Seaweed fertiliser
समुद्री शैवाल उर्वरक (या उर्वरक) समुद्री शैवाल से बना जैविक उर्वरक है जिसका उपयोग कृषि में मिट्टी की उर्वरता और पौधे के विकास को बढ़ाने के लिए किया जाता है। समुद्री शैवाल उर्वरक का उपयोग प्राचीन काल से है और मिट्टी के लिए इसके व्यापक लाभ हैं। समुद्री शैवाल उर्वरक को कई अलग-अलग रूपों में लगाया जा सकता है, जिसमें परिष्कृत तरल अर्क और सूखे, पीसे हुए कार्बनिक पदार्थ शामिल हैं। विभिन्न जैव सक्रिय अणुओं की अपनी संरचना के माध्यम से, समुद्री शैवाल एक मजबूत मिट्टी कंडीशनर, जैव-मध्यस्थ और जैविक कीट नियंत्रण के रूप में कार्य करता है, जिसमें प्रत्येक समुद्री शैवाल वंश मिट्टी और फसल के स्वास्थ्य के लिए विभिन्न लाभ प्रदान करता है। इन लाभों में अजैविक तनावों के प्रति सहनशीलता में वृद्धि, मिट्टी की बनावट और जल प्रतिधारण में सुधार और रोगों की घटना में कमी शामिल हो सकती है। व्यापक सामाजिक-पारिस्थितिक पैमाने पर, समुद्री शैवाल जलीय कृषि और उर्वरक विकास की कार्बन भंडारण और नाइट्रोजन और फास्फोरस के सेवन के माध्यम से जैव-भूरासायनिक पोषक तत्व चक्रण में महत्वपूर्ण भूमिका है। मिट्टी में समुद्री शैवाल उर्वरक का उपयोग सूक्ष्मजीव समुदायों की संरचना और कार्य को भी बदल सकता है। समुद्री शैवाल जलीय कृषि में मानव समुदायों को पोषण का स्रोत और प्राकृतिक प्रणालियों और जलीय कृषि कार्यों में पानी की गुणवत्ता में सुधार के लिए एक तंत्र प्रदान करके पारिस्थितिकी तंत्र सेवाएं प्रदान करने की क्षमता है। जैविक खेती प्रथाओं की बढ़ती लोकप्रियता समुद्री शैवाल से प्राप्त उर्वरकों और मिट्टी के योजकों के विभिन्न अनुप्रयोगों की ओर अधिक ध्यान आकर्षित कर रही है। जबकि समुद्री शैवाल उर्वरक उद्योग अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, यह सतत आर्थिक विकास के साथ-साथ तटीय प्रणालियों में पोषक तत्वों के अपवाह को कम करने की महत्वपूर्ण क्षमता रखता है। हालाँकि समुद्री शैवाल उर्वरक के उपयोग और उत्पादन से जुड़ी चल रही चुनौतियों में रोगों और आक्रामक प्रजातियों का प्रसार, भारी धातु के संचय का जोखिम और उत्पादन विधियों की दक्षता और परिशोधन शामिल हैं। नामकरण और वर्गीकरण "समुद्री शैवाल" बहुकोशिकीय मैक्रोएलगी को दिए गए सामान्य नामों में से एक है, जैसे कि हरा शैवाल (क्लोरोफाइटा), भूरा शैवाल (फीओफाइसी), और लाल शैवाल (रोडोफाइटा)। समुद्री शैवाल शब्द का उपयोग कभी-कभी सूक्ष्म शैवाल और पौधों को भी संदर्भित करने के लिए किया जाता है। समुद्री शैवाल आम तौर पर बेंथिक जीव होते हैं जिनकी एक संरचना होती है जिसे होल्डफास्ट कहा जाता है, जो उन्हें समुद्र के तल पर लंगर डालती है; उनके पास एक स्टाइप भी होता है, जिसे अन्यथा स्टेम के रूप में जाना जाता है, और ब्लेड के आकार के पत्ते होते हैं। सरगसम समुद्री शैवाल इस शरीर रचना और कार्य के लिए एक अपवाद है, क्योंकि यह बेंथिक वातावरण से जुड़ा नहीं होता है। समुद्री शैवाल का रंग आम तौर पर गहराई/प्रकाश का अनुसरण करता है, जिसमें हरे समुद्री शैवाल, भूरे समुद्री शैवाल और लाल समुद्री शैवाल क्रमशः उथले, मध्यम और गहरे पानी के अनुरूप होते हैं; लाल समुद्री शैवाल कभी-कभी 30 मीटर की गहराई तक पाए जाते हैं। सबसे छोटे समुद्री शैवाल की ऊँचाई केवल कुछ मिलीमीटर होती है, जबकि सबसे बड़े समुद्री शैवाल की ऊँचाई 50 मीटर तक हो सकती है। अनुमानित 1,800 हरे, 1,800 भूरे और 6,200 लाल समुद्री शैवाल की प्रजातियाँ मौजूद हैं। ब्राउन सीवीड को आम तौर पर केल्प के रूप में जाना जाता है, लेकिन इन्हें अन्य सामान्य नामों जैसे रॉकवीड और रैक्स से भी जाना जाता है। लाल समुद्री शैवाल समुद्री शैवाल का सबसे विविध समूह है, और हरे समुद्री शैवाल के साथ, स्थलीय पौधों से सबसे अधिक निकटता से संबंधित हैं, जबकि भूरे समुद्री शैवाल स्थलीय पौधों से सबसे अधिक दूर से संबंधित हैं। समुद्री शैवाल बड़े पैमाने पर उथले प्राकृतिक वातावरण में पाए जाते हैं, और समुद्र और भूमि-आधारित जलीय कृषि संचालन दोनों में खेती की जाती है। जंगली में पाए जाने वाले अधिकांश भूरे रंग के समुद्री शैवाल लैमिनारिया, उंडारिया, हिज़िकिया वंश के हैं, जबकि अधिकांश भूरे रंग के समुद्री शैवाल जो उर्वरक और भारी धातु संकेत जैसे उपयोगों के लिए उगाए जाते हैं, वे प्रजाति एस्कॉफिलम, एक्लोनिया, फ्यूकस, सरगसम से हैं। उदाहरण के लिए, भारी धातु संकेत के लिए जैव संकेतक के रूप में उपयोग किए जाने वाले हरे समुद्री शैवाल उल्वा और एंटरोमोर्फा वंश से हैं। पोरीफोरा फोलेरनि गोजा लैथोआरि एमफौखौ सरासनस्रायै सुबुं आदारनि थाखाय बाहायनाय जायो। कृषि उपयोग समुद्री शैवाल का पहला लिखित रिकॉर्ड दूसरी शताब्दी में प्राचीन यूनानी और रोमन सभ्यताओं से था, जहां पशुओं को खिलाने और संरक्षण के लिए पौधों की जड़ों को लपेटने के लिए चारा वाले समुद्र तट कास्टिंग का उपयोग किया जाता था। हालांकि, ऑर्कनी में प्रागैतिहासिक भेड़ के दांतों के स्थिर समस्थानिक विश्लेषण से संकेत मिलता है कि प्रारंभिक लोग 5,000 साल पहले पशुधन के चारे के रूप में समुद्री शैवाल का उपयोग करते थे, और शोधकर्ताओं का अनुमान है कि चारा वाले समुद्री शैवाल का उपयोग उर्वरक के रूप में भी किया जाता था क्योंकि पुरातात्विक स्थलों में समुद्री शैवाल के अवशेष पाए गए थे। इस तरह की कृषि तकनीकें स्कॉटलैंड में शुरुआती बस्तियों के अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण हो सकती हैं। तटीय अटलांटिक में समुद्री शैवाल उर्वरक के उपयोग के ऐतिहासिक रिकॉर्ड और पुरातात्विक साक्ष्य विशाल और बिखरे हुए हैं, जो नवपाषाण काल से 20वीं शताब्दी तक स्कैंडिनेविया से पुर्तगाल तक हैं। समुद्री शैवाल उर्वरक उपयोग के अधिकांश विवरण ब्रिटिश द्वीपों, चैनल द्वीपों, नॉरमैंडी और ब्रिटनी (फ्रांस) से आते हैं, जहाँ सदियों से विभिन्न प्रकार की अनुप्रयोग तकनीकों का उपयोग किया जाता रहा है, और कुछ आज भी जारी हैं। आयरलैण्ड का एक लंबा इतिहास (12वीं शताब्दी) है जिसमें पोषक तत्वों की कमी के बाद की हिमनद मिट्टी को निषेचित करने के लिए समुद्री शैवाल की कटाई की जाती है, जिसमें खाद खाद का उपयोग संवर्धन के रूप में किया जाता है और कृषि उत्पादकता में वृद्धि ने आयरलैण्ड की आबादी को काफी हद तक बढ़ने दिया। चैनल द्वीप समूह (12वीं शताब्दी) ने वसंत ऋतु में फसल लगाने से पहले आलू के खेतों में फैलाने के लिए लाल और भूरे रंग के समुद्री शैवाल के सूखे मिश्रण का उपयोग किया, जिसे "व्रैक" या "रेक" कहा जाता है। इसी तरह, नॉरमैंडी और ब्रिटनी में तटीय लोग नवपाषाण काल से लकड़ी के रैक का उपयोग करके "रैक" एकत्र कर रहे हैं, हालांकि उर्वरक संरचना में मूल रूप से तट पर बहने वाले सभी समुद्री मलबे शामिल थे। 17वीं-19वीं शताब्दी में स्कॉटलैंड, फ्यूकस एसपीपी। समुद्री शैवाल के निपटान को प्रोत्साहित करने के लिए अंतर-ज्वारीय क्षेत्रों में चट्टानी सब्सट्रेट लगाकर खेती की जाती थी। समुद्री शैवाल बायोमास का उपयोग तब खाद खाइयों में किया जाता था, जहां फसलों (आलू, जई, गेहूं, प्याज) को सीधे रेतीले उर्वरक मिश्रण में उगाया जाता था। यह 'आलसी बिस्तर' विधि न्यूनतम फसल आवर्तन प्रदान करती थी और ऊबड़-खाबड़ परिदृश्य और अम्लीय मिट्टी को खेती करने की अनुमति देती थी, जहां पौधे की वृद्धि अन्यथा अनुपयुक्त थी। इन क्षेत्रों में समुद्री शैवाल के उच्च मूल्य ने कटाई के अधिकारों पर राजनीतिक विवादों का कारण बना और आयरलैंड में ऐसे अधिकार देश के सामने ही स्थापित किए गए थे। समुद्री शैवाल उर्वरक के ये प्रारंभिक अनुप्रयोग तटरेखाओं तक सीमित थे, जहाँ विशाल शैवाल को अंतर-ज्वारीय से काटा जा सकता था या एक तूफान के तट पर धोने के बाद एकत्र किया जा सकता था। हालांकि, सूखे रैक मिश्रण या राख वाले 'फ्यूकस' पोटाश को आगे अंतर्देशीय परिवहन किया जा सकता है क्योंकि इसका वजन गीले समुद्री शैवाल से कम होता है। समुद्री शैवाल उर्वरक अंतर्देशीय क्षेत्र में फैल गया जब 18वीं और 19वीं शताब्दी में स्कॉटलैंड, नॉर्वे और ब्रिटनी में एक केल्प उद्योग विकसित हुआ। उद्योग एश्ड सोडा, या पोटाश की मांग से विकसित हुआ, जिसका उपयोग कांच और साबुन बनाने के लिए किया जाता था, और जिससे पारंपरिक तटीय समुदायों में कृषि अनुप्रयोगों की कमी हो गई। पोटाश एक पानी में घुलनशील पोटेशियम से भरपूर सांद्र है जो पौधे के पदार्थ से बना है, इसलिए इसे उर्वरक के रूप में भी निर्यात किया जाता था। समुद्री शैवाल उद्योग में तटीय समुदायों ने मांग को बनाए रखने के लिए विस्तार किया और संघर्ष किया। स्कॉटलैंड में प्रारंभिक वाणिज्यिक केल्प निर्यात ने इस क्षेत्र में पारंपरिक कृषि को तबाह कर दिया क्योंकि केल्प की कटाई और प्रसंस्करण के लिए समुद्री शैवाल उगाने के मौसम के दौरान गहन श्रम की आवश्यकता थी, जिसके कारण खेती से केल्प प्रसंस्करण में श्रम संक्रमण हुआ। इसके अतिरिक्त, पोटाश उत्पादन के लिए केल्प संसाधनों के दोहन ने स्थानीय उर्वरक के लिए बहुत कम केल्प को पीछे छोड़ दिया और तटीय भूमि अंतर्देशीय क्षेत्रों की तुलना में अधिक वांछनीय हो गई। स्कॉटिश समुद्री शैवाल उद्योग कई उछाल और पतन चक्रों से गुजरा, 10,000 परिवारों को रोजगार दिया और अपने चरम के दौरान प्रति वर्ष 3,000 टन राख का उत्पादन किया। 1822 में केल्प ऐश के निर्यात मूल्य में गिरावट आई, जिससे इस क्षेत्र से अचानक पलायन हो गया क्योंकि फसल अब इतने बड़े उद्योग का समर्थन करने के लिए पर्याप्त लाभदायक नहीं थी। केल्प शोषण और विषाक्त राख प्रसंस्करण ने ऑर्कनी में पारिस्थितिक और आर्थिक क्षति पहुंचाई और कई लोगों को बीमार और अंधा कर दिया। केल्प उद्योग ने 1845 में आयोडीन उत्पादन के लिए फिर से गति पकड़ी, और 1900 के दशक की शुरुआत में एल्जिनेट (एक मोटा करने वाला एजेंट) उत्पादन, जिसने केल्प फसल को फिर से सक्रिय किया। समुद्री शैवाल उर्वरक का वैश्विक उत्पादन काफी हद तक चरणबद्ध तरीके से समाप्त हो गया जब 1920 के दशक में रासायनिक उर्वरकों का विकास किया गया, जिसकी वजह सस्ती उत्पादन लागत थी। रासायनिक उर्वरकों ने कृषि उद्योग में क्रांति ला दी और मानव आबादी को पारंपरिक खाद्य उत्पादन विधियों की सीमाओं से परे बढ़ने दिया। उत्पादन की सस्ती लागत और व्यापक पहुंच के कारण सिंथेटिक उर्वरक अभी भी वाणिज्यिक कृषि अनुप्रयोगों के लिए प्रमुख वैश्विक स्रोत हैं। हालांकि, छोटे पैमाने के जैविक किसानों और तटीय समुदायों ने समृद्ध समुद्री शैवाल इतिहास वाले क्षेत्रों में पारंपरिक समुद्री शैवाल तकनीकों को जारी रखा। पहला औद्योगिक केल्प तरल उर्वरक, मैक्सिक्रॉप, 1947 में रेजिनाल्ड मिल्टन द्वारा बनाया गया था। तरल उर्वरक के निर्माण ने अंतर्देशीय क्षेत्रों में समुद्री शैवाल से प्राप्त उर्वरक के अधिक व्यापक अनुप्रयोग की अनुमति दी है और विभिन्न कृषि अनुप्रयोगों के लिए समुद्री शैवाल में बढ़ती कृषि संबंधी रुचि को जन्म दिया है, जिसमें पत्ते का छिड़काव, जैव उत्तेजक और मिट्टी अनुकूलन शामिल हैं। दिलचस्प बात यह है कि समुद्री शैवाल जलीय कृषि का ऐतिहासिक उदय उर्वरक उत्पादन के साथ संरेखित नहीं था क्योंकि यूरोपीय देश जो समुद्री शैवाल उर्वरक का उत्पादन करते हैं, उन्होंने एक महत्वपूर्ण जलीय कृषि उद्योग विकसित नहीं किया है; वर्तमान में चीन और इंडोनेशिया में भी समुद्री शैवाल की खेती का प्रभुत्व है, जहां फसल को भोजन और अन्य आकर्षक उपयोगों के लिए उगाया जाता है। जलीय कृषि आधुनिक समुद्री शैवाल समुद्री कृषि/जलीय कृषि के विकास ने 1950 के दशक से समुद्री शैवाल उर्वरक अनुसंधान और बेहतर प्रसंस्करण विधियों के विस्तार की अनुमति दी है। एशियाई देशों में सदियों से खाद्य उत्पादन के लिए समुद्री शैवाल की खेती की जाती रही है, लेकिन समुद्री शैवाल जलीय कृषि अब जैव ईंधन, अगर, सौंदर्य प्रसाधन, दवा और जैव प्लास्टिक में विशेष उपयोग के लिए दुनिया भर में तेजी से बढ़ रही है। पशु चारा, मिट्टी के योजक और कृषि रसायनों सहित नवजात कृषि समुद्री शैवाल क्षेत्र, समुद्री शैवाल जलीय कृषि के समग्र वैश्विक मूल्य का 1 प्रतिशत से भी कम है। हालाँकि, 1950 के बाद से फसल के कृषि अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण रुचि नाटकीय रूप से बढ़ी है, क्योंकि वैज्ञानिक अनुसंधान के माध्यम से समुद्री शैवाल सामग्री के लिए विशेष कृषि रासायनिक उपयोगों का प्रदर्शन किया गया है। पिछली शताब्दी में समुद्री संसाधनों की कमी और क्षरण पर बढ़ती चिंता, जलवायु परिवर्तन के खतरों के साथ, महासागरों के नीले आर्थिक विकास के लिए स्थायी समाधानों में वैश्विक रुचि बढ़ी है। समुद्री शैवाल जलीय कृषि को नए उद्योग विकास और खाद्य सुरक्षा का विस्तार करने के साथ-साथ क्षतिग्रस्त पारिस्थितिकी प्रणालियों को बहाल करने के लिए एक समाधान के रूप में बढ़ावा दिया जाता है। स्थलीय फसलों के विपरीत, समुद्री शैवाल उगाने के लिए भूमि, चारा, उर्वरक, कीटनाशक और जल संसाधनों की आवश्यकता नहीं होती है। विभिन्न समुद्री शैवाल विभिन्न प्रकार की पारिस्थितिकी तंत्र सेवाएं भी प्रदान करते हैं (नीचे चर्चा की गई है), जो एक जैव उपचार फसल के रूप में समुद्री शैवाल की बढ़ती लोकप्रियता में योगदान करते हैं। उर्वरक स्थायी समुद्री शैवाल जलीय कृषि विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है क्योंकि समुद्री शैवाल की खेती स्थलीय रासायनिक उर्वरक के अपवाह से जुड़े अतिरिक्त पोषक तत्वों के भार को कम करने में मदद कर सकती है और मिट्टी पर जैविक समुद्री शैवाल उर्वरक लगाने से भूमि और समुद्र के बीच पोषक तत्व चक्र बंद हो जाता है। इसके अतिरिक्त, समुद्री शैवाल उर्वरक का उत्पादन अन्य उद्योगों के उप-उत्पादों या कच्चे माल का उपयोग करके किया जा सकता है जो मानव उपभोग के लिए अनुपयुक्त हैं, जैसे कि सड़ने या संक्रमित बायोमास या कैरेजीनन प्रसंस्करण विधियों से जैव अपशिष्ट उत्पाद। समुद्री शैवाल उर्वरक उद्योग के सतत विकास का समर्थन करने के लिए समुद्री शैवाल जलीय कृषि भी महत्वपूर्ण है क्योंकि यह वाणिज्यिक हितों के लिए देशी समुद्री शैवाल के दोहन की क्षमता को सीमित करती है। हालाँकि, नवजात समुद्री शैवाल जलीय कृषि उद्योग को सतत विकास के लिए कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, जैसा कि नीचे चर्चा की गई है। तटीय समुदायों की रक्षा करने और उद्योग में समुद्री शैवाल संसाधनों के उपयोग के सामाजिक-आर्थिक लाभों को बनाए रखने के लिए समुद्री शैवाल की कटाई और उत्पादन के पर्यावरणीय प्रभावों की सावधानीपूर्वक जांच करने की आवश्यकता है। पारिस्थितिकी तंत्र सेवाएँ उर्वरक उत्पादन सहित उद्देश्यों के लिए समुद्री शैवाल मैरीकल्चर में तटीय आवासों में पर्यावरणीय स्थितियों में सुधार करने की क्षमता है, विशेष रूप से विषाक्त शैवाल खिलने के संबंध में, क्योंकि मैरीकल्चर समुद्री शैवाल अपवाह के परिणामस्वरूप अतिरिक्त पोषक तत्वों को ग्रहण करता है, जिससे विषाक्त शैवाल खिलने के विकास को रोका जा सकता है जो स्थानीय पारिस्थितिकी तंत्र को नुकसान पहुंचाते हैं। समुद्री शैवाल उर्वरक के प्रकार के आधार पर समुद्री शैवाल उर्वरक रासायनिक उर्वरकों की तुलना में अधिक जैव-अपघटनीय, कम विषाक्त और कम खतरनाक भी हो सकते हैं। समुद्री शैवाल का उपयोग जलीय कृषि कार्यों में मछली के अपशिष्ट को पोषक तत्वों के रूप में लेने और पानी की गुणवत्ता के मानकों में सुधार करने के लिए किया जाता है। मनुष्य समुद्री शैवाल का उपयोग पोषण के रूप में भोजन के रूप में, औद्योगिक रूप से पशु आहार और पादप उर्वरक के लिए और पारिस्थितिक रूप से पर्यावरणीय स्थितियों में सुधार के लिए करते हैं। समुद्री शैवाल का सेवन सदियों से मनुष्यों द्वारा किया जाता रहा है क्योंकि उनमें उत्कृष्ट पोषण प्रोफाइल होते हैं, जिनमें खनिज, ट्रेस तत्व, एमिनो एसिड और विटामिन होते हैं, और फाइबर में उच्च और कैलोरी में कम होते हैं। लाल समुद्री शैवाल में प्रोटीन की मात्रा सबसे अधिक होती है और भूरे रंग के समुद्री शैवाल में प्रोटीन की मात्रा सबसे कम होती है। सभी लाल समुद्री शैवालों में से, पोर्फायरा, मानव उपभोग के लिए सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला वंश है। भूरे रंग के समुद्री शैवाल इतने प्रचुर मात्रा में होते हैं कि उनका सबसे अधिक उपयोग औद्योगिक पशु आहार और उर्वरकों के लिए किया जाता है। इसके अलावा, समुद्री शैवाल की वर्तमान में स्थायी जैव ईंधन के संभावित स्रोत के रूप में जांच की जा रही है, साथ ही साथ अपशिष्ट जल उपचार के एक संभावित घटक के रूप में जांच की जा रही है, क्योंकि कुछ प्रजातियां जल निकायों से भारी धातुओं और अन्य विषाक्त पदार्थों को अवशोषित करने और हटाने में सक्षम हैं, और आम तौर पर पानी की गुणवत्ता संकेतक के रूप में भी काम करती हैं। पारिस्थितिकी तंत्र का प्रभाव पादप और फसल उर्वरक के लिए समुद्री शैवाल के उपयोग के किसी भी पारिस्थितिकी तंत्र के प्रभाव मुख्य रूप से समुद्री शैवाल की कटाई के तरीके के कारण होते हैं। बड़े पैमाने पर, अस्थिर समुद्री शैवाल की खेती से पानी में कृषि के बुनियादी ढांचे की उपस्थिति और क्षेत्र में दिन-प्रतिदिन के मानवजनित कार्यों के कारण देशी आवासों का विस्थापन और परिवर्तन हो सकता है। वर्तमान में समुद्री शैवाल की कटाई खेती के स्रोतों, जंगली स्रोतों और समुद्र तट संग्रह प्रयासों से की जाती है। जंगली समुद्री शैवाल की कटाई से स्थानीय पारिस्थितिकी तंत्र पर नकारात्मक प्रभाव पड़ेगा, विशेष रूप से यदि मौजूदा आबादी का अत्यधिक दोहन किया जाता है और पारिस्थितिकी तंत्र सेवाएं प्रदान करने में असमर्थ होती है। एक जोखिम यह भी है कि बड़े, औद्योगिक पैमाने पर समुद्री शैवाल मोनोकल्चर प्राकृतिक बेंथिक वातावरण में स्थापित किए जाएंगे, जिससे देशी समुद्री शैवाल और समुद्री घासों का प्रतिस्पर्धी बहिष्कार होगा, जो समुद्री शैवाल खेतों के नीचे की गहराई में रहते हैं। इसके अलावा, बड़े पैमाने पर, औद्योगिक पैमाने पर समुद्री शैवाल की खेती प्राकृतिक बेंथिक वातावरण को बदल सकती है, जिसमें वे प्रकाश की उपलब्धता, पानी की आवाजाही, अवसादन दर और पोषक तत्वों के स्तर जैसे पर्यावरणीय मानकों में बदलाव करके और सामान्य, मानवजनित कारकों के कारण होने वाले समग्र तनाव के कारण स्थापित किए जाते हैं। उत्पादन और उपयोग विधियाँ वर्तमान में और ऐतिहासिक रूप से उर्वरक उत्पादन के लिए ब्राउन सीवीड का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। समुद्री शैवाल उर्वरक का उपयोग मिट्टी में कच्चे अतिरिक्त के रूप में मल्च के रूप में किया जा सकता है, कठोर कच्चे माल को तोड़ने के लिए खाद बनाई जा सकती है, या पौधों की जड़ों के लिए पोषक तत्वों को अधिक जैव उपलब्ध बनाने के लिए सुखाया और कुचल दिया जा सकता है। कम्पोस्ट निषेचन एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग कोई भी छोटे पैमाने का जैविक खेत आसानी से कर सकता है यदि उनके पास समुद्री शैवाल तक पहुंच हो, हालांकि बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए अर्क अधिक आम हैं। वाणिज्यिक विनिर्माण प्रक्रियाएं अक्सर कच्चे बायोमास का उपयोग करने वाली पारंपरिक तकनीकों की तुलना में अधिक तकनीकी होती हैं और समुद्री शैवाल से सबसे अधिक लाभकारी पोषक तत्वों को केंद्रित करने और निकालने के लिए विभिन्न जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का उपयोग करती हैं। समुद्री शैवाल के पत्तों को पानी में किण्वित करके एक साधारण तरल उर्वरक बनाया जा सकता है, हालांकि प्रक्रिया को तेज किया जाता है और गर्मी और दबाव के माध्यम से औद्योगिक रूप से तेज किया जाता है। तरल निष्कर्षण के अन्य तरीकों में पानी में महीन कणों को निलंबित करने के लिए कम तापमान मिलिंग के साथ एक नरम-निष्कर्षण, पोषक तत्वों को निकालने के लिए क्षारीय सोडियम या पोटेशियम के साथ कच्चे माल को गर्म करना और जैव रासायनिक अपघटन में सहायता के लिए एंजाइमों को जोड़ना शामिल है। कच्चे समुद्री शैवाल से जैव उपलब्ध पोषक तत्वों का निष्कर्षण अल्ट्रासाउंड निष्कर्षण, उबलने या फ्रीज-पिघलने जैसी भौतिक तकनीकों के माध्यम से कठोर कोशिका दीवारों को तोड़कर प्राप्त किया जाता है। कोशिकाओं को नीचा दिखाने के लिए जैविक किण्वन तकनीकों का भी उपयोग किया जाता है। भौतिक निष्कर्षण तकनीकें अक्सर तेज होती हैं, लेकिन अधिक महंगी होती हैं और इसके परिणामस्वरूप परीक्षणों में फसल की पैदावार कम होती है। चूँकि समुद्री शैवाल के अर्क में चीलेटिंग गुण होते हैं जो पौधों के लिए ट्रेस धातु आयनों की जैव उपलब्धता को बनाए रखते हैं, इसलिए विशिष्ट फसलों के लिए निषेचन लाभ को बढ़ाने के लिए अक्सर अतिरिक्त सूक्ष्म पोषक तत्वों को घोल में जोड़ा जाता है। कृत्रिम रासायनिक उर्वरकों के उत्पादन की तुलना में जैविक निषेचन तकनीकों के पर्यावरणीय परिणाम कम होते हैं, क्योंकि वे उर्वरक का उत्पादन करने के लिए कोई कठोर कास्टिक या जैविक सॉल्वैंट्स का उपयोग नहीं करते हैं और समुद्री शैवाल कच्चा माल एक नवीकरणीय संसाधन है, जो खनिज भंडार और रासायनिक उर्वरक को संश्लेषित करने के लिए आवश्यक जीवाश्म ईंधन के विपरीत है। कृत्रिम उर्वरक का बड़े पैमाने पर कृषि उपयोग मिट्टी की उर्वरता को कम करता है और समय के साथ पानी की कठोरता को बढ़ाता है, इसलिए कृषि विकास में हाल के रुझान बेहतर मिट्टी प्रबंधन और जैव-निषेचन तकनीकों के माध्यम से खाद्य उत्पादन को बनाए रखने के लिए एक जैविक दृष्टिकोण का पालन कर रहे हैं। समुद्री शैवाल के अर्क जैव-उर्वरक होते हैं जिनका उपयोग जैव उत्तेजक के रूप में भी किया जा सकता है, जिन्हें पोषक दक्षता और अजैविक तनाव सहिष्णुता बढ़ाने के लिए लागू किया जाता है। दक्षता में सुधार करने और समुद्री शैवाल बायोस्टिमुलेंट्स के विशेष अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट यौगिकों के अलगाव को लक्षित करने के लिए नई निष्कर्षण तकनीकों का विकास किया जा रहा है, हालांकि विशिष्ट निष्कर्षण तकनीकें अक्सर व्यापार रहस्य होती हैं। इसके अतिरिक्त, कई तरल उर्वरक निष्कर्षण प्रक्रियाएं समुद्री शैवाल के लिए अन्य औद्योगिक उपयोगों का पूरक हो सकती हैं, जैसे कि कैरेजीनन उत्पादन, जो उसी समुद्री शैवाल फसल के आर्थिक लाभ को बढ़ाता है। एक बढ़ते समुद्री शैवाल जलीय कृषि उद्योग का समर्थन करने के लिए कई अध्ययनों ने जैव उपचार और कार्बन पृथक्करण सहित सह-उत्पादन अनुप्रयोगों की खोज के अलावा विभिन्न समुद्री शैवाल प्रजातियों के पोषक चक्र गतिशीलता का मूल्यांकन किया है। समुद्री शैवाल तटीय क्षेत्रों में अत्यधिक उत्पादक समुदाय बना सकते हैं, जो इन पारिस्थितिकी प्रणालियों के भीतर पोषक चक्रों पर हावी हो सकते हैं। प्राथमिक उत्पादकों के रूप में, समुद्री शैवाल प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से बायोमास में अकार्बनिक कार्बन, प्रकाश और पोषक तत्वों (जैसे नाइट्रोजन और फास्फोरस) को शामिल करते हैं। समुद्री वातावरण से समुद्री शैवाल की कटाई के परिणामस्वरूप भारी धातुओं और दूषित पदार्थों को हटाने के अलावा इन पारिस्थितिक तंत्रों से इन तत्वों को शुद्ध रूप से हटा दिया जाता है। प्रकाश संश्लेषण के लिए, समुद्री शैवाल नाइट्रेट (एन. ओ. 3-) और अमोनियम (एन. एच. 4 +) के रूप में अकार्बनिक नाइट्रोजन और यूरिया के रूप में कार्बनिक नाइट्रोजन दोनों का उपयोग करते हैं। नाइट्रेट का उपयोग करने वाले प्राथमिक उत्पादन को आम तौर पर नया उत्पादन माना जाता है क्योंकि नाइट्रेट को बाहरी रूप से ऊपर की ओर और नदी के इनपुट के माध्यम से आपूर्ति की जाती है, और अक्सर नाइट्रोजन के रूपों से परिवर्तित किया जाता है जो जैविक श्वसन से निकलते हैं। हालांकि, अमोनियम का उपयोग करने वाले प्राथमिक उत्पादन को पुनर्नवीनीकरण उत्पादन के रूप में दर्शाया जाता है क्योंकि पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर हेटेरोट्रोफ्स द्वारा पुनर्जनन के माध्यम से अमोनियम की आंतरिक रूप से आपूर्ति की जाती है। उदाहरण के लिए, समुद्री शैवाल के समान तटीय पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर मछली और अकशेरुकी जीवों द्वारा उत्सर्जित अमोनियम नाइट्रोजन स्रोत प्रदान करके समुद्री शैवाल उत्पादन का समर्थन कर सकता है। फॉस्फोरस की आपूर्ति फॉस्फेट (पी. ओ. 43-) के रूप में अकार्बनिक रूप से की जाती है और आम तौर पर नाइट्रेट के समान मौसमी पैटर्न का पालन करता है। इसके अतिरिक्त, समुद्री शैवाल को अकार्बनिक कार्बन की आवश्यकता होती है, जो आमतौर पर कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) या बाइकार्बोनेट (HCO3−) के रूप में पर्यावरण से आपूर्ति की जाती है। फाइटोप्लांकटन जैसे अन्य समुद्री प्रकाश संश्लेषण करने वाले जीवों के समान, समुद्री शैवाल भी पोषक तत्वों की सीमाओं का अनुभव करते हैं जो उनकी बढ़ने की क्षमता को प्रभावित करते हैं। समुद्री शैवाल प्रकाश संश्लेषण के लिए नाइट्रोजन सबसे अधिक पाया जाने वाला सीमित पोषक तत्व है, हालांकि फास्फोरस भी सीमित पाया गया है। संतुलित विकास सुनिश्चित करने के लिए अकार्बनिक कार्बन, नाइट्रोजन और फास्फोरस का अनुपात भी महत्वपूर्ण है। आम तौर पर समुद्री शैवाल के लिए एनःपी अनुपात 30:1 है, हालांकि, प्रजातियों के बीच अनुपात काफी भिन्न हो सकता है और किसी दी गई प्रजाति के लिए विशिष्ट अनुपात की पहचान करने के लिए प्रयोगात्मक परीक्षण की आवश्यकता होती है। समुद्री शैवाल जलीय कृषि को अनुकूलित करने और समुद्री शैवाल अनुप्रयोगों के कार्यों और लाभों को समझने के लिए पोषक तत्व साइक्लिंग और समुद्री शैवाल विकास के बीच संबंध की खोज करना महत्वपूर्ण है, जिसमें उर्वरक, जैव-मध्यस्थ और नीली अर्थव्यवस्था में इसका उपयोग शामिल है। तटीय यूट्रोफिकेशन बढ़ती जनसंख्या और उद्योग और कृषि की तीव्रता ने तटीय समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र में छोड़े गए अपशिष्ट जल की मात्रा में वृद्धि की है। इन जल में आम तौर पर नाइट्रोजन और फास्फोरस की उच्च सांद्रता होती है, और अपेक्षाकृत उच्च भारी धातु सांद्रता होती है, जिससे कई तटीय पारिस्थितिकी प्रणालियों का उपयोग होता है। उद्योग, पशु आहार और कृत्रिम उर्वरकों से महासागरों में प्रवेश करने वाले पानी के प्रदूषण के परिणामस्वरूप इन पारिस्थितिकी प्रणालियों के भीतर अत्यधिक पोषक तत्वों के भार के कारण यूट्रोफिकेशन होता है, और इस प्रकार इन प्रणालियों को अधिक निषेचित करता है। यूट्रोफिकेशन तटीय प्रणालियों में उच्च उत्पादकता की ओर ले जाता है, जिसके परिणामस्वरूप तटीय हाइपोक्सिया और महासागर अम्लीकरण हो सकता है, जो तटीय पारिस्थितिकी प्रणालियों के लिए दो प्रमुख चिंताएं हैं। समुद्री शैवाल खेती की एक उल्लेखनीय सेवा तटीय पारिस्थितिकी तंत्र में अत्यधिक पोषक तत्वों को भूमि उपयोग के लिए उनके अनुप्रयोग के माध्यम से जैव-मध्यस्थ के रूप में कार्य करने की इसकी क्षमता है। भूरे रंग के शैवाल, अपने बड़े आकार के कारण, अपनी उच्च उत्पादकता और तटीय पारिस्थितिकी प्रणालियों में उच्च पोषक तत्वों के सेवन के लिए जाने जाते हैं। इसके अतिरिक्त, अध्ययनों ने इस बात पर ध्यान केंद्रित किया है कि कैसे भूरे रंग के शैवाल के विकास को बायोमास उत्पादन को बढ़ाने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है और इसलिए इन पारिस्थितिकी प्रणालियों से हटाए गए पोषक तत्वों की मात्रा में वृद्धि की जा सकती है। अध्ययनों ने बड़ी मात्रा में कार्बन (नीले कार्बन) को अलग करने के लिए भूरे शैवाल की क्षमता का भी पता लगाया है। एकीकृत बहु-उष्णकटिबंधीय जलीय कृषि (आई. एम. टी. ए.) में प्राथमिक उत्पादन के दौरान पोषक तत्वों के सेवन के माध्यम से तटीय पारिस्थितिकी प्रणालियों में यूट्रोफिकेशन को कम करने की उनकी क्षमता के लिए समुद्री शैवाल में जैव-उपचार पर महत्वपूर्ण ध्यान दिया गया है। जैव उपचार में समुद्री पारिस्थितिकी प्रणालियों में नाइट्रोजन, फास्फोरस और भारी धातु की सांद्रता को कम करने के लिए जैविक जीवों का उपयोग शामिल है। समुद्री शैवाल की जैव उपचार क्षमता, कुछ हद तक, उनकी विकास दर पर निर्भर करती है जो पानी की गति, प्रकाश, निर्जलीकरण, तापमान, लवणता, जीवन चरण और आयु वर्ग सहित कई कारकों द्वारा नियंत्रित होती है। यह भी प्रस्तावित किया गया है कि यूट्रॉफिक पारिस्थितिकी प्रणालियों में फॉस्फोरस इन पारिस्थितिकी प्रणालियों में प्रवेश करने वाले अपशिष्ट जल के उच्च एनःपी अनुपात के कारण समुद्री शैवाल के विकास तक सीमित हो सकता है। तटीय पारिस्थितिकी तंत्र में अतिरिक्त पोषक तत्वों को कम करने की उनकी लागत प्रभावी क्षमता के कारण जैव उपचार प्रथाओं का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है, जिससे हानिकारक शैवाल खिलने में कमी आती है और पानी के स्तंभ का ऑक्सीजनकरण होता है। प्रदूषित जल में भारी धातुओं के जैव अवशोषण और संचय में उनके संभावित उपयोग के लिए समुद्री शैवाल का भी अध्ययन किया गया है, हालांकि भारी धातुओं का संचय शैवाल के विकास को प्रभावित कर सकता है। ब्लू कार्बन विधियों में कार्बन भंडारण और दफन के लिए समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र का उपयोग शामिल है। समुद्री शैवाल जलीय कृषि प्रकाश संश्लेषण के दौरान कार्बन के अवशोषण, अकार्बनिक कार्बन को बायोमास में परिवर्तन और अंततः कार्बन के स्थिरीकरण के माध्यम से एक CO2 सिंक के रूप में कार्य करने की क्षमता दिखाती है जिसे बाद में निर्यात और दफन किया जा सकता है। डुआर्ट एट अल। (2017) समुद्री शैवाल खेती ब्लू कार्बन पहल के लिए एक संभावित रणनीति की रूपरेखा तैयार की। हालाँकि नीले कार्बन में समुद्री शैवाल के योगदान को वायुमंडलीय कार्बन के लिए शुद्ध सिंक के रूप में कार्य करने की समुद्री शैवाल की क्षमता पर विवाद का सामना करना पड़ा है। क्रौस-जेन्सेन एट अल., (2018) समुद्री शैवाल खेती के लिए दो मुख्य मानदंडों पर चर्चा करते हैं जिन्हें एक नीली कार्बन पहल माना जाना चाहिएः यह आकार और पृथक्करण दर दोनों में व्यापक होना चाहिए और मनुष्यों द्वारा कार्रवाई करने योग्य होने की क्षमता होनी चाहिए, ताकि पृथक्करण दर को मानव कार्रवाई द्वारा प्रबंधित किया जा सके। उर्वरक के रूप में समुद्री शैवाल के उपयोग सहित समुद्री शैवाल की खेती कार्बन पृथक्करण और भंडारण के माध्यम से जलवायु शमन रणनीतियों में एक महत्वपूर्ण योगदानकर्ता बन सकती है। समुद्री शैवाल उर्वरक उर्वरक के कार्य और लाभ समुद्री शैवाल एक जैविक जैव उर्वरक के रूप में कार्य करता है। क्योंकि समुद्री शैवाल सूक्ष्म और मैक्रोन्यूट्रिएंट्स, ह्यूमिक एसिड और फाइटोहॉर्मोन से भरपूर होता है, यह मिट्टी की उर्वरता को बढ़ाता है। इसके अलावा, समुद्री शैवाल से प्राप्त उर्वरकों में पॉलीसेकेराइड, प्रोटीन और फैटी एसिड होते हैं जो मिट्टी की नमी और पोषक तत्वों के प्रतिधारण में सुधार करते हैं, जिससे फसल के विकास में सुधार होता है। पशु उपोत्पादों से उत्पादित खनिजों की तुलना में समुद्री शैवाल में अधिक खनिज पाए जाते हैं। समुद्री शैवाल उर्वरकों के उपयोग के परिणामस्वरूप अजैविक तनावों के प्रति सहनशीलता में वृद्धि हो सकती है जो आम तौर पर कम नमी, उच्च लवणता और हिमांक तापमान जैसे फसल के विकास और उपज को रोकते हैं। ये तनाव सहिष्णुता लाभ समुद्री शैवाल द्वारा फसलों में प्रेरित शारीरिक परिवर्तनों से प्रेरित प्रतीत होते हैं, जिसमें बेहतर ऊर्जा भंडारण, बढ़ी हुई जड़ आकृति विज्ञान और अधिक चयापचय क्षमता शामिल है, जो प्रतिकूल परिस्थितियों में जीवित रहने की पौधे की क्षमता को बढ़ाती है। कप्पाफाइकस अल्वारेज़ी के अर्क के परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोलाइट्स के रिसाव में काफी कमी आई है, साथ ही क्लोरोफिल और कैरोटीनॉइड उत्पादन और पानी की मात्रा में वृद्धि हुई है। शोध ने यह भी प्रदर्शित किया है कि समुद्री शैवाल के अर्क से उपचारित गेहूं के पौधों में प्रोलिन, अन्य अमीनो एसिड और कुल प्रोटीन जैसे प्रमुख ऑस्मोप्रोटेक्टेंट जमा होते हैं। समुद्री शैवाल उर्वरक अर्क के पत्तेदार अनुप्रयोगों को ग्लाइसिन मैक्स जैसे सोयाबीन में नाइट्रोजन, फास्फोरस, पोटेशियम और सल्फर के सेवन में सुधार करने के लिए दिखाया गया है। शोध ने यह भी प्रदर्शित किया है कि ब्राउन शैवाल समुद्री शैवाल के अर्क टमाटर के पौधे की वृद्धि, समग्र फसल उपज और पर्यावरणीय तनावों के प्रतिरोध में सुधार कर सकते हैं। उर्वरक के रूप में समुद्री शैवाल का उपयोग करने के अतिरिक्त प्रलेखित लाभों में प्रत्यारोपण आघात में कमी, पत्ती की सतह के क्षेत्र में वृद्धि और चीनी की मात्रा में वृद्धि शामिल है। मिट्टी कंडीशनिंग एक मिट्टी कंडीशनर के रूप में, समुद्री शैवाल उर्वरक मिट्टी के भौतिक गुणों में सुधार कर सकता है, जैसे कि वातन और जल प्रतिधारण। मिट्टी की मिट्टी जिसमें कार्बनिक पदार्थ और सरंध्रता की कमी होती है, समुद्री शैवाल में पाए जाने वाले ह्यूमिक एसिड और घुलनशील एल्जिनेट से लाभान्वित होती है। ये यौगिक धातु मूलकों के साथ जुड़ते हैं जो मिट्टी के कणों को एकत्रित करते हैं, जिससे मिट्टी के पृथक्करण को उत्तेजित करके मिट्टी की बनावट, वातन और प्रतिधारण में सुधार होता है। एल्जिनेट्स का क्षरण मिट्टी को कार्बनिक पदार्थों के साथ पूरक भी करता है, जिससे इसकी उर्वरता बढ़ जाती है। विशेष रूप से, सरगसम जैसे भूरे रंग के समुद्री शैवाल मूल्यवान मिट्टी अनुकूलन गुणों के लिए जाने जाते हैं। इस समुद्री शैवाल में घुलनशील एल्जिनेट के साथ-साथ एल्जिनिक एसिड भी होता है, जो कार्बनिक पदार्थों के जीवाणु अपघटन को उत्प्रेरित करता है। यह प्रक्रिया नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया की आबादी को बढ़ाकर और इन बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित अपशिष्ट उत्पादों के माध्यम से अतिरिक्त कंडीशनर के साथ मिट्टी को पूरक करके मिट्टी की गुणवत्ता में सुधार करती है। प्रदूषित मिट्टी का जैव-उपचार समुद्री शैवाल हानिकारक प्रदूषकों के अवशोषण के माध्यम से एक जैव-मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है। शैवाल की सतह पर कार्यात्मक समूह जैसे कि एस्टर, हाइड्रॉक्सिल, कार्बोनिल एमिनो, सल्फहाइड्रिल और फॉस्फेट समूह भारी धातु आयनों के जैव अवशोषण को संचालित करते हैं। ग्रेसिलेरिया कॉर्टिकाटा वर्कर्टेकाला और ग्रेटेलोपिया लिथोफिला जैसे समुद्री शैवाल अपने वातावरण से क्रोमियम (III) और (IV), पारा (II), सीसा (II) और कैडमियम (II) सहित विभिन्न प्रकार की भारी धातुओं को प्रभावी ढंग से हटा देते हैं। इसके अलावा, उल्वा एसपीपी। और जेलीडियम एसपीपी। प्रदूषित मिट्टी में डी. डी. टी. के क्षरण को बढ़ाने और इसकी जैव उपलब्धता को कम करने के लिए दिखाया गया है। हालाँकि समुद्री शैवाल के लिए प्रदूषित मिट्टी के लिए जैव-मध्यस्थ के रूप में काम करने की महत्वपूर्ण क्षमता है, लेकिन कृषि के संदर्भ में इस प्रक्रिया के लिए तंत्र को पूरी तरह से विकसित करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है। समुद्री शैवाल उर्वरक द्वारा संचित भारी धातुएँ कुछ मामलों में फसलों में स्थानांतरित हो सकती हैं, जिससे सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकते हैं। बायोचार का उपयोग एक और रणनीति है जो बंजर मिट्टी को ठीक कर सकती है और बढ़ा सकती है। समुद्री शैवाल को बायोचार में बदला जा सकता है और मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों और पोषक तत्वों की मात्रा को बढ़ाने के साधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है। विभिन्न प्रकार के समुद्री शैवाल अद्वितीय पोषक तत्व और मापदंड उत्पन्न करते दिखाई देते हैं; उदाहरण के लिए, लाल समुद्री शैवाल बायोचार बनाते हैं जो पोटेशियम और सल्फर से भरपूर होता है और भूरे रंग के समुद्री शैवाल से उत्पन्न बायोचार की तुलना में अधिक अम्लीय होता है। हालांकि यह अनुसंधान का एक नया क्षेत्र है, वर्तमान डेटा से पता चलता है कि समुद्री शैवाल के लक्षित प्रजनन के परिणामस्वरूप जैव चार हो सकते हैं जिन्हें विभिन्न प्रकार की मिट्टी और फसलों के अनुरूप बनाया जा सकता है। एकीकृत कीट प्रबंधन मिट्टी में समुद्री शैवाल को जोड़ने से फसल के स्वास्थ्य और रोगों के प्रति प्रतिरोध में वृद्धि हो सकती है। समुद्री शैवाल में जैव सक्रिय अणुओं की एक विविध श्रृंखला होती है जो स्टेरॉयड, टेरपीन, एसिटोजेनिन और एमिनो एसिड-व्युत्पन्न पॉलिमर सहित बीमारियों और कीटों का जवाब दे सकते हैं। समुद्री शैवाल के अर्क का उपयोग सूत्रकृमि और कीटों सहित हानिकारक कीटों की उपस्थिति को कम करता है। जबकि समुद्री शैवाल का उपयोग नेमाटोड संक्रमण के हानिकारक प्रभावों को कम करता प्रतीत होता है, समुद्री शैवाल अनुप्रयोग और कार्बोफुरन, एक रासायनिक नेमाटोसाइड का संयोजन सबसे प्रभावी प्रतीत होता है। इसके अलावा, समुद्री शैवाल की कई प्रजातियां सरगसम स्वार्टज़ी, पडीना पावोनिका और कौलर्पा डेंटिकुलाटा सहित कई हानिकारक कीड़ों के प्रारंभिक विकास और विकास में बाधा डालती हैं। समुद्री शैवाल उर्वरक उपचार के लिए मिट्टी के सूक्ष्मजीवों की प्रतिक्रिया, समुद्री शैवाल उर्वरक उपचार के जवाब में बैक्टीरिया और कवक समुदायों में बदलाव का हाल ही में अध्ययन किया गया है। मृदा सूक्ष्मजीव समुदाय संरचना और कार्यक्षमता काफी हद तक अंतर्निहित मृदा स्वास्थ्य और अजैविक गुणों द्वारा संचालित होती है। ग्रीनहाउस प्रयोगों के साथ कई डी. एन. ए. अनुक्रमण और ऑमिक्स-आधारित दृष्टिकोणों का उपयोग विभिन्न प्रकार की फसलों पर समुद्री शैवाल उर्वरक उपचार के लिए सूक्ष्मजीव प्रतिक्रियाओं को चिह्नित करने के लिए किया गया है। टमाटर के भूखंडों की मिट्टी में पाए जाने वाले बैक्टीरिया की गहरी 16S राइबोसोमल आर. एन. ए. (आर. आर. एन. ए.) एम्प्लिकन अनुक्रमण, जिसे सरगसम हॉर्नरी किण्वित समुद्री शैवाल उर्वरक के साथ उपचारित किया गया, ने 60 दिनों के बाद अनुपचारित मिट्टी और मिट्टी के बीच अल्फा विविधता और बीटा विविधता सूचकांकों में एक बड़ा बदलाव दिखाया। सामुदायिक संरचना में यह बदलाव उपचारित मिट्टी में टमाटर की उपज में 1.48-1.83 गुना वृद्धि के साथ सहसंबद्ध था। यद्यपि प्रभावी बैक्टीरियल फाइला उपचार समूहों के बीच समान बना रहा, लेकिन वर्ग, बेसिली और परिवार, माइक्रोकोकेसी की प्रचुरता में परिवर्तनों को नोट किया गया। एंजाइम परख ने प्रोटीज, पॉलीफेनॉल ऑक्सीडेज, डिहाइड्रोजनेज, इनवर्टेज और यूरेज गतिविधि में वृद्धि भी प्रदर्शित की, जिसे सूक्ष्मजीव समुदाय परिवर्तनों से प्रेरित माना जाता था। ऊपर सूचीबद्ध सूक्ष्मजीव और एंजाइमेटिक परिणामों में से प्रत्येक को उर्वरक से उपचारित मिट्टी में पोषक तत्वों के कारोबार और गुणवत्ता में सुधार के लिए नोट किया गया था। पादप वृद्धि को बढ़ावा देने वाले प्रकन्द जीवाणु (पी. जी. पी. आर.) और समुद्री शैवाल से प्राप्त अर्क, नगोरोयेमोटो और अन्य के बीच बातचीत की जांच करने के लिए। अमरेंथस संकर को केल्पक® और पी. जी. पी. आर. दोनों के साथ उपचारित किया गया और पौधे के विकास पर प्रभाव को मापा गया। यह पाया गया कि केल्पाक® और बैक्टीरिया, स्यूडोमोनास फ्लोरोसेंस और बेसिलस लाइकेनिफॉर्मिस के साथ पौधों के उपचार से पौधों की तनाव प्रतिक्रियाओं में कमी आई और उत्पादन में वृद्धि हुई। हाल ही में उल्लिखित अध्ययन फसल लाभ के लिए निहितार्थ प्रदान करता है जब मिट्टी में समुद्री शैवाल उर्वरक का उपयोग पी. जी. पी. आर. के विकास के पक्ष में होता है। वांग एट अल। यह पाया गया कि समुद्री शैवाल उर्वरक से उपचारित सेब के पौधे बिना उपचार वाले नियंत्रण समूहों की तुलना में कवक विविधता और प्रजातियों की समृद्धि में स्पष्ट रूप से भिन्न थे। इन निष्कर्षों को उपचारित मिट्टी समूहों में मिट्टी की गुणवत्ता और एंजाइम गतिविधियों में वृद्धि द्वारा पूरक किया गया था, जो इस परिकल्पना का समर्थन करता है कि उर्वरक ने पौधे-लाभकारी कवक प्रजातियों के विकास को बढ़ावा दिया। 16एस आर. आर. एन. ए. और फंगल इंटरनल ट्रांसक्राइब्ड स्पेसर (आई. टी. एस.) अनुक्रमण के उपयोग के साथ, रेनाट एट अल। ग्रीनहाउस में काली मिर्च और टमाटर के पौधों के प्रकंदों पर एस्कॉफिलम नोडोसम अर्क उपचार के प्रभाव की जांच की गई। इस समूह ने पाया कि जीवाणु और कवक प्रजातियों की संरचना और सामुदायिक संरचनाएं उपचार के आधार पर भिन्न होती हैं। कुछ एम्प्लिकॉन अनुक्रम रूपों (ए. एस. वी.) की प्रचुरता की वृद्धि भी सीधे पौधे के स्वास्थ्य और विकास में वृद्धि के साथ सहसंबद्ध थी। इन ए. एस. वी. में परिवार में कवक, माइक्रोएस्केसी, जीनस, मॉर्टियेरेला एस. पी. पी. और कई अन्य असंस्कृत ए. एस. वी. शामिल थे। बैक्टीरियल एएसवी की एक बड़ी विविधता की पहचान इसी अध्ययन में वृद्धि के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध होने के लिए की गई थी, जिसमें राइज़ोबियम, स्फ़िंगोमोनास, स्फ़िंगोबियम और ब्रैडरिज़ोबियम शामिल हैं। पादप रोगजनकों के प्रति प्रतिरोध समुद्री शैवाल उर्वरक के उपयोग से पादप रोगजनकों के प्रति प्रतिरोध भी बढ़ सकता है। ग्रीनहाउस नमूनों में, अली एट अल। टमाटर और मीठी काली मिर्च की फसलों पर एस्कॉफिलम नोडोसम अर्क के उपचार का परीक्षण किया और पाया कि यह दोनों पौधों के स्वास्थ्य में वृद्धि करते हैं और पौधों के रोगजनकों की घटनाओं को कम करते हैं। आगे की जांच से पता चला कि रोगजनक रक्षा से संबंधित एंजाइमों के अप-रेगुलेशन से रोगजनकों, ज़ैंथोमोनास कैम्पेस्ट्रिस पी. वी. में कमी आई। वेसिकेटोरिया और अल्टरनेरिया सोलानी। चेन एट अल। यह पाया गया कि एस्कॉफिलम नोडोसम उपचार ने मक्के के प्रकंदों की सामुदायिक संरचना को सकारात्मक रूप से प्रभावित किया। पादप स्वास्थ्य के लिए इसका महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है क्योंकि प्रकंदमंडल सूक्ष्मजीव समुदायों की संरचना मिट्टी से पैदा होने वाले रोगजनकों के लिए पौधों के प्रतिरोध में सहायता कर सकती है। अन्य रोगजनक कमी में एस्कॉफिलम नोडोसम उपचार के बाद गाजर के पत्ते के कवक रोगों का शमन और कवक रोगजनकों, अल्टरनेरिया रेडिसीना और बोट्रिटिस सिनेरिया के साथ टीकाकरण शामिल है। नियंत्रित पौधों की तुलना में टीकाकरण के बाद 10 और 20 दिनों में रोग की गंभीरता में कमी देखी गई, और समुद्री शैवाल उपचार सैलिसिलिक एसिड की तुलना में रोग विकृति को कम करने में अधिक प्रभावी पाया गया, जो जैविक और अजैविक तनावों से एक ज्ञात पादप रक्षक है। इस्लाम और अन्य। भूरे शैवाल के अर्क के साथ अरबीडोप्सिस थालियाना का इलाज करते समय समान परिणाम थे, इसके बाद कवक रोगजनक फाइटोप्थोरा सिनामोमी के साथ टीकाकरण किया गया। इस समूह ने पादप आर. एन. ए. प्रतिलेखों का विश्लेषण किया और पाया कि समुद्री शैवाल निष्कर्षण ने ए. थालियाना को अपने टीकाकरण से पहले कवक रोगजनक से बचाने के लिए तैयार किया, जिससे मेजबान के जीवित रहने में वृद्धि हुई और संक्रमण की संवेदनशीलता में कमी आई। कम अध्ययनों ने वायरल रोगजनकों के लिए पौधे के प्रतिरोध पर समुद्री शैवाल उर्वरक उपचार के प्रभाव का विश्लेषण किया है, हालांकि सीमित शुभ परिणाम प्रदर्शित किए गए हैं। यह दिखाया गया है कि हरे, भूरे और लाल समुद्री शैवाल में पॉलीसेकेराइड होते हैं जो पौधों में अवैध रोगजनक प्रतिक्रिया मार्ग होते हैं, जो बैक्टीरिया और कवक के साथ वायरस के खिलाफ रक्षा करते हैं। विशेष रूप से, फेनिललैनिन अमोनिया लाइज़ और लाइपोक्सीजेनेस सहित रक्षा एंजाइम सक्रिय होते हैं और वायरल रक्षा की ओर ले जाते हैं। ब्राउन एल्गा, डर्विलिया अंटार्कटिका से जलीय और इथेनॉलिक अर्क को तंबाकू के पत्तों में तंबाकू मोज़ेक वायरस (टी. एम. वी.) के रोगजनक लक्षणों को कम करने के लिए दिखाया गया था। तम्बाकू के पौधों पर किए गए एक अन्य अध्ययन में पाया गया कि भूरे रंग के शैवाल से निकाले गए सल्फेटेड फ्यूकन ऑलिगोसेकेराइड्स ने टी. एम. वी. के लिए स्थानीय और प्रणालीगत अधिग्रहित प्रतिरोध को प्रेरित किया। उपरोक्त परिणामों के आधार पर, यह कहा जा सकता है कि समुद्री शैवाल उर्वरकों के उपयोग से कृषि फसलों को व्यापक लाभ और जीवाणु, कवक और विषाणुजनित पादप रोगजनकों के प्रति प्रतिरोध प्रदान करने की काफी क्षमता है। संदर्भ विकिपीडिया छात्र कार्यक्रम जैविक उर्वरक समुद्री शैवाल