مدیریت تغذیه ای ریز مغذی ها

در تغذیه گیاهی عناصر ضروری برای رشد گیاه که در مقادیر بسیار کم مورد نیاز گیاه هستند بنام عناصر میکرو یا ریز مغذیها معروفند عناصر ،آهن ،روی منگنز بور و مس مهمترین عناصر این گروه هستند که کمبود آنها اغلب رشد و تولید گیاهی را مخصوصاً در شرایط خاک های آهکی با مشکل مواجه میکند کمبود عناصر ریزمغذی به ویژه آهن و روی به دلایل متعدد از جمله آهکی بودن خاک های کشاورزی کشور ما بالای خاک وجود یون بیکربنات در آبهای آبیاری کاهش کیفیت آب آبیاری به علت افزایش شوری ناشی از تشدید خشکسالیهای پی درپی کمی مواد آلی خاک، مصرف نامتعادل کود مانند کودهای فسفاته و ازته و عدم مصرف کودهای محتوی عناصر ریزمغذی عمومیت دارد (ملکوتی و همکاران (۱۳۸۳) کمبود عناصر معدنی ضروری به خصوص عناصر میکرو یکی از مشکلات تولید طی چند دهه اخیر بوده است که از دلایل آن میتوان برداشت محصول به خصوص با استفاده از واریته های پربار استفاده وسیع کودهای شیمیایی و بهم زدن نسبت بین عناصر، آبشویی عناصر میکرو و کاهش استفاده از کودهای دامی را نام برد در بسیاری موارد کمبود عناصر میکرو عامل محدود کننده تولید محصولات کشاورزی میباشد هرچند که نیاز به عناصر میکرو در مقادیر کم میباشد اما آنها برای رشد گیاه بسیار حیاتی هستند.

آهن به عنوان مهمترین ریزمغذی

معمولاً در مورد عناصر ریزمغذی شرایطی که باعث تسهیل جذب آنها میشود یا شرایطی که باعث کمبود این عناصر میگردد برای اغلب این عناصر تقریباً یکسان میباشد این مطلب بیانگر آن است که شرایط اقلیمی و ادافیکی که باعث کمبود آهن میشوند کمبود سایر عناصر میکرو را نیز باعث میگردند ولی چون شرایط جذب و انتقال آهن نسبت به دیگر عناصر میکرو حادتر است کمبود ابتدا و به صورت بیشتر برای آهن رخ میدهد در حالی که کمبود ریزمغذی های دیگر نیز محتمل است.

شاخص ترین عنصر در بین عناصر میکرو آهن میباشد که از مهمترین عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان است و شرایط جذب و انتقال آن در گیاه و در بین عناصر غذایی همانطور که گفته شد تقریباً ویــژه میباشد. لذا در مدیریت زراعی ما اگر بتوانیم بر مشکل کمبود آهن فائق آییم به احتمال زیاد کمبود دیگر عناصر ریز مغذی نیز برطرف خواهد شد. به طور کلی کشور ما دارای خاکهای زراعی با مقادیر متوسط تا بالای آهک میباشد که این میتواند بسته به شرایط باعث کمبود آهن و دیگر ریزمغذی ها در محصولات تولیدی گردد.

این کمبود مسلماً میتواند از طریق زنجیره غذایی منجر به کمبود ریز مغذیها و ناهنجاریهای مرتبط در دام و انسان نیز گردد در گیاهان کمبود آهن به صورت رنگ زرد و گاهی سفید در برگها بروز میکند و به طور کلی از آنجایی که در بین کاتیونهای ریز مغذی ابتدا کمبود آن محسوس و نمایان میشود به عنوان کلروزه آهکی نیز معروف است کلروز یک ویژگی مرتبط با برگها و سیستم فتوسنتزی گیاه است که به سبب کاهش غلظت کلروفیل در اثر کاهش سنتز و یا افزایش روند تجزیه آن رخ میدهد.

کمبود آهن یک عارضه معمول و یک عامل محدود کننده رشد در بسیاری از گیاهان باغی و زراعی است. با وجود آنکه آهن معمولاً در مقادیر زیاد در خاک وجود داشته و در بین ریز مغذیها بیشترین مقدار را در پوسته زمین دارد ولی معمولاً دسترسی آن برای گیاهان بسیار کم است، چرا که فرم قابل جذب آن به صورت Fetah بوده در حالی که قسمت عمده آهن در خاک به فرم Fest میباشد. فرم مهم و موثر فیزیولوژیکی آهن به صورت احیایی یعنی Fe میباشد که نسبتاً محلول بوده ولی از طرف دیگر تحت تأثیر بسیاری از عوامل به راحتی به آهن ۳ اکسید شده و رسوب مینماید. وقتی pH خاک خنثی و یا قلیایی است قسمت عمده یا همه آهن به شکل اکسیدی (Fe) میباشد که نامحلول و تقریباً غيــر قابل دسترس برای گیاهان میباشد تحت چنین شرایطی آهن به سادگی با دیگر آنیونها از قبیل فسفاتها، کربناتها و هیدروکسید ترکیب میگردد.

به هر حال گیاهان هر دو شکل آهن فروز ((۲) و فریک (۳) را میتوانند جذب کنند. در طول هزاران و میلیونها سال گیاهان مکانیسمهای بهبود جذب آهن را در خود تکامل داده اند تا بتوانند به کمبود آهن تحت بسیاری از شرایط نامساعد محیطی فایق آیند گیاهان چندین مکانیسم جذب ممکن است در این زمینه داشته باشند که یکی از این مکانیزمها تشکیل کلات است که در آن گیاه ترکیباتی بنام سیدروفورها را آزاد میکند که به آهن باند شده و باعث بهبود حلالیت و شرایط جذب آن میشوند. همچنین این مواد میتواند از باکتریها نیز ترشح شده و به حلالیت و جذب آهن کمک کند.

مکانیسم دیگر درگیر در جذب آهن انتشار پروتون ( ) و دیگر مواد احیا کننده توسط ریشه گیاه است که باعث کاهش pH محیط ریشه و به نوبه افزایش حلالیت و جذب کاتیونهای ریز مغذی مخصوصاً در مورد آهن میگردد. از این نظر انتخاب فرم نیتروژن کاربردی نیز بسیار مهم است تغذیه نیتروژنی آمونیومی باعث افزایش انتشار پروتون بوسیله ریشه ها شده که باعث کاهش اسیدیته و بهبود جذب آهن میگردد

در حالی که نیتروژن نیتراتی باعث افزایش pH محیط ریشه میشود و مشکل تغذیه آهن ممکن است حادتر گردد. ریشههای جدید و ریشههای موئین در جذب آهن فعالیت بیشتری دارند. لذا حفظ سیستم ریشه ای سالم از اهمیت زیادی برخوردار است و از این نظر هر عاملی که با نمو و توسعه ریشه اختلال ایجاد کند باعث مختل شدن جذب آهن نیز میگردد.

در زمان ظهور علائم کمبود و وقتی علائم کمبود آهن در روی گیاه قابل مشاهده می گردد، گیاه میتواند با کاربرد برگی آهن تیمار گردد ولی بهترین ،عمل ممانعت یا پیشگیری از بروز کمبود آهن .است. لذا تولید کننده بایستی علت اصلی کمبود را تشخیص دهد تا بتواند آن را به درستی مهار کند تا از بروز مشکل در آینده پیشگیری کند اغلب کمبود آهن بیانگر تأمین غیر کافی آهن نیست.

این مسئله ممکن است در ارتباط با شرایط مختلفی باشد که بر دسترسی آهن اثر میگذارد، مانند سطوح کربنات و بی کربنات در خاک، میزان ،شوری رطوبت خاک دمای خاک غلظت دیگر عناصر مانند ریزمغذیهای رقیب، فسفر، کلسیم و غیره ارزیابی این فاکتورها و اصلاح آنها میتواند باعث صرفه جویی مقدار زیادی پول در مورد کاربردهای غیر ضروری و غیر موثر آهن گردد.

کمبود آهن یکی از مهمترین نارسائیهای تغذیه ای است که عملکرد و کیفیت محصولات را تحت تأثیر قرار میدهد بسیاری از گیاهان باغبانی و همچنین زراعی مانند انواع گیاهان زینتی، سیب، گلابی، مرکبات، جو، ذرت، لوبیا، و ... به راحتی تحت تأثیر کمبود نسبی آهن قرار میگیرند. کمبودهای شدید آهن ممکن است باعث از بین رفتن کامل گیاه گردند کلروزه آهن یک مشکل جهانی است و هنوز راه حل کاملی برای رفع آن وجود ندارد ملکوتی و همکاران، ۱۳۸۷. شاید به جرأت بتوان گفت که استفاده از گیاهان و ارقام مقاوم مهمترین و بهترین روش غلبه بر این مشکل باشد. کمبود مواد آلی در خاک خشکی خاک و فعالیت پایین بیولوژیکی در محیط ریشه نیز از دیگر دلایل کمبود آهن میتواند باشد.

همانطور که گفته شد گیاهان روشها و مکانیسمهای کمکی مختلفی جهت جذب آهن دارند که این همان بحث تفاوت ارقام را میرساند یعنی اینکه توانایی گیاهان و ارقام مختلف در بکارگیری تکنیک های موثر جذب آهن با هم فرق میکند در گیاهان مختلف این امر میتواند از طریق فعالیت پمپ هیدروژنی باشد که منجر به اسیدی تر شدن محیط ریشه و حلالیت بیشتر ترکیبات نامحلول یا کمتر محلول آهن میگردد و یا ممکن است از طریق فعال شدن سنتز و ترشح سیدروفورها در گراسها و گرامینه ها باشد که این ترکیبات آلی در شرایط کمبود آهن از طریق ریشه به محیط بیرون ترشح شده و با باند شدن به آهن (Fe) موجبات جذب و انتقال آن به داخل گیاه و استفاده از آن را فراهم می آورد.

آهن اغلب به فرم سولفات آهن ۲ و یا کلاتهای آهن برای رفع کمبود آهن بکار میرود. سولفات آهن ۲ (FeSO4) حاوی حدود ۲۰ آهن است. این کود ارزان بوده و مخصوصاً برای کاربرد برگی استفاده میشود. این فرم آهن در کاربرد خاکی اغلب غیر موثر است مخصوصاً در pH بالای ۷، چرا که آهن آن سریعاً به آهن ۳ تبدیل شده و به شکل اکسید آهن رسوب مینماید.

طی چند دهه گذشته ترکیبات کلاتی آهن نقش مهمی در رفع کمبود آهن در محصولات داشته اند. از این نظر ترکیبات متنوعی به صورت مصنوعی وارد بازار شدهاند که مهمترین آنها کلات -Fe EDTA میباشد که مناسب محلولپاشی ،است و کلات Fe-EDDHA که بیشتر مناسب مصرف خاکی یا همراه آب آبیاری است. به هر حال در یک مدیریت دقیق و علمی مزرعه یا باغ روشهای متعددی برای بهبود وضعیت تغذیه ای ریز مغذیها مخصوصاً آهن وجود دارد که مهمترین آنها استفاده از ارقام مقاوم، اضافه کردن مواد آلی به خاک استفاده از کودهای آلی و بیولوژیک، کاهش pH آب آبیاری و در نهایت استفاده از آمینو کلاتها و یا کلاتهای سنتزی میباشد.

سکوسترینها از دیگر عوامل کلات کننده میباشند مانند EDTA و EDDHA که این مواد باعث تسهیل دسترسی ریشههای گیاه و یا سلولهای گیاه در محلول پاشی به آهن و دیگر ریز مغذی ها میگردد اتیلن دی آمین دی هیدروکسی فنیل استیک اسید (EDDHA) از مهمترین این مواد بوده که باعث کلاته شدن آهن ۳ ظرفیتی شده و در خاکهای آهکی استفاده میشود و معمولاً قیمت بالایی دارد. اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (EDTA) نیز برای کلاته شدن آهن ۳ ظرفیتی بکار میرود. از این کود در شرایط غیر خنثی و در کودهای محلول و آبکشت استفاده می.شود. و در جذب دیگر ریز مغذیها نیز کاربرد دارد اتیلن تترا آمین پنتا استیک اسید (DTPA) نیز یک عامل کلاته کننده آهن است.

کلاتهای آهن ترکیباتی هستند که یونهای فلزی را مثل) (آهن پایدار می کنند و آنها را از اکسیداسیون و رسوب شدن محافظت مینمایند کلاتهای آهن حاوی ۳ جزء هستند:

- یونهای آهن ۳

- یک کمپلکس مانند EDDHA DTP EDTA اسیدهای آمینه اسیدهای هیومیک و فولویک و یا سیترات

- یونهای سدیم و یا آمونیوم

کلاتهای مختلف یونهای آهن را با شدتها و قدرتهای مختلفی در سطوح pH مختلف نگه میدارند. آنها همچنین از نظر امکان و یا سهولت جایگزینی بوسیله یونهای رقیب با هم فرق میکنند مثلاً در غلظتهای بالا یونهای کلسیم و یا منیزیم ممکن است جایگزین یونهای کلاته شده فلزی گردند.