نقش فسفر در گیاهان و علائم کمبود آن

نقش اساسی فسفر در گیاهان
فسفر هم به عنوان بخشی از چندین ترکیب اصلی ساختار گیاهی و هم به عنوان کاتالیزوری در تبدیل بسیاری از واکنش های بیوشیمیایی کلیدی در گیاهان ، یک ماده مغذی ضروری است. فسفر به ویژه به دلیل نقش آن در جذب و تبدیل انرژی خورشید به ترکیبات مفید گیاهی مورد توجه قرار گرفته است.

فسفر جزء حیاتی DNA ، "واحد حافظه" ژنتیکی همه موجودات زنده است. همچنین جزء RNA است ، ترکیبی که کد ژنتیکی DNA را برای ساختن پروتئین ها و سایر ترکیبات ضروری برای ساختار گیاه ، عملکرد بذر و انتقال ژنتیکی می خواند. ساختار DNA و RNA توسط پیوندهای فسفره به یکدیگر متصل می شوند.

فسفر جزء حیاتی ATP ، "واحد انرژی" گیاهان است. ATP در طول فتوسنتز تشکیل می شود.

بنابراین ، فسفر برای سلامت عمومی و قدرت همه گیاهان ضروری است. برخی از عوامل رشد خاص که با فسفر در ارتباط هستند عبارتند از:

• تحریک توسعه ریشه
• افزایش قدرت ساقه 
• بهبود تشکیل گل و تولید بذر
• بلوغ یکنواخت تر و زودتر محصول
• افزایش ظرفیت تثبیت N (نیتروژن حبوبات)
• بهبود کیفیت محصول
• افزایش مقاومت در برابر بیماریهای گیاهی

کمبود PHOSPHORUS در گیاهان
تشخیص کمبود فسفر دشوارتر از کمبود نیتروژن یا پتاسیم است. معمولاً محصولات زراعی هیچ نشانه بارزی از کمبود فسفر به غیر از کندی کلی گیاه در مراحل اولیه رشد نشان نمی دهند. تا زمانی که کمبود تشخیص داده شود ، ممکن است برای اصلاح در محصولات یک ساله دیر باشد. برخی از محصولات زراعی ، مانند ذرت ، در صورت کمبود فسفر ، تغییر رنگ غیرعادی نشان می دهند. رنگ گیاهان معمولاً تیره مایل به آبی متمایل به سبز است که برگها و ساقه آن مایل به ارغوانی است. درجه بنفش تحت تأثیر ترکیب ژنتیکی گیاه قرار دارد و برخی از هیبریدها تغییر رنگ بسیار بیشتری نسبت به بقیه نشان می دهند. رنگ ارغوانی به دلیل تجمع قندهایی است که از سنتز آنتوسیانین (رنگدانه بنفش رنگ) که در برگهای گیاه رخ می دهد ، حمایت می کند.

فسفر در گیاهان بسیار متحرک است و در صورت کمبود ، ممکن است از بافت گیاهی قدیمی به مناطق جوان و در حال رشد فعال منتقل شود. در نتیجه ، واکنشهای رویشی اولیه به فسفر اغلب مشاهده می شود. با بالغ شدن گیاه ، فسفر به مناطق بارده گیاه منتقل می شود ، جایی که برای تشکیل دانه ها و میوه ها نیاز به انرژی بالا است. کمبود فسفر در اواخر فصل رشد هم بر رشد بذر و هم بر بلوغ طبیعی محصول تأثیر می گذارد. درصد مقدار کل مواد مغذی مصرف شده برای فسفر در اواخر فصل رشد بیشتر از نیتروژن یا پتاسیم است.

علائم در ذرت
عکس سمت چپ یک گیاه ذرت با کمبود P را نشان می دهد. برگهای مسن به دلیل توزیع مجدد P در گیاه قبل از برگهای جوانتر تحت تأثیر قرار می گیرند. ذرت ممکن است رنگ بنفش یا مایل به قرمز را در برگها و ساقه های پایینی نشان دهد. این وضعیت با تجمع قندها در گیاهان کمبود P همراه است ، به ویژه در زمان دمای پایین.

فسفر در خاک ها
میزان کل فسفر در اکثر خاکهای سطحی کم است و به طور متوسط ​​تنها 0.6 درصد فسفر دارد. این میزان با متوسط ​​خاک 0.14٪ نیتروژن و 0.83٪ پتاسیم مقایسه می شود. میزان فسفر خاکها کاملاً متغیر است ، از کمتر از 0.04 ₂ P₂O₅ در خاکهای شنی دشتهای ساحلی اقیانوس اطلس و خلیج تا بیش از 0.3 in در خاکهای شمال غربی ایالات متحده.

فسفر ارگانیک
فسفر خاک به دو گروه ارگانیک و معدنی طبقه بندی می شود. فسفر آلی در بقایای گیاهی ، کودها و بافتهای میکروبی یافت می شود. خاکهای دارای مواد آلی کم ممکن است فقط 3 درصد کل فسفر خود را در فرم آلی داشته باشند ، اما خاکهای دارای مواد آلی بالا ممکن است حاوی 50 درصد یا بیشتر از کل فسفر آنها در شکل آلی باشد.

فسفر غیر طبیعی
اشکال معدنی فسفر خاک شامل آپاتیت (منبع اصلی تمام فسفر) ، مجموعه های آهن و آلومینیوم فسفات و فسفر جذب شده بر روی ذرات رس است. حلالیت این ترکیبات فسفر و همچنین فسفر آلی بسیار کم است و فقط مقادیر بسیار کمی از فسفر خاک در هر زمان محلول هستند. بیشتر خاکها کمتر از یک پوند در هکتار فسفر محلول دارند ، در برخی خاکها مقدار قابل توجهی کمتر است.

در دسترس بودن فسفر خاک
فسفر محلول ، چه از کود و چه از عوامل طبیعی ، با ترکیبات خاک رس ، آهن و آلومینیوم در خاک واکنش نشان می دهد و با فرآیند تثبیت فسفر به آسانی به اشکال کمتر در دسترس تبدیل می شود. به دلیل این فرآیندهای تثبیت ، فسفر در اکثر خاکها بسیار کم حرکت می کند (کمتر از یک اینچ) ، نزدیک محل اصلی خود می ماند و محصولات به ندرت بیش از 20 درصد فسفر کود را در اولین فصل زراعی پس از استفاده جذب می کنند. در نتیجه ، مقدار کمی فسفر خاک در اثر شستشو از بین می رود. این فسفر ثابت و باقی مانده در منطقه ریشه زایی باقی می ماند و به آرامی در دسترس محصولات بعدی قرار می گیرد. فرسایش خاک و حذف محصول از مهمترین راههای از دست دادن فسفر خاک است.

عوامل موثر برای در دسترس بودن فسفر
pH خاک
 حداکثر دسترسی فسفر به طور کلی در محدوده پی اچ،  6.0 تا 7.0 رخ می دهد. این یکی از اثرات مفید خاکهای اسیدی آهکی است. 

تغذیه متعادل محصول
منابع کافی سایر مواد مغذی گیاهی باعث افزایش جذب فسفر از خاک می شود. استفاده از فرم های آمونیوم نیتروژن با فسفر ، جذب فسفر را از کود در مقایسه با استفاده از کود فسفر به تنهایی یا استفاده از کودهای نیتروژن و فسفر به طور جداگانه افزایش می دهد. کاربردهای گوگرد اغلب باعث افزایش میزان فسفر خاک در خاکهای خنثی یا اساسی می شود ، جایی که فسفر خاک به عنوان فسفات کلسیم وجود دارد.

ماده اورگانیک
خاکهای سرشار از مواد آلی حاوی مقادیر قابل توجهی فسفر آلی هستند که معدنی شده اند (مشابه نیتروژن آلی) و فسفر موجود را برای رشد گیاه فراهم می کنند. مواد آلی علاوه بر تأمین فسفر ، به عنوان عامل شلات کننده عمل کرده و با آهن ترکیب می شوند و در نتیجه از تشکیل فسفاتهای آهن نامحلول جلوگیری می کنند. کاربردهای سنگین مواد آلی مانند کود ، بقایای گیاهی یا کودهای سبز در خاکهایی با pH بالا نه تنها فسفر را تأمین می کند ، بلکه پس از تجزیه ، ترکیبات اسیدی را فراهم می کند ، که باعث افزایش در دسترس بودن اشکال معدنی فسفر در خاک می شود.

نوع خاک رس
ذرات رس تمایل به حفظ یا تثبیت فسفر در خاک دارند. در نتیجه ، خاکهای با بافت ریز مانند خاکهای لومی خاک رس دارای قابلیت تثبیت فسفر بیشتری نسبت به خاکهای شنی و بافت درشت هستند. رسهای نوع 1: 1 (کائولینیت) دارای ظرفیت تثبیت کننده فسفر بیشتری نسبت به رسهای نوع 2: 1 (مونتموریلونیت ، ایلیت ، ورمیکولیت) هستند. خاکهایی که تحت بارندگی زیاد و دمای بالا تشکیل می شوند حاوی مقادیر زیادی رس (رس کائولینیتی ) هستند و بنابراین ظرفیت تثبیت بسیار بیشتری برای فسفر نسبت به خاکهای حاوی خاک رس نوع 2: 1 دارند. دمای بالا و بارندگی زیاد نیز میزان آهن و اکسید آلومینیوم را در خاک افزایش می دهد که این امر کمک زیادی به تثبیت فسفر افزوده شده به این خاکها می کند.

زمانبندی استفاده از کود فسفر
 تثبیت P خاک با زمان تماس بین بخش محلول و ذرات خاک افزایش می یابد. در نتیجه، استفاده کارآمدتر از کود فسفر بالا به طور کلی اندکی قبل از کاشت محصول حاصل می شود.

دمای خاک/هوا/رطوبت و تراکم
جذب فسفر توسط گیاه با دمای پایین خاک و هوادهی ضعیف خاک کاهش می یابد. کودهای اولیه حاوی فسفر محلول در آب به احتمال زیاد باعث افزایش رشد محصول در هوای سرد می شوند. رطوبت بیش از حد خاک یا تراکم خاک باعث کاهش اکسیژن خاک و کاهش توانایی ریشه های گیاه در جذب فسفر خاک می شود. تراکم باعث کاهش هوادهی و فضای منافذ در ناحیه ریشه می شود. این باعث کاهش جذب فسفر و رشد گیاه می شود. تراکم همچنین حجم خاک نفوذ ریشه ها را کاهش می دهد و دسترسی کل آنها به فسفر خاک را محدود می کند.

علائم کمبود فسفر در گیاهان چیست؟

هنگام جستجوی کمبود فسفات ، باید به برگها و ریشه های گیاه توجه زیادی شود.  صدمه به برگ و ریشه و ترمز در رشد کلی می تواند به دلیل غلظت کم فسفر ایجاد شود.

هنگام بروز کمبود فسفر ، گیاه علائم مختلفی را نشان می دهد ، از جمله:

برگهای قرمز/بنفش یا مات
رنگ آمیزی یا پیچش برگ ها
رشد کندتر یا تاخیر در توسعه ریشه های جوان

نحوه پیشگیری یا درمان کمبود فسفر در گیاهان
از نظر منطقی ، بسیار مهم است که دریابیم چگونه کمبود فسفر در گیاهان ایجاد می شود.

اول از همه ، یک زندگی سالم در خاک ، دریافت راحت تر عناصر غذایی را تضمین می کند. همچنین ، در نظر داشته باشید ، سطح pH در خاک یا بستر باید به طور مرتب کنترل شود. در صورت ظاهر شدن مقادیر نادرست در رابطه با مقدار pH ، به شما هشدار داده می شود که کودها را با اثر اسیدی کننده یا پایه اضافه کنید تا مقدار pH را به درستی تنظیم کنید.

مازاد فسفر
برخلاف کمبود فسفر ، احتمال کمی برای مازاد فسفر نیز باید به خاطر سپرده شود. در عمل ، بعید است مازاد فسفر ظاهر شود. با این حال ، باید از آن همیشه پیشگیری کرد ، زیرا بر سایر عناصر مهم تغذیه ای تأثیر منفی می گذارد. اگر مازاد فسفر رخ دهد ، احتمالاً در ترکیب با کمبود روی ، مس و/یا منیزیم ظاهر می شود. منطقی است که غلظت این مواد مغذی در داخل گیاه زمانی باقی می ماند که مصرف آن توسط غلظت بالای فسفر مانع شود.