آهن ۲۶امین عنصر جدول تناوبی است و یکی از ضروری ترین عناصر در چرخه زیستی گیاه می باشد. این عنصر کم مصرف ، علاوه بر رشد رویشی بر میزان عملکرد تمامی محصولات زراعی و باغی نیز تاثیر مستقیم می گذارد.
میزان آهن موجود در خاک معیار مناسبی جهت سنجش آهن مورد نیاز گیاه نمی باشد زیرا عوامل بسیاری بر توانایی جذب این عنصر حیاتی توسط ریشه گیاه تاثیر می گذارند. به همین دلیل ترکیبی که در شرایط متفاوت و نامناسب آهن مورد نیاز گیاه را تامین کند، همواره از دغدغه های بخش کشاورزی بوده است. کودهای آهن به فرم کلات از موثرترین راهکارهای ارائه شده در این زمینه می باشند که امکان تامین این ماده مغذی را در محیط های شیمیایی گوتاگون برای گیاه فراهم ساخته اند. در زیر به بررسی این ترکیب و انواع آن می پردازیم.
نقش آهن در مکانیسم های گیاه
این ماده ، از عناصر ساختار کلروفیل بوده و سبزینگی و سرسبزی گیاه به حضور آن وابسته می باشد. آهن درکلیه فعالیت های فیزیولوژیک از جمله چرخه تثبیت نیتروژن ، فتوسنتز و انتقال الکترون نیز عامل کلیدی است.
از آنجا که آهن بخش حیاتی از چرخه تثبیت نیتروژن می باشد، تاثیر مستقیم بر ساخت اسیدهای آمینه داشته و در نتیجه رشد، فتوسنتز و انتقال الکترون در گیاه ارتباط مستقیم به حضور این عنصر دارد.
همچنین جزئی مهم از سیستم آنزیمی گیاه است و از اجزاء پروتئین فرودوکسین بوده که برای احیاء نیترات و سولفات و آسیمیلاسیون نیتروژن و تولید انرژی لازم می باشد.
آهن نقش مهمی در سنتز mRNA , rRNA کلروپلاست ها ایفا می کند که سنتز کلروفیل ها را تحت تآثیر قرار می دهند.
در تنفس ، زمانیکه گیاه از قند و اکسیژن برای تولید انرژی استفاده می کند نیز، آهن در انتقال اکسیژن در بافت های گیاه نقش دارد.
علائم کمبود عنصر آهن در گیاه
آهن قابلیت تحرک کمی در گیاه داشته و معمولاً علائم کمبود، ابتدا در برگ های جوان (بالایی) دیده می شود. به این صورت که رگبرگها سبز باقی مانده و بافت بین آنها رنگ پریده می شود و در برخی موارد برگ ها سفیدرنگ می شوند.
نشانه های کمبود و نیاز شدید گیاه به عنصر آهن در مراحل مختلف چرخه زندگی آن متفاوت است. در صورت عدم تامین آهن مورد نیاز گیاه قبل از شروع مرحله باردهی ، شاهد کاهش چشمگیر گلدهی خواهیم بود. وجود این عنصر جهت تکمیل مراحل رسیدگی محصول و دستیابی به کیفیت مطلوب بسیار ضروری بوده و تولید محصولی بازارپسند و اقتصادی، به حضور این عنصر حیاتی کاملا وابسته می باشد.
محدودیت دسترسی به عنصر آهن با ایجاد اختلال در سنتز کلروفیل و تکامل ضعیف کلروپلاست، منجر به زردی برگ ها و اندام های سبز گیاه می شود. با ادامه این روند آسیب وارد شده، شدت یافته و کلروز و مرگ گیاه را بهمراه خواهد داشت.
همچنین کمبود آهن باعث اختلال در کیفیت میوه می شود وگیاه در صورت عدم دریافت عنصر آهن مورد نیاز، علائمی چون شکوفه ها و میوه هایی با سایز کوچکتر از اندازه معمول و توقف یا کندی در رشد و فعالیت را نیز نشان خواهد داد.
عوامل موثر بر کاهش آهن قابل جذب برای گیاه
معمولا مقدار کافی از عنصر آهن در خاک موجود می باشد اما عوامل دیگر بر میزان آهن قابل جذب توسط گیاه تاثیر می گذارد.
بالا بودن PH خاک، رسی بودن خاک، متراکم بودن یا رطوبت بیش از حد خاک ، شوری خاک ، دمای پایین خاک ، کربناتها ، کمبود مواد معدنی و بیش بود عناصری مانند فسفر و کلسیم در خاک ، بر میزان حلالیت عنصر آهن تاثیر گذاشته و در نتیجه بر توانایی ریشه گیاه در جذب آن از خاک تاثیر منفی دارد.
آبیاری سنگین، فشردگی خاک و بافت سنگین خاک و یا هر عامل دیگری که تهویه خاک را کاهش دهد منجر به افزایش غلظت دی اکسید کربن در خاک می گردد .دی اکسید کربن در حضورآهک تولید بی کربنات می کند که خاصیت بافری داشته و با جلوگیری از کاهش PH اطراف ریشه از حلالیت ترکیبات آهن دار و قابلیت جذب آهن می کاهد.
حلالیت و غلظت آهن قابل جذب در خاک به PH وابسته بوده و در PH بالاتر از ۶.۵ به حداقل میزان خود میرسد و تاثیری منفی بر جذب آن توسط گیاه دارد.
در خاکهای قلیایی و آهکی عنصر آهن با بیکربنات موجود در خاک ترکیب شده ، در نتیجه تثبیت و تهنشین و از دسترس گیاه خارج می گردد.
همچنین تمام فرمهای آهن موجود در خاک برای گیاه قابل جذب نمی باشند. فرم Fe۲+ قابلیت جذب بالاتری نسبت به فرم Fe۳+ برای اکثریت گیاهان دارد. . بنابراین میزان حجم عنصر آهن به فرمهای دیگر در خاک نمی تواند معیاری مناسب جهت تعیین میزان آهن در دسترس گیاه باشد.
فرم کلات این عنصر بهترین انتخاب جهت استفاده در شرایط قلیایی است و دسترسی ریشه گیاه به این عنصر مغذی را در طیف وسیعی از PH خاک فراهم می سازد.
فرم کلات آهن چیست؟
ریشه کلمه کلات chelate از واژه یونانی chele به معنی چنگ زدن و نگاه داشتن چیزی توسط چنگال می باشد و کلاته کردن Chelation فرایندی است که طی آن یک ترکیب شیمیایی با یک یون فلزی ترکیب شده و آن را بصورت محکم نگه می‌دارد.
در این حالت عنصر کودی توسط مولکول های کلات کننده مانند اسیدآمینه ها یا کلات کننده های مصنوعی مانند DTPA , EDTA, EDDHA بصورت محافظت شده درآمده است.
کلات کمپلکسی پایدار بین یون فلزی و عامل کلات کننده است که در بحث کودهای کشاورزی منظور از یونهای فلزی همان عناصر مغذی مورد نیاز گیاه می باشد و از واکنش بین عنصر کودی و دیگر مولکولهای موجود جلوگیری کرده و مانع از رسوب و آبشویی آنها می شود.
کلاتها دسترسی مطلوب ریشه گیاه به عناصر ریزمغذی را نیز فراهم ساخته و مانع از تثبیت آنها در شرایط نامساعد مانند شوری خاک و PH نامناسب می شوند.
این عمل حلالیت و تحرک عنصر را افزایش داده ، در نتیجه عناصر ریزمغذی بصورت کلات شده سریعتر توسط گیاه جذب می شوند و کارایی بالاتری دارند.
فرم کلات یک عنصر فرمی حفاظت شده است که در مقایسه با فرم معمولی آن بسیار راحتتر و سریعتر از کانال های ریشه عبور کرده وتوسط گیاه جذب می شود و سایر عناصر نمیتوانند مزاحمتی در جذب عنصر کلات شده ایجاد کنند. این عناصر ثبات بیشتری داشته و با آبشویی،کمتر، از دسترس ریشه ها خارج خواهند شد.
انواع مواد کلات کننده
پنج دسته از موادکلات کننده وجود دارند که عموما با مواد معدنی ترکیب شده و در کشاورزی برای کاربرد در خاک و محلول پاشی برگ استفاده می شوند: ۱ – کلات های مصنوعی ۲- لیگنوسولفوناتها ۳- هیومیک یا فولویک اسید ۴- اسید های آلی ۵- پروتئین (اسید آمینه).
EDDHA, EDTA, DTPA از کلات کننده های مصنوعی و اسیدهای آمینه ، هیومیک اسیدها و فولویک اسیدها از کلات کننده های طبیعی می باشند.
انواع فرم کود کلات آهن
بنیانهای آلی EDTA, EDDHA, DTPA, EDDHMA, EDDHSA مهمترین عوامل کلات کننده آهن می باشند.
کودهای کلات شده فرم DTPA و EDTA در خاکهای اسیدی تا خنثی کارایی بهتری دارند و در خاکهایی با شرایط قلیایی از پایداری لازم برخوردار نمیباشند.
کلات EDTA :
EDTA به نام ادتیک اسید نیز شناخته می شود. این ترکیب یک جامد بی رنگ بوده که قابل حل در آب می باشد.
این فرم کلات قادر به حفظ پیوند خود با عنصر آهن در PHهای کمتر از ۶ (اسیدی) می باشد و عملا کاربرد چندانی در خاک های قلیایی ندارد. کلات EDTA جزو کلات های ضعیف دسته بندی شده و در PHهای ۶.۵ تا ۷ آهن متصل به آن رسوب می کند.
کلات DTPA:
این فرم کلات پایداری بیشتری از EDTA داشته و اتصال خود را با عنصر آهن تا PH 7 حفظ کرده ،از رسوب آن جلوگیری می کند. کلات DTPA نیز در خاک هایی با PH بالا و قلیایی زیاد توصیه نشده و از کارایی لازم برخوردار نمی باشد.
ترکیب آهن کلات شده با این دو بنیان نمی تواند در شرایط PH قلیایی خاک، درصد بالایی از عنصر آهن را حفظ کرده و در اختیار گیاه قرار دهد و بیشتر کاربرد محلول پاشی برگی دارد.
کلات EDDHA:
پایدارترین و قویترین فرم کلات آهن بوده و قادر به حفظ اتصال خود به عنصر آهن در طیف وسیعی از PH خاک می باشد . همچنین این فرم کلات دارای راندمان کودی بالایی است.
ترکیب EDDHA دارای فرم های ایزومری ارتو_ارتو ، ارتو-پارا و پارا-پارا است، که ایزومر ارتو-ارتو، برای گیاهان قابل جذب است.
همچنین ترکیب EDDHMA نمونه اصلاح شده ترکیب Fe-EDDHA میباشد که بر خلاف ترکیب EDDHA در این ترکیب به غیر از ایزومر ارتو – ارتو امکان تشکیل ایزومرهای دیگر نیست اما نکته منفی در این محصول باقی ماندن آن در طبیعت به شکل ترکیبات مسموم کننده پاراکسول است که دارای اثرات تخریبی زیست محیطی بوده و از آلایندههای بسیار خطرناک برای طبیعت می باشند.
ایزومر ارتو-ارتو حالتی است که در آن عامل کلات کننده با ۶پیوند به عنصر کودی متصل می شود و از پایداری بالایی در خاکهای قلیایی برخوردار می باشد.
کودهای پودری آهن کلات موجود به فرم EDDHA که محتوی مقدار کل ۶ درصد آهن می باشد تنها دارای ۴.۸% ایزومر اورتو-اورتو قابل جذب برای گیاهان است.
این فرم از آهن کلات شده در گستره PH اسیدی تا قلیایی در خاک پایدار بوده و جذب سریع و موثر عنصر آهن را توسط ریشه گیاه تسهیل می سازد.
کود پودری کلات آهن ۶% EDDHA شرکت سارکو
از آنجاکه حلالیت آهن در خاک های قلیایی بسیار کم است و بخش عمده ای از خاک های کشورمان ایران نیز جزو خاک های قلیایی و آهکی دسته بندی می شوند، در نتیجه، در دسترس بودن کود آهنی که قابلیت جذب این عنصر حیاتی را در این شرایط برای گیاهان فراهم سازد ضروری است.
کود پودری کلات آهن ۶% EDDHA شرکت سارکو دارای بالاترین راندمان کودی در طیف وسیعی از PH و خاکهای قلیایی بوده و دسترسی گیاه به عنصر آهن را در PHهای مختلف خاک فراهم می سازد. این کود برای تمام گیاهان زراعی ، باغی و گلخانه ای در تمام مراحل رشد و نمو کاربرد دارد.
کود پودری کلات آهن ۶% EDDHA شرکت سارکو در شرایط بروز علائم کمبود به سرعت عنصر آهن مورد نیاز گیاه را تامین و موجب افزایش میزان کلروفیل و سبزینگی در گیاه شده ، توسعه و تقویت سیستم ریشه را نیز تسریع می کند.