کاربرد جلبک دریایی در کشاورزی

استفاده از جلبک ها به عنوان کود به قرن نوزده بر می گردد که براي اولین بار به وسیله ساحل نشینان و جلبک های قهوه ای مورد استفاده قرار گرفت.
جلبک ها به علت دارا بودن میزان بالای فیبر از یک طرف نقش مهمی در نرم کردن بافت خاک و حفظ رطوبت و از طرف دیگر به دلیل دارا بودن مواد معدنی و عناصر کمیاب، اهمیت دو چندانی دارند.
مطالعات مختلف علمی ثابت کرده است که کارایی این محصولات به طور گسترده ای در علوم و صنعت باغبانی مورد استقبال قرار گرفته است، به طوری که بعد از استفاده از این فرآورده ها، افزایش محصول، افزایش جذب مواد غذائی خاک، افزایش مقاومت به آفات خاص، افزایش جوانه زنی بذر و مقاومت در مقابل یخ زدگی را در پی داشته است.
به هر حال، از زمان پی بردن به چنین خواص کارآمدی در جلبک ها، به نظر می رسد با توجه به پیشرفت کشاورزی و آبزی پروری ارگانیک، بازار رو به رشد فزاینده ای داشته باشد.
به طور مثال جنس هایی نظیر؛ لیتوفیلوم، چارا، لیتاتومنیون در مزارعی که با فقدان کلسیم روبه رو هستند به کار می روند و یا فوکوس (جلبک هاي قهوه ای) در مزارع ایرلند به عنوان یک کود مورد استفاده قرار می گیرد، از میان جلبک ها نوع سبز مایل به آبی آن ها از اهمیت بیشتری برخوردارند. زیرا آن ها قادر به تثبیت نیتروژن اتمسفر به بدنه خود می باشند. جلبک های دریایی به علت داشتن فسفر، پتاسیم و برخی از عناصر کم مقدار در بسیاری از مناطق ساحلی به عنوان کود بیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از این جلبک ها را با مواد آلی دیگر مخلوط می کنند و برای حاصلخیزی خاک به کار می برند و تعدادی دیگر را مستقیما به زمین کشاورزی اضافه می نمایند و اجازه می دهند به مرور زمان پوسیده و مواد آن ها جذب خاک شود.

اهمیت جلبک ها

اهمیت جلبک های دریایی به علت دارا بودن عناصر مغذی از قبیل ازت، فسفر، پتاسیم و برخی از عناصر کم مصرف مورد نیاز گیاهان و همچنین به دلیل وجود میزان بالای فیبر و نقش آن در بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی خاک و از قبیل افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی و بهبود ظرفیت نگهداری آب، تعدیل pH و... مشهود می باشد.
ساحل نشینان در بعضی مناطق از جلبک های دریایی مستقیماً در زمین های کشاورزی به عنوان کود استفاده می کردند، اما عوامل طبیعی از قبیل شوری بالای خاک، مقادیر شن و ماسه و روند کند تجزیه مانع بزرگی از پیشرفت این کار شد. وجود این عوامل باعث شد تا بشر به مرور از جلبک دریایی (به صورت مایع و پودر غلیظ شده و قابل حل در آب) استفاده کند.
با گذشت زمان، پیشرفت علم و تکنولوژي و گسترش صنایع، هر روزه محصولات جدیدتری را در راستای بهبود تغذیه و بر آورده شدن آن چه تاکنون امکان پذیر نبوده است ارائه می دهد. با تکیه بر دانش محققین و تکنولوژی و دانش بومی صنعت تولید کودهای با کیفیت بالاتر، اقدام به تولید ترکیبی استثنائی نظیر کود بیوآلجاکس کرده که دارای قابلیت ها و مزایائی است که در ادامه بیشتر توضیح داده خواهد شد.
مطالعات مختلف علمی ثابت کرد که کارایی فرآورده های حاصل از جلبک های دریایی به طور گسترده ای در کشاورزی مورد استقبال قرار گرفته و باعث افزایش تولید محصول در واحد سطح و بهبود کیفیت محصولات کشاورزي و افزایش سطح درآمد کشاورزان در نقاط مختلف جهان گردیده است.
امروزه استفاده از کودهای حاوی عصاره جلبک دریایی به صورت محلول پاشی و مصرف در خاک در گیاهان زراعی و باغی و گلخانه ای متداول شده است.
به طور کلی عصاره جلبک دریایی حاوی برخی عناصر ماکرو، میکرو و برخی هورمون های رشد یا تنظیم کننده های گیاهی، آمینواسیدها، پلی ساکاریدها، بتائین ها و …می باشد. ترکیبات هورمونی و مواد تنظیم کننده رشد مانند جیبرلین، اکسین ها و سیتوکنین ها در عصاره جلبک دریایی در طویل شدن سلولی، ایجاد گل، رشد برگ، سبز کردن بذر، افزایش طول میان گره ها، افزایش اندازه میوه ، کیفیت میوه ، تأخیر در رسیدن میوه ها، یکدست شدن میوه ها، کاهش اثر برخی آفات و بیماري های گیاهی موثر می باشد.

جلبک اسکوفیلوم نودوسوم

استفاده از جلبک دریایی اسکوفیلوم نودوسوم در سالهای اخیر به عنوان محرك رشد طبیعی عامل کلات کننده عناصر غذایی اصلاح کننده خاک و تامین هرمونهای ضروری گیاهان در صنعت کشاورزی به شکل کود آلی استفاده شدند. قرار گرفتن این گیاه در آب های شور اعماق اقیانوس ها و تحمل استرس ناشی از نور شدید آفتاب این گیاه را وادار به تولید ترکیبات ضد استرس کرد تا با این استراتژی بقای خود را تضمین کند و همین فاکتور این جلبک را به یک ترکیب ضد تنش بی رقیب تبدیل کرده است از دیگر خصوصیات فوق العاده این گیاه این است که به طور مرتب پوست اپیدرم خود را بازسازی می کند. پدیده ایی که تاکنون در هیچکدام از گیاهان دریایی دیگر دیده نشده است و همین خصوصیت فوق العاده باعث دوام بندهاي آن تا چندین دهه شده است. در سال 1970 بارادش مطالعات گسترده ایی بر روي اجزای آلی و غیر آلی جلبک دریایی اسکوفیلوم نودوسوم انجام داد که نتیجه این بررسی وجود ترکیبات درشت مغذی و ریز مغذی و همچنین هورمون های طبیعی مانند اکسین، جیبرلین، سایتوکینین، مانتیول اسیدهای عالی، پلی ساکاریدها، پروتیین ها و اسیدهای آمینه بود.

فواید کاربرد جلبک ها ( بیوآلجاکس) در کشاورزی

1) بهبود صفات کمی و کیفی میوه
2) بهبود فرآیند تشکیل گرده و سرعت بخشیدن در زمان گل دهی و میوه دهی
3) افزایش میزان کلروفیل گیاه
4) افزایش باردهی به علت وجود هورمون ها
5) افزایش مقاومت گیاه در برابر استرس های محیطی آفات و بیماری ها
6) استقرار سریع نشاء
7) توسعه سیستم ریشه و افزایش جذب آب و املاح معدنی
8) کاهش هزینه های تولید

بی شک در مراحل فراوری کود آلی از جلبک دریایی عوامل متعددی در کیفیت کود دخالت دارند که می توان از جمله آن ها به روش استخراج فصل برداشت منشا جلبک دریایی فصل برداشت عمق و دمای محل جمع آوری و روش های عصاره گیری اشاره کرد.
بیوآلجاکس عصاره خالص جلبک دریایی آسکافیلوم نودوسوم است که توسط به روزترین فناوری استخراج جلبک های دریایی بدون مصرف مواد شیمیایی از بهترین منابع آب های سرد شمال آتلانتیک تهیه شده این روش تمامی هورمون های گیاهی موجود در وزیکول های جلبک دریایی را بدون تغییر همراه با شیره سلولی آن استخراج می کند. بیوآلجاکس داراي بیش از 60 نوع ماده غذایی پر مصرف و کم مصرف اسید های آمینه اسیدهای عالی، چربی ها، کربوهیدرات ها، ویتامین ها، آنزیم ها و پروتئین های محرک رشد گیاه است که با تحریک رشد و گسترش سیستم ریشه ایی موجب افزایش جوانه زنی و تقویت رشد اولیه به ویژه هنگام استفاده به صورت بذر مال می گردد.
همچنین از ویژگی های این کود می توان به وجود پتاسیم و فولویک اسید می باشد که پتاسیم به علت سیسمتاتیک بودن تاثیر بر سلول می تواند علاوه بر جبران کمبود مواد غذایی سلول را در برابر بیماری ها حفظ کند، وجود اسید فولویک در این کود جذب محتویات جلبک نظیر آنزیم، ویتامین و عناصر میکرو و ماکرو را بهبود بخشیده و در تاثیر نهایی جلبک تاثیر بسزای داشته و این کود به همین واسطه نسبت به سایر کودهای موجود در بازار از از اثربخشی بالاتر و کیفیت مطلوبتری برخوردار است.
یکی از ویژگی های منحصر به فردی که محصول بیوآلجاکس نسبت به سایر جلبک های موجود در بازار دارد، استخراج عصاره جلبک دریایی به روش فیزیکی سرد صورت می گیرد و همین مسئله باعث می شود که شیره سلولهای گیاهی بدون تغییر ماهیت آزاد شده و به علت عدم تغییر محتوا و خصوصیات از کارایی بسیار بالاتری برخوردار باشد.

برخی اثرات کاربرد بیوآلجاکس در گیاهان

1) افزایش تحمل گیاهان به استرس
همان طوري که در بالا اشاره شد محصولاتی که از عصاره جلبک دریایی به دست می آیند باعث افزایش تحمل گیاهان به استرس و تنش های ناشی از عوامل محیطی (خشکی، شوري و افزایش دما) و فیزیولوژیکی می شوند.
اثرات ضد استرسی مواد ارگانیک که از جلبک های دریایی مشتق می شوند به فعالیت سیتوکنین مربوط می باشند. سیتوکنین با تشکیل زانتین، آدنین و پورین رادیکال های آزاد را که منجر به استرس می شوند را به طور مستقیم مهار می کند. یکی از واکنش های معمول در سلول های گیاهی که در نتیجه افزایش تجمع مولکول های آلی در سیتوپلاسم روی می دهد تنظیم فشار اسمزی است که به منظور موازنه تعدیل فشار اسمزی انجام می گیرد. اسیدآمینه های گلایسین، بتائین و مانیتول و برخی دیگر از قندها از موادی می باشند که باعث ایجاد تعادل اسمزی سلول های گیاهی می شوند و در ترکیبات جلبک ها به وفور یافت می شوند.
استفاده از عصاره جلبک دریایی به علت حضور گلایسین، بتائین در سلول باعث کاهش اثرات سوء تنش های محیطی می شود و همچنین باعث افزایش تحمل گیاهان نسبت به سرما می گردد. به علاوه موجب بقاء گیاهان در زمان یخ زدگی و رشد مجدد در تمام گیاهان می شود.
مانیتول و بتائین هر دو باعث حفظ تعادل اسمزي سلول هاي گیاهی می شوند. این مواد همچنین باعث حفظ ساختار ظاهری سلول می شوند. این امر باعث می شود تا از دست دادن آب سلول به کندی صورت گیرد و در نهایت گیاه در برابر تنش های ناشی زا خشکی و کم آبی تحمل بیشتری داشته باشد.
نتایج بررسی های آزمایشگاهی نشان می دهد که گلایسین و بتائین سبب محافظت از غشای سلول های ریشه در مقابل اثرات مخرب ناشی از تنش گرما می شود. 

2) تقویت سیستم دفاعی گیاهی
پلی ساکاریدهای سولفاته و الیگوساکاریدهای با وزن مولکولی کم حاضر در جلبک های دریایی نشان داده که دارای انواع فعالیت هاي بیولوژیکی هستند. برخی از گزارشات در مورد افزایش خواص ضد قارچی و آنتی اکسیدانی با استفاده از جلبک دریایی را نشان می دهند که به دلیل حضور طیف گسترده ای ترکیبات فعال بیولوژیکی از قبیل استرول ها، فنول ها و اسیدهای چرب می باشد.
مطالعات در طول چند سال گذشته نشان می دهد که پلی ساکاریدهای سولفاته در جلبک های دریایی قابلیت آنتی اکسیدانی قابل ملاحظه دارند. این ترکیبات باعث القاء پاسخ های دفاعی در گیاهان می شوند. لامینارین موجود در عصاره جلبک دریایی نیز بر روي سیستم دفاعی گیاهان تأثیر مثبتی می گذارد.
در این مورد می توان محافظت از گیاه را از نقش های مهم عصاره جلبک دریایی دانست. این پلی ساکارید باعث تحریک تولید تنظیم کننده ی مهم رشد و تقویت کننده سیستم دفاعی گیاهان می شود. همچنین ترکیب لامینارین باعث تولید ترکیبات ضد قارچی (فیتوالکسین) و تولید آنزیم های هیدرولیز کننده مانند کیتیناز و گلوکاناز باعث می شود.
همچنین جلبک دریایی با تقویت دیواره باعث کاهش بیماری های آلترناریا و بوترایتیس در هویج و خیار شده و در صیفی جات اثرات بسیار عالی در مقابل بیماری ها از خود نشان می دهد. 

3) تاثیر بر میزان رشد ریشه
کاهش رشد ریشه در اثر کاهش دما باعث کم شدن ظرفیت جذب آب و مواد معدنی توسط ریشه و به دنبال آن ظهور اثرات ثانویه ناشی از کمبود مواد غذایی و اختلال در رشد گیاه می شود. در دمای پایین، انتقال مواد داخل گیاه، شکل و مقدار انتقال مواد دچار تغییر می شود و در نتیجه رشد ریشه و در نهایت میزان رشد گیاه کاهش می یابد.
همچنین سرما باعث کاهش سنتز آدنوزین تری فسفات و بسیاري از ترکیبات دیگر از قبیل هورمون ها، اسیدهای آمینه و برخی از ویتامین ها در ریشه صورت می گیرد، شده و سرعت انتقال این مواد به ساقه را کاهش می دهد. بتائین ،مانیتول و... از اختلال در رشد ریشه و کاهش رشد در نتیجه تنش دمایی جلوگیری می کنند. 

4) افزایش میزان فتوسنتز کلروفیل و سبزینگی گیاهان
فتوسنتز یکی از فرآیندهای حساس به دما می باشد. نخستین مکان دریافت تنش سرما مرحله ی فتوسیستم 2 که باعث کاهش عملکرد فتوسیستم 2 و توقف فعالیت فتوسنتز بر اثر سرما می شود. تنش سرما همچنین سبب اختلال در تولید کلروفیل و بروز آسیب در واکنش های کلروپلاست ها می گردد. با کاهش بیشتر دما کل فرآیند کلروفیل سازی متوقف می شود و رنگ برگ ها به زردي می گراید که نشان دهنده ی کمبود کلروفیل است.
مطالعات مختلف نشان داده که استفاده از عصاره جلبک دریایی به دست آمده در گیاهان تحت تیمار باعث افزایش میزان کلروفیل برگ می شود که به دلیل وجود آمینو بوتیرات، گلایسین و بتائین در عصاره استخراج شده می باشد. همچنین محلول پاشی عصاره جلبک دریایی موجب تحریک فتوسنتز شده و منجر به تولید بهتر قند و نشاسته ها می گردد.
در برخی از مطالعات مشاهده شده است که بهبود فتوسنتز توسط گلایسین، بتائین در گیاهان تحت تنش سرما، به افزایش کارایی فتوسیستم 2 مربوط می شود. گلایسین و بتائین همانند یک محافظ اسمزی در کلروپلاست های گیاه تحت تنش عمل می کند.

 نقش جلبک دریایی بیوآلجاکس در محصولات

در مورد گیاه سویا افزایش کود جلبکی باعث افزایش مقدار پروتئین محصول می شود.
در خصوص محصول گوجه فرنگی نیز آزمایشاتی صورت گرفت که مشخص شده میزان گلدهی و میزان محصول گوجه فرنگی افزایش یافته و زمان رسیدن میوه نیز کاهش یافته است. میزان محصول شلغم نیز در خاک های ماسه ای با افزودن کود جلبکی در سال های اول و دوم افزایش قابل توجه ای نشان می دهد.

در شکل شماتیک زیر برخی از مطالعات اثر جلبک آسکوفیلوم نودوسوم بر روی محصولات و تاثیر آن آورده شده است تا درک تاثیر این محصول بی نظیر بهتر نشان داده  شود.