک رشد در یک سویه و پژوهش در مورد ایجاد توان برقراری رابطه همزیستی ازتوباکتر با گیاهان مهم کشاورزی از جمله غلات از طریق بررسیهای مولکولی از مهمترین پیشنهادات برای ادامه پژوهشها در این مورد میباشد.
هوشنگ خسروی
چکیده
تثبیت زیستی نیتروژن اتمسفری (N2) پدیدهای انحصاری است که توسط گروه خاصی از ریزجانداران پروکاریوت به نام دی ازوتروفها و توسط سیستم آنزیمی نیتروژناژ آنها انجام میشود. این گروه شامل باکتریها، اکتینومیستها و سیانوباکتریها میباشند. سیستمهای تثبیت نیتروژن شامل همزیستی، همیاری و آزادزی میباشند. در سیستم آزادزی، ...
بیشتر
تثبیت زیستی نیتروژن اتمسفری (N2) پدیدهای انحصاری است که توسط گروه خاصی از ریزجانداران پروکاریوت به نام دی ازوتروفها و توسط سیستم آنزیمی نیتروژناژ آنها انجام میشود. این گروه شامل باکتریها، اکتینومیستها و سیانوباکتریها میباشند. سیستمهای تثبیت نیتروژن شامل همزیستی، همیاری و آزادزی میباشند. در سیستم آزادزی، بدون نیاز به حمایت گیاه، تثبیت نیتروژنانجام می شود. ازتوباکتر به عنوان اولین دیازوتروف آزادزی بیش از یک قرن پیش کشف شد. حدود نیم قرن پیش این باکتری در کشاورزی به عنوان مایه تلقیح استفاده شد. امروزه در برخی کشورها مقادیر فراوانی از انواع باکتریهای دیازوتروف به عنوان مایه تلقیح مصرف میشود. در ایران نیز چند سالی است تولید برخی از این فرآوردهها آغاز شده است. حاملهای مناسب برای تهیه مایه تلقیح باکتریهای آزادزی شامل برخی مواد آلی و معدنی شامل تورب، پرلیت، زغال چوب، سبوس، ملاس نیشکر و سایر موارد مشابه می باشند. جمعیت موجود در مایه تلقیح معمولا به صورت تعداد ریزجانداران در میلیلیتر یا گرم مایه تلقیح گزارش و برای مقدار معینی بذر یا در مقیاس هکتار توصیه میشوند. کاربرد این مایه تلقیحها به صورت مصرف خاکی، بذر مال، آغشته کردن نهال، یا کاربرد در منطقه ریشه درخت می باشد. ایجاد رابطه همزیستی تثبیت نیتروژن در غیر لگوم ها بویژه در غلات مهمترین چشم انداز آینده در این زمینه است. انجام تحقیقات بنیادی بر روی تثبیت نیتروژن در غلات مهمترین پیشنهادی است که در این رابطه می توان ارائه نمود.