مریم تیموری
عضو هیئت علمی بخش تحقیقات جنگل، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور
برای حفاظت و توسعه جنگلها، وجود خاك سالم و مرغوب اهميت زيادي دارد. در خاك سالم، تركيب مناسبی از مواد آلي و معدنی وجود دارد، اما در بسیاری از خاک‌ها، به‌ویژه خاکهای مناطق تخریبشده و در معرض تنش‌های محیطی، مشکل کمبود نیتروژن و عدم در دسترس بودن فسفر وجود دارد. بنابراین، برای جبران کمبود مواد غذایی از کودهای شیمیایی استفاده میشود. کاربرد کودها بدون توجه به شرایط آب و هوایی و نیز وضعیت تغذیهای خاک، بر اکوسیستم خاک اثر گذاشته و علاوه بر از بين رفتن میکروفلور و میکروفون مفید خاك، باعث بروز خسارات جبران‌ناپذیر محیط‌زیستی، بهداشتی و اقتصادی میشود. کاربرد کودهاي شیمیایی ازته به‌دلیل پایداری آنها در طبیعت، باعث آلودگی آب و خاك شده و از این طریق باعث ایجاد بیماري‌هاي مختلف از قبیل سرطان در انسان میشود. همانند سایر خاک‌ها، خاکهای مناطق جنگلی نیز از کمبود مواد غذایی رنج میبرند. علاوه بر اثرات زیان‌بار مذکور برای کودهای شیمیایی، در بیشتر موارد کوددهی مناطق جنگلی به‌دلایل مختلف ازجمله عدم دسترسی، به‌راحتی امکان‌پذیر نیست. این امر باعث شده که استفاده از مایه تلقیح‌های میکروبی بومی هر منطقه، جایگزین مناسبی برای کودهای شیمیایی به‌منظور رشد، توسعه و زنده‌مانی بهتر گونه‌های درختی باشد
در محیط‌های طبیعی، رشد و تولید گیاهان به کمیت و تعادل آب، مواد معدنی، هوا، نور، گرما و نیز اثرات مثبت و منفی میکروارگانیسم‌های ریزوسفر بستگی دارد. ریزوباکترهای محرک رشد (Plant growth promoting Rhizobacteria) به‌شکل طبیعی در خاک وجود داشته و قادر به بهبود رشد و سلامت گیاهان هستند. این باکتری‌ها به‌طور عمده در ریزوسفر (بخشی از خاک که تحت تأثیر ریشه گیاه و ترشحات آن قرار دارد) یافت می‌شوند. براساس واکنش متقابل آنها با گیاهان، ریزوباکترهای محرک رشد به دو گروه همزیست (که درون گیاه زندگی می‌کنند) و آزاد (که بیرون سلولهای گیاهی زندگی می‌کنند) تقسیم‌بندی می‌شوند. برخی از آنها قادرند در گیاهان ساختارهای اختصاصی تشکیل دهند. از شناخته‌شده‌ترین انواع باکتری‌های همزیست میتوان ریزوبیوم‌ها را نام برد که با گیاهان خانواده لگومینوز رابطه همزیستی ایجاد می‌کنند.
از ریزوباکترهای محرک رشد در سطح جهانی به‌عنوان کود زیستی استفاده میشود. کاربرد آنها باعث افزایش بازده و درنتیجه توسعه پایدار جنگل می‌شوند. كودهاي زيستي از ميكروارگانيسم‌های زنده مختلف مانند باكتريها، قارچ‌ها و جلبك‌ها و یا فرآورده‌های آنها، به‌تنهايي و يا همراه با يكديگر تشکیل شده‌اند که باعث بهبود شرایط تغذیهای و درنهایت افزایش رشد و بازدهی گیاهان می‌شوند. بهبود شرایط تغذیهای از طریق تأمین و یا افزایش در دسترس بودن مواد غذایی برای گیاهان انجام می‌گیرد. این تعریف از کود زیستی فقط محدود به انواعی از باکتری‌ها است که باعث تسهیل دسترسی گیاهان به مواد غذایی می‌شوند، اما باکتری‌های دیگری نیز وجود دارند که قادرند با مکانیسم‌های دیگر مانند تولید هورمون گیاهی، کاهش تنش‌های محیطی و ممانعت از رشد عوامل بیماریزای گیاهی به رشد درختان کمک کنند (شکل 1).
شکل 1- تصویر شماتیک از مکانیسم عملکرد ریزوباکترهای افزایش دهنده رشد
استفاده از کودهای زیستی در طی 30 سال گذشته، افزایش چشمگیری پیدا کرده است. یکی از دلایل افزایش استفاده از این کودها، توجه افکار عمومی به آلودگی‌های محیط زیستی ناشی از مصرف کودهای شیمیایی و کاهش هزینه‌های تولید است. استفاده از ریزوباکترهای مفید بخشی از سیستم مدیریتی برای رسیدن به توسعه پایدار است. اگرچه به‌طور عمده از کودهای زیستی برای افزایش رشد محصولات کشاورزی استفاده میشود، اما موارد استفاده متعددی از ریزوباکترهای محرک رشد در جنگل نیز وجود دارد. از ریزوباکترهای محرک رشد برای بهبود رشد و کاهش شوک حاصل از انتقال نهال‌ها به عرصه استفاده میشود. در موارد متعددی، اثرات مثبت تلقیح ریزوباکترهای محرک رشد (کودهای زیستی) در بهبود رشد و زنده‌مانی، افزایش وزن خشک، افزایش رشد طولی و قطری نهال‌ها و کاهش بیماریزایی توسط قارچ‌های بیماریزا در مقایسه با نهال‌های شاهد گزارش شده است.
با وجود امکان استفاده از مایه تلقیح میکروبی برای بهبود رشد گونه‌های جنگلی، اطلاعات موجود در زمینه چگونگی تأثیر عواملی مانند نوع خاک، رطوبت خاک و اسیدیته خاک بر تعامل بین مایه تلقیح میکروبی کامل نیست. به‌علاوه باید واکنش متقابل بین مایه تلقیح میکروبی و قارچ‌های میکوریزی و سایر موجودات زنده خاک بررسی شود. با افزایش دانش در زمینه میکروفلور خاک، میتوان از آنها در توسعه پایدار جنگل استفاده کرد. استفاده از کودهای شیمیایی و آفتک‌شها در جنگل‌های صنعتی برای افزایش رشد درختان جنگلی به‌منظور تأمین نیازهای روزافزون انسان امروزی کاربرد زیادی دارد. تولید کودهای شیمیایی حدود یک درصد از کل انرژی جهان را مصرف می‌کند، اما کارایی آنها حدود 60 تا 70 درصد است. در عین حال این کودها اثرات منفی بر سلامت انسان از طریق ورود در چرخه‌های غذایی و محیط زیست دارد . به‌علاوه منجر به تخریب زمین و کاهش تنوع زیستی میشود که تبعات اقتصادی- اجتماعی فراوانی را به‌دنبال خواهد داشت. افزایش کاربرد ریزوباکترهای افزایش‌دهنده رشد گیاهان یکی از راهحلهای احتمالی برای برآورده کردن نیازهای بشری و به حداقل رساندن آسیب به محیط زیست است. در بیشتر کشورها، سیاست‌هایی برای کاهش مصرف کودهای شیمیایی وضع و اجرا میشود. تجاری‌سازی و کاربرد کودهای زیستی سال به سال در حال افزایش است، با این وجود هنوز مصرف آنها بسیار کمتر از کودهای شیمیایی است. مهمترین عاملی که می‌تواند مصرف کودهای زیستی را افزایش دهد، تقاضا است. هنوز افراد زیادی در استفاده از فن‌آوری‌های جدید و کارایی کودهای زیستی مردد هستند. بنابراین، لازم است قوانین و سیاست‌هایی توسط دولت‌ها و نیز سازمان‌های بین‌المللی برای تشویق استفاده از این نوع کودها وضع شود. همزمان باید فعالیت‌‌های پژوهشی توسط باکتری‌شناسان، شیمی‌دان‌ها و پژوهشگران جنگل و ژنتیک برای افزایش کارایی این کودها انجام شود. استفاده از کنسرسیوم‌های میکروبی با اثرات مختلف برای گیاهان متفاوت می‌تواند باعث بهبود جنبه‌های مختلف رشد درختان شود. به‌علاوه، پیشرفت در فن‌آوری‌هایی که باعث افزایش نیمه‌عمر کودهای زیستی می‌شوند، باعث تسهیل توزیع و کاربرد آنها خواهد شد.
