ramazan2020
19th February 2012, 10:14 AM
جلبک هاي ميکروسکوپي(ريز جلبک ها) از قديمي ترين ساکنان اقيانوس ها و آب هاي شيرين مي باشند، خلقت آن ها نه تنها به ميليارد ها سال قبل از تاريخ حيات بشر بر مي گردد، بلکه پيش از تمامي گونه هاي جانوري و گياهي مي زيسته اند و هم اکنون در طبيعت پيرامون ما وجود داشته و نقش بسيار مهم و کليدي را در اکوسيستم ايفا نموده و در دسترس مي باشند. جلبک ها در آب های سطحی در جا هایی که نور خورشید وجود دارد رشد می کنند. بیشتر آن ها توسط قلاب هایی به کف اقیانوس یا صخره ها محکم چسبیده اند. جلبک ها متشکل از سه گروه قرمز، قهوه ای و سبز هستند. امروزه جلبک کلرلا ولگاريس به شکل پودر در مواد غذايي خميري نظير نان، کيک، بيسکوئيت و ماکاروني و همراه با ماست، شير، بستني و غيره کاربرد دارد. کلرلا به شکل قرص و کپسول به ميزان 10 تا 3 گرم در روز در انسان مصرف جهاني داشته و براي دام، طيور و آبزيان به عنوان مکمل غذايي با خواص عديده مصرف مي گردد. ديواره سلولي کلرلا قابليت جذب و دفع فلزات سنگين، سموم شيميايي و برخي سموم پايدار را داراست. جلبك های دریایی یا Seaweed یا Macroalgae به لحاظ اهمیتی كه در جهان دارند، تخمین زده می شود كه كل تولید محصولات متنوع آن ها معادل ۶ ـ ۵/۵ میلیارد دلار آمریكا در سال باشد(FAO)، كه حدود ۵ میلیارد دلار آمریكا به بخش فرآورده های غذایی و خوراك انسانی اختصاص می یابد و مابقی آن را كود و افزودنی های خوراك دام تشكیل می دهند. استفاده های صنعتی آن تقریبا ۸ ـ ۵/۷ میلیون تن(وزن تر جلبك استحصالی از دریا یا پرورشی) در سال است. برداشت تجاری آن در ۳۵ كشور جهان از نیمكره شمالی تا جنوبی، در آب های سرد، معتدل تا تروپیكال صورت می گیرد. در ایران جلبك های دریایی در سواحل جنوبی كشور بویژه در سواحل سیستان و بلوچستان(چابهار) فراوان یافت می شوند كه بر اساس تقسیم بندی گیاه شناسان از هر سه گروه جلبك های سبز یا كلروفیت، جلبك های قهوه ای یا فیتوفیت و جلبك های قرمز یا رودوفیت در این منطقه وجود دارند. كشور چین یكی از بزرگ ترین تولید كنندگان جلبك های خوراكی در دنیا بوده كه سالانه حدود ۵ میلیون تن برداشت می كند، بطوری كه در سال ۱۹۹۹، برداشت لامیناریای آن حدود ۵/۴ میلیون تن بوده و در حال حاضر نه تنها خود كفا بوده، بلكه یكی از بزرگ ترین صادر كننده لامیناریا بوده است. كشورهایی نظیر ژاپن، تایوان، كره و... نیز مدت طولانی است که در زمینه برداشت از دریا و پرورش فعالیت دارند و هر ساله میلیون ها دلار ارز از تولید و صادرات آن بصورت خام یا بصورت عمل آوری شده، بدست می آورند. امروزه نیز جلبک شناسان در کشورهای مختلف، در کنار تحقیقات زیستی خود درباره جلبک ها، به دنبال کشف خواص مفید و روش های استفاده اقتصادی از آن ها هستند. میکروآلگها برای مصارف گوناگون بصورت صنعتی تولید می شوند. تعدادی از آن ها در مقیاس وسیع تولید و به عنوان غذاى سالم منبع ویتامین و مواد معدنى در غذای انسان و خوراک دام، پرورش آبزیان و برای تصفیه بیولوژیک آب های صنعتی بکار می روند.
استفاده های مفید از جلبک ها
1-جلبک ها به عنوان غذای انسان: ژاپن اولین کشوری که روش صنعتی کشت و پرورش جلبک را ابداع کرد. تنها در سال 1995 در ژاپن 220000 تن جلبک بصورت غذای انسان مصرف شده است. استفاده از جلبک هاي دريايي بعنوان غذاي جايگزين حاوي كمي پروتئين، تمام اسيدآمينه ضروري، ويتامين ها، مواد معدني، اسيدهاي چرب غيراشباع با چند پيوند دوگانه مانند آراشيدونيک اسيد، ايکوساپنتئنويک اسيد و دوکوسوهگزائينويک اسيد هستند. حدود 60% تا 70% وزن خشک اسپیرولینا پروتئین می باشد. امروزه از اسپیرولینا در کلوچه ها، نان ها، سالاد و سوپ استفاده می نمایند و در کشورهای اروپایی برای بهبود رژیم غذایی قرص های اسپیرولینا بصورت روزانه مصرف می شود. مصارف انساني ترکيباتي هم چون لامينارين و فوکوايدان ها متابوليت هاي ثانويه استخراج شده از جلبک ها(مانند ترکيبات هالوژنه)، عصاره هاي برگرفته از برخي جلبک هاي قرمز، آنزيم سوپراکسيد ديسموتاز، هالوپرواکسيدازها مي باشند. استفاده از جلبک ها برای تغذیه انسان سابقه طولانی دارد و به سال های قبل از میلاد می رسد. طی قحطی بزرگی که در اواسط قرن نوزدهم در انگلستان بر اثر آلودگی قارچی سیب زمینی رخ داد، یک نوع جلبک قرمز دریایی جایگزین مهمی برای محصولات سیب زمینی شد. امروزه نیز در بسیاری از کشورهای آسیایی و اروپایی، به ویژه در کشورهایی که دارای سواحل طولانی با دریاهای آزاد هستند، به شکل های مختلفی از جلبک ها به منظور تغذیه استفاده می شود. مشتقات اسيد آلژنيك هم چنين در تهيه سوپ، خامه و سس و ديگر مواد غذايي مورد استفاده قرار مي گيرند. با توجه به رشد جمعیت و کمبود منابع کشاورزی در خشکی، این روشها می تواند به استفادۀ بهینه از منابع کمک نماید. در بخشهای مختلف جهان بیش از یکصد نوع جلبک که عمدتاً از جلبک های قهوه ای و قرمز هستند به عنوان غذا استفاده می شوند. تعداد اندکی از جلبک های سبز نیز که مواد معدنی، ویتامین، قند و پروتئین بالایی دارند، به این منظور مورد استفاده قرار می گیرند. برخی جلبک های غذایی مهم عبارت اند از:
- از جلبک های قهوه ای جنس های لامیناریا، سارگاسوم و آلاریا معروفند. در ژاپن غذاهای خاصی از لامیناریا و آلاریا تهیه می شود. در آمریکای جنوبی، نوعی جلبک قهوه ای را جمع آوری کرده و پس از خشک کردن و نمک زدن، به تدریج به مصرف تغذیه می رسانند. جلبک های قهوه ای در حدود 15٪ پروتئین، 17 نوع اسید آمینه، 56/1٪ چربی و 57٪ کربوهیدرات دارند. به علاوه، مقادیر مناسبی از مواد معدنی، کاروتن و برخی مواد دیگر را دارا می باشند.
- از جلبک های قرمز جنس های پورفیرا و کوندروس معروفند. پورفیرا از مهم ترین جلبک های قرمز است که توسط انسان به عنوان غذا مورد استفاده قرار می گیرد. در کشورهای ژاپن، اسکاتلند، انگلستان و آمریکا، با این جلبک ها غذاهای محلی خاصی تهیه می کنند. در ژاپن سالانه مقادیر زیادی از این جلبک را به طور انبوه پرورش می دهند. روش مرسوم در ژاپن این است که بخش هایی از ساحل را در ماه های اکتبر تا نوامبر به وسیله فرو کردن نی های بامبو، محصور می کنند و سپس با استفاده از تورهای نایلونی یا الیاف گیاهی، بستر کشت جلبک پورفیرا را فراهم می سازند. استفاده از پورفیرا در ژاپن قدمتی 300 ساله دارد و کشت انبوه آن سالانه درآمد هنگفتی را برای کشور ایجاد می نماید. در ژاپن به تنهایی حدود 30 هزار تن پورفیرا در سال مصرف می شود. جلبک پورفیرا غنی از ویتامین هایD ،C ،B ، A و E است و مقدار قابل توجهی پرئتئین دارد. هر 100 گرم پورفیرا به طور میانگین 4/11 گرم آب، 6/35 گرم پروتئین، 7/0 گرم چربی، 3/44 گرم کربو هیدرات و 8 گرم مواد معدنی دارد. جلبک قرمز کوندروس به مقدار زیادی در آمریکا و اروپا به مصرف می رسد.
- از جلبک های سبز، جنس های اولوا و کلرلا معروفند. از اولوا که به خاطر شباهت پهنک آن به برگ گاهوی دریایی شهرت دارد، برای تهیه سالاد و سوپ استفاده می شود. یک گونه معروف آن Ulva lactuca است. کلرلا از جلبک های تک یاخته ای آب های شیرین است و به راحتی به صورت انبوه کشت می شود. در کشور کوچک تایوان سالانه بیش از 1500 تن پودر جلبک کلرلا تولید می گردد. این جلبک در حدود 30٪ پروتئین، 15٪ چربی، 30٪ کربوهیدرات و 5 ٪ مواد معدنی دارد و در شرایط مناسب تا 50٪ وزن خشک این جلبک را پروتئین و 5/8٪ آن را چربی ها تشکیل می دهند. پروتئین های کلرلا تمام اسیدهای امینه ضروری را دارا هستند، از این رو در مسافرت های فضایی به عنوان فضایی به عنوان غذا مورد استفاده قرار می گیرند. برای تأمین غذای فضا نوردان در مسافرت های طولانی، دانشمندان با استفاده از کلرلا، یک چرخه اکولوژیک طراحی کرده اند. میکرو جلبک ها با همه امتیازات برجسته، ارزنده ترین ماده زیستی روی کره زمین محسوب می شوند. آن ها پایه و اساس زنجیره غذایی بوده و از قدرت تکثیر بالایی برخوردارند.
2- جلبک ها به عنوان علوفه و مکمل غذایی برای دام و طیور و آبزیان: استفاده از آرد جلبك در غذای دام و آبزیان، اولین بار در سال ۱۹۶۰ در كشور نروژ بوده است كه آن هم از جلبك های قهوه ای، خشك و آسیاب شده تهیه شده كه تقریبا از هر ۵۰ هزار تن جلبك تر برداشت شده، حدود ۱۰ هزار تن آرد جلبك بدست می آید كه ارزش دلاری آن ۵ میلیون دلار آمریكا می باشد. در برخی از کشورهای آسیایی مثل ژاپن، چین و برخی از کشورهای اروپایی مثل فرانسه، فنلاند، اسکاتلند و نیوزلند، از جلبک های دریایی به ویژه جلبک های قهوه ای برای خوراک حیوانات اهلی استفاده می کنند. در اسکاتلند، جلبک های قهوه ای سارگاسوم، فوکوس و لارمینا بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. در فنلاند از لامیناریا و آلاریا استفاده می شود. از ماکروسیس تیس نیز برای تغذیه دام های اهلی استفاده می شود، زیرا سرشار از ویتامین A و E است. استفاده از جلبک ها به عنوان علوفه، تا 10٪ تولید شیر را افزایش می دهند، بدون این که هیچ تغییری در مزه و طعم آن ایجاد نماید.
مقدار چربی و کره شیر نیز افزایش می یابد. Rosowskii در سال 1989 بیان کرد که از 20 گونه جلبک، فقط 4 گونه باعث القای بلوغ آرتمیا شدند. نتایج تحقیقات مخدومی و همکاران در سال1381 نشان داد که پرورش آرتمیای دریاچه اینچه با تغذیه تک گونه ای از جلبک سبز و جلبک سبز آبی باعث القاء بلوغ می گردد. جلبک های ریز در تمامی مراحل رشد دوکفه ای ها، مراحل لاروی بعضی از سخت پوستان و ماهیان پروشی مصرف می گردند. جلبک های فوق توسط زئوپلانکتون هایی نظیر روتیفرها و آرتمیا مصرف می گردند که بعنوان غذای زنده مناسبی در اغلب مراحل پرورشی آبزیان بکار برده می شوند). جلبک کلرلا ولگاریس در صنعت دام، طیور و آبزیان نقش مهمی را ایفا می کند. هم چنین بعنوان داروی جایگزین آنتی بیوتیک مورد استفاده در این صنایع کاربردهای وسیعی دارد. مواد معدنی و ویتامین های زیادی که در جلبک های دریایی وجود دارد، استفاده از آن ها را در صنعت مرغ داری افزایش داده است. زرده تخم مرغ بعد از تغذیه مرغ با جلبک های دریایی، دارای ید و کاروتن بیشتری است. به علاوه، مرغ هایی که با جلبک تغذیه می شوند در دفعات بیشتری تخم گذاری می کنند و به دلیل خوابیدن بیشتر روی تخم ها، جوجه بیشتری نیز تولید می نمایند. جلبک ها به عنوان یک منبع غذایی برای ماهیان، پستانداران و دیگر جانوران از اهمیت ویژه ای برخوردارند. وابستگی انسان به ماهی و سایر جانوران آبزی برای تکمیل خوراک خود واقعیتی است که بر کسی پوشیده نیست. بنابراین جلبک ها به طور غیر مستقیم ارزش بسیار ارزنده ای برای انسان ها دارند.
الف) در ايالات متحده آمريكا و ژاپن و در بسياري از نواحي ديگر جلبك هايي نظير: Fucus، Ascophyllum، Sargassum، Laminariaبه عنوان غذاي حيوانات مصرف مي شوند.
ب) مرغ هايي كه به غذاي شان جلبک های آسكوفيلوم و فوكوس افزوده مي شود، تخم مرغ هايي را توليد مي كنند كه غني از يد مي باشند.
پ) در مواقعي كه جلبك هاي دريايي به غذاي دام ها افزوده مي شوند آن ها شيرهاي پرچربي توليد مي نمايند.
ج) غذاهاي تجاري و وارداتي كه خاص دام ها و به خصوص گوسفند ساخته مي شوند غالباً حاوي لاميناريا، آسكوفيلوم و فوكوس مي باشند.
ح) كلپ عظيم الجثه قهوه اي(Macrocystis) در غذاي دام هاي بزرگ مورد استفاده قرار مي گيرد. به علت اين كه غني از ويتامين A و E مي باشد. استفاده از ریزجلبک ها در آبزی پروری میکرو الگها را در تغذیه لارو آبزیان پرورشی از قبیل برخی ماهیان، عمده نرمتنان و سخت پوستان پرورشی و نیز در پرورش زئوپلانکتون های پرورشی مورد استفاده در آبزی پروری(غذای زنده مثل دافنی، روتیفر و...) بکار می برند. کاربرد ریز جلبک ها در پرورش دو کفه‌ای ها برای پرورش دوکفه‌ای ها معمولاً از چند گونه ریزجلبک به طور ترکیبی استفاده می‌شود تا این که تمام نیازهای جانور تامین گردد. عمدتاً شامل Iso chrysis galbara(خانواده‌ی T.Iso) و farlova lutheri و Chaetoceros calcitrans می باشد. البته گونه های دیگری نیز در این زمینه کاربرد دارد. در پرورش دو کفه‌ای ها Abalone از دیاتومه ها مثل Nitzschia. وNavicula استفاده می شود. کاربرد جلبک ها در تغذیه سخت پوستان در پرورش میگو از دیاتومه های Chaetoceros spp،Skeletonemaspp استفاده می شود. در پرورش روتیفر نیز از گونه های Isochrysis sp،P.lutheri،T.suecia ،Nannochloropsis spp استفاده می شود. گونه های دیگری که ارزش غذایی برای تغذیه لارو سخت پوستان دارند شامل: C.calcitrans، muelleri،P.lutheri T. suecica ، برخی از ماهی ها فقط از دیاتومه ها تغذیه می کنند. یک نوع ماهی، تنها از جلبک های سبز آبی و سبز برای تغذیه استفاده می نماید. جلبک های دریایی منبع خوبی برای تامین کبالت هستند. میزان کبالت این جلبک ها حدود 10 برابر بیشتر از گیاهان تیره گندم است. کبالت از عناصر معدنی ضروری در رژیم غذایی موجودات به شمار می رود. افزایش کود جلبکی باعث افزایش مقدار پروتئین در علف های مرتعی داشته و ر مقدارگوشت دام های تغذیه کننده از این مراتع تاثیر گذار است.
3- استفاده از جلبک ها در کشاورزی: استفاده از جلبك ها بعنوان كود به قرن نوزده بر می گردد كه برای اولین بار بوسیله ساحل نشینان و جلبك های قهوه ای مورد استفاده قرار گرفت. جلبك ها بخاطر دارا بودن میزان بالای فیبر از یك طرف نقش مهمی در نرم كردن بافت خاك و حفظ رطوبت و از طرف دیگر بخاطر دارا بودن مواد معدنی و عناصر كمیاب اهمیت دو چندانی دارند. از دیگر زمینه های كاربردی كودهای جلبكی است. مطالعات مختلف علمی ثابت كرده است كه كارایی این محصولات (فرآورده ها) بطور گسترده ای در علوم و صنعت باغبانی مورد استقبال قرار گرفته است، بطوری كه بعد از استفاده از این فرآورده ها، افزایش محصول، افزایش جذب مواد غذایی خاك، افزایش مقاومت به آفات خاص، افزایش جوانه زنی بذر و مقاومت در مقابل یخ زدگی را در پی داشته است. به هر حال، از زمان پی بردن به چنین خواص كارآمدی در جلبك ها، به نظر می رسد با توجه به پیشرفت كشاورزی و آبزی پروری ارگانیك، بازار روبه رشد فزاینده ای داشته باشد.
الف) جنس هايي نظير Chara،Lithothamnion، Lithophyllumدر مزارعي كه با فقدان كلسيم روبه رو هستند به كار مي روند؛
ب) فوكوس(جلبك هاي قهوه اي) در مزارع ايرلند به عنوان يك كود مورد استفاده قرار مي گيرد، از میان جلبک ها نوع سبز مایل به آبی آن ها از اهمیت بیشتری برخوردارند. زیرا آن ها قادر به تثبیت نیتروژن اتمسفر به بدنه خود می باشند. جلبك هاي دريايي به علت داشتن فسفر، پتاسيم و برخي از عناصر كم مقدار در بسياري از مناطق ساحلي به عنوان كود بيولوژيكي مورد استفاده قرار مي گيرند. برخی از این جلبک ها را با مواد آلی دیگر مخلوط می کنند و برای حاصل خیزی خاک به کار می برند و تعدادی دیگر را مستقیماً به زمین کشاورزی اضافه می نمایند و اجازه می دهند به مرور زمان پوسیده و مواد آن ها جذب خاک شود. برخی از موارد استفاده از جلبک ها به عنوان کود عبارت اند از:
- در مزارع آزمایشی نشان داده شده که افزودن جلبک های سبز آبی تثبیت کننده ازت هوا به مزارع برنج ، تا 30٪ محصول برنج را افزایش می دهند. این جلبک های سبز آبی دارای یاخته های ویژه ای برای تثبیت ازت هستند که هتروسیست نام دارند. هتروسیست ها عمل تبدیل ازت ملکولی هوا به نیتروژن آمونیاکی را انجام می دهند. مزارع برنج به طور طبیعی محیط مناسبی برای رشد انواع جلبک های سبز آبی هستند. در یک مطالعه نمونه ای که در مزارع برنج شمال کشورمان انجام شده، حداقل 12 گونه از جلبک های سبز آبی در یک مزرعه برنج شناسایی شده است.
امروزه این جلبک ها را به صورت انبوه کشت می دهند و از کود تهیه می کنند که اصطلاحاً به این نوع کودها کود زیستی می گویند. این کودها را به شالیزارهای برنج اضافه می نمایند. مزیت کودهای زیستی نسبت به کودهای حیوانی یا شیمیایی این است که این کودها به دلیل داشتن فعالیت های حیاتی و زنده بودن، از بین نمی روند و دائم در حال تکثیر و افزایش هستند و عوارض جانبی کودهای شیمیایی یا حیوانی را نیز ندارند. از برخی از جلبک ها مثل کارا برای جبران کمبود کلسیم در مزارع استفاده می شود. در انگلستان از جلبک ها بعنوان کود برای محصولاتی چون سیب زمینی، کلم و سبزیجات استفاده می شود. هم چنین گزارش شده است که دادن کود جلبکی به مزارع سیب زمینی باعث می شود قدرت مقابله این گیاه در مقابل بیماری قارچی افزایش یافته و نسبت به بیماری های ویروسی چون پیچ خوردگی برگ مقاومت پیدا کنند. در مورد گوجه فرنگی دادن کود جلبکی سبب افزایش دوره میوه دهی گوجه فرنگی شده و زمین را از وجود شته ها عاری می سازد. در نیوزیلند نیز کاربرد کودهای جلبکی بسیار معمول است و بر اساس آزمایشات زمین های حاصلخیز با کود جلبکی به تنهایی بیش از زمین هایی که با کودهای شیمیایی 30 درصد پتاس کوددهی شده باشند، محصول می دهند. در کشورهای هندوستان و سیلان و برزیل از گونه های جلبک Gracilaria و Hypneaبرای کوددهی قهوه و نارگیل استفاده می شود. این جلبک ها نیز در سواحل دریایی جنوب کشور ما به وفور یافت می شود. کودهای مایع جلبکی تهیه شده از گونه های مختلف جلبکی نیز برای محصولات باغی، زراعی، گلخانه ای و مراتع به کار می روند. میزان تولید محصول برنج با افزایش جلبک ها بیشتر می شود. به ویژه انواع سیانوفیسه ها که قدرت زیست در محیط های زراعی غرقابی را داشته و از طریق تثبیت نیتروژن بوسیله سلول های تثبیت کننده ویژه خود ازت جوی را تثبیت کرده و در اختیار گیاه قرار می دهد و از این طریق تجربه شده است میزان محصول برنج را تا 20 درصد افزایش می دهد. یکی دیگر از مزیت های مصرف کودهای جلبکی کاهش بیماری های ناشی از کمبود عناصر معدنی است که با مصرف کودهای جلبکی این بیماری ها قابل رفع بوده و برای نمونه می توان به کمبود عناصر منگنز، بور و باریم اشاره کرد. از خواص مفید کاربرد جلبک ها علاوه بر دارا بودن ازت و عناصر معدنی بالا، دارا بودن هورمون های تنظیم کننده رشد در این گیاهان است که برای نمونه می توان به افزایش تندش دانه و افزایش مقاومت نسبت به سرما و آفات اشاره کرد. وجود ترکیبات هورمونی چون اکسین، جیبرلین، فنیل استیک اسید و سیتوکنین در جلبک های قهوه ای به اثبات رسیده است. وجود هورمون سیتوکنین درجلبک ها سبب تاثیر گذاری در افزایش میزان تولید سیب زمینی می شود.
محتوای پروتئین علف های موجود در مراتع نیز با مصرف کودهای جلبکی تا 7/0 درصد افزایش می یابد. در مورد مرکبات مانند لیمو با دادن کود جلبکی زمان باقی ماندن میوه را بر روی درخت افزایش داده و سبب رسیدگی کامل میوه می شود. هم چنین وزن خوشه های موز با کاربرد کود های جلبکی حدود 5/14 تا 7/17 افزایش پیدا کرد و در مورد محصولات چون سیب زمینی، ذرت، فلفل، گوجه فرنگی، آناناس و پرتقال نیز تاثیر قابل توجه ای در میزان محصول گذاشته است. مزیت و ویژگی دیگر کودهای جلبکی این است که این کودها عاری از بذر علف های هرز و قارچ ها هستند و دارای پتاس زیادی هستند. در مورد گیاه سویا افزایش کود جلبکی باعث افزایش مقدار پروتئین محصول می شود. در مورد محصول گوجه فرنگی نیز آزمایشاتی توسط Crouch و Vanstaden در سال 1997 صورت گرفته است که مشخص شده میزان گلدهی و میزان محصول گوجه فرنگی افزایش یافته و زمان رسیدن میوه نیز کاهش یافته است. میزان محصول شلغم نیز در خاک های ماسه ای با افزودن کود جلبکی در سال های اول و دوم افزایش قابل توجه ای نشان می دهد و در مورد محصولاتی چون توت فرنگی و کشمش نیز به ترتیب حدود(133- 19) درصد و(27- 12) درصد گزارش شده است. کاربرد کودهای جلبکی در مراتع سبب افزایش تندش بذر گونه های چون شبدر سفید و نیز دفع نماتدهای ریشه علف های مرتعی می شود. در مورد محصولات باغی چون سیب، خیار و گل های زینتی نیز سبب کاهش میزان کرم خوردگی می شود. افزایش مقاومت سرمایی و عمر پوسته میوه جاتی مانند گوجه فرنگی، کرفس، مرکبات و هلو نیز از دیگر ویژگی های و ارزش های کاربردی کودهای جلبکی است. هلو های اسپری شده با کودهای جلبکی عمر پوسته میوه آن ها چهار برابر افزایش نشان می دهد و اثرات مشابهی نیز بر سیب، زردآلو و پرتقال دارد. در مجموع افزایش کودهای جلبکی به خاک های ماسه ای و گچی به میزان زیاد، کیفیت و حاصل خیزی خاک را افزایش می دهند.
- در ایرلند از فوکوس(جلبک قهوه ای) به طور مستقیم به عنوان کود استفاده می شود. افزودن مستقیم برخی از جلبک ها به زمین کشاورزی به عنوان کود، نه تنها باعث افزایش محصول می شود، بلکه گیاه را از هجوم حشرات و بیماری ها نیز حفظ می کند.
- جلبک ها به طور نسبی دارای مقادیر زیادی ازت و پتاسیم هستند که به عنوان کود مورد استفاده قرار می گیرند.
- در برخی از کشورهای پیشرفته، عصاره تغلیظ شده جلبک های دریایی مختلف به عنوان کود مایع در فروشگاه ها به فروش می رسد. جلبک ها با قدمتي بالغ بر 40 ميليون سال در مقايسه با ديگر رستني ها توانسته اند مقام نخست را از نظر توليد انرژي و هم چنين مواد تجديد شونده بويژه در دنياي نانو، کسب کنند. بنابراين با توجه به اهميت جلبک ها در اين زمينه، شايسته است کشاورزي سنتي و صنعتي براي توسعه پايدار فناوري هاي جديد، نهادينه شوند. جايگاه مناسب براي چنين تحقيقاتي، کشاورزي پيشرفته بويژه در زيربخش هاي گياه شناسي با تخصص گياه شناسي الکترونيک است. بسياري از موضوعات مهم در گياه پزشکي مانند تشخيص و شناسايي، پيش آگاهي، مبارزه و مهار، قرنطينه و تا حدودي ترويج، بي شباهت به مفاهيم پليسي نيستند.
از اين رو شناخت و هم چنين بهره مندي از قابليت هاي کم نظير نانوپليس هاي جلبکي براي گياه پزشکي، امروز از اهميت ويژه اي برخوردار است. از سوي ديگر مي دانيم که بسياري از الگوهاي فني در نانوفناوري، مرهون ساختار ظريف، ولي توانمند انواع ميليوني جلبک ها هستند. طراحي، ساخت و توليد ابزار و قطعاتي با دقت مقياس نانو به طور مصنوعي، فوق العاده دشوار و پرهزينه است، ولي با استفاده از اين موجودات که اغلب دياتوم ها و نانوفيتوپلانکتون ها هستند، ساخت و توليد انواع رايانه ها، ربات ها، ريزتراشه هاي سيليکوني در دنياي نانوالکترونيک و زيست حس گرهاي هوشمند، متداول است. از سوي ديگر، صرفه جويي اقتصادي با تاکيد بر مصرف بهينه از مواد اوليه دليل ديگري براي رشد و توسعه چنين فناوري خواهد بود. هم اکنون استفاده از پودر خالص پوسته هاي سيليکاتي دياتوم هاي ويژه اي براي مبارزه غيرشيميايي با برخي آفات انباري بويژه در مراکزي نظير بيمارستان ها و آسايشگاه ها که به هيچ وجه نمي توان از روش هاي شيميايي يا بيولوژيکي استفاده کرد، توصيه مي شود. چنين آفت کشي با تزيينات بسيار ظريف همچون تيغه هاي شيشه اي به طور فيزيکي پوست سخت و کيتيني آفات را خراش مي دهند و با افزايش گرماي ناشي از تنفس زياد در نهايت موجب انهدام آن ها مي شوند. نانوکپسول ها، کاربردهاي ارزشمندي را براي گياه پزشکي نوين به ارمغان آورده اند. دياتوم ها هم چون جعبه هاي بسيار کوچک و با ساختاري بسيار مقاوم و در عين حال خنثي، مي توانند بهترين حامل سموم شيميايي قوي باشند. به اين طريق هنگام سم پاشي، علاوه بر آن که ميزان مصرفي سموم به حداقل ممکن مي رسد بلکه به دليل موضعي و متمرکز بودن تماس با آفات، بسيار موثرتر خواهد بود. چنين موضوعي با توجه به پارامترهاي زيست محيطي اعم از محيط هاي طبيعي و انساني نيز از اهميت خاصي برخوردار است.
4- استفاده از جلبک ها در پژوهش های زیستی: جلبک های مثل کلامیدوموناس، کلرلا و استابولاریا در مطالعات فیزیولوژی، سیتولوژی و ژنتیک بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. از جلبک نیتلا برای نشان دادن حرکات سیتوپلاسمی و تجمع یون ها استفاده می شود. در تحقیقات فضایی نیز از کلرلا استفاده می گردد. نکته مهم ديگر ارزشي است که آگار براي تهيه محيط هاي رشد باکتري ها و قارچ ها دارد و آن مقاوم بودن آگار در برابر باکتري هاي تبديل کننده ژل بسته به ژل مايع است، کما اين که مصرف آگار در صنايع داروسازي امريکا طي دهه هاي اخير چند برابر شده است. بخش ديگري از مصرف آگار نيز در حمل ماهي هاي آماده(طبخ) است که با مصرف آن مي توان از شکستگي ماهي ها در زمان حمل جلوگيري کرد.
5- استفاده از جلبک ها برای تصفیه آب: فاضلاب های شهری حاوی مقادیر زیادی مواد آلی و معدنی است، ولی اکسیژن آن بسیار کم است. یکی از روش های آسان که در ایستگاه های تصفیه آب برای تصفیه این نوع فاضلاب ها به کار می رود، ایجاد حوضچه های سیمانی کم عمق و با وسعت زیاد است. رشد جلبک ها در این حوضچه ها باعث زیاد شدن و افزایش اکسیژن آن می شود. در اثر افزایش اکسیژن، تعداد میکروارگانیزم هوازی در آب زیاد شده و در نتیجه فعالیت آن ها، مواد آلی موجود در آب تجزیه می گردد. کاربرد جلبک ها در تصفیه فاضلاب فاضلاب ها میکروارگانیزم های فاسد و پوسیده را در خود پناه داده و پرورش می دهد. استفاده از جلبک های سبز و کوچک اندام نظیر: Euglena، Chlamydomonas و Chlorella در مسیر کانال خروجی مخازن بزرگ و کم عمق فاضلابی(اکسیداسیون فاضلابی) سریع ترین و کم هزینه ترین روشی است که به طور موثر می تواند مواد فاسد و خطرناک را به کودهای با ارزش و بدون بو تبدیل کند و همانند کاتالیزور عمل می کند. رشد این جلبک ها به عنوان گیاه تصفیه کننده در کانال های فاضلاب ها نیز حائز اهمیت است.
این جلبک ها برای انجام فعالیت های متابولیسم خود نیترات ها و فسفات ها را مصرف کرده و با انجام پروسه فتوسنتز، اکسیژن آزاد می کنند و اکسیژن آزاد شده به باکتری های هوازی کمک می کند تا در تجزیه مواد خام فاضلاب ها فعال باشند فاضلاب هايي كه عمدتا از ضايعات صنعتي و شهر نشيني ايجاد شده باشند داراي بسياري از تركيات آلي و معدني هستند كه در آن ها حل شده و به حالت معلق در آمده است. تصفيه چنين فاضلاب هايي غالبا يك امر اكسيژناسيون تلقي مي شود. لذا پديده اكسيژنه نمودن به وسيله جلبك ها بسيار متداول است برخي از جلبك ها نظيرScenedesmus ،Euglena ،Chlorella و Chlamydomonas در اين پديده بسيار موثر واقع مي شوند. اكسيژنه نمودن فاضلاب ها به خصوص در توده هاي كوچك نظير استخرها ضرورت دارد تا بوي بد از آن ها بر طرف گردد. به اين ترتيب جلبك ها نقش مهمي را در تصفيه فاضلاب ها به عهده دارند كه گاه به صورت طبيعي اين پديده انجام مي شود. پروسه فتوسنتز توسط جلبک ها سبب وفور اکسیژن می شود و اکسیژن تولید شده به مصرف میکروارگانیزم ها می رسد که میکروارگانیزم ها مسئولیت تجزیه نمودن بقایای مواد آلی را در فاضلاب ها به عهده دارند. امروزه بهره براری از جلبک ها در ابعاد صنعتی، کشاورزی، دارویی و غذایی ابعاد بسیار گسترده ای یافته و تکنولوژی مدرن برای تولید و بهره برداری از جلبک ها در کشور های صنعتی و پیشرفته جهان مورد استفاده قرار می گیرد. جلبک ها از تواناترین گیاهان هستند آن ها قادرند آب و هوا را پاک کنند، مرغ ها را چاق تر و سالم تر سازند، رنگ ماهی های قرمز را قرمزتر کنند و از همه مهم تر انسان را سالم تر سازند. جلبک ها قادرند انرژی آینده مورد نیاز بشر را تامین کنند. خوشبختانه در كشور ما نيز بر اثر شرايط جغرافيايي خاص، گسترش جلبك ها آن چنان است كه بسياري از گياهان توليد كننده مواد اوليه دارويي را داريم و مي توانيم با بهره گيري از آن ها از ورود اين مواد از خارج جلوگيري كنيم.
جلبك هاي دريايي در سواحل صخره اي جنوب كشور بخصوص سواحل استان سيستان و بلوچستان، هرمزگان و بوشهر به وفور يافت مي شوند و اگر چه سابقه مطالعه در زمينه شناسايي جلبك هاي دريايي در سواحل جنوبي به سال 1845 ميلادي بر مي گردد ولي تا كنون در اين فعاليت ها كمتر به جنبه هاي تجاري و كسب ثروت توجه شده است. طی تحقیقات انجام شده بیش از 250 گونه جلبکی در سواحل جنوب کشور شناسایی شده، که بسیاری از گونه ها دارای خواص کاربردی بوده و در سطح جهانی از آن ها استفاده می شود. طبق نتايج، تعدادي از تحقيقات انجام گرفته، كيفيت برخي از مواد به دست آمده از جلبك هاي سواحل جنوبي ايران حتي از فرآورده هاي به دست آمده از سایر کشورها هم بهتر بوده است. درسال 1371 یکصد و هشتاد تن اسیدآلژنیک و املاح و استرهای آن تحت عنوان قرص و گرد خمیر ویژه دهان و دندان جمعا حدود 5 میلیون دلار واردات به کشور داشته ایم. در حالی که با بهره گیری از منابع غنی سواحل خلیج چابهار، بوشهر و بندر لنگه ضمن صرفه جویی ارزی فراوان، گام های بلندی در جهت خودکفایی کشور در این زمینه برداشته خواهد شد. در کشور ما نیز خوشبختانه در سال های اخیر، در کنار پرورش قارچ های خوراکی، کشت انبوه جلبک های دریایی نیز مورد توجه قرار گرفته است.
استفاده های مفید از جلبک ها
1-جلبک ها به عنوان غذای انسان: ژاپن اولین کشوری که روش صنعتی کشت و پرورش جلبک را ابداع کرد. تنها در سال 1995 در ژاپن 220000 تن جلبک بصورت غذای انسان مصرف شده است. استفاده از جلبک هاي دريايي بعنوان غذاي جايگزين حاوي كمي پروتئين، تمام اسيدآمينه ضروري، ويتامين ها، مواد معدني، اسيدهاي چرب غيراشباع با چند پيوند دوگانه مانند آراشيدونيک اسيد، ايکوساپنتئنويک اسيد و دوکوسوهگزائينويک اسيد هستند. حدود 60% تا 70% وزن خشک اسپیرولینا پروتئین می باشد. امروزه از اسپیرولینا در کلوچه ها، نان ها، سالاد و سوپ استفاده می نمایند و در کشورهای اروپایی برای بهبود رژیم غذایی قرص های اسپیرولینا بصورت روزانه مصرف می شود. مصارف انساني ترکيباتي هم چون لامينارين و فوکوايدان ها متابوليت هاي ثانويه استخراج شده از جلبک ها(مانند ترکيبات هالوژنه)، عصاره هاي برگرفته از برخي جلبک هاي قرمز، آنزيم سوپراکسيد ديسموتاز، هالوپرواکسيدازها مي باشند. استفاده از جلبک ها برای تغذیه انسان سابقه طولانی دارد و به سال های قبل از میلاد می رسد. طی قحطی بزرگی که در اواسط قرن نوزدهم در انگلستان بر اثر آلودگی قارچی سیب زمینی رخ داد، یک نوع جلبک قرمز دریایی جایگزین مهمی برای محصولات سیب زمینی شد. امروزه نیز در بسیاری از کشورهای آسیایی و اروپایی، به ویژه در کشورهایی که دارای سواحل طولانی با دریاهای آزاد هستند، به شکل های مختلفی از جلبک ها به منظور تغذیه استفاده می شود. مشتقات اسيد آلژنيك هم چنين در تهيه سوپ، خامه و سس و ديگر مواد غذايي مورد استفاده قرار مي گيرند. با توجه به رشد جمعیت و کمبود منابع کشاورزی در خشکی، این روشها می تواند به استفادۀ بهینه از منابع کمک نماید. در بخشهای مختلف جهان بیش از یکصد نوع جلبک که عمدتاً از جلبک های قهوه ای و قرمز هستند به عنوان غذا استفاده می شوند. تعداد اندکی از جلبک های سبز نیز که مواد معدنی، ویتامین، قند و پروتئین بالایی دارند، به این منظور مورد استفاده قرار می گیرند. برخی جلبک های غذایی مهم عبارت اند از:
- از جلبک های قهوه ای جنس های لامیناریا، سارگاسوم و آلاریا معروفند. در ژاپن غذاهای خاصی از لامیناریا و آلاریا تهیه می شود. در آمریکای جنوبی، نوعی جلبک قهوه ای را جمع آوری کرده و پس از خشک کردن و نمک زدن، به تدریج به مصرف تغذیه می رسانند. جلبک های قهوه ای در حدود 15٪ پروتئین، 17 نوع اسید آمینه، 56/1٪ چربی و 57٪ کربوهیدرات دارند. به علاوه، مقادیر مناسبی از مواد معدنی، کاروتن و برخی مواد دیگر را دارا می باشند.
- از جلبک های قرمز جنس های پورفیرا و کوندروس معروفند. پورفیرا از مهم ترین جلبک های قرمز است که توسط انسان به عنوان غذا مورد استفاده قرار می گیرد. در کشورهای ژاپن، اسکاتلند، انگلستان و آمریکا، با این جلبک ها غذاهای محلی خاصی تهیه می کنند. در ژاپن سالانه مقادیر زیادی از این جلبک را به طور انبوه پرورش می دهند. روش مرسوم در ژاپن این است که بخش هایی از ساحل را در ماه های اکتبر تا نوامبر به وسیله فرو کردن نی های بامبو، محصور می کنند و سپس با استفاده از تورهای نایلونی یا الیاف گیاهی، بستر کشت جلبک پورفیرا را فراهم می سازند. استفاده از پورفیرا در ژاپن قدمتی 300 ساله دارد و کشت انبوه آن سالانه درآمد هنگفتی را برای کشور ایجاد می نماید. در ژاپن به تنهایی حدود 30 هزار تن پورفیرا در سال مصرف می شود. جلبک پورفیرا غنی از ویتامین هایD ،C ،B ، A و E است و مقدار قابل توجهی پرئتئین دارد. هر 100 گرم پورفیرا به طور میانگین 4/11 گرم آب، 6/35 گرم پروتئین، 7/0 گرم چربی، 3/44 گرم کربو هیدرات و 8 گرم مواد معدنی دارد. جلبک قرمز کوندروس به مقدار زیادی در آمریکا و اروپا به مصرف می رسد.
- از جلبک های سبز، جنس های اولوا و کلرلا معروفند. از اولوا که به خاطر شباهت پهنک آن به برگ گاهوی دریایی شهرت دارد، برای تهیه سالاد و سوپ استفاده می شود. یک گونه معروف آن Ulva lactuca است. کلرلا از جلبک های تک یاخته ای آب های شیرین است و به راحتی به صورت انبوه کشت می شود. در کشور کوچک تایوان سالانه بیش از 1500 تن پودر جلبک کلرلا تولید می گردد. این جلبک در حدود 30٪ پروتئین، 15٪ چربی، 30٪ کربوهیدرات و 5 ٪ مواد معدنی دارد و در شرایط مناسب تا 50٪ وزن خشک این جلبک را پروتئین و 5/8٪ آن را چربی ها تشکیل می دهند. پروتئین های کلرلا تمام اسیدهای امینه ضروری را دارا هستند، از این رو در مسافرت های فضایی به عنوان فضایی به عنوان غذا مورد استفاده قرار می گیرند. برای تأمین غذای فضا نوردان در مسافرت های طولانی، دانشمندان با استفاده از کلرلا، یک چرخه اکولوژیک طراحی کرده اند. میکرو جلبک ها با همه امتیازات برجسته، ارزنده ترین ماده زیستی روی کره زمین محسوب می شوند. آن ها پایه و اساس زنجیره غذایی بوده و از قدرت تکثیر بالایی برخوردارند.
2- جلبک ها به عنوان علوفه و مکمل غذایی برای دام و طیور و آبزیان: استفاده از آرد جلبك در غذای دام و آبزیان، اولین بار در سال ۱۹۶۰ در كشور نروژ بوده است كه آن هم از جلبك های قهوه ای، خشك و آسیاب شده تهیه شده كه تقریبا از هر ۵۰ هزار تن جلبك تر برداشت شده، حدود ۱۰ هزار تن آرد جلبك بدست می آید كه ارزش دلاری آن ۵ میلیون دلار آمریكا می باشد. در برخی از کشورهای آسیایی مثل ژاپن، چین و برخی از کشورهای اروپایی مثل فرانسه، فنلاند، اسکاتلند و نیوزلند، از جلبک های دریایی به ویژه جلبک های قهوه ای برای خوراک حیوانات اهلی استفاده می کنند. در اسکاتلند، جلبک های قهوه ای سارگاسوم، فوکوس و لارمینا بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. در فنلاند از لامیناریا و آلاریا استفاده می شود. از ماکروسیس تیس نیز برای تغذیه دام های اهلی استفاده می شود، زیرا سرشار از ویتامین A و E است. استفاده از جلبک ها به عنوان علوفه، تا 10٪ تولید شیر را افزایش می دهند، بدون این که هیچ تغییری در مزه و طعم آن ایجاد نماید.
مقدار چربی و کره شیر نیز افزایش می یابد. Rosowskii در سال 1989 بیان کرد که از 20 گونه جلبک، فقط 4 گونه باعث القای بلوغ آرتمیا شدند. نتایج تحقیقات مخدومی و همکاران در سال1381 نشان داد که پرورش آرتمیای دریاچه اینچه با تغذیه تک گونه ای از جلبک سبز و جلبک سبز آبی باعث القاء بلوغ می گردد. جلبک های ریز در تمامی مراحل رشد دوکفه ای ها، مراحل لاروی بعضی از سخت پوستان و ماهیان پروشی مصرف می گردند. جلبک های فوق توسط زئوپلانکتون هایی نظیر روتیفرها و آرتمیا مصرف می گردند که بعنوان غذای زنده مناسبی در اغلب مراحل پرورشی آبزیان بکار برده می شوند). جلبک کلرلا ولگاریس در صنعت دام، طیور و آبزیان نقش مهمی را ایفا می کند. هم چنین بعنوان داروی جایگزین آنتی بیوتیک مورد استفاده در این صنایع کاربردهای وسیعی دارد. مواد معدنی و ویتامین های زیادی که در جلبک های دریایی وجود دارد، استفاده از آن ها را در صنعت مرغ داری افزایش داده است. زرده تخم مرغ بعد از تغذیه مرغ با جلبک های دریایی، دارای ید و کاروتن بیشتری است. به علاوه، مرغ هایی که با جلبک تغذیه می شوند در دفعات بیشتری تخم گذاری می کنند و به دلیل خوابیدن بیشتر روی تخم ها، جوجه بیشتری نیز تولید می نمایند. جلبک ها به عنوان یک منبع غذایی برای ماهیان، پستانداران و دیگر جانوران از اهمیت ویژه ای برخوردارند. وابستگی انسان به ماهی و سایر جانوران آبزی برای تکمیل خوراک خود واقعیتی است که بر کسی پوشیده نیست. بنابراین جلبک ها به طور غیر مستقیم ارزش بسیار ارزنده ای برای انسان ها دارند.
الف) در ايالات متحده آمريكا و ژاپن و در بسياري از نواحي ديگر جلبك هايي نظير: Fucus، Ascophyllum، Sargassum، Laminariaبه عنوان غذاي حيوانات مصرف مي شوند.
ب) مرغ هايي كه به غذاي شان جلبک های آسكوفيلوم و فوكوس افزوده مي شود، تخم مرغ هايي را توليد مي كنند كه غني از يد مي باشند.
پ) در مواقعي كه جلبك هاي دريايي به غذاي دام ها افزوده مي شوند آن ها شيرهاي پرچربي توليد مي نمايند.
ج) غذاهاي تجاري و وارداتي كه خاص دام ها و به خصوص گوسفند ساخته مي شوند غالباً حاوي لاميناريا، آسكوفيلوم و فوكوس مي باشند.
ح) كلپ عظيم الجثه قهوه اي(Macrocystis) در غذاي دام هاي بزرگ مورد استفاده قرار مي گيرد. به علت اين كه غني از ويتامين A و E مي باشد. استفاده از ریزجلبک ها در آبزی پروری میکرو الگها را در تغذیه لارو آبزیان پرورشی از قبیل برخی ماهیان، عمده نرمتنان و سخت پوستان پرورشی و نیز در پرورش زئوپلانکتون های پرورشی مورد استفاده در آبزی پروری(غذای زنده مثل دافنی، روتیفر و...) بکار می برند. کاربرد ریز جلبک ها در پرورش دو کفه‌ای ها برای پرورش دوکفه‌ای ها معمولاً از چند گونه ریزجلبک به طور ترکیبی استفاده می‌شود تا این که تمام نیازهای جانور تامین گردد. عمدتاً شامل Iso chrysis galbara(خانواده‌ی T.Iso) و farlova lutheri و Chaetoceros calcitrans می باشد. البته گونه های دیگری نیز در این زمینه کاربرد دارد. در پرورش دو کفه‌ای ها Abalone از دیاتومه ها مثل Nitzschia. وNavicula استفاده می شود. کاربرد جلبک ها در تغذیه سخت پوستان در پرورش میگو از دیاتومه های Chaetoceros spp،Skeletonemaspp استفاده می شود. در پرورش روتیفر نیز از گونه های Isochrysis sp،P.lutheri،T.suecia ،Nannochloropsis spp استفاده می شود. گونه های دیگری که ارزش غذایی برای تغذیه لارو سخت پوستان دارند شامل: C.calcitrans، muelleri،P.lutheri T. suecica ، برخی از ماهی ها فقط از دیاتومه ها تغذیه می کنند. یک نوع ماهی، تنها از جلبک های سبز آبی و سبز برای تغذیه استفاده می نماید. جلبک های دریایی منبع خوبی برای تامین کبالت هستند. میزان کبالت این جلبک ها حدود 10 برابر بیشتر از گیاهان تیره گندم است. کبالت از عناصر معدنی ضروری در رژیم غذایی موجودات به شمار می رود. افزایش کود جلبکی باعث افزایش مقدار پروتئین در علف های مرتعی داشته و ر مقدارگوشت دام های تغذیه کننده از این مراتع تاثیر گذار است.
3- استفاده از جلبک ها در کشاورزی: استفاده از جلبك ها بعنوان كود به قرن نوزده بر می گردد كه برای اولین بار بوسیله ساحل نشینان و جلبك های قهوه ای مورد استفاده قرار گرفت. جلبك ها بخاطر دارا بودن میزان بالای فیبر از یك طرف نقش مهمی در نرم كردن بافت خاك و حفظ رطوبت و از طرف دیگر بخاطر دارا بودن مواد معدنی و عناصر كمیاب اهمیت دو چندانی دارند. از دیگر زمینه های كاربردی كودهای جلبكی است. مطالعات مختلف علمی ثابت كرده است كه كارایی این محصولات (فرآورده ها) بطور گسترده ای در علوم و صنعت باغبانی مورد استقبال قرار گرفته است، بطوری كه بعد از استفاده از این فرآورده ها، افزایش محصول، افزایش جذب مواد غذایی خاك، افزایش مقاومت به آفات خاص، افزایش جوانه زنی بذر و مقاومت در مقابل یخ زدگی را در پی داشته است. به هر حال، از زمان پی بردن به چنین خواص كارآمدی در جلبك ها، به نظر می رسد با توجه به پیشرفت كشاورزی و آبزی پروری ارگانیك، بازار روبه رشد فزاینده ای داشته باشد.
الف) جنس هايي نظير Chara،Lithothamnion، Lithophyllumدر مزارعي كه با فقدان كلسيم روبه رو هستند به كار مي روند؛
ب) فوكوس(جلبك هاي قهوه اي) در مزارع ايرلند به عنوان يك كود مورد استفاده قرار مي گيرد، از میان جلبک ها نوع سبز مایل به آبی آن ها از اهمیت بیشتری برخوردارند. زیرا آن ها قادر به تثبیت نیتروژن اتمسفر به بدنه خود می باشند. جلبك هاي دريايي به علت داشتن فسفر، پتاسيم و برخي از عناصر كم مقدار در بسياري از مناطق ساحلي به عنوان كود بيولوژيكي مورد استفاده قرار مي گيرند. برخی از این جلبک ها را با مواد آلی دیگر مخلوط می کنند و برای حاصل خیزی خاک به کار می برند و تعدادی دیگر را مستقیماً به زمین کشاورزی اضافه می نمایند و اجازه می دهند به مرور زمان پوسیده و مواد آن ها جذب خاک شود. برخی از موارد استفاده از جلبک ها به عنوان کود عبارت اند از:
- در مزارع آزمایشی نشان داده شده که افزودن جلبک های سبز آبی تثبیت کننده ازت هوا به مزارع برنج ، تا 30٪ محصول برنج را افزایش می دهند. این جلبک های سبز آبی دارای یاخته های ویژه ای برای تثبیت ازت هستند که هتروسیست نام دارند. هتروسیست ها عمل تبدیل ازت ملکولی هوا به نیتروژن آمونیاکی را انجام می دهند. مزارع برنج به طور طبیعی محیط مناسبی برای رشد انواع جلبک های سبز آبی هستند. در یک مطالعه نمونه ای که در مزارع برنج شمال کشورمان انجام شده، حداقل 12 گونه از جلبک های سبز آبی در یک مزرعه برنج شناسایی شده است.
امروزه این جلبک ها را به صورت انبوه کشت می دهند و از کود تهیه می کنند که اصطلاحاً به این نوع کودها کود زیستی می گویند. این کودها را به شالیزارهای برنج اضافه می نمایند. مزیت کودهای زیستی نسبت به کودهای حیوانی یا شیمیایی این است که این کودها به دلیل داشتن فعالیت های حیاتی و زنده بودن، از بین نمی روند و دائم در حال تکثیر و افزایش هستند و عوارض جانبی کودهای شیمیایی یا حیوانی را نیز ندارند. از برخی از جلبک ها مثل کارا برای جبران کمبود کلسیم در مزارع استفاده می شود. در انگلستان از جلبک ها بعنوان کود برای محصولاتی چون سیب زمینی، کلم و سبزیجات استفاده می شود. هم چنین گزارش شده است که دادن کود جلبکی به مزارع سیب زمینی باعث می شود قدرت مقابله این گیاه در مقابل بیماری قارچی افزایش یافته و نسبت به بیماری های ویروسی چون پیچ خوردگی برگ مقاومت پیدا کنند. در مورد گوجه فرنگی دادن کود جلبکی سبب افزایش دوره میوه دهی گوجه فرنگی شده و زمین را از وجود شته ها عاری می سازد. در نیوزیلند نیز کاربرد کودهای جلبکی بسیار معمول است و بر اساس آزمایشات زمین های حاصلخیز با کود جلبکی به تنهایی بیش از زمین هایی که با کودهای شیمیایی 30 درصد پتاس کوددهی شده باشند، محصول می دهند. در کشورهای هندوستان و سیلان و برزیل از گونه های جلبک Gracilaria و Hypneaبرای کوددهی قهوه و نارگیل استفاده می شود. این جلبک ها نیز در سواحل دریایی جنوب کشور ما به وفور یافت می شود. کودهای مایع جلبکی تهیه شده از گونه های مختلف جلبکی نیز برای محصولات باغی، زراعی، گلخانه ای و مراتع به کار می روند. میزان تولید محصول برنج با افزایش جلبک ها بیشتر می شود. به ویژه انواع سیانوفیسه ها که قدرت زیست در محیط های زراعی غرقابی را داشته و از طریق تثبیت نیتروژن بوسیله سلول های تثبیت کننده ویژه خود ازت جوی را تثبیت کرده و در اختیار گیاه قرار می دهد و از این طریق تجربه شده است میزان محصول برنج را تا 20 درصد افزایش می دهد. یکی دیگر از مزیت های مصرف کودهای جلبکی کاهش بیماری های ناشی از کمبود عناصر معدنی است که با مصرف کودهای جلبکی این بیماری ها قابل رفع بوده و برای نمونه می توان به کمبود عناصر منگنز، بور و باریم اشاره کرد. از خواص مفید کاربرد جلبک ها علاوه بر دارا بودن ازت و عناصر معدنی بالا، دارا بودن هورمون های تنظیم کننده رشد در این گیاهان است که برای نمونه می توان به افزایش تندش دانه و افزایش مقاومت نسبت به سرما و آفات اشاره کرد. وجود ترکیبات هورمونی چون اکسین، جیبرلین، فنیل استیک اسید و سیتوکنین در جلبک های قهوه ای به اثبات رسیده است. وجود هورمون سیتوکنین درجلبک ها سبب تاثیر گذاری در افزایش میزان تولید سیب زمینی می شود.
محتوای پروتئین علف های موجود در مراتع نیز با مصرف کودهای جلبکی تا 7/0 درصد افزایش می یابد. در مورد مرکبات مانند لیمو با دادن کود جلبکی زمان باقی ماندن میوه را بر روی درخت افزایش داده و سبب رسیدگی کامل میوه می شود. هم چنین وزن خوشه های موز با کاربرد کود های جلبکی حدود 5/14 تا 7/17 افزایش پیدا کرد و در مورد محصولات چون سیب زمینی، ذرت، فلفل، گوجه فرنگی، آناناس و پرتقال نیز تاثیر قابل توجه ای در میزان محصول گذاشته است. مزیت و ویژگی دیگر کودهای جلبکی این است که این کودها عاری از بذر علف های هرز و قارچ ها هستند و دارای پتاس زیادی هستند. در مورد گیاه سویا افزایش کود جلبکی باعث افزایش مقدار پروتئین محصول می شود. در مورد محصول گوجه فرنگی نیز آزمایشاتی توسط Crouch و Vanstaden در سال 1997 صورت گرفته است که مشخص شده میزان گلدهی و میزان محصول گوجه فرنگی افزایش یافته و زمان رسیدن میوه نیز کاهش یافته است. میزان محصول شلغم نیز در خاک های ماسه ای با افزودن کود جلبکی در سال های اول و دوم افزایش قابل توجه ای نشان می دهد و در مورد محصولاتی چون توت فرنگی و کشمش نیز به ترتیب حدود(133- 19) درصد و(27- 12) درصد گزارش شده است. کاربرد کودهای جلبکی در مراتع سبب افزایش تندش بذر گونه های چون شبدر سفید و نیز دفع نماتدهای ریشه علف های مرتعی می شود. در مورد محصولات باغی چون سیب، خیار و گل های زینتی نیز سبب کاهش میزان کرم خوردگی می شود. افزایش مقاومت سرمایی و عمر پوسته میوه جاتی مانند گوجه فرنگی، کرفس، مرکبات و هلو نیز از دیگر ویژگی های و ارزش های کاربردی کودهای جلبکی است. هلو های اسپری شده با کودهای جلبکی عمر پوسته میوه آن ها چهار برابر افزایش نشان می دهد و اثرات مشابهی نیز بر سیب، زردآلو و پرتقال دارد. در مجموع افزایش کودهای جلبکی به خاک های ماسه ای و گچی به میزان زیاد، کیفیت و حاصل خیزی خاک را افزایش می دهند.
- در ایرلند از فوکوس(جلبک قهوه ای) به طور مستقیم به عنوان کود استفاده می شود. افزودن مستقیم برخی از جلبک ها به زمین کشاورزی به عنوان کود، نه تنها باعث افزایش محصول می شود، بلکه گیاه را از هجوم حشرات و بیماری ها نیز حفظ می کند.
- جلبک ها به طور نسبی دارای مقادیر زیادی ازت و پتاسیم هستند که به عنوان کود مورد استفاده قرار می گیرند.
- در برخی از کشورهای پیشرفته، عصاره تغلیظ شده جلبک های دریایی مختلف به عنوان کود مایع در فروشگاه ها به فروش می رسد. جلبک ها با قدمتي بالغ بر 40 ميليون سال در مقايسه با ديگر رستني ها توانسته اند مقام نخست را از نظر توليد انرژي و هم چنين مواد تجديد شونده بويژه در دنياي نانو، کسب کنند. بنابراين با توجه به اهميت جلبک ها در اين زمينه، شايسته است کشاورزي سنتي و صنعتي براي توسعه پايدار فناوري هاي جديد، نهادينه شوند. جايگاه مناسب براي چنين تحقيقاتي، کشاورزي پيشرفته بويژه در زيربخش هاي گياه شناسي با تخصص گياه شناسي الکترونيک است. بسياري از موضوعات مهم در گياه پزشکي مانند تشخيص و شناسايي، پيش آگاهي، مبارزه و مهار، قرنطينه و تا حدودي ترويج، بي شباهت به مفاهيم پليسي نيستند.
از اين رو شناخت و هم چنين بهره مندي از قابليت هاي کم نظير نانوپليس هاي جلبکي براي گياه پزشکي، امروز از اهميت ويژه اي برخوردار است. از سوي ديگر مي دانيم که بسياري از الگوهاي فني در نانوفناوري، مرهون ساختار ظريف، ولي توانمند انواع ميليوني جلبک ها هستند. طراحي، ساخت و توليد ابزار و قطعاتي با دقت مقياس نانو به طور مصنوعي، فوق العاده دشوار و پرهزينه است، ولي با استفاده از اين موجودات که اغلب دياتوم ها و نانوفيتوپلانکتون ها هستند، ساخت و توليد انواع رايانه ها، ربات ها، ريزتراشه هاي سيليکوني در دنياي نانوالکترونيک و زيست حس گرهاي هوشمند، متداول است. از سوي ديگر، صرفه جويي اقتصادي با تاکيد بر مصرف بهينه از مواد اوليه دليل ديگري براي رشد و توسعه چنين فناوري خواهد بود. هم اکنون استفاده از پودر خالص پوسته هاي سيليکاتي دياتوم هاي ويژه اي براي مبارزه غيرشيميايي با برخي آفات انباري بويژه در مراکزي نظير بيمارستان ها و آسايشگاه ها که به هيچ وجه نمي توان از روش هاي شيميايي يا بيولوژيکي استفاده کرد، توصيه مي شود. چنين آفت کشي با تزيينات بسيار ظريف همچون تيغه هاي شيشه اي به طور فيزيکي پوست سخت و کيتيني آفات را خراش مي دهند و با افزايش گرماي ناشي از تنفس زياد در نهايت موجب انهدام آن ها مي شوند. نانوکپسول ها، کاربردهاي ارزشمندي را براي گياه پزشکي نوين به ارمغان آورده اند. دياتوم ها هم چون جعبه هاي بسيار کوچک و با ساختاري بسيار مقاوم و در عين حال خنثي، مي توانند بهترين حامل سموم شيميايي قوي باشند. به اين طريق هنگام سم پاشي، علاوه بر آن که ميزان مصرفي سموم به حداقل ممکن مي رسد بلکه به دليل موضعي و متمرکز بودن تماس با آفات، بسيار موثرتر خواهد بود. چنين موضوعي با توجه به پارامترهاي زيست محيطي اعم از محيط هاي طبيعي و انساني نيز از اهميت خاصي برخوردار است.
4- استفاده از جلبک ها در پژوهش های زیستی: جلبک های مثل کلامیدوموناس، کلرلا و استابولاریا در مطالعات فیزیولوژی، سیتولوژی و ژنتیک بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. از جلبک نیتلا برای نشان دادن حرکات سیتوپلاسمی و تجمع یون ها استفاده می شود. در تحقیقات فضایی نیز از کلرلا استفاده می گردد. نکته مهم ديگر ارزشي است که آگار براي تهيه محيط هاي رشد باکتري ها و قارچ ها دارد و آن مقاوم بودن آگار در برابر باکتري هاي تبديل کننده ژل بسته به ژل مايع است، کما اين که مصرف آگار در صنايع داروسازي امريکا طي دهه هاي اخير چند برابر شده است. بخش ديگري از مصرف آگار نيز در حمل ماهي هاي آماده(طبخ) است که با مصرف آن مي توان از شکستگي ماهي ها در زمان حمل جلوگيري کرد.
5- استفاده از جلبک ها برای تصفیه آب: فاضلاب های شهری حاوی مقادیر زیادی مواد آلی و معدنی است، ولی اکسیژن آن بسیار کم است. یکی از روش های آسان که در ایستگاه های تصفیه آب برای تصفیه این نوع فاضلاب ها به کار می رود، ایجاد حوضچه های سیمانی کم عمق و با وسعت زیاد است. رشد جلبک ها در این حوضچه ها باعث زیاد شدن و افزایش اکسیژن آن می شود. در اثر افزایش اکسیژن، تعداد میکروارگانیزم هوازی در آب زیاد شده و در نتیجه فعالیت آن ها، مواد آلی موجود در آب تجزیه می گردد. کاربرد جلبک ها در تصفیه فاضلاب فاضلاب ها میکروارگانیزم های فاسد و پوسیده را در خود پناه داده و پرورش می دهد. استفاده از جلبک های سبز و کوچک اندام نظیر: Euglena، Chlamydomonas و Chlorella در مسیر کانال خروجی مخازن بزرگ و کم عمق فاضلابی(اکسیداسیون فاضلابی) سریع ترین و کم هزینه ترین روشی است که به طور موثر می تواند مواد فاسد و خطرناک را به کودهای با ارزش و بدون بو تبدیل کند و همانند کاتالیزور عمل می کند. رشد این جلبک ها به عنوان گیاه تصفیه کننده در کانال های فاضلاب ها نیز حائز اهمیت است.
این جلبک ها برای انجام فعالیت های متابولیسم خود نیترات ها و فسفات ها را مصرف کرده و با انجام پروسه فتوسنتز، اکسیژن آزاد می کنند و اکسیژن آزاد شده به باکتری های هوازی کمک می کند تا در تجزیه مواد خام فاضلاب ها فعال باشند فاضلاب هايي كه عمدتا از ضايعات صنعتي و شهر نشيني ايجاد شده باشند داراي بسياري از تركيات آلي و معدني هستند كه در آن ها حل شده و به حالت معلق در آمده است. تصفيه چنين فاضلاب هايي غالبا يك امر اكسيژناسيون تلقي مي شود. لذا پديده اكسيژنه نمودن به وسيله جلبك ها بسيار متداول است برخي از جلبك ها نظيرScenedesmus ،Euglena ،Chlorella و Chlamydomonas در اين پديده بسيار موثر واقع مي شوند. اكسيژنه نمودن فاضلاب ها به خصوص در توده هاي كوچك نظير استخرها ضرورت دارد تا بوي بد از آن ها بر طرف گردد. به اين ترتيب جلبك ها نقش مهمي را در تصفيه فاضلاب ها به عهده دارند كه گاه به صورت طبيعي اين پديده انجام مي شود. پروسه فتوسنتز توسط جلبک ها سبب وفور اکسیژن می شود و اکسیژن تولید شده به مصرف میکروارگانیزم ها می رسد که میکروارگانیزم ها مسئولیت تجزیه نمودن بقایای مواد آلی را در فاضلاب ها به عهده دارند. امروزه بهره براری از جلبک ها در ابعاد صنعتی، کشاورزی، دارویی و غذایی ابعاد بسیار گسترده ای یافته و تکنولوژی مدرن برای تولید و بهره برداری از جلبک ها در کشور های صنعتی و پیشرفته جهان مورد استفاده قرار می گیرد. جلبک ها از تواناترین گیاهان هستند آن ها قادرند آب و هوا را پاک کنند، مرغ ها را چاق تر و سالم تر سازند، رنگ ماهی های قرمز را قرمزتر کنند و از همه مهم تر انسان را سالم تر سازند. جلبک ها قادرند انرژی آینده مورد نیاز بشر را تامین کنند. خوشبختانه در كشور ما نيز بر اثر شرايط جغرافيايي خاص، گسترش جلبك ها آن چنان است كه بسياري از گياهان توليد كننده مواد اوليه دارويي را داريم و مي توانيم با بهره گيري از آن ها از ورود اين مواد از خارج جلوگيري كنيم.
جلبك هاي دريايي در سواحل صخره اي جنوب كشور بخصوص سواحل استان سيستان و بلوچستان، هرمزگان و بوشهر به وفور يافت مي شوند و اگر چه سابقه مطالعه در زمينه شناسايي جلبك هاي دريايي در سواحل جنوبي به سال 1845 ميلادي بر مي گردد ولي تا كنون در اين فعاليت ها كمتر به جنبه هاي تجاري و كسب ثروت توجه شده است. طی تحقیقات انجام شده بیش از 250 گونه جلبکی در سواحل جنوب کشور شناسایی شده، که بسیاری از گونه ها دارای خواص کاربردی بوده و در سطح جهانی از آن ها استفاده می شود. طبق نتايج، تعدادي از تحقيقات انجام گرفته، كيفيت برخي از مواد به دست آمده از جلبك هاي سواحل جنوبي ايران حتي از فرآورده هاي به دست آمده از سایر کشورها هم بهتر بوده است. درسال 1371 یکصد و هشتاد تن اسیدآلژنیک و املاح و استرهای آن تحت عنوان قرص و گرد خمیر ویژه دهان و دندان جمعا حدود 5 میلیون دلار واردات به کشور داشته ایم. در حالی که با بهره گیری از منابع غنی سواحل خلیج چابهار، بوشهر و بندر لنگه ضمن صرفه جویی ارزی فراوان، گام های بلندی در جهت خودکفایی کشور در این زمینه برداشته خواهد شد. در کشور ما نیز خوشبختانه در سال های اخیر، در کنار پرورش قارچ های خوراکی، کشت انبوه جلبک های دریایی نیز مورد توجه قرار گرفته است.