تبلیغات
گروه شیمی دبیرستان دکتر شریعتی - آهن عنصر مورد نیاز مرکبات

گروه شیمی دبیرستان دکتر شریعتی
 
شیمی،زندگی ما،آینده ی ما



آهن یکی از فراوانترین عناصر تشکیل دهنده خاک است که مقدار آن در پوسته جامد زمین در حدود 5 درصد می رسد، احتمالاً این عنصر یکی از مهم ترین عناصر تشکیل دهنده هسته مرکزی زمین می باشد. آهن در ترکیب بسیاری از سنگ های آتشفشانی ، دگرگونی و رسوبی شرکت دارد. در سنگ های اولیه بیشتر به صورت سیلیکات های مختلف با آلومینیوم یا منیزیوم در سنگ های رسوبی اغلب تحت فرم اکسید، سولفورو یا کربنات وجود دارد، قسمت اعظم ترکیبات معدنی آهن را در خاک سیلیکات ها و هیدروکسیدهای آهن تشکیل می دهند.


آهن یکی از فراوانترین عناصر تشکیل دهنده خاک است که مقدار آن در پوسته جامد زمین در حدود 5 درصد می رسد، احتمالاً این عنصر یکی از مهم ترین عناصر تشکیل دهنده هسته مرکزی زمین می باشد. آهن در ترکیب بسیاری از سنگ های آتشفشانی ، دگرگونی و رسوبی شرکت دارد. در سنگ های اولیه بیشتر به صورت سیلیکات های مختلف با آلومینیوم یا منیزیوم در سنگ های رسوبی اغلب تحت فرم اکسید، سولفورو یا کربنات وجود دارد، قسمت اعظم ترکیبات معدنی آهن را در خاک سیلیکات ها و هیدروکسیدهای آهن تشکیل می دهند.

سیلیکات های آهن تشکیل می دهند . سیلیکات های آهن در 4 گروه مونت موریونیت، ابلیت، وری کولیت و کلریت خلاصه می شوند . 

کلید یون های آهن دو ظرفیتی از بعد از PH=7/8 و کلیه یون های آهن 3 ظرفیتی از بعد ازPH=3/4 به صورت هیدروکسید فرو یا فریک در می آیند. هیدروکسید آهن علاوه بر اینکه به عنوان یک کلوئید با بار الکتریکی مثبت و با خاصیت یک باز ضعیف عمل می کنند ، قادرند با سیلیس، هوموس و رس به صورت ترکیبات مختلط و در حالت کلوئیدی جلوه کنند .

فعالیت هیدروکسید آهن به صورت مستقل بیشتر در حالت آهن دو ظرفیتی است (هیدروکسید فرو) ، اکسیژن در شرایط اشباع خاک و پایین بودن PH موقعیت احیاء هیدروکسید فریک را فراهم می سازد و در نتیجه آهن به صورت هیدروکسید فرو به حالت تعلیق در می آید (حالت پخشیدگی ) تهویه و بالارفتن PH خاک بر عکس شرایط اکسیداسیون و بالاخره رسوب هیدروکسیدهای آهن را فراهم می کند . آهن می تواند به عنوان یک کاتیون در جذب سطحی کلوئیدهای خاک شرکت کند ، در خاک های با رطوبت زیاد و با مواد آلی و فعالیت بیولوژیکی کافی ، آهن به صورت قابل تبادل به مقدار نسبتاً زیاد وجود دارد .

آهن علاوه برحالت تبادل، می تواند در خاک های حاوی کلوئیدهای رس و هوموس به صورت پلی بین این کلوئیدها قرار گیرد، در این صورت پایداری و وابستگی آهن به کلوئید بیشتر از حالت قابل تبادل آن است. انتقال آهن در خاک به صورت یون آزاد به ندرت اتفاق می افتد ، چرا که آهن به صورت محلول فقط تحت فرم یون فرو  Fe+2آن هم در شرایط PH کم و محیط اشباع خاک دیده می شود و خاک با زهکشی و تهویه مناسب عملاً یون Fe+2 محلول ندارد. برعکس امثال آهن در حالت اختلاط هیدروکسیدهای آهن با کلوئیدهای دیگر و نیز در شرایطی که این کاتیون به صورت رابط بین کلوئیدهای رس و هوموس وجود دارد اغلب رخ می دهد . 

نقش

عنصر آهن ، یكی از عناصر كم مصرف است كه ضرورت آن کمی بیشتر از سایر عناصر کم مصرف گیاه می باشد و وجود آن به اندازه كافی برای رشد گیاهان زراعی و باغی لازم است و در تشكیل سبزینه گیاهان زراعی و باغی نقش ارزنده ای دارد.

آهن به دو صورت جذب می شود

1- دوظرفیتی

2- کلیت

این عنصر در ساختار هموپروتئینها مانند سیتوکروم ها ، سیتوکروم اکسیداز و لگ هموگلوبین شرکت می‌کند. آهن گرچه در ساختار کلروفیل وجود ندارد ولی در سنتز آن نقش مهمی دارد. این عنصر در ترکیب آنزیم های مختلف وارد می شود. بیشتر در اندام های جوان گیاه در آنجا که فعالیت فیزیولوژی زیادتر است متمرکز می باشد (در جوانه ها ، برگ های جوان و گل ها ) . این عنصر به اشکال مختلف کانی در خاک وجود دارد .

علائم كمبود آهن در گیاه

در بیشتر نقاط كشور ما مهمترین عاملی كه موجب كمبود آهن  زیادی بی كربنات در محلول خاك است و در نتیجه  pH خاک بیشتر از 8 هستند به وفور دیده می شود . اغلب خاك های ایران مقدار قابل توجهی آهك دارند . آهك بتنهایی مشكل چندانی در جذب آهن ایجاد نمی كند . ریشه ی گیاه با ایجاد شرایط ویژه ای در اطراف خود (ترشح هیدروژن یك بار مثبت یا پروتون ، اسیدهای آلی و كلاتهای طبیعی ) از قلیلیت خاك در نزدیكی ریشه می كاهد و به این ترتیب حلالیت تركیبات آهن دار خاك را افزوده ، آهن مورد نیاز گیاه را در حد كافی تامین می كند .

آبیاری سنگین ، فشردگی و یا هر عامل دیگری كه تهویه خاك را كاهش دهد ، به افزایش غلظت دی اكسید كربن در خاك منجر می شود و در حضور آهك ، واكنش انجام می دهد كه طی آن بی كربنات تولید شده ، خاصیت بافری دارد . بدین معنی كه از كاهش pH در اطراف ریشه تا حدی جلوگیری می كند و در نتیجه از حلالیت  بیشتر تركیبات آهن دار و قابلیت جذب آهن كاسته می شود . توانایی ریشه گیاهان مختلف در ایجاد شرایط مناسب برای جذب آهن متفاوت است .

آب آبیاری ، گاهی به ویژه هنگامی كه از چاه های عمیق  تامین شود بی كربنات دارد . هوادهی این آب ها ( با استفاده از فواره و یا ریزش از بلندی ) و یا مصرف مقداری اسید سولفوریك( كاهش pH آب آبیاری تا حد خنثی) ، مقدار بی كربنات را كاهش می دهد .

گاهی در گیاهان مبتلا به كمبود آهن ، غلظت آهن در برگ ها بیشتر از حد نرمال است و حتی اخیرا در تجزیه های برگی ، مقدار غلظت آهن را درج نمی كنند . این بدان علت است كه وجود آهن زیادی در برگ ها ملاك عمل  نیست و باید از طریق محلول پاشی و ایجاد شرایط خوب مدیریتی حركت آهن را در گیاه بهبود بخشید تا علائم كمبود آهن در برگها مشاهده نگردد . در صورت كمبود آن ،سبزینه (كلروفیل) به مقدار كافی در سلو لها یافت نمی شود و برگها رنگ پریده به نظر می آیند . زردی برگ ناشی از آهك ، شكل خاصی از كمبود آهن در گیاه است كه در بخش وسیعی از كشور ما را فرا گرفته است ، مركبات در جنوب و شمال كشور ، با شدت های متفاوت ، از كمبود آهن صدمه می بینند . مدیریت هوشمندانه در كاهش خسارت ، بسیار موثر است .

به عبارت دیگر با مدیریت مطلوب ، مساله ای به نام زردی برگ ( كلروز ) وجود نخواهد داشت . كشت گیاهان حساس به كمبود آهن در خاك های آهكی ، آبیاری بیش از حد مصرف بی رویه و نامتعادل كود های شیمیایی ،كاهش مواد آلی و فشرده شدن خاك ، فقدان برنامه ریزی منظم برای افزودن مواد آلی به خاك توجه بیش از حد به كود آهن وارداتی یارانه ای و مهمتر از همه نادیده گرفتن توصیه های حاصل از پژوهش های گذشته و فقدان آموزش در زمینه ی روش های مبارزه با كمبود این عنصر ،باعث شده تا امروز ابعاد مشكل گسترش یافته ، در بسیاری از موارد ، ارایه ی راه حل عملی و اقتصادی دشوار به نظر می آید.

اگر گیاهی به جذب آهن به مقدار كافی قادر نباشد ساخت سبزینه (كلروفیل ) در برگ كاهش می یابد و برگ ها رنگ پریده خواهند شد . به این نحو كه ، ابتدا فاصله بین گلبرگ ها و سپس با شدت یافتن كمبود ، به جز رگبرگ ها ، تمام سطح برگ زرد  می شود . چون آهن در گیاه پویا نیست (غیر متحرك است ) ، این  علائم ابتدا در برگ های جوان و در قسمت با لای ساقه مشاهده می شود و با شدت یافتن كمبود ، تمامی گیاه را در بر می گیرد . در حالت شدید برگ ها کوچک ، نازک و نرم شده و به زودی ریزش می کنند . بخش های انتهایی درخت خشک شده و به تدریج حجم تاج درخت کاهش یافته و میزان میوه نشینی و عملکرد کاهش می یابد . میوه ها تمایل به کوچکی همراه با کاهش در مواد جامد محلول و اسیدیته آب میوه دارند .

نکته قابل ذکر این است که گاهی ممکن است فقط یک شاخه از درخت و یا چند درخت در یک قطعه باغ این علائم را نشان دهند و این که ما فکر کنیم تمام درختان باغ به کمبود آهن مبتلا شدند کاملا اشتباه است . ( در یک تجربه ی عملی در باغی در شهر ساری درخت نارنجی 7 ساله وجود داشت که نیمی از آن کمبود آهن و نیمی دیگر کمبودی نداشت . با قطع شاخه ای که دچار کمبود و زرد و بی رنگ شده بود درخت به حالت طبیعی خود برگشت و سال بعد از این واقعه محصول آن چندین برابر شد و هم اکنون به یکی از درختان نمونه همان باغ تبدیل شده است . البته فراموش نشود پس از قطع ، زمین را از لحاظ آهن تقویت کردیم ولی به طور مختصر نه خیلی زیاد . منظور از بیان این واقعه این است که به محض این که دیدید درختتان زرد شده نگویید دچار کمبود آهن است و اگر دچار کمبود آهن بود فقط شاخه های دارای کمبود را ببرید )

در درختان مرکبات ، زردی برگ در حالی كه رگبرگ ها كم وبیش سبز مانده اند ، پدیده ی رایجی است . حاشیه ی برگ ها با شدت یافتن كمبود به سفیدی گراییده ، سپس علائم سوختگی ( نكروز ) مشاهده می شود . گاهی در اواخر بهار كه سرعت رشد درختان زیاد است ، به علت عدم تكاپوی جذب آهن ، برگها زرد رنگ می شوند . سپس با كاهش آهنگ رشد ، رنگ بر گها  به تدریج سبز و دوباره در اواخر تابستان ، با تشدید رشد رویشی، علائم كمبود آهن یعنی زردی رنگ برگ ها  مجددا بروز می كند . باید توجه داشت كه تنها كمبود آهن به زردی برگ منجر نمی شود ، كمبود ازت ، گوگرد، منیزیم ، و برخی عناصر غذایی دیگر ، بعضی آفات و بیماری ها و یا نور كم در مواردی به پریدگی رنگ برگ می انجامد .

عواملی كه موجب می‌شود كمبود آهن تشدید شود عبارتند از:

1) آهكی بودن خاك‌ها ؛ PH قلیایی - به ازاء هر یك واحد افزایش  PH، حلالیت تركیبات آهن هزار مرتبه كاهش پیدا می‌كند. یعنی در PH بالاتر از 7 حلالیت آهن، برای تأمین آهن مورد نیاز گیاه كافی نیست؛

2) تهویه نامناسب خاك

3) كمی مواد آلی در خاك

4) كیفیت نامناسب آب آبیاری ؛ به خصوص غلظت زیاد یون بی‌كربنات ، كه در جذب آهن و انتقال آن در داخل گیاه ایجاد مشكل می‌كند

5) مصرف زیاد كودهای فسفری ؛ در شرایط مصرف زیاد فسفر جذب آهن توسط گیاه كاهش می‌یابد.

ارزیابی آهن قابل جذب در خاك به روش عصاره گیری و با DTPA انجام می‌شود. (DTPA) یك عصاره‌گیری است كه برای عصاره‌گیری عناصر كم مصرف مورد استفاده قرار می‌گیرد . در این روش معمولاً اگر مقدار آهن قابل جذب كمتر از 2.5 میلی گرم در كیلوگرم باشد كمبود آهن وجود دارد. همچنین بین 2.5 تا 4.5 میلی گرم نیز در بعضی از گیاهان كمبود آهن مشاهده می‌شود كه غلظت بحرانی آهن نیز گفته می‌شود . غلظت بیش از حد 4.5 غلظت مناسب آهن را نشان می‌دهد.  آهن به صورت Fe+2 ، Fe+3  و كلات‌ آهن (كلات‌های طبیعی و كلات‌های مصنوعی) توسط گیاه جذب می‌شود.

6) کمبود آهن ممکن است توسط مقادیر بالای فسفر و یا فلزات سنگین خصوصاً مس تحریک شود .

درمان كمبودآهن

1) پیشگیری از بروز كمبود آهن؛ برای این منظور باید شرایط تهویه خاك مناسب باشد كه این امر از طریق چند عامل صورت می‌گیرد:

الف) بیل زدن در پای درخت؛

ب) اضافه كردن مواد آلی به خاك؛

ج) كیفیت مناسب آب؛

د) مصرف متعادل كود حیوانی و كود فسفری تا قابلیت جذب آهن بالا رود.

2) كاشت ارقام و گونه‌های مقاوم به كمبود آهن؛

3) مدیریت آبیاری صحیح؛ مصرف زیاد آب باعث تغذیه نامناسب و تشدید بروز كمبود آهن می‌شود؛

مصرف كود آهن به صورت محلول‌پاشی روی گیاه و تزریق دارو بر روی تنه درخت درمان خوبی است. برای مصرف كود در خاك ، كود كلات آهن بهترین كود است ، كلات‌های آهن كودهای گران‌ قیمتی هستند . بهترین كلات آهن برای خاك‌های ایران كود كلات سكوسترین آهن 138 ( سكوسترین Fe EDDHA - هیدروژن فریك اتیلن بیس (آلفا آمینو – 2 – هیدروكسی فنیل استیك اسید )) است . كه دارای یك بنیان كلات كننده است و آهن را در خودش نگهداری می‌كند .

از آنجا كه سولفات آهن در خاك رسوب می‌كند بصورت محلول‌پاشی روی گیاه استفاده می‌شود . سولفات آهن نسبت به كلات آهن ارزان‌تر است . در سال‌های اخیر در داخل كشور كلات‌هایی ساخته شده‌اند كه بعضی از آن‌ها در مقایسه با كلات خارجی جواب خوبی داده‌اند ولی بعضی دیگر قابلیت كلات آهن خارجی را نداشته‌اند .





طبقه بندی: عناصر،  خواص دارویی گیاهان،  پزشکی، 
نوشته شده در تاریخ جمعه 28 مرداد 1390 توسط محمد مهدی خدادادپور
تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است | طراحی : پیچک
قالب وبلاگ