درسال های اخیر تغییرات اقلیمی در جهان، بخش کشاورزی را با چالش های زیادی روبرو کرده است. یکی از این چالش ها افزایش همزمان بهره وری برای تغذیه جمعیت رو به رشد جهانی و افزایش استفاده از منابع و در عین حال کاهش اثرات زیست محیطی بر اکوسیستم و سلامت انسان است. در واقع، کودها و آفت‌کش‌ها نقش مهمی در کشاورزی دارند و ابزاری قدرتمند برای تولیدکنندگان برای افزایش عملکرد و تضمین بهره‌وری مستمر در طول فصول تحت شرایط بهینه و غیربهینه هستند. در سه دهه گذشته، چندین نوآوری تکنولوژیکی برای افزایش پایداری سیستم‌های تولید کشاورزی از طریق کاهش قابل توجه مواد شیمیایی کشاورزی مصنوعی مانند آفت‌کش‌ها و کودها پیشنهاد شده‌اند.
یک نوآوری امیدوارکننده و سازگار با محیط زیست، استفاده از محرک‌های زیستی طبیعی گیاهی است که گلدهی، رشد گیاه، تشکیل میوه، بهره‌وری محصول و کارایی مصرف مواد مغذی را افزایش می‌دهد و همچنین قادر به بهبود تحمل در برابر طیفی از عوامل استرس زای غیر زنده است.
تاریخچه شناسایی محرک های زیستی
اولین بار محرک های رشد را در سال 1997 به عنوان “موادی که در مقادیر اندک، رشد گیاه را تقویت می کنند” تعریف کردند. محرک های زیستی را در ابتدا به دو دسته مهم شامل اسید های هیومیک و عصاره جلبک دریایی تقسیم بندی می کردند و عمل آنها بر روی گیاهان اساساً هورمونی پیشنهاد شد. اما در سال 2012، کمیسیون اروپا یک تعریف جدید برای محرک های رشد ارائه داد : محرک‌های زیستی گیاهی موادی هستند (به استثنای مواد مغذی و آفت‌کش‌ها) که وقتی روی گیاه، دانه‌ها یا بسترهای رشد در فرمول‌های خاص به کار می‌روند، این ظرفیت را دارند که فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاهان را به گونه‌ای اصلاح کنند که مزایای بالقوه برای رشد ونمو و یا پاسخ های استرس فراهم کند ». آنها در مطالعه خود هشت دسته از مواد را پیشنهاد کردند که به عنوان محرک زیستی عمل می کنند:
مواد هیومیک، مواد آلی پیچیده (به دست آمده از زباله های کشاورزی و صنعتی و شهری، عصاره لجن فاضلاب، کمپوست و کود)
عناصر شیمیایی مفید (شامل Al، Co، Na، Se و Si، نمک های معدنی از جمله فسفیت)
عصاره جلبک دریایی (قهوه ای، قرمز و سبز و جلبک های درشت)
کیتین و مشتقات کیتوزان
مواد ضد تعریق (کائولن و پلی آکریل آمید)
و اسیدهای آمینه آزاد و مواد حاوی پپتیدها، پلی آمین ها و بتائین ها)؛
اما هیچ محرک زیستی میکروبی را شامل نمی شد. سه سال بعد تعریف جدیدی توسط دو ژاردین (2015) ارائه شد: “بیوستمولاتور گیاهی (یا محرک زیستی گیاهی) هر ماده یا میکروارگانیسمی است که برای گیاهان با هدف افزایش کارایی تغذیه، تحمل تنش غیرزیستی و/یا صفات کیفیت محصول، صرف نظر از محتوای مواد مغذی آن، به کار می رود.”
دسته بندی محرک های رشد
بنابراین سه دسته میکروبی و سه دسته غیرمیکروبی پیشنهاد شد که شامل:
کیتوزان
اسیدهای هیومیک و فولویک
هیدرولیزهای پروتئین
فسفیت ها
عصاره جلبک دریایی
سیلیکون
قارچ های میکوریزای آربوسکولار
ریزوباکتری های تثبیت کننده نیتروژن سویه‌های متعلق به جنس‌های Rhizobium، Azotobacter و Azospillum
و گونه های تریکودرما
می باشند.
تاکنون بیش از 700 مقاله علمی در 10 سال گذشته (2009-2019) در مورد “محرک های زیستی گیاهی” منتشر شده است، که در آن چندین محقق توانستند نشان دهند که محرک های زیستی میکروبی و غیر میکروبی قادر به القای یک نظم در گیاه هستند و بر واکنش‌های مولکولی، سلولی ، فیزیولوژیکی گیاه مانند افزایش بهره‌وری محصول و افزایش تحمل در برابر تنشهای غیرزیستی اثر میگذارند. در ادامه، به بررسی مختصر تأثیر چند محرک رشد پرکاربرد بر روی گیاهان میپردازیم.
1.تاثیر مواد هیومیکی بر گیاه
مواد هیومیکی اجزای طبیعی مواد آلی خاک هستند که به دلیل فواید بی شمار برای گیاه در کشاورزی به طلای سیاه شهرت دارند. از جمله فواید آن می توان به توانایی بهبود ساختار خاک و به دنبال آن جذب بهتر آب و عناصر موجود درخاک،بهبود رشد ریشه و افزایش مقاومت گیاه به بیماری ها،خشکی و شوری و جلوگیری ازشوک گیاه در هنگام جابجایی اشاره کرد.
2.تاثیر عصاره جلبکی بر گیاه
در کشورهای جنوب شرقی آسیا سابقه استفاده از جلبک های دریایی به عنوان غذا،دارو و کود به 900سال قبل از میلاد می رسد. مهم ترین علت استفاده از جلبک های دریایی به عنوان کود به دلیل قابلیت آن ها در جذب و نگهداری آب و وجود درصد بالایی املاح و مواد معدنی موجود در آن است.جلبکهای دریایی محتوی مواد مغذی ماکرو و میکرو، آمینواسیدها، ویتامین،سیتوکنین ها، اکسین و آبسزیک اسید هستند و به واسطه این مواد سبب تحریک رشد و محصول گیاه، ایجاد مقاومت در برابر تنشهای محیطی، افزایش جذب مواد مغذی از خاك و نیز افزایش صفات آنتی اکسیدانی می شوند.
3.تاثیر اسیدهای آمینه بر گیاهان
اسید های آمینه از مهم ترین اجزای ضروری برای سنتز پروتیئن هستند. استفاده از اسیدهای آمینه برای گیاهان مزایای بسیاری دارد که از آن جمله می توان به افزایش مقاومت گیاه در هنگام بروز تنش های زیستی و غیر زیستی، افزایش فتوسنتز و کمک به رشد بهتر گیاه، القا فرایند گرده افشانی، بهبود کیفیت و کمیت محصول، افزایش سرعت رسیدگی و یکنواختی محصول، افزایش دوره ماندگاری محصول پس از برداشت،تاثیر بر روزنه های هوایی و افزایش جذب عناصر ریز مغذی اشاره کرد.
در این مقاله به طور مختصر با معرفی انواع محرک های رشد و تاثیری که بر رشد گیاه دارند آشنا شدیم.در مقالات آینده به تفصیل در مورد ویژگی ها و تاثیر هر یک از این مواد بیشتر آشنا می شویم.
