نقش فسفر در كشاورزي نقش مواد آلي در كشاورزي پايدار

مقدمه
فسفر یک عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن P و عدد اتمی آن ۱۵ میباشد. فسفر یکی از نافلزات چند ظرفیتی گروه نیتروژن بوده و معمولا در سخره‌ها و کانی های فسفاتی و همچنین در تمام سلولهای زنده یافت میشود ولی هیچگاه به صورت طبیعی تنها و بدون ترکیب با عناصر دیگر وجود ندارد. فسفر بسیار واکنش پذیر بوده و هنگام ترکیب با اکسیژن نور کمی از خود ساتع میکند. از عناصر لازم و حیاتی ارگان های زنده بوده و نامش به شکلهای گوناگون ذکر میشود. مهمترین استفاده فسفر در تولید کود میباشد. همچنین در تولید مواد منفجره کبریت آتش بازی مواد حشره کش خمیر دندان و مواد شوینده و همچنین مانیتورهای کامپیوتر نیز کاربرد دارد.

خصوصیات قابل توجه
فسفر معمولا به شکل یک ماده جامد و موم مانند سفید رنگ است که بوی نامطبوعی دارد. فسفر خالص بی رنگ و شفاف است. اگرچه این نافلز در آب قابل حل نیست ولی در دی سولفید کربن حل میشود. فسفر خالص به سرعت در هوا میسوزد و تبدیل به پنتا اکسید فسفر میشود.
گونه‌ها
فسفر به چهار پنج شکل مختلف وجود دارد. سفید (یا زرد) قرمز سیاه (یا بنفش). که متداول ترین آنها فسفر قرمز و سفید میباشند که که هر دوی آنان از گروه چهار اتمی های چهار وجهی میباشند. فسفر سفید در تماس با هوا میسوزد و در مجاورت با گرما یا نور به فسفر قرمز تبدیل میشود که دو حالت آفا و بتا دارد که با انتقال دمای -۳٫۸ درجه سانتیگراد از هم تفکیک میشوند. در عوض فسفر قرمز پایدار تر بوده و در فشار بخار ۱ اتمسفر در ۱۷ درجه سانتیگراد تصعید می شود و از تماس و یا گرمای مالشی میسوزد. فسفر سیاه چندشکلی Allotrope هم در ساختاری مشابه گرافیت که در آن اتمها در یک صفحه شش وجهی چیده شده و هادی جریان الکتریسیته هستند وجود دارد.
کاربردها
اسید فسفریک غلیظ شده که ۷۰% تا ۷۵% P2O

))۵ دارد. در(( کشاورزی و تولید ک

ود بسیار مهم میباشد. در نیمه دوم قرن بیستم نیاز بیشتر به کودها تولیدات فسفری را به مقدار قابل توجهی افزایش داد.
دیگر کاربردهای فسفر عبارتند از:
• فسفر برای تولید شیشه مخصوص برای لامپهای سودیومی استفاده میشود.
• فسفات کلسیم یا Bone-Ash برای تولید ظروف چینی مرغوب و Mono_calcium Phosphate که در بکینگ پودر مصرف دارد استفاده میشود.
• همچنیند این عنصر در تولید فلزات برنز فسفات و دیگر فلزات استیل کاربرد دارد.
• تری سدیوم فسفات در ماده های تصفیه کننده برای شیرین کردن آب و همچنین جلوگیری از فرسایش لوله‌ها کاربرد دارد.
• از فسفر سفید در ساخت بمبهای آتش زا و دود زا و گلوله های رسام استفاده میشود.
• فسفر کاربردهای گوناگون دیگری در ساخت کبریتهای بی خطر مواد آتش زا حشره کش‌ها خمیردندان‌ها و مواد پاک کننده دارد.
نقش بیولوژیکی
ترکیبات فسفری نقش حیاتی در تمام گونه های حیات شناخته شده در زمین دارد. فسفرهای معدنی نقش کلیدی در ملوکولهای بیولوژیکی مانند DNA و RNA که قسمتی از استقامتهای ملوکولی را شکل میدهند بازی میکنند. همچنین سلولهای زنده از فسفرهای معدنی برای ذکیره و انتقال انرژی سلولی از طریق تری فسفات آدنوزین ATP استفاده میکنند. نمکهای فسفات کلیسیوم هم توسط حیوانات برای سفت شدن استخوان استفاده میشود. ضمناً فسفر یک عضو حیاتی برای پروتوپلاسمهای سلولی و بافتهای عصبی میباشد.
تاریخچه
فسفر (که یونانی آن فسفروس به معنای”حامل روشنایی” و از نامهای باستانی سیاره زهره میباشد ) در سال ۱۶۶۹ توسط شیمیدان آلمانی Henning Brand در حین تولید یک دارو از ادرار کشف شد. براند با تبخیر ادرار سعی در تقطیر نمک داشت که در این فرایند ماده سفید رنگی تولید شد که در تاریکی میدرخشید و با نور زیادی میسوخت. از آن روز تابندگی فسفری برای شرح اشیاءی که در شب بدون سوختن میدرخشند بکار برده شد.
کبریتهای اولیه که از فسفر سفید در ترکیباتشان اسفاده میشد به دلیل س

می بودن خطرناک بودند و استفاده از آنها موجبات قتل و خودکشی و…. را فراهم میکرد. (یک داستان نا معلوم حکایت از این دارد که زنی با اضافه کردن فسفر سفید به غذای شوهرش قصد کشتن وی را داشت که هنگام جوشانیدن غذا به دلیل به وجود آمد بخار نورانی لو رفت.)
همچنین کارگران کبریت ساز به دلیل مجاورت با بخار آن دچار مردگی استخوانهای فک میشدند. زمانی که فسفر قرمز که خاصیت آتش زایی و سمی به مراتب کمتری را دارد کشف شد جایگزین فسفر سفید در صنعت کبریت سازی گردید.
پیدایش
فسفر به دلیل واکنش پذیری در هوا و دیگر مواد حاوی اکسیژن به تنهایی در طبیعت یا

فت نمیشود ولی به صورت ترکیبی به مقدار زیادی در معادن گوناگون پخش شده اند. که بزرگترین این معادن در روسیه مراکش فلوریدا Idaho, Tennesse و Utah قرار دارد.
فسفرهای چندشکلی سفید میتوانند به شیوه های گوناگونی تهیه شوند. در یک فرایند تری کلسیم فسفات که از سخره های فسفاتی گرفته شده در مجاورت کربن و سیلیکا در کوره های سوختی یا برقی حرارت داده میشود. در این فرایند عناصر فسفری به صورت بخار آزاد شده و به صورت اسید فسفریک جمع آوری میشوند.
هشدارها
فسفر یک ماده بسیار سمی میباشد و حتی مقدار ۵۰ mg آن کشنده و مرگ آور است.
فسفر سفید باید همیشه در زیر آب نگهداری شود چرا که در مجاورت هوا بسیار واکنش پذیر میباشد. هنگام کار با آن حتما باید از انبر استفاده شود چرا که تماس آن با پوست میتواند باعث سوختگی های مزمن شود. خاصیت سمی و مزمن فسفر سفید باعث میشود که کارگرانی که باید با آن کنند دچار بیماری Necrosis of the Jaw مردگی فک که اصطلاحا PhossyJaw نامیده میشود گرفتار آیند. استرهای فسفاتی برای سیستم عصبی سمی هست.
حاصلخيزي خاک
رشد گياه و عوامل مؤثر در آن:
منظور از رشد گياه توسعه تدريجي اندامهاي گياه بوده که آنرا مي توان به صورت مختلف از قبيل وزن خشک، طول، ارتفاع يا قطر اندازه گيري نمود. در اين اندازه گيري ممکن است کل گياه مورد نظر بوده يا تنها يک قسمت نظير برگ، گل، ميوه يا بذر آن مورد توجه باشد. در کشاورزي علمي مطالعه رشد گياه و عوامل مؤثر بر آن از اهميت خاصي برخوردار است زيرا هدف اصلي از انجام کليه عمليات کشاورزي برداشت هر چه بيشتر محصول به ازاء حداقل منابع به کار رفته است. عوامل مؤثر بر رشد گياه عبارتند از:

A) درجه حرارت: درجه حرارت مناسب براي اغلب گياهان زراعي بين ۱۵ تا ۴۰ درجه سانتي گراد است. در درجه حرارتهاي بالاتر يا پايين تر از اين، مقدار رشد به شدت کاهش مي يابد. حرارت بر فعاليت هاي گياهي نظير فتوسنتز (کربن گيري)، قابليت نفوذ ديواره يافته، جذب آب و مواد غذايي، تعرق، فعاليت آنزيمي و انعقاد پروتئين تأثير مي گذارد.
B) رطوبت: آب در گياهان براي ساختن کربوهيدراتها، نگهداري شادابي پروتوپلاسم و همچنين براي نقل و انتقال عناصر غذايي لازمست. کمبود آب باعث کاهش تقسيم ياخته اي و کوچک ماندن ياخته‌ها مي شود. هم خشکي خاک و هم خيسي بيش از حد آن به رشد گياه صدمه

مي زند.
انرژي تابشي:
کيفيت، شدت و طول مدت روشنايي بر رشد اثر مي گذارد. منظور از کيفيت نور طول موج غالب آن است. آزمايشات نشان داده که گر چه طيف کامل نور سفيد براي اغلب گياهان مناسب است ولي رنگ هاي مختلف مي تواند اثرات مختلفي بر رشد داشته باشند. ازمايشات در مورد شدت نور روز قادر به رشد کامل خود مي باشند. البته احتياجات گياهان مختلف از اين متفاوت بوده و برخي به شدتهاي نور بيشتري احتياج دارند. طول مدت روشنايي از عواملي ات که به نحو چشمگيري در رشد گياه مؤثر است.
گياهان را از اين نظر به ۳ دسته روز بلند، روز کوتاه و حد واسط تقسيم مي کنند. گياهان روز بلند گياهاني هستند که فقط در صورتي به گل مي نشينند که زمان روشنايي مساوي يا درازتر از مدت معيني باشد. اگر زمان روشنايي از اين مدت کوتاهتر باشد، اين گياهان فقط به رشد سبزينه اي خود ادامه مي دهند. شبدر و غلات جزء اين گروه مي باشند.
گياهان روز کوتاه به آن دسته از گياهان اطلاق مي شود که فقط در صورتي گل مي دهند که زمان روشنايي مساوي يا کوتاهتر از مدت معيني باشد. بعضي از ارقام توتون روز کوتاه هستند. از گياهان حد واسط مي توان به پنبه اشاره کرد. با کنترل اين عوامل مي توان گياهان را خارج از فصل يا خارج از نقطه جغرافيايي اصلي وادار به گل دادن نمود.
ترکيب اتمسفر:
گاز کربنيک براي انجام عمل فتوسنتز گياهان لازمست. غلظت اين گاز در اتمسفر حدود ۰۳/۰ درصد است. آزمايشات نشان داده اند که به طور کلي غلظت هاي تا چند برابر اين مقدار مي تواند اثر مثبت بر رشد گياه داشته باشند. با کنترل غلظت گاز کربنيک در گلخانه مي توان محصول برخي گياهان را به طور قابل ملاحظه اي افزايش داد.
ترکيب هوااي خاک: غلظت گاز اکسيژن در هواي خاک مي تواند بر رشد ريشه در نتيجه رشد قسمت هاي هوايي گياه تأثير بگذارد. از آنجا که تراکم خاک (ازدياد وزن مخصوص ظاهري) مي تواند در وضعيت تهويه خاک در نتيجه غلظت گاز اکسيژن مؤثر باشد به خوبي مي توان دريافت که عامل ساختمان خاک مي تواند نقش مهمي در رشد گياه داشته باشد. رطوبت خاک نيز با اشغال فضاهاي خالي مي تواند در کاهش غلظت اکسيژن در خاک مؤثر باشد. هر چه رطوبت خاک بيشتر باشد هواي خاک کمتر و سرعت تعويض آن با هواي اتمسفر کندتر است.

البته برخي گياهان نظير برنج در شرايطي که خاک از رطوبت اشباع باشد نيز به رشد خود ادامه مي دهند.
واکنش خاک:
PH خاک به طور قابل ملاحظه اي بر قابليت استفاده عناصر غذايي خاک اثر مي گذارد و از اين طريق مي توان بر رشد گياه مؤثر واقع شود. راجع به اثر PH بررشد گياه در فصل خواص شيمياي خاک صحبت شد.

موجودات زنده:

منظور از موجودات زنده در اين بخش، وجود عوامل بيماري زايي است که در فصل خواص بيولوژيکي درباره آن صحبت شد. اين گونه عوامل بيماري زا مسلماً مي تواند محدوديت زيادي در رشد گياه ايجاد کنند. از طرف ديگر وجود موجودات زنده ريزي که سبب تثبيت ازت و يا بيشتر قابل استفاده شدن فسفر مي شود طبعاً به رشد گياه کمک مي کنند. حشرات وآفات مختلف نيز مي توانند با حمله به گياه مانعي در راه رسيدن به حداکثر رشد گياه ايجاد کنند. وجود علف هاي هرز يا در مزرعه مي تواند با رقابت بر مواد غذايي و آب محدودريت هايي را در رشد گياه سبب شوند.
عناصر غذايي:
حيات گياهان و رشد آنها مستلزم جذب برخي عناصر نظير کربن، هيدروژن، اکسيژن، ازت فسفر و غيره مي باشد.
عدم وجود مواد مانع رشد: به طور کلي مي توان کليه عناصر در صورتي که غلظت شان در محيط ريشه از حد معيني تجاوز نکند مانع رشد گياه مي شوند. البته بعضي عناصر نظير آلومينيوم حتي در غلظت هايکم قادر به جلوگيري از رشد مي باشند. از جمله عناصر سمي ديگر مي توان به نيکل و جيوه اشاره کرد. برخي مواد شيميايي مانند فنل نيز داراي خاصيت سمي مي باشند. بايد توجه داشت که کليه عوامل ذکر شده در بالا در رشد گياه مؤثر بوده و براي رسيدن به حاکثر محصول هر يک از اين عوامل در حد مناسب خود باشند.
در مباحث مربوط به حاصلخيزي خاک فقط به عناصر غذايي و عوامل مؤثر در قابليت استفاده آنان براي گياه صحبت شده و فرض مي شود که ساير عوامل مؤثر در رشد در حد کفايت مي باشد.

عناصر غذايي ضروري گياه:
يک عنصر بايد داراي خصوصيات زير باشد تا به عنوان يک عنصر ضروري گياه شناخته شود.
۱) کمبود عنصر تکميل مراحل سبزينه اي يا توليد مثل را غيرممکن سازد
۲)علائم کمبود عنصر مورد نياز فقط با دادن آن عنصر برطرف گردد
۳) عنصر به طور مستقيم در تغذيه گياه دخيل بوده و اثر آن مربوط به اصلاح شرايط ميکروبيولوژيکي يا شيميايي محيط رشد نباشد.
حداقل ۱۶ عنصر براي رشد گياه ضروري تشخيص داده شده اند.اين شاندزه عنصر عبار

تند از:
کربن – هيدروژن – اکسيژن – ازت – فسفر – پتاسيم – کلسيم – منيزيوم – گوگرد – آهن – روي – مس – منگنز – بر – موليبدن و کلر
هم اکنون ضرورت ۴ عنصر ديگر يعني سديم، کبالت و اناديوم و سيليسيوم نيز براي برخي گياهان به اثبات رسيده است. عناصري که در ليست عناصر ضروري قرار دارد همگي براي رشد گياهان لازم بوده و اهميت هيچ کدام از ديگري کمتر نبوده ولي مقدار لازم آنها براي رشد با يکديگر تفاوت بسيار دارد. عناصري که در ليست عناصر ضروري قرار دارند همگي براي رشد گياهان لازم بوده و اهميت هيچ کدام از ديگري کمتر نبوده ولي مقدار لازم آنها براي رشد با يکديگر تفاوت بسيار دارد. کربن – هيدروژن – اکسيژن – ازت – فسفر – پتاسيم – کلسيم – منيزيوم – گوگرد در مقادير زياد توسط گياهان مصرف شده اند لذا آنها را عناصر غذايي پرمصرف مي نامند و بقيه را عناصر کم مصرف

مي نامند. عنصر کربن به صورت گاز کربنيک از هوا جذب مي شود. اکسيژن و هيدروژن نيز از آب خاک تأمين مي گردند. بقيه عناصر ضروري توسط ريشه از خاک جذب مي شود. مقدار کمي از کربن و اکسيژن ممکنست به صورت کربنات از خاک جذب شود. مقداري گوگرد نيز ممکنست به صورت گاز انيدريد سولفور و از طريق برگها جذب شود.
نقش عناصر غذايي در گياه و علائم کمبود آن:
۳ عنصر کربن، هيدروژن و اکسيژن در ساختمان کربوهيدراتها، پروتئين ها، چربيها و ساير ترکيبات آلي دخالت دارد. بنابراين ۳ عنصر مذکور تشکيل دهنده اصلي بافتهاي گياهي مي باشند.
ازت: اين عنصر يکي از اجزاء سازنده هر يافته بوده و پروتئين هايي که به منزله آنزيم عمل مي کنند و همچنين در ساختمان مولکول کلروفيل دخالت مستقيم دارد.
مقدار ازت در قسمت هاي جوان در حال رشد به مراتب بيشتر از مقدارآن در بافتهاي گياهي مسن تر مي باشد. ازت مخصوصاً در برگها و دانه‌ها به مقدار فراوان يافت مي شود. مقدار ازت در بافت

هاي گياهي حدود ۱ تا ۵ درصد وزن خشک آن مي باشد.
شکل هاي قابل جذب آن براي گياهان آنيون نيترات (-NO3) کاتيون آمونيوم (+NH4) و ترکيب اوره co(NH2)2 مي باشد کمبود ازت سبب توقف رشد گياه و زردي رنگ آن مي شود. اين رنگ زرد ابتدا از برگهاي پائيني (برگهاي مسن گياه) شروع مي شود و اين در حالي است که برگهاي بالايي (برگهاي جوان) همچنان سبز مي مانند. زيادي ازت نسبت به عناصر ديگر نظير فسفر، پتاسيم و گوگرد مي تواند سبب طولاني شدن دوره رشد وبه تأخير افتادن بلوغ گياه شود.
عناصر شيميايي موجود در خاک
مواد معدني معمولاً قسمت اعظم مواد تشکيل دهنده خاک را شامل مي شوند. اين مواد از تجزيه و تخريب سنگ مادري بوجود آمده اند. مواد معدني خود از عناصر اوليه معدني مختلف تشکي

ل شده اند که براي آشنايي از نسبت تقريبي آنها در زير به توزيع اين عناصر در پوسته زمين اشاره مي شود.

توزيع عناصر معدني
نام عنصر علامت اختصاري درصد
اکسيژن O 2/49
سيلسيم Si 7/25
آلومينيم Al 5/7
آهن Fe 7/4
کلسيم Ca 39/3
سديم Na 63/3
پتاسيم K 40/2
منيزيم Mg 93/1
هيدروژن H 87/0
تيتان Ti 58/0
کلر Cl 19/0
کربن C 10/0
منگنز Mn 10/0
فسفر P 10/0
گوگرد S 06/0
باريم Ba 04/0

ازت N 03/0
فلوئور F 03/0
کرم Cr 03/0
نيکل Ni 02/0
استرانسيوم Sr 02/0
مس Cu 01/0
علاوه بر عناصر جدول فوق عناصر ديگري به مقدار کمتر در پوسته جامد زمين يافت مي شود که با آنها به رقمي معادل صددرصد در جمع جدول خواهيم رسيد. از اين عناصر مي توان بر، کبالت، يد موليبدن، سرب، سلنيوم، واناديوم را نام برد.

البته گاهي بر حسب سنگ هاي مادري يا به علل شرايط اقليمي و زمين شناسي خاص بعضي از همين عناصر کمياب را استخراج نمود.
ترکيب شيميايي عمده خاک:
کليه عناصر مورد نياز گياهان در پوسته جامد زمين و بالطبع در خاک وجود دارند. در ميان اين عناصر کربن، اکسيژن و هيدروژن به قدر کافي از هوا و آب، در اختيار گياه قرار مي گيرند و بقيه از تجزيه و تخريب مواد معدني و بقاياي آلي تأمين مي شوند. در اين فصل آن دسته از عناصر اخير مورد توجه قرار مي گيرند که تأثير آنها کم و بيش در خواص فيزيکي، شيميايي، بيولوژيک و به خصوص حاصلخيزي خاک ثابت گرديده است.
ازت در خاک
يکي از عناصر مورد نياز شديد گياهان است. اين عنصر به طور متوسط ۳-۱ درصد ماده خشک نبات را تشکيل مي دهد و مقدار متوسط آن در ترکيبات معدني پوسته جامد زمين مي تواند به تنهايي پاسخگويي يک زراعت با بازده کافي باشد. گياه در تمام دوره رشد به ازت نياز دارد. در ابتداي رشد ازت معمولاً به صورت ترکيبات پروتيدي در تشکيل و ساختمان اندامهاي ذخيره اي به عنوان عنصري مؤثر در ترکيب محصولات غذايي جلوه مي کند. کليه گياهان آلي ازت مورد نياز خود را به صورت معدني (اسيد نيتريک) تأمين مي کنند. در سالهاي اخير ثابت گرديد که گياهان قادرند ازت آمونياک را نيز قبل از تبديل به ازت نيترونيتريک جذب بنمايند. ولي ازت آمونياکي معمولاً به مقدار کم در خاک باقي مي ماند و به ويژه در شرايط مطلوب (ساخت، رطوبت، اسيدتيه و تهويه مناسب) به کمک باکتريهاي نيترو و نيتريک ساز به طور وسيع مراحل تبديل به نيترات را طي مي کند و بعداً مورد استفاده گياهان قرار مي گيرند.

قسمت اعظم ازت مورد نياز گياهان از تجزيه و تخريب مواد آلي خاک حاصل مي شود. در محصول نهايي اين تغيير و تحول ازت به صورت آمونياک، نيتريت و نيترات ديده مي شود. باقيمانده مرده گياهان و اجساد موجودات زنده خاک منابع اصلي مواد آلي ازته را در خاک تشکيل مي دهند. در جستجوي منابع ازت در خاک، نبايد هواي مجاور آن را از ياد برد، چرا که مقداري از ازت خاک همواره به وسيله باکتريها به ويژه باکتريهاي که در همزيستي با ريشه بقولات به سر مي برند و نيز مقداري ديگر طي پديده هاي فيزيکوشيميايي چه به صورت طبيعي و چه به صورت مصنوعي از هوا تأمين مي شود.
ازت به نسبت ۴ تا ۵ درصد در ترکيب مواد هوموسي شرکت دارند،

موقعيت ازت در ترکيبات شيميايي هوموس، همانند ازت در ترکيبات پروتئيني است. کليه تغييراتي که در مواد آلي و هوموس تحت تأثير ميکروارگانيسم‌ها حاصل مي شود تا اين مواد مراحل تخريب را در جهت پيدايش اسيد نيتريک طي نمايند اصطلاحاض نيترينيکاسيون گفته مي شود. سير تخريب مواد آلي يا نيتروفيکاسيون خود شامل ۳ مرحله آمونيفيکاسيون، نيتريتاسيون و نيتراتاسيون است.
آمونيفيکاسيون:
به مرحله اي از تحولات بيو شيميايي خاک اطلاق مي گردد که در آن مواد آلي به ترکيبات ساده تري تجزيه مي شوند. که محصول نهايي از ته آن، آمونياک مي باشد. در آمونيفيکاسيون ابتدا ترکيبات پروتيدي مواد آلي از طريق هيدروليز به ترکيبات ساده تر و پايدارتر مانند پروتئوزها، آلبوموزها، پپتون‌ها و اسيدهاي آمينه تجزيه مي شوند. ترکيبات اخير به نوبه خود گاهي هيدروليز و گاهي اکسيده مي شوند.
پس از پيدايش محصولات حد واسط بالاخره به املاح آمونيوم به ويژه کربنات دي آمونيوم تبديل مي شوند و کربنات دي آمونيوم پس از تجزيه نهايي، گاز کربنيک و آمونياک را توليد مي کند. کليه فعل و انفعالات مزبور تحت تأثير موجودات زنده کوچک در خاک به ويژه باکتريها انجام مي گيرد.
نيترنياسيون: مرحله دوم نيتريفيکلسيون است که در آن با اکسيده شدن آمونياک، ازت آمونياکي به ازت نيترو تبديل مي شود. اين عمل تحت تأثير باکتريهاي مخصوص به نام نيتروز و موناس انجام مي گيرد.
اين باکتريها معمولاً به يونهاي NH4 قابل تبادل حمله مي کنند. از مواد معدني خاک تغذيه و کربن مورد نياز پروتوپلاسم خود را از انيدريک کربنيک و کربنات‌ها (به ويژه کربنات کليسيم) تأمين مي کنند.
NH4 + 2O2 —> NO2 + 2H2O
اکسيداسيون آمونياک همراه با توليد انرژي است که لازمه زندگي و ادامه فعاليت باکتريهاي فوق است. نيتراتاسيون آخرين مرحله آمونيفيکاسيون است که در آن ازت نيترواکسيده مي شود و به ازت نيتريک تبديل مي گردد. اين عمل به وسيله باکتري مخصوص به نام نيترو باکتر انجام مي گيرد. اين باکتري نيز کربن مورد نياز پروتوپلاسم خود از انيدريک کربنيک و کربنات‌ها (کربنات کليسيم و کربنات منيزيوم ) تأمين مي کند.
NO2 + (1 ⁄ ۲) O 2 → HNO3
(انرژي حاصل از ازت نيترو کمتر از اکسيداسيون ازت آمونياکي است) وجود شرايط مناسب براي فعاليت باکتريهاي دو مرحله اخير نيتريفيکاسيون، داراي اهميت ويژه اي در حاصلخيزي خاک است. اين شرايط در برقراري تهويه کافي و وجود مقداري کرنبات در خاک خلاصه مي شود. بدينر از تجمع بيش از اندازه آمونياک در خاک که محيطي مسموم کننده براي فعاليت باکتريها ايجاد مي کند جلوگيري مي گردد.
نقش باکتري ريزوبيوم در بقولات و تهيه ازت مورد نياز گياهان:
علاوه بر مواد آلي، هوا نيز به عنوان منبع ديگري براي تأمين ازت مورد نياز گياهان محسوب مي شود. از مدتها پيش به نقش نباتات خانواده بقولات در تقويت حاصلخيزي خاک پي برده بودند. بعدها غده هاي موجود در ريشه گياهان اين خانواده توجه را بيشتر جلب نمود، تا اينکه ثابت گرديد که اين غده‌ها به مراتب بيشتر از ساير اندام هاي گياه از ازت که در همزيستي با گياه در غده هاي مزبور به سر مي برند، ذخيره مي گردد. اين باکتريها به ريزوبيوم معروفند.
فسفر در خاک
ترکيبات هسته ياخته هاي نبات شامل مقدار قابل ملاحظه اي فسفر مي باشند. فسفر در برداشت محصولات گياهي به عنوان يک عامل زوردسي شناخته شده است. چرا که وجود آن در مراحل مختلف باردهي (گل کردن، تلقيح، تشکيل ميوه و رسيدن ميوه ) به عنوان يک ماده حياتي ضروري است. فسفر در خاک هاي حاوي کم و بيش ماده آلي به صورت ترکيباتي تحت نام هوموفسفات وجود دارد که هر قدر خاکي از ماده آلي غني تر باشد اين ترکيبات در آن زيادتر خواهد بود. بدين ترتيب، بقاياي آلي يک منبع تأمين فسفر در خاک به شمار مي روند و در اينجا نيز فسفر همانند ازت پس از طي مراحل معدني شدن به صورت فسفات در خاک مورد استفاده قرار مي گيرد. آنيون ترکيبات فسفره در خاک به ۳ صورت
PO4-3 , HPO4-2 , H 2PO4-
مي تواند ظاهر شود. در خاک خيلي اسيدي (pH<4) آنيون يک ظرفيتي به حداکثر مقدار خود مي رسد. با بالارفتن PH آنيون دو ظرفيتي فسفر بيشترمي شود و به طوري که در PH حدود خنثي مقدار دو يون
HPO4-2 , H 2PO4-

تقريباً يکسان است و در PH حدود ۸ تا ۹ مقدار آنيون دو ظرفيتي فسفات به حداکثر خود مي رسد. در خاک هاي قليايي وقتي PH از ۹ تجاوز کند، مقدار آنيون ۳ ظرفيتي افزايش مي يابد و اين شرايط براي گياه شرايط نامساعدي است و باعث بروز مشکلات زيادي مي شود.
فسفر در خاک هاي آهکي:
فسفر در اين خاکها با PH بيش از ۵/۷ اغلب به حالت رسوب يا تبلورفسفات کلسيم در مي آيد. اغلب ترکيبات محلول فسفات‌ها در خاک هاي اسيدي نيز چندان دوام نمي آورند و به وسيله آهن و آلومينيوم موجود در خاک رسوب مي کند و غير قابل استفاده فوري براي گياهان مي گردد.
در اين ميان نقش آنيون فسفر به صورت قابل تبادل در خاک هاي با اسيديته اختلاط

کلوئيدي مطلوب به صورت پديده اي قابل توجه در قابليت جذب فسفر جلوه مي کند، به طوري که براي دوام بيشتر قابليت جذب کودهاي فسفره توصيه مي شود که همراه با کودهاي معدني همواره شرايط مطلوب جذب آنيون آن را نيز در اختلاط کلوئيدي خاک فراهم نمايند، تا بدين ترتيب از راه تعادل حاصله بين آنيون جذب شده و محلول فسفات ها، اين عنصر با سهولت بيشتر در اختيار تغذيه گياهي قرار گيرد.
فسفر قابل تبادل به صورت آنيون
PO4-3
به واسطه يون هاي
Fe +2 , Fe +3 , Al +3
گاهي به واسطه
Na + , K +
در جذب سطحي کلوئيدهاي رس قرار مي گيرد که در آن کاتيونهاي مزبور همانند پلي بين دانه رس و آنيون فسفر عمل مي کنند. به طور کلي مي توان گفت که در خاک هاي حاوي کلوئيدهاي رس، سهولت جذب سطحي يون هاي فسفات با مقدار کلسيم و اکسيدهاي آهن و آلومينيوم موجود بستگي دارد.
کلوئيدهاي هوموس در مقام اسيدهاي آلي و املاح آن (اسيد هوميک و هومات ها) به نوبه خود نقش مؤثري در برقراري فسفر به صورت يک آنيون قابل تبادل در خاک به عهده دارند و اغلب از رسوب فسفاتها جلوگيري و به انتقال و قابليت جذب آنها در اختلاط خاک کمک مي کنند.
اين عنصر جزء مهم ساختماني ترکيباتي نظر اسيد نوکلئيک ها، کوآنزيم ها، نوکلئتيدها، فسفو پروتئين‌ها و فسفو ليپيدها مي باشد.
مهمترين وظيفه فسفر در گياه نقش آن در ذخيره سازي و انتقال انرژي است. غلظت فسفر در بيشتر گياهان در حدود ۱/۰ تا ۴/۰ درصد وزن خشک گياه مي باشد.
وجود مقادير کافي فسفر سبب ازدياد رشد گياه مي گردد. فسفر کافي، همچنين باعث زودرسي محصول به خصوص در غلات مي گردد. فسفر نيز عنصري متحرک مي باشد و کمبود آن سبب کاهش شديد در رشد کلي مي گرد. ظهور رنگ ارغواني در برگهاي مسن يکي ديگر از علائم کمبود فسفر مي باشد.
اندازه گيري فسفر خاك به روش اولسن( خاك هاي خنثي و قليايي)
فسفر خاك به دوگروه فسفر معدني وآلي طبقه بندي مي شود. بخش اصلي فسفر موجود خاك به شكل معدني است. فسفر معدني به طور دقيق به بخش هاي آپاتيت‏، كلر آپاتيت، هيدروك

سيل آپاتيت، كربنات آپاتيت، اكسي- آپاتيت، فسفات‌هاي آهن و آلومينيوم و نيز همراه رس‌هاي سيليكاتي تقسيم مي‌گردد. فسفر آلي معمولا به شكل فسفوليپيدها، اسيدنوكلئيك و اينوزيتول فسفات وجود دارد.
گياهان فسفر را به شكل يوني به-۴OP2H و HPO42- جذب مي‌كنند. غلظت اين يون‌ها در محلول خاك در يك مقطع زماني معيني خيلي كم و به pH خاك بستگي شديدي دارد. يون -۴OP2H در pH كم تر از ۷٫۲۲ و يونHPO42- در pH بالاتر از ۷٫۲۲ جذب مي‌گردد. حضور يون‌هاي Fe، Al، Ca ,Mg بستگي به pH خاك به صورت فسفات‌هاي نامحلول رسوب مي‌نمايند. در خاك‌هاي اسيدي بر حسب غلظت Fe و Al تركيبات نامحلول فسفات‌هاي آهن و آلومينيوم تشكيل مي‌شود كه چنين فسفري براي گياه قابل جذب نخواهد بود. در صورتي كه در خاك‌هاي خنثي تا قليايي، يون‌هاي Ca و Mg بيش تر وجود داشته باشند، فسفات‌هاي نامحلول Ca و Mg را تشكيل خواهند داد و بنابراين، از فسفات‌هاي قابل جذب كاسته خواهد شد. به طوركلي، قابليت جذب فسفر براي اغلب گياهان در دامنه pH هاي خاك ۵٫۵ تا ۷ صورت مي‌گيرد.
دو روش براي اندازه گيري فسفر قابل جذب خاك پیشنهاد شده است: روش اولسون براي خاك‌هاي خنثي و قليايي، روش بری شماره يك براي خاك‌هاي اسيدي.
اصول
در خاك‌هاي خنثي، قليايي و آهكي، Ca و NaHCO3 فراوان با pH8.5 مورد استفاده قرار مي گيرد. يون HCO3- فعاليت Ca را در خاك‌ها متوقف مي كند و باعث مي شود تا Ca به صورت CaCO3 رسوب نموده و درنتيجه فسفر آزاد و محلول شود.
تهيه محلول هاي شيميايي
۱) محلول استخراج كننده بي كربنات سديم ۰٫۵ مولار: مقدار ۴۲ گرم بي كربنات سديم خالص را در يك ليتر آب مقطر تازه تهيه شده حل كرده و با اضافه كردن سود يا اسيد كريدريك، pH آن را در ۸٫۵ تنظيم مي كنند.
۲) اسيد كلرو موليبديك(محلول ۱٫۵ درصد موليبدات آمونيوم در اسيد كريدريك ۳٫۵ نرمال):

۱۵ گرم موليبدات آمونيوم را در ۴۰۰ ميلي ليتر آب مقطر و در اثر گرما حل كرده و ژس از سرد شدن، مقدار ۴۰۰ ميلي ليتر اسيد كلريدريك غليظ اضافه كرده و آن گاه حجم محلول را به يك ليتر مي رسانند.
۳) كلرور استانو( محلول ذخيره ۴۰ درصد): با حرارت دادن ۱۰ گرم كلرور استانو، SnCl2، در ۲۵ ميلي ليتر اسيد كلريدريك غليظ حل مي كنند. سپس محلول را سرد كرده، در شيشه رنگي قهوه اي دخيره مي نمايند.
۴) كلرور استانو( محلول كاري): در يك مزور ۱۰۰ ميلي ليتري مقدار ۰٫۵ ميلي ليتر محلول ذخيره كلرور استانو را وارد كرده و حجم آن را به ۶۶ ميلي ليتر مي رسانند.از سديم مي سازند.
روش كار
۱) مقدار ۲٫۵ گرم خاک را توزین و وارد یک ارلن مایر۲۵۰ میلی لیتری نمایید.
۲) ۰٫۵ گرم پودر زغال اکتیو عاری از فسفر به آن بیفزایید.
۳) ۵۰ میلی لیتر بیکربنات سدیم به آن اضافه کرده و به مدت ۳۰ دقیقه بر روی یک تکان دهنده مکانیکی تکان دهید.
۴) با عبور از یک کاغذ صافی واتمن شماره یک آن را صاف نمایید.
۵) مقدار ۵ میلی لیتر از محلول زیر صافی را به یک بالن ژوژه ۵۰ میلی لیتری انتقال دهید.
۶) ۵ میلی لیتر محلول اسید کلرومولیبدیک اضافه کرده، به آهستگی تکان دهید. آن را مدت ۵ دقیقه ساکت بگذارید و تا ۴۰ میلی لیتر رقیق کنید.
۷) یک میلی لیتر محلول کاری کلرور استانو به آن افزوده و فورا تکان داده و به حجم برسانید.
۸) پس از ۱۰ دقیقه و پیش از ۲۰ دقیقه، شدت جذب رنگ آبی را در طول موج nm660 دستگاه اسپکترو فوتومتر بخوانید.
۹) غلظت فسفر را با استفاده از یک منحنی استاندارد تعیین نمایید.
رسم منحنی استاندارد
برای رسم منحنی استاندار مقدار ۰٫۲۱۹۵ گرم پتاسیم دی هیدروژن فسفات خالص شرکت سیگما یا مرک را در یک لیتر آب مقطر حل کنید. این محلول دارای غلظت ppm50 فسفر است. اکنون برای تهیه محلول هایی با غلظت های ۰٫۲، ۰٫۴، ۰٫۶، ۰٫۸، ۱٫۰، ۱٫۵ و ۲٫۰ پی پی ام فسفر به ترتیب ۰٫۲، ۰٫۴، ۰٫۶، ۰٫۸، ۱٫۰، ۱٫۵ و ۲٫۰ میلی لیتر از این محلول را با پی پت برداشته وارد بالن ژوژه های۵۰ میلی لیتری نمایید. یک بالن ژوژه را بدون فسفر و فقط با آب نیز تهیه کنید. به هرکدام از بالن ژوژه‌ها مقدار ۵ میلی لیتر حلال استخراجی، ۵ میلی لیتر معرف مولیبدات افزوده و با آب مقطر تا ۴۰ میلی لیتر رقیق کنید. مقدار یک میلی لیتر محلول کاری کلرور استانو اضافه کرده، تکان دهید و سپس به حجم برسانید. پس از ۱۰ تا ۲۰ دقیقه شدت رنگ آبی را در طول موجnm 660 دستگاه اسپکترو فتومتر( ترجیحا مدل پرکین المر آلمان) تعیین کنید. منحنی استاندارد جذب نور را نسبت به غلظت رسم نمایید.

محاسبات
فسفر موجود در خاک:
غلظت P بر حسب ppm × حجم محلول استخراجی × حجم بالن ژوژه ۲ × ۱۰۶ ( کیلوکرم بر هکتار)
۱۰۶ جرم خاک حجم محلول آزمایشی

P2O5 موجود در خاک (کیلوگرم برهکتار) = فسفر موجود × ۲٫۲۹
اندازه گیری فسفر موجود خاک به روش بری(خاک اسیدی)
اصولحیط اسیدی محلول محلول استخراجی مشابه شرایط pH خاک مزرعه است. فسفات با مولیبدات آمونیوم واکنش داده و کمپلکس های هتروپلی را تشکیل می دهند. این کمپلکس تا اندازه ای توسط کلرور استانو((SnCl2 احیا شده و یک محلول آبی رنگی تولید می کند. شدت رنگ آن در طول موج nm600 دستگاه اسپکتروفتومتر تعیین می گردد.
۳NH4F+3HF+Al-PO4→ H3PO4+(NH4)AlF6
3NH4F+3HF+Fe-PO4→ H3PO4+(NH4)FeF6
تهیه محلول های شیمیایی
۱- محلول استخراج کننده بری (فلئور آمونیوم ۰٫۰۳ نرمال در اسید کلریدریک ۰٫۰۲۵ نرمال): مقدار ۱٫۱۱ گرم NH3Fخالص و خشک را در آب مقطر حل کنید. ۲ میلی لیتر اسید کلریریک خالص را به آن بیفزایید و به حجم یک لیتر برسانید.
۲ – اسیدکلرومولیبدیک ( مولیبدات آمونیوم ۱٫۵درصد در اسید کلریدریک ۳٫۵ نرمال: ۱۵ گرم مولیبدات آمونیوم خالص (NH4MoO4) را در ۳۰۰ میلی لیتر آب مقطر حل کنید، کمی گرم نمایید، سرد کنید و ۳۵۰ میلی لیتر اسید کلریدریک ۱۰ نرمال به آن اضافه کرده و حجم محلول را به یک لیتر برسانید.
۳- کلرور استانو( محلول ذخیره ۴۰درصد): ۱۰ گرم ده گرم کلرور استانو خالص را در ۲۵ میلی لیتر اسید کریدریک غلیظ با حرارت کمی حل کرده و سپس سرد کنید. این محلول را در بطری شیشه ای قهوه ای رنگ ذخیره نمایید.
۴- کلرور استانو ( محلول کاری): با پیپت مقدار ۵ میلی لیتر محلول ذخیره را به یک استوانه مدرّج ۱۰۰ میلی لیتری انتقال دهید و با آب مقطر تا ۱۰۰ میلی لیتر رقیق کنید.
روش کار
۱- مقدار ۵ گرم خاک را به دقت وزن کرده، داخل یک ارلن مایر ۲۵۰ میلی لیتری وارد نمایید
۲- ۵۰ میلی لیتر محلول استخراج کننده به آن افزوده و مدت ۵ دقیقه بر روی یک تکان دهنده مکانیکی تکان دهید.
۳- با یک کاغذ صافی واتمن شماره یک آن را صاف کنید و محلول صاف شده را نگاه دارید.
۴- ۵ میلی لیتر محلول صاف شده را وارد یک بالن ژوژه ۵۰ میلی لیتری نمایید و ۵ میلی لیتر محلول اسید کلرومولیبدیک به آن اضافه کنید و تا ۴۰ میلی لیتر رقیق نمایید.
۵- با افزودن یک میلی لیتر محلول کاری کلرور استانو به عمل واکنش رنگی آن کمک کنید و سپس حجم آن را به ۵۰ میلی لیتر برسانید.

۶- شدت رنگ آبی تشکیل شده را در طول موج nm 600 یک دستگاه اسپکترو فوتومتر تعیین نمایید و منحنی استاندارد فسفر را بر حسب پی پی ام نسبت به جذب نور رسم کنید.
محاسبات
فسفر موجود در خاک (کیلو گرم بر هکتار):
غلظت حاصل از منحنی × حجم محلول استخراج کننده × حجم بالن ژوژه × ۲ × ۱۰۶
۱۰۶ وزن خاک ۵

P2O5 موجود در خاک = فسفر موجود در خاک × ۲٫۲۹
فسفر موجود در خاک =P2O5 موجود در خاک × ۰٫۴۳
میزان فسفر موجود در خاک

اندازه فسفر فسفر ( کیلو گرم بر هکتار) P2O5 کیلوگرم بر هکتار)
پایین ۹۰> 20.0>
متوسط ۲۲٫۰ – ۹٫۰ ۵۰٫۰ – ۲۰٫۰
بالا ۲۲٫۰< 50.0 <

كاربرد و استفاده از كودهاي فسفره بيولوژيك و ميكرو ارگانيسمهاي حل كننده فسفات در كشاورزي پايدار
در پست های قبلی در مورد كاربرد و استفاده از كودهاي فسفره بيولوژيك و ميكرو ارگانيسمهاي حل كننده فسفات در كشاورزي پايدار مقاله ای را ارائه دادیم در این پست به ادامه آن می پردازیم:
مكانيسم هاي گياهي در ارتباط با افزايش انحلال تركيب نامحلول فسفر
-۱ تغيير ph ریزسفر
در ريزوسفر گونه هاي گياهي كارا از نظر فسفر، افزايش و يا كاهش مشاهده ph شده است. اين تغييرات به حضور تركيبات متفاوت نامحلول فسفر درخاك،ارتباط داده شده است. انحلال فسفاتهاي كلسيم با كاهش phو انحلال فسفاتهاي آهن و آلومينيوم با افزايش ph، افزایش مي يابد. مكانيسم هاي گياهي در برابر pH مصرف كودهاي نيتروژني، تغيير phريزوسفر مي باشد. كودهاي آمونیومی باعث افزایش ph ریزوسفر می گردندتغییر ph ریزسفر در اثر ترشح اسيد هاي آلي هم مي تواند صورت بگيرد( ۴).
۲- افزايش ترشح اسيد هاي آلي
ترشح اسيد سيتريك در ريشه هاي غير ميكوريزي گياهان، تحت شرايط كمبود فسفر مشاهده شده است. با انتقال ژن توليد كننده اسيد هاي آلي به گياهان غير كارا از نظر ترشح اسيد، مي توان انحلال تركيبات نامحلول را افزايش داد. محققين با انتقال ژ ن سنتز كننده سيترات ازباكتري سودوموناس ائروجينوزا به داخل ريشه هاي تنباكو مشاهده كردند كه ريشه هاي گياه اسيد سيتريك ترشح مي كنند. ريشه هاي بعضي از گياهان (ذرت و كلزا ) انواع متفاوتي از قندها را به ريزوسفرترشح مي كنند. اين قندها توسط باكتريهاي ريزوسفري مصرف و به اسيد هاي آلي تبديل مي شوند. بنابراين دراثر اين ترشح، تغيير جمعيت ميكروبي و به دنبال آن افزايش تبديل قند به اسيد و افزايش انحلال تركيبات نامحلول فسفر اتفاق مي افتد( ۴و ۵ ).
-۳ افزايش ترشح فسفاتازهاي برون سلولي
ترشح فسفاتازهاي اسيدي از ديواره سلولي ريشه هاي گياهي مي تواند در انحلال تركيبات آلي فسفر نقش داشته باشد. ترشح فسفاتاز از۱۶ گونه گياهي تحت شرايط كمبود فسفر، باعث تبديل فسفر آلي به معدني شده است. ترشح RNAase نيز در پاسخ به كمبود فسفر گزارش شده است
-۴ وجود نقاط فعال در ديواره سلولي
در ديواره سلولي اپيدرم ريشه گياه بادام زميني مكانيسمي شناسايي شده است كه سبب انحلال فسفاتهاي Fe , AL نامحلول مي شود. ايوا و تاني( ۱۹۹۷ ) انحلال را به وجود نقاط فعال در ديواره سلولي اپيدرم نسبت داده اند. با اين وجود، هنوز به طور دقيق مشخص نيست كه اين واكنش در اثر چه چيزي است كه مي تواند فسفر را رها سازد(
جداسازي
PSMها ازخاكهاي ريزوسفري و غير ريزوسفري و محيطهاي ديگري مثل بقاياي سنگهاي فسفاته و محيطهاي آبي مثل درياها و … جد ا مي شوند. PSMها از نظر كارايي در حل فسفاتهاي محلول متفاوت هستند. جداسازي اوليه حل كننده هاي فسفات با استفاده از محيط سوسپانسيون شده با فسفاتهاي نامحلول مثل تري كلسيم فسفات انجام مي شود. به وجود آمدن منطقه روشن اطراف كلوني ارگانيسم‌ها نشان دهنده وجود ميكرو ارگانيسم هاي حل كننده فسفات است. گزارش شده كه گنجايش باكتريهاي جداساز ي شده درحل كردن فسفات بستگي به منطقه اوليه كلوني آنها دارد.

ميكروارگانيسم هاي حل كننده فسفات

ميكرو ارگانيسم هاي حل كننده فسفات به گروهي از ميكرو ارگانيسم‌ها اطلاق مي شود كه به عنوان اجزاء مكمل چرخه فسفر، قادرند از طريق مكانيسمهاي مختلف فسفر ر ا از منابع نامحلول آزاد كنند. اين ميكرو ارگانيسمها در همه محيطها وجود دارند ولي تعداد و ميزان فعاليتشان در شرايط مختلف متفاوت است
انواع:
بر اساس گزارشات قارچها، باكتريها، اكتينومايست ها، سيانوباكترها و مخ

مرها پتانسيل انحلال فسفات نامحلول خاك را دارند.قارچهاي حل كننده فسفات شامل جنس هايي از پني سيليوم، فوزاريوم، اسكلروتيوم و آسپرژيلوس و قارچهاي وزيكولار –
آربوسكولار ميكوريز(VAM) هستند كه به طور عمومي جنس هاي پني سيليوم و آسپرژيلوس توانايي بيشتري در انحلال فسفات مي باشند. در اكثرگزارشات قارچها نسبت به بقيه ميكرو ارگانيسمها قابليت حل كنندگي بيشتري داشته اند. باكتريهاي حل كننده فسفات شامل جنس هاي سودوموناس، باسيلوس، ريزوبيوم، آگروباكتريوم، آئرو باكتر، ميكروكوكوس و …مي باشند كه جمعيت آنها به طور قابل توجهي درخاك ريزوسفري بيشتر است. توانايي باكتري‌ها در حل فسفات به زيستگاهي كه از آن منشا گرفته اند بستگي دارد به طوريكه باكتريهاي منشاء گرفته از بافت دروني ريشه ( ريزوسفر دروني ) در سطح ريشه ( ريزوپلان ) داراي توا ن بالا، باكتريهاي ريزو سفري داراي توان متوسط و باكتريهاي غير ريزوسفري كمترين قابليت در انحلال فسفاتهاي نامحلول معدني و آلي را دارند

عكس العمل گياهان مختلف به تلقيح
در ۲۵ درصد از آزمايشات تلقيح افزايش عملكرد گياه بين ۵-۱۰ در صد بود. عوامل مختلفي از قبيل منابع CوN، مقدار سنگهاي فسفاته و غلظت آنها، دما،،PH، اندازه ذرات سنگ فسفاته، تهويه، دوره انكوباسيون و… روي بازده و كارآيي حل كننده هاي فسفات نقش دارند. عكس العمل گياهان مختلف به فسفوباكترين در خاكهاي با درصد مواد آلي بالا و فسفر قابل استفاده پايين مي باشد.
آزمايشات نشان داده كه در نتيجه تلقيح بقولات و غلات باP.bilaji افزايش جذب فسفر در بقولات % ۱۵-۳۴ بود. همچنین تحقيقات نشان داد تيمارهاي PSM نسبت به نبودن آن در بادام زميني مربوط به گر ه سازي، جذب فسفر، عملكرد غلاف و روغن بود و حل كننده هاي فسفات باعث كاهش % ۷۵ در مصرف كودهاي فسفاته شدند
معرفي انواع مايه تلقيح هاي فسفاته در دنيا و ايران
اگر چه صدها حل كننده فسفر شناخته شده اند ولي دو تا از آنها به نامهاي Phosphobacterin که اولين كود بيولوژيك فسفاته بود و از باكتري Bacillus megatherium.var و همچنينProvide phosphaticum كه از قارچ Penicillium bilaji گرفته شده به فرمهاي تجارتي عرضه شده اند. همچنين از باکتریهای Bacillusو P.striataوpolymyxa و قارچهايي مثل Aspergillus awa

mori برای تهيه مايه تلقيح هاي بر پايه ناقل استفاده مي شوند كه اين آماده سازي به كشت ميكروبهايIARI معروف مي باشد كه امروزه در حال توليد و براي كشاورزي قابل استفاده مي باشد.
دركشورمان نيز در چند سال گذشته پژوهشهاي انجام شده در قالب يك طرح ملي كه در محل جهاد دانشگاهي تهران به اجرا رسيده، تيم تحقيقاتي مركز تحقيقات مهندسي ژنتيك به سرپرستي دكتر ملبوبي موفق به جداسازي ۲۲ نوعPSB از خاكهاي مزارع، معادن، سنگ فسفات و غيره گرديد كه افزايش عملكرد در ۴ آزمايش مزرعه اي از ۲۸ تا ۵۳ درصد نسبت به تيمار بدون كود باكتريايي بسيار چشمگير بوده است. اين در حالي است كه تيمار كود شيميايي در همان آزمايشها تنها ۱۵-۱۰ در صد افزایش محصول را باعث شده است. خلاصه تحقيقات اين گروه موف

ق به معرفي كود زيستي فسفاته اي به نام بارور ۲ شده است كه اين كود حاوي دو نوع باكتري حل كننده فسفاتPSB مي باشند كه قادرند مقدار زيادي اسيد هاي آلي و آنزيم هاي فسفاتاز را ترشح كنند كه به اين صورت فسفات را از تركيبات آلي و معدني جدا مي كنند
نتيجه گيري
مديريت حاصلخيزي خاك به وسيله كودهاي بيولوژيك از اجزاي اساسي سيستم كشاورزي پايدار به شمار مي رود. فرضيه كشاورزي پايدار، اشاره به حفظ توليد گياه زراعي در سطح قابل قبول براي تامين نيازهاي افزايش جمعيت بدون صدمه و آسيب زيانبار به محيط زيست و منابع طبيعي دار د. بنابراين تلفيقي از روشهاي را يج و متداول در سيستم هاي امروزه مفيد مي باشد. براي رسيدن به خود كفايي در توليد محصولات كشاورزي لازم است ميزان عملكرد در واحد سطح بيشتر از ميزان فعلي افزايش يابد. مصرف صحيح كودهاي شيميايي، حيواني، كود سبز و غيره مهمترين راه حفظ اصلاح و حاصلخيزي خاك در سيستمهاي كشاورزي مي باشد. با توجه به اينكه فسفر مشابه نيتروژن از عناصر اصلي و ضروري رشد و نموگياه به حساب مي آيد ولي بازده استفاده از كودهاي فسفره با توجه به تثبيت آنها درخاك بسيار پايين و در حدود ۱۵-۲۰% مي باشند. بنابراين استفاده از ميكروارگانيسم هاي حل كننده فسفات در محيط ريزوسفر مي تواند نقش مهمي ر ا در قابل استفاده كردن فسفر موجود در خاك و كودها داشته باشد. فسفري كه درخاك تثبيت شده است مي تواند به وسيله فعاليت ميكروارگانيسم هاي خاك به صورت فرمهاي با قابليت جذب آسانتر براي گياهان در آيد. شرط استفاده از اين نيروي ميكروارگانيسم ها، استفاده از آنها به صورت فرم هاي تجارتي مايه تلقيحي مي باشد كه بايستي مطالعاتي در زمينه مسا ئل و مشكلات زراعي، بيولوژيكي و تجارتي آنها انجام گيرد. مايه تلقيح بايستي فرموله و بسته بندي شده باشند و همچنين پايدار، موثر و استفاده آسان داشته باشند و با قيمت مناسبي در دسترس كشاورزان قرار گيرند. همچنين كشاورزان بايستي از نزديك شاهد افزايش عملكرد و همچنين منافع اقتصادي مايه تلقيح باشند. در ايران روي مايه تلقيح باكتريهاي حل كننده فسفات(PSB ) مطالعات زيادي انجام گرفته كه نتيجه آن توليد كود فسفاته بيولوژيك بارور ۲ مي باشد كه در مكانهاي مختلف كشورمان باعث افزايش عملكرد در محصولاتي از قبيل گندم، پنبه، سيب زميني و چغندر قند شده است..
نقش فسفر در متابوليسم گياه

فسفر نقش مهمي را در متابوليسم گياهان در فرايند انتقال انرژي بازي مي كند. فسفر باعث بهبود رشد ريشه، تحريك گلدهي و رسيدگي دانه مي گردد. همچنين فسفر براي رشد استخوان و متابوليسم حيوانات ضروريست.
كمبود فسفر باعث عقب افتادگي رشد گياهان بعلت رشد كم ريشه و تاخير در گلدهي و ميوه دهي مي شود.
گياهان سفت به نظر مي آيند، برگ‌هاي پير ابتدا سبز تيره مي شوند و بعد از مدتي قبل از برگ، به رنگ قرمز در مي آيند.
اكثر خاك هاي شيميايي از نظر فسفات فقير هستند. معولاً فسفات قابل دسترس براي گيا

هان به تركيبات ارگانيك خاك متصل شده اند و يا با ميكروارگانيسم هاي خاك تجمع يافته اند و اين در حالي است كه محلول خاك حاوي ميزان كمي فسفر است. ابتدا فسفات جذب ذرات خاك مي گردد و فقط ميزان كمي از آن قابل حل بوده و در دسترس گياهان قرار مي گيرند. تشكيل كلوني ريشه گياهان با ميكوريزاها مي تواند باعث جذب فسفات توسط گياهان گردد.
چگونه قابليت دسترسي به فسفر افزايش مي يابد؟
بهترين فعاليت و حركت فسفر در PH=6-6.5 است. سنگ فسفات باعث افزايش سولفور (گوگرد) و همچنين باكتري‌هاي تيوباسيلوس مي گردد. اين بهترين مخلوط كمپوست يا كود حيواني براي جلوگيري از تثبيت توسط ازت مواد معدني است در نتيجه براي گياهان غير قابل دسترس خواهد شد.
رشد ريشه گياه را تشويق كرده در نتيجه باعث افزايش جذب فسفر مي گردد. رشد ريشه‌ها باعث افزايش مواد ارگانيك خاك بعنوان مثال پوشاندن خاك با مالچ (در اقليم هاي خشك ) مي گردد.
باعث رشد ريشه‌ها بصورت عميق مي شود. رطوبت خاك براي افزايش قابليت دسترسي به فسفر ضروري است. ترجيحاً لگوم‌ها كه با شرايط محلي تطبيق يافته اند كشت شوند. باعث افزايش شرايط رشد ميكوريزاها مي گردند.
مواد مغذي اصلي گياه و چگونگي استفاده از آن بعنوان مكمل در كشاورزي ارگانيك
مواد غذايي ماكرو و ميكرو
گياهان براي رشد خود به تعدادي مواد مغذي احتياج دارند عمدتاً ‌مواد غذايي داخل عناصر غذايي پرمصرف مانند (نيتروژن، فسفر، پتاسيم و كلسيم) و عناصر كم مصرف (روي، منگنز، آهن )كه به ميزان كمي مورد استفاده قرار مي گيرند جاي خواهد گرفت. كودهاي ارگانيك شامل تمام مواد مغذي مورد نياز، به ميزان كافي و با تركيب متعادل است.
بنابراين كمبودهاي موادغذايي كه بصورت يك عنصر است را مي توان با كاربرد كود حيواني، كمپوست و ديگر منابع ارگانيك برطرف كرد.

فسفر
فسفر نقش مهمي را در متابوليسم گياهان در فرايند انتقال انرژي بازي مي كند. فسفر باعث بهبود رشد ريشه، تحريك گلدهي و رسيدگي دانه مي گردد. همچنين فسفر براي رشد استخوان و متابوليسم حيوانات ضروريست.

كمبود فسفر باعث عقب افتادگي رشد گياهان بعلت رشد كم ريشه و تاخير در گلدهي و ميوه دهي مي شود.
گياهان سفت به نظر مي آيند، برگ‌هاي پير ابتدا سبز تيره مي شوند و بعد از مدتي قبل از برگ، به رنگ قرمز در مي آيند.
اكثر خاك هاي شيميايي از نظر فسفات فقير هستند. معولاً فسفات قابل دسترس براي گياهان به تركيبات ارگانيك خاك متصل شده اند و يا با ميكروارگانيسم هاي خاك تجمع يافته اند و اين در حالي است كه محلول خاك حاوي ميزان كمي فسفر است. ابتدا فسفات جذب ذرات خاك مي گردد و فقط ميزان كمي از آن قابل حل بوده و در دسترس گياهان قرار مي گيرند. تشكيل كلوني ريشه گياهان با ميكوريزاها مي تواند باعث جذب فسفات توسط گياهان گردد.
چگونه قابليت دسترسي به فسفر افزايش مي يابد؟
بهترين فعاليت و حركت فسفر در PH=6-6.5 است. سنگ فسفات باعث افزايش سولفور (گوگرد) و همچنين باكتري‌هاي تيوباسيلوس مي گردد. اين بهترين مخلوط كمپوست يا كود حيواني براي جلوگيري از تثبيت توسط ازت مواد معدني است در نتيجه براي گياهان غير قابل دسترس خواهد شد.

رشد ريشه گياه را تشويق كرده در نتيجه باعث افزايش جذب فسفر مي گردد. رشد ريشه‌ها باعث افزايش مواد ارگانيك خاك بعنوان مثال پوشاندن خاك با مالچ (در اقليم هاي خشك ) مي گردد.
باعث رشد ريشه‌ها بصورت عميق مي شود. رطوبت خاك براي افزايش قابليت دسترسي به فسفر ضروري است. ترجيحاً لگوم‌ها كه با شرايط محلي تطبيق يافته اند كشت شوند. باعث افزايش شرايط رشد ميكوريزاها مي گردند.
كاهش عملکرد ذرت در اثر کمبود فسفر
مرحله بحراني تغذيه ذرت با فسفر از زمان ظهور هفتمين برگ تا ظهور گل تاجي است، به نحوي كه كمبود فسفر در اين مرحله عملكرد را تا ۴۰ درصد كاهش مي دهد،