با ادامه رشد جمعیت جهان، بخش کشاورزی با چالش افزایش تولید محصولات زراعی و همزمان بهبود کارایی استفاده از منابع و کاهش اثرات زیست محیطی کشاورزی مواجه است.

استفاده از میکروارگانیسم های طبیعی محرک گیاهی یکی از راه های امیدوارکننده و سازگار با محیط زیست برای مقابله با این چالش ها است. این میکروارگانیسم‌ ها که شامل ویروس‌ ها، باکتری‌ ها و قارچ‌ها می‌شوند، گلدهی، رشد گیاه، بهره‌ وری محصول و کارایی مصرف مواد مغذی را افزایش می‌دهند و می‌توانند تحمل را در برابر طیف وسیعی از تنش‌های غیرزیستی و زیستی بهبود بخشند.

فراوان و متنوع

باکتری ها موجودات میکروسکوپی هستند که در همه جای زمین و در هر نوع محیطی یافت می شوند. آنها در مزارع کشاورزی بسیار فراوان هستند (با اغلب بیش از ده میلیارد در هر گرم خاک) و بسیار متنوع هستند که از هزاران گونه تشکیل شده است.

بیشتر بخوانید: کشت آسان سبزیجات گلخانه ای

ریزوسفر، از جمله سطح ریشه و خاک نزدیک به ریشه، همچنین دارای باکتری های متعددی از گروه های مختلف باکتریایی است. از آنجایی که باکتری‌ ها می‌ توانند هورمون‌ هایی تولید کنند که باعث تحریک رشد، تحریک سیستم ایمنی گیاه و تحریک یا کاهش پاسخ‌ های استرسی می‌ شوند، باکتری‌ ها نقش حیاتی در معدنی‌ سازی و تثبیت مواد مغذی برای رشد گیاه دارند و در نتیجه بر رشد و بهره‌وری تأثیر می‌ گذارند.

در طول صد سال گذشته، باکتری ها در کشاورزی به عنوان آفت کش ها و محرک های زیستی برای محافظت از گیاهان در برابر آفات و بیماری ها و همچنین تحریک رشد گیاهان استفاده شده اند. اما اهمیت آنها در طول بیست سال گذشته با افزایش چالش های ناشی از استفاده از سموم و کودهای شیمیایی افزایش یافته است.

تأثیر بر زندگی انسان

یک گروه خاص از باکتری های مربوط به کشاورزی، جنس باسیلوس است. این یک گروه بسیار متنوع از باکتری ها است که گونه هایی را در بر می گیرد که تأثیر گسترده ای بر زندگی انسان دارند.

اولین گونه Bacillus subtilis در سال ۱۸۷۲ شناسایی شد و امروزه این جنس تقریباً شامل ۳۰۰ گونه شناسایی شده است <- a> متفاوت است از باسیلوس آنتراسیس (عامل ایجاد سیاه زخم) تا باکتری هایی که برای تولید صنعتی آنتی بیوتیک ها و آنتی بیوتیک ها حیاتی هستند. آنزیم ها، پروبیوتیک های انسانی و آفت کش ها، محرک های زیستی و افزودنی های خوراک.

باسیل‌هایکی از باکتری‌ های غالب خاک هستند که معمولاً ۱۰۶ تا ۱۰۸ باکتری در هر گرم خاک را تشکیل می‌دهند. اکثر باسیلوسکه در خاک یافت می شوند به صورت اندوسپورها وجود دارند، ساختارهایی که می توانند سال ها زنده بمانند و انواع مختلف استرس مانند خشک شدن، گرسنگی، درجه حرارت بالا و شرایط اسیدی باسیلوس همچنین در محصولات زراعی یافت می‌شود، جایی که می‌توان آن‌ها را از برگ‌ ها به‌عنوان اپی‌فیت، ریزوسفر ریشه‌ها یا حتی به‌عنوان اندوفیت در گیاهان جدا کرد.

بیشتر بخوانید: شناخت انواع کود میکروبی و کود زیستی

باسیلوس مبتنی بر بیولوژیک

B. thuringiensis که برای اولین بار در سال ۱۹۰۱ از کرم های ابریشم آلوده در ژاپن جدا شد، اساس اولین آفت کش های زیستی موفق را تشکیل داد. استفاده های آزمایشی از این باکتری برای محافظت از سبزیجات از لارو لپیدوپتران در اواخر دهه ۱۹۲۰ در تعدادی از کشورها آغاز شد و اولین محصول ده سال بعد در فرانسه ظاهر شد. 

اما توسعه بیشتر محصولات بر اساس B. thuringiensis با کشف DDT و شروع جنگ جهانی دوم متوقف شدند. علاقه تجاری به چنین محصولاتی بعداً زمانی که آشکار شد که برخی از آفت کش های شیمیایی به محیط زیست آسیب می رسانند، به سرعت رشد کرد. در مقابل، اثرات مخرب کمی B. thuringiensis روی محیط مشاهده یا ثبت شده است و امروزه نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

ارزیابی ریسک

ارزیابی ریسک زیست محیطی (ERA) ابزار مهمی برای ارزیابی خطرات استفاده های کشاورزی از میکروارگانیسم ها در محیط است. ERA یک فرآیند ساختارمند و مبتنی بر دانش است که احتمال تأثیر نامناسب میکروارگانیسم ها را بر محیط زیست ارزیابی می کند. این ارزیابی سیستماتیک با روش استفاده شده برای مواد شیمیایی مطابقت دارد. با این حال، سه شرط اساسی میکروارگانیسم ها را از مواد شیمیایی متمایز می کند.

بیشتر بخوانید: قارچ تریکودرما چیست و در کشاورزی ارگانیک چه نقشی دارد؟

اولاً، میکروارگانیسم ها موجودات زنده ای هستند که ممکن است فعال باشند و ممکن است در شرایط مناسب تقسیم شوند و رشد کنند، بنابراین تعداد و زیست توده افزایش می یابد. ثانیا، میکروارگانیسم ها به طور فعال به شرایط محیطی محلی پاسخ می دهند و می توانند ویژگی های خود را با تغییر شرایط تغییر دهند. و ثالثاً، اکثر میکروارگانیسم ها به طور طبیعی در محیط وجود دارند و به طور گسترده در محیط وجود دارند و به همین دلیل استفاده از آنها (در بیشتر موارد) چیزی مضر به محیط اضافه نمی کند.

قرار گرفتن در معرض محیطی

مطالعات نشان می‌دهد که باسیلوس برای محصولات زراعی برای مدت نسبتاً کوتاهی (به ندرت بیش از یک ماه) زنده می‌ماند و بیشترین کاهش در تعداد در دو هفته اول رخ می‌دهد. پس از کاربرد این کاهش سریع به این معنی است که استفاده از Bacillus گاهی اوقات برای حفظ حفاظت باید تکرار شود. در ریزوسفر، باکتری های اعمال شده اغلب تکثیر می شوند و سپس در طول رسیدن و پس از برداشت محصول، تعداد آنها کاهش می یابد.

بیشتر بخوانید: کود زیستی یا همان کود بیولوژیک چیست؟

بقا در خاک بسیار بیشتر است، تقریباً ده درصد از باکتری های استفاده شده برای یک سال زنده می مانند. برخی حتی پس از ۱۳ سال زنده مانده اند. در این زمینه، توجه به این نکته مهم است که بقای باسیلوس به خودی خود خطری ایجاد نمی کند، زیرا آنها از قبل در محیط وجود دارند.

میکروارگانیسم های مورد استفاده در کشاورزی به احتمال زیاد با انسان به عنوان بقایای محصولاتی که برای غذا مصرف می شوند در تماس هستند و بنابراین مهم است که آنها باعث بیماری نشوند. بیشتر گونه های باسیلوس غیر بیماری زا هستند و فقط برخی از گونه ها در B هستند. سرئوس گروه بیماری زا در نظر گرفته می شود. تمایز بین گونه های باسیلوس غیر بیماری زا و بیماری زا بسیار آسان است.

جهت اطلاع از محصولاتی مانند کود کشاورزی ، قارچ کش بیولوژیک ، کود بیولوژیک ، قارچ کش زیستی ، کود زیستی ، کود ارگانیک ، کشاورزی ارگانیک و گلخانه با رویان تیسان تماس بگیرید.