عناصر غذایی گیاهی یکی از عوامل محیطی ضروری برای رشد و نمو گیاه هستند. مدیریت مواد مغذی برای بهره وری بهینه در تولید محصولات تجاری بسیار مهم است. این مواد مغذی در غلظت‌های ppm  در بافت‌های گیاهی به عنوان ریز مغذی‌ها توصیف می‌شوند و شامل آهن (Fe)، روی (Zn)، منگنز (Mn)، مس (Cu)، بور (B)، کلر (Cl) هستند. 

در برخی مناطق خشک و نیمه‌خشک، ممکن است کمبود عناصر ریزمغذی (مانند آهن و روی) در محصولات مشاهده شود که می‌تواند ناشی از سطوح طبیعی پایین این عناصر در خاک و یا کاهش جذب آن‌ها به دنبال pH بالا و محتوای بالای کربنات کلسیم (CaCo3) در خاک باشد.
در زمان مصرف عناصر روی و آهن در خاک، گیاهان تنها بخش کوچکی از این مقادیر را جذب نموده و بخش قابل ملاحظه‌ای از آن در خاک تثبیت می‌شود.
منبع و نوع کود، یکی از عوامل اصلی تأثیرگذار بر نسبت عناصر غذایی تثبیت‌شده و غیر قابل دسترس برای گیاهان است یک گیاه فقط می تواند مواد مغذی محلول در آب را جذب کند.

 

 

کلات با ریشه یونانی و به معنای چنگال خرچنگ است.
 کلات به ساختاری گیره مانند اشاره دارد که یون فلزی توسط مولکول آلی بزرگ‌تر (چنگال خرچنگ) که معمولاً لیگاند و یا عامل کلات‌کننده نامیده می‌شود احاطه شده است. ازآنجاکه خاک یک محیط پیچیده و ناهمگن است، ریزمغذی‌ها به‌راحتی اکسید شده و یا رسوب می‌کنند.
کلاته شدن، عنصر ریزمغذی را از واکنش‌های نامطلوب در محلول خاک و خاک محفوظ نگه‌ می‌دارد. کلات برای محافظت از ریز مغذی ها استفاده می شود. اگر ریز مغذی ها با فسفر یا خاک پایه مخلوط شوند، می توانند به جامدات متصل شده و غیرقابل استفاده شوند.

کلات‌ها اغلب زمانی استفاده می‌شوند که ریز مغذی‌ها با محصولی مخلوط می‌شوند که ریزمغذی‌ها را به شکل غیرقابل استفاده متصل می‌کند. نمونه‌های معمولی مخلوط کردن ریز مغذی‌ها با کود فسفر یا افزودن ریزمغذی‌ها به خاک بسیار قلیایی با  pH بالا است. 

 ساختار کلات پنجه مانند از ریز مغذی ها محافظت می کند و به آنها زمان بیشتری می دهد تا قبل از اتصال به مواد جامد جذب شوند.
کلات عناصر ریزمغذی، این عناصر را از اکسیداسیون، رسوب و غیر متحرک شدن محافظت می‌نماید؛ زیرا مولکول آلی (لیگاند) می‌تواند تشکیل حلقه‌ای در اطراف عنصر ریزمغذی داده و آن را احاطه کند. کود کلاته، فراهمی زیستی ریزمغذی‌ها مانند آهن، مس، روی و منگنز را بهبود می‌بخشد. عوامل کلاته برای کلات کردن ریزمغذی‌ها مانند آهن، مس، روی و منگنز استفاده می‌شوند که آنها را محلول‌تر و در دسترس‌تر برای جذب گیاه می‌سازد. این فرآیند می تواند باعث بهبود رشد و نمو گیاه و همچنین افزایش عملکرد و کیفیت محصول شود.
عوامل موثر در عدم جذب عناصر:

عوامل متعددی می‌تواند بر فراهمی زیستی عناصری مؤثر باشد؛ از جمله:
•    pH بالای خاک
•    مقادیر بالای بی‌کربنات
•    گونه گیاهی (گونه های علف معمولاً کارآمدتر از گونه های دیگر هستند زیرا می توانند لیگاندهای موثر دفع کنند)
•    تنش‌های محیطی
برای مثال گیاهان معمولاً آهن را به فرم فروس (Fe+2) جذب می‌کنند. زمانی که pH خاک بیش‌تر از 5/3 باشد آهن می‌تواند به آسانی اکسید شده و از فرم فروس (Fe+2) به فرم فریک (Fe+3) با فراهمی جذب پایین برای گیاه درآید. کمبود آهن اغلب در صورتی رخ می‌دهد که pH خاک بیش‌تر از 7/4 باشد. کلات آهن می‌تواند از تبدیل Fe+2 به Fe+3 جلوگیری کند.

ترکیبات سولفاته:

کودهای کلاته در مقایسه با اشکال معدنی مانند سولفات‌ها (که می‌توانند با کربنات کلسیم موجود در خاک‌ها واکنش داده و ترکیباتی با حلالیت پایین را تولید کنند) کارآمدترین نوع کود در شرایط مذکور محسوب می‌شوند. فعالیت روی و آهن در محلول خاک با قلیایی‌شدن خاک کاهش می‌یابد؛ بنابراین سولفات‌ها اغلب در خاک‌های با pH بالا کارایی بسیار پایینی دارند.
سولفات ها پایداری کمتری از کلات ها دارند. این برای داشتن یک عنصر در سرتاسر عرض باند به کار می رود.
سولفات ها گوگرد را برای گیاهان فراهم می کنند، در حالی که بسیاری از کلات ها اینطور نیستند.
در سولفات ها، کاتیون ریز مغذی و آنیون سولفات با هم هستند. سپس ریز مغذی به راحتی از ساختار خارج شده و توسط گیاه جذب می شود.

در کلات‌ها، ریز مغذی‌ها در یک ساختار آلی پیچیده مانند مولکول EDTA وارد می‌شوند.
EDTA کلات ها قوی تر و خالص تر هستند که باعث می شود به عنوان کود مورد استفاده قرار گیرند. با این حال، در نتیجه این کیفیت خالص، گرانتر از سولفات ها هستند.
رایج ترین عامل کلات کننده است، اما بسیاری از مواد شیمیایی دیگر مانند DTPA، اسید سیتریک و غیره می توانند برای همین منظور استفاده شوند.
تفاوت اندازه ساختارها نیز در جذب تأثیر دارد، برخی محصولات زراعی ممکن است مولکول های سولفات با اندازه کوچکتر و ساده را بهتر جذب کنند تا مولکول های کلات بزرگتر و پیچیده تر.
نکته منفی این است که کلات کردن ریزمغذی ها می تواند گران باشد، که می تواند بر قیمت نهایی کود منعکس شود. و محصولات تشکیل‌دهنده سولفات اغلب ارزان‌تر از کلات‌ها هستند
اگرچه سولفات‌ها برای دستیابی به اثرات مشابه زمان استفاده از کلات ها به نرخ‌های بالاتری از مصرف نیاز دارند، اما گاهی رابطه سود بر هزینه آنها به دلیل هزینه پایین‌تر از منابع کلات بالاتر هستند. با این حال، هنگام انتخاب منبع کودی عواملی مانند اثر باقیمانده هر منبع، حساسیت محصول و ارزش محصول نیز باید در نظر گرفته شوند.

 

 

از آنجایی که خاک ناهمگن و پیچیده است، ریز مغذی های سنتی به راحتی اکسید یا رسوب می کنند. کلات یک ریز مغذی را از واکنش های نامطلوب در محلول و خاک حفظ می کند. کود کلات شده فراهمی زیستی ریزمغذی هایی مانند آهن، مس، منگنز و روی را بهبود می بخشد و به نوبه خود به بهره وری و سودآوری تولید محصولات تجاری کمک می کند. کودهای کلاته پتانسیل بیشتری برای افزایش عملکرد تجاری نسبت به ریز مغذی های معمولی دارند، اگر محصول در تنش کم ریز مغذی ها یا خاک هایی با pH بیشتر از 6.5 کشت شود، برای رشد یک محصول خوب، مواد مغذی مورد نیاز گیاه از جمله ریز مغذی ها، باید ابتدا از خاک برآورده شود. 

اگر خاک نتواند آن مواد را برآورده کند، باید از منابع کلات استفاده شود. این رویکرد بدون افزایش خطر اوتروفیکاسیون برای گیاه مفید است.

اوتروفیکاسیون یک واکنش بیولوژیکی در پاسخ به ازدیاد ورود مواد مغذی به آب انجام می شود.
استفاده مستقیم از مواد مغذی مانند آهن، منگنز، روی و مس در خاک نا کارآمد است زیرا در محلول خاک به صورت یون های فلزی با بار مثبت وجود دارند و به آسانی با اکسیژن و یا یون های هیدروکسید با بار منفی (OH-) واکنش می دهند. اگر با یون‌های اکسیژن یا هیدروکسید واکنش نشان دهند، ترکیبات جدیدی را تشکیل می‌دهند که در دسترس گیاهان نیستند. هر دو یون اکسیژن و هیدروکسید در خاک و محیط های رشد بدون خاک فراوان هستند. لیگاند می تواند ریز مغذی را از اکسید شدن یا رسوب محافظت کند.
استفاده از کودهای کلات یک روش اصلاحی آسان و کاربردی برای جلوگیری از این اختلال غذایی است. به عنوان مثال، شکل اکسید شده آهن، آهن (Fe3+) است که برای گیاهان در دسترس زیستی نیست و معمولاً رسوب هیدروکسید آهن قهوه ای (Fe(OH)3) را تشکیل می دهد. سولفات آهن که یک کود کلات نیست، اغلب به عنوان منبع آهن استفاده می شود. محلول آن باید سبز باشد. اگر محلول قهوه ای شود، شکل زیستی آهن اکسید شده است و بنابراین آهن برای گیاهان در دسترس نیست.

با استفاده از محلول پاشی می توان از واکنش های شیمیایی بین کلات های ریز مغذی و خاک جلوگیری کرد. مواد مغذی کلاته همچنین کارایی جذب مواد مغذی را برای محلول‌پاشی تسهیل می‌کنند، زیرا برگ‌های گیاهان به طور طبیعی با موم پوشیده شده‌اند که آب و مواد باردار مانند یون‌های آهن را دفع می‌کند. لیگاند آلی اطراف ریز مغذی کلات شده می تواند به لایه موم نفوذ کند، بنابراین جذب عناصر را افزایش می دهد. کلات ها خاصیت سطحی ریز مغذی را تغییر می دهد و بازده جذب ریز مغذی های محلول پاشی را افزایش می دهد.

در کودهایی مثل آهن ترکیب آهن کلات ، در مقایسه با کود سولفاته آهن به طور قابل توجهی موثرتر و کارآمدتر از منابع کود غیرکلاته است.

بنابراین، کوددهی کلات می تواند کارایی استفاده از ریز مغذی ها را بهبود بخشد و کوددهی ریز مغذی ها را مقرون به صرفه تر کند.
کدام محصولات اغلب به کودهای کلات شده نیاز دارند؟
حساسیت محصولات سبزیجات و میوه به ریز مغذی ها به طور قابل توجهی متفاوت است . برای گیاهانی که در دسته های بسیار یا نسبتا حساس هستند، کودهای کلات اغلب مورد نیاز است. برای مواردی که حساسیت پایینی دارند، به کودهای کلات نیازی نیست، مگر اینکه خاک بسیار ضعیف باشد، همانطور که توسط آزمایش خاک نشان داده شده است. pH خاک یک عامل اصلی موثر بر فراهمی زیستی ریزمغذی ها است. بنابراین، اگر PH خاک بیشتر از 6.5 باشد، خاک ممکن است فراهمی زیستی ریز مغذی محدودی داشته باشد و ممکن است به کودهای کلات شده نیاز باشد.
لیگاندهای EDTA، DTPA و EDDHA اغلب در کودهای کلات استفاده می شوند. اثربخشی آنها به طور قابل توجهی متفاوت است. آهن کلات EDDHA در pH خاک بیشتر از 7 پایدارترین است .

پایداری کود کلات شده مطلوب است زیرا به این معنی است که ریز مغذی کلات شده برای مدت زمان بسیار طولانی تری به شکل زیستی در دسترس باقی می ماند، بنابراین کارایی استفاده از ریز مغذی ها در تولید سبزیجات و میوه افزایش می یابد. پایداری سه کود آهن معمولی کلات شده در شرایط pH مختلف متفاوت است
اصلاح کمبود آهن بستگی به پاسخ محصول و بسیاری از عوامل دیگر دارد.
در عنصر منگنز نیز ، علاوه بر pH خاک، تحت تأثیر هوادهی، رطوبت و محتوای مواد آلی است. منگنز کلاته می تواند فراهمی زیستی منگنز را بهبود بخشد. کمبود منگنز بیشتر در pH بالا و خاک خشک رخ می دهد. همانند سایر ریزمغذی ها، محلول پاشی بسیار موثرتر از کاربرد خاک است. 

 

 

 امیدواریم مقاله مدیریت مواد مغذی گیاهان با مقایسه کلات و سولفات
مورد توجه و پسندتان قرارگرفته باشد .
پیشاپیش از حمایت شما سپاسگزاریم.
این مطلب توسط تیم تحقیقاتی و علمی آوان تهیه شده است. استفاده از مطالب برای نشر علم و آگاهی با ذکر منبع و درج لینک بلامانع است.