با آنکه اهمیت افزودن کودهای دامی و املاح و آهک به خاک برای بالا بردن میزان محصول از زمان های بسیار قدیم شناخته شده بود، ولی اهمیت واقعی این گونه مواد غذایی فقط در قرن نوزدهم معلوم گشت. گیاهان برای تغذیه به برخی از عناصر احتیاج دارند. البته مقدار این عناصر برای انواع مختلف گیاهان متفاوت است. در اغلب خاک ها مقدار نسبی این عناصر، مطابق احتیاجات طبیعی گیاه نیست. از آن گذشته زمین نمی تواند اینگونه مواد را به اندازه کافی تولید کند. آن مقداری هم که در خاک وجود دارد، به مرور بوسیله گیاه جذب یا به طرق دیگر از دست می رود. پس برای به دست آوردن محصول کافی، لازم است همه ساله مواد مورد نیاز را به خاک افزود.
تعداد عناصر مورد نیاز گیاه تا قرن 19 میلادی 10 عدد تخمین زده می شد که عبارت بودند از : کربن، هیدروژن، اکسیژن، ازت، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیوم، گوگرد و آهن. ولی قرن بیستم پس از آزمایش های فراوان، شش ماده دیگر به این عنصر اضافه شده که عبارت بودند از : منگنز، روی، بر، مس، ملیبدنم و کلر.
عناصری که بیشتر مورد نیاز گیاه میباشند به بزرگ عنصرها (Macroelements) معروف اند و عبارتند از : ازت، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیوم و گوگرد.
بقیه عناصر به مقدار بسیار کم مورد نیازند که به آنها ریز عنصرها (Miroelements) می گویند (یعنی آهن، منگنز، روی، بر، مس، ملیبدنم و کلر). اکسیژن، هیدروژن و کربن هم چون به وفور در هوا و آب موجود هستند به عنوان عناصر غذایی خاک محسوب نمی شوند.
عناصر غذایی پر مصرف (عناصر ماکرو)
در میان عناصر غذایی پر مصرف (ماکرو)، که برای رشد گیاهان مقدار زیادی از این عناصر لازم است، عناصر اولیه وجود دارند که شامل نیتروژن | ازت، فسفر و پتاسیم است.
ازت یا نیتروژن (N): این عنصر محرک رشد گیاه است. این عنصر 1 تا 4 درصد از ماده خشک گیاهی را شامل می شود. نیتروژن به دو صورت نیترات یا آمونیوم توسط ریشه های گیاه از خاک جذب می شود و در گیاه با ترکیبات حاصل از سوخت و ساز کربوهیدرات ها ترکیب شده تا آمینو اسید ها و نهایتاً پروتئین ها را به وجود آورد. به دلیل اینکه ازت جز ضروری پروتئین ها است، در بیشتر فرآیند های رشد و تولیدی گیاه دخالت دارد. از طرف دیگر، تأمین این عنصر برای گیاه در جذب عناصر تغذیه ای دیگر نیز مهم است. یکی از منابع برای تأمین ازت کود سولفات آمونیوم می باشد.
فسفر (P): عنصر غذایی فسفر بین 0.1 تا 0.4 درصد از ماده خشک گیاهی را تشکیل داده و نقش مهمی در انتقال انرژی ایفا می کند. بنابراین فسفر در فرایند فتوسنتز و تمامی فرایند های شیمیایی – فیزیولوژیکی در گیاه نقش کلیدی دارد. فسفر عنصر کلیدی برای تقسیم سلولی و گسترش و رشد بافت های گیاهی بوده که این بافت ها نقاط رشد گیاهان را تشکیل می دهد. کمبود فسفر در اکثر خاک های طبیعی و کشاورزی یا جاهایی که به دلیل تثبیت فسفر قابلیت استفاده از آن محدود می شود وجود دارد.
پتاسیم (K): عنصر غذایی پتاسیم حدود 1 تا 4 درصد از ماده خشک گیاهی را تشکیل می دهد و وظایف مختلفی در گیاهان دارد. ریز مغذی پتاسیم موجب فعال شدن 60 آنزیم مختلف می گردد. با توجه به این موضوع پتاسیم نقش حیاتی در ساخت کربوهیدرات ها و پروتئین ها دارد. عنصر غذایی پتاسیم رژیم آبی گیاهان را بهبود بخشیده و تحمل به خشکی، کم آبی، یخ زدگی و شوری آب و خاک را افزایش می دهد. گیاهانی که دچار فقر پتاسیم نبوده و از نظر پتاسیم به خوبی تأمین شده باشند، کم تر تحت تأثیر بیماری های گیاهی قرار میگیرند.
عناصر تغذیه ای ثانویه
عناصر تغذیه ای ثانویه شامل منیزیم، گوگرد و کلسیم بوده و گیاهان این عناصر را نیز به مقدار زیاد جذب می کنند.
منیزیم (Mg): عنصر منیزیم جزء مرکزی کلروفیل یا همان رنگدانه سبز رنگ برگ ها که انورزی خورشیدی را جذب می کند، است . 15 تا 20 درصد از منیزیم موجود در گیاهان ئر بخش های سبز رنگ آن وجود دارد. این عنصر در فعالیت های آنزیمی مربوط به انتقال انرژی در گیاه نقش مهمی دارد.
گوگرد (S): عنصر گوگرد در گیاهان تا 0.5 درصد از ماده خشک گیاهی را شامل می شود. گوگرد یک جز اصلی در شکل گیری گروتئین های گیاهی می باشد. بنابراین، گوگرد مانند فسفر و پتاسیم برای رشد گیاه مهم بوده اما نقش این عنصر غالباً کمتر به حساب می آید.
کلسیم (Ca): عنصر کلسیم برای رشد ریشه و همچنین به عنوان جزء ساختمانی دیواره سلولی ضروری است. به رغم مقدار کافی کلسیم در اکثر خاک ها، کمبود این عنصر در خاک مناطق حاره ای که به شدت از این عنصر خالی شده اند، رخ می دهد. با این وجود، هدف استفاده از کلسیم در آهک دهی کاهش اسیدیته و قلیاییت خاک است.
عناصر تغذیه ای کم مصرف (عناصر میکرو)
عناصر تغذیه ای کم مصرف یا عناصر میکرو شامل آهن، منگنز، مس، مولیبدن، کلر، بر هستند. این عناصر همه اجزای کلیدی برای رشد گیاه بوده و قابل مقایسه با ویتامین ها در تغذیه انسان هستند. جذب اندکی این عناصر، محدوده تأمین بهینه آن ها را خیلی محدود می سازد. قابلیت استفاده از این عناصر غالباً به واکنش و pH خاک وابسته است. استفاده بیش از حد از عنصر بُِِر اثر سوء بر گیاه داشته وموجب ایجاد مسمومیت بُر می شود.
تعدای از عناصر مهم که برای برخی از گیاهان مفید هستند شامل سدیم، در چغندر قند، سیلیسیوم در غلات، که موجب افزایش مقاومت ساقه گیاهان در برابر خوابیدگی میشود، کبالت، در بقولات که برای فرآیند تثبیت زیستی نیتروژن در این گیاهان می شود، می باشد.
برخی از عناصر کم مصرف در شرایطی که مقدار آن ها کمی بالاتر از حد معمول شود، برای گیاهان سمی می شوند. در بیشتر موراد این مسئله زمانی رخ می دهد که واکنش خاک خیلی کم باشد.
سمیت آلومینیوم و منگنز از جمله مواردی است که زیاد مشاهده شده و در رابطه مستقیم با خاک های اسیدی است.
در نظر داشته باشد این موضوع بسیار مهم است که عناصر تغذیه ای مختلف نقش ویژه و منحصر به فردی در رشد گیاهان و تولید محصولات داشته و هیچ عنصر تغذیه ای دیگری نمی تواند جایگزین آن عنصر در گیاه شود.
برگرفته از کتاب کودها و استفاده از آن ها ترجمه علی کسرائیان