تأثیرات گوگرد در زمین های کشاورزی

نقش گوگرد در ساختار گیاهان و بهبود عملکرد کیفی

گوگرد یکی از عناصر ضروری مورد نیاز گیاهان است که نقش های مهمی در گیاه ایفا می کند. مهم ترین نقش گوگرد شرکت در تشکیل اسیدهای آمینه ضروری متیونین، سیستئین و سیستین است، بنابراین نقش مهمی در سنتز پروتئین دارد و حضور این عنصر باعث افزایش پروتئین دانه می گردد. یکی دیگر از نقش های مهم گوگرد شرکت در ساختمان سولفولیپیدهایست که در غشا سلول وجود دارند و در واقع روغن گیاه را تشکیل می دهند.

علاوه بر این گوگرد در تشکیل ویتامین ها، گلیکوزید ها و فعال کردن آنزیم ها شرکت دارد. گوگرد در ساخت کلروفیل نقش داشته و در صورت کمبود، برگ های گیاه زرد شده و میزان فتوسنتز کاهش پیدا می کند. گوگرد همچنین در تقسیم سلولی نقش دارد بنابراین باروری و زادآوری گیاه را تحت تأثیر قرار می دهد. زمانی که گیاه در شرایط تنش های محیطی مثل کمبود آب قرار بگیرد ترکیبات آلی تحت عنوان اسمولیت داخل گیاه تولید می گردد که موجب بالا رفتن توان گیاه در مقابله با شرایط تنش می شود.

باکتری های تیبوباسیلوس و گوگرد با افزایش فعالیت آنزیم های اکسیدکننده و بالا بردن محتوی اسمولیت ها نقش مهمی در افزایش تحمل به تنش آبیاری دارند. بنابراین می توان گفت گوگرد نقش مهمی در بهبود عملکرد کمی و کیفی گیاهان دارد.

گوگرد و کاهش محدودیتهای خاکهای آهکی

اساس شکل گیری خاک های آهکی وجود کربنات های آزاد کلسیم و منیزیم در خاک است. در اکثر نقاط ایران به خصوص مناطق مرکزی شرایط آب و هوایی خشک و نیمه خشک و عدم بارندگی کافی موجب تجمع کربنات ها در خاک گردیده است و یکی از مشکلاتی که اغلب کشاورزان با آن رو به رو هستند محدودیت های کشت و کار در خاک های آهکی است.

آهک در خاک های با pH اسیدی تا خنثی حل می گردد ولی در خاک های قلیائی حل نشده و نقش یک مخزن برای رسوب فسفات را دارد. مشکل عمده این خاک ها این است که مقدار فسفر و مواد آلی در خاک های آهکی کم بوده و بالا بودن pH خاک موجب کاهش دسترسی به عناصر کم مصرفی مثل روی و آهن و همچنین فسفر می گردد. کاربرد موادی همچون گچ، اسید سولفوریک و گوگرد می تواند در اصلاح خاک های آهکی مفید باشد.

گوگرد یکی از معمولترین و به صرفه ترین مواد اصلاح کننده خاک است که امروزه برای اسیدی کردن خاک مورد استفاده قرار می گیرد. اما تأثیر گوگرد بر اسیدی کردن خاک و افزایش قابیلیت جذب عناصر غذایی به میزان اکسایش گوگرد و تولید اسید سولفوریک بستگی دارد. اکسیداسیون بیولوژیکی گوگرد در خاک عمدتا توسط باکتری هایی از جنس تیوباسیلوس انجام می گردد و نتیجه آن علاوه بر تامین سولفات مورد نیاز گیاه، کاهش موضعی pH خاک در محیط اطراف ریشه و افزایش جذب عناصری چون فسفر، روی، آهن و دیگر عناصر غذایی کم مصرف است.

افزایش کارایی مصرف کودهای گوگردی

در بیشتر خاک های مناطق ایران جمعیت این باکتری های به علت وجود شرایط نامساعد مثل کمبود مواد آلی و عدم استفاده از گوگرد و مایه تلقیح تیوباسیلوس کم است. بنابراین کاربرد گوگرد باید همراه با مایه تلقیح تیوباسیلوس یا مواد آلی باشد. از عوامل دیگری که در فرایند اکسیداسیون گوگرد نقش دارند دمای خاک، رطوبت، تهویه و pH خاک است. فاکتورهای فیزیکی موثر در این فرایند نیز اندازه ذرات گوگرد و نحوه قرار گرفتن آنها است که در واقع پراکندگی گرانول های گوگردی را بیشتر می کند.

ذرات با اندازه کوچک تر سطح ویژه بیشتری داشته و باعث دست یابی و تأثیر بیشتر جمعیت میکروبی روی آنها می گردد. آزمایشات زیادی در زمینه مقدار، نوع و زمان کاربرد گوگرد در زمین های کشاورزی انجام شده است که با توجه به شرایط آزمایش توصیه های کودی متفاوت است. معمولا نیاز گیاهان روغنی همچون کلزا، کنجد و آفتابگردان به گوگرد بیشتر از گیاهان دیگر است.

با توجه به اینکه گوگرد برای اکسیداسیون نیاز به گذشت زمان دارد باید مدت زمانی را قبل از کاشت برای اعمال کود در نظر گرفت، و با انجام آبیاری رطوبت لازم را فراهم کرد. بهترین شیوه کوددهی به این صورت است که بیشترین سطح تماس با ذرات خاک حاصل شود. در یک بررسی انجام شده تیمارهای گوگرد اعمال شده پس از گذشت دو سال اثر معنی داری بر شاخص های اندازه گیری شده همچون عملکرد دانه نداشتند. در این بررسی گزارش شده میزان مصرف یا اکسیداسیون گوگرد به اندازه ای نبوده است که بتواند بر درصد بالای آهک (14 درصد) و ظرفیت بافری خاک اثر بگذارد.

بنابراین قبل از کاربرد هر نوع تیمار کودی، باید آزمایش خاک را جهت اطلاع از میزان اسیدیته، سولفات، آهک و همچنین شوری خاک انجام داد. در یک بررسی اندازه گیری درصد عناصر کم مصرف خاک قبل و بعد از آزمایش نشان داد درصد عناصر قابل جذب پس از اعمال تیمار گوگرد و گذشت زمان افزایش یافته است. منابع مختلف گزارش کرده اند گوگرد از طریق سنتز اسید های چرب و همچنین سنتز متابولیت های حاوی کوآنزیم آ موجب افزایش درصد روغن می گردد.

بنابراین گوگرد نقش مهمی در بهبود عملکرد کیفی گیاهان روغنی دارد. اسیدآمینه های گوگرددار متیونین و سیستئین نقش حیاتی در سلامت و تغذیه انسان دارند. اسید آمینه متیونین نقش مهمی در بسیاری از عملکرد های سلول و همچنین آغاز ترجمه mRNA دارد و نقش اسید آمینه سیستئین شرکت در ساختار و عملکرد پروتئین ها و آنزیم ها است.

در بررسی اثرات تیمار گوگرد بر عملکرد دانه و پروتئین دانه گندم گزارش شده کاربرد 45 کیلوگرم در هکتار گوگرد موجب افزایش درصد پروتئین و اسید آمینه های متیونین و سیستئین در ارقام مورد بررسی گردیده است. بر اساس نتایج در سال دوم آزمایش مقدار اسید آمینه سیستئین نسبت به سال اول بیشتر بوده که می تواند به دلیل اکسیداسیون بیشتر گوگرد در سال دوم باشد.