آهن یکی از عناصر مورد نیاز برای رشد و توسعه گیاهان است و در کشاورزی نقش مهمی ایفا می‌کند. آهن یکی از عناصر ضروری برای رشد تمامی گیاهان است. آهن یکی از عناصر کم مصرف گیاه است. با این حال وجود آهن در خاك براي جذب گیاه بسیار ضروري است، چرا که کمبود آهن در خاك براي گیاه مشکلات بسیاري به وجود می آورد که به تبع آن، مشکلات ناشی از کمبود آهن در تغذیه انسان نیز پیش می آید.
در صورت کمبود آهن، در سلولهای برگ سبزینه (کلروفیل) به مقدار کافی تولید نمی شود و برگها رنگ پریده به نظر می آیند. زردی برگ ناشی از آهک، شکل خاصی از کمبود آهن در گیاه است که بخش وسیعی از کشور ما را فرا گرفته است. برآورد خسارت حاصل از کمی عملکرد و نامرغوبی محصول ناشی از کمبود آهن دشوار است. مرکبات در شمال و جنوب کشور، میوه های معتدله (از جمله: به، سیب، هلو، گلابی، زرد، آلو)، برخی از زراعتهای مهم از جمله سیب زمینی، سویا و سورگوم، سبزی و گیاهان زینتی با شدتهای متفاوت، از کمبود آهن صدمه می بینند. مدیریت هوشمندانه در کاهش خسارت بسیار موثر است. به عبارت دیگر با مدیریت مطلوب، مسأله ای به نام زردی برگ(کلروز)وجود نخواهد داشت. بنابراین، آهن به عنوان یکی از عناصر مغذی مهم، نقش حیاتی در توسعه و رشد سالم گیاهان در کشاورزی ایفا می‌کند. به طور کلی، آهن به عنوان یکی از عناصر مغذی اصلی برای گیاهان، در انجام فرآیندهای زیستی و در تأثیرگذاری بر رشد و توسعه سلول‌ها نقش مهمی دارد و تأثیرات مثبت بر عملکرد گیاهان در کشاورزی دارد.
ماده مغذی آهن برای تولید کلروفیل یا همان سبزدانه برگ گیاهان و فعال سازی چندین آنزیم مؤثر در فتوسنتز و تنفس گیاه، مورد نیاز گیاهان است. کلروفیل یا سبزینه از یک ترکیب آلی منیزیم دار به کمک نور خورشید به وجود می آید. بنابراین در صورت فراهم نبودن ترکیبات آلی در خاک باعث کاهش جذب مقدار کافی آهن به گیاه و یا غیر فعال شدن آهن در داخل گیاه شده که نتیجه آن کاهش کلروفیل و زردی برگ می باشد. با کاهش سبزینه گیاهی عمل کربن گیری برگ ها کاهش می یابد. در این شرایط چون مواد غذایی اصلی که برای رشد و تکامل گیاه ضروری است ساخته نمی شود به تدریج گیاه ضعیف می گردد تا جایی که می تواند مرگ آن ها فرا برسد. کمبود آهن اغلب در خاکهای آهکی و قلیایی مشاهده میشود. آهن قابل جذب توسط گیاهان، در اسیدیته بالای ۷ (خاکهای قلیایی) کاهش می‌یابد. سمیت عنصر منگنز نیز کمبود آهن را افزایش می‌دهد و موجب توسعه یکنواخت رنگ پریدگی برگها و ایجاد رنگ سبز متمایل به زرد در جوان ترین برگها میشود. سایر برگهای گیاهان سبز تیره باقی می‌مانند.
در اثر کمبود آهن، فتوسنتز شدیداً کاهش می یابد، درحالی که کمبود آن اثري بر تنفس ندارد. در اثر کمبود آهن به علت کاهش فرودکسین و در نتیجه کاهش احیاء نیتریت، نیترات در گیاه تجمع می یابد. در لگومهاي که از کمبود آهن رنج میبرند، احتمالاً به علت صدمه دیدن تکثیر باکتريها در طی تشکیل اولیه گره، گره بندي توسط ریزوبیوم ها مختل می شود. به طور کلی در برگ هاي تمام گونه هاي گیاهی، علامت اصلی کمبود آهن جلوگیري از رشد کلروپلاست است. بنابراین با توجه به مطالب عنوان شده وجود آهن در گیاهان در ایجاد و نگهداری سبزدانه و همچنین تولید کربوهیدرات ها لازم بوده و فقر و کمبود آهن، موجب از بین رفتن کلروفیل و در نتیجه زردی برگها و کاهش فتوسنتز می‌گردد.
کمبود آهن در درختان میوه بیشتر از سایر گیاهان مشهود می باشد. کمبود عنصر آهن که مکررا در درختان میوه و سایر گیاهان مشاهده می شود به علت ناتوانی گیاه در استفاده مفید از آهن موجود در خاک می باشد. به ویژه مرکبات و درختان سیب حساسیت بیشتری را به کمبود آهن نشان می دهند.اگر گیاهی نسبت به جذب آهن به مقدار کافی، قادر نباشد؛ بر اثر کمبود آهن تولید سبزینه ( کلروفیل ) در برگ کاهش می یابد و برگ ها حالت رنگ پریده پیدا می کنند. به این نحو که ابتدا این پدیده در فاصله بین رگبرگها – رخ داده، سپس با شدت یافتن کمبود، به جز رگبرگها، تمام سطح برگ زرد می شود چون آهن در گیاه پویا نیست (غیر متحرک است)، این علایم ابتدا در برگهای جوان و در قسمت بالای ساقه مشاهده شده و با شدت یافتن کمبود، تمامی گیاه را در بر می گیرد. در غلات، برگهای دچار کمبود آهن، راه راه به نظر می رسند. در درختان میوه، زردی برگ در حالی که رگبرگها کم و بیش سبز مانده اند، پدیده رایجی است. حاشیه برگها با شدت یافتن کمبود به سفیدی گراییده، سپس علایم سوختگی (نکروز) مشاهده می شود. همچنین بر اثر کمبود آهن شاهد ضعف رشد، ریزش غیر طبیعی برگ ها، تولید میوه کم و نارس ماندن میوه ها در قسمت انتهایی درخت خواهیم بود.
گاهی در اواخر بهار که سرعت رشد درختان زیاد است، به علت عدم تکافوی جذب آهن، برگها زرد رنگ می شوند. سپس با کاهش آهنگ رشد، رنگ برگها بتدریج سبز و دوباره دراواخرتابستان، با تشدید رشدرویشی، علایم کمبود آهن، یعنی زردی رنگ برگ، دوباره بروز می کند. باید توجه داشت که تنها کمبود آهن به زردی برگ منجر نمی شود، کمبود ازت، گوگرد، منیزیم و برخی عناصر غذایی دیگر، بعضی آفات و بیماریهای گیاهی و یا نور کم نیز در مواردی به پریدگی رنگ برگ می انجامد.
در مواردی ممکن است علائم کمبود آهن و کمبود منگنز از یکدیگر قابل تشخیص نباشند. زیرا علائم کمبود این دو عنصر تقریبا مشابه یکدیگر می باشد. منگنز نیز همانند آهن یک عنصر غیر متحرک بوده و علائم آن در برگهای جوان ظاهر می شوند.مهمترین تفاوت کمبود آهن و منگنز در این است که بر اثر کمبود آهن قسمتی از حاشیه رگبرگها نیز سبز باقی می ماند.
رنگ زردی برگها
یکی از نشانه‌های اصلی کمبود آهن، زردی برگهای گیاه است، به خصوص در بخش‌های جوانه‌های جدید. این زردی اغلب در بینورد گیاهان ظاهر میشود.
برگهای متأثر از کمبود آهن ممکن است کوتاهتر از برگهای سالم باشند و در نتیجه، زندگی کوتاهتری داشته باشند.
عدم توسعه صحیح جوانه‌ها
جوانه‌ها و نقاط رشد گیاهان ممکن است به‌طور صحیح نتوانند توسعه پیدا کنند و این موضوع می‌تواند به کاهش رشد کلی گیاه منجر شود.
کاهش فعالیت فتوسنتز
کمبود آهن می‌تواند به کاهش فعالیت فتوسنتز و تولید اکسیژن منجر شود، زیرا آهن جزء اصلی در ساختار کلروفیل است که در فرآیند فتوسنتز نقش دارد.
تشکیل خطوط خاکستری روی برگها
در بعضی از گیاهان، خطوط خاکستری یا سفید روی برگها به عنوان نشانه‌ای از کمبود آهن ظاهر می‌شوند.
آسیب‌های عملکردی
کمبود آهن می‌تواند به کاهش عملکرد گیاه، افت کیفیت محصول، و کاهش تحمل به استرس‌های محیطی منجر شود.
برای رفع کمبود آهن در گیاهان، میتوان از کودهای حاوی آهن استفاده کرد و شرایط خاکی را بهینه‌سازی کرد. همچنین، نظارت دقیقتر بر مدیریت pH خاک و استفاده از روش‌های آبیاری مناسب نیز به جلوگیری از کمبود آهن کمک می‌کند.
در بیشتر نقاط کشور ما، مهمترین عامل کمبود آهن زیادی بی کربنات در محلول خاک است. آهن در خاك غیرمتحرك است و این نیز مشکل دیگري در جذب آهن است. کمبود آهن در خاك یک مشکل جهانی است که معمولاً و بیشتر در خاكهاي آهکی و قلیایی ظاهر میشود. اغلب خاکهای ایران مقدار قابل توجهی آهک دارند. در بیشتر نقاط ایران مهم ترین عاملی که سبب کمبود آهن می شود زیادي بی کربنات در محلول خاك است آهک به تنهایی مشکل چندانی در جذب آهن ایجاد نمی کند. ریشه گیاه با ایجاد شرایط ویژه ای در اطراف خود (ترشح H+ یا پروتون، اسیدهای آلی و کلاتهای طبیعی) با کاستن از خاصیت ازقلیایی خاک در نزدیکی ریشه حلالیت ترکیبات آهن دار خاک را افزوده، آهن مورد نیاز گیاه را تأمین می کند. آبیاری سنگین، فشردگی و یا هر عامل دیگری که تهویه خاک را کاهش دهد، به افزایش غلظت دی اکسید کربن در خاک منجر می شود و در حضور آهک، واکنش انجام می دهد که طی آن بی کربنات تولید می شود.
بی کربنات تولید شده، خاصیت «بافری» دارد. بدین معنی که با جلوگیری نسبی از کاهش pH در اطراف ریشه از حلالیت بیشتر ترکیبات آهن دار و قابلیت جذب آهن کاسته می شود. توانایی ریشه گیاهان مختلف در ایجاد شرایط مناسب برای جذب آهن، متفاوت است. ریشه گیاهان مقاوم نسبت به کمبود آهن، برای جذب آهن کارایی مناسبی ندارند. این خصوصیت بیشتر جنبه وراثتی دارد. البته تاثیر تغذیه گیاهی مناسب نیز دراین مورد به اثبات رسیده است. آب آبیاری، گاهی –بویژه هنگامی که از چاههای عمیق تأمین شود- بی کربنات دارد. هوادهی این آبها (با استفاده از فواره ویا ریزش از بلندی) ویا مصرف مقداری اسید سولفوریک (کاهش pH آب آبیاری تا حد خنثی)، مقدار بی کربنات را کاهش می دهد.
گاهی در گیاهان مبتلا به کمبود آهن، غلظت آهن در برگها بیشتر از حد نرمال است و حتی به تازگی در تجزیه های برگی، مقدار غلظت آهن را درج نمی کنند. این بدان علت است که وجود آهن زیادی در برگها ملاک عمل نیست و باید از طریق محلول پاشی و ایجاد شرایط خوب مدیریتی، حرکت آهن را در گیاه بهبود بخشید تا علایم کمبود آهن در برگها مشاهده نشود.
در مجموع علت بروز کمبود آهن:
– زیادی بی کربنات در محلول خاک
– بالا بودن اسیدیته خاک (pH)
– عدم تعادل مقادیر مختلف عناصر نسبت به یکدیگر در خاک و رقابت آن ها با یکدیگر
– کمی مواد آلی خاک
– مصرف زیاد کودهای فسفر
– زیاد بودن آنیون بی کربنات در آب آبیار
حساسیت گونه های مختلف گیاهان نسبت به عوامل ایجاد کننده، کلروز آهن متفاوت است. بعضی از گیاهان نسبت به آن حساس و برخی دیگر نسبتا متحمل و یا مقاوم هستند. در این میان درختان میوه و درختچه های زینتی از حساس ترین گیاهان و در بین گیاهان متحل نیز یونجه مقاوم ترین گیاه است.
بروز کمبود آهن عمدتاً به دلیل ضعف مدیریت زارع یا باغدار است و با مدیریت قوي میتوان در بیشتر مواقع از بروز کمبود جلوگیري کرد. از طرف دیگر بایستی به خاطر سپرد که همیشه پیشگیري آسان تر و کم هزینه تر از درمان است.
با اجرای راهکار های زیر میتوان از کمبود آهن در گیاهان جلوگیری کرده و عملکرد بهتری در رشد و توسعه آنها داشت. همچنین، نظارت دقیق بر شرایط خاک و محیط رشد گیاهان نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
کودهای حاوی آهن می‌توانند به عنوان منابع غذایی افزایشی برای گیاهان استفاده شوند. این کودها معمولاً حاوی آهن با فرم‌های مختلف و قابل جذب برای گیاهان هستند. استفاده از کودهای آهن معدنی نیز می‌تواند بهبود تأمین آهن برای گیاهان در خاک را فراهم کند.
کنترل شوری آب و جلوگیری از افزایش غلظت مواد آلوده در آب می‌تواند به جلوگیری از کمبود آهن کمک کند. غلظت بالای مواد آلوده می‌تواند باعث مشکلات در جذب آهن توسط گیاهان شود.تنظیم مناسبی در دوره‌های آبیاری و نحوه اعمال آب به گیاهان می‌تواند در بهینه‌سازی جذب آهن توسط گیاهان مؤثر باشد.
استفاده از مکمل‌های آهن به خاک به عنوان راهکاری فوری می‌تواند درمان کمبود آهن در گیاهان باشد. این مکمل‌ها معمولاً شامل آهن با فرم‌های قابل جذب برای گیاهان هستند.تغذیه مکمل باید با دقت و بر اساس نیاز و شرایط خاکی گیاهان اعمال شود.
