آشنایی با علل کمبود آهن در خاک و راه‌های افزایش آن

پراکنش جغرافیایی آهن

به دلیل کم توجه‌ی به نقش عناصر غذایی در افزایش کمی و کیفی محصولات کشاورزي، اطلاعات کمی در مورد پراکنش جغرافیایی کمبود یا بیش بود کلیه عناصر غذایی از جمله عناصر کم مصرف در دست است. ولی آنچه مسلم است کمبود آهن عمدتاً در خاك‌هاي آهکی و سبک (شنی)دیده می‌شود. در مطالعه جامع فائو که توسط سیلانپا در سال 1982در بیش از 30 کشور جهان انجام شده است، معلوم شد که بیش از 30 درصد خاك‌هاي این کشورها به نوعی به کمبود یک یا چند عنصر کم مصرف از جمله آهن مبتلا هستند. ولی کمبود آهن را در کشورهاي مالتا، مکزیک، ترکیه و زامبیا شدید توصیف نموده است. گزارش‌هاي متعدد از مناطق دیگر جهان ازجمله در گیاهانی که در مناطق خشک، آهکی و خاك‌هاي غیرشور آهکی کشورهاي شرق مدیترانه، خاورمیانه و هند و بنگلادش رشد کرده‌اند، حاکی از بروز کمبود آهن در این کشورها است. در ایران گزارش مستند و کاملی از وضعیت و پراکندگی کمبود آهن در گیاهان وجود ندارد. شواهد موجود حاکی از کمبود شدید آهن به ویژه در درختان میوه در اغلب استان‌هاي کشور است. زردبرگی ناشی از آهک، شکل خاصی از کمبود آهن در گیاهان است که بخش وسیعی از کشور ما را فراگرفته است. استان‌هاي تهران، قزوین، خوزستان، خراسان، فارس، اصفهان و آذربایجان بیش از سایر مناطق دچار این مشکل هستند.

علائم تشخیصی کمبود یا بیش بود آهن در گیاه

جذب آهن توسط گیاه جذب فعال بوده و نیازمند انرژي است. این انرژي از سوخت و ساز گیاهی تأمین می‌شود. هر عاملی که بر سوخت و ساز گیاهی اثر داشته باشد، بر جذب و انتقال آهن و در نتیجه در ایجاد کمبود یا بیش بود آن در گیاه مؤثر خواهد بود. به طور کلی دو دسته عوامل محیطی و عوامل خاکی بر فراهمی آهن براي گیاه مؤثر است:

عوامل محیطی: عوامل آب و هوایی ازجمله دما و رطوبت خاك به صورت زیر بر فراهمی آهن اثر می‌گذارند:
کاهش دماي خاك از طریق کاهش رشد ریشه، کاهش سوخت و ساز گیاهی، کاهش تولید سیدروفور و افزایش مقدار بی‌کربنات در محلول خاك بر فراهمی آهن تأثیر می‌گذارند و زیادي دما نیز از طریق افزایش تجزیه میکروبی سیدروفور، افزایش میزان بی‌کربنات در اثر افزایش فعالیت میکروبی، افزایش جذب فسفر و همچنین افزایش رشد گیاهی و در نتیجه مقدار رطوبت خاك نیز با تأثیر بر سوخت و ساز گیاهی، غلظت بیکربنات در محلول خاك و شکل آهن در خاك )دو یا سه ظرفیتی( بر فراهمی آهن اثر می‌گذارد.

عوامل خاکی: فراهمی آهن در خاك شدیداً به pH و پتانسیل رداکس خاك وابسته است و مدیریت‌هاي مناسبی که بتواند pH خاك و پتانسیل رداکس آن را کاهش دهد، فراهمی آهن در خاك را بالا می‌برد. فراهمی آهن در خاك تا حدودي به فراهمی الکترون وابسته است. در محیط‌هاي غرقاب که الکترون زیاد و شرایط احیا فراهم است، فراهمی آهن زیاد است. علاوه بر این عوامل، مواد آلی نیز نقش اساسی در چرخه عناصر کم‌مصرف ایفا می‌کنند. این مواد به عنوان کلات کننده‌هاي طبیعی با آهن موجود در خاك پیوند برقرار کرده و آن را متحرك کرده و به ریشه می‌رسانند. همچنین مواد آلی میتواند باعث تعدیل pH محیط اطراف ریشه شوند و درنتیجه به جذب آهن توسط ریشه‌هاي گیاه کمک کند. در بعضی مواقع فراهمی کم آهن در خاك ناشی از کمبود آن در گیاه نیست، بلکه در بیشتر اوقات وجود عناصر دیگر در خاك و ترکیب آهن با آن‌ها موجب کاهش فراهمی آن می‌شود.

اگر گیاهی قادر به جذب آهن به مقدار کافی نباشد، ساخت سبزینه در برگ‌ها کاهش می‌یابد. بدین ترتیب، برگ‌ها رنگ پریده خواهند شد. در این حالت، ابتدا فاصله بین رگبرگ‌ها، و سپس با شدت یافتن کمبود، بجز رگبرگ‌ها، تمام سطح برگ زرد می‌شود و در مراحل پیشرفته‌تر، برگ‌ها سوخته و خشک می‌شوند، که در درختان مو به این حالت Bleach می‌گویند. از آنجا که آهن در گیاه پویا نیست، این علائم ابتدا در برگ‌هاي جوان و در قسمت‌هاي بالاي ساقه مشاهده می‌شود و با تشدید یافتن کمبود، تمامی گیاه را در بر می‌گیرد. البته باید به این نکته توجه کرد که تنها کمبود آهن باعث زردي برگ‌ها نمی‌شود، کمبود منیزیم، نیتروژن و برخی از عناصر دیگر، بعضی از آفات و بیماري‌هاي گیاهی و یا نور کم نیز در مواردي منجر به زردي برگ‌ها می‌شود. بهترین روش براي تشخیص کمبود یا بیش بود یک عنصر در خاك، آزمایش تجزیه خاك و گیاه است که با تجزیه گیاه و مشخص شدن میزان کمبود یا بیش بود آن عنصر در گیاه، می‌توان با آزمایش خاك توصیه کودي لازم را اعمال کرد.

شکل 1- علائم کمبود آهن در برخی از گیاهان

مدیریت آهن در مزرعه

بایستی به خاطر داشت که بروز کمبود آهن عمدتاً به دلیل ضعف مدیریت زارع یا باغدار است و با مدیریت قوي میتوان در بیشتر مواقع از بروز کمبود جلوگیري کرد. از طرف دیگر بایستی به خاطر سپرد که همیشه پیشگیري آسانتر و کم هزینه‌تر از درمان است. در این قسمت سعی می‌شود عناوین تمهیدات کاربردي و مفید در مورد مدیریت آهن در مزرعه، ارائه شود:

• کاشت گیاهان مقاوم به کمبود آهن
• عدم مصرف آب‌هاي سنگین که حاوي بیش از 200 پی پی ام بی‌کربنات هستند.
• افزودن مواد آلی و کود سبز به خاك (پخش یکنواخت)
• کاهش pH خاك از طریق مصرف اسید سولفوریک یا گوگرد عنصري
• زدن شخم کافی و تهویه به موقع خاك
• مصرف خاکی کلات‌هاي آهن
• محلولپاشی با استفاده از کلات‌هاي آهن ساخت داخل و یا سولفات‌آهن

علل بروز کمبود آهن

در بیشتر نقاط ایران مهمترین عاملی که موجب کمبود آهن در باغات می‌شود، زیادي بی‌کربنات در محلول خاك است. آبیاري سنگین، فشردگی خاك و یا هر عامل دیگري که تهویه آن را کاهش دهد، موجب افزایش غلظت دي‌اکسید کربن در خاك می‌شود و در حضور آهک، واکنش انجام می‌دهد که طی آن بی‌کربنات تولید می‌شود. از طرف دیگر، گیاهان مقاوم به کمبود آهن، ریشه‌هاي کارایی براي جذب آهن دارند. ریشه گیاهان حساس به کمبود آهن کارایی مناسبی براي جذب آهن ندارند. این ویژگی بیشتر جنبه وراثتی دارد. آب آبیاري، گاهی به ویژه هنگامی که از چاه‌هاي عمیق تأمین شود، بی‌کربنات دارد. هوادهی این آب‌ها (با استفاده از فواره و با ریزش از بلندي) و یا مصرف مقداري اسید سولفوریک (کاهش pH آب آبیاري تا حد خنثی)، مقدار بی‌کربنات را کاهش می‌دهد. از دیگر علل کمبود آهن، کشت گیاهان حساس به کمبود آهن در خاك‌هاي آهکی، کمی کود آلی در خاك و مصرف زیاد کودهاي فسفري است.

درمان کمبود آهن

براي درمان کمبود آهن در ابتدا می‌بایست عوامل به وجود آورنده کمبود آهن را برطرف نمود. مهمترین عوامل به وجود آورنده کمبود آهن در گیاه آهکی بودن خاك و عدم تهویه یا خفگی ریشه‌ها می‌باشند. به این منظور باید شرایط تهویه خاك مناسب باشد که این امر از طریق چند عامل شامل بیل‌زدن در پاي درخت و اضافه کردن مواد آلی به خاك امکان‌پذیر است. همچنین استفاده منطقی از سایر منابع کودي مثل کودهاي پتاسیمی و آمونیومی میتواند در کاهش زردبرگی ناشی از آهن مؤثر واقع شود. استفاده از واریته‌هاي آهن کارا نیز یکی دیگر از اقداماتی است که باغداران می‌توانند انجام دهند. استفاده از آب آبیاري با کیفیت مناسب نیز از مهمترین اقدامات است. در این راستا، کاهش بی‌کربنات آب آبیاري از طریق اسیدي کردن آن امکانپذیر است.

شکل 2- محلولپاشی کودهای آهن در مزرعه