میکروب‌های خاک و نقش آنها در جذب فسفر توسط گیاهان
میکروب‌های خاک با آزادسازی فسفر و تجزیه مواد آلی به تغذیه گیاهان کمک می‌کنند. پژوهش تازه راهی ساده‌تر برای بررسی چرخه فسفر معرفی کرده است.
میکروب‌های خاک با آزادسازی فسفر از ترکیبات نامحلول و تجزیه مواد آلی، به تأمین این عنصر ضروری برای گیاهان کمک می‌کنند. پژوهش تازه درباره اندازه‌گیری فسفر متصل به DNA در خاک نیز راهی دقیق‌تر و کم‌هزینه‌تر برای بررسی چرخه فسفر و نقش موجودات میکروسکوپی در حاصلخیزی خاک فراهم کرده است.
چرا فسفر برای رشد گیاهان ضروری است
فسفر یکی از عناصر اصلی مورد نیاز گیاهان است و در رشد ریشه، انتقال انرژی، تقسیم سلولی و تشکیل بذر نقش دارد.
با وجود حضور این عنصر در بسیاری از خاک‌های کشاورزی، تمام فسفر موجود برای ریشه قابل جذب نیست. بخشی از آن به ترکیبات معدنی متصل می‌شود یا در ساختار مواد آلی قرار می‌گیرد و دسترسی گیاه به آن محدود می‌شود.
در چنین شرایطی، میکروب‌های خاک می‌توانند با تغییر شکل شیمیایی فسفر و مشارکت در تجزیه مواد آلی، بخشی از این عنصر را در دسترس گیاه قرار دهند.
به همین دلیل، شناخت فعالیت میکروبی خاک در کنار بررسی مقدار کل فسفر، برای مدیریت بهتر تغذیه گیاه اهمیت دارد.
میکروب‌های خاک چگونه فسفر را در دسترس گیاه قرار می‌دهند
باکتری‌ها و قارچ‌های مفید خاک از چند مسیر در چرخه فسفر مشارکت می‌کنند. برخی از باکتری‌ها ترکیبات آلی اسیدی تولید می‌کنند که می‌توانند به آزادسازی فسفر متصل به بعضی مواد معدنی کمک کنند.
گروهی دیگر آنزیم‌هایی مانند فسفاتاز ترشح می‌کنند که در تجزیه ترکیبات آلی فسفر و تبدیل آنها به شکل‌های قابل استفاده نقش دارند.
قارچ‌های میکوریزا نیز با گسترش شبکه رشته‌های خود در خاک، محدوده دسترسی گیاه به آب و مواد غذایی را افزایش می‌دهند. این ویژگی به‌ویژه در خاک‌هایی که حرکت فسفر به سمت ریشه محدود است، اهمیت دارد.
البته همه میکروب‌ها به‌طور مستقیم موجب افزایش فسفر قابل جذب نمی‌شوند. میکروارگانیسم‌ها خود نیز به فسفر نیاز دارند و ممکن است در دوره‌هایی آن را در زیست‌توده خود نگه دارند. بنابراین، اثر نهایی فعالیت آنها به شرایط خاک، نوع میکروب و دسترسی به مواد غذایی بستگی دارد.
پژوهش تازه درباره فسفر متصل به DNA در خاک
در پژوهشی منتشرشده در سال ۲۰۲۶ در مجله Journal of Agricultural and Marine Sciences، گروهی بین‌المللی از محققان، روش آزمایشگاهی اندازه‌گیری فسفر متصل به DNA را ساده‌تر کردند.
این روش روی ۳۲ نوع خاک از مناطق مختلف بریتانیا آزمایش شد و نتایج نشان داد که می‌توان برخی مراحل غیرضروری تیمار آنزیمی را حذف کرد؛ بدون آن که دقت و حساسیت اندازه‌گیری کاهش یابد.
با این حال، مرحله اولترافیلتراسیون برای جداسازی دقیق فسفر متصل به DNA از سایر ترکیبات فسفردار همچنان ضروری بود.
فسفر متصل به DNA بخشی از فسفر آلی خاک است که با مواد زیستی و فعالیت میکروارگانیسم‌ها ارتباط دارد. اندازه‌گیری این بخش می‌تواند اطلاعات بیشتری درباره مخزن زیستی فسفر و تغییرات آن در خاک فراهم کند.
محققان همچنین ارتباط میان مقدار این نوع فسفر و عواملی مانند اسیدیته خاک، فسفر موجود در زیست‌توده میکروبی، مواد آلی و فسفر محلول در آب خاک را مشاهده کردند.
این یافته‌ها نشان می‌دهد که بررسی چرخه فسفر خاک، تنها با اندازه‌گیری فسفر کل امکان‌پذیر نیست و شناخت بخش‌های زیستی و فعال این عنصر نیز اهمیت دارد.
اهمیت یافته‌های جدید برای کشاورزی ایران
در کشاورزی ایران، به‌ویژه در مناطقی که مدیریت هزینه کودهای شیمیایی و حفظ حاصلخیزی خاک اهمیت زیادی دارد، شناخت بهتر فعالیت میکروبی می‌تواند به توسعه روش‌های کارآمدتر تغذیه گیاه کمک کند.
با این حال، نتایج پژوهش انجام‌شده روی خاک‌های بریتانیا را نمی‌توان بدون آزمایش‌های تکمیلی به همه خاک‌های ایران تعمیم داد.
برای بهره‌گیری عملی از این یافته‌ها، لازم است پژوهشگران اثر نوع خاک، میزان ماده آلی، شوری، اسیدیته و شیوه مصرف کودهای فسفاته را بر فعالیت میکروبی بررسی کنند.
همچنین، استفاده از کودهای زیستی حاوی میکروارگانیسم‌های حل‌کننده فسفات باید متناسب با محصول، شرایط مزرعه و نتایج آزمایش‌های معتبر انجام شود.
روش جدید اندازه‌گیری فسفر متصل به DNA به‌تنهایی ثابت نمی‌کند که مصرف کود کاهش می‌یابد یا عملکرد محصولات افزایش پیدا می‌کند؛ بلکه ابزاری پژوهشی برای درک بهتر فرآیندهای زیستی خاک است.
در بلندمدت، ترکیب چنین روش‌هایی با آزمایش خاک و مدیریت اصولی کوددهی می‌تواند به استفاده مؤثرتر از منابع فسفر و حفظ حاصلخیزی زمین‌های کشاورزی کمک نماید.
منبع: مجله علمی Journal of Agricultural and Marine Sciences (۲۰۲۶)
