قارچ و خاک دوست یا دشمن هستند
خاک برای انسان و حیوانات و همچنین کل محیط زیست اهمیت زیادی دارد
قارچ‌ها مانند سایر موجودات، می‌تواند تاثیرات مثبت و منفی قوی بر خاک بگذارد. کمپوست تشکیل شده از بستر قارچ مصرف شده را میتوان به عنوان کود آلی در خاک استفاده کرد، که می‌تواند فعالیت میکروبی خاک و محتوای متابولیت‌های اسید آمینه را در زمینهای کشاورزی افزایش دهد.
قارچ همچنین می‌تواند به عنوان یک شاخص زیستی برای آلودگی خاک، مانند خاک آلوده به فلزات سنگین، عناصر سمی، آلاینده‌های آلی، مواد رادیواکتیو یا ایزوتوپ‌ها و همچنین برای شاخص‌های خطر سلامت استفاده شود. سنتز سبز نانوذرات با استفاده از قارچ و پتانسیل نانوپالایی زیستی برای خاکهای آلوده نقش‌های متمایز قارچ ها در بهبود خاک هم یک بعد مهم برای مدیریت پایدار خاک در نظر گرفته می‌شود که ممکن است شامل کنترل فرسایش خاک، بهبود خاکدانه‌ها، افزایش محتوای مواد آلی خاک باشد.
اما ضایعات پرورش قارچ، چند سالی است که به عنوان آلاینده‌های خاک و آب مورد دغدغه فعالان محیط زیست قرار گرفته‌اند و حاکی از ضررات پرورش قارچ به خاک هستند. در این مقاله در پی آنیم که دوستی یا دشمنی قارچ و خاک را با هم بررسی کنیم.
خاک چیست؟
خاک یک سیستم پیچیده، پویا و باز است که در آن چندین ماکروارگانیسم و میکروارگانیسم به ویژه باکتری‌ها، قارچ‌ها و اکتینومیست‌ها زندگی می‌کنند. بیوتا و یا جانوران ریز موجود در خاک، پاسخی به ویژگی های بیولوژیکی خاک و اکوسیستم‌های کشاورزی آن هستند. خاک دارای عملکردهای حیاتی است و بسیاری از خدمات اکوسیستم مانند تمیز کردن آب، ذخیره‌سازی و تامین آن، تولید زیست‌توده از جمله انرژی‌زیستی، غذاها، علوفه و فیبر را ارائه می‌دهد.
با این همه، بشر آسیبهای فراوانی به خاک زده و با آلودگی، شوری، تخریب و زوال، بیابان‌زایی، فرسایش، غرقابی، تغییرات آب و هوایی آن را به مقدار زیادی از بین برده است. هم اکنون تلاش زیادی در سراسر جهان برای مدیریت و حفظ خاک مورد نیاز است که عزمی جهانی را می‌طلبد.
خاک برای انسان و حیوانات و همچنین کل محیط زیست اهمیت زیادی دارد، و از آنجایی که خاک منبع اصلی غذا، خوراک حیوانات، فیبر و سوخت ما است، باید آن را از هر گونه خرابی، آلودگی و هر گونه فعالیت مضر محافظت کرد. قطعا بدون امنیت و تبدیل خاک هیچ توسعه‌ای حاصل نمی‌شود. اهداف توسعه پایدار (SDGs) که توسط سازمان ملل اعلام شده، بدون مدیریت مستقیم ویا غیرمستقیم عملکرد خاک قابل دستیابی نیستند. این اهداف که امنیت غذایی، کیفیت زندگی در خشکی، بهبود آب و هوا و عملکرد آن را پوشش می‌دهند، همگی به دوام و کیفیت عملکرد خاک وابسته هستند. بنابراین دستیابی به اهداف توسعه پایدار تا حد زیادی به سلامت خاک بستگی دارد و حمایت مستمر از خدمات اکوسیستم خاک، ضروری است.
دوستی قارچ با خاک
قارچ‌ها به عنوان یک دوست در کنار خاک، می‌توانند اثرات بسیار موثری بر مدیریت پایدار آن داشته باشند. مهمترین این اثرات را میتوان چنین فهرست نمود:
1. کنترل فرسایش خاک
یکی از رویکردهای بیولوژیکی برای کنترل فرسایش خاک، ترویج پرورش قارچ در خاکهای کشاورزی است، به این وسیله اتصال میسلیوم‌های قارچ، در ذرات خاک، ایجاد شبکه‌های قارچی قوی خواهد کرد و از دانه‌های خاک محافظت خواهد نمود. به علاوه هیف‌های قارچی با برخی ترکیبات خارج سلولی مانند گروه هیدروفوبین (به عنوان مثال، گلومالین) و پلی ساکاریدها وارد خاک می‌شوند که مواد آلی خاک را تقویت می‌کنند.
تشکیل اگزوپلیمرهای آبگریزی و چسبندگی میسلیوم قارچی مکانیسم پیشنهادی برای افزایش مقاومت در برابر فرسایش خاک توسط قارچ است. بنابراین، قارچ‌ها می‌توانند فرسایش خاک را از طریق تشکیل شبکه‌ای از توده‌های خاک و هیف‌های قارچی که حاوی مواد آلی، لیپیدها، پروتئین، آب، مواد مغذی و مواد معدنی هستند، کنترل و محدود کنند.
این شبکه ممکن است ناشی از تعامل بین گیاهان و قارچ‌ها یا میکروب ها (از یک طرف) و ذرات معدنی و میکروب‌های خاک (از طرف دیگر) باشد که نقش عمده‌ای در تشکیل خاک دارد. قارچهای خاک با تولید یک ماده غیر محلول در آب به نام گلومالین به عنوان یک گلیکول-پروتئین بسیار پایدار (مانند قارچ یا میکوریزا) شناخته شده‌اند که می‌تواند ساختار خاک و حاصلخیزی آن را حفظ کند.
2. بهبود دانه‌های خاک
چرخه زندگی یک قارچ با یک هاگ در قطر چند میکرون شروع می‌شود. این هاگ بزرگ می‌شود، جوانه می‌زند و دراز می‌شود و سلول‌های رشته‌ای را در محیط‌های مرطوب و غنی از مواد مغذی تشکیل می‌دهد که به آن «هیفا» می‌گویند. پس از رشد هیفا، آنها بلند و بلندتر می‌شوند و شبکه‌ای از رشته‌های هیف به هم پیوسته به نام “میسلیوم” را تشکیل می‌دهند.
وجود این شبکه میسلیوم، در لایه‌های خاک باعث می‌شود که خاک بتواند بسیاری از از ترکیبات آلی را که قارچ آزاد می‌کند، دریافت نماید. قارچ نیز می‌تواند منابع معدنی مورد نیاز خود را از خاک در یک تبادل دوستانه به دست آورد.
هیف‌های قارچی می‌توانند به لایه‌های خاک نفوذ کنند و از تشکیل دانه‌های خاک توسط شبکه‌های هیف خود حمایت کنند، و می‌توانند ذرات خاک را به صورت شیمیایی و یا فیزیکی پیوند دهند. بنابراین، قارچ‌ها می‌توانند کیفیت کلی خاک را با تشکیل شبکه‌هایی از میسلیوم‌های هسته‌دار بهبود بخشند، که تجمعات خاک را از طریق افزایش فراوانی قارچ-هایف در خاک افزایش می‌دهند. از این رو، تشکیل خاکدانه‌های قارچی نه تنها فرسایش خاک را کاهش می‌دهد، بلکه حرکت گازهای درون خاک (عمدتاً O2 و CO2) را افزایش داده، توانایی ریشه‌ها را برای نفوذ به سیستم‌های مختلف خاک بهبود می‌بخشد. علاوه بر این، چندین فرآیند دینامیکی میکروبی از جمله تکامل میکروبی، ترسیب کربن خاک، گردش مواد مغذی، و انتشار گاز در خاک می‌تواند توسط دانه‌های قارچ‌اندود پشتیبانی شود، و ایجاد دانه‌های پایدار بزرگتری را موجب گردد.
3. افزایش محتوای مواد آلی خاک
محتوای ماده آلی خاک یک مکانیسم کلیدی برای کاهش چندین فرآیند و عملکرد خاک از جمله حاصلخیزی خاک، زیست توده زیستی، هوادهی خاک، ساختار خاک، تشکیل تجمع، فرسایش خاک، ظرفیت ذخیره آب و تنوع زیستی اکوسیستم های خاک است.کشت قارچ در خاک یک روش مؤثر برای ارتقاء محتوای مواد آلی خاک به دو روش اصلی است:
- استفاده از مواد آلی مبتنی بر قارچ (یعنی ترشحات هیف و میسلیوم)
- استفاده از کمپوست و بسترهای قارچ مصرف شده در خاک
مطالعات متعدد در مورد کاربرد کمپوست بستر قارچ در خاک، فواید بسیاری از مواد آلی حاصل از قارچ به خاک و کیفیت آن را تایید کرده است.
4. افزایش فراهمی زیستی مواد مغذی خاک
مقدار زیادی از ضایعات یا بسترهای مصرف شده قارچ که از کشت قارچ حاصل می‌شود، حاوی مواد مغذی مختلف (مانند NPK) و ترکیبات آلی مختلف مانند پروتئین خام، کربوهیدرات، سلولز، لیگنین، همی سلولز و الیاف شوینده خنثی و اسیدی هستند.
در حال حاضر تخلیه یا سوزاندن، به جای کاربرد این بسترها در بیشتر نقاط جهان رایج است، اما آنها را میتوان در کمپوست‌سازی، تولید خوراک دام و آنزیم‌ها، تولید انرژی (بیواتانول)، کشت گونه‌های جدید قارچ، بسته‌بندی و مصالح ساختمانی استفاده کرد و در مناطقی از اروپا و چین این کار در حال اجرا است.
آنها را به عنوان یک کود زیستی نیز میتوان مورد استفاده قرار داد، زیرا حاوی بسیاری از مواد مغذی ضروری است و علاوه بر آن منبعی برای زیست توده میکروبی نیز می‌باشد. بنابراین، ضایعات قارچی می‌تواند فراهمی زیستی مواد مغذی در خاک را به عنوان یک کود زیستی افزایش دهد و باعث رشد نهال‌ها و رشد سایر گونه‌های قارچ شود. از این کمپوست قارچی میتوان به عنوان منبع جایگزین برخی از منابع محیطی پرورش قارچ مانند پیت یا پرلیت نیز استفاده کرد.
5. احیای خاکهای آسیب دیده و آلوده
احیای خاک یا محیط آسیب دیده از طریق میسلیوم قارچ توسط برخی از محققان به دلیل توانایی قوی آن در تجزیه یا تخریب بسیاری از آلاینده ها و ضایعات گزارش شده است. نحوه عمل این تجزیه زیستی توسط میسلیوم قارچ ممکن است به تشکیل گروه های آنزیمی پیچیده خارج سلولی بازگردد. میسلیوم‌های قارچ همچنین به چهار روش مختلف در بازگرداندن محیط‌های آسیب‌دیده نقش مهمی دارند:
- مایکو اصلاح: پاکسازی زیستی از طریق ضدعفونی ناحیه خاصی توسط میسلیوم
- مایکوفیلتراسیون: برای فیلتر کردن ضایعات سمی و میکروارگانیسم ها از خاک یا محیط آبی با استفاده از میسلیوم
- آفت‌کش‌های مایکو: با استفاده از میسلیوم برای کنترل آفات حشرات
- مایکوفارستری: با استفاده از میسلیوم برای احیای جنگل‌ها
دشمنی قارچ با خاک
نگرانیهای زیست محیطی در مورد آسیبهای قارچ به خاک، تقریباً به طور کامل حول تصفیه و دفع محصولات جانبی آن متمرکز است. به طور عمده کمپوست مصرف شده قارچ مشکل ایجاد می‌کند و یک تهدید زیست محیطی قابل توجه به شمار می‌رود. در حال حاضر این کمپوست را با دور ریختن و یا آتش زدن دفع می‌کنند!
پژوهشهای جدید نشان داده آنچه تا مدتها به عنوان مضرات این کمپوست شناخته می‌شده، در واقع یکی از امتیازات مهم آن است و میتوان از این کمپوست در کشاورزی به طور مجدد استفاده نمود. با اجرای فرآیند پاستوریزاسیون، این منابع پتانسیل استفاده مجدد را در تولید انواع دیگری از قارچ و محصولات کشاورزی خواهند یافت و هم اکنون نیز در بعضی از کشورها مورد بهره برداری قرار می‌گیرند.
جمع‌بندی
قارچ و خاک از دیرباز دوستان متحدی بودند که از یکدیگر برای رشد و بهبود حمایت کرده‌اند؛ نگرانیهای زیست محیطی بابت ضایعات قارچی نیز می‌تواند با اجرای چرخه زیستی پرورش قارچ، به نقطه قوت تبدیل گردد.
منبع: مقالات https://encyclopedia.pub
