اهمیت عنصر آهن و بهترین کودهای آهن؟

آهن (Fe) یک ماده مغذی مورد نیاز همه موجودات از جمله میکروب ها است. گیاهان، حیوانات و انسان ها. در اواسط قرن 19 برای اولین بار به عنوان یک ماده ضروری مغذی گیاهی شناخته شد. علائم کمبود آهن در انگور با استفاده از محلول‌پاشی نمک‌های آهن با موفقیت درمان شد. آهن جزء فعال کننده بسیاری از آنزیم های حیاتی گیاهی است و مورد نیاز است. برای طیف وسیعی از عملکردهای بیولوژیکی در زمین رایج است.

آهن یکی از اجزای اصلی زنجیره های الکترونی و هم فاکتور بسیاری از آنزیم های حیاتی است. تنها تعداد کمی از باکتری ها می‌توانند آهن را با فلزات دیگر جایگزین کنند و آن را به عنصری ضروری برای تقریباً تمام اشکال حیات تبدیل می‌کنند. در گیاهان، آهن برای فتوسنتز و سنتز کلروفیل نیز مورد نیاز است. در دسترس بودن آهن در خاک، توزیع گونه های گیاهی در اکوسیستم های طبیعی را تعیین می‌کند و عملکرد و کیفیت غذایی محصولات را محدود می‌کند. جذب ناکافی آهن باعث تاخیر در رشد، کلروز بین رگبرگی و کاهش تناسب اندام گیاه می‌شود. سطوح کافی آهن در محصولات غذایی برای مبارزه با علائم کمبود آهن، یکی از بزرگترین اختلالات تغذیه‌ای در سراسر جهان، حیاتی است. با این حال، آهن بیش از حد برای سلول ها سمی است. بنابراین برای گیاهان اجباری است که بر دسترسی غالباً محدود به آهن خاک با استراتژی هایی غلبه کنند که تحرک آن را افزایش داده و جذب آن را در صورت وجود بیش از حد محدود می‌کند. علی‌رغم جهش‌های بزرگ در تحقیقات در مورد تغذیه با آهن گیاهی در دهه‌های گذشته، بسیاری از جنبه‌های هموستاز آهن سلولی هنوز در انتظار توضیح بیشتر هستند. علاوه بر این، تلاش برای افزایش محتوای آهن در بخش‌های خوراکی گیاه تا رسیدن به بهبود کافی در دریافت آهن در رژیم غذایی فاصله زیادی دارد. پوسته و در نتیجه بیشتر خاک ها حاوی آهن فراوان اما به شکل نا محلول و غیر قابل جذب برای گیاهان هستند، آهن موجود در خاک حلالیت کمی دارد و گاهی اوقات به راحتی در دسترس نیستند.

جذب آهن توسط گیاه

آهن در خاک، آهن در بسیاری از سنگ ها و مواد معدنی و، با توسعه خاک، وجود دارد. غنی سازی یا کاهش آهن باشد. تخلیه خاک بوسیله گیاهان معمولاً منجر به کمبود آهن می‌شود، و کوددهی بیش از حد می‌تواند باعث سمیت شود. شرایط منبع اصلی آهن در خاک برای استفاده توسط گیاهان از اکسید ثانویه ناشی می‌شود. مواد معدنی که جذب یا رسوب می‌شوند بر روی ذرات معدنی خاک و مواد آلی. اگرچه آهن بسیار فراوان است، اما آهن در دسترس برای جذب گیاه بسیار کم است.

آهن در گیاهان

ریشه گیاه آهن را از محلول خاک به آسانی به صورت (یون آهن مثبت) جذب می‌کند. Fe2+ ​​اما در برخی موارد به صورت یون Fe3+ (فریک) در خاک وجود دارد که قابل جذب نیست. ماهیت شیمیایی آهن به آن اجازه می‌دهد تا نقش اساسی در اکسیداسیون و کاهش ایفا کند و در واکنش هایی مانند، تنفس، فتوسنتز و واکنش های آنزیمی شرکت داشته باشد. به عنوان مثال، آهن جزء مهمی از آنزیم های مورد استفاده در باکتری های تثبیت کننده نیتروژن است، غلظت آهن در بافت برگ گیاه بین گیاهان متفاوت است ، اما به طور کلی بین 50 تا 250 ppm (بر اساس وزن خشک). اگر غلظت آهن کمتر از 50 ppm باشد، معمولا کمبود وجود دارد. در غلظت بیش از 500 ppm علائم سمیت دیده می‌شود. حلالیت مواد معدنی اکسید آهن در خاک بسیار کم است، بنابراین ریشه گیاه دو راه کلی برای دسترسی به یون های Fe2+ یا Fe3+ وجود دارد. اولین استراتژی در گونه های دو لپه ای و در گونه های تک لپه ای غیر علف رخ می‌دهد که در آن یون های Fe3+ قبل از حرکت به یون Fe2+ کاهش می‌یابد. این فرآیند در سراسر غشاهای انتخابی ریشه شامل می‌شود. دفع انواع ترکیبات آلی و اسیدها در خاک. که در راهبرد دوم، ریشه‌های گونه‌های چمنی با دفع آهن به دست می‌آورند، یک کلات آلی (سیدروفور) که آهن را از خاک گرفته و در آب حل می‌کند و سپس آنرا از طریق ریشه جذب می‌کند.

عوامل محیطی جذب آهن گیاه را محدود می‌کنند:

معمولاً در خاکهایی با pH بالا (> 7.5) کمبود آهن مشاهده می‌شود

خاکهایی که کربنات کلسیم (آهک) فراوان وجود دارد حلالیت آهن آن کم است.

با کاهش pH خاک به محدوده اسیدی انحلال پذیری آهن بسیار افزایش می‌یابد.

خاک های حاوی کربنات کلسیم فراوان می‌توانند ترکیبات نامحلول آهن دار را تشکیل دهند.

اگر خاک بیش از حد مرطوب شود، و بی کربنات در جذب آهن توسط گیاهان اختلال ایجاد می‌کند. این بازداری است معمولاً فقط موقتی است و علائم کمبود آهن ناپدید می‌شوند.

هنگامی که خاک اشباع می‌شود، Fe3+ به Fe2+ تبدیل می‌شود با عمل میکروبی فرم Fe2+ بسیار محلول تر است و می‌تواند حتی منجر به سمیت برای برخی از انواع برنج در خاک های غرقاب شده در زیر می‌شود.

شرایط اسیدی قوی: گیاهانی که در خاک هایی با محتوای مواد آلی کم رشد می‌کنند

به طور کلی نسبت به کمبود آهن مستعدتر هستند. مواد آلی ترکیبات هوموسی در اتصال و آزاد کردن یون آهن در محلول خاک بخش هایی از یک میدان که هستند.

فرسایش یافته (مواد آلی کم خاک) نسبت به آهن حساس تر هستند. از آنجایی که بسیاری از عوامل خاک و محیطی با هم ترکیب می‌شوند تا عرضه آهن به گیاهان را تنظیم کنند، هیچ روش پذیرفته شده ای برای آزمایش وجود ندارد.

علائم کمبود آهن در گیاهان به چه صورت است؟

عنصر آهن عنصر کم تحرکی است حرکت ضعیفی در گیاهان دارد و به راحتی در آن جابجا نمی‌شود به همین دلیل به بافتهای جوان نمیرسد. تمرکز آهن در بافت های مسن تر بیشتر از بافتهای جوان تر است به همین دلیل علائم کمبود آهن به صورت زرد شدن و کمرنگ شدن و در موارد شدیدتر به صورت سفید شدن برگهای انتهایی و جوان بیشتر دیده می‌شود. سمیت آهن نسبتاً نادر استف اما علائم بیشبود آن به صورت لکه های برنزی و راه راه در برگها است. آهن یک ریز مغذی ضروری برای رشد گیاه است. در بسیاری از فرایندهای گیاه نقش کلیدی ایفا می‌کند زیرا در سنتز کلروفیل و سایر فرآیندهای آنزیمی و متابولیکی که بدون آن گیاهان نمی‌توانند چرخه زندگی خود را انجام دهند، نقش دارد.

کمبود آهن با کلروز آهن آشکار می‌شود، که ناشی از کمبود آهن در خاک نیست، بلکه به دلیل در دسترس بودن کم آن به شکل قابل جذب توسط گیاه ایجاد می‌شود. پرداختن به این مشکل مستلزم اجرای استراتژی های نختلفی است مانند استفاده از کلات های آهن با کیفیت بالا، بسیار محلول و پایدار، به بازار عرضه می شود، استفاده از عوامل طبیعی کلات کننده مانند کودهای آلی و هیومیکی و بیولوژیک از راه حل هایی است که رشد ریشه را تحریک می‌کنند، برای بهبود جذب آهن توصیه می‌شود.

آهن موجود در گیاهان وظیفه اصلی تولید کلروفیل را بر عهده دارد. کمبود آهن باعث زرد شدن برگهای جوان به دلیل عدم توانایی گیاه در تولید کلروفیل می‌شود. اگر کلروز آهن شدیدتر شود، این از دست دادن رنگ می‌تواند برگ های بالغ را نیز تحت تاثیر قرار دهد. با گذشت زمان، ممکن است منجر به نکروز برگ، خشک شدن و ریزش برگ شود که به نوبه خود در نهایت بر رشد تولید نیز تأثیر می‌گذارد.

همانطور که قبلا ذکر شد، کلروز آهن به دلیل کمبود آهن در خاک نیست، بلکه به این دلیل است که آهن به شکلی است که گیاه قادر به جذب آن نیست. آهن یکی از فراوان ترین عناصر روی کره زمین است. در بیشتر خاک ها وجود دارد، اما به شکل نامحلول و "بلاک شده" که ریشه های گیاه نمی‌توانند آن را جذب کنند.

گیاهان قادر به جذب آهن در خاک هایی با غلظت بالای کربنات ها و بی کربنات ها نیستند که حلالیت و تحرک آن را کاهش می‌دهد. pH خاک میزان دسترسی به آهن و بقیه ریز مغذی ها را برای گیاهان تعیین می‌کند. با افزایش قلیایی شدن خاک، مقدار آهن قابل جذب کاهش می‌یابد، بنابراین هر چه خاک اسیدیته بیشتری داشته باشد، میزان آهن موجود در گیاهان بیشتر خواهد بود.

تغییر pH خاک دشوار است، بنابراین در عمل باید از کلات های آهن استفاده شود. در این رابطه مهم است که تأکید کنیم که نمی‌توان از هر نوع کود مبتنی بر نمک آهن استفاده کرد، زیرا به سرعت رسوب می‌کند و تنها حضور فراوان آهن را در خاک افزایش می‌دهد، اما نه به شکل محلول.

کلات های آهن: چه زمانی و چرا؟

کلات های آهن ترکیباتی هستند که در آنها یک مولکول آلی با یک یون فلزی پوشانده شده و به آن متصل می‌شود و از آن محافظت می‌کند و از رسوب آن جلوگیری می‌کند. عامل کلات کننده همراه این عمل را بر عهده دارد و آهن را قادر می سازد تا به شکل محلول باقی بماند که در آن برای جذب توسط گیاه در دسترس است. نکته کلیدی در نحوه عملکرد کلات آهن، پایداری آن است، که درجه حفاظتی را که عامل کلات کننده برای فلز موجود در آن ایجاد می‌کند، تعیین می‌کند.

کلات های آهن از نوع EDDHA است که در محدوده pH بین 3.5 تا 10 بسیار پایدار هستند. محیط ها در مقایسه با سایر انواع کلات ها و ایزومرهای موضعی، خط با محتوای تضمینی3.5 تا 5 درصد دسترسی سریع و ماندگاری آهن قابل جذب در خاک را تضمین می‌کند: درصد کامل آهن در خط Gresca قابل جذب است. این محصولات حداکثر کارایی و کارایی را در خاک‌های آهکی و همچنین جذب و انتقال آسان‌تر آهن در گیاه را فراهم می‌کنند.

ترکیب با محرک های زیستی ریشه

ترکیب لاین Gresca ID Hierro با محرک زیستی ریشه Radisei روند جذب را از طریق ریشه گیاهان و موهای ریشه افزایش می‌دهد. Radisei یک فرمول انحصاری توسط Seipasa است که در وزارت کشاورزی، شیلات و غذای اسپانیا ثبت شده است که حاوی سویه خاص خود از باکتری Bacillus subtilis است که رشد سیستم ریشه را از طریق رشد ریشه های ثانویه و موهای جاذب تحریک می‌کند و در عین حال جذب را افزایش می‌دهد. کلات آهن به افزایش حلالیت آهن و انتقال آن به سمت ریشه گیاه کمک می‌کند، در حالی که باکتری Radisei ظرفیت ریشه را برای جذب این ریز مغذی ضروری و در دسترس قرار دادن آن در اختیار گیاه برای توسعه عملکردهای کلیدی بهبود می‌بخشد. با این حال، یادآوری این نکته مهم است که در حالی که کلات های آهن از کلروز آهن جلوگیری می‌کنند، مشکلات خاک را حل نمی‌کنند و بنابراین نیاز به استفاده دوره ای دارند.