دنیای نامرئی میکروب‌های مفید – قارچ‌ها و باکتری‌هایی که به سلامت انسان، گیاه و اکوسیستم کمک می‌کنند یک موضوع داغ است. امروزه تحقیقات موفقی در مورد شبکه‌های قارچی در جنگل ها و تأثیر و اهمیت میکروبیوم در تمام جنبه‌های سلامت انسان وجود دارند. مستندات متعدد علمی نشان داده است که چگونه میکروب‌های خاک برای نجات کره زمین از تغییرات آب و هوایی، آلودگی، خشکسالی و… حیاتی هستند. اما سؤال مهمی که می‌توان پرسید این است: که آیا میکروب‌های خاک واقعاً می‌توانند سیاره زمین را نجات دهند؟ شاید ما تازه شروع به درک اهمیت کامل جوامع میکروبی خاک کرده باشیم، اما می دانیم که آنها نقشی حیاتی در سیستم کشاورزی پایدار دارند. اگرچه بعید است که میکروب‌ها به تنهایی بزرگترین چالش‌های زیست‌محیطی ما را حل کنند، اما با نگاهی واقع‌بینانه به چگونگی کمک آنها می پردازیم.
چرا میکروب های خاک اهمیت دارند؟
زندگی روی زمین با میکروب‌ها آغاز شده است. آنها پایه و اساس تمام سیستم‌های زنده سیاره هستند. میکروب های کره زمین در واقع جوامع مختلفی از قارچ ها و باکتری هستند که با یکدیگر محیط سالمی را تشکیل می دهند. جمع شدن باکتری ها و قارچ های مختلف درکنار هم یک میکروبیوم را به وجود می آورد. اگر تنوع میکروبی خاک کاهش یابد، ثبات اکوسیستم و امنیت غذایی انسان نیز کاهش می یابد. بدون یک جامعه میکروبی با ثبات، سیستم های زمینی که ما را حفظ می کنند شروع به فروپاشی می کنند. به زبان ساده، بدون میکروب ها، ما هیچ هستیم. با توجه به تغییرات آب و هوایی، کمبود آب، تخریب زمین و جمعیت رو به رشد انسانی، میکروبیوم‌های سالم بیش از هر زمان دیگری مهم هستند. یک میکروبیوم خاک سالم، مواد مغذی ضروری گیاه را بازیافت و تبدیل می‌کند، آفت‌کش‌ها و سایر آلاینده‌ها را تجزیه می‌کند، انعطاف‌پذیری در برابر خشکسالی را بهبود می‌بخشد و آفات و عوامل بیماری‌زا را کنترل می‌کند. متأسفانه، میکروب‌های مفید در خاک، توسط شیوه‌های کشاورزی مدرن مانند استفاده زیاد از آفت‌کش‌ها، خاک‌ورزی های سنگین، و کشت تک‌کشتی تهدید می‌شوند. یک راه حل برای کمک به حفظ این میکروب های مفید، استفاده از کودهای زیستی و روی آوردن به کشاورزی پایدار می باشد.
میکروب های مفید و کشاورزی پایدار
بیش از 40 درصد از زمین های کره زمین در حال حاضر برای کشاورزی استفاده می شود. این رقم همچنان در حال افزایش است. اینکه چگونه غذای خود را تولید می کنیم، آینده زندگی ما را در سیاره زمین مشخص می کند. بسیاری از شیوه های کشاورزی سنتی، پیامدهای زیست محیطی گسترده ای داشته اند. عملیات خاک ورزی سنگین باعث آزاد شدن کربن خاک در اطراف زمین می شود. آفتکش های شیمیایی آبها را آلوده می کنند. کود نیتروژن مصنوعی گازهای گلخانه ای بسیار قوی را آزاد می کند. سیستم‌های رشد تک کشتی، آسیب‌پذیری گیاه را در برابر تنش‌های زیستی و غیرزیستی، مانند بیمارگرها و خشکی افزایش می‌دهند. همه این اقدامات بر تنوع میکروبی خاک نیز تأثیر می گذارد. با بدتر شدن میکروبیوم خاک، اثرات منفی آنها بیشتر تشدید می شود. گیاهان کندتر رشد می کنند و کمتر انعطاف پذیر می شوند. منطقی است که سلامت میکروبی خاک، برای حفظ سلامت انسان ها و کره زمین مورد توجه قرار گیرد. اما چندین روش برای حفظ سلامت میکروبی خاک وجود دارد:
رفع مشکل کودها
تولید کود نیتروژن مصنوعی انرژی زیادی می خواهد. کاربرد بیش از حد آن باعث آلودگی آب های زیرزمینی، رودخانه ها و اقیانوس ها شده است. کودی که وارد رواناب ها شده است، به مرور بقیه محیط زیست را آلوده می کند. اما مشکل به همین جا ختم نمی شود. چون این نیتروژن در نهایت از طریق آب های زیرزمینی و سطحی وارد اتمسفر می شود. کاهش انتشار کودها یکی از مهم ترین چالش های کشاورزی است. اما تغییرات مثبت در خاک می تواند این انتشارات را کمتر کند. افزایش موثر میکروب ها در خاک، می توانند نیاز به کودهای شیمیایی را کاهش دهد. میکروب های مفید پایداری نیتروژن و سایر مواد مغذی ضروری را در خاک بهبود می بخشند. برخی از باکتری ها با تبدیل نیتروژن موجود در اتمسفر به آمونیاک، باعث تثبیت نیتروژن می شوند. استفاده از کودهای زیستی برای تکثیر و تقویت رشد این میکروب‌ها یکی از امیدوارکننده‌ترین راهبردها برای کاهش قابل توجه تقاضای کود در سیستم‌های معمولی و سنتی است.
کاهش مصرف آفتکش ها
آفتکش های کشاورزی یکی از دلائل کاهش چشمگیر تنوع زیستی در سراسر جهان، طی50 سال گذشته می باشند. آفت‌کش‌ها میکروبیوم خاک را تخریب می‌کنند. آنها همچنین سیستم محافظت از گیاهان را در برابر آفات و عوامل بیماری‌زا، تهدیدات غیرزیستی مرتبط با خشکسالی و گرمای شدید از بین می برند. میکروب ها این توانایی را دارند که به عنوان آفتکش به جای محصولات شیمیایی مخرب استفاده شوند. آفت‌کش‌های میکروبی حاوی باکتری‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها می‌توانند کنترل برخی آفات را از طریق مکانیسم‌های مختلف فراهم کنند.
حفظ کربن در زمین
میکروب های مفید نه تنها می توانند پایداری سیستم های کشاورزی را بهبود بخشند، بلکه این توانایی را دارند که به کند کردن انباشت کربن (CO2) در جو کمک کنند. میکروب های خاک به میزان کربن ذخیره شده در خاک و همچنین میزان آزاد شدن مجدد آن به جو اثرگذار هستند. آنها همچنین به طور غیرمستقیم بر ذخیره‌سازی کربن در گیاهان و خاک تاثیر گذار هستند. به حداقل رساندن خاک ورزی و استفاده از گیاهان پوششی این کربن را در زمین نگه می دارد.
مهار میکروب های خاک برای نجات سیاره
در ارتباط با طبیعت، وقتی سعی می‌کنیم چیزی را به تنهایی انتخاب کنیم، متوجه می‌شویم که با چیز دیگری در جهان مرتبط است. هر چه بیشتر در مورد حیات میکروبی بدانیم، بیشتر متوجه پیوند پیچیده میکروبیوم های کل دنیا به یکدیگر هستیم. میکروب های خاک به تنهایی راه حلی هایی برای نجات کره زمین ارائه نمی کنند. اما در نظر گرفتن آنها در همه مراحل مهم است. از طریق اصلاح سیستم های کشاورزی، می توانیم از مزایای زیست محیطی میکروب ها استفاده کنیم و تنوع میکروبی خاک را به چند روش ضروری تشویق کنیم:
– استفاده از کشت بدون شخم یا شخم کم و پوشش برای حفظ ساختار خاک و تنوع میکروبی
– استفاده از کودهای زیستی جدید طبیعی برای حمایت از ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاه و کاهش اتکا به کودهای شیمیایی
– کاهش استفاده از آفتکش های شیمیایی و جایگزینی آفتکش های میکروبی برای حفظ سلامت خاک، تنوع زیستی اکوسیستم و انعطاف پذیری طولانی مدت محصول
– استفاده از کودهای زیستی با پایه میکروبی برای بهبود بهره وری گیاه و انعطاف پذیری در برابر تنش ها
سلامت خاک، انسان ها سیاره زمین، همه با هم ترکیب شده‌اند. اگر قرار است طبیعت به سود ما کار کند، ما نیز باید به نفع طبیعت کار کنیم. به عنوان تولیدکنندگان در حوزه زیست فناور، می‌توانیم با تغییر شیوه‌های کشاورزی و گسترش درک خود از حیات میکروبی، این کار را انجام دهیم. پس باید با اولویت قرار دادن میکروب ها در سلامت خاک، کاهش وابستگی به نهاده‌های شیمیایی، بهبود انعطاف‌پذیری گیاه و ایجاد برنامه‌های کوددهی؛ سازگار با سیاره زمین کار کنیم.
