فسفر خاک
فسفر خاک
فسفر که نقش عمده ای در انتقال انرژی بازی می کند بین 0.1 الی 0.4 درصد از ماده خشک گیاهی را تشکیل می دهد. بنابراین فسفر در فرآیند فتوسنتز و تمامی فرآیندهای شیمیایی – فیزیولوژیکی در گیاه مهم می باشد. عنصر فسفر جزء غیر قابل تفکیک و اصلی برای تقسیم سلولی و گسترش و توسعه بافت های گیاهی بوده که نقاط رشد گیاهان را تشکیل می دهد. در اکثر خاک های طبیعی و کشاورزی یا جاهایی که به دلیل تثبیت فسفر قابلیت استفاده آن محدود می شود کمبود فسفر وجود دارد. در آزمایشگاه آب و خاک تهران شرکت آبرام هم میزان فسفر خاک و هم سایر پارامترهای خاک آنالیز می شود.
فسفر به عنوان یکی از مهمترین عناصر مورد نیاز در تولید محصول در کلیۀ فرایندهای بیوشیمیایی، ترکیبات انرژی زا و سازوکار انتقال انرژی دخالت دارد. به علاوه، فسفر جزئی از پروتئین یاخته بوده و به عنوان بخشی از پروتئین هسته، غشای یاخته ای و اسیدهای نوکلُئیک نقشی ویژه دارد. غلظت فسفر در خاک های زراعی از 0.1 تا 3 گرم در کیلوگرم تغییر می کند. مقدار فسفر برداشتی از خاک در مقایسه با ازت، پتاسیم و حتی گوگرد و منیزیم به مراتب کمتر بوده و معمولاً بین 10 تا 30 کیلوگرم در هکتار است.
در زراعت های مناطق نیمه خشک، در مقایسه با نواحی مرطوب، فسفر قابل استفاده کمتر عامل محدود کننده به شمار می رود. معمولاً هنگامی که اراضی مناطق خشک و آبیاری شده و در آنها کشت فشرده انجام بگیرد، کمبود فسفر بعد از چند فصل زراعی پس از کمبود نیتروژن مطرح خواهد شد. در کشت های فشرده فسفر موجود و قابل استفاده خاک زود به مصرف می رسد و مقدار آن در خاک کاهش می یابد. در چنین شرایطی باید کود فسفاتی به خاک اضافه کرد تا عملکرد خاک را بالا ببرد.
اهمیت فسفر در گیاه
جذب فسفر به مقدار کافی در اوایل دورۀ رشد گیاه، اهمیت بسیاری داشته، این اهمیت در اندام های زایشی، بیشتر نمایان می شود. فسفر در تشکیل بذر نقش اساسی دارد و به مقدار زیادی در بذر و میوه یافت می شود. فسفر عامل زودرسی محصولات، به ویژه غلات محسوب می شود. از جمله نقش های حیاتی فسفر در گیاه، فسفریل شدن است.
اشکال فسفر در خاک
فسفر در خاک به دو شکل آلی (در هوموس و مواد آلی) و معدنی (به صورت ترکیباتی با کلسیم (در خاکهای آهکی)، آهن و آلومینیوم (در خاکهای اسیدی) و سایر فلزات) یافت می شود. مقدار فسفر معدنی در خاکها همواره بیشتر از فسفر آلی یافت میشود و فقط در خاک های آلی مقدار فسفر آلی بیشتر از فسفر معدنی است. به طور کلی، فسفر موجود در خاک را می توان به چهار دسته تقسیم کرد:
- فسفری که به صورت یون ها و ترکیبات محلول، در محلول خاک یافت می شود؛
- فسفری که جذب سطوح مواد معدنی خاک شده است؛
- فسفری که به صورت بلوری و یا بی شکل، در مواد معدنی خاک موجود است؛
- فسفری که جزئی از مواد آلی خاک بوده و حتی در شرایطی میتواند تا 50 درصد از فسفر کل خاک را تشکیل دهد.
غلظت فسفر در محلول خاک، در مقایسه با ازت، پتاسیم، کلسیم و منیزیم ناچیز و حدود 0.5 میلی گرم در لیتر می باشد. جذب فسفر به وسیلۀ ریشۀ گیاه به صورت حرکت توده ای، پخشیدگی و تبادل تماسی انجام می گیرد. به دلیل تحرک بسیار اندک فسفر در خاک، ارتوفسفاتها عمدتاً از طریق پخشیدگی به ریشه گیاه می رسند. وجود آب برای پخشیده شدن یون ها ضروری می باشد. با افزایش رطوبت خاک، شدت پخشیدگی نیز افزایش می یابد. فسفری که از طریق کود به خاک اضافه می شود، عمدتاً جذب سطوح ذرات خاک شده و کمتر به شکل مواد معدنی رسوب می کند. رسوب، تنها در منطقه ای از خاک که کود مستقیماً با آنجا در تماس بوده، تشکیل می شود. این رسوب، در خاک های آهکی، عمدتاً به صورت نمک های فسفات کلسیم می باشد. سازوکار جذب فسفر با کلسیم متفاوت می باشد. چون یون کلسیم از طریق آپوپلاست جذب می شود، هنگامی که با افزایش سن، سلولهای آندودرمی چوب پنبه ای می شوند، جذب کلسیم نیز محدود می شود. اما چون جذب فسفر به صورت ارتوفسفات بوده و از طریق سیتوپلاسمی صورت می گیرد لذا جذب آن با چوب پنبه ای شدن سلول های آندودرمی محدود نمی شود.
آن مقدار فسفاتی را که طی 24 تا 48 ساعت پس از افزودن کود جذب می شود، فسفات قابل دسترس و بقیه را که در مدت زمانی بسیار طولانی به حالت تعادل می رسد، فسفر غیر قابل دسترس نامیده می شود. بنابراین فسفات جذب شده در خاک را به دو بخش عمدۀ قابل دسترس و غیرقابل دسترس، فسفات تثبیت شده در سطوح کانی ها، فسفر بلوری شده تقسیم بندی می کنند. بین فسفر قابل دسترس و فسفر غیر قابل دسترس تعادلی وجود دارد که چگونگی آن با کمک فسفر نشان دار (P) تعیین می شود.
غلظت فسفات در محلول خاک و حفظ این غلظت تأثیری بسزایی بر رشد گیاه دارد. هرگاه سایر عوامل محدود کننده نباشند، رشد گیاه با مقدار فسفات جذب شده به وسیلۀ ریشه متناسب است. بنابراین، حفظ غلظت مناسب فسفر در محلول خاک برای تولید محصول مهم می باشد. اهمیت این موضوع وقتی دوچندان می شود که بدانیم ریشه های گیاه، فسفر را با سرعتی مشابه از کل تودۀ خاک جذب نمی کنند، در نتیجه، سرعت تجدید غلظت فسفات در محلول خاک به عنوان یک موضوع قابل بحث جلوه می نماید. نگهداری یک غلظت مناسب در محلول خاک در میان سایر عوامل، به سرعت نسبی تشکیل و تجزیۀ مواد آلی و توانایی بخش معدنی خاک برای ترکیب و تثبیت ارتوفسفات های محلول و تبدیل آنها به اشکال نامحلول و یا کم محلول، بستگی دارد. با افزایش کودهای فسفاتی محلول، تعادل بین آلی شدن فسفر محلول به وسیلۀ موجودات ذره بینی و معدنی شدن فسفر موجود در مواد آلی که با عملیات شخم و شیار افزایش می یابد، موقتاً به هم می خورد.
کمبود فسفر در گیاهان
کمبود فسفر موجی توقف رشد گیاه، به تأخیر افتادن بلوغ گیاه، رشد شدن گیاه، باقی ماندن گیاه در رشد رویشی، بد شکل شدن میوه ها و به خوبی پر نشدن دانه میوه ها می شود. کمبود فسفر فعل و انفعالات سوخت و ساز، تبدیل قند به نشاسته را متوقف می سازد و در نهایت موجب تشکیل آنتوسیانین (رنگ ارغوانی) در برگ می شود.
تأثیر فسفر در سلامتی انسان
فسفر در تمام سلول های بدن وجود دارد و برای کارکرد صحیح بدن، وجود آن در بدن لازم است. میزان فسفر در بدن نصف کلسیم می باشد. فسفر در کلسیم و ویتامین D تمام واکنش های شیمیایی و فیزیولوژیکی بدن دخالت داشته و برای ساختمان طبیعی استخوان و دندان ها وجود آن ضروری می باشد. نیاسین بدون وجود فسفر نمی تواند جذب بدن شود. فسفر در تنظیم کار قلب، کارکرد کلیه ها و انتقال تحریکات عصبی مورد نیاز است. مقدار مصرف روزانه آن برای بزرگسالان 1000 میلی گرم بوده و برای زنان باردار و شیرده کمی بیشتر می باشد. فسفر از طریق کمک به سوخت و ساز چربی ها و نشاسته ها، توان و قدرت بدن را زیاد می کند، دردهای ورم مفاصل را کمتر کرده و در داشتن دندان های سالم مؤثر می باشد. پدر استخوان منبع طبیعی خوبی از فسفر می باشد. راشیتیسم و عفون لثه ها از جمله عوارض کمبود فسفر در بدن می باشد. بهترین منبع طبیعی برای فسفر می توان به ماهی، گوشت سفید، غلات سبوس دار و تخم مرغ اشاره کرد.
