نقش عنصر فسفر در گیاه و کشاورزی

تاریخ : 1399/11/6

فسفر (P) عنصری ضروری برای تمام موجودات زنده است. درختان برای رسیدن به رشد طبیعی و بلوغ نیاز مبرم به فسفر دارند. فسفر نقش اساسی در فتوسنتز، تنفس، ذخیره و انتقال انرژی، تقسیم سلولی، بزرگ‌شدن سلول و بسیاری دیگر از فرآیندهای موجود در گیاه را دارد. برای تکمیل چرخه تولید طبیعی در گیاهان فسفر باید وجود داشته باشد.

 

برای خرید  فسفر آلی بایوگانو با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

 

نقش حیاتی فسفر در گیاهان

 

فسفر جزئی از ساختار اسید نوکلئیک گیاهان است که سنتز پروتئین را تنظیم می کند. بنابراین، P عنصر فسفر در گیاه این عنصر جزء عناصر ضروری برای رشد گیاه محسوب می‌شود و در همه سلول­‌های زنده گیاهی و حیوانی وجود دارد.

فسفر برای رشد ریشه بسیار مهم است از این رو سالانه باید قبل از کاشت یا در زمان کاشت محصولات زراعی در منطقه ای که بذر جوانه می­ زند استفاده شود. همچنین به علت عدم تحرک فسفر در خاک برای جذب فسفر باید آن را باید در تماس با سیستم ریشه قرار بدهیم.

از جمله عوامل اصلی جهت در دسترس بودن میزان فسفر بالا در خاک برای گیاهان شامل: غلظت یون فسفات در محلول خاک و توانایی خاک جهت باز گرداندن آن به محلول خاک در هنگام برداشت توسط ریشه گیاه است. که اصطلاحا ظرفیت بافری خاک گفته می­ شود.

گیاهان فسفر را از محلول خاک به صورت یون HPO4-2 یا H2PO-4 جذب می‌کنند نسبت جذب این دو شکل توسط pH خاک تعیین می‌شود.

در pH بالاتر خاک، بیشتر HPO4-2 را جذب می‌کند. از آنجا که غلظت فسفر در محلول خاک کم است، گیاهان اکثراً از جذب فعال در برابر شیب غلظت استفاده می‌کنند (یعنی غلظت P در ریشه ها نسبت به محلول خاک بیشتر است)  به همین جهت شیب غلظت به سمت ریشه می‌باشد.

در تقسیم سلولی و رشد بافت جدید و رشد مناسب ریشه و بهبود میوه دهی بسیار مهم است. همچنین فسفر در افزایش مقاومت در برابر بیماری های گیاهی (مخصوصا نماتد) نقشی مهم دارد.

فسفر در ساختار دیواره سلولی گیاهان، در گرفتن و تبدیل انرژی خورشید به ترکیبات گیاهی، ارتباط بین رشته های DNA و RNA  نقشی اساسی دارد.

علاوه بر این، عنصر فسفر می تواند در انتقال انرژی در گیاهان نقش ویژه ای داشته باشد. به منظور رشد طبیعی گیاه ، فتوسنتز، ذخیره و انتقال انرژی نقش این عنصر بسیار پررنگ می باشد. بدون وجود فسفر کافی ، گیاهان قادر به انجام چرخه زندگی خود نخواهند بود.

فسفر یک جزء مهم DNA است که شامل اطلاعات ژنتیکی همه موجودات زنده است. همچنین این عنصر بخش مهمی از RNA است که کد ژنتیکی ساخت پروتئین و سایر ترکیبات مورد نیاز برای تشکیل ساختار گیاهان را می خواند.

به طور کلی ساختار DNA و RNA از فسفر تشکیل شده است و همین امر موجب می‌شود که گیاه برای ادامه‌ی حیات به این عنصر وابستگی بیشتری داشته باشد. علاوه بر این فسفر برای اجزای ATP بسیار مهم است ATP در طول فتوسنتز تشکیل می‌شود و فسفر بخشی از ساختار آن را تشکیل می‌دهد.

این ماده می‌تواند سبب پردازش مواد مغذی برای رشد گیاه شود. بعلاوه فسفر باعث تعادل عناصرکم مصرف در برگ توسط فسفر ریشه، توسعه و تحریک شدن ریشه، افزایش ساقه و استحکام ساقه، شکل‌گیری گل و تولید بذر، یکنواخت‌تر و زودرس‌تر شدن محصول و بهبود در کیفیت محصول از جمله اهمیت و مزایای عنصر فسفر می باشد.

 

کمبود فسفر در گیاه

 

تشخیص کمبود فسفر در گیاه از کمبود سایر اجزا مانند نیتروژن و پتاسیم دشوارتر است. در مراحل رشد اولیه گیاه، معمولاً گیاه علائم خاصی از کمبود فسفر، نسبت به سایر کمبودهای دیگر، نشان نمی‌دهد. وقتی که کمبود فسفر واضح شد، برای اصلاح محصول سالیانه بسیار دیر شده‌است. برخی از گیاهان مانند ذرت، زمانی که کمبود فسفر پیش می‌آید تغییر رنگ غیرعادی از خود نشان می‌دهند. علائم کمبود فسفر در گیاهان معمولاً رنگ آن‌هاست، در برگ‌ها رنگ به‌سمت سبز مایل به آبی تیره می‌رود و رنگ ساقه نیز به‌سمت بنفش تغییر می‌یابد. درجه بنفش بودن ساقه به ساختار ژنتیکی گیاه مربوط است، در برخی از هیبریدها میزان تغییر رنگ به‌مراتب بیشتر است. بروز رنگ بنفش به‌علت انباشت قندهایی است که باعث سنتز آنتوکیانین می‌شود (رنگدانه بنفش) و در برگ‌های گیاه موجود است.

فسفر تحرک زیادی در اندام‌های گیاه دارد، وقتی کمبود آن ایجاد می‌شود، از بافت‌های پیر به‌سمت بافت‌های جوان و قسمت‌هایی که در حال رشد فعال هستند حرکت می‌کند. در نتیجه، واکنش‌های گیاهی به فسفر سریعاً در گیاه مشاهده می‌شود. زمانی که یک گیاه در حال بلوغ است، فسفر به‌سمت قسمت‌های تولید میوه حرکت می‌کند، در این قسمت‌ها برای تولید دانه و میوه به انرژی بالایی نیاز است. کمبود فسفر در مراحل انتهایی رشد گیاه بر روی رشد دانه و تکمیل رشد محصول تأثیر می‌گذارد. درصد کلی جذب هر یک از مواد مغذی در مراحل انتهایی رشد در فسفر نسبت به نیتروژن و پتاسیم بیشتر است.

 

از جمله علامت‌های کمبود عنصر فسفر در گیاه می‌تون به موارد زیر اشاره کرد:

 

افزایش رشد طولی گیاه

کاهش رشد شاخه های جانبی گیاه

ریزش و زرد شدن برگ ها

قرمز و ارغوانی حاشیه ی برگ گیاهان

کاهش انبارداری میوه

کاهش کیفیت میوه

کاهش گل دهی

 

 

روش های تشخیص دقیق کمبود فسفر در گیاه

 

از طریق روش‌های زیر می‌توان کمبود عنصر فسفر را تشخیص داد:

آنالیز خاک

آنالیز گیاه

مشاهده علائم ظاهری

 

فسفر در خاک

 

میزان کل فسفری که در بالاترین سطح از خاک وجود دارد، کم است، این مقدار به حدود ۰٫۶٪ می‌رسد. مقدار متوسط نیتروژن در این شرایط ۰٫۱۴٪ و مقدار پتاسیم ۰٫۸۳٪ است. محتوای فسفر در خاک‌ها بسیار متنوع است، در دشت‌های ساحلی اقیانوس اطلس و خلیج‌های آن که خاک شنی دارند مقدار P2O5 به کمتر از ۰٫۰۴٪ رسیده و حتی در بعضی خاک‌ها مقدار فسفر به بیش از ۰٫۳٪ می‌رسد. عواملی که میزان فسفر را در خاک تحت تأثیر قرار می‌دهند شامل:

نوع ماده اولیه‌ای که خاک از آن بوجود آمده است

درجه هوادیدگی و فرسایش خاک

شرایط آب‌وهوایی

برداشت محصول و حاصل‌خیزی خاک

 

فسفر ارگانیک

 

شکل‌های طبیعی فسفر در خاک به‌صورت آپاتیت (منبع اصلی انواع فسفرها)، ترکیبات فسفات‌های آهن و آلومینیوم و فسفری که بر روی ذرات رس جذب می‌شود، یافت می‌شوند. قابلیت حل‌شدن ترکیبات فسفر مانند فسفرهای ارگانیک به‌شدت کم است و فقط مقدار خیلی کمی از فسفر خاک به حالت محلول در می‌آید. در انواع خاک‌ها، در هر هکتار، کمتر از ۰٫۵ کیلوگرم فسفر محلول وجود دارد،‌ حتی در برخی از خاک‌ها این مقدار کم‌تر است.

به‌کمک کوددهی کافی فسفر و مدیریت خاک/محصول، فسفر محلول در خاک را می‌تواند به‌اندازه کافی و به‌سرعت بالا برد تا تولید محصولات کشاورزی به حد بهینه خود برسد.

 

دسترسی به فسفر خاک

 

فسفر محلول، چه از طریق کودک و چه از طریق هوادیدگی طبیعی بدست آمده باشد، با رس، آهن و ترکیبات آلومینیوم موجود در خاک واکنش می‌دهد. در نتیجه در فرآیند تثبیت فسفر، مقدار فسفر قابل دسترس کاهش می‌یابد. به‌علت وجود فرآیندهای تثبیتی، حرکت فسفر در اغلب خاک‌ها بسیار ناچیز است (کمتر از ۲٫۵ سانتی‌متر)، این ماده نزدیک به منشأ تولیدی‌اش باقی می‌ماند. همچنین گیاهان تنها قادرند که پس از کوددهی فسفر، در اولین فصل زراعی، تنها ۲۰٪ از کود فسفر را جذب نمایند. در نتیجه، مقداری از فسفر توسط آب‌شویی به‌هدر می‌رود. مقدار ثابتی از فسفر که در اطراف منطقه ریشه باقی می‌ماند کم‌کم در اختیار محصولات قرار می‌گیرد. فرسایش خاک و حذف محصولات کشاورزی دلایل اصلی از بین رفتن فسفر در خاک است.

 

عوامل دسترسی به فسفر در خاک

 

pH خاک

 

در خاک‌های آهکی با pH حدود ۸، فسفر تبدیل به فسفات کلسیم محلول شود. در شرایط اسیدی، فسفر به‌شکل فسفات‌های آلومینیوم و آهن رسوب می‌کند که حلالیت کمی دارند. بیشترین قابلیت دسترسی به فسفر در حالت کلی در محدوده pH بین ۶ تا ۷ اتفاق می‌افتد. این موضوع یکی از مزایای آهکی‌کردن خاک‌های اسیدی است. باقی‌ماندن pH خاک در این محدوده موجب افزایش حضور یون -H2PO4 می‌شود،‌ این یون نسبت به یون +HPO4 که در pH های بالای ۷ تولید می‌شوند، توسط گیاه به راحتی جذب می‌شوند.

 

تغذیه متعادل محصول

 

وجود منابع کافی از سایر مواد مغذی در گیاه باعث می‌شود که جذب فسفر از خاک افزایش یابد. با استفاده از نیتروژن به شکل آمونیوم به‌همراه فسفر میزان جذب فسفر از کود افزایش می‌یابد. این حالت نسبت به زمانی که از کود فسفر به‌تنهایی استفاده می‌شود یا کودهای نیتروژن و فسفر هر کدام جداگانه به‌کار گرفته می‌شوند، کارایی بیشتری در جذب فسفر دارد. استفاده از گوگرد اغلب میزان دسترسی به فسفر در خاک طبیعی را افزایش می‌دهد،‌ این در شرایطی است که فسفر به شکل فسفات کلسیم موجود باشد.

 

ماده ارگانیک

 

خاکی‌هایی که از ماده ارگانیک غنی‌اند حاوی مقادیر قابل توجهی از فسفر ارگانیک (مشابه با نیتروژن ارگانیک) هستند که به‌شکل معدنی است و برای رشد گیاه به‌راحتی در دسترس هستند. برای افزودن ذخیره فسفر، ماده ارگانیک به‌عنوان عامل تعدیل‌کننده با آهن ترکیب می‌شود، در نتیجه از تشکیل فسفات آهن غیرمحلول جلوگیری می‌شود. استفاده زیاد از مواد ارگانیک مانند کود، بقایای گیاهی یا محصولاتی که کود سبز به‌شمار می‌روند برای خاک‌هایی که مقدار pH بالایی دارند، نه‌تنها مقدار ذخیره فسفر خاک را زیاد می‌کند، بلکه به‌خاطر عملیات تجزیه، ترکیبات اسیدی را فراهم می‌آورد، در نتیجه دسترسی به شکل‌های معدنی فسفر در خاک افزایش می‌یابد.

 

انواع رس

 

ذرات رس تمایل دارند که فسفر را در خاک نگه‌دارند یا به تثبیت آن بپردازند. در نتیجه، خاک‌هایی که بافت نرم دارند مانند خاک‌های لوم رسی، نسبت به خاک‌های شنی با بافت درشت، قادرند مقادیر بیشتری از فسفر را در خاک تثبت کنند. رس‌های نوع 1:1 (کائولینیت) دارای ظرفیت تثبیت بیشتری نسبت به رس‌های نوع 2:1 (مونت‌موری‌لونیت، ایلیت، ورمی‌کولیت) هستند. خاک‌هایی که تحت بارش زیاد و دماهای بالا قرار می‌گیرند مقادیر زیادی از رس‌های کائولینیت دارند، در نتیجه نسبت به رس‌های نوع 2:1 ظرفیت تثبیت بالاتری در مورد فسفر دارند. دمای بالا و بارندگی زیاد موجب افزایش مقدار آهن و اکسیدهای آلومینیوم در خاک می‌شود که در تثبیت فسفر موجود در این خاک‌ها شرکت می‌کنند.

 

زمان استفاده از کود فسفر

 

با افزایش زمان تماس فسفر محلول و ذرات خاک، میزان تثبیت فسفر هم افزایش می‌یابد. در نتیجه، برای افزایش تأثیر کود فسفر عموماً باید این کود را در فاصله زمانی کوتاهی قبل از کاشت محصول به خاک وارد کرد. این روش روی خاک‌هایی که ظرفیت تثبیت فسفر بالایی دارند به‌خوبی چاره‌ساز است. در دشت‌های ساحلی، کودها ممکن است چند ماه قبل از کاشت استفاده شوند،‌ در این حالت دسترسی به کود فسفر برای محصول یا کم نمی‌شود و یا تغییرات آن بسیار ناچیز است. در خاک‌هایی که ظرفیت تثبیت بالایی برای فسفر دارند، نسبت به خاک‌های کم ظرفیت، استفاده از کود فسفر در کشت‌های ردیفی موجب افزایش راندمان استفاده از کودهای فسفری می‌شود.

 

دما، تهویه، رطوبت و تحکیم خاک

 

وقتی دما خاک و میزان تهویه آن کاهش می‌یابد، جذب فسفر توسط گیاه کم می‌شود. در هوای سرد کودهای آغازین که دارای فسفر محلول در آب هستند، به احتمال زیاد بیشتر موجب افزایش رشد محصول می‌شوند. رطوبت و تحکیم مازاد خاک موجب کاهش اکسیژن خاک شده و توانایی ریشه‌های گیاه را برای جذب فسفر خاک کم می‌کنند. تحکیم میزان هوای خاک را کم کرده و فضای متخلخل در اطراف ریشه را کاهش می‌دهد. نتیجه آن می‌شود که جذب فسفر و رشد گیاه نیز با مشکل مواجه می‌گردد. همچنین خاک‌هایی ک با تحکیم مواجه هستند، میزان حجمی از خاک را که ریشه توانایی نفود در آن دارد کاهش داده و در نتیجه دسترسی ریشه به فسفر خاک کم می‌شود.

 

آزمون سطح فسفر خاک

 

واکنش گیاه به کود فسفر در خاک‌هایی که فسفر آزمایشی اندکی دارند نسبت به مقدار زیاد آن،‌ هم قوی‌تر و هم با تعداد دفعات بیشتر است. با این حال، برداشت محصول با سطوح آزمایشی بالایی از فسفر معمولاً بیشتر است. واکنش به کود فسفر در خاک‌هایی که مقدار بالایی از آن دارند در حال افزایش است. برای اطمینان از تولید محصول بهینه باید سطح فسفر موجود در خاک را بالا نگه‌داشت.

 

علائم کمبود فسفردر گیاه های مختلف

 

ذرت، سورگوم و دانه ریزها

 

علائم کمبود فسفر در گیاه ذرت، سورگوم و دانه ریزها شبیه یکدیگر است. شدت بینابینی کمبود، سبب کاهش رشد می­شود اما علائم برگی قابل تشخیص، ایجاد نمی­کند. کمبودهای شدیدتر معمولا سبب ارغوانی یا قهوه ای شدن برگ­ها می­شود. این علائم از نوک برگ­­های مسن شروع شده و به سمت برگ­های جوان گسترش می­یابد. در ذرت و سورگوم رنگ ارغوانی کاملا واضح است ولی در دانه ریزها و در برخی لاین­های اصلاح نشده سورگوم و ذرت، رنگ ارغوانی ایجاد نمی­­شود و همچنین قهوه­ای شدن نوک برگ در مرکبات دیده می­شود. این علائم در جو دو سر و گندم به خوبی دیده می­شود.

در بیشتر ارقام تجارتی ذرت رنگ ارغوانی علامت مشخصه کمبود فسفر است. وضعیت فسفر در گیاهان را باید در مراحل اولیه­ی رشد مورد بررسی قرار داد. یک بوته­ی جوان کمبود شدید فسفر را نشان می­دهد و به ندرت قادر خواهد بود از شرایط کمبود فرار کند. در نتیجه علائم تا زمان بلوغ ادامه خواهد یافت.

 

علائم کمبود فسفر در گیاه پنبه چگونه است؟

 

برگ­های فقیر از فسفردر پنبه برخلاف برگ­های فقیر از نیتروژن سبز تیره است. در شرایط کمبود، فسفر از بافت­های مسن گیاه به سمت بافت­های جوان منتقل می­شود. علاوه بر رنگ سبز تیره و کاهش اندازه­ برگ یکی از بارزترین علائم کمبود فسفر، کوتولگی بوته ­های پنبه است.

در شرایط کمبود فسفرتوان گیاه برای تولید کربوهیدرات­­ها و همچنین تعداد غوزه­ها به شدت کاهش می­یابد. بنابراین در شرایط کمبود فسفر، رشد و عملکرد گیاه کاهش می­یابد. کمبود شدید فسفر علاوه بر کاهش تعداد غوزه­های پنبه بلوغ آنها نیز، با تأخیر مواجه می­شود.

در واقع درگیاهان فقیر از فسفر، زمانی گلها ظاهر می­شود که در گیاهان دارای فسفرکافی، غوزه­های توسعه یافته، باز شده اند. این تأخیر در گلدهی، باردهی و بلوغ نهایی غوزه­ها، در نتیجه­ی کمبود فسفر، در مواقعی که سرخرطومی غوزه شایع است مشکل بسیار جدی به همراه خواهد داشت. حتی در صورت محتمل نبودن خسارت مربوط به آفت، غوزه­های باز شده قبل از تاریخ معمول بلوغ، به طور کامل توسعه نخواهند یافت. کاهش کیفیت پشم، کاهش تعداد غوزه­ها و در پی آن، کم شدن تعداد دانه و الیاف از اثرات کمبود فسفر در بوته­های پنبه است.

 

بقولات

 

علائم اصلی کمبود فسفر در بقولات، شامل کاهش سرعت رشد، کوچک شدن برگچه­ها، سبز تیره یا سبز آبی شدن برگها و تأخیردر بلوغ است. کمبود فسفر، سبب تأخیر در گلدهی و بلوغ می­شود.  همچنین در شرایط کمبود شدید فسفرساقه­ی بیشتر بقولات قرمز می­شود. این رنگ در شرایط کمبود فسفر و به سبب اختلال در مصرف و انتقال کربوهیدراتها قابل تشخیص است. انباشته شدن قند­ها منجر به تولید رنگدانه­ی قرمز آنتوسیانین می­شود. کمبود فسفر همچنین سبب کاهش تعداد و کارایی باکتری­های گره ساز می­شود. معمولا رنگ سبز تیره در برگ­ها نشان­دهنده­ی فقر بقولات از فسفر است.

 

علائم کمبود فسفر در گیاه سیب زمینی

 

کمبود فسفررشد بوته­ های سیب­زمینی را کاهش می­دهد. گیاهان فقیر از فسفر لاغر و کوچکتر از اندازه­ی طبیعی می­باشند. ایجاد لکه­ های قهوه ­ای در بافت گوشتی غده­های سیب­زمینی ممکن است به دلایل دیگری بجز کمبود فسفر(مثلا بیماریهای ویروسی یا خسارت ناشی از گرما یا سرمازدگی) نیز باشد.

 

سبزی­ ها

 

به دلیل نقش فسفر در انتقال انرژی مورد نیاز رشد، در گیاهانی که در خاک­های دچار کمبود فسفر رشد می­کنند، ابتدا رشد ریشه متوقف شده و در پی آن رشد شاخسار کاهش یافته و بلوغ گیاه به تأخیر می­­افتد. علائم اولیه کمبود فسفردرگوجه فرنگی، ایجاد رنگ قرمز در قسمت زیری برگ­هاست.

 

درختان میوه و هسته دارها

 

علائم کمبود فسفردر اواخر تابستان بعد از کامل شدن رشد رویشی فعال کمتر مشخص می­شود. در این دوره مقدار فسفرجذب شده به وسیله­ی ریشه­ها به صورت کند و پیوسته با نیاز گیاه همخوانی دارد. بنابراین بهترین زمان برای ارزیابی علائم کمبود فسفر اوایل فصل یعنی در دوره­ی رشد رویشی فعال است.

 

علائم کمبود فسفر در گیاه میوه ریزها و انگور چیست؟

 

کمبود فسفر سبب می­شود تا برگ این گیاهان به رنگ سبز تیره تا ارغوانی در آید. کاهش اندازه­ی برگ، پیچ خوردگی و خشکی برگ­ها نیز از علائم کمبود فسفر در این گیاهان است.

 

مرکبات

 

تاثیرکمبود فسفربرکیفیت مرکبات قابل مشاهده است. درشرایط کمبود میوه­ها بزرگ، خشن و بدشکل می­شوند. پوست میوه ضخیم و مرکزمیوه توخالی می­شود و مقدار اسید موجود درمیوه­ی درختان مبتلا به کمبود فسفر بسیار زیاد است. درختان دچارکمبود فسفر، جهش بهاره ضعیفی در رشد ایجاد کرده و درپاییز برگ­هایشان برنزه می­شود. هم­چنین خشکیدگی سرشاخه­ها نیزگسترش می­یابد.

 

گیاهان قندی

 

فسفردرطول فصل، به شکل یکنواخت­تری جذب گیاه می­شود. الگوی جذب فسفات به وسیله چغندرقند  ممکن است علت برطرف شدن علائم کمبود فسفرظاهرشده در گیاه درابتدای فصل را در مراحل بعدی رشد روشن کند. کمبود فسفر ممکن است سبب تأخیر در جوانه­زنی اسپروتهای چغندر قند شده، در نتیجه رشد نهال­ها را کند یا متوقف کند. برگ بوته­های دچار کمبود فسفر معمولا سبز تا سبز تیره بوده و ممکن است رنگ قرمز یا برنزه نیز در آنها مشاهده شود. بنابراین با توجه به اینکه علایم مشخص کمبود فسفر وجود ندارد، تجزیه دمبرگ برای اثبات کمبود لازم است.

 

نقش پتاسیم در گیاه و کشاورزی

نقش نیتروژن در گیاه و کشاورزی

نقش گوگرد در گیاه و کشاورزی