بخش بزرگی از خاک های زراعی ایران، حاوی مقادیر زیادی کربنات کلسسیم هستند که سبب افزایش واکنش خاک و ایجاد اختلال در جذب عناصر آهن و روی میشوند (صالح، ۱۳۸۷). آهن را با تردید می توان جزو طبقه یا دسته عناصر کم مصرف محسوب نمود، زیرا مقدار آن در ترکیبات سنگ ها چهارمین عنصر را تشکیل میدهد. مقدار متوسط آن در حدود ۴۲ گرم در کیلوگرم میباشد و مقدر کل آن در خاک بین ۵/۰ تا ۱ درصد میباشد (زرین کفش، ۱۳۷۱).
مهم ترین کانی های معدنی آهن، الوین MgFe)₂ SiO₄ )، پیریت (FeS₂)، سیذریت (FeCO₃)، هماتیت (Fe₂O₃)، ژئوتیت (FeOOH) و منیزیت(Fe₃O₄) می باشد .آهن یکی از متداولترین عناصر فلزی پوسته زمین است و حدود ۵% پوسته زمین را آهن تشکیل میدهد و با این حال مقدار کل آهن در خاک ها از ppm200 تا بیش از ۱۰% متغیر است. آهن در خاک به شکل اکسید ها، هیدروکسید ها، فسفات ها و هم چنین در ساختمان شبکه سیلیکات های اولیه و کانی های رس یافت میشود. این عنصر عمدتا در خاک حضور دارد. آهن از کانیهای اولیه سیلیکات های آهن و منیزیم که شامل الیوین، اوژیت، هورنبلاند و بیوتیت هستند منشا میگیرد. اکسید های آهن موجود در بسیاری خاک ها شامل هماتیت، مالنیت و سیدریت میباشند (ملکوتی و ریاضی همدانی، ۱۳۷۰).
آهن یکی از عناصر ضروری برای رشد تمامی گیاهان است، این عنصر در فتوسنتز و سنتز پروتئین شرکت داشته و همچنین در فتوسیستمI وII، نیز دخالت دارد. تضعیف سنتز پروتئین های تیلاکوئید در کمبود آهن در کل وضعیت کلروپلاست ها تاثیر دارد. کمبود آهن در انتقال الکترونی بیشتر از همه تاثیر گذار میگذارد. بخش بزرگی از آهن موجود در سلول به شکل ذخیره ای یعنی به فرم فریتین یافت میشود. این ماده بسیار فراوان است و در سلول های جانوری، باکتری ها و گیاهان نقش ذخیره ای دارد و تامین تدریجی گیاهان را با آهن تضمین میکند. فریتین در گیاهان اغلب در پلاستید ها و یا به عبارت دیگر در کلروپلاست ها یافت میشود و به همین دلیل مقدار آن در کلروپلاست ها زیاد است. کلروپلاست های برگهای مبتلا به کمبود آهن نیز مشابه کلرو پلاست های سالم، مقدار زیادی آهنن دارند (ماریوتی و همکاران، ۱۹۹۶).
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

در برگ های تحت تنش آهن، درصد فرودوکسین و درصد کلروفیل کاهش یافته و کاهش سطح فرودوکسین معمولا با کاهش فعالیت نیترات ردوکتاز همراه است. هم فرودوکسین و هم نیترات ردوکتاز با کاربرد آهن میتواند دوباره افزایش یابد. آهن از طریق تاثیر روی ریبوزوم ها، سنتز پروتئین را در سلول های برگ تحت تاثیر قرار میدهد (احمدی، ۱۳۸۸).
آهن در سنتز آنزیم هایی که در واکنش اکسیداسیون، تنفس و فتوسنتز دخالت دارند، نقش بسیار مهمی را ایفا می کند (کاباتا و پندیاس، ۱۹۹۹). به طوری که بر اثر کمبود آهن فعالیت چندین سیسیتم آنزیمی و ترکیبات گیاهی مانند کاتالاز- سیتوکروم اکسیداز و فرودوکسین به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد (کارستن و ویلسون، ۱۹۹۸) و هم چنین کلروفیل به مقدار کافی در سلول های برگ تولید نمیشود و برگ ها رنگ پریده به نظر می آیند. زردی برگ ناشی از آهک شکل خاصی از کمبود آهن در گیاه است که بخش وسیعی از ایران را فر اگرفته است ( ملکوتی و طهرانی، ۱۳۷۸). آهن در ساختمان سیتوکروم به عنوان ناقل الکترون در سیستمهای فتوسنتزی برای تنفس و عملیات اکسیداسیون و احیاء و ساخت کلروفیل دخالت دارد. روی عنصر مهم در فعالیت آنزیمهای دهیدرژناز، پروتئیناز، تشکیل RNA و تنظیم کنندههای رشد است. عقیمی دانه های گرده، کوچکی اندازه برگ، وجود نوارهای روشن در امتداد برگ از علایم کمبود این عنصر است (ملکوتی و تهرانی، ۱۳۷۷). عناصر غذایی کممصرف در اعمال مختلف بیوشیمیایی سلولهای گیاهی نقش غیرقابل انکاری دارند. کمبود عناصر غذایی کممصرف در گیاهان و محصولات زراعی گسترش جهانی دارد، به طوری که در ۳۰ کشور جهان، ۳۰ درصد از خاکهای این کشورها به کمبود یک یا چند عنصر کممصرف مبتلا هستند (غیبی و ملکوتی، ۱۳۷۸). آهن نقش مهمی در فعالیت های بیولوژیکی گیاه داشته و در پاره ای موارد، کمبود آهن سبب نابودی گیاه می گردد. در خاک های اسیدی، ازدیاد فسفات مانع جذب این عنصر میشود. در خاک های با واکنش قلیایی، محلولیت این عنصر کاهش مییابد. بنابراین آهن تبادلی و قابل جذب خاک های اسیدی بیشتر از خاک های دیگر است. در خاک هایی که زهدار نباشند و تهویه آنها به خوبی صورت بگیرد آهن به صورت سه ظرفیتی (فریک) و در خاک های با تهویه نامطلوب به صورت دو ظرفیتی (فرو) وجود دارد. مقدار آهن در برگهای جوان بیشتر است و جذب آهن در رقابت با سایر کاتیون ها بوده و تحت تاثیر آن ها قرار میگیرد. اما از آنجایی که این عنصر در گیاه تحرک چندانی ندارد، همیشسه علائم کمبود در برگ های جوان و قسمت های بالای ساقه، مشاهده میشود (ملکوتی و طهرانی، ۱۳۷۸).
نیجار (۱۹۹۶) گزارش کرده است که کمبود آهن باعث کاهش سنتز کلروفیل، وزن تر و خشک برگها، رشد شاخه های جدید و در نتیجه باعث کاهش و به تعویق افتادن گلدهی و بلوغ میوه، اندازه و کیفیت میوه از جمله آب و قند آن ها می شود.
سلطانا و همکاران (۲۰۰۱) گزارش کردهاند که عنصر آهن نقش مهمی در متابولیسم و سنتز کلروفیل ایفا میکند. اعمال آهن از محیط خارج باعث افزایش فتوسنتز، آسیمیلاسیون خالص و به دنبال آن افزایش رشد در گیاه برنج تحت شرایط تنش ماندابی شد. این موضوع به خصوص در مورد خاک هایی که pH بالایی دارند و یا خوب زهکشی نشده اند، آهن از شکل قابل جذب Fe+² به شکل غیر قابل استفاده و احیا شده Fe+³ تبدیل میشود، صحت بیشتری دارد (سرمد نیا و کوچکی، ۱۳۸۲).
محققان محلول پاشی آهن را برای گیاه از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه دانسته اند. این نظریه به دلیل عدم واکنش در خاک, عدم لزوم آبیاری برای حرکت دادن کود آهن در منطقه ریشه و صرفه جویی اقتصادی قابل قبول است (مورت ودی، ۲۰۰۳). رامش (۲۰۰۱) در بررسی همزمان فسفر و آهن گزارش کرد که عملکرد دانه و درصد پروتئین آفتابگردان با کاربرد ۵ میلی گرم آهن در یک کیلوگرم خاک به طور معنی دارری افزایش می یابد. سومر و همکاران (۱۹۹۵) در آزمایشی بر روی ذرت دریافتند که کمبود آهن باعث کاهش اندازه کلروپلاست می گردد و گیاه کوتاه می ماند. بلالی و همکاران (۱۳۷۹) در آزمایشات خود در ۱۰ استان کشور به این نتیجه رسیدند که با مصرف آهن به میزان ۱۰۰ کیلوگرم در هکتار محصول گندم ۲۰۰ درصد افزایش مییابد.
زیاد بودن مقدار فسفر در خاک، pH بالا، آهک زیاد، رطوبت زیاد خاک، دمای سرد و زیادی مقدار بیکربنات در محیط ریشه از علل کمبود آهن در خاک هستند (سان و همکاران، ۲۰۰۷). اگر آهن به مقدار کافی و قابل جذب، در دسترس گیاه نباشد تولید کلروفیل در برگ کاهش یافته و برگها رنگ پریده میشوند. در این حالت، ابتدا فاصله بین رگبرگها و سپس با شدت کمبود، به جز رگبرگها تمام سطح برگ زرد میشود. از آنجا که آهن در گیاه غیر متحرک میباشد، این علائم ابتدا در برگهای جوان و در قسمت بالای ساقه مشاهده میشود و سپس با شدت یافتن کمبود، تمامی برگ را در بر میگیرد. بایستی توجه داشت که تنها کمبود آهن منجر به زردی برگ نمیشود، کمبود نیتروژن و برخی عناصر غذایی دیگر، بعضی آفات و بیماریهای گیاهی و یا نور کم نیز در مواردی به پریدگی رنگ برگ میانجامد (سینگ، ۲۰۰۱). استفاده کردن از ارقام مقاوم به کمبود آهن به عنوان مهمترین رویکرد اقتصادی برای غلبه بر کمبود آهن در خاکهایی که امکان زرد شدن و سفید شدن برگها در اثر کمبود پروتئین ایجاد می شود را میسر میسازد (ویرسما، ۲۰۰۵).
۱-۱۵- روی
عنصر روی برای فعالیتهای آنزیمی تولید هورمونهای رشد تلقیح باروری و تشکیل میوه ضروری بوده و کمبود آن باعث ریز برگیتاخیر در باز شدن برگها و گلها ریزش میووه سر خشکیدگی ومحدودیت رشد می شود . این عنصر فعال کنندهی بیش از ۳۰۰ نوع آنزیم در انسان داام و گیاه است و در مجموعه مکنیسم های حفاظتی بدن نقش کلیدی دارد. آهکی بودن خاکها، pH بالا، ماده آلی کم و مصرف زیاد کودهای فسفاته از عواملی هستند که قابلیت استفاده این عنصر را برای گیاهان محدود کرده و خسارات جبران ناپذیری را بر میزان تولید وکیفیت محصولات وارد می نماید. استفاده از کودهای شیمیایی حاوی این عنصر به خصوص به همراه ماده آلی گوگرد و باکتریهای مربوطه باعث بهبود شرایط تغذیه ای گیاهان شده و بسیاری از نارسائیهای تغذیه ای را برطرف میسازد. این کود به دو صورت خشک(ZnSo₄H₂O) با ۳۴ درصد روی و یا ابدار(ZnSo_{4 ۷}H₂O) با ۲۴ درصد روی تولید و بسته بندی شده و به صورت پودر عرضه میشود (اوجاقلو، ۱۳۸۶). فرج زاده و همکاران (۲۰۰۹)، بیان داشتند که استفاده برگی سولفات روی بالاترین عملکرد (۱۶۰۴۰ کیلوگرم در هکتار) را در ذرت ایجاد کرد که ۵۲/۳۷ درصد بالاتر از تیمار شاهد بود و مصرف برگی آهن موجب افزایش عملکرد دانه و افزایش غلظت آهن در دانه گردید.
جامرو و همکاران (۲۰۰۲) بیان داشتند که تغذیه برگی عناصر مس و روی در گیاه نیشکر در کمترین میزان باعث افزایش وزن، تعداد میانگره، طول میانگره و در نتیجه افزایش طول ساقه و افزایش ارتفاع متوسط گیاه گردید. همچنین استفاده از منگنز و بر در بالاترین میزان باعث افزایش این خصوصیات گردید. تریهان و شارما (۲۰۰۰) اظهار داشتند که استفاده از روی باعث افزایش در عملکرد ماده خشک در ذرت، گندم و آفتابگردان گردید. هاقا و همکاران (۱۹۸۶) گزارش نمودند که مصرف ۱۸۰ کیلوگرم در هکتار نیتروژن در کنار محلولپاشــی سولفات روی با غلظت چهار در هزار باعث بیشترین عملکرد در محصول پیاز شده است.
طاهر و همکاران (۱۳۸۷) به منظور بررسی تاثیر روش های مختلف مصرف عناصر کم مصرف برعملکرد ذرت دانهای آزمایشی طراحی کردند، نتایج آنها نشان داد بیشترین عملکرد دانه در تیمار کودی محلولپاشی آهن، روی و منگنز نسبت به مصرف خاکی و شاهد بود.
فصل دوم- مواد و روشها
۲-۱- مشخصات محل و زمان اجرای طرح
این تحقیق در سال زراعی ۱۳۹۱ در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات ساعتلوی ارومیه اجرا شد. این منطقه دارای عرض جغرافیایی ۳۷ درجه و ۳۲ ثانیه و طول جغرافیایی ۴۵ درجه و ۵ ثانیه در ارتفاع ۱۳۲۰ متر از سطح دریا قرار گرفته است. خاک مورد آزمایش دارای کلاس بافت سیلتی، لومی رسی بود. مشخصات فیزیکی و شیمیائی خاک محل اجرای آزمایش در جدول۱ آورده شده است.
جدول ۲-۱- مشخصات فیزیکو شیمیایی خاک محل اجرای آزمایش (ایستگاه تحقیقات ساعتلو)

مشخصات نمونه

عمق

درصد اشباع

آهک

اسیدیته کل
اشباع

شوری

کربن
آلی

نیتروژن کل

شن

سیلت

رس

فسفر قابل جذب

پتاسیم قابل جذب

Cm

s.p

T.N.V

pH

EC

درصد

درصد

درصد

درصد

نمونه مرکب

۳۰- ۰