معجزات گوگرد در کشاورزی
مدت زمان مطالعه : حدود 3 دقیقه
گرداورنده : واحد تحقیق و توسعه سازمان تامین نهاده
در نیم قرن گذشته به دلیل اقدامات نامناسب زراعی، خروج زیاد زیست توده گیاهی از زمین های کشاورزی و …، کمبود گوگرد در خاک بسیاری از مناطق جهان ، به طور فزاینده ای در حال افزایش است. در این مقاله که گروه تحقیق توسعه تامین نهاده ، اهمیت و نقش گوگرد برای گیاهان ، اشکال گوگرد آلی و غیرآلی در خاک و چگونگی تبدیل آن‌ها به یکدیگر، به ویژه روند اکسیداسیون میکروبیولوژیکی گوگرد عنصری مورد بحث و بررسی قرار گرفته است برای شما عزیزان آماده کرده است.
اهمیت و میزان وجود گوگرد در گیاهان
اهمیت استفاده از گوگرد در کشاورزی بیش از یک قرن است که شناخته شده است، با این حال ، عواملی همچون استفاده مداوم از کودهای نیتروژنه و کود های فسفره که فاقد گوگرد هستند ، کاهش استفاده از سموم دفع آفات حاوی گوگرد ، خروج زیاد زیست توده گیاهی از زمین های کشاورزی پر محصول ، کاهش ورودی گوگرد از طریق آب باران و کاهش انتشار دی اکسید گوگرد حاصل از سوختن سوخت های فسیلی منجر به کمبود گوگرد در خاک شده است. محتوای کل گوگرد در بافت گیاهان از ۰.۳ تا ۷.۶ درصد است که میزان بالای آن (۷.۶ درصد) معمولاً در گیاهانی که در خاک‌های گچی زندگی می‌کنند، یافت می‌شود. به طور کلی، گیاهان به سولفات جذب شده توسط ریشه ها به عنوان منبع گوگرد وابسته هستند.
بیشتر سولفات جذب شده توسط گیاه پس از احیا به سیستئین و متیونین متابولیزه می‌شود که هر دو پروتئین از اهمیت بالایی در رشد گیاه برخوردار هستند. سولفات باقیمانده در بافت های گیاهی به واکوئل ها منتقل شده و در آنجا ذخیره می‌شود، البته انتقال مجدد گوگرد در برخی گونه ها ممکن است به قدری کند باشد که با وجود حضور گوگرد در واکوئل ها، گیاه علائم کمبود را از خود بروز دهد.
1- نقش گوگرد در اکوسیستم‌های کشاورزی و طبیعی
وجود گوگرد برای رشد و عملکرد مناسب گیاهان ضروری است. سولفات جذب شده توسط ریشه منبع اصلی گوگرد برای رشد است، علاوه بر این گیاهان قادرند گوگرد را توسط برگ ها از هوا جذب کنند.
گوگرد در ساختار پروتئین ها و عملکرد آنزیم ها بسیار مهم است و نقش مهمی در دفاع از گیاهان در برابر تنش ها و آفات دارد. عواملی همچون ترکیبات ثانویه گوگرد (به عنوان مثال گلوکوزینولات ها ، پپتیدها ، گلوتامیل و آلیین ها) ، فیتوآلکسین ها ، پروتئین های غنی از گوگرد (تیونین ها) ، رسوبات موضعی گوگرد (در اطراف ریشه) و آزاد شدن ترکیبات گوگرد فرار به صورت گاز ، می‌توانند مقاومت گیاه را در برابر عوامل بیماری زا و آفات گیاه خوار افزایش دهند. از آنجا که جذب گوگرد و نیتروژن به شدت با هم در ارتباط هستند، کمبود گوگرد در گیاهان را می‌توان با نسبت نیتروژن به گوگرد موجود در بافت گیاه تشخیص داد. یک مدیریت پایدار کشاورزی برای اطمینان از تأمین گوگرد کافی برای گیاهان، نیاز به درک صحیح از چرخه گوگرد و میزان تغییرات گوگرد در خاک، از جمله فرآیندهای میکروبیولوژیکی تثبیت گوگرد، معدنی سازی، اکسیداسیون و احیا (کاهش) دارد.
در اکوسیستم های کشاورزی ، با استفاده از گوگرد معدنی به عنوان کود جایگزین ارزان برای جبران مجدد گوگرد از دست رفته، امکان استفاده بیشتر از کودهای تجاری نیتروژن و فسفر را فراهم نموده و از طرفی از عوارض جانبی منفی محیطی مثل نشت نیترات از طریق زهکشی به آب‌های زیرزمینی، جلوگیری می‌شود ، البته باید توجه داشته باشید که گونه های گیاهی از نظر نیاز به گوگرد تا حد زیادی متفاوت هستند و تغذیه مناسب و متعادل گوگرد برای تولید بیشتر ، کیفیت بهتر و سلامتی آن‌ها بسیار مهم است.
2- نسبت نیتروژن به گوگرد
جذب گوگرد و نیتروژن به شدت با هم مرتبط هستند و نسبت نیتروژن به گوگرد در گیاه می‌تواند نشان دهنده وضعیت گوگرد در گیاه باشد، این نسبت معمولاً برای گیاهان زراعی بین ۳۰ تا ۳۵ است.
بدیهی است که تأمین گوگرد به مقدار کافی برای گیاه، تأثیر تعیین کننده ای در رشد، عملکرد، تناسب اندام و مقاومت گیاهان در برابر تنش‌های بیوتیکی (تنش هایی که توسط عوامل زنده بر گیاه اعمال می‌شود) و تنش های غیر زنده دارد. علاوه بر این، گوگرد به شدت بر کیفیت غذایی گیاهان زراعی تأثیرگذار است.
3- نیاز به گوگرد در گیاه
جذب سولفات توسط ریشه گیاهان به نیاز آن‌ها به گوگرد بستگی دارد و گیاهان بسته به نوع و رقم و همچنین مراحل مختلف رشد، به مقادیر متفاوتی گوگرد نیاز دارند. سرعت رشد گیاه، مقدار نیاز به گوگرد و جذب سولفات را می‌توان با استفاده از فرمول‌های زیر اندازه گیری نمود.
(ln W۲ − ln W۱)/(t۲ − t۱) = نرخ رشد
در این فرمول W۱ و W۲ به ترتیب وزن کل گیاه (g) را در زمان t۱ و t۲ نشان می‌دهند و t۲ − t۱ فاصله زمانی تا برداشت را به روز نشان می‌دهد.
میزان رشد (گرم یک گیاه در روز) × محتوای گوگرد (میکرو مول در گرم گیاه) = نیاز گیاه به گوگرد (میکرو مول در گرم گیاه در روز)
نیاز به گوگرد (میکرو مول گرم بوته در روز) × (نسبت ساقه به ریشه) = جذب سولفات (میکرو مول گرم ریشه در روز)
4- جذب گوگرد توسط گیاهان از طریق هوا
گیاهان علاوه بر سولفات گرفته شده توسط ریشه های خود، قادر به جذب و متابولیسم گازهای گوگردی (SO۲ و H۲S) توسط شاخه های خود نیز هستند. میزان جذب SO۲ به طور مستقیم به درجه باز شدن روزنه ها بستگی دارد و به دلیل حلالیت زیاد آن در آب، مقاومت داخلی در برابر جذب گاز SO۲ بسیار کم است و در نتیجه هر چه غلظت گاز SO۲ در جو بالاتر باشد مقدار جذب آن نیز توسط گیاه بیشتر خواهد بود. SO۲ پس از جذب در مزوفیل ممکن است به صورت سولفیت یا پس از اکسیداسیون به صورت سولفات وارد مسیر کاهش گوگرد شود. در مورد گاز H۲S میزان متابولیسم آن در سیستئین تعیین کننده است و حضور این گاز باعث تجمع سریع سیستئین و گلوتاتیون در شاخه ها می‌شود.
اهمیت گوگرد در عملکرد گیاه و سازگاری آن با تنش‌ها و آفات
سیستئین نقش مهمی در سنتز متیونین دارد و همچنین پیش ساز چندین ترکیب گوگردی دیگر مثل گلوتاتیون، کوآنزیم A، بیوتین و ترکیبات ثانویه گوگردی در گیاهان است. اسیدهای آمینه حاوی گوگرد از اهمیت بالایی در ساختار، ترکیب و عملکرد پروتئین ها و آنزیم ها برخوردار هستند. همچنین مقادیر بالای این اسیدهای آمینه ممکن است به عنوان پروتئین های ذخیره ای، در گیاه (مثلاً در دانه ها) موجود باشد.
برخی از متابولیت های گوگردی مثل فیتوآلکسین ها، پروتئین های غنی از گوگرد (تیونین ها) و رسوبات سلولی گوگرد عنصری (به صورت موضعی)، می‌توانند در مقاومت گیاهان در برابر استرس و آفات نقش داشته باشند.
اکوسیستم‌های کشاورزی و طبیعی نیاز به تغذیه گوگردی دارند
نیاز گیاهان به گوگرد بسیار متفاوت است. به عنوان مثال محصولات خانواده براسیکا تقاضای زیادی برای گوگرد دارند و به دنبال آن محصولات خانواده آلیوم مانند تره و پیاز قرار دارند، در مقابل محصولاتی همچون حبوبات به مقادیر نسبتاً کمی گوگرد نیاز دارند. نیاز بالای خانواده های براسیکا و آلیوم می‌تواند به خاطر سنتز متابولیت های ثانویه حاوی گوگرد ، گلوکوزینولات ها، تجمع سولفات در بافت‌های رویشی و … باشد.
همچنین عملکرد محصول نقش زیادی در تعیین میزان نیاز گیاه به گوگرد دارد. از آنجا که مقدار قابل توجهی از گوگرد مورد نیاز گیاهان از جو تأمین می‌شود، تغییرات آب و هوایی می‌تواند تأثیر زیادی بر تغییر نیاز گیاهان داشته باشد به گونه ای که در دهه های اخیر به دلیل کاهش چشمگیر ورودی گوگرد از جو، گیاهان (خصوصاً گونه هایی که به مقدار زیادی گوگرد نیاز دارند) با کمبود گوگرد مواجه شده اند. به عنوان مثال، در بسیاری از مناطق انگلستان، رسوب گوگرد جوی از ۷۰ کیلوگرم در هکتار در سال (در دهه ۱۹۷۰) به کمتر از ۱۰ کیلوگرم در هکتار در سال (در اوایل دهه ۲۰۰۰) کاهش یافته است. عوامل دیگری همچون استفاده بیش از حد از کودها و سموم شیمیایی بدون گوگرد و افزایش روزافزون عملکرد محصولات کشاورزی نیز در کاهش دسترسی گیاهان به گوگرد مؤثر بوده است.
کمبود گوگرد معمولاً در نتیجه عدم تعادل مواد غذایی به ویژه نیتروژن اتفاق می‌افتد و یکی از شاخص های رایج برای تشخیص کمبود گوگرد، نسبت نیتروژن به گوگرد است. به عنوان مثال نسبت نیتروژن به گوگرد بیشتر از ۱۷ به ۱ در دانه گندم نشان می‌دهد که محصول با گوگرد ناکافی تولید شده است. در بافت برگ ها، مقدار بحرانی نسبت نیتروژن به گوگرد تقریباً ۱۵ به ۱ برای غلات و ۶ تا ۱۰ به ۱ برای دانه های روغنی کلزا است.
برای خرید این محصول از سازمان تامین نهاده ایران می توانید با کارشناسان ما برای نحوه استفاده درست از محصول مشاوره بگیرید فقط کافیست از اینجا ارتباط برقرار کنید یا به سایت تامین نهاده ایران به آدرس taminnahade.com مراجعه نمایید.
