تأثیر هیومیک‌ اسید در جذب بهتر مواد معدنی و بهبود کیفیت محصول

هیومیک اسید ترکیبی پیچیده از مولکول های بزرگ و در هم تنیده است و می تواند یون های فلزی و عناصر غذایی موجود در خاک را بصورت کلاته در آورد. این ترکیبات با قابلیت ترمیم ساختار خاک باعث نفوذ پذیری بسیار بیشتر در خاک های رسی می شود. هیومیک اسید کمک می کند ریشه گیاهان زراعی و درختان میوه توسعه بهتر و سریعتری داشته باشند. همچنین هیومیک اسید باعث می شود خاک های سبک و شنی قابلیت حفظ رطوبت بیشتری از خود نشان دهند، به گونه ای که نیاز آبی در این زمین ها پس از کاربرد  اسید هیومیک به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. اسید هیومیک از آبشویی املاح معدنی و مواد غذایی نیز جلوگیری می کند و تاثیر کودها را در خاک های شنی، بطور چشم گیری افزایش می دهد. همین ویزگی در خاک های رسی به گونه ای دیگر اتفاق می افتد. مولکول های اسید هیومیک به عنوان واسطه میان ذرات خاک و تارهای کشنده ریشه گیاهان عمل کرده و باعث می شوند مواد غذایی از زمین های دارای بافت سنگین و رسی به خوبی در اختیار ریشه قرار گرفته و توسعه گیاه و افزایش چشمگیر محصول، نتیجه چنین فرآیندی است.

افت کیفیت محصولات کشاورزی واقعیتی است که همه به آن معترفند و آزمون‌های متعدد آن را اثبات کرده است. در اینجا نیز هیومیک اسید با مکانیسم‌های متعددی به جذب بهتر مواد معدنی و بهبود کیفیت محصول کمک می‌کند.
غالب مواد معدنی نظیر اکسیدها، کربنات‌ها و سولفیدها برای گیاه قابل جذب نیستند و سولفات‌ها هم قابلیت جذب محدودی دارند. نقش هیومیک اسید خاک از یک طرف انحلال و جذب عناصر نامحلول از خاک و از طرف دیگر حفظ و نگهداری این عناصر در خود و انتقال آن در زمان مناسب به ریشه گیاه است. به این عمل تبادل کاتیونی نیز گفته می‌شود.
هیومیک اسید با بهبود تولید قند، پروتئین و ویتامین در گیاه و نیز تأثیر مثبتی که بر جنبه‌های مختلف فتوسنتز دارد نیز محتوای غذایی محصولات کشاورزی را افزایش می‌دهد و همچنین  سبب تقویت دیواره سلولی می‌شود. با این مکانیسم نفوذپذیری محصولات نسبت به قارچ‌ های ‌فاسد کننده در همه موارد اعم از غلات، میوه‌جات و سبزیجات کمتر شده و خاصیت انبارداری  افزایش می‌یابد.

ده فایده مواد آلی در خاک

سرچشمه مواد آلی خاک، بقایای حیوانی و بازمانده های گیاهی است. این مواد از ابتدای ورود به خاک تحت تاثیر مستقیم موجودات زنده و گروه های میکروبی آن قرار می گیرند و تغییرات زیادی می یابند. دو پدیده عمده در این تغییر ماهیت مواد شناخته شده اند. پدیده اول معدنی شدن (Mineralization) و پدیده دوم هوموسی شدن (Humiification) است. با توجه به اینکه خاک های ایران از نظر مواد آلی فقیر می باشند افزایش ماده آلی خاکها برای حفظ حاصلخیزی و تداوم فعالیت موجودات زنده خاکزی امری ضروری است. در اهمیت ماده آلی همین بس که آن را به عنوان قلب کشاورزی پایدار نام نهاده اند و همچنین نقش آن را در خاک همانند نقش خون در بدن دانسته اند.
فواید مواد آلی در خاک بسیار متنوع و زیاد است که در اینجا به تعدادی از آنها اشاره می کنیم:
1- مواد آلی منبع تامین 95-90 درصد ازت مورد نیاز گیاه در خاک های کود نخورده است.
2- مواد آلی می تواند منبع مهم تامین فسفر و گوگرد قابل استفاده گیاه باشد مشروط به اینکه مقدار هوموس خاک به دو درصد یا بیشتر برسد.
3- مواد آلی بطو مستقیم یا غیر مستقیم با افزایش فعالیت میکروبی باعث تولید مقدار زیادی مواد تشکیل دهنده خاکدانه ها از جمله پلی ساکاریدها می شود.
4-مواد آلی غالبا 70-30 درصد از کل ظرفیت تبادل کاتیونی(CEC) خاک را تشکیل می دهند. سطوح زیاد قابل دسترس در هوموس، محل های تبادل کاتیونی زیادی دارد که عناصر غذایی را برای استفاده بعدی گیاه نگه می دارد. علاوه براین، فلزات سنگین آلوده کننده مانند سرب، کادمیم و فلزات مشابه که معمولا به علت استفاده از فاضلابها وارد خاک می شوند را جذب سطحی می کند و از این طریق به پاکسازی محیط کمک می کند.
5- مواد آلی عموما مقدار آب موجود در خاک در حالت ظرفیت مزرعه و همچنین مقدار آب قابل استفاده در خاکهای شنی را افزایش داده و تهویه خاکهای رسی را با افزایش خاکدانه سازی و در نتیجه ایجاد خلل و فرج بزرگتر، زیادتر می کند.
6- مواد آلی به عنوان یک کلات عمل می کند و در نتیجه قابلیت استفاده و تحرک عناصر کم مصرف را افزایش می دهد.
7- مواد آلی کربن مورد نیاز بسیاری از میکروارگانیسم های مفید خاک از جمله بعضی از باکتریهای تثبیت کننده ازت (مانند ازتوباکترها) را فراهم می کند.
8- وقتی که ماده آلی به عنوان پوشش دهنده ( مالچ) به سطح خاک اضافه می شود، فرسایش خاک را کاهش می دهد.
9- مواد آلی با جلوگیری از تابش مستقیم آفتاب مانع از دست رفتن رطوبت خاک می شود و در زمستان و تابستان دمای خاک را متعادل نگه می دارد.
10-هوموس ناشی از ماده آلی، مقاومت خاک را در برابر تغییرات سریع اسیدیته، قلیاییت و شوری و همچنین صدمه آفت کشها و فلزات سمی سنگین افزایش می دهد.

استخراج جلبک های دریایی و کاربردآنها در برنامه های مدیریت محصول

جلبک ها و گیاهان دریایی بخشی جدایی ناپذیر از محیط زیست ساحلی و چشم انداز را تشکیل می دهند. جلبک دریایی قهوه ای Ascophyllum Nodosum در مناطق ساحلی به وفور یافت می شود، مناطقی که بصورت دوره ای در اثر بالا یا پایین آمدن آب حاصل از جزر و مد با آب دریا پوشانده می شود. برای قرن ها، مناطق کشاورزی نزدیک به سواحل، جلبک دریایی را به عنوان منابع با ارزش از مواد آلی برای انواع مختلف خاک، بسیاری از میوه ها و محصولات صیفی استفاده می کردند. امروزه جلبک خشک به شکل آماده برای استفاده در خاک زراعی و باغ خانگی با هدف اصلاح خاک و تقویت گیاهان به راحتی در دسترس می باشد.
محصولات جلبک دریایی با کیفیت بالا به اشکال مایع و پودر را می توان به شکل خالص یا در فرمولاسیون های خاص بر اساس دستور العمل های موجود با یا بدون مواد مرسوم و محصولات غیر سنتی پیدا کرد. همه عصاره های جلبک های دریایی موجود در بازار امروز از گونه Ascophyllum Nodosum تهیه شده اند. پس از سالها تحقیق درباره استفاده از گونه های مختلف جلبک در کشاورزی این گونه مناسب ترین آنها تشخیص داده شده است. Ascophyllum منبع شناخته شده ای از چندین تنظیم کننده طبیعی رشد گیاهی شامل سیتوکینین، اکسین، بتائین، الیگوساکاریدها و دیگر ترکیبات آلی از قبیل ریز و درشت مغذی ها است. حتی بیش از این خواص و ویژگی ها، در استخراج مواد مغذی از جلبک دریایی، طبیعی بودن محصولات اغلب بیشتر از تأثیر محصولات با عملکرد منحصر به فرد مورد بررسی قرار می گیرند، زیرا منشا طبیعی و ترکیب آنها گوناگون و پیچیده است. البته ثبت این اطلاعات برای شناسایی فواید خاص محصول مربوط به میزان اثر گذاری و زمان تأثیر روی همه محصولات لازم است.
برای این منظور، در سال های اخیر شواهد قابل توجهی برای پشتیبانی و شناسایی مزایای مرتبط با استفاده از استخراج جلبک دریایی در سیستم تولید محصول ذخیره شده است. در حقیقت، شواهد منتشر شده افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی گیاه پس از استفاده از عصاره Ascophyllum را به اثبات می رساند. آنزیم های آنتی اکسیدان درجه ای از حفاظت محصول در مقابل اکسیدان رادیکال های آزاد ناشی از سوخت و ساز طبیعی و تنش های متعدد زنده و غیر زنده وارده را پدید می نمایند. کار در “ویرجینیا تکنولوژی” نشان داده که فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در علف نیزار 62٪ و تا 100% به ترتیب تحت شرایط نیتروژن کم و زیاد افزایش می یابد. همچنین، در “تگزاس تکنولوژی”، سطح آسکوربات پراکسیداز 19٪ در پاسخ به عصاره Ascophyllum افزایش پیدا می کند. کار در دانشگاه آوینیون این یافته ها را تایید نموده است. افزایش فعالیت پراکسیداز بعد از دو با استفاده (640%) و همچنین افزایش سطوح ترکیبات ضد قارچی شناخته شده phytoalexin capsidiol )56% بعد از 48 ساعت) در درمان فلفل را نشان می دهد. جالب اینکه، ظرفیت فتوسنتز و محتوای کلروفیل بر اثر کاربرد مواد مشابه در Ascophyllum ، 22 و 28% بیش از گیاه شاهد ثبت گردیده است.
در مزرعه، تکرار آزمایشات روی گوجه فرنگی افزایش معنی داری (8%) در عملکرد نشان داد. نتایج مشابهی برای عملکرد وزن فلفل(30%) و تعداد میوه(47%) به دست آمد. نتایج آزمایشهای گلخانه ای روی گوجه فرنگی تازه حاکی از افزایش عملکرد کلی در حد 14 و 49 %( برای توصیه و کاربرد دو برابر) است. نتایج مشابهی نیز برای سیب زمینی(6%)، موز (2.5%)، انگور(31%) و سیب(7%) گزارش شده است. در سطح زیر کشت بزرگتر، طی آزمایش به عمل آمده روی چند گونه در شرایط یکسان افزایش معنی دار در استحکام میوه(گیلاس(5-15%)، سیب(8%)، هلو(5-13%)، انگور(بیش از 23%)) مشاهده شده است.
در استخراج عصاره جلبک دریایی اغلب از مواد کمکی استفاده می شود. روند مذکور به دوشکل انجام می گردد؛ سنتی و غیر سنتی. استفاده از محصولات غیر سنتی شامل هیومیت ها و امولسیون ماهی در سال های اخیر توجه بسیاری را به خود جلب نموده اند. محتوای مواد غذایی به دست آمده از آنها دارای تنوع زیادی است. بنابراین محصولات تولید شده می توانند مواد مغذی اولیه و ثانویه ارائه دهند. از مهمترین نتایج کاربرد جلبک های دریایی می توان به این موارد اشاره کرد. بهبود ظرفیت تبادل کاتیونی، افزایش میزان هورمون رشد و تحریک مکانیسم های دفاعی گیاه در برابر بیماری و حشرات. به اختصار، به کار بردن محصولات غیر سنتی برای تکمیل یکدیگر می تواند تنوع گسترده ای از مواد شیمیایی، فیزیکی یا بیولوژیکی در بهبود محصول در حال رشد و محیط زیست ارائه دهند.
بطور خلاصه، بر اساس مطالعات انجام شده روی گیاهان دریایی آکادین، در همکاری با چند دانشگاه، شرکتهای صنعتی و دولت با توجه به لزوم ثبت اطلاعات مربوط در خصوص چگونگی افزایش عملکرد محصول در اثر استفاده از کود جلبکی روی انواع محصولات با ارزش بالا انجام گردیده اند. اطلاعات به دست آمده در رابطه با اثر مواد مذکور بر رشد گیاهان توسط متخصصان، مروجان و محققان دانشگاهی بطور یکسان مورد تأیید قرار گرفته است. از نقطه نظر علمی، متون بسیار زیادی به حمایت از کاربرد جلبک دریایی و استخراج عصاره جلبک دریایی در برنامه کشاورزی فراهم شد. البته، استفاده از جلبک دریایی نافی بهره گیری از سایر کودها نیست و تقویت خاک و گیاه باید در برنامه مدیریتی تولید محصول به شکلی منظم و مؤثر لحاظ گردد.
به طور خلاصه، از نظر رشد، نتایج آزمایش مزرعه ای بهبود قابل توجهی در تمام عملکرد و میوه ها یا کیفیت سبزی برای انواع محصولات نشان می دهد. هدف از برنامه های پژوهش، بررسی و حمایت از مشاهدات انجام شده در این زمینه تلاش برای دریافتن این نکته است که چطور و چرا این تاثیرات سودمند تحقق پیدا کرده اند.

جلبک دریایی

جلبک ها از قدیمی ترین ساکنان اقیانوس و آب های شیرین بوده اند. خلقت آنها نه تنها به میلیاردها سال قبل از تاریخ حیات بشر برمی گردد، بلکه پیش از تمامی گونه های جانوری و گیاهی می زیسته اند و هم اکنون در دنیای پیرامون ما وجود داشته و نقش بسیار مهم و کلیدی را در اکوسیستم ایفا نموده و در دسترس می باشند. جلبک ها از سه گروه قرمز، سبز و قهوه ای تشکیل شده اند.
کلپ (اشنه دریایی) نوعی جلبک قهوه ای است که بیش از سایر جلبک ها وجود دارد و  از نظر مواد غذایی درشت مولکول (نیتروژن، فسفر و پتاسیم) واجد ارزش محسوب نمی شود اما به لحاظ ریز مغذی ها ارزشمند است.
به منظور افزایش رشد گیاه، کلپ اغلب با فرآورده های حاصل از بقایای ماهی مخلوط می شود.
این ماده مغذی از طریق سه فرآیند قابل تهیه است:
1)استخراج (به صورت بلغور یا پودر کلپ)
2)فرآوری سرد (معمولا به صورت مایع)
3) قابل هضم آنزیمی (مایع).