نصیر و همکارانش (Nasir et al., 1990) در ۱۹۹۰ مشخص کردند که انواع سورگوم حدود ۱۰ درصد بیوماس خود، قند دارند و همچنین تعیین کردند مقدار ساکارز ۵۳ درصد و دکستروز ۲۸ درصد و فروکتوز ۱۹ درصد میباشد و در سال ۱۳۶۹ در ایران وزن تر ساقه سورگوم بین ۲۴ تا ۶۷ تن در هکتار و مقدار شکر بین ۱ تا ۷ تن در هکتار بدست آمد (المدرس، ۱۳۷۰).
کربوهیدراتها
کربوهیدراتها مهمترین جزء اصلی غذا و منبع انرژی درسیستم حیاتی بوده و بیاندازه از نظر بیوشیمیایی اهمیت دارند. نشاسته، سلولز و دیگر پلیساکاریدها ارزش صنعتی قابل توجهی دارند. کربوهیدراتها ممکن است تحت عنوان منوساکاریدها، دیساکاریدها، الیگوساکاریدها و پلیساکاریدها باشند. درمجموع چندین گروه دیگر از کربوهیدراتها عبارتند ازساپونین[۹](گلیکوزیدهای استروئیدی و تریترپن)، آنتوسیانینها و ترکیبات وابسته (گلیکوزیدهای پلی فنولها)، نوکلئوزیدها، گلیکولیپیدها و گلیکوپروتئینها.
از مهمترین منابع تولید قند میتوان نیشکر، چغندرقند، سورگوم شیرین، کنگراورشلیم و ریشه کاسنی را نام برد. درجمهوری فدرال آلمان حدود ۰۰۰/۳۰ تن شکر چغندرقند (ساکارز) در سال به فروش میرسد که بهعنوان ذخیره مواد شیمیایی برای تولید میزان وسیعی از محصولات مانند اسیدهای ارگانیک، گلیسین، ویتامینها و غیره استفاده میشود. درچغندرقند و سورگوم ذخیره کربوهیدرات به شکل دی ساکارید میباشد (Lothar, 1994).
دانه رسیده واریتههای سورگوم دارای ۶ تا ۹ درصد قند با وزن ملکولی کم میباشند (Neucere and Sumrell, 1980)، درحالی که نمونههای نارس آن حدود ۱۳ درصد قند دارند اما واریتههای شیرین دو برابر واریتههای معمولی قند دارند. قندهای احیاء آزاد اصلی شامل گلوگز و فروکتوز بوده و مقدار آنها بین ۲/۰تا ۹/۰ درصد متغیراست (Subramanian, 1980). مقدار ساکارز حدوداً بین ۳/۰ تا ۱/۲ درصد میباشد. کربوهیدرات اصلی در دانه خانواده غلات نشاسته بوده و نشاسته سورگوم بین ۳۲ تا ۷۹ درصد متغیر است، درحالی که ارقام قندی دارای مقدار کمتری نشاسته میباشند (El Tinay et al., 1979). نشاسته به صورت دانههای چندضلعی یا کروی به قطر ۴ تا ۲۴ میکرومتر و دارای ۲۱ تا ۴۳ درصد آمیلوز و مابقی به صورت آمیلوپکتین است (Miler and Burns, 1979). پوشش خارجی دانه دارای ۲/۱ تا ۵/۲ درصد سلولز و مقدار زیادی همی سلولز میباشد که بهعنوان ساروج یا سیمان بین سلولی حائز اهمیت است (Kamath and Belvady, 1980). پنتوزآنها قسمت اعظم دیواره سلولهای پوشش خارجی و رویان را تشکیل داده و ۳ تا ۵ درصد کل دانه را شامل میشوند (Karim and Rooney, 1972).
ساکارز مهمترین دی ساکارید در بافتهای گیاهی است و تنها قندی است که در گیاهان انتقال مییابد. دلیل این امر به پایداری ساختمان ساکارز برمیگردد زیرا ساکارز دارای عامل احیا کننده نمیباشد بنابراین در مقابل آنزیمهای مسئول احیا قندها حفاظت میشود (Powel et al., 1991). از طرفی چون حلالیت ساکارز بالا بوده و بسیاری از فعالیتهای بیولوژیکی حتی در این غلظت ساکارز انجام نمیپذیرد، این امر انتقال ساکارز را در گیاه مساعد میسازد.
در گیاهان زراعی، ساکارز نقش واسطه بین منبع و محل ذخیره را ایفا میکند. بدین صورت که انرژی شیمیایی ذخیره شده توسط بخشهای سبز گیاهان در لوله آبکشی به صورت ساکارز به قسمتهای ذخیره منتقل میشود. در این قسمتها ساکارز به فرم نشاسته و یا به اشکال دیگر درمیآید.
۱-۳-۱- بیوسنتز ساکارز
تجمع نشاسته در کلروپلاست بافتهای برگی که در نور قرار دارند، صورت میگیرد و در طی تاریکی تجزیه میشود. اگر برگهایی که در تاریکی قرار دارند، در محیط غنی از ساکارز قرار داده شوند، ظاهر شدن دوباره نشاسته دیده میشود. بنابراین ساکارز جزء اولین محصولات تولید شده در طی فتوسنتز گیاهان سبز میباشد. آنزیم شرکت کننده در طی تشکیل ساکارز، ساکارزسنتاز نام دارد (Powel et al., 1991).
یک مولکول ۱- فسفوگلوکز و یک مولکول فروکتوز تشکیل یک مولکول ساکارز را میدهند و یک فسفات معدنی آزاد میگردد. آنزیم ساکارز فسفریلاز، باعث شکسته شدن ساکارز میشود و در نتیجه واکنش در جهت عکس پیش میرود.
۱-۳-۲- ساکارز در گیاهان سه کربنه و چهارکربنه
آب و هوا و سایر عوامل محیطی در مقدار قند تولید شده در گیاهان اثر دارند. مکانیسم بیوشیمیایی آنزیمی مرحله انتهایی بیوسنتز ساکارز در گیاهان سه کربنه و چهارکربنه از هم متمایز است. در هر دو گروه از گیاهان اطلاعات بدست آمده حاکی از جدا شدن آنزیم درگیر در بیوسنتز ساکارز است. طبیعت تثبیت گازکربنیک در میان این دو گروه کاملاً متفاوت است. این تفاوت به اختلاف ساختمان برگ، تعداد و نوع آنزیمهای مؤثر در فتوسنتز مربوط میشود. درگیاهان چهارکربنه اولین واکنش کربوکسیلاسیون توسط فسفوانول پیروات دکربوکسیلاز، در سلولهای مزوفیل برگ صورت میگیرد و اسید چهارکربنه حاصل، توسط سیستم غلاف آوندی به سلولهای غلاف آوندی منتقل میشود. در آنجا عمل دکربوکسیلاسیون صورت میگیرد. آنزیم مؤثر، NADP مالیک آنزیم است که تولید د- گلوکز ۳ فسفات می کند. تعداد دیگری از آنزیمها نیز درغلاف آوندی قرار گرفتهاند که مسئول تولید ساکارز میباشند. ساکارز تولید شده توسط آوندهای آبکشی منتقل میشود. مهمترین قسمت، تبدیل مولکولهای مالات به پیروات است که دوباره به سلولهای مزوفیل برگ بر میگردند، زیرا در آنجا فسفوانول پیروات که گیرنده مولکول گازکربنیک است توسط پیروات و پیروات دی کیناز فعال میشود که فقط در این سلولها وجود دارد. بدین ترتیب تعداد مولکولهای گازکربنیک بیشتری میتوانند وارد عمل شوند و ظرفیت فتوسنتزی بالا میرود. درحالی که در گیاهان سه کربنه تنها یک مرحله دکربوکسیلاسیون وجود دارد. در این گیاهان، تنها یک پذیرنده گازکربنیک یعنی ریبولوز ۱و۵- بیس فسفات فعال است که تولید دو مولکول سه کربنه اسید گلیسیریک ۳ فسفات می کند. مقداری از این ماده تولید شده به ساکارز تبدیل میشود اما، بیشتر آن برای تولید مجدد ریبولوز۱ و ۵- بیس فسفات مصرف میشود. بدین ترتیب ویژگیهای فیزیکوشیمیایی خاص در گیاهان C4 و C3 باعث افزایش سنتز ساکارز در گیاهان C4(از جمله سورگوم) میشود (Powel et al., 1991).
اهمیت نیتروژن برای گیاهان
گیاهان برای رشد خود نیازمند عناصر غذایی اند. نیتروژن مهمترین عنصر غذایی در تغذیه گیاهان می باشد و عملکرد مطلوب محصول به تأمین میزان کافی نیتروژن برای گیاه بستگی دارد (Nancy, 1989). این عنصر در خاک به دو فرم عمده وجود دارد:۱- نیتروژن آلی که از طریق بافت ها و اندام های موجودات زنده به خاک اضافه می شود۲- فرم غیرآلی شامل آمونیوم، آمونیاک، نیتریت و نیترات که از منابع غیرآلی مثل سنگها و از تجزیه مواد آلی به خاک اضافه می شوند. این فرم ها از نظر محلول بودن، قابلیت تحرک در خاک و قابلیت جذب توسط گیاه با یکدیگر متفاوت هستند (Nancy, 1989).
عامل مؤثر دیگر در استفاده از نیتروژن، اثر متقابل بین نیتروژن قابل دسترس و دیگر عوامل مؤثر در رشد گیاه است. دادن کود زمانی عملکرد دلخواه را به دنبال خواهد داشت که سایر عوامل مؤثر در رشد، عامل محدود کننده نباشد. در شرایط نیمه خشک یا خشک، آب قابل استفاده، به عنوان مهمترین عامل، بازده کود نیتروژن را کنترل می کند. در رژیم رطوبتی خشک، عکس العمل گیاه نسبت به کود نیتروژن بیشتر و منحنی عملکرد شیب تندی خواهد داشت (ملکوتی، ۱۳۷۳).
مقدار متوسط نیتروژن در ماده خشک گیاهی حدود ۲ درصد است، اما دامنه تغییرات آن در گیاهان مختلف خیلی وسیع است. تلاش براین است تا احتیاج به کود نیتروژن برمبنای کود نیتروژنی که توسط گیاه برداشت می شود محاسبه شود، اما تعیین کود نیتروژن مورد نیاز به دلیل نقل و انتقالات نیتروژن و متفاوت بودن قابلیت استفاده شکل های مختلف نیتروژن برای گیاهان خیلی مشکل است (ملکوتی،۱۳۷۳).
زمان مصرف کود نیتروژن به شدت، بر راندمان مصرف آن اثرگذار است. استفاده زود هنگام کود نیتروژن موجب افزایش آبشویی میشود و استفاده دیرهنگام یا تحت شرایط محیطی نامناسب اثر مطلوبی بر رشد و عملکرد محصول ندارد. بهترین زمان مصرف کود نیتروژن به شرایط محیطی و الگوی رشد فصلی محصول بستگی دارد. آزمایشات مزرعه ای نشان داده است که تقسیط کود نیتروژن طی فصل رشد، می تواند راندمان مصرف کود را افزایش دهد (Nancy, 1989).
۱-۴-۱- نقش نیتروژن در رشد گیاه
نیتروژن عنصر غذایی حیاتی مهم و کلیدی در تغذیه گیاهان به حساب می آید که انسان می تواند عرضه آن را تنظیم نماید (Salam, 1988). مقدار نیتروژن در گیاهان به طور میانگین بین ۲ تا ۴ درصد است. گیاهان زراعی می توانند نیتروژن را از راه ریشه و به دو صورت اکسید ( یون NO3 ) و احیا شده ( یون NO4 ) جذب کنند. به صورت فراگیر، NO3- از نظر جذب توسط گیاهان زراعی به جز برنج یون غالب است )شیرانی، ۱۳۷۹(.
نیتروژن رشد گیاه و عملکرد ماده خشک را تحت تأثیر قرار می دهد و در رشد رویشی و تولید میوه و دانه دخالت دارد (Ozer, 2004). نیتروژن از اجزای تشکیل دهنده اسیدهای آمینه، کلروفیل، آنزیم ها، اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها بوده و نقش عمده ای در فیزیولوژی گیاه دارد (ملکوتی،۱۳۸۳). نیتروژن در گیا ه تحرک زیادی دارد. برگ های جوان تر و اندام های در حال نمو مانند میوه و دانه گاه نیاز شدید به ذخیره موجود دارند ممکن است نیتروژن برگهای پیرتر یا پایین تر را به سوی خود بکشند؛ نتیجه این برگشت، زرد شدن و مرگ برگهای پیرتر گیاه می باشد؛ به همین دلیل، کمبود نیتروژن ابتدا در برگهای پیرتر آشکار می گردد. کمبود نیتروژن مانع فرآیندهای رشد گردیده و باعث کوتاه ماندن، زردشدن و کاهش عملکرد ماده خشک می شود (شیرانی راد، ۱۳۷۹).
کمبود این عنصر در گیاه باعث کاهش رشد رویشی، کاهش عملکرد دانه و ایجاد پیری زودرس می شود. مصرف زیاد نیتروژن باعث افزایش رشد رویشی نسبت به رشد زایشی، تأخیر در رسیدگی دانه، کاهش عملکرد دانه، ایجاد خوابیدگی، افزایش بیماری و آلودگی های آبهای زیر زمینی می شود (Ozer, 2004). چنانچه نیتروژن اضافی به گیاه برسد و شرایط رشد نیز مناسب باشد، مواد هیدروکربنه صرف ساختن پروتئین می شوند؛ به همین دلیل آب بیشتری جذب پروتوپلاسم و گیاه در برابر بیماریها و حمله حشرات حساس تر می شود (ملکوتی، ۱۳۸۳).
نیتروژن نخستین عنصر غذایی است که کمبود آن در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک مطرح می شود زیرا در این مناطق مقدار مواد آلی که عمده ترین منبع ذخیره نیتروژن به شمار می آیند به دلایل پرشمار اندک است. از جمله این عوامل می توان به بارندگی اندک، دمای زیاد، رطوبت نسبی کم هوا، پوشش گیاهی ناچیز، مصرف کم کودهای حیوانی، نبود تناوب زراعی مناسب و کمبود کود سبز اشاره کرد ( ملکوتی، ۱۳۸۳). بهترین راه تأمین نیتروژن خاک افزودن مواد آلی به آن است ولی در سالهای اخیر استفاده از کودهای شیمیایی به خاطر سهولت مصرف، ارزانی قیمت و تأثیر شدید آن به شدت متداول شده است (خواجه پور، ۱۳۸۳).
کود نیتروژن در درجه اول به صورت نیترات جذب گیاه می شود، گرچه مقادیر کمتری نیز به شکلهای دیگر، ازجمله آمونیوم و اوره قابل جذب هستند. مقدار ازت خاک تحت شرایط مختلف تغییر می کند. عواملی نظیر کشت گیاهان، افزایش کودهای ازت و تغییرات رطوبت به طور مستقیم و پستی و بلندی و شیب زمین به طور غیرمستقیم در میزان ازت خاک مؤثر می باشد (Scott, 2000).
نظر به اینکه کودهای شیمیایی نیتروژن دار نقش مهمی را در تولیدات گیاهی ایفا میکنند، بررسی میزان کاربرد آن برای هر محصول گیاهی از اهمیت بسزایی برخوردار است (Rust, 1988). نیتروژن به طور چشمگیری در رشد رویشی گیاه مؤثر بوده، افزایش تولید اندام های سبزینهای گیاه را موجب می شود. مطالعات کریش و فرانز (Franz, 1977) نشان داده است که افزایش کاربرد سطوح کود نیتروژن باعث افزایش رشد رویشی و اندام سبزینه ای در گیاه می گردد، که در این آزمایش در سطوح بالاتر ازت رنگ سبز برگها تیره تر بود.
لچامو(Letchamo, 1993) بیان کرده است که افزایش سطوح کاربرد کود ازت در بابونه منجر به افزایش رشد اندام های هوایی و افزایش تولید گل شده و در نهایت باعث افزایش تجمع ماده خشک می گردد.
نیتروژن نقش عمدهای در فیزیولوژی گیاه ایفا می کند. در بین ۱۶ عنصر اصلی که در ساختمان گیاه وجود دارد، نیتروژن از نظر فراوانی پس از هیدروژن، کربن و اکسیژن در مکان چهارم قرار گرفته است (Plimmer, 2003).
نیتروژن ورودی به گیاه با صرف انرژی حاصل از فتوسنتز، انرژی حاصل از شکستن پیوندهای مولکولی آدنوزین تری فسفات[۱۰] و با دخالت آنزیم های احیا کننده، به بیش از ۱۰۰ نوع اسیدآمینه مختلف تبدیل می شود و در ادامه، ۲۱ نوع اسیدآمینه موجود در ساختار پروتئین ها از طریق پیوندهای پپتیدی به هم می پیوندند و پروتئین های مختلف گیاهی شامل پروتئین های ذخیره ای، پروتئین های ساختمانی تشکیل دهنده غشاها و اسکلت سلولی[۱۱] ، پروتئین های موجود در غشاهای سلولی، پروتئین های حامل درون سیتوزول[۱۲] و انواع مختلف آنزیم های سلولی از جمله آنزیم های سلولی از جمله آنزیم های دخیل در چرخه های فتوسنتزی را تشکیل می دهد (ملکوتی، ۱۳۷۳).
نیتروژن به مصرف کربوهیدرات ها در اندام های گیاهی کمک می کند وهمان طور که مصرف بیش از اندازه نیتروژن سبب رشد و طویل شدن غیرعادی سلول ها، نازک و کم قطر شدن دیواره های سلولی و در نتیجه کاهش قطر ساقه و احتمال بروز ورس می شود؛ نیتروژن ناکافی نیز سبب انباشته شدن کربوهیدرات ها در سلولهای گیاه، ضخیم تر شدن دیواره های آنها، لیگنینی و چوبی شدن بافتها و افزایش قطر ریشه و ساقه می گردد. همچنین ساختمانهای کربوهیدراتی که به علت کمبود نیتروژن در چرخه ساخت اسیدهای آمینه به کار نرفته اند، می توانند در چرخه تولید آنتوسیانین ها[۱۳] وارد شده و این امر موجب تجمع این رنگدانه در بافت ها و ظهور رنگ ارغوانی و آجری در برگ، دمبرگ و ساقه، به دنبال رنگ پریدگی و زردی گیاه می شود (احمدی، ۱۳۸۳).
هنگامی که نیتروژن کافی در دسترس گیاه باشد، کربوهیدراتهای تولید شده وارد چرخه های ساخت نوکلئوتیدها، اسیدهای نوکلئیک و به خصوص اسیدهای آمینه و پروتئینها گشته و ضمن اینکه در پروتوپلاسم، مواد سلولی بیشتری ساخته می شود، کربوهیدراتها نیز انباشته نمیگردند (ملکوتی، ۱۳۷۳). بنابراین نیتروژن با اندازه سلول، سطح فعال برگ و میزان فعالیت فتوسنتزی گیاه را کنترل میکند (ملکوتی، ۱۳۷۳).
آزمایشات نشان داده است هنگامی که نیتروژن خاک محدود باشد، در اثر افزودن کودهای نیتروژنه به خاک، تولید ریشه توسط گیاه افزایش می یابد (حکمت شعار، ۱۳۷۱). آزمایشات نشان می دهد غلظت زیاد نیتروژن خاک نیز می تواند رشد ریشه ها را محدود سازد. علت این امر را می توان جذب نیترات اضافه توسط گیاه دانست، در این صورت نیترات ها پس از احیاء با هیدراتهای کربن آزاد ترکیب شده و ترکیبات آمینی تشکیل می دهند. این ترکیبات موجب تحریک شدن رشد قسمت تاجی گیاه گشته، لذا میزان انتقال کربوهیدراتها به ریشه کاهش یافته و رشد ریشه محدود می شود (حکمت شعار، ۱۳۷۱).
۱-۴-۲- اثر عناصر غذایی بر راندمان مصرف کود
برای افزایش راندمان مصرف کودهای شیمیایی بایستی دو عامل را در نظر گرفت: ۱- مقدار عنصر مورد نیاز برای گیاه با توجه به توان تولید محصول ۲- مقدار عنصری که خاک می تواند در اختیار گیاه قرار دهد (Belonger, 1997). بالاترین راندمان مصرف کود زمانی حاصل می شود که مقدار عنصری که توسط خاک و کود در اختیار گیاه قرار میگیرد، متناسب با میزان احتیاج گیاه باشد. از راه های تشخیص میزان عنصر در خاک می توان روش آنالیز خاک و گیاه و نیز میزان عکس العمل محصول نسبت به کود مصرفی را نام برد (نوشاد، ۱۳۸۰).
زیفل و همکاران(Zweifel, 1987) راندمان مصرف کود را میزان عملکرد گیاه بر میزان عناصر غذایی مصرف شده توسط کود شیمیایی معرفی کردند. همچنین کارایی مصرف کود را می توان افزایش عملکرد و یا وزن قسمت برداشت شده گیاه زراعی به ازاء هر واحد عنصر مصرفی به صورت کود تعریف کرد ) فتحی، ۱۳۷۵).
ذکر این نکته ضروری است زمانی که راندمان مصرف کود توسط میزان بیوماس تولید شده و یا عملکرد گیاه در ازاء واحد کود مصرفی محاسبه می گردد، تمام فاکتورهایی که روی تولید گیاه مؤثر هستند بایستی مورد نظر قرار گیرد. این عوامل را می توان به چهار گروه اصلی عوامل خاکی مانند بافت و ساختمان خاک، عوامل گیاهی مانند انتخاب ژنوتیپ مناسب، عوامل زراعی مانند تراکم، تاریخ کاشت، آبیاری و مبارزه با علفهای هرز و نهایتا عوامل مؤثر در مدیریت کود شیمیایی مثل زمان کاربرد کود، نحوه کود پاشی و انتخاب نوع کود مصرفی تقسیم کرد (Porasad, 1997).
برای توصیه کود نیتروژن باید عوامل متعددی در نظر گرفته شود. دو عامل تعیین کننده عبارتند از: ۱- مقدار نیاز نیتروژنی محصول با توجه به ظرفیت تولیدی آن ۲- مقدار نیتروژنی که خاک می تواند در اختیار گیاه بگذارد (Savan, 2006) با توجه به موارد فوق نیاز نیتروژنی گیاهان و بازیافت استفاده آنها بسیار متفاوت است. گیاهان دارای ریشه های عمیق به دلیل اینکه می توانند نیتروژن را از اعماق پایین خاک جذب کنند، بهتر از گیاهان با ریشه کوتاه قادر به استفاده از نیتروژن خاک هستند ( Sawan, 2006).
پساب یا فاضلاب:
اگر چه فاضلاب یکی از مشکلات اساسی شهرهای بزرگ و نیز صنایع به شمار میرود، در حقیقت باید آن را یکی از منابع سرشار عناصر غذایی و آب مورد نیاز گیاه دانست. بهره گیری دوباره از این آب یکی از سودمندترین راه های جلوگیری از آلودگی زیست محیطی و همچنین برآوردن نیاز آبی مردم در مناطق خشک و نیمه خشک است. برای استفاده از پساب نیاز است که به کیفیت آن آگاهی داشته و از روش های صحیح مدیریت بهره گرفت. به طور کلی پسابها و فاضلابها اثرات مختلف بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی بر محیط زیست دارند. این اثرات عمدتا ناشی از کیفیت فیزیکی، شیمیایی پسابها و فاضلابهاست که در صورت کاربرد آنها در اراضی به شکل اثرات مختلف در شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک از قبیل نفوذپذیری و ساختمان و میزان جذب عناصر ماکرو و میکرو ظاهر می گردد (منزوی، ۱۳۷۳).
ظاهرا عناصر مضری که گیاه جذب می کند ممکن است تنها به کاهش میزان تولید بیانجامد و مستقیما خطری جدی برای موجودات زنده به همراه نداشته باشد ولی همین عناصر درصورتی که در گیاه جمع شده و از طریق زنجیره غذایی به مصرف انسان و دام برسد می تواند مشکلاتی را در بر داشته باشد.
از فاضلابها و پسابهای شهری و صنعتی، پس از تصفیه و رساندن آن به مرز استاندراد می توان در آبیاری کشتزارها، پارک ها،جنگل ها، در پرورش ماهی و مصارف صنعتی بهره بردای نمود. با اعمال مدیریت صحیح در استفاده از فاضلابها و پسابها ازجمله تطبیق خصوصیات فیزیکی وشیمیایی آنها با استانداردهای ارائه شده بین المللی، بررسی و شناخت عناصر غذایی آنها، بررسی وضعیت خاک از نظر اسیدیته، شوری و املاح موجود در فاضلاب و پساب و بالاخره منابع آلوده کننده آنها، می توان از مزایای بالقوه این منابع به نحوه شایسته و مطلوبی استفاده کرد (دانشور، ۱۳۷۱).
۱-۵-۱- پیشینه مصرف پسابها و فاضلابها
پالایش و تصفیه فاضلاب به صورت امروزی دارای تاریخچه نسبتا کوتاهی می باشد. پس از جنگ جهانی دوم در نتیجه توسعه صنایع و شهرها، خطر آلودگی محیط زیست و همچنین افزایش نیاز، تصفیه فاضلاب با شدت بی سابقه ای مورد توجه قرار گرفت و همزمان با آن روش های بسیاری برای تصفیه فاضلاب ها و پسابها پیشنهاد و به کار گرفته شد (منزوی، ۱۳۷۳).
اولین کسی که به خواص مفید فاضلاب و پساب در کشاورزی اشاره نمود شخصی به نام لیبیگ[۱۴] بود که مصرف آن را برای آبیاری در مزارع توصیه کرد. امروزه فاضلاب بسیاری از شهرها به عنوان آب آبیاری در تهیه محصولات کشاورزی استفاده می شود که به عنوان مثال می توان به استفاده از فاضلاب و پساب در کالیفرنیا جهت آبیاری اراضی کشاورزی و نیز کاربرد فاضلاب و پساب از فعالیت هفت میلیون نفر در آلمان در مزارع اشاره نمود (حسینیان، ۱۳۷۵).
دلایل جمع آوری، تصفیه و استفاده مجدد از پساب عبارتند از: افزایش سطح آبهای زیرزمینی، آلودگی آبهای زیرزمینی، حفظ محیط زیست، تأمین آب، تأمین عناصر غذایی برای رشد گیاه.
۱-۵-۲- ویژگی های پساب ها و فاضلاب ها