1- استفاده از مواد محرک رشد در زراعت زعفران
امروزه به منظور کمک به متابولیزم گیاه و افزایش توانایی گیاه در مقابله با تنش های زنده و غیر زنده استفاده از مواد محرک رشد گیاه تا حدی متداول شده است. این مواد بطور مستقیم و یا غیر مستقیم باعث افزایش رشد و عملکرد می گردند و در زراعت زعفران نیز می توان از آنها استفاده کرد.
1-1- مواد هیومیکی
مواد هیومیکی موادی طبیعی در اعماق زمین هستند که محصول ثانویه گیاخاکسازی یا همان فرایند بازتولید خاک گیاه است که در شرایط خاص و مناسب (گرما، رطوبت، فشار هوا، اکسیژن و …) طی صدها سال یا میلیون ها سال و از دو منبع لئوناردیت و بقایای گیاهی که پوسیده و به کربن تبدیل شده‌اند، به دست می آیند. این ترکیبات بسیار پیچیده بوده و می تواند تا میلیون‌ها سال در طبیعت باقی مانده و تأثیرات فوق‌العادۀ خود را بر محیط کشت بگذارند. اسید هیومیک و اسید فولویک هر دو از مواد هیومیکی هستند که به ویژه در تولید محصولات کشاورزی می تواند نقش ویژه ای ایفا نمایند. بااین‌حال، برخی تفاوت‌ها بین آنها وجود دارد که مزایا و چگونگی کاربرد بهتر آنها را تحت تأثیر قرار می‌دهد (شکل 1).
شکل 1- مولکول هیومیک اسید و فولویک اسید
اسید هیومیک درشت مولكول بوده و برای فراهم‌سازی یک محیط رشد بهینه در خاک بهتر عمل می‌کنند و برای محلول پاشی گیاه مفید نیستند. این در حالی است که اسید فولویک خرد مولکول بوده و به‌راحتی از دیوارۀ سلولی عبور می‌کنند و در انتقال مواد غذایی چه از طریق ریشه‌ها و چه از طریق برگ‌ها (محلول پاشی) به خوبی عمل می‌کند.
هیومیک اسیدها باعث ثبات مواد معدنی در گیاه شده و آنها را برای گیاه قابل جذب‌می‌کنند که به آن خاصیت کلات‌کنندگی می‌گویند. فولویک‌ها نیز خاصیت کلات کنندگی دارند با این تفاوت که خاصیت کلات کنندگی آنها بسیار قوی تری از هیومیک‌ها است. مواد معدنی نمی‌توانند در گیاه به صورت دو طرفه حرکت کنند در حالی که فولویک‌اسیدها این امکان را برای موادمعدنی در گیاه فراهم می‌سازند.
هیومیک‌اسیدها تنها در مواد قلیایی محلول‌اند (در آب و اسید نامحلول است) ولی فولویک اسیدها هم در مواد قلیایی و هم در آب و اسید قابل‌انحلال هستند.
هیومیک‌اسیدها دارای طیف رنگی قهوه‌ای تا سیاه هستند (هیومیکی که از لئوناردیت استخراج می‌شود تیره تر است). درحالی‌که فولویک‌اسیدها رنگ روشن‌تری (زرد) دارند و از نظر بیولوژیکی فعال‌تر هستند (شکل 2).
با توجه به تفاوت‌های موجود در کارایی هر یک از این مواد استفادۀ همزمان از هیومیک‌اسید و فولویک‌اسید می تواند تأثیر مطلوب تری بر رشد گیاه و افزایش بازدهی محصول داشته باشد. اسیدهای هیومیک را می توان به صورت خاکی همزمان با سرک کودهای نیتروژنی مصرف نمود (میزان مصرف بسته به شرایط بین یک تا سه لیتر در هکتار) و فولویک اسیدها را به صورت محلول پاشی بر روی گیاه (تغذیه برگی) در بهمن و اسفند ماه استفاده کرد.
شکل 2- هیومیک اسید (راست) و فولویک اسید (چپ)
پژوهشگران اثر مثبت مواد هیومیکی بر برخی شاخصه های خاک و گیاه زعفران گزارش داده اند، که برخی موارد در زیر ارائه شده است:
- بهبود ساختار کلی و افزایش تهویه و حاصلخیزی خاک و افزایش قدرت ریشه دهی و بنه زعفران
- افزایش رشد میکروارگانیسم‌های مفید خاک
- کمک به انحلال بهتر مواد معدنی و افزایش جذب و تسهیل انتقال عناصر در گیاه
- کمک به بهبود جذب مواد مغذی از طریق کلات کردن عناصر ضروری
- افزایش فعالیت های آنتی اکسیدانی و محرک آنزیم های گیاهی
- افزایش مقاومت به تنش های محیطی مانند شوری خاک و خشکی
- افزایش تولید کلروفیل، تقسیم سلولی و رشد گیاه
- افزایش تعداد گل زعفران و وزن کلاله
- تاثیر مثبت تغذیه ای با توجه به وجود انواع ویتامینها، آمینواسیدها، اکسینها و جیبرلین
- کمک به آزادسازی عناصر ماکرو و میکرو و در نتیجه کاهش نیاز به مصرف کودهای شیمیایی
- کاهش مسمومیت عناصر موجود در خاک
- افزودن مواد آلی به خاک‌هایی با کمبود مواد آلی
- حفظ و افزایش سلامت گیاه و افزایش بازدهی تولید محصول
- ارگانیک و سالم بودن و بی خطر برای محیط زیست
- افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک
2-1- باکتری های محرک رشد گیاه
خاک ها حاوی ریزسازواره های (میکروارگانیزم) مختلفی از جمله باکتريها هستند که در صورت وجود به مقدار کافی می توانند به افزایش رشد و تحرك چرخه هاي فیزیولوژي کمک نمایند. این ریزسازواره ها امروزه در قالب کود به شکل جامد و مایع (کود مایع EM) در بازار و در دسترس کشاورزان قرار دارند.
نام کود زیستی باکتریایی EM از سرنام واژه های Effective Microorganisms ایجاد و به عنوان علامت اختصاری این نوع کود مورد استفاده قرار می گیرد و برگردان فارسی آن ریزاندامگان کارآ میباشد. میکروارگانیسم های موجود در کودهای زیستی EM هنگامیکه در تماس با مواد ارگانیک قرار می گیرند ویتامینها، اسید های طبیعی، مواد معدنی و آنتی اکسیدان ها را تولید می کنند. EM به صورت ویژه در بردارنده سه خانواده مخمرها، باکتریهای اسید لاکتیک و باکتریهای فتوسنتز کننده می باشند.
مخمرها مواد ارگانیک را تخمیر می کنند و دارای ویتامین ها و اسیدهای آمینه هستند. باکتریهای اسید لاکتیک مواد ارگانیک را تخمیر کرده و با تولید اسیدهای ارگانیک عوامل بیماری (پاتوژن ها) را زیر فشار قرار می دهند. باکتری های فتوسنتز کننده نیز به حفظ توازن با سایر میکروارگانیسم های سودمند کمک کرده و برای آنها امکان همزیستی و همکاری با یکدیگر را فراهم می سازند.
در پژوهش های مختلف گزارش شده که کاربرد کودهاي زیستی EM می توانند مزایای زیر را به دنبال داشته باشند:
- افزایش کارایی کاربرد آهن و افزایش غلظت آن در اندام هوایی
- افزایش قدرت جذب نیتروژن آلی
- افزایش کارایی و جذب عنصر روي
- افزایش کارایی و جذب عنصر مس
- افزایش قابلیت استفاده از سایر کودهای شیمیایی به ویژه پتاسیم و فسفر
- بهبود در شرایط خاك و تغذیه گیاه
3-1- میکوریزا
قارچهای همزیست کننده با ریشه گیاهان (میکوریزا) گروه دیگری از مواد محرک رشد هستند. همزیستی قارچ‌ریشه یا میکوریزا به معنی همزیستی سازنده بین یک قارچ و ریشه‌های یک گیاه است. قارچهای مایکوریزایی، نقش عمده‌ای در محدوده ریشه‌گاه دارند و به عنوان پیوندی مهم در تبادل مواد مغذی بین گیاه و خاک و افزایش قدرت جذب عمل می‌کنند.
سازوکار افزایش جذب توسط میکوریزا شامل برخی عوامل فیزیکی و شیمیایی است. از نظر فیزیکی، قطر بسیاری از میسلیوم های (به توده‌ای از نَخینه‌های یک قارچ میسیلیوم یا جُلینه گفته می‌شود.) میکوریزا بسیار کوچکتر از کوچکترین ریشه یا تارهای کشنده است و از این رو می تواند مواد خاکی را که ریشه ها و تارهای کشنده نمی توانند به آن برسند ردیابی کرده و سطح بیشتری برای جذب ایجاد کند. از نظر شیمیایی نیز وضعیت شیمی غشای سلولی قارچ ها با گیاهان متفاوت است. برای مثال، آنها ممکن است اسیدهای آلی ترشح کنند که بسیاری از یونها را حل یا کلات می کند و یا با تبادل یونی آنها را از مواد معدنی آزاد کند. میکوریزا به ویژه در مزارع زعفران که معمولا دارای خاک های نسبتا فقیر از مواد مغذی هستند بسیار کمک کننده است. در شکل 3 تاثیر کاربرد قارچ هاي ميكوريز آربوسكولار بر افزایش و یکنواختی رشد زعفران نشان داده شده است.
شکل 3- تاثیر کاربرد قارچ ميكوريز آربوسكولار (چپ) نسبت به حالت عدم کاربرد (راست)
از جمله مزایای کاربرد میکوریزا در زیر عنوان شده است:
- افزایش ثبات و حاصلخیزی خاک
- کمک به توازن و هماهنگی گیاه و خاک با تنظیم جذب مواد غذایی در ریشه
- افزایش سطح جذب ریشه از 100 تا 1000 برابر
- افزایش مقاومت نسبت به تنش های زیستی و غیر زیستی
- تسهیل و تقویت جریان مواد مغذی از سمت بافت بی‌حرکت خاک به سمت گیاه
- افزایش ظرفیت جذب عناصر پرمصرف (به ویژه فسفر) و کم مصرف
- افزایش فعالیت ارگانیسم‌های خاک و بهبود محصولات متابولیسم‌های انها
- مقاوم‌تر کردن گیاهان در برابر فشار
قارچهای همزیست کننده با ریشه گیاهان (میکوریزا) را می توان با توجه به شرایط مزرعه زعفران در سال اول کشت استفاده نمود. برای استفاده باید این قارچ ها را هنگام کاشت زعفران در زیر بنه زعفران قرار داد.