فسفر یک ماده مغذی ضروری است، که نقش کلیدی در ساختار گیاه و واکنش‌های بیوشیمیایی متعدد در گیاهان دارد. فسفر به ویژه به دلیل نقش آن در جذب و تبدیل انرژی خورشید به ترکیبات مفید گیاهی مورد توجه است.
فسفر در موارد زیر نقش حیاتی دارد:
DNA، “واحد حافظه” ژنتیکی همه موجودات زنده است. همچنین جزئی از RNA است، ترکیبی که کد ژنتیکی DNA را برای ساخت پروتئین‌ها و سایر ترکیبات ضروری برای ساختار گیاه، عملکرد دانه و انتقال ژنتیکی می‌خواند. ساختارهای DNA و RNA توسط پیوندهای فسفر به هم متصل می‌شوند.
ATP، “واحد انرژی” گیاهان. ATP در طول فتوسنتز تشکیل می‌شود و در ساختار خود فسفر دارد و از ابتدای رشد گیاهچه تا تشکیل دانه و بلوغ در فرآیندها نقش دارد.
بنابراین، فسفر برای سلامت عمومی و قدرت تمام گیاهان ضروری است. برخی از عوامل رشد خاص مرتبط با فسفر عبارتند از:
تحریک رشد ریشه
افزایش استحکام ساقه و تنه
بهبود تشکیل گل و تولید بذر
رسیدن یکنواخت‌تر و زودتر محصول
افزایش ظرفیت تثبیت نیتروژن در حبوبات
بهبود کیفیت محصول
افزایش مقاومت در برابر بیماری‌های گیاهی
حمایت از رشد و توسعه گیاه در کل چرخه زندگی
کمبود فسفر در گیاهان
تشخیص کمبود فسفر دشوارتر از کمبود نیتروژن یا پتاسیم است.
محصولات زراعی معمولاً هیچ علامت آشکاری از کمبود فسفر به جز کوتولگی عمومی گیاه در اوایل رشد نشان نمی‌دهند. زمانی که کمبود بصری تشخیص داده می‌شود، ممکن است برای اصلاح آن در محصولات یک ساله خیلی دیر شده باشد.
برخی از محصولات، مانند ذرت، در صورت کمبود فسفر، تغییر رنگ غیرطبیعی نشان می‌دهند. گیاهان معمولاً به رنگ سبز مایل به آبی تیره هستند و برگ‌ها و ساقه‌ها به رنگ بنفش در می‌آیند.
میزان بنفش بودن تحت تأثیر ترکیب ژنتیکی گیاه است، به طوری که برخی از هیبریدها تغییر رنگ بسیار بیشتری نسبت به سایرین نشان می‌دهند. رنگ بنفش به دلیل تجمع قندهایی است که به سنتز آنتوسیانین (یک رنگدانه بنفش رنگ) که در برگ‌های گیاه وجود دارد، کمک می‌کند.
فسفر در گیاهان بسیار متحرک است و در صورت کمبود، ممکن است از بافت‌های قدیمی گیاه به مناطق جوان و فعال در حال رشد منتقل شود. در نتیجه، اغلب واکنش‌های رویشی اولیه به فسفر در برگ های پایینی مشاهده می‌شود. با بالغ شدن گیاه، فسفر به مناطق میوه‌دهی گیاه منتقل می‌شود، جایی که برای تشکیل دانه و میوه به انرژی بالایی نیاز است.
کمبود فسفر در اواخر فصل رشد، هم بر رشد دانه و هم بر بلوغ طبیعی محصول تأثیر می‌گذارد. درصد کل مقدار هر ماده مغذی جذب شده برای فسفر در اواخر فصل رشد بیشتر از نیتروژن یا پتاسیم است.
سطح رطوبت خاک در زمان استفاده، تأثیر قابل توجهی بر میزان فسفر قابل دسترس برای گیاه در طول فصل دارد.
میزان فسفر در خاک های مختلف متفاوت است. مهم ترین عوامل تاثیر گذار بر میزان فسفر خاک عبارتند از:
نوع ماده مادری که خاک از آن مشتق شده است
میزان هوازدگی و فرسایش
شرایط آب و هوایی
میزان برداشت فسفر توسط محصولات مختلف و کوددهی
فسفر آلی
فسفر آلی در بقایای گیاهی، کودهی حیوانی و بافت‌های میکروبی یافت می‌شود. خاک‌هایی که مواد آلی کمی دارند، ممکن است تنها ۳٪ از کل فسفر خود را به شکل آلی داشته باشند، اما خاک‌هایی که مواد آلی زیادی دارند، ممکن است ۵۰٪ یا بیشتر از کل فسفر خود را به شکل آلی داشته باشند.
فسفر معدنی
اشکال معدنی فسفر خاک شامل آپاتیت (منبع اصلی تمام فسفر)، کمپلکس‌های فسفات آهن و آلومینیوم و فسفر جذب شده روی ذرات رس است.
حلالیت این ترکیبات فسفر و همچنین فسفر آلی بسیار کم است و تنها مقادیر بسیار کمی از فسفر خاک در هر زمان به صورت محلول وجود دارد. از طریق کوددهی کافی فسفر و مدیریت خوب محصول/خاک، فسفر محلول خاک می‌تواند به سرعت و به اندازه کافی برای تولید بهینه محصول جایگزین شود.
قابلیت دسترسی به فسفر خاک
فسفر محلول، چه از طریق کود و چه از طریق هوازدگی طبیعی، با ترکیبات رس، آهن و آلومینیوم موجود در خاک واکنش می‌دهد و به راحتی توسط فرآیند تثبیت فسفر به اشکال کمتر در دسترس تبدیل می‌شود. به دلیل این فرآیندهای تثبیت، فسفر در بیشتر خاک‌ها بسیار کم حرکت می‌کند و نزدیک به محل مبدا خود باقی می‌ماند. در نتیجه، فسفر خاک به مقدار کمی از طریق آبشویی از بین می‌رود. این فسفر تثبیت‌شده و باقیمانده در منطقه ریشه‌زایی باقی می‌ماند و به آرامی برای محصولات بعدی در دسترس قرار می‌گیرد. فرسایش خاک و برداشت توسط محصولات زراعی از عوامل مهم کاهش فسفر خاک هستند.
عوامل موثر بر قابلیت دسترسی فسفر
pH* خاک
رسوب فسفر به صورت فسفات کلسیم با محلولیت کم در خاک‌های آهکی با pH حدود ۸ رخ می‌دهد. در شرایط اسیدی، فسفر به صورت فسفات آهن یا آلومینیوم با حلالیت کم رسوب می‌کند. حداکثر قابلیت دسترسی فسفر معمولاً در محدوده pH بین ۶ تا ۷ رخ می‌دهد.
*تغذیه متعادل گیاه
تامین کافی سایر مواد مغذی گیاهی، جذب فسفر از خاک را افزایش می‌دهد.
استفاده از اشکال آمونیوم نیتروژن به همراه فسفر، جذب فسفر از کود را در مقایسه با استفاده از کود فسفر به تنهایی یا استفاده از کودهای نیتروژن و فسفر به طور جداگانه، افزایش می‌دهد. استفاده از گوگرد اغلب در خاک‌های خنثی یا قلیایی، که فسفر خاک به صورت فسفات کلسیم وجود دارد، باعث افزایش دسترسی به فسفر خاک می‌شود.
*مواد آلی
خاک‌های غنی از مواد آلی حاوی مقادیر قابل توجهی فسفر آلی هستند که معدنی شده‌اند (شبیه به نیتروژن آلی) و فسفر موجود برای رشد گیاه را فراهم می‌کنند. مواد آلی علاوه بر تأمین فسفر، به عنوان یک عامل کلات کننده نیز عمل می‌کنند و با آهن ترکیب می‌شوند و در نتیجه از تشکیل فسفات‌های آهن نامحلول جلوگیری می‌کنند.
کاربرد زیاد مواد آلی مانند کود دامی، بقایای گیاهی یا محصولات کود سبز در خاک‌هایی با pH بالا نه تنها فسفر را تأمین می‌کند، بلکه پس از تجزیه، ترکیبات اسیدی ایجاد می‌کند که باعث افزایش دسترسی به اشکال معدنی فسفر در خاک می‌شود.
*خاک رس
ذرات خاک رس تمایل به حفظ یا تثبیت فسفر در خاک دارند. در نتیجه، خاک‌های ریزبافت مانند خاک‌های لوم رسی ظرفیت تثبیت فسفر بیشتری نسبت به خاک‌های شنی و درشت بافت دارند.
خاک‌هایی که تحت بارندگی زیاد و دمای بالا تشکیل می‌شوند حاوی مقادیر زیادی خاک رس کائولینیتی هستند و بنابراین ظرفیت تثبیت فسفر بسیار بیشتری دارند. دمای بالا و بارندگی زیاد همچنین میزان اکسیدهای آهن و آلومینیوم را در خاک افزایش می‌دهد که به تثبیت فسفر کمک می‌کند.
*زمان استفاده
تثبیت فسفر خاک با افزایش زمان تماس بین فسفر محلول و ذرات خاک افزایش می‌یابد. در نتیجه، استفاده کارآمدتر از کود فسفر معمولاً با استفاده از کود کمی قبل از کاشت محصول حاصل می‌شود. این روش به ویژه در خاک‌هایی با ظرفیت بالای تثبیت فسفر مؤثر است.
*دمای خاک، تهویه، رطوبت و تراکم
جذب فسفر توسط گیاه با دمای پایین خاک و تهویه ضعیف خاک کاهش می‌یابد. کودهای اولیه حاوی فسفر محلول در آب، احتمال بیشتری برای افزایش رشد محصول در هوای سرد دارند. رطوبت بیش از حد خاک یا تراکم خاک، میزان اکسیژن خاک را کاهش داده و توانایی ریشه‌های گیاه را در جذب فسفر خاک کم می‌کند.
فشردگی سبب کاهش تهویه و فضای منافذ در ناحیه ریشه می شود. این امر جذب فسفر و رشد گیاه را کاهش می‌دهد. تراکم همچنین حجم خاکی را که ریشه‌های گیاه در آن نفوذ می‌کنند را کاهش می‌دهد و دسترسی کامل آنها به فسفر خاک را محدود می‌کند.
*سطوح فسفر آزمایش خاک
واکنش محصول به کود فسفر در خاک‌هایی که فسفر آزمایش شده در آنها کم است، بیشتر است. با این حال، عملکرد در خاک‌هایی با فسفر آزمایش شده بالا معمولاً بیشتر رخ می دهد. پاسخ به کود فسفر در خاک‌های با فسفر آزمایش شده بالا در حال افزایش است و حفظ سطوح بالای فسفر خاک برای پشتیبانی از تولید بهینه محصول مهم است.
نحوه ی مصرف فسفر (ابتدای فصل)
اگر یک کشاورز به دنبال حداکثر بازده از مصرف فسفر بالا در خاک‌های با مقادیر کم فسفراست، استفاده از کود به روش نواری بهترین گزینه است. در جایی که خاک‌ورزی حفاظتی انجام می‌شود، ممکن است ترکیبی از کوددهی نواری و پخش فسفر مورد نیاز باشد. این امر تأمین فسفر در مراحل اولیه و در دسترس برای گیاهچه‌های در حال رشد و ذخیره مواد مغذی در اواخر فصل رشد، زمانی که تقاضا برای فسفر همچنان بالا است، را تضمین می‌کند.
منبع: