نقش فسفر در رشد و نمو گیاهان
فسفر (P) عنصری ضروری برای تمام موجودات زنده است. درختان برای رسیدن به رشد طبیعی و بلوغ نیاز مبرم به فسفر دارند. فسفر نقش اساسی در فتوسنتز، تنفس، ذخیره و انتقال انرژی، تقسیم سلولی، بزرگ‌شدن سلول و بسیاری دیگر از فرآیندهای موجود در گیاه را دارد. برای تکمیل چرخه تولید طبیعی در گیاهان فسفر باید وجود داشته باشد.
نقش حیاتی فسفر در گیاهان
فسفر هم به‌عنوان یکی از اجزای کلیدی در ساختار گیاه محسوب می‌شود و هم به‌عنوان یک کاتالیزور در بسیاری از واکنش‌های بیوشیمیایی اصلی، نقش دارد. فسفر به‌طور اختصاصی در جذب و تبدیل انرژی خورشیدی به ترکیبات قابل استفاده گیاه مؤثر است.
فسفر یکی از اجزی مهم در DNA («واحد حافظه» ژنتیک در تمامی موجودات زنده) است. همچنین در RNA هم وجود دارد. RNA ترکیبی است که با خواندن کد ژنتیکی DNA به ساخت پروتئین و سایر ساختارهای ضروری در ساختمان گیاه، دانه‌دهی و انتقال ژنتیک می‌پردازد. ساختار DNA و RNA به‌کمک پیوندهای فسفری باهم در ارتباط هستند.
فسفر در ساخت ATP (واحد انرژی گیاهان) نیز نقش دارد. ATP در حین فرآیند فتوسنتز شکل می‌گیرد. در این واحد انرژی فسفر نقش ساختاری داشته و از ابتدای رشد بذر تا تشکیل دانه و بلوغ گیاه در فرآیندهای گیاهی شرکت می‌کند. بنابراین فسفر برای حفظ سلامت و قوت گیاه ضروری است. بعضی از فرآیندهای رشد که مختص فسفر هستند شامل:
- تحریک رشد ریشه
- افزایش استحکام ساقه و شاخه‌ها
- بهبود تشکیل گل و تولید دانه
- بلوغ سریع‌تر و یکنواخت‌تر محصولات
- افزایش ظرفیت تثبیت نیتروژن در لگوم‌ها
- بهبود کیفیت محصولات
- افزایش مقاومت در مقابل عوامل بیماری‌زا
- حمایت از رشد و توسعه گیاه در طول چرخه زندگی آن
کمبود فسفر در گیاه
تشخیص کمبود فسفر در گیاه از کمبود سایر اجزا مانند نیتروژن و پتاسیم دشوارتر است. در مراحل رشد اولیه گیاه، معمولاً گیاه علائم خاصی از کمبود فسفر، نسبت به سایر کمبودهای دیگر، نشان نمی‌دهد. وقتی که کمبود فسفر واضح شد، برای اصلاح محصول سالیانه بسیار دیر شده‌است. برخی از گیاهان مانند ذرت، زمانی که کمبود فسفر پیش می‌آید تغییر رنگ غیرعادی از خود نشان می‌دهند. علائم کمبود فسفر در گیاهان معمولاً رنگ آنهاست، در برگ‌ها رنگ به‌سمت سبز مایل به آبی تیره می‌رود و رنگ ساقه نیز به‌سمت بنفش تغییر می‌یابد. درجه بنفش بودن ساقه به ساختار ژنتیکی گیاه مربوط است، در برخی از هیبریدها میزان تغییر رنگ به‌مراتب بیشتر است. بروز رنگ بنفش به‌علت انباشت قندهایی است که باعث سنتز آنتوسیانین می‌شود (رنگدانه بنفش) و در برگ‌های گیاه موجود است.
فسفر تحرک زیادی در اندام‌های گیاه دارد، وقتی کمبود آن ایجاد می‌شود، از بافت‌های پیر به‌سمت بافت‌های جوان و قسمت‌هایی که در حال رشد فعال هستند حرکت می‌کند. در نتیجه، واکنش‌های گیاهی به فسفر سریعاً در گیاه مشاهده می‌شود. زمانی که یک گیاه در حال بلوغ است، فسفر به‌سمت قسمت‌های تولید میوه حرکت می‌کند، در این قسمت‌ها برای تولید دانه و میوه به انرژی بالایی نیاز است. کمبود فسفر در مراحل انتهایی رشد گیاه بر روی رشد دانه و تکمیل رشد محصول تأثیر می‌گذارد. درصد کلی جذب هر یک از مواد مغذی در مراحل انتهایی رشد در فسفر نسبت به نیتروژن و پتاسیم بیشتر است.
علائم کمبود فسفر در ذرت
عکس زیر گیاه ذرت را نشان می‌دهد که با کمبود فسفر مواجه شده‌است. برگ‌های پیر در هنگام کمبود فسفر سریع‌تر از برگ‌های جوان تحت تأثیر قرار می‌گیرند زیرا توزیع فسفر در هنگام کمبود آن تغییر می‌کند. در ذرت ممکن است در برگ‌ها و ساقه‌های پایینی رنگ بنفش یا قرمز ایجاد شود. این شرایط به‌علت تجمع قندهایی است که در صورت کمبود فسفر در گیاه ایجاد می‌شود، این حالت به‌خصوص در دماهای پایین بیشتر رخ می‌دهد.
فسفر در خاک
گیاهان فسفر را عمدتا به صورت یون های ارتوفسفات های اولیه و ثانویه (H2PO4–و HPO4-2) که در محلول خاک موجود می باشند جذب می کنند. سرعت تجدید غلظت فسفر در محلول خاک یک موضوع اساسی می باشد، مخصوصا به این دلیل که ریشه های گیاه از تمام توده خاک، فسفر را به طور یکنواخت جذب نمی کنند.
فسفر محلول، چه از طریق کود و چه از طریق هوادیدگی طبیعی بدست آمده باشد، با رس، ترکیبات کلسیمی و همچنین با آهن و آلومینیوم موجود در خاک واکنش می‌دهد. در نتیجه در فرآیند تثبیت فسفر، مقدار فسفر قابل دسترس کاهش می‌یابد. به‌علت وجود فرآیندهای تثبیتی، حرکت فسفر در اغلب خاک‌ها بسیار ناچیز (کمتر از ۲/۵ سانتی‌متر) می باشد.
بدون دیدگاه