کاربرد جلبک دریایی در صنعت کشاورزی

مقدمه:

افزایش رشد جمعیت و نیاز آنها به غذا ضرورت افزایش سطح زیر کشت و افزایش تولید در واحد سطح را دو چندان نموده است ازاین رو درک صحیحی از شناخت نیازهای غذایی گیاه و مدیریت در مصرف آن ها جهت دستیابی به بالاترین و با کیفیت ترین سطح تولید محصولات از اهمیت بسیاری برخوردار می باشد. در این راستا بشر به دستاورد های زیادی دست یافته که یکی از آن ها استفاده از جلبک های دریایی در تغذیه گیاهان می باشد. امروزه از جلبک های دریایی در صنایع مختلفی اعم از صنعت کشاورزی، داروسازی، رنگ سازی و … استفاده می نمایند.

• آشنایی با جلبک های دریایی

جلبک ها از جمله ساده ترین موجودات کلروفیل دار و اغلب آبزی می باشند که از تنوع بسیاری برخوردارند که بر اساس رنگدانه، مواد ذخیره ای، شکل کلروپلاست، شکل ظاهری و تاژک طبقه بندی شده اند و شاخه های متعددی را از جمله جلبک های سبز، جلبک های سبز-آبی، جلبک های سبز-زرد، جلبک های قرمز و جلبک های قهوه ای در بر می گیرند. از این میان جلبک های قهوه ای به علت خصوصیات ویژه و مواد ذخیره ای از اهمیت بیشتری برخوردار می باشند. جلبک های دریایی قهوه ای اولین بار در قرن ۱۹ توسط ساحل نشینان به عنوان کود مورد استفاده قرار گرفتند.

تحقیقات علمی مختلف ثابت کرده است که استفاده از جلبک های دریایی به علت دارا بودن میزان بالای فیبر، مواد معدنی، عناصر کمیاب و همچنین تولید ترکیبات ضد استرس و …در صنعت کشاورزی و باغبانی موجب افزایش محصول، افزایش جذب مواد غذایی، افزایش جوانه زنی بذور، تعدیل PH خاک، افزایش مقاومت گیاهان نسبت به بسیاری از تنش های محیطی و نیز مقاومت نسبت به آفات و بیماری ها می گردد.

عصاره جلبک های دریایی با افزایش غلظت مواد معدنی درون سلول های گیاهی موجب افزایش غلظت شیره در آوند های گیاهی شده و در نتیجه منجر به افزایش مقاومت گیاهان در برابر سرما می شود. استفاده و محلول پاشی منظم از محصولات حاوی جلبک دریایی منجر به افزایش مقاومت گیاهان نسبت به تنش های محیطی و فیزیولوژیکی شده و از طرفی دیگر با تحریک تولید فیتوالکسین در گیاهان موجب افزایش مقاومت آنها نسبت به بسیاری از بیماری ها می گردد. همچنین کربوهیدرات های موجود در عصاره جلبک های دریایی مانند لامینارین و فاکوایدن باعث افزایش فعالیت میکروارگانیسم های مفید خاک شده و بدین وسیله جمعیت قارچ های بیماری زای خاک را از طریق رقابت کاهش می دهد.

• برخی از ترکیبات موجود در عصاره جلبک دریایی

⇐ آلجیناز: آلجیناز یک ترکیب شیمیایی است که از توالی زنجیره ای از اسیدهای آلی بوجود می آید و کاملا محلول در آب بوده و به سرعت آب را جذب می کند. همچنین به علت دارا بودن خاصیت پایدار کنندگی و ضخامت دهندگی می تواند در استحکام دیواره سلولی گیاهان بسیار موثر واقع شود.

⇐ فاکوایدان: فاکوایدن یک نوع پلی ساکارید سولفاته است که حتی به عنوان یک ترکیب در مکمل های غذایی نیز استفاده می گردد. فاکوایدن در گونه های مختلف جلبک دریایی قهوه ای یافت می شود.

⇐ لامینارین: لامینارین را می توان به عنوان یک منبع ذخیره گلوکان ( پلی ساکارید گلوکز ) در جلبک های دریایی قهوه ای معرفی نمود.

⇐ فیتوالکسین: از اثرات مهم فیتوالکسین می توان به خاصیت ضد سرطانی و آنتی اکسیدان و نقش آنها در خنثی کردن رادیکال های آزاد اشاره نمود.

• اثرات و فواید کاربرد عصاره جلبک دریایی در گیاهان

∴ افزایش تحمل گیاهان به استرس ها و تنش های محیطی:

اثرات ضد استرسی مواد ارگانیکی که از جلبک های دریایی مشتق می شوند به فعالیت سیتوکنین مربوط می باشند. سیتوکنین با تشکیل زانتین، آدنین و پورین رادیکال های آزادی که منجر به استرس می شوند را مهار می کند. عصاره جلبک های دریایی با افزایش محتویات معدنی و مایعات درون سلولی باعث افزایش مقاومت گیاهان نسبت به سرما می شود.

∴ تقویت سیستم دفاعی گیاهان:

پلی ساکاریدهای سولفاته موجود در عصاره جلبک های دریایی قابلیت آنتی اکسیدانی و ضد قارچی قابل ملاحظه ای دارند لذا استفاده منظم از این ترکیبات بر روی گیاهان باعث القاء پاسخ های دفاعی گیاهان در برابر قارچ ها، باکتری ها و ویروسها می گردد. همچنین لامینارین موجود در جلبک های دریایی باعث تحریک تولید تنظیم کننده های مهم رشد، ترکیبات ضد قارچی ( فیتوالکسین ) و آنزیم های هیدرولیز کننده مانند کیتیناز و گلوکاناز در گیاهان می شود.

∴ تاثیر بر میزان رشد ریشه گیاهان:

کاهش رشد ریشه در اثر کاهش دما باعث کاهش ظرفیت جذب آب و مواد معدنی توسط ریشه گیاهان و به دنبال آن اثرات ثانویه ناشی از کمبود آب و عناصر غذایی در گیاهان ظاهر می شود. در دماهای پایین شکل و میزان انتقال مواد معدنی تغییر پیدا می کند در نتیجه رشد ریشه و در نهایت میزان رشد گیاه کاهش پیدا می کند. همچنین سرما باعث کاهش سنتز بسیاری از ترکیباتی که در ریشه صورت می گیرد از قبیل هورمون ها، اسیدهای آمینه و برخی از ویتامین ها می شود و سرعت انتقال این مواد از ریشه به ساقه را کاهش می دهد. برخی از ترکیبات موجود در جلبک های دریایی مانند بتائین، مانیتول و … از اختلال رشد ریشه در اثر تنش دمایی جلوگیری می کنند.

∴ افزایش میزان فتوسنتز و سبزینگی گیاهان:

فتوسنتز یکی از فرایند های حساس به سرما است به گونه ای که سرما باعث کاهش عملکرد فتوسیستم ۲ و توقف فعالیت فتوسنتز می شود. همچنین تنش سرمایی باعث اختلال در تولید کلروفیل و بروز آسیب در واکنش های کلروپلاست می شود. مطالعات مختلف نشان داده که استفاده از عصاره جلبک های دریایی باعث افزایش میزان کلروفیل برگ ها و تحریک فتوسنتز و در نتیجه تولید بهتر قند و نشاسته در گیاهان می شود.

∴ تامین هورمون های گیاهی:

عصاره جلبک های دریایی حاوی هورمون هایی نظیر اکسین، جیبرلین، سیتوکنین، فنیل استیک اسید و … می باشد. این هورمون ها علاوه بر تاثیر بر روی تقسیم سلولی گیاهان و طویل شده سلول ها باعث مقاومت گیاه نسبت به تنش های دمایی و آفات می شوند.

∴ بهبود کیفیت خاک:

جلبک های دریایی به علت دارا بودن میزان بالای فیبر نقش مهمی در نرم کردن بافت خاک و حفظ رطوبت آن دارند. استفاده از ترکیبات حاوی جلبک دریایی علاوه بر افزایش حاصلخیزی بافت خاک به علت دارا بودن برخی از عناصر غذایی مانند پتاسیم، فسفر، عناصر ریز مغذی و … یک کود بیولوژیکی ایده آل برای گیاهان محسوب می شود.