مدیریت عناصر معدنی در کشاورزی

معمولا قارچ هایمی میکروریزی به غنی سازی فسفات بسیار حساس می باشد.عکس العمل آنها به کوددهی به نوع گیاهان میزبان این قارچ ها بستگی دارد و به شدت تحت تاثیر خصوصیات خاک و ترکیب شیمیایی کود های اضافه شده می باشد. در خاک های زراعی، کوددهی معمولا باعث کاهش کلونیزاسیون ریشه می گردد،لیکن در خاکهایی که به شدت از نطر عناصرغذایی فقیر می باشد گاها افزایش کلونیزاسیون را در پی دارد.

این نتایج ضد و نقیض نشان می دهد که تغذیه گیاه تعیین کننده نوع پاسخ قارچهای میکوریزی به اضافه کردن کودهای شیمیایی می باشد. گیاهانی که به شدت دچار کمبود عناصر غلایی می باشد از رشد بازمانده و مقدار کمتری از ترکیبات حاصل از فتوسنتز را می توانند به مصرف تغذیه قارچ میکوریزآریسکولار برسانند.اضافه کردن کودهای شیمیایی در این اراضی باعث بزرگ شدن انداره گیاه شده و توانایی آن برای در اختیار گذاشتن ترکیبات کربنه به قارچ همزیست را افزایش می دهد.

گیاهان معمولا ترجیح می دهند ترکیبات حاصل از فتوسنتز را به اندامی از خود اختصاص دهد که آن عضو مسئول جذب منابعی باشد که بیشترین محدودیت را برای رشد ایجاد کرده است، بنابراین اگر گیاه با محدودیت منابع موجود در خاک روبرو باشد مقدار به نسبت بیشتری از ترکیبات کربنه حاصل از فتوسنتز را به ریشه ها ارسال می نماید و اگر با محدودیت نور روبرو باشد مقدار بیشتری را به اندام هوایی خود اختصاص می دهد.

نحوه کوددهی خاک های زراعی:

با کوددهی محدودیت ناشی از عناصر غذایی مرتفع شده و بنابراین گیاه مقدار کمتری از ترکیبات گرسنه را به مصرف ریشه، تراوه های ریشه ای و قارچهای میکوریز آربسکولار اختصاص می دهد. بسیاری از خاکهای زراعی معمولا از نظر عناصر غذایی در وضعیت توسط تا خوب می باشد و به همین دلیل است که در سیستم های کشاورزی، کوددهی منجر به کاهش کلوئیزاسیون ریشه می گردد.

همراه با این عامل، خصوصیت شیمیایی خاکها و کودهای شیمیایی اضافه شده نیز کنترل کننده وضعیت عناصر معدنی جذب شده توسط گیاهان بوده و در نهایت تعیین کننده نوع عکس العمل قارچهای میکوریزی به کوددهی می باشد.

مطالعات صورت گرفته نشان میدهد که بین عکس العمل های میکوریزی و غنی سازی خاک با عناصر N،P و K اثرات متقابلی وجود دارد که این مسئله بیانگر اهمیت میزان قابل دسترس بودن نسبی این عناصر ضروری در عملکرد قارچهای میکوریزی میباشد. اگرچه قارچ های میکوریزی به جذب فسفر و عناصر غیر متحرک معروف می باشند ولى جذب میکوریزی نیتروژن و به ویژه نیتروژن آمونیاکی نیز اثبات شده است، غنی سازی خاک با فسفر نه تنها باعث کاهش کلونیزاسیون گیاهان دچار کمبود نیتروژن می شود، بلکه این کاهش کلونیزاسیون در مواردی که مقادیر کافی از نیتروژن نیز در دسترس باشد مشاهده می گردد. این مطلب نشان می دهد که نسبت P:N یکی از عوامل مهم و تعیین کننده نحوه عکس العمل قارچهای میکوریزی به غنی سازی خاک با عناصر غذایی است.

به طور کلی سیستم های کشاورزی متداول که با مقادیر زیادی از کودهای شیمیایی غنی شده اند نسبت به سیستمهای کشاورزی مبتنی بر استفاده از مواد آلی که سالیانه مقادیر کمی از کودهای حیوانی به آنها اضافه شده و یا از گیاهان پوششی لگوم استفاده می گردد، فعالیت قارچهای میکوریز آربسکولار بسیار پایین تر می باشد بررسی صورت گرفته در ۲4 قطعه زمین زراعی واقع در ۱3 مزرعه نشان داده است که زمینهای غنی شده با استفاده از کودهای شیمیایی نسبت به زمینهای زراعی که هیچ گونه کود شیمیایی دریافت نکرده یا به آنها کودهای حیوانی اضافه گردیده است، گیاهان از درصد کلونیزاسیون ریشه کمتری برخوردار بوده اند و حاوی مقادیر کمتری از اسپور قارچهای میکوریز آربسکولار نیز بوده اند.

در این بررسی مرحله بعدی که مورد توجه قرار گرفت و از اهمیت ویژه ای نیز برخوردار است میزان عملکرد همزیستی قارچهای میکوریز آربسکولار بود. اسپورهای قارچهای میکوریز آربسکولار ۲4 زمین زراعی، از طریق الک کردن جداسازی شده و در محیط گلخانه هر یک از گیاهان Allium ameloprasum و Trifolium repense با استفاده از ۱۰۰۰ اسپور تلفح و سپس در خاک سترون شده با استفاده از اشعه گاما کاشت گردیده است. به طور متوسط گیاهانی که با اسپور قارچهای میکوریز آربسکولار جداسازی شده از مزارع آلى تلقیح شده بودند نسب به اسپورهای جداسازی شده از مزارع تحت مدیریت متداول دارای رشد بیشتر و عملکرد بالاتری بودند.

این یافته ها نشان می دهد که قارچهای میکوریز آربسکولار موجود در خاک های با حاصلخیزی کم که تحت مدیریت آلی می باشند از نظر کارایی برای گیاهان میزبان بسیار مؤثر تر از انواع مشابه موجود در زمینهایی می باشند که تحت مدیریت متداول قرار گرفته اند. تجزیه های صورت گرفته در مورد جمعیت های اسپور این قارچها در سیستم های دیگر نشان می دهد که کوددهی منجر به تغییر ترکیب گونه ای این اجتماع قارچهای میکوریز آربسکولار می شود.

از لحاظ نظری انتظار می رود که همزیستی های تغذیه ای در سیستم های دچار کمبود عناصر غذایی رخ داده و کوددهی منجر به حذف اثرات مفید مذکور شده و زمینه های ایجاد اثرات متقابل انگلی را مهیا سازد.

بنابراین در آینده مطالعات دیگری نیاز است تا ارتباط بین ترکیب گونه ای جمعیت قارچهای میکوریز آربسکولار را با عملکرد همزیستی آنها بیش از پیش روشن نماید. از آنجائیکه منافع بدست آمده برای گیاه میزبان در همزیستی میکوریزی، اغلب ارتباط مستقیمی با کلونیزاسیون ریشه و جمعیت اسپور این قارچها در خاک ندارد، بنابراین در آینده نیاز است تا مطالعات مزرعه ای مشتمل بر طیف وسیعی از انواع گیاهان و خاکها انجام شود تا اثر واقعی اضافه کردن کودهای شیمیایی بر عملکرد میکوریزی مشخص شده و بدین صورت بتوان به اطلاعات ضروری و مورد نیاز برای مدیریت همزمان و مؤثر همزیستی میکوریزی و کودهای شیمیایی دست بافت.