کاربرد کودهای آهن

آهن یکی از 16 عنصر ضروری برای رشد و تولید مثل گیاه است (برخی از دانشمندان نیکل را نیز ضروری می دانند و در مجموع 17 عنصر را تشکیل می دهند). آهن (Fe) یکی از فراوان ترین عناصر روی کره زمین است. در سال 1844، Eusebe Gris نشان داد که کلروز خاص در گیاهان را می توان با تیمار ریشه و برگ با کودهای حاوی آهن درمان کرد. آهن یک عنصر ریز مغذی است و به مقدار کم برای گیاهان نیاز است.

اشکال آهن در محیط طبیعی

فراوان ترین شکل آهن در خاک، اکسید آهن (Fe2O3) یا هماتیت است که به شدت نامحلول است و رنگ قرمز را به خاک می بخشد. فرم اکسید معمولاً هیدراته می شود. در خاک های هوازی، فرم های اکسید، هیدروکسید و فسفات، غلظت آهن در محلول و در دسترس بودن آن برای گیاهان را نشان می دهند.

در شرایط خاص خاک، ترکیبات کربناته یا سولفید ممکن است با آهن تشکیل شود. معمولا در شرایط غرقابی، آهن آزاد کاهش می یابد. اگر سولفات ها نیز در خاک فراوان باشند، منبع اکسیژن برای باکتری ها می شوند و سولفید آهن سیاه رنگ تشکیل می شود.

در جایی که مواد آلی در خاک وجود دارد، آهن ممکن است در حالت کاهش یافته به صورت ++ Fe در محلول خاک وجود داشته باشد یا بر روی سطوح ذرات خاک جذب شود. مواد آلی در خاک نقش عمده ای در دسترسی آهن برای گیاهان دارد. ترکیبات بیوشیمیایی یا اسیدهای آلی (اسیدهای آلیفاتیک یا اسیدهای آمینه) و پلیمرهای پیچیده (اسیدهای هیومیک و فولویک) می توانند کمپلکس های محلول را با کودهای آهن تشکیل دهند یا به عنوان عوامل کیلیت کننده عمل کنند و در نتیجه دسترسی کودهای آهن را برای گیاهان افزایش دهند (عوامل کیلیت ترکیبات آلی هستند که با آهن کمپلکس می شوند و به نگه داشتن آهن در اشکال محلول تر کمک می کند).

عملکرد کودهای آهن در گیاه

اگرچه کودهای آهن به مقدار کم مورد نیاز گیاهان است، اما در بسیاری از ترکیبات مهم و فرآیندهای فیزیولوژیکی در گیاهان نقش دارد. آهن در فرآیند تولید کلروفیل نقش دارد و برای عملکردهای خاص آنزیم ها مورد نیاز است. دخالت آهن در سنتز کلروفیل دلیل کلروز (زرد شدن) مرتبط با کمبود آهن است.

آهن در پروتئین های حاوی آهن (هم) در گیاهان یافت می شود که نمونه هایی از آن سیتوکروم ها هستند. سیتوکروم ها در سیستم های انتقال الکترون در کلروپلاست ها و میتوکندری ها یافت می شوند.

نقش آهن و روی در افزایش محصولات را در مقالات فردین کشت بخوانید.

جذب و حمل آهن در گیاه

آهن در مجاورت ریشه به صورت ترکیبات شیمیایی یا کمپلکس های آلی مختلف و به ندرت به صورت آهن عنصری وارد می شود. آهن موجود در محلول خاک را می توان به عنوان جزئی از محلول منافذ توده خاک که به سمت ریشه حرکت می کند، به ریشه گیاه منتقل کرد، زیرا آب به داخل گیاه می رود تا جایگزین آب از دست رفته از گیاه (تعریق) یا در فرآیندهای رشد استفاده شود.

کودهای آهن همچنین می تواند با انتشار از ناحیه ای با غلظت بالا به ناحیه پایین تر (در سطح ریشه چون آهن توسط گیاه جذب می شود) به ریشه منتقل شود. ریشه ها همچنین می توانند ترکیبات آهن را در خاک رهگیری کنند، زیرا ریشه ها رشد می کنند و گسترش می یابند. تراکم و گسترش ریشه از عوامل بسیار مهم در توانایی گیاه برای به دست آوردن آهن است.

جذب کودهای آهن توسط گیاه به سادگی سایر عناصر ضروری نیست. آهن توسط ریشه های گیاه به مقدار زیادی در ناحیه ریشه بین رشد سلولی و  حدود 1 تا 4 سانتی متر پشت نوک ریشه جذب می شود. جذب آهن توسط گیاه یک فرآیند فعال است، یعنی انرژی برای جذب آهن توسط گیاه صرف می شود.

جذب کودهای آهن به توانایی گیاه در کاهش آهن +++ به آهن ++ و حذف آن از ترکیب کمپلکس یا کیلیت بستگی دارد. شواهد تحقیقاتی نشان می دهد که این کاهش در سطح سلول رخ می دهد و از الکترون های داخل سلول استفاده می شود.

همان ناحیه 1 تا 4 سانتی‌متری پشت نوک ریشه که بیشترین کودهای آهن در آن جذب می‌شود، همان ناحیه ریشه است که بیشتر پروتون‌ها و احیاکننده‌ها در آن آزاد می‌شوند. کودهای آهن کلات شده در محلول خاک با جریان جرمی یا انتشار به سمت ریشه حرکت می کند. در ریشه، آهن کاهش می یابد و از مولکول کیلیت حذف می شود و در سراسر غشای سلولی حرکت می کند. جذب کودهای آهن می تواند مورد توجه قرار گیرد.

جابجایی کودهای آهن از یک قسمت ساقه، به ویژه برگ‌های پیر، به سایر بخش‌های شاخساره از طریق آبکش اتفاق می‌افتد، با این حال اکثر دانشمندان معتقدند آهن به راحتی در شاخه‌های گیاهی جابجا نمی‌شود.

علل کمبود آهن در خاک را در مقالات فردین کشت بخوانید.