آشنایی با کودهای شیمیایی، آلی و زیستی قابل مصرف در کشاورزی ( قسمت دوم )

کمپوست

کمپوست عبارت از بقایای گیاهی و حیوانی، زباله های شهری و یا لجن فاضلاب است که تحت شرایط پوسیدگی قرار گرفته باشند، بطوری که مواد سمی آنها از بین رفته، مواد پودر شده و فرم اولیه خود را از دست داده باشند. برای تهیه کمپوست می توان از بقایای چوب بریها‏، زباله شهری،‏ بقایای کشتارگاهها و کارخانه های کنسرو ماهی ، لجن فاضلاب و اجساد گیاهان پست غیرآوندی استفاده نمود. بطورکلی، کمپوست ها از نظر مواد غذائی ضعیف هستند (به استثناء بقایای کشتارگاهها و کارخانه های کنسرو ماهی که از نظر ازت غنی می باشند) و معمولاً برای بهبود ساختمان خاک مورد استفاده قرار می گیرند. اثر فیزیکی کمپوست به مقدار ماده آلی آن و اثر شیمیائی کمپوست به ترکیب شیمیائی آن بستگی دارد. تهیه کمپوست از زباله های شهری و لجن فاضلاب راه مفیدی برای مصرف مجدد و دفع بهداشتی این مواد است. مواد اخیر از این نظر که دارای املاح کم، فاقد مولدین امراض و آفات گیاهی، بذر علفهای هرز و خاک می باشند مناسب بوده و به سرعت در خاک می پوسند. لجن فاضلاب را پس از تخمیر غیر هوازی و حرارت دادن (برای کشتن عوامل بیماریزای آن) مورد استفاده قرار می دهند برای تهیه کمپوست روش کلی زیر انجام پذیر است. موادی را که می خواهند. کمپوست نمایند بصورت لایه ای به ضخامت 7 تا 10 سانتیمتر روی سطح زمین یا حفره ای که در زمین تهیه نموده اند قرار می دهند و به ازاء هر سطل از مواد کمپوست شونده حدود 100 گرم فسفات دی آمونیم یا سوپر فسفات بر روی مواد می باشند (در صورتی که از سوپر فسفات استفاده می شوند بهتر است حدود 40 گرم اوره به ازاء هر 100 گرم سوپر فسفات اضافه شود) پس از پاشیدن کود شیمیائی اقدام به آبپاشی این لایه نموده و سپس لایه های جدید را به همین روش اضافه می کنند. ممکن است لایه هائی از کود حیوانی و یا خاک را بطور متناوب با لایه های مواد کمپوست شونده قرار دهند. در صورتی که از لایه های کود حیوانی استفاده می شود به اضافه کردن کود ازت در زمان انباشتن مواد کمپوست شونده نیازی نیست، اما به فسفات و همچنین سولفات کلسیم ممکن است نیاز باشد. ترکیب کود شیمیائی که برای تحریک و تکمیل پوسیدگی و تعادل عناصر به کمپوست اضافه می شود به نسبت کربن به ازت و ترکیب شیمیائی مواد کمپوست شونده بستگی دارد. پاشیدن چند کیلوگرم اوره به ازاء هر تن مواد کمپوست شونده روی توده کمپوست قبل از هر بار آبپاشی مفید است در مورد بقایای چوب بریها لازم است کلیه عناصر غذائی به کمپوست اضافه شود. مواد کمپوست شونده را می بایستی همیشه مرطوب نگهداشت و هر 2 تا 4 هفته یکبار آن را مخلوط و زیرورو نمود تا به خوبی تهویه و یکنواخت گردد. زیرورو کردن زیاد توده موجب می شود که حرارت کمپوست بالا نرفته و آفات و عوامل بیماریزای موجود در مواد از بین نروند. کمپوست هنگامی آماده مصرف است که مواد کمپوست شونده پوسیده و پودر شده باشند. مدت لازم برای کمپوست شدن با مواد مصرفی و شرایط کار فوق می کند. زباله های شهری پس از مدتی حدود 6 هفته کمپوست می شوند. کمپوست شد کامل خاک اره گاهی چندین ماه طول می کشد. معمولاً خاک اره راحدود 6 هفته در شرایط مناسب می پوسانند تا ترکیبات سمی محلول آن پوسیده شوند و سپس مصرف می کنند. از مسائل تهیه کمپوست توسعه و تجمع مگس و پشه و بوی نامطلوب تخمیر آن است. افزایش تهویه مواد از شدت بو می کاهد. برای مبارزه با مگس و پشه می بایستی از حشره کشها استفاده نمود. کمپوست را می توان به جای کود حیوانی مورد استفاده قرار داد.

فواید استفاده از کمپوست:

• در ایجاد کشاورزی پایدار مناسب است و از کاهش محصول جلوگیری کرده و باعث افزایش آن می‌گردد.
• ذخیره کننده بزرگی از عناصرو آب بوده و به این ترتیب اعتماد و دلگرمی کشاورزان با استفاده از آن در مزارع بیشتر می‌شود و قابلیت ذخیره آب در خاک را افزایش می‌دهد.
• باعث بهبودی ساختمان خاک شده و عملیات شخم را آسانتر می‌کند همچنین قابلیت ذخیره آب در خاک را افزایش می‌دهد.
• هوموس و مواد آلی خاک را افزایش داده و بعضی از ویتامین‌ها، هورمونها و آنزیمهای مورد نیاز را تأمین می‌کند که این مواد نمی‌توانند بوسیله کودهای شیمیایی تأمین گردند. بنابراین در خاکهای با کمبود مواد آلی بسیار مفید و مناسب می‌باشد.
• در جلوگیری از تغییر اسیدیته خاک همانند یک بافر عمل می‌کند.
• وقتی که در هنگام مرحله کمپوست شدن درجه حرارت به 60 درجه یا بیشتر می‌رسد، عوامل پاتوژن و بیماریزا، تخم انگلها، بذور علفهای هرز را از بین برده و آنها را نابود می‌کند.
• کمپوستی که کاملاً آماده شده و رسیده باشد، براحتی با خاک در حال تعادل قرار می‌گیرد و تهویه خاک را بهبود می‌بخشد.
• کودهای اضافه شده را براحتی و با جلوگیری از تلف شدن و هدر روی در اختیار گیاه قرار می‌دهد.
• بسیاری از عناصر‌و مواد غذایی پر‌مصرف‌و ‌کم‌مصرف را که در‌خود داشته است در خاک آزاد کرده‌و در اختیار‌گیاه قرار می‌دهد.
• وزن مخصوص ظاهری خاک را به شدت کاهش داده و بنابرای برای خاک سنگین و رسی بسیار مناسب و مفید است.
• چون ظرفیت نگهداری عناصر در سطح آن زیاد می‌شود، بنابراین در کاهش عناصر و مواد غذایی گیاه در خاکهای سبک و شنی بسیار مناسب و مفید است.
• آزولا گیاهی مفید برای شالیزار می‌باشد در صورتیکه رشد مناسب و معقولی در منطقه داشته باشد. ولی اقلیم و شرایط منطقه و همچنین افزایش آلودگی آبها در منطقه به عناصر مختلف خصوصاٌ ازت و فسفر باعث رشد زیاد‌و بی‌رویه آن شده است بطوریکه امروزه تهدیدی بسیار جدی برای شالیزارها، استخرها، آب‌بندانها و تالابها شده و رشد برنج و جمعیت آبزیان را در معرض خطر قرار داده است.

گیالوش

گیالوش (پیت) یا تورب عبارت از بقایای گیاهان آبزی، باتلاقها و مردابهاست که زیر آب به حالت نیمه پوسیده و تجزیه شده بجا مانده است و خرد شده آن را پس از استخراج در ترکیبات خاکی بکار می برند. ترکیبات گیالوش های مختلف بر حسب نوع گیاهی که از آن بوجود آمده اند مقدار پوسیده بودن، مقدار مواد معدنی و درجه اسیدی بودن، متفاوت است.از میان انواع گیالوش در ایران خزه لوش (پیت خزه peat moss) از همه معروف تر است که دارای رنگ قهوه ای میباشد و ظرفیت نگهداری آبی حدود ده برابر وزن خشکش را دارد. این ماده، اسیدی و با pH برابر 8/3 تا 5/4 بوده، مقدار کمی ازت دارد و فسفر و پتاس آن ناچیز است.بنابراین بیشتر برای نگهداری آب و خاک افزوده میشود. قبل از افزودن خزه لوش به خاک باید در صورت لزوم آنرا تکه تکه کرد و لازم است که مرطوب شود.

خاکبرگ

خاکبرگ که از پوسیده شدن موادی مانند دمبرگ درختان، چمن های قیچی شده و غیره حاصل می شود ارزش غذایی چندانی ندارد و تنها به منظور سبک و قابل نفوذ کردن خاک مورد استفاده قرار می گیرد. برای تهیه خاک برگ در فصل پائیز برگهای خشک درختانی که رگبرگهای ضخیم و خشن ندارند (مانند درختان میوه، افرا و نارون و …) را در محلی در روی سطح زمین یا در یک گودال بصورت یک لایه جمع آوری کرده پس از آنکه با آب پاشی رطوبت لازم را تامین کردند برای تسریع در پوسیده شدن آنها مقداری کود ازته مانند اوره بدان اضافه می کنند. سپس یک لایه دیگر برگ ریخته و با تکرار عمل آب پاشی و کودپاشی به انباشتن مقدار مورد نظر برگ می پردازند در اثر رشد و نمو باکتریها، برگها بتدریج پوسیده می شوند، معمولاً هراز چندی این توده را از هم می پاشند و دوباره در محل دیگری روی هم می ریزند این کار به منظور جلوگیری از ایجاد گرمای بیش از حد در درون توده که باکتریها را از بین می برد و هوا رسانی به باکتریهای موازی انجام میگیرد. به هم خوردن توده خاکبرگ مراحل پوسیده شدن را تسریع می کند. در شرایط عادی خاکبرگ پس از 8 تا 12 ماه قابل استفاده می گردد. ولی خاک برگهایی که 3 تا 4 سال مانده باشند،ترجیح داده می شوند. خاکبرگ آماده شده را باید الک کرد تا چوبها و قسمتهای زاید آن جدا شود خاک برگ ممکن است محتوی بذرهای علفهای هرز، آفات و امراض باشد، لذا باید قبل از مصرف گندزدائی گردد.

ورمی کولایت

این ماده معدنی از نوع میکاست که وقتی گرما ببیند حجمش زیاد می شود مواد شیمیایی آن سیلیکاتهای منیزیم، آلومینیوم و آهن است که آب خود را از دست داده اند از نظر واکنش اسیدی خنثی است و قادر است به میزان زیادی آب جذب کند. از آنجا که ورمی کولایت ظرفیت تبادل کاتیونی نسبتاً بالایی دارد می تواند مواد غذایی را به صورت ذخیره نگهداشته و بعد آزاد سازد. نکته مهم درمورد ورمی کولایت آنست که وقتی مرطوب است و حجمش زیاد میشود نباید تحت فشار قرار گیرد، چون ساختار متخلخل خود را از دست میدهد.

پرلایت

این ماده به رنگ سفید خاکستری است منشأ آتشفشانی دارد و از گدازه های آتشفشانی سرد استخراج میشود. پرلایتی که در باغبانی مصرف می شود دارای ذاتی به قطر 5/1 تا 3 میلی متر است.پرلایت بین 3 تا 4 برابر وزنش آب جذب می کند و واکنشی بین 6 تا 8 دارد. خاصیت تبادل کاتیونی نداشته ، فاقد مواد غذایی معدنی است. افزودن آن به خاک بیشتر به منظور افزایش میزان هوای مخلوط های خاکی صورت می گیرد.

خزه اسفاگنوم

خزه اسفاگنوم بقایای خشک شده گونه های مردابهای اسیدی جنس اسفاگنوم می باشد که ظرفیت جذب آب زیادی دارد. یعنی 10 تا 20 برابر وزنش آب جذب می کند. این خزه شامل کمی مواد معدنی و دارای واکنشی در حدود 5/3 می باشد.از ویژگیهای این ماده اینست که استریل بوده و حاوی چند ماده اختصاصی قارچ کش است که از مرگ گیاهچه جلوگیری می کند.

بهترین زمان تهیه کود سبز

بهترین زمان تهیه کود سبز، پس از به گل رفتن گیاهان است. گیاه کودی انتخاب شده باید در زمان گلدهی یا خوشه بستن به زیر خاک برده شود. زیرا که قبل از این زمان، رشد و نمو قسمت های سبزینه ای گیاه کافی نبوده و از برگرداندن آن ماده آلی زیادی به خاک اضافه نخواهد شد. کود سبز به منظور تقویت زمین از لحاظ مواد آلی غذایی مورد استفاده قرار می گیرد که بدین منظور گیاهان، برای مدت زمانی معین در مزرعه کاشته شده و بعد از رشد کافی به زمین برگردانده می شوند. از گیاهان زراعی گوناگون اعم از علوفه ای و بقولات مانند انواع شبدر، عدس، باقلا و … و همچنین گیاهان خودروی مانند ختمی، گل بنفشه، مرغ و حتی بعضی از اجزای گیاهی مانند ساقه و برگ سیب زمینی و شلغم می توان به عنوان کود سبز استفاده کرد.

گیاهانی برای تهیه کود سبز مناسب هستند که

1- دارای رشد سریعی بوده ومدت کوتاهی زمین زراعی را اشغال کنند.

2- پرشاخ و برگ، شاداب و سرشار از مواد غذایی باشد تا هم با سایه خود مانع سبز شدن بذر علف های هرز شوند و هم زیر خاک بردن آنها به سادگی انجام گیرد.

3- کم توقع بوده و برای حداکثر رشد خود به کود حیوانی یا شیمیایی کمتری احتیاج داشته باشند.

4- نیاز آبی آنها بسیار کم باشد که این ویژگی در مناطق گرمسیری و خشک اهمیت بیشتری دارد.

مزایای استفاده از کودهای سبز

1- تأمین ماده آلی: یکی از اثرات استفاده از کودهای سبز تأمین ماده آلی خاک است، به خصوص زمانی که کود حیوانی کافی در دسترس نبوده و یا بقایای گیاهی به جا مانده در زمین به حدی نباشد که بتواند مقدار هوموس خاک را در حد مطلوبی نگاه دارد. پس از برگرداندن کود سبز در خاک، هم قسمت های هوایی و هم ریشه های آن پوسیده شده و ماده آلی خاک را افزایش می دهد. کود سبز در زمین های سبک (شنی) ایجاد چسبندگی می کند و در زمین های سنگین (رسی) خاک را پوک و سبک می کند.

2- افزایش ازت: کود سبز علاوه بر کربن آلی، مقداری ازت آلی به خاک اضافه می کند. این مقدار ازت بر حسب شرایط، ممکن است ناچیز یا قابل توجه باشد. برای مثال چنانچه یک گیاه لگومینه (گیاهان خانواده بقولات) به خاک برگردانده شود، با توجه به این که بیشتر این گیاهان در شرایط مساعد، آمادگی و قدرت جذب و تثبیت ازت آزاد هوا را دارند. احتمال افزایش ذخیره ازت خاک زیاد است، حال آن که با برگرداندن گیاهی غیرلگومینه به خاک فقط در شکل ازت اولیه اک تغییر حاصل شده (ازت معدنی به آلی تبدیل می شود) و در مقدار آن افزایشی به وجود نخواهد آمد.

3- حفاظت خاک: در ماه هایی از سال که خطر فرسایش خاک وجود دارد، برای آن که خاک بی حفاظ نباشد، ازیک گیاه پوششی استفاده می شود. این گیاهان در مناطقی که باران های زمستانه زیاد است از نشست خاک های سنگین و همچنین از فرسایش خاک های سبک جلوگیری می کند. این گیاهان در مناطق بادخیز با پوشاندن خاک،سرعت باد را در سطح کم کرده و خاک را در مقابل کنده شدن حفظ و در جای خود نگه می دارد. بهترین نمونه از گیاهان پوششی، چاودار زمستانه و یولاف بهاره است.

4- تأمین مواد بیوشیمیایی خاک: کود سبز به عنوان ماده غذایی مورد استفاده میکروارگانیسم های خاک قرار می گیرد و گاز کربنیک، گاز آمونیاک، ترکیبات نیتراته و بسیاری از ترکیبات ساده و پیچیده دیگر را تولید کرده و مورد استفاده نباتات زراعی قرار می دهد.

روش های کشت کودهای سبز

کودهای سبز را بر حسب شرایط مختلف می توان به طور کلی به دو صورت اصلی و فی مابین کشت کرد. از جمله مزایای انتخاب روش صحیح کشت این است که هم از فاصله زمانی موجود بعد از برداشت و کاشت نباتات زراعی استفاده بیشتر شده و هم از خاک و از رطوبتموجود در آن به طور کامل استفاده می برند و ادوات و ماشین آلات کمتری هم به کار گرفته می شد. منظور از کشت اصلی آن است که، مانند گیاهان زراعی، کود سبز هم در فصل معین و به صورت یک زراعت اصلی یا تنها کاشته شود. زمان کشت اصلی می تواند پاییز و یا در بهار باشد. جز در مورد گیاهانی مثل ذرت، ذرت خوشه ای و یا یونجه که در بهار کشت می شوند، کشت دیگر کودهای سبز در پاییز انجام می گیرد. قابل ذکر استدر مواردی که از کشت یک کود سبز نتیجه مطلوبی به دست نمی آید، توصیه می شود که دو گیاه را به صورت مخلوط با هم به عنوان کود سبز کشت کرد. لازم است که این دو گیاه از نظر خصوصیات زراعی مثل رشد و نمو شاخه، برگ و ریشه و همچنین خصوصیات آب و هوایی و نیازهای غذایی هماهنگی خاصی با یکدیگر داشته باشند. بهترین مثال از کشت مخلوط یولاف و نخودفرنگی و یا چاودار و ماشک است. کشت فی مابین در فاصله زمانی بین برداشت و کشت دو گیاه زراعی متوالی انجام می گیرد. اگر این کود سبز بعد از یک گیاه صیعی در اواخر تابستان یا اوایل پاییز کشت شده و دوران رشد آن تا زمستان یا حتی بهار سال آینده که زمین برای زراعت گیاه اصلی بعدی آماده می شود، ادامه یابد به آنها کشت فی مابین زمستانه می گویند. مانند انواع غلات به خصوص جو، چاودار، ماشک گل خوشه ای، چچم ریشک دار، شبدر گل میخکی و…

اگر کود سبز در فاصله بین برداشت زراعت اصلی پاییزه سال قبل و کاشت زراعت اصلی پاییزه سال بعد کشت شود، به آن کشت فی مابین تابستانه می گویند. (کاشت در اواخر بهار و برداشت در اواخر تابستان یا اوایل پاییز) مانند انواع شبدر، شلغم، چغندر علوفه ای، ذرت خوشه ای و…

شرایط برگردندن کود سبز به زمین

بهتر است کود سبز را پیش از برگرداندن، غلطک زده و اگر طول ساقه ها بلند است، آنها را درو کرد. در نتیجه ی این عمل ساقه های بلند، روی زمین خوابیدهو زیر خاک کردن آنها به وسیله گاوآهن آسانتر صورت می گیرد. شخم باید در جهت خط غلطک انجام گیرد زیرا در غیر این صورت گیاه کاملاً دفن نشده و مقدار زیادی از آن در مجاورت هوا خشک شده و از بین می رود. پس از شخم و دفن کود سبز باید زمین را نیز غلطک زد تا با مساعد شدن شرایط تهویه زمین، پوسیدن کود تسریع شود. برای بهبود وضع تهویه در مناطق پرآب هم لازم است که زمین زهکشی شود. در بعضی مواقع در صورت امکان می توان کود سبز را در جایی کاشته و پس از برداشت آن را در جای دیگری به زیر خاک برد.

کودهاي بيولوژيک يا زيستي

که نسل جدیدی از کود های موجود میباشند در حقیقت میکرو ارگانیسم های مفیدی هستند که در تغذیه گیاهان نقش همزیستی داشته و به تثیبت و جذب بهتر عناصر کمک میکنند. کودهای زیستی (کود بیولوژیک) به مواد حاصل‌خیزکننده‌ای گفته می‌شود که دارای تعداد کافی از یک یا چند گونه از میکروارگانیسم‌های سودمند خاکزی هستند. کودهای زیستی، ریزاندامگان هایی (میکروارگانیسم‌هایی) هستند که قادرند عناصر غذایی خاک را در یک فرآیند زیستی تبدیل به مواد مغذی همچون ویتامینها و دیگر مواد معدنی کرده و به ریشه خاک برساند. مصرف کودهای زیستی کم هزینه تر هستند و در اکوسیستم آلودگی به وجود نمی‌آورد. کودهای زیستی مواد نگه‌دارندهٔمیکروارگانیزم‌های سودمند خاک می‌باشند.

عواملی که باعث کاهش جمعیت میکروارگانیسم های مورد نظر در خاکهای یک منطقه می شوند:

1- تنش های محیطی بلند مدت ( خشکی – حرارت زیاد و یخبندان – غرقاب … )

2- استفاده بی رویه از سموم شیمیایی

3- عدم حضور گیاه میزبان مناسب به مدت طولانی

دسته بندی با توجه به نوع میکروارگانیسم‌ها کودهای زیستی:

۱-ریزاندامگان کارآ ( میکروارگانیسم‌های سودمند EM )

۲- کودهای زیستی باکتریایی (ریزوبیوم- ازتوباکتر- آزوسپریلیوم-…)

۳- کودهای زیستی قارچی (میکوریزا)

۴- کودهای زیستی جلبکی (جلبک‌های سبز- آبی و آزولا)

۵- کودهای زیستی اکتینومیست‌ها (فرانکیا)

نخستین کود بیولوژیک با نام تجارتی نیتراژین تولید شد که در اواخر قرن نوزدهم مورد استفاده قرار گرفت .

ارگانیزم‌هایی که در تولید کودهای بیولوژیک مورد استفاده قرار می‌گیرند عمدتاً از خاک جداسازی می‌شوند. در شرایط آزمایشگاه در محیط‌های کشت مخصوص تکثیر و پرورش پیدا می‌کنند و بعد به صورت پودرهای بسته‌بندی شده و آماده، مصرف می‌شوند.

مهم ‌ترین کودهای بیولوژیک عبارتند از:

1) تثبیت کننده ازت هوا؛

2) قارچ‌های میکوریزی، که با ریشه بعضی از گیاهان ایجاد همزیستی کرده و اثرات مفیدی ایجاد می‌کند؛

3) میکرو ارگانیزم‌های حل کننده فسفات، که فسفات نا محلول خاک را به فسفر محلول و قابل جذب گیاه تبدیل می‌کنند؛

4) اکسید کننده گوگرد (تیو باسیلوس)، کودی که دارای باکتری تیو باسیلوس بوده و باعث اکسایش بیولوژیکی گوگرد می‌شود؛

5) کرم‌های خاکی، در تولید هوموس مورد استفاده قرار می‌گیرند و نوعی کود کمپوست به نام ورمی کمپوست (Wermy compost) تولید می‌کنند.

تثبیت کننده های ازت مولکولی :

با سابقه ترین و در حال حاضر رایج ترین انواع کودهای زیستی مربوط به تثبیت کننده های ازت است که در سطح جهانی مجموع مقدار ازتی که از این طریق به خاک اضافه می شود حدود 175 میلیون تن در سال بر آورد شده است. در چند دهه اخیر با توجه به افزایش جمعیت و تقاضای روز افزون برای مواد غذایی از کودهای شیمیایی به عنوان ابزاری برای نیل به حداکثر تولید در واحد سطح استفاده بی رویه شده که از جمله زیان ها و پیامدهای آن علاوه بر اتلاف سرمایه و خسارت مالی . شامل آلودگی منابع آبی و خاک. به هم خوردن تعادل عناصر غذایی خاک . کاهش بازده محصولات کشاورزی در اثر کمبود یا سمی بودن عناصر. تجمع مواد آلاینده ( نظیر نیترات ) در اندام های مصرفی محصولات زراعی و بطور کلی به خطر افتادن حیات و سلامتی انسانها و سایر موجودات زنده بوده است. امروزه رایج ترین کودهای میکروبی عرضه شده در سطح وسیع تجارتی مربوط به باکتری های تثبیت کننده ازت و مهمترین آنها مورد توجه برای استفاده های علمی شامل ریزوبیوم ها در همزیستی با لگومینوزها. فرانکیا با انواعی از گیاهان چوبی غیر لگومینوز. آزوسپریلیوم برای غلات و سیانو باکترها به حالت آزاد و یا همزیست با آزولا برای شالیزارهاست

قارچهای میکوریزا:

واژه میکوریزا اولین بار از سوی فرانک در سال 1885 ارائه شد. میکوریزا از دو کلمه ( Myco ) به معنی قارچ و ( Rhiza ) به معنی ریشه تشکیل شده است. میکوریزا نشان دهنده مشارکت در همزیستی بین قارچ و ریشه گیاه میزبان می باشد . در این سیستم قارچ پوشش گسترده ای از رشته های نخ مانند به هم تابیده به نام میسیلیوم را در اطراف ریشه گیاه میزبان تشکیل می دهد در این همزیستی قارچ قند، اسید های آمینه ، ویتامین ها و برخی مواد آلی دیگر را از میزبان دریافت و در مقابل معدنی و بیشتر از سایر مواد فسفات را خاک جذب و در اختیار گیاه قرار می دهد. اکثر گیاهان قادر به تشکیل سیستم میکوریزایی هستند بطور کلی 83 درصد از دولپه ای ها و 79 درصد از تک لپه ایها قادر به تشکیل سیستم میکوریزایی هستند. تعداد محدودی از گیاهان زراعی قادر به تشکیل سیستم میکوریزایی نیستند و بیشتر این گیاهان از خانواده های ( Cruciferae ) نظیر جنس های (Sinpsis، Brassica) و خانواده Chenopodiaceae جنس Beta و خانواده Polygonaceae جنس Fagopyrum میباشند.

جنبه های زیست شناختی میکوریزا: میکوریزا بر اساس وضعیت قرار گرفتن میسیلیوم های آنها روی ریشه گیاهان میزبان به دو گروه کلی تقسیم می شوند.

الف ) میکوریزای بیرونی ( Eetomycorrhizae )

این نوع میکوریزاها بیشتر در اکوسیستم های جنگلی که دارای مخلوطی از درختان پهن برگ و سوزنی برگ هستند مشاهده می شود . در این نوع همزیستی قارچ تولید میسیلیوم انبوه و متراکمی روی سطح ریشه می کند ولی با این نوع قارچ آلوده شده اند با پوشش متراکمی از ریسه قارچها پوشیده شده اند و مستقیم با خاک تماس ندارند.این نوع میکوریزا از راه افزایش سطح جذب ریشه باعث افزایش تحمل به خشکی گیاه میزبان به خصوص در مناطق خشک می شوند

ب ) میکوریزای درونی( Endomycorrhizae)

در این نوع میکوریزا آثار قارچی روی ریشه میزبان قابل مشاهده نیست و از نظر ظاهری فرقی بین ریسه های آلوده و غیر آلوده ندارد. هیف این قارچها از راه تارهای کشنده یا از راه سلول های اپیدرمی ریشه وارد سلول میزبان می شوند. هیف پس از ورود به سلول میزبان تولید شبکه ای می کند که این شبکه از رشته های نازک دو شاخه ای بنام آربا سکول تشکیل شده که دارای ساختاری شبیه اندام های مکنده می باشد تبادل متابولیت ها بین قارچ و سیتوپلاسم میزبان از طریق همین مناطق آرباسکول ها انجام می گیرد.آرباسکول معمولا 20 الی 40 درصد حجم سلول را در بر می گیرند پس از مدتی از بین رفته و هضم می شوند. انشعابات میسیلیوم های درونی ساختمان های کیسه مانندی با دیواره ضخیم ایجاد می کنند که به آنها وزیکول می گویند. وزیکول اندام های ذخیره ای مواد غذایی و همچنین شکل پایدار قارچ هستند وجود ساختمان های وزیکول و آرباسکول در این نوع میکوریزاها سبب شده است که آنها را قارچهای وزیکولار آربا سکولار بنامند.

مراحل تشکیل سیستم میکوریزایی

پس از آن که کلامیدوسپور در محیط مناسبی قرار گرفت جوانه زده و تشکیل میسیلیوم اولیه را می دهد اسپور قارچهای همزیست با ریشه گیاهان همگامی جوانه می زنند که ریشه های گیاهان میزبان تشکیل شده باشند ترشح مواد از سطح ریشه گیاه میزبان می تواند جوانه زنی اسپور را تحریک کند و سبب رشد جهت دار میسیلیوم به سمت ریشه گیاهان میزبان شود. این مواد همچنین در سرعت رشد هیف، منشعب شدن آن و تشکیل کلاف میسیلیومی تاثیر دارند. ترشحات ریشه اش بسته به نوع گیاهان ممکن است مواد فرار ، مواد قابل حل در آب و یا مواد متصل به سطح ریشه باشند. هنگامی که لوله هیف کنار ریشه گیاه میزبان قرار می گیرد تحریک می شود و به سطح ریشه گیاه میزبان می چسبد و در مرحله پایانی هیف در سطح ریشه گیاه میزبان نفوذ می کنند و وارد سلولهای ریشه می شوند.

میکوریزا و اثرات تغذیه ای آن در گیاه میزبان

تحقیقات متعدد نشان می دهد که فسفر ، ازت، پتاسیم ، روی ، مس ، گوگرد، کلسیم و آهن توسط سیستم میکوریزا جذب می شوند و به گیاه منتقل می شوند . بطور کلی مکانیسم جذب از طریق افزایش حجم خاک قابل دسترس توسط ریسه های قارچ است. در بین عناصر غذایی بیشترین نقش مایکوریزا در جذب فسفر است. نقش میکوریزا در تغذیه ازته گیاه به دلیل دارا بودن ضریب پخش زیاد آن ناچیز است. افزایش جذب ازت بوسیله سیستم های میکوریزایی بخصوص در میکوریزاهای بیرونی همزیست با گیاهان جنگلی مشاهده شده است. هنگامی که فسفر خاک در سطح پایینی باشد سیستم میکوریزا جذب فسفر و در نتیجه رشد گیاه را به نحوه چشمگیری افزایش می دهد . هیف ها قادر هستند که فسفات را از 15 سانتی متر سطح ریشه تا چند متری عمق خاک زیر ریشه دریافت کنند. همچنین هیف ها در منافذی از خاک نفوذ می کنند که امکان نفوذ تارهای کشنده ریشه وجود ندارد ( قطر تارهای کشنده حداقل 20 میکرومتر است در حالیکه هیف ها حداکثر 2-1 میکرو متر می باشند ) بعلاوه هیف ها از راه افزایش سطح تماس یا از راه افزایش طول موثر ریشه جذب عناصر غذایی را به شدت افزایش می دهند. طبق اظهارات آلن و همکاران ( 1992) هر یک سانتیمتر مکعب خاک دارای 2 الی 4 سانتیمتر ریشه ، 1 تا 2 متر تارهای کشنده و بیش از 50 متر هیف می باشد. قسمت اعظم فسفر موجود در خاک غیر محلول و غیر قابل استفاده مستقیم گیاه است. مطالعات متعدد نشان داده است که میکوریزاها می توانند آنزیم فسفاتاز سنتز کنند و از این راه امکان دسترسی به فسفر را افزایش دهند. برخی از انواع میکوریزاها اسیدهای کلات کننده تولید می کنند و از این راه حلالیت فسفر را برای جذب افزایش می دهند.

نقش میکوریزا در بهبود جذب آب

شواهد بسیار زیادی وجود دارد که نشانگر این است که میکوریزا می توانند سبب تغییراتی در روابط آبی گیاه و بهبود مقاومت به خشکی و یا تحمل در گیاه میزبان شود. بسیاری از محققین این خصوصیت را یک واکنش ثانویه در نتیجه بهبود جذب عناصر غذایی می دانند . افزایش هدایت هیدرولیکی آب در درون گیاهان میکوریزایی به شرح ذیل می باشد.

1- افزایش مجموع سطح ریشه به دلیل ایجاد پوشش وسیع میسیلیومی در منطقه ریشه و تارهای کشنده

2- نفوذ هیف به درون کورتکس ریشه و از آنجا به منطقه آندودرم یک مسیر کم مقاومی را در عرض ریشه برای حرکت آب فراهم می آورد و آب با مقاومت کمتری در عرض ریشه تا رسیدن به آوند چوبی روبرو می شود.

3- هیف از راه افزایش جذب عناصر غذایی مقاومت به انتقال آب را در درون ریشه کاهش می دهد.

4- میکوریزا رشد ریشه را افزایش داده و به دنبال آن یک سیستم گسترده از ریشه را برای جذب آب فراهم می نماید.

در مطالعات دیگری مشخص شد که جذب Co2 در حضور نور در گیاهان میکوریزایی بیشتر است لذا فتوسنتز بالاتری دارند. افزایش جذب Co2 در گیاهان میکوریزایی مربوط به کاهش مقاومت فاز مایع سلول های مزوفیلی برای عبور Co2 می باشد. هرایدولیتون ( 1988 ) روابط آبی گیاه را در سطوح مختلف غلظت فسفر مورد بررسی قرار دادند در این مطالعه مشخص شد که با افزایش میزان فسفر خاک تاثیر مفید میکوریزا کاهش می یابد و حداکثر تاثیر میکوریزا در سطوح پایین فسفر ظاهر می شود. میلر ( 2000 ) گزارش نموده است که در گیاهان میکوریزایی به دلیل افزایش فتوسنتز و تولید بیشتر مواد فتوسنتزی به ازای واحد آب مصرفی کارایی مصرف آب افزایش می یابد. قاضی و کاراکی ( 1988) بیان داشتند که گیاهان میکوریزایی به ازای تولید هر واحد ماده خشک آب کمتری مصرف می کنند. بنابراین ( WUE ) بالاتری دارند و WUE در گیاهان میکوریزایی در شرایط تنش خشکی محسوس تر است.

میکوریزا و اختصاص مواد فتوسنتزی:

شواهد بسیار زیادی وجود دارد که گیاهان می توانند سرعت فتوسنتز خود را افزایش دهند تا نیازهای همزیست خود را تامین نمایند این عمل از طریق افزایش سطح برگ و افزایش مقدار تثبیت Co2 به ازای واحد وزن برگ انجام می گیرد. گیاهان میکوریزایی در دوره های خشکی بهتر از گیاهان غیر میکوریزایی Co2 را جذب می نمایند. آلن و همکاران بیان داشتند ( 1986 ) که با وجود انتقال بیشتر مواد فتوسنتزی به ریشه ها در گیاهان میکوریزایی این انتقال تاثیری بر وزن خشک نمی گذارد این محققین تایید کردند که بخشی از فتوسنتز اضافی در گیاهان میکوریزایی به وسیله خود میکوریزا مصرف می شود.

میکوریزا و واکنش های مرفوفیزیولوژیکی:

گاهی اوقات سیستم های میکوریزایی تغییرات مرفولوژی را در گیاه ایجاد می نمایند که سرانجام آن بهبود بقاء و رشد مناسب تر گیاه می باشد. کریشنا و همکاران و ( 1981 ) بیان داشتند که میکوریزا پیچش و زایه برگها را تغییر می دهد و گیاه این واکنش را در جهت تنظیم و محدودیت جذب تشعشع و برقراری تعادل انرژی در برگ انجام می دهد. در این شرایط گیاهان غیر میکوریزایی از زیادی جذب تشعشع و گرما بشدت آسیب دیده و کاهش رشد نشان دادند. آلن و همکاران ( 1982 ) گزارش کردند که تغییرات هورمونی در گیاه با آلودگی میکوریزایی در ارتباط است و تغییرات مرفولوژیک برگ را در نتیجه واکنش به تغییرات هورمونهای گیاهی گزارش کردند. همچنین این دانشمندان در سال 1980 افزایش غلظت سیتوکنین را در برگ ها و ریشه کراس ها که همزیستی میکوریزایی داشتند گزارش کردند. در ضمن در سال 1986 نشان دادند که در شرایط تنش خشکی میکوریزا فنولوژی گل را به تاخیر می اندازد.دز ضمن دانشمندان دیگری افزایش میزان کلروفیل را در گیاهان میکوریزایی گزارش کرده اند.

میکروارگانیسم های حل کننده فسفاتهای نامحلول:

میکرو ارگانیسم های حل کننده فسفات بصورت ساپروفیت در منطقه ریشه ( ریزوسفر) فعالیت نموده و با مصرف ترشحات ریشه ترکیبات نامحلول فسفات ( مانند تری کلسیم فسفات ) را بصورت محلول قابل جذب گیاه در می آورند . این میکروارگانیسم ها با تولید و ترشح اسید های عالی اعم از مالیک ، سوکسینیک ، پیروپیونیک ، لاکتیک ، سیتریک ، کتوگلونیک ، در حلالیت فسفاتهای معدنی و کم محلول موثر می باشند و بعلاوه بسیاری از آنها با تولید آنزیم فسفاتاز آزاد شدن فسفر از ترکیبات آلی فسفر دار را موجب می شوند.

باکتری های ریزوسفری افزاینده رشد گیاه :

باکتریهای ریزوسفری مواد سیدروفور بعنوان ریزوباکتری های افزاینده رشد گیاه توصیف می شوند.این گروه از حاصلخیز کننده ها با تولید ترکیبات آلی خاص که قادر به تشکیل کلات با آهن فریک هستند و می توانند در تامین آهن مورد نیاز موثر باشند. سیدروفورهای میکروبی مولکولهای آلی نسبتاً درشتی هستند که میل ترکیبی شدیدی برای پیوند شدن با +3Fe دارند و نوعی کلات آهن قابل جذب فراهم میکنند. این باکتریها بیشتر از جنس پسودوموناس بوده اما لیت انواع دیگر آنها در حال گسترش است. ثابت شده است که تولید و ترشح سیدروفورهایی مانند ریزوباکتین می تواند در شرایط کمبود آهن محیط در قابلیت جذب آن برای لگومینوزها موثر باشد. همچنین مشخص شده است که باکتری ریزوبیوم تریفولی در گره های ریشه شبدر علاوه بر تثبیت ازت خاک توانایی تولید سیدروفور داشته و تلقیح آنها به گیاه میزبان می تواند بطور چشمگیری در قابلیت جذب آهن خاک موثر باشد. گروه دیگر باکتریهای ریزوسفری به عنوان عامل بیو کنترل مورد توجه قرار گرفته است. به عنوان مثال برخی از سویه های ریزوبیوم می توانند با تولید متابولیت های سمی ( ریزوبیوتوکسین ) از ایجاد بیماری ریشه توسط قارچهای مانند فیتوفتورا و ریزوکتونیا جلوگیری کرده و در حفظ سلامتی گیاه موثر واقع شوند.

سایر نقش های مفید باکتریهای ریزوسفری

1- تولید هورمون های رشد گیاه که نتیجه آن بهبود جذب آب و عناصر غذایی توسط گیاه است.

2- تاثیر روی بهبود جوانه زنی و ظهور گیاهک : این تاثیر روی دانه گیاهانی مانند سویا و کلزا پی از تلقیح با پسودوموناس در کانادا گزارش شده است.

3- تاثیر سینرژیستی با ریزوبیوم ها : مشاهده شده است که بذر لگومهای مختلف هنگامی که ضمن تلقیح با ریزوبیوم با باکتری های ریزوسفری تلقیح گردد موجب افزایش تعداد غده های ریشه و وزن آنها ،همین طور افزایش تثبیت ازت و بالا رفتن تولید محصول گیاهان لگومینوز شده است.

4- تولید بذر ترکیبهای آنتی بیوتیک مانند باکتریوسین ها برای حذف عوامل بیماریزا و نیز تحریک ژنهای دفاع گیاه برای فعال شدن مکانیسم های انواع طبیعی

میکروارگانیسم های تبدیل کننده مواد آلی زاید به کمپوست

میکروارگانیسم ها شامل انواعی از قارچها و باکتری هاست که برای تبدیل سریعتر بازمانده های آلی و تولید کمپوست مورد استفاده قرار می گیرند. کمپوست یک کود آلی و حاصل از مجموع تغییر و تبدیلهایی است که روی انواع بازمانده های گیاهی و جانوری در نتیجه توالی فعالیت گروههای مختلف میکروارگانیسم ها بوجود می آید به این ترتیب فرآورده این فرآیند میکروبی می تواند یک کود بیولوژیکی ( زیستی ) محسوب شود. تولید کود آلی کمپوست بطریقه بیوتکنولوژیکی و از کلیه منابع آلی از جمله زباله های خانگی ، ضایعات کشاورزی ( باگاس نیشکر ، ضایعات پسته، چای و کاه و کلش غلات ، سبوس برنج و … ) و بازیافت فاضلاب های شهری و خانگی صورت می گیرد. در تولید آلی از اکتیواتورها یا تخمیر کننده های آلی استفاده می شود که شامل قارچهای جنس تریکودرها به عنوان عنصر تلقیح بر روی کمپوست و کود برگی است. گاهی از قارچها هومیکولا و آسپریلوس نیز به عنوان اکتیواتور استفاده می شود. این قارچها می توانند براحتی و به طور وسیع عمل تخمیر و تجزیه سلولز ، همی سلولز و لیگنین را انجام داده و تولید کمپوست بسیار مفید باشند. باکتریهایی مانند سلولرموناس وسیتوناگا نیز در تهیه کمپوست موثر هستند. شیرابه زباله نیز تولید می شود که برای تقویت خاک و افزایش عملکرد گیاهان بطور معنی داری موثری است. تهیه کمپوست از ضایعات کشاورزی نیز حائز اهمیت است به عنوان مثال اگر مقدار کلش برنج بطور متوسط حدود 5 تن در هکتار باشد با کمپوست کردن آن حدود 30 کیلوگرم ازت ، 5 کیلوگرم فسفر خالص ، 5 کیلوگرم گوگرد ، 75 کیلوگرم پتاسیم خالص و 250 کیلوگرم سیلیس در هکتار به خاک بر می گردد.

کرمهای خاکی تولید کننده ورمی کمپوست

ورمی کمپوست بطوریکه پیشوند این اصطلاح اشاره می دارد نوعی کمپوست تولید شده به کمک کرمهای خاکی است که در نتایج تغییر و تبدیل و هضم نسبی بازمانده های آلی در ضمن عبور از دستگاه گوارش این جانوران بوجود می آید. تولید ورمی کمپوست فن آوری استفاده از انواع خاصی از کرمهای خاکی است که بدلیل توان رشد و تکثیر بسیار سریع و توانایی قابل توجه برای مصرف انواع مواد آلی زائد، این قبیل مواد غالباً مزاحم را به یک کود آلی با کیفیت بالا تبدیل می کنند عبور آرام مداوم و مکرر از مسیر دستگاه گوارش کرم خاکی همراه با اعمال خرد کردن ، سائیدن، بهم زدن و مخلوط کردن که در بخش های مختلف این مسیر انجام می شود آغشته کردن این مواد به انواع ترشحات سیستم گوارشی مانند ذرات کربنات کلسیم ، آنزیم ها ، مواد مخاطی ، متابولیت های مختلف میکروارگانیسم ها دستگاه گوارش و بالاخره ایجاد شرایط مناسب برای سنتز اسیدهای هومیک در مجموع مخلوطی را تولید می کند که خصوصیاتی کاملا متفاوت با مواد فرو برده شده پیدا کرده است. فراورده ای که ورمی کمپوست خوانده می شود و از لحاظ کیفی ماده ای آلی با PH تنظیم شده سرشار از مواد هومیک و عناصر غذایی به فرم قابل جذب برای گیاه دارای انواع ویتامین ها ، هورمون های محرک رشد گیاه و آنزیم های مختلف است. از لحاظ ظاهری به صورت دانه ای شکل با رنگ تیره ، بدون بوی نامطبوع و دارای قابلیت عرضه تجارتی است.وجود 100 عدد کرم خاکی در متر مربع قادر به عبور دادن حدود 250 تن خاک در سطح یک هکتار در سال و حفر 4 تا 5 هزار کیلومتر راه و کانال در هکتار در سال است. در ضمن تولید کمپوست کرمها هم به مقدار بسیار زیاد تکثیر می شوند که پس از جدا کردن کود از این کرمها به عنوان یک ماده غذایی سرشار از پروتئین ( 54 تا 72 درصد پروتئین بر حسب وزن خشک بدن ) و حاوی اسیدهای چرب غیر اشباع ( 5/2 الی 3 درصد وزن خشک بدن ) املاح مفید مانند ید در صنایع مرغداری ، پروش ماهی و یا مخلوط کردن در جیره غذایی دام استفاده می شود. مهمترین گونه مورد استفاده برای تولید ورمی کمپوست ایسنیا فتیدا است که به دلیل سرعت رشد و تکثیر و توانایی کافی برای مصرف انواع مواد آلی زاید بیش از سایر انواع ، مورد استفاده قرار می گیرد علاوه بر آن از یک گونه اودریلوس که منشاء آن آفریقاست نیز استفاده می شود، تولید ورمی کمپوست بیشتر با استفاده از گونه های محلی از جنس های متافیر و آمینس انجام گرفته است از ورمی کمپوست فعلا بیشتر در سبزیکاریها ، خزانه و نهالستانها و به عنوان کود گلدانی برای پروش گیاهان زینتی استفاده می شود . در هند برای تولید قارچ خوراکی نیز توصیه شده است. در دهه‌های گذشته بدلیل مصرف کودهای شیمیایی اثرات زیست محیطی متعددی از جمله انواع آلودگی‌های آب و خاک و مشکلاتی در خصوص سلامتی انسان و دیگر موجودات زنده به وجود آمد. سیاست کشاورزی پایدار و توسعه پایدار کشاورزی، متخصصین را بر آنداشت که هر چه بیشتر از موجودات زنده در خاک در جهت تأمین نیازهای غذایی گیاه کمک بگیرد و بدین سان بود که تولید کودهای زیستی آغاز شد. نخستین کود زیستی در اواخر قرن نوزدهم مورد استفاده قرار گرفت و از آن تاریخ به بعد سایر کودهای بیولوژیک ساخته شدند. اندامگان (ارگانیزم‌هایی) که در تولید کودهای بیولوژیک مورد استفاده قرار می‌گیرند عمدتاً از محیط زیست جداسازی می‌شوند. در شرایط آزمایشگاه در محیط‌های کشت مخصوص تکثیر و پرورش پیدا می‌کنند، آماده و مصرف می‌شوند.البته مصرف کودهای زیستی دیرینگی زیادی دارد. تولیدکنندگان محصولات برای تقویت زمین‌های کشاورزی، گیاه تیره‌ای به نام لگومینوز را کشت می‌کردند و بر این باور بودند که با کشت آن باروری خاک افزایش پیدا می‌کند. امروزه با افزایش تولید کشاورزی به جهت رفع نیازمندی‌های رو به رشد جمعیت در حال گسترش، نگرانی در مورد آینده تأمین غذا برای مردم مطرح گردیده است. آلودگی‌های آب، خاک، هوا و فرسایش خاک، مقاومت آفات به سموم و گسترش کود شیمیایی سبب گردید تا به جهت حفظ منابع به گذشته و کشت‌های صنعتی برگردیم. پس برای تولید محصولات سالم و پاک و در نتیجه انسان‌هایی سالم و با نشاط، هیچ راهی جز کشاورزی زیستی نداریم، کشاورزی زیستی و دامی. استفاده از فرآورده‌های گیاهی زیستی رابطه تنگاتنگ با تندرستی افراد جامعه دارد. با توجه به تقاضای روزافزون برای مصرف فرآورده‌های کشاورزی زیستی، که بنمایه آن بر مدیریت درست خاک و محیط رشد گیاه و درخت بنیان است، به گونه‌ای عمل می‌شود که در تغذیه گیاهان و درختان، تعادل بین عناصر مورد نیاز در خاک به هم نخورد و در هنگام رشد نیز، نیازی به استفاده از سموم و آفت‌کش‌ها نباشد. و در تغذیه خاک کشاورزی، به جای استفاده از کود شیمیایی ار کودهای طبیعی نظیر خاک برگ، جلبک و کودهای حیوانی و بیولوژیکی استفاده شود. در صورت نیاز به مبارزه با آفت‌ها نیز به جای کاربرد سموم و آفت‌کش‌های شیمیایی، از شیوه‌های زیستی همچون ریزاندامگان کارآ، کفشدوزک، زنبورها و باکتری‌ها و یا از ارقام مقاوم به آفت‌ها در کشت و زرع، بهره‌برداری می‌شود و در این نوع کشاورزی از دانه‌های اصلاح شده ژنتیکی و در معرض تابش پرتو قرار گرفته استفاده نمی‌شود. از اینسو، محصول نهایی که به دست مصرف کننده می‌رسد بدور از باقیمانده‌های سمی و شیمیایی و ماده نگه‌دارنده خواهد بود. از سوی دیگر، فرآورده‌های خوراکی با کیفیت، که محصول کودهای زیستی است نه تنها باعث رضایت مصرف کنندگان می‌شود بلکه تأمین و تضمین سلامت جسمی آنان را نیز در پی دارد. گیاهان نیز مانند انسانها برای رشد و نمو به ومواد غذایی نیاز دارند . فتوسنتز تامین كننده كربوهیدرات است و به علاوه لازم است عناصر معدنی خاصی از محیط ریشه جذب گیاه شود . جذب عناصر توسط ریشه گیاهان به صورت اختصاصی نیست , به این معنی كه وود عناصر در گیاه دلیل بر ضروری بودن آن برای رشد و نمو نیست . گیاه قادر به تشخیص مواد جذب شده از خاك نیست , چون اگر چنین بود علف كش ها را جذب نمی كرد . شرایط ضروری بودن عناصر این است كه فقدان عنصر , رشد زایشی و رویشی را با مشكل مواجه كند . با به كار بردن عنصر علایم كمبود بر طرف شود و عنصر مستقیما در تغذیه گیاه نه در فعالیت های شیمیایی یا میكروبیولوژی خاك یا محیط كشت موثر باشد . برخی از حشره كش ها كه به خاك اضافه می شود از طریق سیستم آوندی به تمام قسمت های گیاه منتقل و در اثر تغذیه حشره از شیره گیاه منجر به مرگ آن می شود .

90 در صد وزن گیاه را آب و 90 در صد وزن ماده خشك را كربن , هیدروژن و اكسیژن تشكیل می دهد و 10 درصد باقی مانده را 14 عنصر ضروری تشكیل می دهد . این عناصر شامل عناصر پر مصرف و كم مصرف و كلر و سدیم می باشد .

عناصر پر مصرف : نیتروژن , فسفر , پتاسیم , كلسیم ,منیزیم , گوگرد .

عناصر كم مصرف : آهن , بر , منگنز , مس , روی , مولیبدن , كلر .

توزیع مواد معدنی در گیاه : اگر برگ در دمای 500 درجه سانتی گراد به مدت 4 سات قرار داده شود مشخص می شود كه 95 – 90 درصد برگ را آب تشكیل داده است و دارای 10 – 5 درصد ماده خشك می باشد و 25 – 1 درصد ماده خشك را مواد معدنی تشكیل می دهد . میزان مواد معدنی بستگی به نوع اندام یا بافت و سن آن دارد . میزان مواد معدنی در بذر بیشتر از میوه و در ریشه كوچك , بیشتر از ریشه بزرگ می باشد. دی اكسید كربن خاك در تركیب با آب تشكیل اسید كربنیك می دهد كه باعث شكستن مواد آلی خاك , ذرات خاك . كود ها می شود و باعث آزاد شدن یون ها و جذب آن ها توسط ریشه می گردد.

ظرفیت تبادل كاتیونی : ظرفیت تبادل كاتیونی به میزان بار منفی ذرات خاك مربوط می شود . بر حسب واحد اكی والان بر 100 سانتی متر مكعب بیان می شود . چون غلظت اكثر عناصر غذایی در داخل ریشه بیشتر از محیط رشد است . برای جذب مقادیر اضافی نیاز به انرژی است كه از طریق شكستن قند حاصل می گردد . میزان تبادل كاتیونی رس بیشتر از مواد آلی است .

شاخص شوری : اصولا كودها حاوی نمك هستند و وقتی به خاك اضافه می شود میزان نمك خاك را افزایش می دهند. انتخاب كود مناسب كمك می كند تا غلظت نمك خاك در حد پایین حفظ شود . منظوراز شاخص شوری اثری است كه كود های مختلف روی میزان شوری خاك دارند. شاخص شوری نتیترات سدیم را 100 در نظر می گیرند و شاخص شوری سایر كودها را بر اساس آن رتبه بندی می كنند .

صدمه شوری به گیاهان: میزان غلضت املاح موجود در خاك و سلول های ریشه تعیین كننده انتقال مواد از محلول به داخل گیاه است و جریان آب به طرف غلظت بیشتر املاح بوده كه معمولا میزان آن در محیط خاك بیشتر از سلول های ریشه بوده و از این جهت جریان مواد از محیط ریشه به داخل سلول های گیاه است . معمولا صدمه شوری اسمزی است . در اثر افزایش غلظت نمك در محیط ریشه آب از سلول های ریشه به محیط ریشه كشیده می شود در نتیجه محتوایی سلول به خارج ازآن كشیده می شود و گیاه دچار پلاسمولیز می شود . وقتی كه پلاسمولیز در تعداد زیادی از سلول های گیاه روی می دهد خشكی فیزیولوژی اتفاق می افتد و سلولهای ریشه دچار كم آبی شدید می شود .

روشهای كاهش نمك بستر محیط ریشه : برای كاهش میزان شوری خاك باید كود های شیمیایی را به مقدار مناسب مصرف كرد . اگر غلظت نمك به حدی برسد كه باعث كاهش رشد شود , باید خاك را شستشو داد تا نمك اضافی از خاك خارج شود . میزان آب مورد نیاز 203.8 – 122.8 لیتر آب در هر متر مربع بستر می باشد و پس از 30 دقیقه دومین آبیاری باید انجام شود تا نمك ها از خاك خارج شود. اگر میزان نمك خاك خیلی زیاد باشد سومین و چهارمین آبیاری نیز مورد نیاز می باشد . زهكشی مناسب خاك باعث خروج نمك ها می شود . به طور كلی میزان نمك های قابل حل در خاك می تواند توسط آبیاری كافی و استفاده از محیط كشت با زه كشی مناسب كنترل كرد .