عنصر آهن (Fe) به عنوان یکی از ریز مغذی‌های ضروری برای گیاهان شناخته می‌شود. با وجود اینکه گیاهان فقط به مقدار کمی آهن نیاز دارند، اما همین مقدار کم نیز برای بسیاری فرآیندهای حیاتی گیاه ضروری است. به همین دلیل برای بهبود تولید و عملکرد محصولات کشاورزی، عنصر آهن باید به میزان کافی و به شکل قابل جذب، در خاک وجود داشته باشد.
آنچه در این مقاله می‌خوانید!
دقت داشته باشید که میزان عنصر آهن در خاک بسته به منطقه و نوع خاک متفاوت است، اما غالبا گیاهان به خصوص در خاک‌های آهکی با کمبود آهن مواجه هستند. در این مقاله به بررسی کمبود آهن در گیاهان به عنوان یکی از مشکلات رایج کشاورزی می‌پردازیم.
نقش آهن در گیاهان
شناخته شده‌ترین نقش عنصر آهن در گیاهان، تشکیل کلروفیل و حفظ ساختار و عملکردِ کلروپلاست است که به رنگ سبز گیاهان منتج می‌شود. به همین دلیل است که گیاهانی که دچار کمبود آهن هستند، رنگ سبز خود را از دست می‌دهند. نقش عنصر آهن تنها به تولید کلروفیل محدود نمی‌شود، بطوریکه در فتوسنتز، تنفس، تثبیت نیتروژن و سنتز DNA نیز شدیدا موثر و حیاتی است.
در کنار موارد گفته شده آهن به عنوان یک کوفاکتور برای بسیاری از آنزیم‌ها مانند سیتوکروم‌ها، کاتالازها و پراکسیدازها عمل می‌کند که این آنزیم‌ها از اجزای اصلی کلروپلاست‌ها و میتوکندری‌ها هستند.
شرایط موثر در جذب آهن توسط گیاهان
بیشتر خاک‌ها حاوی آهن کافی برای فراهم کردن نیاز گیاه هستند، اما عوامل شیمیایی و محیطی متعددی، دسترسی گیاهان به آهن را کاهش داده و منجر به کم شدن یا مهار جذب آهن توسط گیاهان می‌شوند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌شود.
شکل شیمیایی عنصر آهن
با وجود اینکه در بسیاری از خاک‌ها، مقادیر فراوانی از آهن وجود دارد، اما این عنصر به راحتی و به مقدار کافی جذب نمی‌شود، چرا که عنصر آهن در شکل‌های شیمیایی خاص و شرایط مشخص توسط ریشه قابل جذب می‌باشد. گیاهان عنصر آهن را در شکل آهن دو ظرفیتی (Fe+2) و آهن سه ظرفیتی (Fe+3) جذب می‌کنند و تمایل گیاهان برای جذب آهن دو ظرفیتی بیشتر است.
خصوصیات خاک
همانطور که گفته شد جذب عنصر آهن توسط ریشه گیاه به شکل‌های شیمیایی آن در خاک وابسته است. شکل شیمیایی عنصر آهن تحت تاثیر برخی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک مانند pH، رطوبت، پتانسیل اکسایش-کاهش، بی‌کربنات محلول، کربنات کلسیم و مواد آلی می‌باشد.
از مواردی که در جذب و دسترسی آهن خاک موثرند می‌توانیم به بررسی pH بپردازیم که یکی از مهم‌ترین فاکتورها است و در جذب آهن توسط ریشه گیاهان اثر شایانی دارد. دقت کنید که اگر pH خاک بیشتر از محدوده‌ی مشخصی باشد (pH>6.5)، عنصر آهن به فرمی تبدیل می‌شود که قابلیت جذب آن توسط گیاه محدود شده و در نتیجه کمبود آهن رخ می‌دهد. بنابراین در خاک‌های آهکی به واسطه اینکه pH و کربنات کلسیمِ آزاد خاک زیاد بوده و غالبا میزان ماده آلی کم است، بایستی توجه ویژه‌ای به شرایط و مدیریت عنصر آهن داشته باشید، چرا که شرایط گفته شده از دلایل رایج کمبود آهن در گیاهان است.
غلظت سایر عناصر
از دیگر مواردی که می‌تواند منجر به کمبود آهن در گیاه شود، غلظت بالا سایر عناصر غذایی از جمله فسفر، مس و روی است که در قابلیت جذب آهن توسط ریشه گیاهان اثر منفی دارند.
علائم کمبود آهن در گیاهان
علائم کمبود عنصر آهن در گیاهان برای مدیریت کوددهی مزرعه و باغ بسیار کلیدی است، از این نظر که از مصرف بی رویه کودها جلوگیری شود. در ابتدا باید توجه کنید که عنصر آهن در خاک پویا ولی در گیاهان غیر‌پویا است، به همین دلیل اولین نشانه‌های کمبود آهن، ابتدا در برگ‌های جوان ظاهر می‌شود.
کلروز برگ‌ها بارز‌ترین علامت کمبود آهن در گیاه است. با توجه به نقش آهن در گیاه و تاثیر کلیدی آن بر فتوسنتز، اگر آهن به مقدار کافی و قابل جذب در دسترس گیاه نباشد، تولید کلروفیل در برگ کاهش می‌یابد و در نتیجه برگ‌ها زرد شده اما رگبرگ آن‌ها سبز تیره باقی می‌ماند. در کمبود حاد، برگ‌های جوان کاملا سفید می‌شوند. قطعا، بدون کلروفیل کافی، برگ‌ها قادر به تولید ترکیبات فتوسنتزی مورد نیاز برای رشد و نمو نیستند و این امر منجر به کاهش رشد می‌شود. در بعضی موارد نیز کاهش فتوسنتزِ ناشی از کاهش کلروفیل سبب بازدارندگی کامل از تشکیل برگ‌های جدید و درنتیجه کاهش عملکرد خواهد شد و به دنبال این شرایط، توقف رشد ریشه و ریزش برگ‌ها نیز اتفاق می‌افتد.
نکته:
در بحث کمبود عناصر بایستی به مشابه بودن کمبود عناصر با علائم برخی تنش‌های محیطی و یا آفات و بیماری‌ها نیز دقت کنید و در صورتیکه علائمی شبیه به هم مشاهده کردید، حتما به بررسی شرایط بپردازید تا برای رفع کمبود عنصر یا بهبود شرایط باغ و مزرعه دچار اشتباه نشده و هزینه زیادی نیز برای کودها متحمل نشوید.
مدیریت کمبود آهن در گیاهان
با توجه به موارد گفته شده، مدیریت اصولی زمین در مزرعه و یا باغ در جهت کاهش و کنترل کمبود آهن در گیاهان اهمیت به‌سزایی دارد. این مدیریت شامل پایش شرایط زمین، تنظیم pH خاک در صورت نیاز، استفاده اصولی از کودهای شیمیایی از جمله کودهای آهن می‌باشد.
روش مصرف کودها در جهت رفع کمبود آهن
برای مصرف کودهای دارای آهن و رفع کمبود این عنصر روش‌های مختلفی وجود دارد اما بسته به شرایط مزرعه و منطقه می‌توانید از روشی که بالاترین راندمان را برای شما داشته باشد، بهره ببرید. همانطور که می‌دانید روش مصرف کودها به صورت خاکی، کودآبیاری و محلول پاشی است که در ارتباط با مصرف آهن روش مصرف به صورت خاکی و کودآبیاری برای رفع پایدار کمبود آهن به روش محلول پاشی ارجحیت دارد زیرا محلول پاشی برگی، کمبود آهن را به صورت مقطعی برطرف می‌کند. البته در روش محلول پاشی برگی کمبود سریع‌تر رفع می‌شود.
برای بررسی میزان عنصر آهن در خاک و بافت گیاهان و همچنین وضعیت سایر عناصر باید نمونه‌هایی استاندارد از خاک و گیاهان تهیه و به آزمایشگاه‌های مجهز ارسال کنید. آزمایشگاه جامع اگرویار از جمله آزمایشگاه‌های معتبر در کشور است که با تجهیزاتی کامل، آماده ارائه خدمات به کشاورزان عزیز و کارشناسان کشاورزی سراسر کشور است.
سمیت عنصر آهن در گیاهان
توجه داشته باشید که سمیت عنصر آهن در خاک‌هایی که در شرایط ماندابی و غرقاب هستند، یکی از مشکلات جدی در تولید محصولات است. در خاک‌های غرقاب به علت کم بودن پتانسیل اکسیداسیون و کاهش، میزان آهن محلول چند برابر می‌شود و به همین واسطه به مقدار بیشتری جذب گیاه می‌شود. انباشته شدن بیش از حد آهن در بافت گیاهان نیز به صورت قهوه‌ای یا برنزی شدن برگ‌ها و یا سیاه شدن ریشه‌ها مشخص می‌شود.