نقش فسفر در رشد و نمو گیاهان چیست؟

اخبار سبز کشاورزی؛ در یک پروسه دقیق، اما طبیعی، قارچ‌های همزیست به‌همراه باکتری‌ها و گیاهان و به‌منظور کاوش و یافتن فسفر از خاک به سمت ریشه گیاهان، حرکت می‌کنند. این یک اقدام مشترک بین خاک، گیاهان و میکروارگانیسم‌هایی است که پتانسیل کمک به کاهش نیاز به کود‌های شیمیایی فسفره را در خاک به وجود آورده و موجب رشد گیاه می‌شوند.

در این پروسه طبیعی مقدار بسیار اندکی از فسفر از دست می‌رود اما در مقابل آن آب بسیار کمی مصرف می‌شود. یک دانشمند امور خاک دانشگاه پنسیلوانیا می‌گوید: در طول زمان، طبیعت یک سیستم بسیار انعطاف‌پذیر و کارآمد را خلق کرده که توسط آن، گیاهان می‌توانند به آن دسته از مواد غذایی که نیاز دارند، دست پیدا کنند.

کلید این معما وجود مقدار معتنابهی از میکروارگانیسم‌ها در خاک است که قارچ‌های مایکوریزا در این امر نقشی حیاتی دارند. آن‌ها این کار را بدان سبب انجام می‌دهند که به‌منظور ادامه حیات و بقای خود به گرفتن غذا از ریشه گیاهان نیازمندند.

دانشمندان دانشگاه واشنگتن دریافته‌اند که گروهی از میکروارگانیسم که روی ریشه درختان وحشی زندگی می‌کنند، می‌توانند این فسفر را از خاک جدا کرده و جذب کنند. این یک واقعیت است که تعداد زیادی از درختان که در خاک‌های صخره‌ای رشد می‌کنند می‌توانند غذای خود را در چنین شرایطی تأمین نمایند.

گروهی از محققان، میکروارگانیسم‌های همزیست با ریشه این درخت‌ها را (قارچ‌ها و باکتری) جداسازی کرده و به خاک‌هایی که فسفر در آن‌ها تثبیت شده اضافه کردند.

معلوم شد که این میکروب‌ها ترکیب فسفر با مواد و عناصر موجود در خاک را شکسته و آن را در اختیار گیاه قرار داده‌اند. آزمایش‌های بیشتر نشان داد که فسفر تثبیت شده در خاک به‌تدریج در اختیار گیاهان کشت شده قرار گرفت. این محققان امیدوارند که بتوانند با رشد و تکثیر این میکروارگانیسم‌های همزیست بتوانند آن‌ها را با خاک مخلوط کرده و یا به‌صورت یک پوشش روی بذور قرار دهند.

این میکروارگانیسم‌ها‌ در ابتدا مقداری از کربنی را که از گیاه دریافت کرده‌اند به باکتری‌ها می‌دهند. در مقابل، باکتری‌ها آنزیم‌هایی را رها کرده که موجب شکستن اتصالات فسفری از سایر مواد معدنی در ذرات خاک می‌گردد. در این‌جا فسفر قابل‌حل در آب به‌وجود می‌آید که می‌تواند توسط رشته‌های (هیف‌ها) قارچ‌ها جذب شود. قارچ‌ها، این محلول را در اختیار ریشه گیاه قرار می‌دهند و با انتقال فسفر، از ریشه گیاه برای خود کربن برمی‌دارند. در واقع این مبادله از راه یک شبکه (لوله‎ای) برای حمل مواد غذایی به گیاهان، انجام می‌گیرد.

به‌کارگیری این مبادله طبیعی موجب می‌شود که کشاورزان نیاز خود به کودهای شیمیایی را کاهش دهند. از آنجایی که انبوه عظیمی از این میکروارگانیسم‌ها بومی خاک‌ها می‌باشند و در همه جا پراکنده‌اند، می‌توانند به‌طور مکرر به‌عنوان «کودساز» مورد استفاده کشاورزان قرار گیرند.

اثرات منفی کودهای شیمیایی

یک دانشمند خاک‌شناس می‌گوید: ما با استفاده از کودهای شیمیایی، فعالیت‌های بیولوژیکی خاک را متوقف کرده‌ایم و دیگر گیاهان برای اعلام نیازهایشان، به سایر عناصر خاک سیگنال ارسال نمی‌کنند و سیستم بیولوژیک نمی‌تواند کار خود را انجام دهد. از آنجایی که آن‌ها دیگر نمی‌توانند این کار را انجام دهند، چیزی برای خوردن ندارند و در نتیجه تولیدشان نیز دچار مشکل می‌شود. در طول زمان و با استفاده از کودهای شیمیایی، میکروارگانیسم‌های خاک به شدت کاهش یافته‌اند که نتیجه چنین روندی نیاز رو به افزایش کشاورزان به کودهای شیمیایی است.

در دهه‌های اخیر، ما پیوسته شاهد افزون‌تر شدن نیاز به کودها به دلیل کاهش سلامت خاک بوده‌ایم. ساختمان خاک روز به روز ضعیف‌تر و نفوذ آب به زمین کاهش یافته است، در مقابل شاهد افزایش آفات و بیماری‌ها در محصولات کشاورزی بوده‌ایم.

در حال‌حاضر برای تولید یک تن غله، نسبت به 40 سال قبل به کودهای ازته و فسفره بیشتری نیاز داریم، از تمام کود فسفره اضافه شده به خاک، حداکثر 30درصد آن توسط محصول استفاده می‌شود و بقیه آن در خاک تثبیت شده که توسط فرسایش خاک از دسترس خارج می‌شود. فسفر به اندازه ازت در آب حلالیت ندارد، بنابراین موجب آلودگی آب‌های موجود در خاک می‌شود.

در سیستم طبیعی، آن‌گاه که قارچ‌ها فسفر را به ریشه گیاه انتقال می‌دهند، زمانی است که گیاه به این عنصر نیاز دارد. هنگامی که آدم‌ها سعی دارند به‌طور مصنوعی این نیاز گیاه را برطرف نمایند، موقعی است که گیاه به آن نیاز ندارد، بنابراین مقدار زیادی از کود بدون استفاده مفید از دست می‌رود، گرچه مقداری از این فسفر می‌تواند به‌صورت یک ذخیره در خاک باقی بماند.

نکته دیگر آن است که حیوانات، پرندگان و حشرات به‌طور مستمر، به خاک فسفر می‌دهند که این فسفر به آن ذخیره افزوده می‌شود. هدف ما آن است که بتوانیم فسفر بیشتری در اختیار گیاهان قرار دهیم، اما قارچ‌ها و باکتری‌ها بدون‌نیاز به معدنکاری برای استخراج فسفر، این کار را انجام می‌دهند.

باید توجه داشته باشیم که ارزش میکروارگانیسم‌های خاک را بدانیم و با مصرف غیرضروری کودهای شیمیایی، سلامت و بقای آن‌ها را به خطر نیندازیم.