مستخلصات الأعشاب البحرية واستخدامها في الزراعة العضوية Seaweed

يعود استخدام مستخلصات الأعشاب البحرية Seaweed والطحالب في الزراعة كأسمدة إلى ما قبل القرن التاسع عشر على الأقل. وكانت الاستخدامات الأولى لها بمعرفة سكان السواحل، الذين كانوا يجمعون الأعشاب البحرية والطحالب العالقة بها وهي أعشاب بحرية بنية كبيرة التي تجلبها العواصف في العادة ثم يدفنونها في مزارعهم. وتفيد هذه الأعشاب البحرية التربة بما تحتويه من كمية كبيرة من الألياف بالإضافة إلى أنها تساعد التربة في الاحتفاظ بالرطوبة، بينما تعمل المعادن الموجودة فيها كسماد وكمصدر للعناصر الغذائية الأخرى.

وفي أوائل القرن العشرين، بدأت صناعة صغيرة تقوم أساساً على تجفيف وطحن الأعشاب والطحالب البحرية لاستخدامها كأسمدة في الزراعة، ولكن هذه الصناعة تعثرت بسبب ظهور الأسمدة الكيميائية المصنعة. أما اليوم، ومع الإقبال الشديد على الزراعة العضوية، فقد عاد شيء من الانتعاش إلى هذه الصناعة وإن لم يكن على نطاق كبير، فالتكاليف الإجمالية لعمليات التجفيف والنقل قصرت استخدام هذا النوع من الأسمدة على المناطق الحارة حيث يعيش مستخدموها على مسافة غير بعيدة من الشواطئ.

والمجال الذي يشهد نموا ملموساً في صناعة الأسمدة من الأعشاب البحرية هو مجال استخلاص السوائل من هذه الأعشاب فهذه السوائل يمكن إنتاجها بشكل مركز ثم يتم تخفيفها عند الاستخدام. وهناك أنواع كثيرة منها يمكن أن تستخدم بصورة مباشرة لتغذية النباتات أو تستخدم لمعاملة التربة حول منطقة الجذور. ولقد كان لاستخدام مستخلصات الأعشاب البحرية في الزراعة العضوية في زراعات الفاكهة والخضر والزهور تأثير إيجابي حيث إنها أحدثت زيادة في غلة المحصول، حيث شجعت على النمو الجيد للنبات سواء المجموع الخضري أو المجموع الجذري بالإضافة إلى تحسن إنبات البذور، كما أنها ساعدت في زيادة القدرة على مقاومة ظروف الإجهاد حيث ساعدت التربة على الاحتفاظ بالرطوبة (الماء) لفترة طويلة وبالتالي تحمل الجفاف، وكذلك زيادة القدرة على مقاومة الصقيع، وزيادة القدرة على مقاومة بعض الآفات والأمراض.

ويمكن تصنيف الأعشاب البحرية وما تحتويه من طحالب في ثلاث مجموعات عريضة تبعاً للون الطحالب وهي: الطحالب البنية Brown Algae مثل : Laminaria digitata والطحالب الحمراء Red Algae مثل : Palmaria palmata والطحالب الخضراء Green Algae مثل .Ulva sp وقد وجد أن الطحالب الحمراء تسود في المناطق الدافئة، أما الطحالب البنية فتوجد في المناطق الباردة.

وتعتبر مستخلصات الأعشاب البحرية والطحالب البنية Brown Algae من أهم الأنواع التي يمكن الاستفادة منها في مجال الزراعة ومن أمثلتها : إسكوفيللم (Ascophyllum nodosum) ، ولاميناريا ( Laminaria digitata)، وسارجاسوم (Sargassum crassifolia) المنتشر على سواحل البحر الأحمر، والفيوكس ( .Fucus sp) وهو من أوسع الطحالب البنية انتشاراً ويوجد على السواحل الصخرية للبحر خاصة المناطق الباردة، ويعرف باسم عشب البحر ويكثر على شواطئ المحيط الأطلنطي ويصل طوله بين 30 - 200 سم وطحلب الفيوكس منبسط ذو لون بني داكن وذو مثانات هوائية تمكنه من الطفو على سطح الماء.

كما يوجد النوع (Ecklonia maxima (sea bamboo وهو نوع من عشب البحر ينتشر في المحيطات الجنوبية، حيث يوجد على طول ساحل المحيط الأطلسي الجنوبي من إفريقيا ( من جنوب إفريقيا إلى شمال ناميبيا ) . وقد وجد أن الأعشاب البحرية تحتوي على جميع العناصر الغذائية النباتية الرئيسية والثانوية وكذلك على جميع العناصر النادرة، بالإضافة إلى حمض الألجينك Alginic acid والفيتامينات Vitamins والأوكسينات Auxins واثنان على الأقل من هرمونات النمو النباتية Gibberellins والمضادات الحيوية Antibiotics.

1. أهمية استخدام مستخلصات الأعشاب البحرية والطحالب في الزراعة العضوية

بناء على ما سبق تأتي أهمية استخدام مستخلصات الأعشاب البحرية والطحالب في الزراعة عامة والزراعة العضوية على وجه الخصوص من حيث تأثيراتها المباشرة وغير المباشرة على كفاءة نمو المزروعات وتحملها للظروف البيئية غير المناسبة وأيضا مقاومتها للعديد من الآفات والأمراض النباتية، ويمكن تفسير ذلك في النقاط التالية:

* تحتوي الأعشاب البحرية والطحالب على منظمات نمو طبيعية مثل: مشابهات السيتوكينينات Cytokinins، والأوكسينات Auxins مثل حمض أندول أسيتيك Indole Acetic Acid، وبيتانين Betanin، وحمض أندول بيوتيرك Indole Butyric Acid، حيث تعمل هذه المواد على تأخير دخول النبات لمرحلة الشيخوخة، ومنع تساقط الأوراق والأزهار والثمار، ومنع اصفرار النباتات لتأثيرها الموجب على البروتين والاحتفاظ بمادة الكلوروفيل ومنع تحللها وتشجيعها لانقسام الخلايا ونمو الجذور، كما وجد أنها تعمل على تقليل معدل تنفس بعض المحاصيل الورقية فيساعد ذلك على تخزينها لفترة أطول كما في الأسبرجيس والخس والبقدونس.

* احتوائها على منشطات ومحفزات نمو مثل حمض الألجينك Alinic acid واللامينارين Laminarin والمانيتول Mannitol وفيوكودان Fukudan وميثيل بينتوسان Methyl pentosan والمواد العضوية الطبيعية التي تعمل على تحسين خواص التربة عن طريق زيادة السعة التبادلية لها، وزيادة أعداد البكتيريا النشطة في التربة مما يحسن من كفاءة الامتصاص.

* عند رش مستخلصات الأعشاب على النباتات تعمل على تحسين كفاءة عملية التمثيل الغذائي داخل الورقة عن طريق زيادة كفاءة عملية التمثيل الضوئي وزيادة مقدرة مقاومة بعض النباتات للإصابة ببعض الآفات والأمراض مثل: العنكبوت الأحمر وحشرات المن وبعض أنواع فطريات البياض والجرب، كما تقلل من الإصابة بالديدان الثعبانية (النيماتودا) عند حقنها مع ماء الري في التربة.

* تحتوي الأعشاب البحرية على مجموعة من المركبات تلعب أدوار هامة في تنشيط المناعة بالنباتات مثل مادة البيتاين Betaines فمثلاً:

الإسكوفيللم Ascophyllum يحتوي على Amino butyric acid betaine, Amino valeric acid betaine واللاميناريا Laminaria وفيوكس Fucus يحتويان على مادة N6-trimethylglycine (laminine)، وفيوكس يحتوي على مادة glycine betaine.

* احتوائها على مادة Oligosaccharides وهي تتكون عند استخلاص الطحالب، حيث يحدث تحول للألجينات إلى Oligosaccharides وهي ترفع من كفاءة تحمل النباتات لمعظم ظروف الإجهاد وزيادة المناعة حيث تحسن المناعة الداخلية بالخلايا عن طريق زيادة مستوى الإنزيمات الداخلية المسؤولة عن تكوين مركبات المناعة.

* احتوائها على فينولات طبيعية (C₆H₅OH Phenols) التي لها دور كبير كمضادات بكتيرية وفطرية وفي نفس الوقت تقوم بدور مشابه لهرمونات النمو الطبيعية وتحسن من تكوين اللجنين بالنباتات مما يزيد من زيادة تحملها للأمراض النباتية.

* احتوائها على حمض الألجينك Alginic acid: ويعمل حمض الألجينك كمادة مخلبية طبيعية تعمل على سهولة امتصاص الحديد والزنك والمنجنيز والمغنسيوم والكالسيوم، كما ينشط تكوين البولي سكار ايدز، وكذلك ينشط تكوين منظمات النمو الطبيعية والبولي أمين والمضادات الحيوية الطبيعية داخل النبات ومركبات المناعة «الفيتوالكين».

* احتوائها على مادة (اللامينارين) Laminaran التي تعمل على مقاومة ظروف الإجهاد التي قد تتعرض لها النباتات مثل: الأمطار الغزيرة أو الحرارة الشديدة أو الصدمة التي تتعرض لها عند نقلها وزراعتها في الأرض المستديمة.

* احتوائها على العديد من الأحماض الأمينية الحرة مثل: جليسين Glycine الأنين Alanine فالين Valine ميتونين Methionine، ایزولیوسین Isoleucine، ثريونين Threonine، سيستينCysteine ، سيرين Serine فنيل الانين Phenylalanine سريونين Threonine، لايسين Lysine، جلوتاميك Glutamic acid اسبارتك Aspartic acid ارجنين Arginine هيدروكسي برولين Proline وتعمل هذه الأحماض الأمينية كمركبات طبيعية تساعد على النمو المتوازن والجيد للنبات وتزيد من استجابة النبات للتسميد وزيادة المقدرة على تحمل بعض الأمراض وكذلك لتحمله لظروف الإجهاد المختلفة، كما تعمل على تحسين نمو المحاصيل البستانية المختلفة (خضر - فاكهة - محاصيل) ونباتات الزينة وتزيد من قوة نموها بزيادة المجموع الجذري للنباتات وتقويته، كما تعمل على زيادة تركيز الكلوروفيل واستقبال الطاقة الضوئية وسكريات البناء الحيوي، بالإضافة إلى أنها تعمل على توفير الطاقة اللازمة لتصنيع البروتين داخل النبات وكذلك توفير جزء من الاحتياجات النيتروجينية للنباتات ومنع التسمم الداخلي للنباتات بالأمونيا.

* احتوائها على بعض أنواع الفيتامينات مثل: ثيامين (فيتامين B1)، وريبوفلافين (فيتامين B2)، وفيتامين B12، وفيتامين C (Ascorbic acid) بالإضافة إلى فيتامين K، وفيتامين E، وكذلك تحتوي على أحماض Pantothenic, folic and folinic acids

وهذه جميعها تعمل على تنشيط النمو وتنظيمه داخل النبات وتنشيط عملية التمثيل الضوئي (الكلوروفيلي) وتكوين السكريات داخل النبات، وكذلك تنشيط تكوين الأوكسينات الطبيعية في النباتات، كما تشارك في نقل الالكترونات أي عمليات الأكسدة والاختزال داخل النباتات.

* احتوائها على بعض العناصر المغذية للنباتات مثل: النيتروجين العضوي والفوسفور والكالسيوم والحديد واليود وهذه تعمل كمكمل غذائي نشط داخل برامج التسميد، كما تشجيع نمو الجذور والمجموع الخضري، وتعالج نقص بعض العناصر الصغرى مثل: (الحديد، واليود، والمنجنيز، والزنك)، وكذلك زيادة مقاومة النبات لبعض الأمراض الفسيولوجية الناجمة عن نقص الكالسيوم.

وجدير بالذكر أن الأعشاب البحرية والطحالب تستخدم إما في صورة كمبوست، حيث توضع مع تجهيز التربة للزراعة أو تخلط مع بيئات الزراعة في المشاتل، أو تستخدم في صورة مستخلص مركز سائل أو صلب، حيث تستخدم بعد تخفيفها إما رشاً على المجموع الخضري أو في التربة Soil drenching حيث تضاف مع ماء الري، كذلك يمكن استخدامها مع البذور بنقعها في المستخلص لزيادة نسبة وسرعة الإنبات أو بمعاملة قواعد العقل بالنقع قبل غرسها بالمشاتل لتحسين نسبة التجذير، هذا وتختلف معدلات الاستخدام تبعاً لنوع النباتات والتربة وكذلك تبعاً لتركيزات ونقاوة المستخلص المستخدم.

2. أمثلة لبعض المنتجات التجارية لمستخلصات الأعشاب البحرية المستخدمة في الزراعة العضوية

ماكسي كروب Maxicrop

ماكسي كروب Maxicrop مستخلص طبيعي من الأعشاب البحرية من عشب البحر Ascophyllum nodosum والذي يطلق عليه Egg Wrack وهو مستخلص في صورة قابلة للذوبان بشكل كامل وتتراوح نسبة الأس الهيروجيني به pH)) 8 - 9. ويحتوي مستخلص ماكسي كروب على مجموعة من العناصر الأساسية الصغرى (النادرة) مثل الحديد والمنجنيز والزنك والبورون والمغنيسيوم والنحاس التي يمكن أن تمتص مباشرة وبسهولة من خلال الأوراق، وكذلك يحتوي على منشطات النمو للنباتات مثل: السيتوكينينات Cytokinins ، والأوكسينات Auxins وكميات من العناصر الغذائية الرئيسية مثل: النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم.

ويعتبر سماد مستخلص الأعشاب البحرية الماكسي كروب مصدر طبيعي للعناصر الغذائية لجميع النباتات، حيث إنه يحتوي على مجموعة واسعة متوازنة بشكل طبيعي من العناصر الغذائية الصغرى، كما أنه مصدر إضافي للعناصر الأساسية الكبرى وهي النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم. ويحتوي سماد الماكسي كروب على منشطات النمو مما يؤدي إلى نمو قوي لجذور النباتات مع زيادة محتوى الكلوروفيل في الأوراق، كما يعمل على زيادة مقاومة النباتات للفطريات الممرضة وكذلك زيادة مقاومتها لهجوم الحشرات مثل حشرات المن كما إنه يوفر المواد العضوية لتحسين هيكل المزيج وتشجيع النشاط الميكروبي. ويعتبر سماد الماكسي كروب من الأسمدة الصديقة للبيئة كما أن ليس له رائحة كريهة والصورة السائلة للسماد تؤدي لسهولة التخفيف والاستخدام سواء عن طريق رش النباتات أو سقي التربة حول النباتات، ويستخدم مستخلص الأعشاب الماكسي كروب على محاصيل الحبوب ومحاصيل الخضروات وعلى أشجار الفاكهة المختلفة وكذلك على المسطحات الخضراء ونباتات الزينة.

ومعدل الاستخدام لرش النباتات هو 2 - 4 لتر / هكتار وهذا يعادل 200 - 400 ملليتر / 100 لتر ماء. ومستخلص الماكسي كروب آمن للاستخدام ويمكن أن ترش به النباتات أسبوعياً. وعموماً فإن عدد مرات الرش تختلف من محصول لآخر، ولكن في المتوسط يجب أن ترش النباتات على الأقل من 3 - 4 رشات في الموسم بين الرشة والأخرى من 10 - 14 يوم

كلباك Kelpak SL

يعتبر كلباك ^®Kelpak مستخلص سائل من أسرع الأعشاب البحرية نموا في العالم Ecklonia maxima وهو مستخلص تتراوح نسبة الأس الهيروجيني به (pH) 4.6 وهو منتج من شركة.Kelp products (Pty) Ltd بجنوب إفريقيا. ويحتوي مستخلص الأعشاب Kelpak على أعلى مستويات من منظمات النمو الطبيعية مثل: الأوكسينات Auxins  (11.0 ملليجرام / لتر) والسيتوكينينات tokinins (0.031 ملليجرام / لتر). ومن المعروف أن الأوكسين يلعب دور مهم فسيولوجياً، حيث إنه هو المسؤول عن استطالة الخلايا وتكبيرها وبالتالي زيادة كبيرة في نمو النبات، كما يرتبط الأوكسين مباشرة في تنمية الجذور العرضية في العديد من المحاصيل. أما السيتوكينينات فتلعب عدة أدوار حيوية في فسيولوجية النبات، حيث إنها ترتبط في الغالب بعملية انقسام الخلايا ونموها وهو أمر مهم لجودة الثمار، كما أنها تحافظ على مستويات RNA والبروتين وبالتالي لها وظيفة هامة حيث إنها يمكن أن توقف الشيخوخة وتزيد من عملية التمثيل الضوئي مما يزيد من نمو النبات وتطوره، كما أنها تزيد من نمو البراعم في النباتات.

ويستخدم مستخلص الأعشاب البحرية كلباك ^®Kelpak على المحاصيل الحقلية المختلفة ومحاصيل الحبوب برش النباتات بمعدل 1 - 2 لتر / هكتار، أما محاصيل الخضروات وأشجار الفاكهة المختلفة فمعدل الرش هو 2 - 3 لتر / هكتار. على أن يتم رش النباتات كل أسبوعين أو ثلاثة أسابيع. ويمكن معاملة شتلات الخضروات وأشجار الفاكهة قبل الزراعة عن طريق غمس صواني الشتلات أو جذور شتلات أشجار الفاكهة المختلفة في محلول مخفف من الكلباك بنسبة 1 لتر / 100 لتر ماء. أما زهور ونباتات الزينة فيستخدم مستخلص الأعشاب كلباك عن طريق غمس صواني الشتلات في محلول مخفف من الكلباك بنسبة 10 مل / لتر وبعد ذلك ترش الزهور ونباتات الزينة بمحلول مخفف بنسبة 3مل / لتر على أن يعاد الرش كل 3 - 4 أسابيع.

جريتنال ويز Greetnal Wiz

جريتنال ويز Greetinal Wiz مستخلص طبيعي قابل للذوبان من عشب البحر Ascophyllum nodosum وهو مستخلص تتراوح نسبة الأس الهيروجيني به pH 10.5-10. ويحتوي مستخلص جريتنال ويز على الأحماض الأمينية بنسبة 4.4 % كما يحتوي على مجموعة من العناصر الأساسية الصغرى (النادرة) مثل: الحديد والمنجنيز والزنك وكميات من العناصر الغذائية الرئيسية مثل: النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم وتبلغ نسبة المادة العضوية في المستخلص حوالي 45 – 55 %، بالإضافة إلى أنه يحتوي على منظمات النمو للنباتات مثل: السيتوكينينات Cytokinins والأوكسينات Auxins ويعادل محتوي المستخلص من السيتوكينينات حوالي 600 جزء في المليون. ويستخدم جريتنال ويز Greetnal Wiz برش المحاصيل الحقلية وأشجار الفاكهة ومحاصيل الخضروات بمعدل 600 - 750 جرام / هكتار وتتراوح عدد مرات الرش من 2 - 4 رشات خلال الموسم.

e-dalgin

e-dalgin مستخلص طبيعي من الأعشاب البحرية من عشب البحر Ascophyllum nodosum وهو منتج من شركة Sustainable Agro Solutions (SaS) بإسبانيا. ويحتوي مستخلص e-dalgin على مجموعة من الأحماض الأمينية والكربوهيدرات كما يحتوي على مجموعة من العناصر الأساسية الصغرى (النادرة) مثل: الحديد والمنجنيز والزنك وكميات من العناصر الغذائية الرئيسية الكبرى مثل: النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم. ويستخدم e-dalgin عن طريق رش المجموع الخضري للمحاصيل المختلفة وأشجار الفاكهة بمعدل 200 - 250 سم3 / 100 لتر ماء وتتراوح عدد مرات الرش من 1 - 3 راشات خلال الموسم.