جلبک دریایی

Seaweed                               

جلبک دریایی

جلبک دریایی شامل تمام مواد مغذی ماکرو و میکرو مورد نیاز گیاه (حاوی بیش از 2/1 درصد نیتروژن، 2/0 تا 3/1 درصد فسفر و 8/2 تا 10 درصد پتاسیم )، همه عناصر کمیاب، آلجینیک اسید، ویتامین ها، اکسین ها، حداقل دو نوع جیبرلین و آنتی بیوتیک ها است.
جبلک دریایی باعث کمک به بهبود بافت خاک (نرم و ریز بافت شدن خاک) و چگونگی عملکرد آن در حفظ رطوبت خاک برای گیاهان تحمل سرمای بیشتر، افزایش قدرت جوانه زنی بذر و ظرفیت بیشتر جذب عناصر کمیاب می شود. جلبک دریایی بصورت تازه، جامد(پودر) و عصاره(مایع) کاربرد دارد که البته عصاره(مایع) آن فاقد ویتامین می باشد ولی سایر موارد را دارد.
آلجینیک اسید به عنوان تهویه کننده خاک (از طریق نگهداری آب)، بهبود دهنده شرایط گیاه (به دلیل نگهداری آب به شکل خمیر ویسکوز در دیواره سلول است) در جلبک دریایی وجود دارد. این ویژگی های خاص آلجینیک اسید باعث دریافت رادیکال های فلزی (جیوه، سرب، کادمیم و …) و تبدیل به نوعی از پلیمرهای درشت مولکول و سنگین در خاک می شوند.
اکسین در جلبک دریایی شامل ایندول-استیک اسید برای اولین بار در سال 1933 و همچنین در 1958 در جلبک های Laminaria و Ascophyllumاستفاده شده برای تولید جلبک دریایی جامد(پودر) و عصاره (مایع) کشف شد. این اکسین ها سبب تحریک رشد از طریق افزایش تعداد سلول ها، در مقابل، آن دو نوع اکسین متفاوت از انواع شناخته شده بدون افزایش تعداد آنها به سادگی سبب افزایش اندازه آنها می گردند. همچنین، یکی از اکسین ها همزمان رشد بخشهای هوایی و ریشه گیاهان تحریک می کند و در این مورد اختلاف آن با اسید ایندول استیک و مشتقات آن، این است که باعث بزرگ شدن سلول ها می شود نه تقسیم سلولی.
انجمن تحقیقات کشاورزی آمریکا در سال 1947 گزارش دادند: اضافه شدن 1/0 گرم آلجینات سدیم به 100 گرم خاک قدرت نگهداری آب را تا 11 درصد افزایش می دهد. این نخستین طریقی است که جلبک دریایی وضعیت خاک را بهبود می بخشد. این به نوبه خود منجر به هوادهی بهتر و افزایش مویینگی، تحریک سیستم ریشه گیاهان برای رشد بیشتر و تحریک باکتری های خاک برای فعالیت بهتر می شود.
مواد مترشحه توسط باکتری خاک در حضور جلبک دریایی شامل مواد شیمیایی آلی شناخته شده بعنوان اسید چرب غیر اشباع هستند. اسیدهای چرب غیر اشباع شبیه اسید آلجینیک در خاک تاثیر مستقیمی بر بهبود خاک و تثبیت خاک نیز دارد. به این معنی که عامل بهبود خاک یعنی آلجینیک اسید از جلبک دریایی تجزیه نشده به دست آمده است.
اضافه شدن جلبک دریایی به خاک باعث افزایش جمعیت باکتری های مفید می شود. مسئله ای که کمتر مورد توجه قرار گرفته است. اساساً، افزودن جلبک دریایی جامد)پودری( منجر به کاهش موقت نیتروژن قابل دسترس برای محصولات می شود زیرا قبل از قابل استفاده شدن برای گیاه نیتروژن موجود در خاک را مصرف می کند(دوره تا 15 هفته می تواند باشد)، پس از آن نیتروژن کل (قابل جذب) افزایش قابل توجهی می یابد اما جلبک دریایی مایع(عصاره) از لحظه مصرف برای گیاه قابل استفاده می باشد و هیچ نیتروژنی مصرف نمی کند.
برای انجام این کار به شکل موثر، باکتری به نیتروژن نیاز دارد، چیزی که از نخستین منبع در دسترس می گیرد. به این معنی که بعد از اضافه شدن جلبک دریایی جامد(پودری) به خاک، دوره ی زمانی وجود دارد که مقدار نیتروژن در خاک در دسترس گیاه کاهش می یابد. در طول این دوره ممکن است جوانه زنی بذر، تغذیه و رشد گیاهان بیشتر یا کمتر شود. این کمبود موقت نیتروژن هر گاه ماده گیاهی تجزیه نشده جدیدی به خاک اضافه شود اتفاق خواهد افتاد.
زمانی که جلبک دریایی، یا در واقع هر ماده آلی تجزیه نشده، با قرار گرفتن در خاک مورد تهاجم باکتری های تجزیه کننده قرار گرفته، به واحدهای ساده تری می شکند؛ در یک کلمه (توسط باکتری) تجزیه می شود.
جلبک دریایی واجد تمام عناصر شناخته شده کمیاب است. این نیز مهم است که این عناصر به شکل قابل استفاده توسط گیاه در جلبک دریایی وجود دارند. مشاهدات حاکی از آن است که این عناصر از طریق حلقوی شدن برای استفاده توسط گیاه آماده می شوند، آنچه که حاصل ترکیب اتم عنصر معدنی با مولکول ماده آلی است. به این طریق، مشکل جذب بسیاری از عناصر کمیاب و خصوصاً آهن که در شکل های معمول موجود در طبیعت قابل جذب به وسیله گیاهان و جانوران نمی باشند حل شده است. دلیل این امر بیرون کشیدن عناصر کمیاب از محلول به وسیله کربنات کلسیم در خاک های آهکی است، بنابراین درختان میوه ای که در این خاک ها رشد می کنند با فقدان آهن روبه رو بوده و اغلب به بیماری فقر آهن مبتلا می باشند. به این دلیل است که گیاهانی مانند گل صد تومانی و آزالیا، که کاملاً به کمبود آهن حساسند، فقط قادر به رشد در خاک های اسیدی هستند. در این خاک ها، آهن با عناصری که نمک های غیر محلول در آب و غیر قابل جذب توسط گیاه را پدید می آورند ترکیب نمی شود، از اینرو به فراوانی در اختیار گیاه است.
ترکیبات استخراج شده از جلبک دریایی به روش هیدرولیز، عناصر کمیاب را به شکل دیگری نیز “حمل” می کنند. علی رغم این واقعیت که مایع قلیایی، دارای pH=9، در شرایط معمولی باید خود به خود سبب ته نشین شدن عناصر کمیاب شود. این ته نشین شدن در عصاره استخراج شده از جلبک دریایی اتفاق نمی افتد زیرا عناصر کمیاب موجود در آن، همچنان بخشی از ترکیبات قوی تر آلی می باشند.
توصیه می گردد مایع جلبک دریایی از جامد آن جدا شود. به این ترتیب امکان استفاده از بخش مایع برای پاشش مستقیم روی گیاه پدید می آید. مشخص است که کانی های اسپری شده از سطح برگ جذب و وارد شیره گیاهی می شوند. بر اساس تجربیات حاصل، پیشنهاد می گردد آن بخش از نیاز گیاه به عناصر کمیاب که از طریق پاشش مستقیم مواد روی برگ گیاه تأمین خواهد شد به مراتب رقیق تر از عصاره ای باشد که به خاک افزوده می شود.
ممکن است پاشیدن عصاره جلبک دریایی سبب ایجاد روندهای متابولیک خاصی در برگ شود که مواد غذایی ذخیره شده در برگ را آزاد سازد. مشخص گردیده؛ عناصر کمیاب جذب شده از خاک که توسط گیاه به بافت برگ آورده شده اند، قادر به تجمع در برگ می باشند.
و اگر، بر اساس نظر (E.I. Rabinowitch) در یک مطالعه استاندارد در مورد فتوسنتز؛ بخش قابل توجهی از فتوسنتز به وسیله باکتری ها در سطح برگ انجام می شود، اسپری کردن عصاره جلبک دریایی روی برگ سبب تغذیه و تقویت آنها شده و شدت فتوسنتز را افزایش خواهد داد. در حالت مایع عناصر ریز مغذی بیشتری جذب گیاه می شود چون مایع قابلیت کلات شدن بسیار شدیدی دارد و می توان در این حالت از کلات های مصنوعی هم استفاده کرد.
حال به بحث در مورد آنتی بیوتیک های جلبک دریایی می پردازیم. قابل بحث، نه به این دلیل که در وجود مواد درمانی در جلبک دریایی تردیدی وجود دارد، به این دلیل که ماهیت ارزشمند آن مواد برای ما ناشناخته است. موادی که برای سهولت آنها را آنتی بیوتیک می نامیم.
مشخص شده گیاهانی که با جلبک دریایی تقویت می شوند در برابر آفات و بیماری ها مقاوم می باشند، نه تنها به حشرات مکنده شیره گیاهی مانند عنکبوت قرمز، کرم ها و شته ها بلکه به زخم، کپک و قارچ. کنترل بیماری های گیاهی از طریق کاربرد ترکیباتی که فعالیت پاتوژن ها را کاهش داده یا متوقف می کنند یک تکنیک پذیرفته شده است. به این طریق، پاشیدن استرپتومایسین روی برگ درختان سیب و گلابی، بلایت آتشین را درمان خواهد کرد. آنتی مایسین و اسیدمالونیک با ویروس موزائیک توتون مقابله می نمایند. کنترل بیماری های گیاهی با استفاده از پاشیدن مواد روی گیاه؛ درمان شیمیایی نامیده می شود و نخستین بار در یک مقاله مفید با عنوان “مرور سالانه فیزیولوژی گیاهی” در سال 1959 توسط دو نفر از محققین ایستگاه تحقیقات تجربی کشاورزی کنتیکت ایالات متحده امریکا به نامهای (A.E.Dimond & James G. Horsfall) عنوان گردیده است.
در گزارش سالانه 1963 موسسه تحقیقات جلبک دریایی نخستین مشاهدات ثبت شده حاکی از کنترل بیماری ها در اثر افزودن کود آلی Hitherto بوده است. اکثر دانشمندان کشاورزی بر این باورند که ارزش کودهای آلی خاک عبارت است از توانایی آنها در کمک به جذب ازت، فسفر و پتاس توسط گیاه به علاوه مقداری مواد اضافی به عنوان نرم کننده های خاک.
دلیل اینکه چرا جلبک دریایی در روندهای کنترل بیولوژیک بیماری های گیاهی شرکت می کنند هنوز مشخص نشده است. قارچ ها و باکتری ها خاک قادر به تولید طبیعی آنتی بیوتیک های شناخته شده ای هستند که سبب پایین نگه داشتن جمعیت پاتوژن گیاهی شده و زمانی که این آنتی بیوتیک ها به مقدار کافی تولید شدند وارد گیاه می شوند و به مقاومت در برابر بیماری ها کمک می کنند. تولید آنتی بیوتیک ها در خاک با مواد آلی بالا افزایش یافته است، و ممکن است که جلبک دریایی هم این روند را تسریع نماید.

منابع
seaweed in agriculture and horticulture, by stephenson,1968.
Seaweed for plants, Robert Kourik