نقش و عملکرد عنصر آهن بر رشد گياهان 

مقدمه

عنصر آهن به عنوان عنصر ضروری ریز مغذی برای همه گیاهان محسوب می شود. گیاهان برای سالم ماندن فقط به مقدار کمی آهن نیاز دارند ، اما این مقدار اندک، بسیار مهم است. گیاهان آهن را به شکل یون­های دو و سه ظرفیتی جذب می­نمایند. مقدار آهن در خاک ها به طور متوسط 8/3 درصد تخمین زده می شود. اما با این وجود در دسترس بودن آهن بستگی، به PH محیط رشد گیاه دارد. در صورتی که pH محیط رشد گیاه بیش از 6.5 باشد، آهن به شکلی Fe3+ تبدیل می شود که در دسترس گیاه نیست و باعث کمبود آهن در گیاه می شود.

نقش و عملکرد عنصر آهن بر رشد گياهان 

عنصر آهن از چندین آنزیم و رنگدانه تشکیل شده و عنصر ضروری است و عملکرد آن بر رشد گياهان بسیار مهم است و به کاهش نیترات، سولفات و تولید انرژی در گیاه کمک می کند. اگرچه آهن در سنتز کلروفیل (رنگدانه سبز رنگ برگها) استفاده نمی شود، اما برای تشکیل کلروفیل ضروری است. آهن در ترکیب ساختمانی مولکول های دارای هِم مانند: پورفیرین، سیتوکروم و مولکول های فاقد هِم مانند: فرودوکسین و پروتئین های آهن-گوگرد وجود دارد که در واکنش های اکسیداسیون و احیا تنفسی و فتوسنتز نقش دارند. همچنین، آهن در سیستم های آنزیمی، ستوکروم اکسیداز، کاتالاز، پراکسیداز، کاتالاز، پراکسیداز، اکونیتاز، غیراشباع کردن اسید های چرب و… شرکت می کند. بنابراین آهن در فتوسنتز، تنفس، حرکت اکسیژن، تثبیت نیتروژن، حفظ کلروپلاست و تشکیل کلروفیل در گیاه نقش اساسی دارد.

علائم کمبود آهن در گیاه

علائم كمبود عنصر آهن در گیاه, بيشتر به صورت کلروز در برگهاي جوان بروز مي نمايد، به عنـوان يكي از نارسايي هاي مهــم تغذيه اي در گياهان به ويژه در شـرايط خاكهـا ي آهكـي مطرح است و به شدت عملكرد وكيفيت محصول آنها را تحت تاثير قرار ميدهـد. از جمله گياهان حساس به كمبود آهـن مـي توان سيب، به، هلو، گلابي، زردآلو، انگـور، گـردو، مركبـات، آووكادو، موز، جو، لوبيا، پنبه، بادام زميني، سيب زميني، سـويا، سبزيجات وگياهان زينتي را نام برد. علائم کمبود آهن در جوان ترین برگ ها به صورت زردی بین رگبرگی و سرانجام در پهنک برگ به رنگ زرد و حتی سفید بروز می کند. این نشانه ها معمولا می توانند در مراحل مختلف رشد مانند جوانه زنی، رشد رویشی و مراحل زایشی بروز کنند.کمبود آهن با کاهش کلروفیل و آسیب به واکنش های اکسیداسیون و احیا به فتوسنتز آسیب می زند.كمبود آهن از فعاليت آنزيم ايزو پراكسيداز كه پليمر كردن تركيبات فنولي حلقوي و زنجيري را به سوبرين كاتاليز ميكند، ممانعت مينمايد. اين اثر ممكن است درصدمه زدن به تشكيل ديواره سلولزي سلولهاي بشره ريشه و در تراكم بعضي از تركيبات فنولي در ريشه هاي مبتلا به كمبود آهن يك نقش اضافي بازي كند.

البته باید به این نکته توجه داشت كه تنها كمبود عنصر آهن به زردي برگ منجر نمي شود كمبود ازت، گوگرد، منيزيم و برخي عناصر غذايي ديگر، بعضي آفات و بيماري ها يا نور كم در مواردي به پريدگي رنگ برگ مي انجامد.

مهمترین علت کمبود آهن در ایران

مهمترین علت کمبود آهن در ایران ، زيادي بي كربنـات در محلول خاك است. اغلب خاكهاي ايـران حـاوي مقـدار قابـل تـوجهي آهـك هستند، آبياري سنگين، فشردگي و يـا هراقدام كه تهويه اينگونه خاكهــا را كـاهش دهد، منجر به افزايش غلظت دي اكسيدكربن درخـاك و بـه دنبـال آن افزايــــش بيكربنات ميشود. 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 و موجب کمبود آهن در گیاه می شود.

تشخیص کمبود آهن و منگنز از یکدیگر

تشخیص کمبود آهن و کمبود منگنز از یکدیگر دشوار است. و حتی ممکن است کمبود منگنز با کمبود عنصر آهن اشتباه گرفته شود. هر دو عنصر کمیاب هستند و فرآیندهای مهم را در گیاه تسهیل می کنند. در صورت کمبود منگنز، برگهای جوان به سمت بالا روشن تر می شوند و سپس لکه های قهوه ای ظاهر می شود. رگبرگ اصلی و فرعی به صورت نواری پهن به رنگ سبز ظاهر می‌شوند که بیشتر حالت لکه لکه‌ای به برگ می‌دهند. در کمبود منگنز ، لبه های برگ سبز می مانند. در صورت کمبود آهن، برگهای بالایی کاملاً زرد می شوند. فقط رگبرگها سبز می مانند ولی هیچ نقطه قهوه ای وجود ندارد.

درمان کمبود عنصرآهن در گیاه

هنگامی که کمبود آهن مشخص می شود، می توان آن را در کوتاه مدت با استفاده از محلول پاشی آهن درمان کرد .بنابراین ساده ترین و موثرترین استراتژی برای رفع موقت کمبود آهن استفاده از اسپری های برگی است.

 اما بهترین روش، پیشگیری است. بنابراین شما باید ابتدا علت واقعی کمبود را شناسایی کرده و آن را درمان کند تا از بروز مشکل در آینده جلوگیری شود.

اغلب، کمبود آهن نشان دهنده عدم تامین کافی عنصر آهن است. همچنین ممکن است مربوط به شرایط مختلفی باشد که ممکن است در دسترس بودن آهن تأثیر بگذارد. به عنوان مثال: سطوح کربنات در خاک، شوری، رطوبت خاک، دمای پایین، غلظت عناصر دیگر (مانند عناصر ریز رقابتی ، فسفر ، کلسیم) و غیره…

همچنین مصرف بي رويه و بيش از نياز كودهايي همچـون فسـفات آمونيـوم، به ويژه تحت شرايط خاكهاي آهكي، شدت كمبود ساير عناصر كم مصرف همچون آهــن، روي ، منگنـز و مــس را در ايــن خاكهـا افـزايش داده اسـت

PH محیط کشت را می توان با اسیدی کردن آب آبیاری و یا استفاده از کودی با اسیدیته بالاتری کاهش داد. از آنجا که ممکن است چند هفته طول بکشد تا مشکل برطرف شود، از آهن کلاته می توان برای سبز شدن سریع گیاهان استفاده کرد. موثرترین عامل کلات کننده آهنEDDHA  است. با این حال، آهنDTPA  تقریبا به همان خوبی است.

جهت رفع کمبود عنصر آهن در گیاهان می توان از کود آهن استفاده کرد. کود آهن به شکل و روشهای مختلف می توان استفاده کرد. کود های آهن معمولا از طریق محلول پاشی به گیاهان و خاک اضافه می شوند. کود آهن را می توان به صورت سولفات سدیم یا کلات آهن استفاده کرد.

در چه موارد از کود آهن استفاده کنیم ؟

برای مصرف کود آهن فقط باید توجه داشته باشید که میتوانید در دو مرحله از آن استفاد کنید

• تقویت و پیشگیری
• درمان گیاه و رفع کمبود ناشی از عنصر آهن

که سبب بالا رفتن مقاومت گیاه ،افزایش فتوسنتز ،افزایش میزان رشد ،افزایش میزان گلدهی ،افزایش جوانه زایی و پهن شدن برگ و …… می شود.

انواع کود آهن شیمیایی

1-سولفات آهن (FeSO4)

کود سولفات آهن حاوی حدود 20 درصد عنصر آهن است. این کود ارزان است و عمدتا بصورت محلول پاشی استفاده می شود. اگر روی خاک اعمال شود ، اغلب بی اثر است ، به ویژه در pH بالای 7 ، زیرا آهن آن به سرعت به Fe3+ تبدیل می شود و به عنوان یکی از اکسیدهای آهن رسوب می کند. بنابراین از آنجایی اکثر خاکهای زراعی ایران آهکی است و مصرف سولفات آهن در این خاکها موجب تثبیت سریع آن و تبدیل آن به فرمهای غیر قابل جذب می گردد، لذا مصرف خاکی آن بجز به صورت موضعی توصیه نمی گردد.

2-کلات آهن

کلات ها ترکیباتی آلی هستند که یون های فلزی (آهن) را تثبیت می کنند و آنها را از اکسیداسیون و رسوب محافظت می کنن

کلات های آهن از سه جزء تشکیل شده است:

• یونهای Fe3+
• مجموعه ای مانند: EDTA ، DTPA ، EDDHA، اسیدهای آمینه، اسیدهای هیومیک فولویک، سیترات،
• یونهای سدیم (Na+) یا آمونیوم (NH4+)

3-Fe-EDTA

این کودها دارای ۶ در صد عنصر آهن بوده و توصیه می شود که به صورت محلول پاشی استفاده شود. سبب رشد هر چه بهتر گیاهان می شوند. این کلات آهن در pH پایین و نزدیک به 6 پایدار است. ولی در ph بیش از 6.5 اثر بخشی ندارد، بنابراین این کلات در خاکهای قلیایی بی اثر است. این کلات همچنین تمایل زیادی به کلسیم دارد ، بنابراین توصیه می شود از آن در خاکها یا آبهای غنی از کلسیم استفاده نکنید.

4-Fe-DTPA

این کود کلات آهن در pH برابر 7.0 و خنثی پایدار است. و برعکس کود کلات آهن Fe-EDTA تمایلی به انجام واکنش با کلسیم و جایگزینی آن با آهن ندارد.

نکات مهم و کاربردی در رابطه با عنصر آهن

کودهای  EDTA و DTPA هرچند مي توانند محتوای مقدار زیادی آهن تا حد 15 % باشند و از نظر قيمت به مراتب ارزان مي باشند، اما اين درصد بالاي آهن را نميتوانند بطور كامل در محيط هاي قليائي خاكهای ایران بصورت محلول حفظ كرده و آنگاه در اختيار گياه قرار دهند و در اين شرايط قليائي تحت تاثير شوك كلسيم، منيزيم و يا فسفات، آهن بصورت هيدروكسيد نامحلول رسوب مي كند. این کلات آهن با این دو بنیان بیشتر در محلول پاشی برگی کاربرد دارد.

Fe-EDDHA: این کلات در pH تا 11.0 پایدار است ، اما گران ترین کلات آهن موجود محسوب می شود.

به ترتیب کود کلات آهن EDDHA سپسDTPA  و پس از آن EDTA، کود سولفات آهن و کود نیترات آهن از نظر اثربخشی و کارایی عملکرد بهتری دارند. در خاک های قلیایی، که کاهش سطح pH به سختی دشوار است، توصیه می شود از کلات های آهن پایدارتر مانند EDDHA استفاده کنید. همچنین برای اثربخشی بهتر کودهای کلات، زمانی که خاک خشک می باشد نسبت به اضافه کردن کود اقدام نمایید. این کودها فقط به صورت مصرف خاکی و یا به صورت استفاده در آبیاری تحت فشار در درختان و زراعتهایی که به صورت نواری آبیاری میشوند، توصیه میگردد و استفاده از آنها به صورت محلول پاشی موثر نخواهد بود زیرا این کودها در اثر نور تجزیه می شوند.

ویژگی های کلات آهن ارتو ارتو

در ساختار آهن کلاته شده مصرفی خاکی, برای اینکه بتوان اهن را به فرم قابل جذب برای گیاه تبدیل کرد باید پیوند شیمیایی بین آهن و عامل کلات کننده ایجاد شود.

برای کلات  EDDHA این پیوند ها شامل ایزومر ارتو-ارتو و ایزومر ارتو-پارا می‌باشد. مقدار ارتو-ارتو و اورتو-پارا در یک محصول کلات شده بسیار مهم است. به عبارت دیگر تاثیر آهن کلات شده از طریق ایزومر ارتو-ارتو و ایزومر ارتو-پارا ارزیابی می‌گردد. در ایزومر ارتو-پارا اهن با 5 اتصال به عامل کلات کننده متصل شده به همین دلیل به سرعت اهن را برای ریشه آزاد می‌کند.

در حالت ارتو ارتو، عنصر آهن با 6 اتصال به عامل کلات کننده متصل شده و این حالت سبب شده آهن کاملا محلول در آب باشد, رسوب نکند و مدت بیشتری در خاک باقی بماند, در این صورت گیاه فرصت بیشتری دارد تا آهن را به راحتی جذب کند.

ویژگی های ایزومر ارتو-ارتو

1. موثر در پایداری آهن: این شکل از آهن خیلی با ثبات است و باعث ذخیره طولانی مدت در خاک می‌شود.
2. تاثیر طولانی مدت آهن: در طول مدت زمان طولانی, آهن را در اختیار گیاه قرار می‌دهد.

سکوسترین های آهن غالبا از نوع EDDHA  می باشد. کلات های آهن FeEDDHA  که دارای مخلوطی از ایزومرهای ارتو-ارتو، ارتو-پارا، پارا-پارا است که در این میان ایزومرهای ارتو-ارتو بیشترین قابلیت جذب را برای گیاه دارد.

نوع پارا-پارا قابلیت تولید آن بسیار کم بوده و با آهن کمپلکسی ندارد و نقش کودی ندارد.

ویژگی های ایزومر ارتو-پارا

1. شروع تاثیر عنصر آهن: به سرعت آهن را در اختیار ریشه قرار می‌دهد.
2. موثر در تحریک آهن: آهن را در خاک قابل حرکت می‌کند و آن را در دسترس گیاه قرار می‌دهد.

پیشنهاد اگری راز

تیم اگری راز طی سابقه کاری چندین ساله ی خود در زمینه ی کشاورزی به شما پیشنهاد میکند که در زمان مشاهده یا قبل کمبود آهن از این کودها بصورت محلول پاشی یا آبیاری استفاده کنید.

منابع

• https://web.extension.illinois.edu/focus/index.cfm?problem=chlorosis
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4734556/
• https://agrilib.areeo.ac.ir/book_5196.pdf
• https://www.trees.com/gardening-and-landscaping/chelated-iron
• https://www.pthorticulture.com/en/training-center/benefits-of-using-iron-chelates/
• https://www.pthorticulture.com/en/training-center/role-of-iron-in-plant-culture/
• https://edis.ifas.ufl.edu/publication/SS555
• file:///C:/Users/Tahmasebi/Downloads/3721394H0104.pdf
• https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D9%87%D9%86

با ما همراه باشید

با ارائه برترین مقالات و مطالب روز کشاورزی توسط کارشناسان فنی

  **اگری راز ،راز رویش ها**