مقدمه ای بر اهمیت گوگرد در کشاورزی
فهرست مطالب
- 1 مقدمه ای بر اهمیت گوگرد در کشاورزی
- 2 مزایای استفاده از گوگرد در کشاورزی
- 3 نقش گوگرد در تغذیه گیاهان
- 4 کمبود گوگرد در خاک چه نشانههایی دارد؟
- 5 انواع مختلف گوگرد مورد استفاده در کشاورزی
- 6 منابع گوگرد در خاک
- 7 نکات مهم در استفاده از گوگرد در کشاورزی
- 8 انتخاب گوگرد مناسب برای کشاورزی
- 9 سیگنال دهی گوگرد و نقش آن در استرس زیستی و غیر زنده
- 10 اثر گوگرد بر جذب عناصر غذایی و تاثیر آن بر pH خاک
- 11 روشهای مختلف استفاده از گوگرد در کشاورزی
- 12 چالشها و معایب استفاده از گوگرد در کشاورزی
- 13 میزان مصرف گوگرد در کشاورزی
گوگرد یکی از عناصر ضروری مورد نیاز همه موجودات زنده از جمله گیاهان است. گوگرد ترکیبی از اسیدهای آمینه پروتئینی مانند متیونین و سیستئین، گلوتاتیون، ویتامینها (بیوتین و تیامین)، فیتوکلاتینها، کلروفیل، کوآنزیم A و S-آدنوزیل متیونین است. تنظیم پروتئینها و آنزیمها، به ویژه در کنترل ردوکس. از طریق گلوتاتیون و مشتقات آن از آسیب اکسیداتیو محافظت میکند. گوگرد همچنین جزء چندین متابولیت ثانویه (SMs) گیاهان است و برای عملکردهای فیزیولوژیکی، رشد و نمو گیاه مورد نیاز است. نیاز به گوگرد در گیاهان به انواع گونهها و مراحل رشد بستگی دارد. به عنوان مثال، در طول رشد بذر و رشد رویشی، مقدار بیشتری گوگرد مورد نیاز است. ترکیبات حاوی گوگرد مانند پروتئینهای حاوی Fe-S در فرآیندهای بیولوژیکی متعدد، مانند فتوسنتز، تولید انرژی و متابولیک مورد نیاز هستند. منبع اصلی و غالب گوگرد، سولفات معدنی برای گیاهان است.
مقاله پیشنهادی : انواع روش های اصلاح شوری خاک چیست ؟
مزایای استفاده از گوگرد در کشاورزی
در گیاهان، گوگرد و ترکیبات حاوی گوگرد به طور مستقیم یا غیرمستقیم در مدیریت تنش، متابولیسم و سیگنال دهی زیستی و غیر زنده نقش دارند.
گوگرد – چهارمین ماده مغذی مهم است. نیتروژن (N)، فسفر (P) و پتاسیم (K) اجزای حیاتی هستند. اما برای دستیابی به محصول بهتر محصولات زراعی به گوگرد (S) نیاز دارند. گوگرد یکی از 17 ماده مغذی ضروری گیاه است. برای رشد و توسعه همه محصولات بدون استثنا ضروری است. مانند هر ماده مغذی ضروری، گوگرد نیز دارای عملکردهای کلیدی در گیاهان است.
نقش گوگرد در تغذیه گیاهان
تشکیل کلروفیل که اجازه فتوسنتز را میدهد که از طریق آن گیاهان نشاسته، قندها، روغنها، چربیها، ویتامینها و سایر ترکیبات تولید میکنند.
تولید پروتئین، گوگرد ترکیبی از سه اسید آمینه حاوی S (سیستئین، سیستین و متیونین) است که بلوکهای سازنده پروتئین هستند. حدود 90 درصد گوگرد گیاه در این اسیدهای آمینه وجود دارد.
سنتز روغنها، به همین دلیل است که گوگرد کافی برای دانههای روغنی بسیار مهم است.
فعال شدن آنزیمهایی که به واکنشهای بیوشیمیایی در گیاه کمک میکنند.
عملکرد محصول را افزایش میدهد و کیفیت محصول را بهبود میبخشد، که هر دو قیمت را که کشاورز برای محصول خود دریافت میکند تعیین میکند.
با توجه به کیفیت محصول، S باعث بهبود درصد پروتئین و روغن در دانهها، کیفیت غلات برای آسیاب و پخت، بازارپسندی مغز نارگیل خشک (کوپرا)، کیفیت تنباکو، ارزش غذایی علوفه و غیره میشود.
کمبود گوگرد در خاک چه نشانههایی دارد؟
علائم کمبود گوگرد شبیه کمبود نیتروژن است: برگها زرد مایل به زرد یا سبز روشن میشوند. برخلاف نیتروژن، علائم کمبود گوگرد ابتدا در برگهای جوان ظاهر میشود و حتی پس از مصرف نیتروژن نیز ادامه مییابد. . کمبود گوگرد منجر به توقف رشد گیاهان و در نهایت کاهش عملکرد میشود. .
انواع مختلف گوگرد مورد استفاده در کشاورزی
اغلب کودهای حاوی گوگرد را میتوان به چهار گروه تقسیم کرد: 1) کودهای حاوی سولفات، 2) کودهای حاوی گوگرد عنصری، 3) کودهای حاوی ترکیبی از سولفات و گوگرد عنصری، و 4) کودهای گوگرد مایع
با وجود بیش از 20 کود مختلف گوگرددار در بازار، انتخاب بهترین گزینه ممکن است برای کشاورزان چالش برانگیز باشد. کشاورزان باید با یک کارشناس کشاورزی یا ترویج محلی صحبت کنند تا تعیین کنند که چگونه میتوانند به بهترین نحو کاستیها را در زمینهای خود شناسایی و اصلاح کنند.
گوگرد یکی از مواد مغذی ضروری است که برای رشد و نمو کافی گیاهان مورد نیاز است. گوگرد جزء ساختاری پیوندهای دی سولفیدی پروتئین، اسیدهای آمینه، ویتامینها و کوفاکتورها است. بیشتر گوگرد موجود در خاک در مواد آلی وجود دارد و از این رو برای گیاهان قابل دسترسی نیست. شکل آنیونی گوگرد منبع اصلی گوگرد برای گیاهانی است که عموماً در مقادیر کم در خاک وجود دارند. محلول در آب است، بنابراین به راحتی از خاک خارج میشود. گوگرد و ترکیبات حاوی گوگرد به عنوان مولکولهای سیگنال در مدیریت استرس و همچنین فرآیندهای متابولیک طبیعی عمل میکنند. آنها همچنین در تداخل شبکه سیگنالینگ پیچیده به عنوان یک مولکول واسطه شرکت میکنند
منابع گوگرد در خاک
منابع مختلفی از گوگرد در خاک یافت میشود. مواد آلی حاوی حدود 95 درصد از کل محتوای گوگرد خاک است تجزیه مواد آلی منجر به کانی سازی گوگرد آلی به SO4-2 میشود که در دسترس گیاهان خواهد بود. از این رو، شکستن یا هوازدگی این کانیها منجر به تبدیل بخشی از گوگرد به سولفات میشود. سوزاندن سوخت نیز منبع گوگرد است. گوگرد را به صورت دی اکسید گوگرد (SO2) آزاد میکند SO2 در آب باران حل میشود و در نهایت به خاک میرسد. آفتکشها مقادیر نسبتاً کمیگوگرد را به خاک اضافه می کنند.
نکات مهم در استفاده از گوگرد در کشاورزی
کمبود گوگرد در سالهای اخیر به دلیل کاهش ورودیهای جوی بیشتر دیده شده است. کاهش انتشار گوگرد صنعتی به دلیل مقررات کنترل آلودگی منجر به کاهش رسوب گوگرد از جو به خاک شد . گوگرد آلی منبع اصلی گوگرد مورد استفاده گیاهان است. بنابراین، محتوای آلی خاک بسیار مهم است و اگر کم باشد، منجر به کمبود گوگرد در گیاهان میشود. گوگرد آلی از طریق کانی سازی که توسط میکروارگانیسمها انجام میشود در دسترس گیاهان قرار میگیرد. فعالیت میکروبی در شرایط سرد و بیش از حد مرطوب یا خشک کاهش مییابد، در نتیجه دسترسی گوگرد از مواد آلی خاک به گیاهان کاهش مییابد. و بافت کمبود گوگرد اغلب در خاکهای شنی، مواد آلی پایین تر و مناطق مرتفع تر یک مزرعه دیده میشود. با این حال، مواد آلی بالا، مناطق با بافت پایینتر و سنگینتر معمولاً گوگرد کافی دارند.
انتخاب گوگرد مناسب برای کشاورزی
راههای مختلفی برای غلبه بر کمبود گوگرد وجود دارد. کودهای شیمیایی، کود دامی(FYM)، کمپوست یا مواد آلی میتوانند برای غلبه بر کمبود گوگرد استفاده شوند. بیش از 20 کود مختلف حاوی گوگرد به صورت تجاری موجود است که بلافاصله برای جذب گیاه در دسترس است. تیوسولفات آمونیوم با محلول اوره- نیترات آمونیوم یا با مخلوط سولفات آمونیوم و اوره استفاده میشود. سولفات منیزیم پتاس یا سولفات پتاسیم را میتوان به موریات پتاس برای تامین گوگرد و پتاسیم اضافه کرد. اما کودهای گوگردی باید برای محصولاتی که به گوگرد نیاز دارند استفاده شود تا از احتمال شسته شدن از ناحیه ریشه جلوگیری شود. از آنجایی که این کودها قبل از کاشت استفاده میشوند، سولفات را میتوان قبل از نیاز به محصول از خاک شنی شسته شود. مطالعات اخیر بر روی گندم نشان داد که استفاده از کودهای حاوی گوگرد باعث تسریع جوانه زنی آنها و همچنین بهبود پاسخ ایمنی در برابر عوامل بیماری زا میشود.
سیگنال دهی گوگرد و نقش آن در استرس زیستی و غیر زنده
تنشهای بیوتیک و غیرزیستی بر رشد گیاه و بهره وری محصول تأثیر منفی میگذارند. با این حال، طبیعت چندین مکانیسم داخلی را برای مقابله با تمام این استرسها ایجاد کرده است. گوگرد نقش مهمیدر فرآیندهای متابولیک مختلف تحت شرایط فیزیولوژیکی طبیعی و همچنین شرایط مختلف استرس ایفا میکند. گوگرد ترکیبات مختلفی مانند اسیدهای آمینه (سیستئین و متیونین)، ویتامینها (تیامین و بیوتین)، کوآنزیمها، سیستم تیوردوکسین، گلوتاتیون، اسیدهای لیپوئیک و گلوکوزینولاتها است که به طور مستقیم یا غیرمستقیم در بهبود اثرات نامطلوب انواع مختلف نقش دارند. تنشهای زیستی و غیرزیستی. علاوه بر این، ترکیبات حاوی گوگرد نیز به عنوان آنتی اکسیدان عمل میکنند که به طور مستقیم سیستم دفاع آنتی اکسیدانی را تعدیل میکند تا گیاهان را از تنشهای زیستی نجات دهد. اسیدهای آمینه حاوی گوگرد همچنین با مولکولهای زیستی مانند فیتوهورمونها، پلیآمینها، اکسید نیتریک (NO) به منظور کاهش استرس غیرزیستی تعامل دارند. مطالعات نشان میدهد که مشتقات گوگرد آبشارهای سیگنال دهی را برای تولید پیام رسانهای سلولی بیشتری مانند NO، Ca2+ و اسید آبسیزیک تسریع میکنند که در نهایت به راه اندازی سایر شبکههای سیگنال دهی مرتبط با تحمل استرس کمک میکند.
اثر گوگرد بر جذب عناصر غذایی و تاثیر آن بر pH خاک
بالا بودن میزان آهک خاک علاوه بر نقشی که بر pH خاک دارد میتواند به صورت مستقیم یا غیر مستقیم بر قابلیت استفاده عناصر غذایی مورد نیاز گیاه تأثیر بگذارد. اکسیداسیون گوگرد با تولید اسید سولفوریک میتواند باعث کاهش pH خاک و در نتیجه انحلال و آزاد شدن برخی عناصر غذایی شود.
به طور کلی در کشتهای زراعی بهتر است قبل از کشت به همراه سایر کودهایی که استفاده میشود، در خاک مصرف شود. و هم چنین در کشتهای باغی و برای درختان میوه گوگرد در اواخر فصل پاییز و زمستان مورد استفاده قرار گیرد. همانطور که گفتیم استفاده از گوگرد در زمین باعث جذب بهتر دیگر کودها خواهد شد. پس در هنگام خرید گوگرد، خرید کودهای میکرو یا ریز مغذی و خرید کودهای ماکرو یا NPK، توجه فراوانی به مقدار گوگرد خاک کود داشته باشید.
روشهای مختلف استفاده از گوگرد در کشاورزی
گوگرد را میتوان به روشهای مختلفی در کشاورزی استفاده کرد:
پاشش سطحی روی خاک:
این روش ساده ترین روش مصرف گوگرد است و معمولا برای محصولات زراعی و استفاده میشود. در این روش، گوگرد را به صورت پودر، گرانوله یا مایع روی خاک میپاشند.
آبیاری با گوگرد مایع:
این روش برای محصولات باغی مناسب است و باعث جذب سریع گوگرد توسط گیاهان میشود. در این روش، گوگرد مایع را به آب آبیاری اضافه میکنند.
افزودن به کودهای آلی:
گوگرد را میتوان به کودهای آلی مانند کمپوست، کود حیوانی و خاک برگ اضافه کرد. این کار باعث میشود که گوگرد به تدریج در اختیار گیاهان قرار گیرد.
چالشها و معایب استفاده از گوگرد در کشاورزی
استفاده بیش از حد از گوگرد میتواند تأثیرات نامطلوبی داشته باشد، از جمله:
- آلودگی محیط زیست: گوگرد میتواند باعث افزایش اسیدیته خاک و آب شود. همچنین، گوگرد میتواند باعث آلودگی هوا شود.
- آسیب به گیاهان: استفاده بیش از حد از گوگرد میتواند باعث سوختگی برگها، زرد شدن برگها و کاهش عملکرد محصول شود.
میزان مصرف گوگرد در کشاورزی
میزان مصرف گوگرد در کشاورزی به عوامل مختلفی مانند نوع محصول، سن درختان، آزمایش آب و خاک، نوع خاک و شرایط آب و هوایی بستگی دارد. به طور کلی، میزان مصرف گوگرد برای محصولات زراعی بین 10 تا 30 کیلوگرم در هکتار و برای محصولات باغی بین 10 تا 50 کیلوگرم در هکتار است.
نتیجه گیری:
کمبود گوگرد منجر به کاهش کیفیت و عملکرد ضعیف محصولات میشود. کمبود گوگرد خفیف ممکن است تأثیر ناچیزی بر عملکرد داشته باشد اما تأثیر قابل توجهی بر کیفیت دارد. بنابراین، کمبود گوگرد در خاک محدود کننده بوده و این منجر به کلروز برگهای جوان میشود. بر زیست توده، مورفولوژی کلی، عملکرد و ارزش غذایی گیاهان تأثیر میگذارد. علاوه بر این، کمبود گوگرد منجر به کاهش هدایت هیدرولیکی ریشه میشود که احتمالاً با سیگنال عدم جذب مواد مغذی از ریشه تا شاخساره مرتبط است. بنابرین توصیه میشود با پایش مداوم خاک و گیاهان نسبت به تامین این عنصر اقدام نمایید تا محصول شما از لحاظ کمیت و کیفیت دچار کاهش عملکرد نشود.