اثر مصرف گوگرد و سایر کودهای معدنی بر رشد و عملکرد گیاهان کشاورزی

اثر مصرف گوگرد و سایر کودهای معدنی بر رشد و عملکرد گیاهان کشاورزی

چکیده
تغذیه معدنی یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین‌کننده رشد، عملکرد و کیفیت محصولات کشاورزی است. در میان عناصر غذایی، گوگرد به‌عنوان یک عنصر پرمصرفِ ثانویه (در کنار کلسیم و منیزیم) نقشی کلیدی در سنتز اسیدهای آمینه گوگرددار، پروتئین‌سازی، فعالیت آنزیمی و بهبود کارایی مصرف نیتروژن دارد.

از سوی دیگر، کودهای معدنی شامل کودهای ماکرو (نیتروژن، فسفر، پتاسیم) و ریزمغذی‌ها (آهن، روی، منگنز، مس، بور، مولیبدن و…) با اثرگذاری بر فتوسنتز، ریشه‌زایی، تشکیل دانه، انتقال مواد فتوسنتزی و مقاومت به تنش‌ها، به‌طور مستقیم بر عملکرد اثر می‌گذارند.

این مقاله با رویکردی کاربردی، اثر مصرف گوگرد و سایر کودهای معدنی را بر رشد و عملکرد گیاهان بررسی کرده و به اصول مدیریت بهینه مصرف کود، تعاملات بین عناصر و پیامدهای کمبود یا مصرف بی‌رویه می‌پردازد.

۱. مقدمه
افزایش تولید در واحد سطح، در بسیاری از مناطق کشور با محدودیت‌هایی مانند کاهش ماده آلی خاک، شوری، قلیائیت، آهکی بودن خاک‌ها، کمبود ریزمغذی‌ها و دسترسی نامتعادل به عناصر غذایی مواجه است. استفاده هدفمند از کودهای معدنی، در کنار مدیریت بقایا و کودهای آلی، نقش مهمی در پایدارسازی تولید دارد.

با این حال، موفقیت کوددهی تنها به «افزایش مقدار مصرف» وابسته نیست؛ بلکه به نوع کود، زمان مصرف، روش مصرف، نیاز گیاه، وضعیت خاک و آب، و تعاملات غذایی وابسته است.

در سال‌های اخیر، اهمیت گوگرد به‌دلیل کاهش ورود طبیعی آن به خاک (کاهش آلاینده‌های گوگردی در هوا) و افزایش نیاز گیاهان پُرمحصول، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است.

۲. نقش گوگرد در فیزیولوژی گیاه و رشد
۲-۱. نقش‌های اصلی گوگرد
گوگرد (S) جزء ساختاری و عملکردی بسیاری از ترکیبات حیاتی گیاه است، از جمله:

اسیدهای آمینه گوگرددار مانند سیستئین و متیونین و در نتیجه ساخت پروتئین
تشکیل کوآنزیم‌ها و ویتامین‌ها (مانند بیوتین و تیامین)
مشارکت در ساخت گلوتاتیون (آنتی‌اکسیدان مهم) و تقویت تحمل به تنش‌ها
نقش در کیفیت محصول: افزایش درصد پروتئین در غلات، بهبود کیفیت روغن در دانه‌های روغنی، بهبود عطر و طعم در پیاز و سیر و گیاهان خانواده کلم
افزایش کارایی مصرف نیتروژن (NUE)؛ زیرا بدون گوگرد، تبدیل نیتروژن به پروتئین به‌طور کامل انجام نمی‌شود

۲-۲. علائم کمبود گوگرد
کمبود گوگرد از نظر ظاهری می‌تواند با کمبود نیتروژن اشتباه شود، اما تفاوت‌های مهمی دارد:

زردی برگ‌های جوان‌تر (به‌علت کم‌تحرکی نسبی گوگرد در گیاه)
کاهش رشد رویشی، باریک شدن ساقه، کوچک‌ماندن برگ‌ها
کاهش تشکیل دانه و افت کیفیت پروتئین
در کلزا و گیاهان روغنی: کاهش شدید عملکرد و درصد روغن

۲-۳. منابع و شکل‌های کود گوگردی
کودهای گوگردی به شکل‌های زیر رایج‌اند:

سولفات‌ها (قابل جذب سریع): سولفات آمونیوم، سولفات پتاسیم، سولفات منیزیم، گچ کشاورزی (سولفات کلسیم)
گوگرد عنصری (S⁰): نیازمند اکسیداسیون میکروبی در خاک برای تبدیل به سولفات؛ اثر آن کندتر اما پایدارتر است
ترکیبات گوگردی همراه با ریزمغذی‌ها (مثل سولفات روی، سولفات آهن و…)

نکته کلیدی: گوگرد عنصری در خاک‌های سرد، خشک یا با ماده آلی کم دیرتر اکسید می‌شود؛ بنابراین زمان و روش مصرف آن اهمیت ویژه دارد (مصرف پاییزه، اختلاط مناسب با خاک، همراهی با مواد آلی یا باکتری‌های اکسیدکننده گوگرد در برخی برنامه‌ها).

۳. اثر گوگرد بر عملکرد محصولات مختلف
۳-۱. دانه‌های روغنی (کلزا، آفتابگردان، سویا)
این گیاهان نیاز بالایی به گوگرد دارند. مصرف کافی گوگرد معمولاً باعث:

افزایش تعداد غلاف/طبق، افزایش وزن هزار دانه
بهبود تشکیل روغن و گاهی بهبود نسبت اسیدهای چرب
افزایش کارایی مصرف نیتروژن و کاهش تجمع نیترات در بافت‌ها

۳-۲. غلات (گندم، جو، برنج)
در غلات، گوگرد به‌طور خاص بر:

افزایش درصد پروتئین و بهبود کیفیت نانوایی (به‌ویژه به‌صورت غیرمستقیم از مسیر پروتئین‌سازی)
بهبود رشد ریشه و پنجه‌زنی در شرایط کمبود
کاهش افت عملکرد در خاک‌های سبک و شسته‌شونده (که سولفات بیشتر از دسترس خارج می‌شود)

اثرگذار است.
۳-۳. گیاهان خانواده کلم و سبزی‌ها (کلم‌ها، بروکلی، خردل)
گوگرد در تشکیل گلوکوزینولات‌ها نقش دارد که بر عطر، طعم و ویژگی‌های تغذیه‌ای اثر می‌گذارد. تأمین مناسب گوگرد می‌تواند کیفیت بازارپسندی را افزایش دهد.
۳-۴. پیاز و سیر
ترکیبات گوگرددار عامل اصلی تندی و عطر هستند؛ بنابراین مدیریت گوگرد برای کیفیت در این محصولات حیاتی است.

۴. سایر کودهای معدنی و اثر آنها بر رشد و عملکرد
۴-۱. نیتروژن (N)

محرک اصلی رشد رویشی، افزایش سطح برگ و کلروفیل
افزایش عملکرد در صورت تأمین سایر عناصر
مصرف بی‌رویه: خوابیدگی، تأخیر رسیدگی، افزایش آفات/بیماری‌ها، افزایش نیترات و کاهش کیفیت

۴-۲. فسفر (P)

نقش کلیدی در انرژی (ATP)، ریشه‌زایی، گل‌دهی و تشکیل دانه
در خاک‌های آهکی، تثبیت فسفر زیاد است؛ مدیریت روش مصرف (نواری/موضعی) و انتخاب منبع اهمیت دارد

۴-۳. پتاسیم (K)

تنظیم اسمزی، باز و بسته شدن روزنه‌ها، افزایش تحمل خشکی و شوری
بهبود پرشدن دانه، افزایش کیفیت میوه، افزایش مقاومت به خوابیدگی

۴-۴. کلسیم (Ca) و منیزیم (Mg)

کلسیم: استحکام دیواره سلولی و کاهش برخی عارضه‌های فیزیولوژیک میوه‌ها
منیزیم: عنصر مرکزی کلروفیل؛ کمبود آن موجب زردی بین رگبرگ‌ها (اغلب در برگ‌های مسن‌تر)

۴-۵. ریزمغذی‌ها (Fe, Zn, Mn, Cu, B, Mo)

آهن (Fe): تشکیل کلروفیل و فعالیت آنزیمی؛ کمبود در خاک‌های آهکی شایع (کلروز آهن)
روی (Zn): رشد مریستم‌ها، تشکیل هورمون‌های رشد؛ کمبود موجب کوتولگی و ریزبرگی
بور (B): تشکیل دیواره سلولی و گرده‌افشانی؛ کمبود باعث بدشکلی میوه و ریزش گل
مولیبدن (Mo): در متابولیسم نیتروژن و تثبیت بیولوژیک نقش دارد (مهم در لگوم‌ها)

۵. تعاملات گوگرد با سایر عناصر غذایی (هم‌افزایی و رقابت)
۵-۱. هم‌افزایی گوگرد و نیتروژن

وجود گوگرد کافی باعث می‌شود نیتروژن مصرفی به‌جای تجمع به شکل نیترات یا آمونیوم، بیشتر به پروتئین تبدیل شود
در برنامه‌های پرنیتروژن (غلات پُرمحصول یا سبزی‌ها)، کمبود گوگرد می‌تواند عامل پنهان محدودکننده عملکرد باشد

۵-۲. اثر گوگرد بر جذب ریزمغذی‌ها در خاک‌های آهکی
در خاک‌های قلیایی و آهکی، کاهش موضعی pH