رأى

«الأزولا» الذهب الأخضر

مقال لـ«الدكتور عطية الجيار».. أستاذ بمعهد بحوث الأراضي والمياه والبيئة بمركز البحوث الزراعية

يشكل جنس الأزولا مجموعة من السراخس المائية العائمة ذات الأوراق الصغيرة التي تنتمي إلى المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية والمناطق الدافئة المعتدلة في أفريقيا وآسيا وأمريكا.

تابعونا على قناة الفلاح اليوم

تابعونا على صفحة الفلاح اليوم على فيس بوك

لعدة عقود، كانت هذه السرخس تستخدم لأغراض مختلفة: على سبيل المثال كسماد أخضر، علف للحيوانات، وإزالة المعادن مثل: الزئبق – الرصاص – الكروم – الكادميوم من خلال معالجة مياه الصرف الصحي أو للقضاء على النيتروجين من مركبات المياه السطحية.

شاهد: تعرف على نبات الأزولا

على الرغم من هذه المزايا العديدة للأزولا، فقد غزت العديد من الموائل الطبيعية، وبالتالي أصبحت حشيشا بغيضا. يمكن أن تنمو الأزولا بسرعة مع مضاعفة الوقت من 2 – 5 أيام فقط وتشكل حصائر كثيفة للغاية في موائل مواتية، مما يتسبب في العديد من الصعوبات في النقل بالقوارب والحيوانات المائية وأنواع النباتات المحلية ويصبح مصدرا للتغذيات.

اقرأ المزيد: لجنة مواصفات الأعلاف بالمركز الإقليمي للأغذية والأعلاف توافق على الأزولا ومخلفات استخلاص العطور من النارنج ومستخلص الاسبيرولينا

 تقدم سطور هذه المقالة لمحة عامة عن أصل وتوزيع أنواع الأزولا والشكل المورفولوجيا وبعض العوامل البيئية الهامة التي أثرت على نمو الأزولا (عوامل المواطن الهيكلية (المياه – درجة حرارة الهواء والماء – شدة الضوء – رطوبة – مواسم النمو وطول النهار – الرياح والأمواج) – العوامل الفيزيائية والكيميائية (نتروجين- الفوسفور – الملوحة – الرقم الهيدروجيني – المغذيات الكبيرة المقدار والدقيقة المقدار) – العوامل البيولوجية ).

شاهد: طريقة زراعة نبات الأزولا

علاوة على ذلك متطلبات الأزولا في الاراضي الرطبة وفوائد استخدام الأزولا الذهب الأخضر (الأزولا كسماد حيوي في زراعة الأرز – الأزولا كمكمل غذائي للماشية – الأزولا في استصلاح الأراضي المالحة – الأزولا في المعالجة الحيوية – الأزولا طارد البعوض – الأزولا في إنتاج الغاز الحيوي – الأزولا والطاقة الحيوية – الاستخدام الطبي للأزولا- الأزولا كغذاء بشري – الأزولا كمكون من مكونات حمية الفضاء).

اقرأ المزيد: وزير الزراعة يوجه بتقييم علف الأزولا للمواشي والطيور.. ويؤكد أنه لا مجال للبحوث النظرية التي لا تفيد الوطن

مقدمة: الأزولا هو جنس من السراخس المائية والنباتات العائمة الصغيرة ذات الأوراق العائمة، موطنها المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية والمناطق الدافئة المعتدلة في أفريقيا وآسيا والأمريكتان. جنس Azolla spp حساس للغاية لنقص المياه في النظم البيئية المائية مثل المياه الراكدة أو البرك أو الخنادق أو القنوات أو حقول الأرز. قد يتم تغطية هذه المناطق موسمياً بحصيرة من الأزولا المرتبطة بأنواع نباتات أخرى حرة الطفو مثل (خس الماء) والرجلة أو زهرة الربيع المائية).

الأزولا هي واحدة من أسرع النباتات المائية الكبيرة نموا في العالم، مع وقت مضاعف من 2 – 5 أيام فقط، على الرغم من أن أنواع الأزولا لها فوائد مختلفة، إلا أنها تعتبر أيضا أعشابا مزعجة، على سبيل المثال غزت مواطن أمريكا الشمالية A. filiculoides العديد من الأماكن في أوروبا والجنوب أفريقيا، حيث تعتبر الآن كعشب غريب مهم.

شاهد: زراعة الأسطح بالأزولا

في الواقع، هذا السرخس المائية الغازية هي مصدر قلق كبير لعلماء الأحياء وعلماء البيئة الذين يتعاملون مع الحفاظ على الأراضي الرطبة وإدارتها النظم البيئية بسبب التهديدات التي قد تشكلها على التنوع البيولوجي الأصلي الغني.

يمكن أن يكون لها ضرر مهم ولا رجعة فيه التأثيرات على الأراضي الرطبة لأنها قد تغير الحيوانات والنباتات. قد تقلل من الجودة البيئية من خلال التغييرات في الخصائص البيولوجية والكيميائية والفيزيائية للنظم الإيكولوجية المائية.

تتكون بعض التغييرات البيولوجية من استئصال الأنواع الحساسة أو النادرة وتغيير المجتمعات الأصلية، ويعد تعديل ظروف الركيزة ومناطق الشاطئ، وتغييرات محتوى الأكسجين والمغذيات، ودرجة الحموضة وشفافية الماء وتراكم الملوثات أيضا بعض الأمثلة على التغيرات الفيزيائية – الكيميائية.

شاهد: استخدام الأزولا بديلاً للأعلاف في تغذية حيوانات المزرعة

على عكس الأنواع المحلية، يمكن للغزاة البقاء على قيد الحياة والتكاثر في مجموعة واسعة من الظروف البيئية. غالبا ما يكونون أكثر تحملا للتلوث. A. filiculoides هو مثال خاص غزا العديد من النظم البيئية المائية في الجزء الشمالي من إيران (مثل أرض Anzali الرطبة). بسبب انتشارها الهائل في الأراضي الرطبة، اختفت بعض الأنواع النباتية التي تحتل نفس المكانة البيئية مثل الطحلب البطي (Lemna minis) تماما وبعض الأنواع مثل حيث يواجه T. natans مشكلة خطيرة.

شاهد: زراعة محاصيل حقلية وخضار على مياه الأزولا بدون استخدام أسمدة ومبيدات

أصل وتوزيع أنواع الأزولا

يُعتقد أن الأزولا تعود إلى القرن الحادي عشر وقد تم لأول مرة في فيتنام. تم إنشاء جنس Azolla نباتيا في عام 1783. أنواع الأزولا مقسمة إلى جنسين فرعيين: Euazolla وRhizosperma (Mey.) Strasb استنادا إلى أحرف sporocarp.

يستخدم بعض المؤلفين مستوى “القسم” التصنيفي بدلاً من النوع الفرعي. الجين الفرعي (القسم) الأزولا لديه 5 أنواع، وهي A. caroliniana Willd. ، A. filiculoides Lam. ، A. mexicana Presl. ، A. microphylla Kaulf. و A. rubra R.Br.

شاهد: دراسة جدوى لزراعة فدان أزولا

بينما يحتوي قسم Rhizosperma على نوعين فقط يُسمى A. nilotica Decne. (NI) و A. pinnata R. Br.، إن توزيع أنواع الأزولا يتوافق مع النظم البيئية للمياه العذبة في المناطق المعتدلة والاستوائية في جميع أنحاء العالم.

أشارت دراسة توزيع الأزولا إلى أن الأنواع من قسم Euazolla نشأت منها فى أمريكا الشمالية والجنوبية: 1) A. filiculoides، التي توجد في جنوب أمريكا الجنوبية، وغرب أمريكا الشمالية إلى ألاسكا. 2) A. caroliniana، شرق أمريكا الشمالية، أمريكا الوسطى، شمال أمريكا الجنوبية، منطقة البحر الكاريبي، 3) A. mexicana المكسيك وجزر الهند الغربية. يوفر هذا النظام البيئي موطنا قيما لـ 43 نوعا من الأسماك على وجه الخصوص للتكاثر.

شاهد: استخدام الأزولا في تغذية حيوانات اللحم واللبن

الأراضي الرطبة هي منطقة تكاثر وشتاء لمجموعة متنوعة من الطيور المائية مثل البط الشتوي والأوز والبجع. فرط نمو الأزولا الآن تعتبر مشكلة كبيرة في هذا النظام البيئي الفريد، حيث تتنافس هذه السرخس الغريبة مع هذه الحيوانات والنباتات الأصلية على الموارد الحيوية مثل الضوء والمغذيات.

الشكل المورفولوجيا

يسمى macrophyte من Azolla سعفة التي يتراوح طولها من 1 سم إلى 2,5 سم في الطول الأنواع مثل A. pinnata و15 سم أو أكثر في أكبر الأنواع مثل A. nilotica. لها جذور رئيسي يتفرع إلى جذور ثانوية، وكلها تحمل أوراقا صغيرة بالتناوب.

تمتص الجذور العناصر الغذائية مباشرة من الماء وفي المياه الضحلة قد تلمس التربة، تتكون كل ورقة من فصين: الفص الظهري الجوي، وهو كلوروفيلوس، والفص البطني المغمور جزئيا، وهو عديم اللون وشكل كوب. يحتوي كل فص ظهري على تجويف ورقة يضم Anabaena Azollae التكافلي. السطح الداخلي لكل تجويف ورقة مبطن مع مغلف ومغطى بطبقة مخاطية وتتخللها شعيرات النقل متعددة الخلايا.

شاهد: فوائد الأزولا كغذاء لماشية إنتاج اللحم أو اللبن

العوامل اللاأحيائية والحيوية الرئيسية التي تؤثر على نمو الأزولا

يمكن تصنيف الخصائص اللاأحيائية التي تؤثر على نمو الأزولا إلى فئتين رئيسيتين: الموطن الهيكلي والكيميائي الفيزيائي. الموطن الهيكلي للمتغيرات أكثر أهمية من المتغيرات الفيزيائية والكيميائية. علاوة على ذلك، يمكن أن يتأثر نمو الأزولا أيضا بالعوامل البيولوجية.

فيما يلي سوف نصف بإيجاز شديد بعض أهم المواطن الهيكلية والعوامل الفيزيائية والكيميائية لتلبية متطلبات موطن الأزولا تحت الظروف المعملية والميدانية.

شاهد: تغذية الدواجن على الأزولا

أولا: عوامل المواطن الهيكلية

1ـ المياه

كما يتضح من أصل كلمة Azolla (مشتق من أصل يوناني، وهو azo وollyo الذي يعني “قتل بسبب الجفاف”)، لا يمكن لهذا السرخس أن يعيش بدون ماء.

بمعنى آخر، الماء عامل حيوي وهام لبقاء الأزولا، ويجب أن يطفو هذا السرخس المائي الصغير على سطح الماء ليبقى على قيد الحياة. عندما تتوفر كمية كافية من الماء يمكن أن تشكل طبقة يبلغ ارتفاعها حوالي 2 – 3 سم وتحتاج إلى مساحة أقل مقارنة بالنباتات المائية الأخرى.

شاهد: نجاح زراعة الأزولا في مياه ملحة وأرض سيئة الصرف

على الرغم من أنه قادر على النمو على سطح طيني مبلل أو نفايات خث مبللة، فإن هذا السرخس يفضل أن ينمو في ظروف العوم الحر على الأسطح المائية الهادئة، وبالتالي يمكن العثور عليها على سطح البرك والقنوات والبحيرات وكذلك في بعض الأنهار بطيئة الحركة.

تم الإبلاغ عن أن النمو الأمثل وإنتاج الكتلة الحيوية للأزولا في أرض أنزالي الرطبة قد يكون لهما علاقة وثيقة بعمق المياه لأن أعماق المياه المنخفضة جدا قد تبطئ النمو وبالتالي تقلل من إنتاج الكتلة الحيوية.

شاهد: طريقة تغذية العجول على الأزولا

2ـ درجة حرارة الهواء والماء

تعد درجة الحرارة أحد أهم العوامل التي تحدد معدلات نمو الخلايا الكبيرة العائمة في الحقل. بعض النباتات العائمة بحرية مثل سرخس الماء الأحمر (A. filiculoides)، صفير الماء (Eichhornia crassipes) وخس الماء (طبقات Pistia) يمكن أن تنمو بسرعة كبيرة وبالتالي تسبب مشاكل حادة بشكل رئيسي في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية.

شاهد: تغذية النحل على الأزولا

كانت هناك العديد من الدراسات حول الاختلافات في استجابات درجات الحرارة لأنواع الأزولا وسلالاتها الفسيولوجية البيئية التي تشير إلى أن درجة حرارة عالية جدا (فوق 30 درجة مئوية) أو درجة حرارة منخفضة جدا (أقل من -4 درجة مئوية) يمكن أن تؤدي دورا مثبطا في نمو Azolla.

تبين أن نطاق درجة الحرارة المثلى لنمو الأزولا يتراوح بين 18 و28 درجة مئوية. في الواقع يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة (على سبيل المثال 35 درجة مئوية) إلى تثبيط نموه أو حتى الإضرار به. ومع ذلك، فإن أنواع أو سلالات أو أصناف الأزولا المختلفة لها حساسيات درجات حرارة مختلفة. تتراوح درجات الحرارة المثلى لكل من A. caroliniana وA. filiculoides، وA. pinnata بين 25 و 30 درجة مئوية.

شاهد: زراعة البرسيم على مياه الأزولا للحصول على إنتاجية عالية

لن يتحمل A. mexicana الصقيع، في حين أن A. filiculoides ستبقى على قيد الحياة. تم الحصول على الكثافة القصوى للنبات عند نطاق درجة حرارة 15 – 20 درجة مئوية. كانت الإنتاجية الأولية الصافية هي الأعلى في نطاق 20 – 30 درجة مئوية.

3ـ شدة الضوء

يتأثر نشاط التمثيل الضوئي والنمو وتثبيت النيتروجين للأزولا ومعايشه بكثافة الضوء. يتم تنظيم التبويض من خلال التأثيرات المتفاعلة لشدة الضوء وفترة الضوء ودرجة الحرارة وعوامل أخرى مثل الأس الهيدروجيني وإمداد النيتروجين والفوسفات.

عندما تكون شدة الضوء عالية وتكون كمية العناصر الغذائية في الماء منخفضة، يتحول لون الأزولا إلى اللون الأحمر، وخلال الصيف الحار أو الشتاء البارد يتحول أيضا إلى اللون الأحمر أو الأحمر المائل للبني في ظل الظروف المظللة.

شاهد: علاج أمراض نبات الأزولا

بينما في الظروف الغنية بالمغذيات يصبح أخضر يتفاعل الإشعاع مع درجة الحرارة في التأثير على نمو أنواع الأزولا، حيث يتغير معدل النمو ونشاط تثبيت النيتروجين للأزولا مع زيادة الضوء، وظهر أن معدل النمو ونشاط تثبيت النيتروجين للأزولا يتغير مع زيادة الضوء.

وجد أنه عند درجة الحموضة 5 تكون شدة الضوء عالية أدى إلى زيادة نمو الأزولا، بينما عند الأس الهيدروجيني 6 و7 أعاق النمو وأدى ارتفاع شدة الضوء (فوق 90 كلوكس) إلى تثبيط N2، بينما كان لشدة الإضاءة المنخفضة أو التظليل تأثير جيد على نمو الأزولا وتكاثرها.

شاهد: نسب عليقة الدواجن باستخدام الأزولا

يمكن أن يؤدي توافر كثافة إضاءة كافية مع درجة حرارة هواء كافية خلال معظم الوقت في أرض أنزالي الرطبة إلى إعطاء filicoluides A. الفرصة لتحقيق النمو الأمثل في ظل الظروف الميدانية، وأن شدة الضوء الأقل من 10 – 13 Klux يمكن أن تقلل من تثبيت النيتروجين في Azolla.

في الواقع، تتطلب هذه الأنواع فقط 25 – 50٪ من ضوء الشمس الكامل بشكل منتظم نمو، وفي الظروف الميدانية تستفيد الأزولا من الظل لنموها، ومع ذلك عندما تكون شدة الضوء أقل من 1,5 كلوكس، فإن إنتاج الكتلة الحيوية للأزولا ينخفض بشكل ملحوظ.

أخيرا، إن شدة الضوء المثلى لنمو الأزولا هي 15 – 18 كلوكس، ويتم تثبيط نموه وتكوينه الضوئي بكثافة أعلى.

شاهد: الأزولا.. الرد على تساؤلات المتابعين

4ـ رطوبة

تعتمد الزيادة في الكتلة الحيوية للأزولا إلى حد ما على رطوبة الهواء وعند الرطوبة النسبية التي تقل عن 60٪، يصبح الأزولا جافا وهشا. أن الرطوبة النسبية يجب أن تتراوح بين 70 و75٪ لتحقيق النمو الأمثل. أنه عندما تتجاوز رطوبة الهواء في الأراضي الرطبة في أنزالي 80٪ فإن انتشار الأزولا سيكون منخفضا. تم تقدير متوسط الرطوبة النسبية للسماح بنمو الأزولا بحوالي 55 – 83٪ وكانت في حدود 65 – 75٪.

مع ذلك، من أجل النمو الأمثل للأزولا وإنتاج الكتلة الحيوية قد لا تكون درجات الحرارة المرتفعة والرطوبة العالية وعمق المياه المنخفض ظروفا جيدة على وجه الخصوص أثناء موسم الجفاف عندما يكون الطقس جافا تماما، يموت السرخس، لذلك يحتاج الأزولا إلى رطوبة كافية من أجل الحصول على النمو والتكاثر الناجح.

شاهد: ازرع الأزولا في منزلك لتغذية الطيور المنزلية

5ـ مواسم النمو وطول النهار

يعد طول موسم النمو وطول اليوم من العوامل المناخية الأخرى التي تنظم إنتاج النباتات المائية، حيث يعتمد إنتاج الكتلة الحيوية ونمو الأزولا أيضا على موسم النمو المحدد، ومع ذلك ترتبط مواسم النمو في الأزولا بعوامل أخرى مثل العناصر الغذائية، ودرجة الحموضة، الملوحة والرياح.

الجسم المائي الذي يحتوي على الفوسفور الغني ودرجة الحموضة المتعادلة أفضل من الجسم المائي الذي يحتوي على نسبة منخفضة من الفوسفور والظروف الحمضية.

بشكل عام، يكون الإنتاج في الصيف أعلى منه في المواسم الأخرى، ودرجة حرارة الماء لها علاقة وثيقة بدرجة حرارة الهواء، لذلك فإن أي تغيرات في الأحوال الجوية على مدار المواسم المختلفة لها تأثير مهم على نمو الأزولا. درس النمو وبقاء A. filiculoides في بريطانيا، حيث يعتبر حشيشا خطيرا، قد يكون بقاء الأزولا على المدى الطويل محدود بسبب موسم الشتاء.

شاهد: زراعة الأسطح بالأزولا

6ـ الرياح والأمواج

الرياح والأمواج من العوامل الأخرى التي تؤثر على إنتاج النباتات المائية ولا سيما نبات الأزولا هو سرخس عائم، وفي ضحلة البحيرات والأمواج التي تسببها الرياح يمكن أن يكون لها تأثيرات مباشرة على نمو النبات أو تأثيرات غير مباشرة مثل زيادة الطمي.

نظرا لأن Azolla عبارة عن نبات صغير عائم حر فإن الرياح والأمواج ليست مواتية لنموها، ويمكن أن يؤدي تحريك الماء إلى تفتيت السعف، ويمكن أن يكون لهذا التجزئة على هذا النحو تأثير سلبي على قدرة تثبيت N2.

لذلك، يمكن للرياح والمياه المضطربة أن تتفتت وتقتل أزولا، بالإضافة إلى ذلك فإن الموجات الكبيرة (أو الأعاصير) ضارة جدا بنموها. السدود والحطام والعوامات الخشبية والعمارات الكبيرة مثل يمكن أن تحمي Phragmites spp وTypha spp أزولا من الرياح والأمواج.

اقرأ المزيد: المخلفات الزراعية والأزولا.. أعلاف المستقبل

ثانيا: العوامل الفيزيائية والكيميائية

1ـ نتروجين

على عكس المعادن الأخرى، لا يعتبر توافر النيتروجين وإلى حد ما الأكسجين المذاب من العوامل المحددة لنمو الأزولا، ولكن نمو النباتات الخالية من الطحالب يعتمد على النيتروجين المشترك، قد تؤدي زيادة تركيز النترات إلى تغطية منخفضة للأزولا في الأراضي الرطبة في Anzali.

السبب هو أنه من خلال تعايشها مع Anabaena، يمكن أن تتمتع Azolla بالوصول المجاني إلى النيتروجين في الغلاف الجوي (N2) لتحقيق كل ما لديها من المتطلبات  N، بينما تحرم النباتات الخالية من الطحالب من مثل هذه الفرص. تتمتع الفصوص العلوية من Azolla بتلامس مجاني مع الهواء وهو أمر مهم لتثبيت النيتروجين.

شاهد: زراعة الأسماك وتربية البط مع الأزولا

لم يكن لتركيزات الأمونيوم العالية في مياه الصرف أي تأثير على ديناميكيات تثبيت النيتروجين. مسح تدفقات المغذيات على طول جذور ل 4 نباتات من الأراضي الرطبة (Azolla spp. ، Vallisneria natans ، Bacopa monnieri وLudwigia repens) من أجل رؤية ديناميكة إزالة المغذيات من أنظمة المياه المغذية. عندما تم اختبار أيونات مختلفة (مثل NH4 + ، NO3-) على Azolla spp. أظهر تفضيلا لامتصاص NO3.

تم تقدير النمو وتثبيت النيتروجين بحوالي 3,1 إلى 4,6 كجم نيتروجين / هكتار / يوم في A. pinnata تحت الظروف الحقلية. لوحظ زيادة من سبعة إلى ثمانية أضعاف في الكتلة الحيوية في 15 يوما مما أدى إلى مضاعفة الوقت بمقدار 4,8 يوما.

معظم التقارير تشير إلى ان معدل تثبيت N2 يتراوح من 0,4 إلى 3,6 كجم نيتروجين / هكتار / يوم  اعتمادا على غياب / وجود الأسمدة النيتروجينية. بناءً على العديد من الدراسات  تعتبر الظروف مثالية لهذا النوع، ويقدر معدل تراكم النيتروجين بـ5,0 – 9,0 مجم N لكل / جرام من الوزن الجاف في اليوم. يمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة المادة الجافة بمقدار 0,135 – 0,290 جم لكل جرام من وزن Azolla الجاف يوميا، وتتوافق هذه القيمة مع وقت مضاعف 2,5 – 5,5 أيام.

شاهد: زراعة الأزولا في الأرض المستديمة

2ـ الفوسفور

على غرار العديد من الكائنات المائية الأخرى ذات التغذية الضوئية فإن بعض العناصر الغذائية مثل الفوسفور (في شكل فوسفات) تعتبر من العناصر الغذائية الرئيسية التي تحد من نمو الأزولا. يعد الفوسفور من العناصر الغذائية الهامة لتحقيق نمو ناجح وسريع لهذه الأنواع.

في التجارب المعملية، وجد Janes (1998) أن زيادة إمداد الفوسفور و / أو كثافة النبات أدت إلى زيادة التبويض. إذا كان هناك ما يكفي من الفوسفور في البيئة المائية، فسيكون الأزولا قادرا على النمو دون الحاجة إلى توفير نيتروجين مركب مثل NH4NO3.

كانت هناك تقارير مختلفة حول مستويات الفوسفور اللازمة لاستمرار Azolla spp. للنمو. في التجارب المعملية، أ تم الإبلاغ عن أن تركيز حوالي 0,06 جزء في المليون (2 ميكرومتر) كافٍ للحفاظ على نمو الأزولا. نطاق يتراوح بين 0,3 و1 جزء في المليون (10 إلى 33 ميكرومتر) من المسوحات الميدانية. يستجيب للنمو الأمثل لأنواع الأزولا المختلفة لتركيزات مختلفة من الفوسفور.

شاهد: زراعة الأزولا في الأماكن المغلقة

3ـ الملوحة

أظهرت دراسات مختلفة التأثير السلبي للملوحة على نمو أنواع الأزولا المختلفة، ولا توجد حتى الآن دراسات متعمقة حول التفاوت في تحمل الملح لأنواع مختلفة من أزولا. بشكل عام يعتبر هذا الجنس حساسا للغاية لكلوريد الصوديوم.

تمنع الملوحة تمنع نمو A. pinnata وA. filiculoides مما يؤدي إلى انخفاض معنوي في الوزن الجاف، لذلك انخفض نمو نباتات A. pinnata وA. filiculoides تدريجيا مع زيادة تركيز كلوريد الصوديوم. كان A. filiculoides أكثر حساسية لتركيز الملح العالي من A. pinnata. أدت تركيزات الملح فوق 10 ملي مول كلوريد الصوديوم إلى تثبيط نمو A. filiculoides ، ولكن توقف نمو A. pinnata عند 40 ملي مول كلوريد الصوديوم.

يؤدي وجود العناصر الغذائية مثل النترات في الموائل المالحة دورا رئيسيا في نقل تحمل الملح للأزولا. ان خصائص الإنبات ونجاح إنبات البوغ لـ A. filiculoides (كسرخس غازي، في منطقة البحر الأبيض المتوسط المؤقتة الرطبة).

شاهد: الأزولا.. الإجابة على تساؤلات المشاهدين

أظهر معدل الإنبات انخفاضا معنويا عند زيادة الملوحة. أجريت دراسة حول ستة أنواع مختلفة من أزولا (filiculoides ، mexicana ، microphylla ، pinnata ، rubra وcaroliniana) في نيودلهي. بناءً على الملاحظات، أدت الملوحة إلى انخفاض كبير في إنتاج الكتلة الحيوية بشكل عام.

أظهر نبات A. microphylla قدرة عالية على تحمل الملوحة مقارنة بالأنواع الأخرى. درس التأثير السام للمعادن الثقيلة (Pb ، Cd ، Ni ، Zn) على نمو A. filiculoides في أرض Anzali الرطبة (إيران). وذكر أن زيادة تركيز الملح في يمكن أن يقلل الماء (من حيث كلوريد الصوديوم) من إزالة المعادن الثقيلة بواسطة الأزولا.

بمعنى آخر، يمكن لمستوى الملوحة المرتفع أن يمنع الأزولا النمو مما أدى إلى انخفاض في إزالة المعادن الثقيلة من الأنواع. أن الملوحة يمكن أن تؤدي دورا وسيطا في نمو A. filiculoides في أراضي الرطبة.

شاهد: الأزولا أفضل سماد في الأراضي المستصلحة

4ـ الرقم الهيدروجيني

تعتمد استجابة الأزولا للأس الهيدروجيني على العديد من العوامل مثل درجة الحرارة وشدة الضوء والمغذيات (النيتروجين والفوسفور) ووجود التربة والحديد. عادة تفضل الأزولا وسطا قريبا من الحياد أو إلى حد ما، الظروف الحمضية.

يتراوح الرقم الهيدروجيني الأمثل للنمو من 4,5 إلى 7,5 يمكن أن تنمو A. filiculoides وA. pinnata بشكل جيد عند قيم الأس الهيدروجيني بين 5 و7، بينما يمكن أن تنمو A. pinnata بشكل جيد نسبيا في نطاق الأس الهيدروجيني بين 5 و8، بينما تنمو A. النطاق.

شاهد: الأزولا.. اللون البني المحمر في الأزولا أسبابه وعلاجه

كان نطاق الرقم الهيدروجيني المحدد قريبا جدا من نمو A. filiculoides في الأراضي الرطبة في أنزلي. أن النمو الأمثل يكون عند الرقم الهيدروجيني لمحلول الثقافة بين 4,5 و7، ولكن يمكن للأزولا البقاء على قيد الحياة حتى عند درجة الحموضة تتراوح القيم من 3,5 إلى 10 (بشرط توفر جميع العناصر المهمة).

في ظل الظروف المصرية تنمو الأزولا جيدا مع درجة حموضة تتراوح من 7,1 إلى 9,0، وفي الختام فإن النمو الأمثل في الأزولا لا يعتمد فقط على الأس الهيدروجيني ولكن أيضا على الظروف البيئية الأخرى.

5ـ المغذيات

هناك حاجة إلى مغذيات كبيرة (مثل البوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم) للنمو، علاوة على ذلك يتطلب Azolla مغذيات دقيقة (مثل Mo6 + وMn2 + وZn2 + وCu2 + وFe2 + وCo2 +) من أجل تحقيق النمو الأمثل، ويرد أدناه وصف موجز لبعض هذه المغذيات الدقيقة والكبيرة.

شاهد: عليقة الماعز والأغنام باستخدام الأزولا

6ـ المغذيات الكبيرة المقدار

المغذيات الكبيرة مثل البوتاسيوم (K +) والكالسيوم (Ca2 +) والمغنيسيوم Mg2 +)) هي أيضا مهمة جدا لتحقيق نمو ناجح وسريع لهذه الأنواع. من بين العناصر الغذائية المعطاة تم التعرف على المغنيسيوم كعامل مهم من أجل تلبية متطلبات الموائل الأزولا في النظام البيئي للأراضي الرطبة.

البوتاسيوم ومركب عضوي من النيتروجين والفوسفور يمكن أن تكون في الكتلة الحيوية للأزولا مؤشرات جيدة لاستخدامها كسماد حيوي في مياه الصرف الصحي المنزلية أو البيئات الطبيعية.

الأزولا قادر على امتصاص البوتاسيوم من التربة وإتاحته لنباتات الأرز، ويمكن أن يكون منقوع سماد الأبقار من المصادر الجيدة للمغذيات الدقيقة والكلية وهو مناسب لنمو الأزولا، مقارنة بمصادر المغذيات الأخرى، يمكن زيادة إنتاج الكتلة الحيوية للأزولا من خلال توفير روث البقر لوسط النمو.

شاهد: زراعة الأزولا تحت الصوب البلاستيكية أو الزجاجية

7ـ المغذيات الدقيقة

منذ فترة طويلة تم التعرف على أهمية بعض المغذيات الدقيقة مثل الحديد والعناصر الندرة مثل Mo لنمو ناجح وسريع للأزولا، لا سيما فيما يتعلق بعملية التمثيل الغذائي لتثبيت النيتروجين، حيث يتطلب تثبيت النيتروجين بواسطة Azolla – Anabaena الكوبالت والموليبدينوم.

إن تأثير المغذيات الدقيقة (على سبيل المثال Mo6 + ، Mn2 + ، Zn2 + ، Cu2 + وFe2 +) على الأنشطة الخلوية وخارج الخلوية لنوعين من أزولا في التركيزات المنخفضة (0 – 0,01 ملي مولار)، أظهرت المغذيات الدقيقة تحسنا كبيرا في النشاط المحدد.

شاهد: الأعلاف غير التقليدية باستخدام الأزولا

بينما أدت التركيزات الأعلى (على سبيل المثال عند 10 ملي مولار) دورا مثبطا عن تأثير معتدل للحديد على نمو A. filiculoides في أراضي Anzali الرطبة. من ناحية أخرى أن المستويات الحدية للمغذيات الدقيقة مثل Fe وMn وMo وB لنمو Azolla كانت 50 ، 20 و0,3 و30 ميكروغرام لتر  على التوالي.

يتأثر توفر الحديد الذي يمكن الوصول إليه بواسطة الأزولا نفسها بقيمة الأس الهيدروجيني عندما تكون قيمة الأس الهيدروجيني عالية يتم ترسيب الحديد على شكل هيدروكسيد بحيث يصبح أقل توفرا للأزولا.

عندما لا يتمكن Azolla من الوصول إلى الحديد يتحول إلى اللون الأصفر درس التأثير السام لبعض العناصر على الآزولا، وأظهرت دراستهم أن الحديد والمنغنيز لا يحتويان على أي مواد سامة تأثير على التخمير اللاهوائي للأزولا بينما أظهرت سمية النحاس والكوبالت والرصاص والزنك.

شاهد: الأزولا.. تساؤلات مشاهدي قناة الفلاح اليوم والإجابة عليها

ثالثا: العوامل البيولوجية

يمكن أن يؤدي وجود بعض مجتمعات النباتات الكبيرة مثل (مثل Phragmites spp وTypha spp) دورا مهما في فرط نمو نبات الأزولا في الأراضي الرطبة. في الجزء الضحل من الأراضي الرطبة تحتل النباتات الكبيرة الأراضي الرطبة، ويوفر هذا فرصة جيدة لتوزيع الأزولا لأن الفراجميت تخلق مصدات الرياح والمأوى لهذه الأنواع.

في المقابل، تؤثر بعض العوامل البيولوجية سلبا على نمو الأزولا، وعلى سبيل المثال تؤثر الحشرات مثل Lepidoptera (اليرقات) وDiptera، وكذلك Cephalapoda والقشريات والقواقع على نمو الأزولا عن طريق “الرعي” على كتلتها الحيوية. استخدام مبيدات الآفات الكيميائية أو تعتبر مبيدات الأعشاب ضارة لنموها.

شاهد: تغذية الطيور والأغنام والأبقار على الأزولا

بالتالي، يمكن استخدام هذه العوامل البيولوجية للتحكم فى الأزولا لن تكون الإزالة الميكانيكية لبعض أنواع الأزولا (مثل A. filiculoides) عملية بسبب المعدل السريع لمضاعفة مساحة السطح. يمكن أن تكون المكافحة البيولوجية للأعشاب الضارة مثل الأزولا خيارا قابلا للتطبيق بشرط تقليل عدد النباتات المستهدفة بشكل كبير وليست هناك حاجة إلى طرق تحكم إضافية أخرى.

شاهد: عليقة الأسماك من الأزولا

تمت دراسة تأثير مسببات الأمراض الميكروبيولوجية مثل البكتيريا والفطريات والفيروسات من أجل المكافحة الحيوية لفصيلة A. philoxeroides و A. filiculoides والنباتات المائية الأخرى في المناطق الاستوائية.

قد تؤثر هذه العوامل الممرضة على نمو الأنواع وتكاثرها عن طريق تقليل النمو وفي تثبيت النيتروجين. من بين أنواع الأزولا، تم استخدام A. filiculoides الهدف من برامج المكافحة الحيوية. يمكن أن تحدث سوسة العلف Stenopelmus rufinasus. في A. caroliniana Willd و A. filiculoides. في جنوب إفريقيا، على سبيل المثال، تم استيراد S. rufinasus من فلوريدا واستخدمت كعامل تحكم بيولوجي في عام 1997. تمكنت السوسة من احتواء تجمعات الأزولا لمدة 3 سنوات. بعد هذه الفترة لم يعد يعتبر الأزولا مشكلة في جنوب أفريقيا.

شاهد: أفضل بيئة لزراعة الأزولا

عموما توافر المياه هو العامل الرئيسي لنموها، ويتم تعزيز النمو بشكل أكبر من خلال كثافة الضوء المثلى (15 – 18 كلوكس) ودرجة الحرارة (18 درجة – 28 درجة مئوية) والرطوبة النسبية (55 – 83٪).

يمكن للرياح والمياه المضطربة أن تتفتت وتقتل الأزولا. تم تأكيد أهمية كل من المغذيات الكبيرة (مثل الفوسفور والنيتروجين والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم) والمغذيات الدقيقة (مثل الموليبدينوم والكوبالت وما إلى ذلك). يمكن أن تؤثر أنواع مختلفة من الحشرات (مثل اليرقات) والبكتيريا والفطريات والفيروسات على نمو الأزولا.

شاهد: كيف تستخدم الأزولا كسماد للتربة والنبات والأشجار؟

فوائد الأزولا

1ـ الأزولا كسماد حيوي في زراعة الأرز

تزرع الأزولا في حقل الأرز أيضا كمحصول أحادي أو محصول مدمج فيه الطين / التربة لزيادة الدبال والمغذيات فى محتوى التربة. ممارسة الأزولا تحظى فى الزراعة بشعبية كبيرة في بلدان جنوب شرق آسيا مثل الهند والصين والفلبين.

شاهد: استخدامات نبات الأزولا

للأزولا معدل تحلل سريع في التربة وبالتالي فإنه يسرع من توافرها بكفاءة النيتروجين لنبات الأرز. معدل الضرب السريع وقدرة التحلل السريع للأزولا تصبح عاملا مهما للغاية لاستخدامها كخضرة السماد العضوي والأسمدة الحيوية في حقل الأرز.

فوائد تطبيق Azolla في حقل الأرز هي يزيد من نيتروجين التربة بمقدار 50 – 60 كجم / هكتار ويقلل 30 – 35 كجم من الأسمدة النيتروجينية المطلوبة محصول الأرز. استخدام الأزولا يزيد محصول الأرز بنسبة 20 إلى 30٪.

شاهد: الأزولا سماد جيد للأرز (كيف تزرع الأزولا مع الأرز؟)

2ـ الأزولا كعلف للماشية والطيور

يستخدم نبات الأزولا كعلف للماشية والماعز والخنازير والأرانب والدجاج والبط والأسماك، وتم العثور عليها أيضا أن دواجن اللحم التي تتغذى بالأزولا أدت إلى نموها وقيم ووزن الجسم مماثلة لتلك الناتجة من استخدام دقيق الذرة وفول الصويا. وذكر أن أزولا حافظ على أداء الألبان الجيد أثناء خفض تكاليف الأعلاف والعمالة بنسبة 16,5٪ والحليب تكاليف الإنتاج بنسبة 18,5٪، كما أن 5٪ تم استبدال حصة دجاج التسمين بالأزولا المجففة مربحة وآمنة لإنتاج دجاج التسمين، وأن الأعلاف انخفضت التكلفة بشكل كبير دون التأثير على إنتاج اللحوم إلى ارتفاع صافي العائد.

شاهد: الأزولا.. تساؤلات وإجابات

شاهد: مكونات عليقة إنتاج وتغذية الدواجن بأرخص الأسعار باستخدام الأزولا

3ـ الأزولا في استصلاح الأراضي المالحة

على الرغم من أن الأزولا حساسة نسبيا للملح، زراعة في بيئة مالحة لمدة سنتان متتاليتان انخفض محتوى الملح من 0,35 – 0,15 ومعدل تحلية المياه (71,4٪) كان 1,8 مرة أسرع من خلال ترشيح المياه و2,1 مرة أسرع من Sesbania وقلل أيضا من الكهرباء الموصلية ودرجة الحموضة للتربة الحمضية وزيادة الكالسيوم محتوى التربة.

شاهد: الأزولا.. تساؤلات وإجابات أستاذ الأزولا بمركز البحوث الزراعية

4ـ الأزولا في المعالجة الحيوية

وجد أن A. pinnata إزالة طفيفة من المعادن الثقيلة الحديد والنحاس من المياه الملوثة، ويمكن معالجة الملوثات عند التركيز المنخفض بواسطة تمريره عبر البرك ويمكن إعادة استخدامه الغرض الزراعة. الأزولا يُظهر قدرة رائعة على تركيز المعادن مثل النحاس، الكادميوم، الكروم، النيكل، الرصاص والعناصر الغذائية مباشرة من الملوثات أو مياه الصرف الصحي.

شاهد: الأزولا سماد طبيعي للتربة والنبات .. فوائد كثيرة وإنتاجية عالية للمحاصيل

5ـ الأزولا طارد البعوض

يمكن أيضا استخدام Azolla في التحكم في ملفات البعوض لسجادة أزولا سميكة على سطح الماء يمكن أن يمنع التكاثر. في مسح لحمامات السباحة والبرك والآبار وحقول الأرز والمصارف، وان تربية بواسطة Anopheles spp كان شبه كامل قمع البعوض في المسطحات المائية التي كانت تماما مغطى بالأزولا.

شاهد: مشكلة اللون البني في الأزولا.. الأسباب والعلاج

6ـ الأزولا في إنتاج الغاز الحيوي

التخمير اللاهوائي للأزولا (أو خليط من الأزولا وقش الأرز) ينتج عنه إنتاج غاز الميثان الذي يمكن استخدامه كوقود ومخلفات سائلة متبقية يمكن استخدامها كملف سماد لأنه يحتوي أصلا على جميع العناصر الغذائية مدمجة في أنسجة النبات باستثناء نسبة صغيرة من النيتروجين المفقودة مثل الأمونيا. تم العثور على روث البقر ومخلفات الآزولا المخلوطة أفضل نسبة كانت 1: 0,4، والتي أعطت الغاز إنتاج 1,4 مرة من روث البقر وحده.

7ـ الأزولا والطاقة الحيوية

شاهد: الأزولا علف للدجاج البياض واللحم

وقود عالي الطاقة غير ملوث عند الأزولا – تزرع أنابينا في جو خالٍ من النيتروجين و أو وسط مائي يحتوي على نترات، أن معدل الهيدروجين يمكن زيادة الإنتاج من خلال التعرض للميكرو بيئة هوائية، فراغ جزئي أو غني بالأرجون أو الغلاف الجوي المخصب بثاني أكسيد الكربون أو عن طريق تجميد خلايا Anabaena – Azollae معزولة عن السرخس.

8ـ الاستخدام الطبي للأزولا

يستخدم Azolla للتحضير دواء السعال.

9ـ الأزولا كغذاء بشري

يستخدم الأزولا على نطاق واسع كعلف للماشية في الهند والشرق الأقصى، ولكن إمكاناتها كغذاء بالنسبة للناس أقل شهرة. هذا يتغير الآن وقد جاء بعض الزخم من الدراسات في النظم الغذائية التي يمكن استخدامها لمحطات الفضاء، السفر عبر الفضاء والسكن على القمر والمريخ.

شاهد: هل يصلح زراعة الأزولا مع أسماك الزينة؟

محتوى بروتين Azolla قريب من محتوى فول الصويا، وهو مصدر غني بالمعادن (10 – 15٪ جاف الوزن) والأحماض الأمينية الأساسية (7 – 10٪ جاف الوزن) والفيتامينات والكاروتينات، 20 – 30٪ من الوزن الجاف للأزولا هو البروتين، كما أنه يمثل الكثير بالنسبة للخضروات، وجودة البروتين في أزولا جيد.

10ـ الأزولا كمكون من مكونات حمية الفضاء

بالتعاون مع فرقة عمل الزراعة الفضائية اقترح الأزولا كعنصر من مكونات حمية الفضاء أثناء استيطانه على سطح المريخ ووجد أنه أزولا يفي بالمتطلبات الغذائية للإنسان على المريخ.

شاهد: أفضل طريقة لتغذية النعام على الأزولا

الاستنتاجات

من أجل الحصول على برنامج إدارة ناجح لاستعادة الأراضي الرطبة والمحافظة عليها، يتعين على المرء التعرف على متطلبات المواطن لأنواع السرخس المائية الغازية مثل الأزولا. ومع ذلك، فإن سرخس البعوض له العديد من الفوائد (مثل تثبيت النيتروجين، إزالة الفوسفور من مياه الصرف الصحي، أو استخدامه كسماد أخضر)، حتى الآن، لا يُعرف الكثير عن الآثار السلبية للأزولا (باعتباره الأنواع الغازية أو الغريبة) في بيئة جديدة.

شاهد: أزرع أزولا رغم ارتفاع ملوحة المياه والتربة

استعرضت هذه المقالة أهم متغيرات المواطن الهيكلية من أجل تلبية متطلبات الموطن للأزولا بما في ذلك المياه، شدة الضوء ودرجة حرارة الهواء والماء والرطوبة النسبية وسرعة الرياح والأمواج. علاوة على ذلك تم تأكيد أهمية المتغيرات الفيزيائية والكيميائية للأزولا، ويعتبر الفوسفور والنيتروجين والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم من أهم المغذيات الكبيرة للحث على نمو الأزولا.

شاهد: الاستزراع السمكي مع الأزولا

من ناحية أخرى، فإن بعض المغذيات الدقيقة (مثل الموليبدينوم والكوبالت والفاناديوم) معروفة جيدا لتحفيز نمو الأزولا. ربما يكون لمتغيرات الموطن الهيكلية تأثير أكثر أهمية على نمو الأزولا مقارنة بالمتغيرات الفيزيائية والكيميائية. من بين العوامل البيولوجية التي تم تناولها ثبت أن الحشرات والبكتيريا والفطريات والفيروسات تؤثر على نمو وتطور الأزولا.

شاهد: صناعة أعلاف حيوانات المزرعة باستخدام الأزولا

وأخيرا، الحصول على مزيد من البحوث في العوامل اللاأحيائية والحيوية التي تؤثر على نمو الأزولا سيساعد البحث والإدارة والاستثمار في المستقبل لهذا السرخس المائي وأيضا لاتخاذ القرار في سياق استعادة الأراضي الرطبة واستدامتها.

المراجع

Anjuli, P.; Prasanna R. and Singh, P. K. 2004. Biological significance of and its utilization in agriculture, Proc. Indian Natl. Sci. Acad., 70:299-333.

Biswas, M., Parveen, S., Shimozawa, H. and Nakagoshi, N. (2005) Effects of Azolla species on weed emergence in a rice paddy ecosystem. Weed Biology management. 5, 176-183.

Bocchi, S. and Malgioglio, A. (2010) Azolla- Anabaena as a Biofertilizer for Rice Paddy Fields in the Po Valley, a Temperate Rice Area in Northern Italy. International Journal of Agronomy. doi:10.1155/2010/152158.

Normant, M., Feike, M., Szaniawska, A. and Graf, G. (2007) Adaptation of Gammarus tigrinus Sexton 1939 to new environments, some metabolic investigations. Thermochimica Acta. 458,107–111.

Olenin, S., Minchin, D. and Daunys, D. (2007) Assessment of biopollution in aquatic ecosystems. Marine Pollution Bulletin. 55, 379–394.

Pourkazemi, M. and Razikazemi, S. (2012) Failure of PCR-RAPD technique to differentiate sex in Mahisefied (Rutilus frisii kutum) from the South Caspian Sea. Caspian Journal of Environmental Sciences. 9, 235-242.

Rai, R. B.; Dhama, K.; Damodaran, T.; Ali, H.; Rai S.; Singh, B. and Bhatt, P. 2012. Evaluation of Azolla (Azolla pinnata) as a poultry feed and its role in poverty alleviation among landless people in northern plains of India. Vet. Pract., 13 (2): 250-254

Raja W.; Rathaur P.; John, S. A. and Ramteke, R.W. 2012. Azolla: an aquatic Pteridophyte with great potential International Journal of Research in Biological Sciences 2(2): 68-72

Raja, W., Rathaur, P., John, S.A. and Ramteke, P.W. (2012) Azolla-anabaena association and its significance in supportable agriculture. Hacettepe Journal of Biology and Chemistry. 40, 1-6.

Wijnhoven, S., Van Riel, M.C. and Van Der Velde, G. (2003) Invasive and indigenous freshwater gammarid species, physiological tolerance to water temperature in relation to ionic content of water. Aquatic Ecology. 37, 151–158.

Zahran, H.H., Abo–Ellil, A.H. and Al-Sherif, E.A. (2007) Propagation, taxonomy and ecophysiological characteristics of the Azolla-Anabaena symbiosis in freshwater habitats of Beni-Suef Gover

تابع الفلاح اليوم علي جوجل نيوز

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى