ریز اندامگان

ریز اندامگان

اسلاید 1: مقدمه :ریزاندامگان، میکروارگانیسمها، یا میکروب‌ها جانداران ریزی هستند که تقریبا در همه جا حضور دارند از کف اتاق تا درون هوا و آب از روی پوست و موهایمان تا درون بدن همه جانداران. دانش میکروبیولوژی به بررسی ریزاندامگان می‌پردازد.من در این پژوهش به بررسی میکرواورگانیسمها و نقش آنها در کشاورزی پایدار پرداخته ام.

اسلاید 2: يك قاشق چايخوری از خاك فعال حاوی ميليون ها موجود زنده است که بعضی منشاء حيوانی و بعضی ديگر منشاء گياهی دارند. ارگانيسم‌ ها از نظر اندازه بسيار متفاوت هستند(میکروفلور ، میکروفون ، مزوفون ، ماکروفون )1تا8%بیوماس ماده آلی خاک . بعضی از آنها با چشم غير مسلح نيز قابل دیدن هستند مانند كرم خاكی، دم فنری، كنه دامی. اكثر آنها بسيار كوچک بوده و فقط با ميكروسكوپ ديده می شوند بنابراين ميكروارگانيسم ناميده می شوند.

اسلاید 3: اكثر كشاورزان همه ميكروارگانيسم ها را به ديد آفت نگاه می‌ كنند و فکر می كنند كه چگونه می توانند آنها را از بين ببرند. درحالیکه فقط تعداد كمی از ميكروارگانيسم ها می توانند به محصول خسارت وارد كنند. و اصلی ‌ترين و مهم‌ ترين كاركرد اغلب آنها در خاك، بارورسازی خاك است.

اسلاید 4: خاک :خاک یکی از مکانهای عمده ریزاندامگان (میکروارگانیسمها) محسوب می‌شود. فراوانترین ریزاندامگان در خاک، باکتریها هستند. خاک باغچه در هر گرم محتوی میلیونها باکتری است. در جاهای عمیق تعداد آنها کاهش می‌یابد. قارچها به تعداد کمتر از باکتریها در خاک یافت می‌شوند. شاید مهم‌ترین نقش میکروارگانیسمهای خاک، شرکت آنها در چرخه‌های بیو- ژئوشیمیایی است که به گردش برخی عناصر شیمیایی در طبیعت کمک کرده و آنها را قابل مصرف می‌سازد.خاک دارای باکتری‌های تثبیت کنندهً ازت می‌باشد که از جمله می‌توان به ازتوباکتر و نیتروزموناس اشاره کرد. خاک همچنین حاوی میکروبهای متعدد بیماریزا است که عامل بیماری کزاز یکی از آنهاست .

اسلاید 5:

اسلاید 6: بطور کلی در طبیعت ۳ نمونه ریزاندامگان (میکروارگانیسم) وجود دارد: تجزیه (فاسد) کننده‌های تدریجی ( ‎degenerative Microorganisms) خنثی‌ها، سازشکارها، فرصت طلب‌ها ‎(neutral Microorganisms) سازنده‌ها یا احیا کننده‌ها ‎(regenerative Microorganisms)

اسلاید 7: EM علامت اختصاری واژه های Effective Microorganisms است و برگردان فارسی آن ریزاندامگان کارآ میباشد. میکروارگانیسم‌های سازنده (ریزاندامگان کارآ( همان طور که از نامشان پیداست کار سازندگی و احیا را بر عهده دارند. میکروارگانیسم‌های فاسد کننده بر خلاف راه وروش میکروارگانیسم‌های سازنده رفتار می‌کنند. میکروارگانیسم‌های خنثی، بزرگترین گروه را تشکیل می‌دهند. آنها در محیط به گروهی که حاکم و چیره‌است می‌پیوندند. بنابراین هنگامی که در محیطی میکروارگانیسم‌های سازنده واحیا کننده بیشتر می‌شوند خنثی‌ها به روند سازندگی می‌پیوندند.ریزاندامگان برای سوخت وساز و انجام فرایندهای زیستی خود از منابع آلی و معدنی موجود در محیط تغذیه می‌کنند. این ارگانیسم‌ها طی فرایندهای متفاوت، هنگامی که در معرض یون‌های فلزی قرار می‌گیرند، آن‌ها را در درون یا بر روی دیواره سلولی خود انباشته می‌کنند. این انباشتگی اغلب منجر به تولید ذراتی است که در اندازه‌های نانوذرات دسته‌بندی می‌شوند.

اسلاید 8: نقش میکروارگانیسمهای خنثی :

اسلاید 9: مهمترين ميكروارگانيسم ها : باكتری‌ها و پروتوزوآها. ميكروارگانيسم ها عناصر كليدی كيفيت و باروری خاك هستند اما برای ما انسان ها بطور غير قابل دیدن اين كار را انجام می دهند. آنها دارای گونه های زيادی هستند و هر چه تعداد آنها بيشتر باشد، بیشتر باعث حاصلخيزی طبيعی خاك می شوند. ميكروارگانيسم های مفید و مهم خاک عبارتند از: باکتری ها، اکتینومیستها ، قارچ ها ،جلبک ها، پروتوزوآها

اسلاید 10: تأثیرات مهم ميكروارگانيسم های خاک: 1- به تجزيه مواد ارگانيك كمك كرده و باعث توليد هوموس (ماده ی بیوشیمیایی مفید حاصل از ترکیب مواد آلی و معدنی) می شوند.2- باعث مخلوط شدن مواد ارگانيك با ذرات خاك شده و اين امر باعث توليد ذرات پايدار خاك می شوند.3- باعث ريشه دوانی گياهان و نیز تهويه بهتر خاك می شوند و همچنين باعث آزاد شدن مواد غذايی از ذرات معدنی می‌‌‌ گردند.4- باعث كنترل آفات و ارگانيسم های بيماريزا كه روی ريشه گياهان اثر می‌ گذارند، می شوند.5- اغلب ارگانيسم های خاك به تغييرات رطوبت و دمای خاك خيلی حساس هستند. از آنجا كه ريشه گياهان و ارگانيسم های خاك از هوا استفاده می كنند جريان هوای خوب در خاك برای توسعه و رشد آنها بسيار مهم است. فعاليت ارگانيسم های خاك هنگامی كه خاک خيلی خشك، خيلی مرطوب و يا خيلی گرم باشند كاهش می يابد. ميكرو ارگانيسم ها بيشترين نقش را در تعادل هوای گرم و مرطوب خاك و وجود مواد غذايی دارا هستند.

اسلاید 11: عوامل کاهش جمعیت میکروارگانیسم ها در خاک : 1- تنش های محیطی بلند مدت ( خشکی – حرارت زیاد و یخبندان – غرقاب ) 2- استفاده بی رویه از کودها و سموم شیمیایی 3- عدم حضور گیاه میزبان مناسب به مدت طولانی

اسلاید 12: سنجش وضع موجودات خاک با بررسي کلي فعاليت هاي حياتي آنهاالف) روش شمارش ارگانيسم ها در وزن مشخصي از خاک در زير ميکروسکوپ هاي قوي ب) روش اندازه گيري فعاليت هاي تنفسي موجودات زنده درون خاک از روي مقدار تصاعد co2 از سطح معيني از خاک مورد نظر ج) بر اساس تعيين مقدار و قدرت کاتاليزوري آنزيم هاي مترشحه موجودات زنده در آزمايشگاه روي مواد آلي و معدني تجزيه پذيرامروزه با 3 روش مختلف مي توان فعاليت بيولوژيکي خاک را به راحتي ارزيابي نمود :

اسلاید 13: باکتريها :باکتريهاي خاک، موجودات تک سلولي با منشأ گياهي اند که داراي ابعاد خيلي ريز ميکروسکوپي بوده (1-10 ميکرون) و از اين نظر با ذرات رسي قابل مقايسه اند.در مجاورت ريشه گياهان عالي و نيز روي مواد آلي تازه، تعداد آنها بيشترو فعاليت حياتيشان شديدتر است. بسته به نوع خاک تعداد آنها در هر گرم تا 2 ميليارد نيز مي رسد. معمولاً محدوده ، تعداد و فعاليت آنها به PH محيط بستگي دارد. بهترين محيط واکنشي براي باکتريها، حدود خنثي است. در چنین خاک هایي باکتريها زندگي مناسبي پيدا کرده و سريعاً تکثير مي يابند. باکتريها از روي وضع تغذيه و کسب انرژي به گروه هاي هتروتروف (Heterotorophe) و اتوتروف (Autotorophe) و از روي نياز به اکسيژن به گروه هاي هوازي و غيرهوازي تقسيم مي شوند.

اسلاید 14: آکتينوميست ها : اين گروه از جانوران را مي توان از نظر ساختمان و وضع زندگي، حد واسط باکتريها و قارچها دانست. توقعات آنها نسبت به شرايط محيط زندگي با ساير موجودات ذره بيني تا حدودي تفاوت دارد، به طوري که PH مناسب براي آنها حدود 7/5 بوده و به همين دليل فعاليت آنها در خاک هاي آهکي رطوبتي شديدتر است. آکتينوميست ها اکثراً هوازي اند و در تشکيل هوموس خاک نيز وظايفي به عهده مي گيرند. پس از بارندگي کوتاه مدت و هواي مرطوب گرم و در برخي از خاک هاي زراعي مي توان از بوي مخصوصي (بوي تازگي ) که از خاک ها متصاعد مي گردد، به وجود آکتينو ميست ها پي برد. از ويژگيهاي موجودات مزبور داشتن استعداد آنتي بيوتيک سازي است.

اسلاید 15: قارچها : قارچ هاي ذره بيني خاک، از نوع هتروتروفند که فعاليت زندگي خود را به وسيله ميسل ها نمايان مي سازد. تکثير آنها به وسيله توليد اسپور (spore) است و با افزايش مواد آلي مخصوصاً ازت در محيط سريعاً بر تعداد آنها افزوده مي شود تعداد قارچها در خاک هاي زراعي حاصلخيز معمولاً از باکتريها و آکتينوميست ها کمتر و بسته به فصول مختلف سال واکنش محيط متفاوت است. معمولاً ماکزيمم تعداد آنها در بهار و پاييزمشاهده مي گردد. اکثر قارچها به خشکي مقاوم بوده و همچنين مي توانند فعاليت هاي خود را در شرايط اسيدي نيز به طور کامل انجام دهند. تعداد آنها در مجموع در خاک هاي مناطق مرطوب به مراتب بيش از خاک هاي نواحي خشک و نيمه خشک است. بازيدوميست ها ليگنين اعضاي گياهي و بقايا را تخریب کرده و پس از متلاشي کردن ديواره هاي سلولي مقاوم، امکان تجزيه سلولز و امثال آنرا، براي ساير ميکروارگانيسم ها فراهم مي سازد. از قارچ هاي ذره بيني خاک، برخي به صورت پارازيت و مولد امراض وانواع زيادي به صورت ساپروفيت بر روي بقاياي مواد آلي زندگي مي کنند. بعضي از قارچ هاي عالي و جنگلي به صورت همزيستي با درختان جنگلي زندگي کرده و به خصوص روي تغذيه ريشه اي جنگل هاي مرطوب تأثير مساعد دارند.

اسلاید 16: جـلـبکـها (آلگهاalgae ):آلگها با داشتن سبزينه (کلروفيل) قادر به فتوسنتز بوده و از گروه فتواتوتروف مي باشند . تعداد آنها در زمين در مقایسه با باکتريها و قارچها ناچيز بوده و از نظر وظايف نيز کم اهميت ترند. در زراعت برنج و در خاک هاي نواحي گرم و مرطوب، بعضي از انواع آلگها قادر به تثبيت ازت هوا مي باشند (زندگي آلگها در محيط مرطوب ، فراهم تر است) داشتن استعداد جذب ازت درخاک هاي کويري به آنها نسبت داده شده است.تقسیم بندی جلبک ها: 1-جلبک های پر سلولی (ماکرو آلگ ها (SEAWEED : جلبک های قرمز، قهوه ای ، سبز ، طلایی 2- جلبک های تک سلولی(میکرو آلگها): فیتوپلانکتونها و دیاتوم ها3- سیانوباکتریها((CYANOBACTERIA جلبکهای سبز -آبی

اسلاید 17: مصارف جلبك ها:1-صنايع غذايي. 2-مكمل هاي غذايي. 3-تهيه كود. نیتروژن موجود در هوا را به صورت نیتروژن آمونیاکی در خود تثبیت کنند 4-منبع انرژي: به عنوان بيوديزل (بيوديزل سوختي تجديد پذير و تجزيه پذير است كه از روغن گياهي و يا چربي حيواني به دست مي آيد. اين سوخت را مي توان به راحتي با گازوييل مخلوط و در خودروهاي گازوييل سوز استفاده کرد) 5-تهيه هيدروژن: جلبك ها در غياب سولفور عوض رها سازي اكسيژن، هيدورژن توليد ميكنند. 6-مصارف دارويي. 7-مصارف بهداشتي، آرايشي. 8-كنترل آلودگي: زدودن دي اكسيد كربن هوا، جذب پسماند كودها از رواناب هاي مزارع، تصفيه فاضلا بها. 9-به عنوان علوفه. 10-جايگزيني رنگدانه هاي شيميايي با رنگدانه هاي جلبك. 11-استخراج روغن از جلبك ها كه مصارف صنعتي فراوان دارد. 12-استتخراج آگار، آلژينات و كاراژينان.

اسلاید 18: تولید مثل در جلبکها 

اسلاید 19: خبرجلبک ها 50 درصد بیشتر از ذرت به ازای هر هکتار ، چربی تولید میکنند . از سوی دیگر ، بازده بیشتری را نسبت به انواع گیاهان دیگر داشته و از سوی دیگر ، بدون نیاز به شرایط نگهداری خاص و یا آب شیرین ، میتوانند رشد کنند .در حال حاضر در حدود 1 میلیارد خوک ، یک میلیارد گاو ، دو میلیارد گوسفند و بز و 40 میلیارد قطعه انواع طیور در سراسر جهان پرورش داده میشوند . این در حالیست که تنها با مصرف ده درصد از خوراک همیشگی این موجودات به همراه جلبکها میتوان به راندمان فعلی تولیددست یافت .(خبرنامه دامپزشکان ایران ) 

اسلاید 20: تجزيه مواد آلي مختلف توسط ميکروارگانيسم هاي خاک :بقاياي گياهي ، مواد دفعی و اجساد جانوران از ترکيبات شيميايي مختلفي تشکيل يافته اند که به گروه هاي مخصوصي تقسيم بندي مي شوند. با افزايش عمر گياه مواد سخت تجزيه شونده از قبيل سلولز و چوب دائماً افزايش يافته و ساير مواد کمتر مي شوند. در مقايسه با هوموس دائمي که به مواد نسبتاً آسانتر مورد تجزيه قرار مي گيرند. ميکروارگانيسم هايي که در تجزيه پس مانده هاي گياهي و جانوري دخالت دارند ميکروفلورسيموژن ناميده مي شوند و اختلاف آنها با ميکروفلوراتوکتون از نظر دخالت آنها در تغيير و تبديل مواد هوموسي است تعداد ميکروارگانيسم هاي سيموژن بر حسب وجود مقدار مواد آلي قابل تجزيه و ميزان ترکيبات حاصل از تجزيه آنها نوسانات زيادي را نشان مي دهد. مواد محلول در آب مثل قندها، اسيدهاي آلي و اسيدهاي آمينه توسط اغلب ميکروارگانيسم ها مورد استفاده قرار مي گيرند و تحت شرايط هوازي، CO2 و آمونياک نيز توسط فلور موجود در آب مورد استفاده ميکروارگانيسم ها قرار گرفته مصرف یا تجزيه مي شود.

اسلاید 21: نقش میکروارگانیسم ها در کودهای بیولوژیک 1– کودهای زیستی باکتریایی (ریزوبیوم ، از توباکتر، آزوسپریلیوم و ...)2- کودهای زیستی قارچی (میکوریزا)3 – کودهای زیستی جلبکی (جلبک های سبز، آبی و آزولا)4 – کودهای زیستی اکتینومیست ها (فرانکیا)

اسلاید 22: علفکشهای قارچیCollego کنترل ماشک در مزارع سویا و برنجDe vin کنترل سس در باغات مرکبات کالیفرنیاColletotrichom coccodes کنترل تاج ریزی در سویاFusarium lateritium کنترل گاو پنبه و پنیرکAlternaria crass کنترل تاتورهاز نظر تجاری انتخابی بودن یک نقطه ضعف محسوب می شودنیاز به وجود شبنم در یک دوره طولانی مشکل تولید تجاری میکروارگانیسم و حساسیت به قارچکشهای کاربردی

اسلاید 23: تاکسینهای میکروبی یا گیاهیانتخابی تر عمل میکنند ، در مقادیر کم موثرترند، فرموله شدن آسانتر ، خطر کمتر سرایت به گونه های غیر هدف ، وابستگی کمتر به شرایط محیطیكشند قرمز (Red tide) زرد سبز قهوه ای:جلبك تك سلولى يا فيتوپلانگتون تك‌سلولى است از نوع جلبك‌هاى سبزآبى يا سيانوباكتر توده‌اي از پلانگتون‌هاي فشرده به ضخامت دو تا هفت سانتي متر مساحت ‪ ۷۰‬تا ‪ ۸۰‬كيلومتر مربع بلوم يا شكوفا :حرارت كافي، وفور حجم موادى چون فسفات، نيترات و سيليسيوم در فاضلاب‌هاى خانگى و شهریاوايل فصل بهار و پاييز به مدت چند روزاهمیت دوگانه : تولید توکسین

اسلاید 24:

اسلاید 25: نخستین ساختمان زیستی جهان با انرژی جلبکی در هامبورگ‌ آلمان افتتاح شد 1392/1/23در این ساختمان پنل های شیشه ای با بیوراکتورهایی حاوی ریز جلبک بکار رفته اند؛ این جلبک ها با تولید زیست توده و گرما بعنوان منبع انرژی تجدیدپذیر در ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند وبطورهمزمان یک عایق مناسب گرمایی و صوتی برای ساختمان ایجاد می کند.

اسلاید 26: http://marinebiology.blogfa.comhttp://www.plantago.blogfa.comhttp://iranscorpion.blogfa.comhttp://www.itahvil.comکوچکی،ع و همکاران (ترجمه و تدوین ) .1375کشاورزی پایدار( چاپ دوم). انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 162 صفحهکاظمی، ح و همکاران . 1387 اهمیت کودهای فسفره در باقلا. ماهنامه علمی تخصصی زیتون شماره 188. انتشارات وزارت جهاد کشاورزیسپه وند، مراد . 1387 علل سوزاندن کاه و کلش در منطق غربی ایران. ماهنامه علمی تخصصی زیتون شماره 188. انتشارات وزارت جهاد کشاورزی

اسلاید 27: منابع به زبان انگلیسیDOI: 10.1007/978-3-642-18357-7DOI: 10.1007/978-3-540-78826-320112008