میکروارگانیسم ها

میکروارگانیسم های مفید فراهم کننده مواد مغذی و سودمند برای حیات موجودات کره زمین:

جمعیت های میکروارگانیسم های مفید خاک عناصر اساسی و بنیادی مانند اکسیژن، کربن، نیتروژن و گوگرد را به فرم و اشکالی تبدیل می کنند که برای سایر موجودات زنده دسترسی پذیر یا قابل استفاده باشد. بدون این جوامع میکروارگانیسمی که نقش تجزیه کردن و پوساندن این عناصر را دارند، زندگی برای سایر موجودات زنده امکان پذیر نمی باشد.میکروارگانیسم ها همچنین تقریبا نیمی از فرآیند های فتوسنتز را بر روی کره زمین انجام می دهند، سطح اکسیژن را افزایش داده و کربن دی اکسید را کاهش می دهند.

هم حیوانات و هم گیاهان با جوامع میکروارگانیسم های مفید ارتباط نزدیکی دارند که باعث می شود مواد مغذی برای این دسته از موجودات بیشتر در دسترس باشد، از گیاهان و حیوانات در برابر بیماری ها محافظت می کند و ویتامین های ضروری یا ترکیبی را ایجاد می کنند.

به عنوان مثال، بدن هر انسان می تواند میزبان 10 میکروارگانیسم به ازاء هر سلول انسانی باشد و این میکروارگانیسم ها به گوارش، تولید ویتامین K، تقویت سیستم ایمنی بدن و سم زدایی بدن از مواد شیمیایی مضر کمک می کند. البته میکروارگانیسم ها برای تهیه بسیاری از غذاهایی که از خوردن آن ها لذت می بریم از جمله نان، پنیر ضروری هستند.

نقش میکروارگانیسم ها در تقویت رشد و حفظ سلامتی گیاه، خاک و محیط زیست:

میکروارگانیسم های مفید، رشد گیاه را تقویت می کنند و دسته مهمی از موجودات زنده ی داخل می باشند که در ریزوسفر یا همان محل ریشه گیاهان وجود دارند و توانایی ساکن شدن در محل ریشه گیاهان و تقویت آن ها را دارند.

تأثیر مثبت میکروارگانیسم های مفید از طریق حل محلول فسفر، تثبیت نیتروژن، تولید مواد مغذی گیاهی و فیتو هورمون ها، محافظت در برابر پاتوژن ها و بازیابی از شرایط تنش زا محیطی حاصل می شود. کودهای حاوی میکروارگانیسم های مفید جایگزینی قابل توجه برای کودهای شیمیایی است که برخلاف کود های شیمیایی باعث آلودگی محیط زیست نمی شوند.

از میکروارگانیسم های مفید برای افزایش عملکرد و بازدهی محصولات زراعی به روش سازگار با محیط زیست و با تکیه بر اصول کشاورزی پایدار استفاده می شود. بزرگترین مشکل امروز، کیفیت بسیار پایین چنین محصولات زراعی است که منجر به کم شدن اعتماد می شود و تجارت را بسیار دشوار می کند. برای افزایش تولید و در نتیجه تجاری سازی کودهای حاوی میکروارگانیسم های مفید باید از کیفیت و پایداری مطلوبی برخوردار باشند.

میکروارگانیسم های مفید از میکروارگانیسم های ترکیبی رشد کرده در محیط کشت و به صورت طبیعی تشکیل شده است که می توانند به عنوان ماده تلقیحی برای افزایش  تنوع و گوناگونی میکروارگانیسمی خاک و گیاهان استفاده می شوند.

میکروارگانیسم های مفید بهبود دهنده کیفیت و سلامت خاک و محصولات زراعی:

تحقیقات نشان داده است که تلقیح میکروارگانیسم های رشد کرده در محیط کشت با اکوسیستم خاک یا گیاه می تواند کیفیت و سلامت خاک و همچنین رشد، عملکرد و کیفیت محصولات زراعی را بهبود بخشد.میکروارگانیسم های مفید شامل گونه های منتخب از میکروارگانیسم ها از جمله جمعیت عمده باکتری های اسید لاکتیک و مخمرها، و تعداد کمی از باکتری های فتوسنتتیک، اکتینومیست ها و انواع دیگر میکروارگانیسم ها هستند که همه اینها با یکدیگر سازگار و می توانند در محیط کشت مایع همزیستی داشته باشند.

میکروارگانیسم های مفید جایگزینی برای سایر روشهای مدیریت خاک نمی باشد. با این حال، این یک روش برای بهینه سازی شیوه های مدیریت خاک و گیاهان مانند تناوب کشت، استفاده از اصلاح کننده های ارگانیک خاک، حفظ خاکورزی، بازیافت بقایای محصولات زراعی و کنترل بیولوژیکی آفات است.

تلفیق مولفه های ضروری برای داشتن محصولات زراعی و دامی مطلوب:

کشاورزی از دیدی گسترده، فعالیتی نیست که همه امور را بدون مداخله به دوش طبیعت رها کند، بلکه فعالیتی انسانی است که در آن کشاورز تلاش می کند تا فاکتورهای بوم‌شناسی کشاورزی و عوامل مربوط به بهره برداری را برای تولید بهینه محصولات زراعی و دامی ادغام یا تلفیق می کند. بنابراین، منطقی است که فرض کنیم کشاورزان باید به روشها و وسایل کنترل میکروارگانیسم های مفید خاک به عنوان مؤلفه مهم محیط کشاورزی علاقه مند باشند.

با این حال، این ایده اغلب توسط افراد معتقد به طبیعت و حامیان کشاورزی طبیعی و کشاورزی ارگانیک رد شده است. آن ها بر پایه استدلال و دلیل معتقد هستند که میکروارگانیسم های مفید خاک هنگام اعمال اصلاحات کننده های ارگانیک به عنوان کربن، انرژی و منابع مغذی به خاک، به طور طبیعی افزایش می یابند. در واقع ممکن است در شرایطی که مقدار زیادی مواد آلی به آسانی برای بازیافت که اغلب در کشاورزی در مقیاس کوچک دسترس می باشد، صادق باشد.

هر چند در بیشتر موارد میکروارگانیسم های خاک می توانند مفید یا مضر باشد که اغلب هنگامی که محصولات زراعی در مناطق مختلف کشاورزی و به صورت یک توالی مناسب (مانند تناوب محصولات زراعی) و بدون استفاده از سموم دفع آفات رشد داده شده و کشت می شوند، کنترل می شوند.

به همین دلیل است که دانشمندان مدت ها است که علاقه مند به استفاده از میکروارگانیسم های مفید به عنوان تلقیح کننده خاک و گیاه برای تغییر تعادل میکروبیولوژیکی به گونه ای که باعث افزایش کیفیت خاک، بازدهی و کیفیت محصولات زراعی می شوند .

استفاده از میکروارگانیسم ها برای تولید محصولات زراعی با کیفیت و تامین مواد غذایی پایدار:

اکثر افراد به توافقی رسیده اند که یک قانون پایه ای برای کشاورزی تضمین می کند محصولات زراعی خاص با توجه به نیازهای اقلیمی و زراعی آنها رشد یابند. با این حال، در بسیاری از موارد، اقتصاد کشاورزی مبتنی بر نیروهای بازار است که خواهان تأمین مواد غذایی پایدار هستند و به همین دلیل، استفاده از زمین های زراعی برای استفاده از پتانسیل کامل تولید و محصول دهی پربار در طول سال ضروری می شود.  

هدف از برنامه اصلاح نژاد یا برنامه به نژادی محصولات زراعی، بهبود و ارتقاء تولید، حفظ و کیفیت محصولات زراعی است. ارقام زراعی بهبود داده شده همراه با روش های بهبود یافته زراعتی و مدیریت خاک، امکان رشد طیف گسترده ای از محصولات کشاورزی و محصولات باغی در مناطقی که زمانی مقرون به صرفه نبوده است را فراهم کرده است.

کشت این محصولات زراعی در چنین محیط های متنوع، به طور قابل توجهی به تأمین مواد غذایی ثابت در بسیاری از کشورها کمک کرده است. با این حال، تا حدودی طعنه آمیز است که محصولات زراعی جدید با توجه به کیفیت تغذیه ای یا دسترسی زیستی به آنها پس از مصرف، تقریباً هرگز انتخاب نمی شوند. 

برای تقویت مفهوم کنترل و استفاده از میکروارگانیسم های مفید برای تولید و حفظ محصولات زراعی، یک نفر باید اجزای اساسی و پایه ای برای رشد و محصول دهی گیاهان شامل نور (شدت نور، طول روز و کیفیت نور)، کربن دی اکسید، آب، مواد مغذی (آلی – معدنی)، نوع خاک و میکروفلورای خاک را به طور هماهنگ انجام دهد. بنابراین روابط متقابل، مشترک و حیاتی، می توان یک فناوری جدید و یک سیستم تولید انرژی بیولوژیکی کارآمدتر را پیش بینی کرد.

میکروارگانیسم های مفید برای کیفیت خاک و کشاورزی پایدارتر:

همانطور که در ادامه توضیح خواهیم داد، رشد و نمو محصول زراعی به طور نزدیک با ماهیت میکروفلورای خاک، به ویژه در مجاورت نزدیک به ریشه های گیاه ، یعنی ریزوسفر مرتبط است. بنابراین، غلبه بر محدودیت های فن آوری های کشاورزی مرسوم و سنتی بدون کنترل میکروارگانیسم های خاک دشوار خواهد بود.

این عقیده خاص بیشتر تقویت می شود زیرا تکامل بیشتر صورت های زندگی بر روی زمین و محیط  آنها توسط میکروارگانیسم ها استوارتر است. بیشتر فعالیتهای بیولوژیکی یا زیستی تحت تأثیر وضعیت این واحدهای غیر قابل مشاهده و کوچک زندگی قرار دارند.

از این رو، برای افزایش قابل توجه تولید مواد غذایی، لازم است ارقام زراعی با قابلیت های ژنتیکی بهبود یافته (به عنوان مثال پتانسیل بازدهی بیشتر، مقاوم در برابر بیماری و کیفیت تغذیه ای) و با سطح بالاتری از رقابت محیطی بویژه در شرایط تنش (یعنی بارندگی کم، دمای بالا، کمبود مواد مغذی و رشد علفهای هرز) پرورش داد.

عوامل موثر در بازدهی تولید محصولات کشاورزی و تاثیر میکروارگانیسم ها بر آن:

بازدهی پایین تولید محصولات کشاورزی ارتباط نزدیکی با تناسب ضعیف تبدیل انرژی دارد که به نوبه خود تحت تأثیرعوامل فیزیولوژیکی گیاه، محیط و سایر عوامل بیولوژیکی یا زیستی از جمله میکروارگانیسم های خاک قرار دارد. میکروفلورای خاک و ریزوسفر می تواند رشد گیاهان را تسریع کرده و با تولید مواد فعال زیستی، مقاومت گیاهان را در برابر بیماری ها و حشرات مضر را تقویت کند.

میکروارگانیسم ها مفید محیط رشد گیاهان را حفظ می کنند و می تواند بر کیفیت خاک و محصول زراعی تأثیرات اولیه داشته باشد. طیف گسترده ای از نتایج بسته به تسلط و فعالیت های این میکروارگانیسم ها در هر زمان متحمل است.

با این حال، یک توافق همگانی و عام رو به رشد وجود دارد که  با آن می توان به حداکثر بازده اقتصادی محصولات زراعی با کیفیت بالا و بازدهی خالص بالاتر، بدون استفاده از کودهای شیمیایی و آفت کش ها را بدست آورد. تا همین اواخر حتی تصور نمی شد با استفاده از روش های معمول کشاورزی این کار امکان پذیر باشد.

به هر حال، مهم است که بدانیم که بهترین شیوه های مدیریت خاک و محصول زراعی برای دستیابی به یک کشاورزی پایدار، باعث افزایش قدرت رشد، تعداد و فعالیت های میکروارگانیسم های مفید خاک می شود که به نوبه خود، می تواند باعث بهبود رشد، عملکرد، بازدهی و کیفیت محصولات زراعی شود. اساساً، کیفیت خاک پایه و اساس یک کشاورزی پایدار است.