بخشی از مقاله
چکیده
کمبود روی از جمله مشکلات درمحصولات غذایی و عامل کاهش عملکرد کمی و کیفی محصولات می باشد. حدود نیمی از مردم جهان از کمبود روی رنج می برند. روش های مختلفی برای غنی سازی محصولات کشاورزی از نظر وجود عناصر غذایی بهخصوص روی وجود دارد از جمله، موفقیت تکنیک پرورش - غنی سازی ژنتیکی - و غنی سازی کشاورزی. بهترین و کاراترین آنها غنی سازی با کودهای حاوی روی در مزرعه می باشد. غنی سازی کشاورزی در نگه داشتن مقدار کافی روی قابل دسترس در محلول خاک و روی قابل انتقال به دانه ها در طی مرحله رشد زایشی ضروری می باشد.
مقدمه
افزایش غلظت عناصر روی و آهن در گیاهان غله ای غذایی باعث تولید بهتر وبهبود سطح سلامت انسان می شود و یکی از بزرگترین رقابتهای جهانی است. در میان عناصر کم مصرف،کمبود روی هم در انسان وهم در گیاهان روی می دهد. اخیرا" کمبود روی به عنوان یکی از مهمترین فاکتورهای خطر ساز برای سلامتی انسان و عامل مرگ جهانی ثبت شده است. در مناطقی که دارای خاکهایی با کمبود روی هستند عموماً کمبود روی در انسان نیز در این مناطق شایع می با شد بعنوان مثال : هند ، پاکستان، چین ،ایران و ترکیه. حلالیت کم روی در خاکها بیش از میزان کم کل روی در خاکها عامل گسترده گی کمبود روی در گیاهان می باشد.
نزدیک %50 مناطق کشت غلات در جهان دارای خاکهایی با مقدار کم روی قابل استفاده برای گیاهان می باشند. غلات در حال حاضر بخش عمده ای از منابع مینرالها و پروتئین در کشور های در حال توسعه می باشند. گندم بطور ذاتی دارای مقدار کمی روی در دانه خود می باشد به خصوص زمانی که در مناطقی با خاکهایی فقیر از روی رشد می کند. در ترکیه غلظت روی در دانه های گندمی که در خاکهایی با مقدار روی کافی رشد داده شده بودند بین 20 تا 30 میلی گرم در کیلو گرم بود در حالیکه در گندم های رشد داده شده در خاکهای فقیر از روی، این میزان بین 5 تا 12 میلی گرم در کیلو گرم بود.
علاوه بر اینکه گندم بطور ذاتی دارای مقدار کم روی در دانه خود می باشد، دارای یک سری تر کیباتی می باشد که این ترکیبات میزان فراهمی روی را در سیستم گوارش انسان کاهش می دهد به عنوان مثال می توان پلیفنلها و فیتیک اسید را نام برد. اسید فیتیک یک ترکیب ذخیره ای مهم فسفر در دانه می باشد .اسید فیتیک با ایجاد پیوند با روی حلالیت روی در غذا را کاهش می دهد، همچنین فراهمی و نگهداری این عنصر را در بدن انسان محدود می کند.
در میان راهکارهایی که برای حل مشکل کمبود روی در انسان در حال حاضر به کار می رود می توان غنی سازی غذایی و استفاده از مکمل های غذایی که به طور گستردهای در بعضی از کشورها به کار میرود، را نام برد. به علاوه به نظر می رسد این روشها گران و در عین حال برای کسانی که در کشورهای در حال توسعه زندگی می کنند به آسانی قابل دسترس نباشد. از طرف دیگر به نظر می رسد که استراتژی های کشاورزی - کود دهی و پرورش - تکنیک های هزینه بر موثر مفید در اصلاح غلظتهای عناصر کم مصرف در دانه و به دنبال آن در سلامت انسان می باشند. مثالهای زیادی وجود دارد که نشان می دهد به کارگیری کودهای حاوی روی نه تنها سبب بهبود تولیدات می شود بلکه میزان روی در دانه را نیز افزایش می دهد.
هدف از این مقاله بررسی دو موضوع می باشد:
ارزیابی پتانسیل استراتژی کودهای روی در افزایش غلظت روی در غلات بحث در مورد محدودیتهای استراتژی پرورش
استراتژی پرورش:
هدف از تکنیک پرورش، گسترش ژنوتیپ های جدید با میزان روی بالا می باشد که در ابتدا نیاز به ژنوتیپهای متنوع مفید برای تجمع روی در دانه دارد. اگر چه گندم های کشت شده دارای مقادیر کمی از روی هستند وبه طور ژنتیکی دارای تغییرات کمی از میزان روی می باشند، در میان گندم های اولیه و وحشی، گندم هایی وجوددارند که از نظر ژنتیکی به احتمال زیاد منابعی قوی از روی هستند.
در میان گندمهای تست شده تا کنون، مجموعه گندمهای وحشی سرخ - emmer - به نام : Triticum turgidum ssp. Dicoccoides که به طور موثری دارای تنوع ژنتیکی و بالاترین میزان روی میباشد - . - 14 to 190 mg Zn kg 1 نتایج تحقیقات نشان می دهد که ژنهایی که عهده دار سطح بالای روی و پروتئین هستند، به احتمال قوی، به شدت با هم رابطه دارند و پرورش به منظور افزایش میزان پروتئین در دانه منجر به تحریک افزایش روی در دانه می شود. همبستگی مثبتی بین میزان پروتئین دانه و روی در دانه وجود دارد.
اگر چه استراتژی پرورش یک تکنیک قوی و پایدار میباشد ولی این استراتژی دارای یک سری محدودیتهایی میباشد: دارای پروسه طولانی که به فعالیت های متنوع پرورشی و منابع سنگین نیاز دارد، میباشد. به علاوه ،تردید وجود دارد که آیا این استراتژی بعد از تلاش های طولانی و مستمر می تواند مفید واقع شود. مراحل مختلف تکنیک پرورش شامل :
· شناسایی واریته های متنوع ژنتیکی مفید و مطمئن ترین نمونه ها
· دوره طولانی هیبرید و فعالیتهای باز هیبریدی
· پایداری اهداف ویژه - به عنوان مثال :غلظت بالای روی در دانه - در سراسر شرایط مختلف که در آینده در طرح های مختلف سنگین در شرایط اقلیمی وخاک قابل اجراست
· در پایان سازگاری ژنوتیپهای غنی شده تحت حوزه محصولات و مدیریت خاک به صورت آزمایشی در مناطق ویژه یا کشورهای خاص.
محدودیت های استراتژی پرورش:
ویژگیهای ناسازگار خاک از جمله محدودیتهای استراتژی پرورش میباشد. موفقیت برنامه های پرورش در جهت غنی سازی غلات و محصولات غذایی به طور ویژه ای به مخزن روی قابل دسترس در خاک برای گیاه وابسته می باشد. اراضی کشت غلات مشکلات فیزیکی و شیمیایی متعددی دارند که به طور معنیداری حلالیت و جذب روی توسط ریشه را کاهش می دهد. در میان فاکتورهای شیمیایی pH نقش مهمی را در حلالیت روی در محلول خاک بازی می کند. در pH بین 5,5 و 7,0 غلظت روی در محلول خاک به ازای افزایش هر واحد pH در محلول 30 تا 45 برابر کاهش می یابد.
حرکت روی به سمت ریشه گیاه عمدتا به صورت پخشیدگی صورت می گیرد، واین پروسه حساسیت زیادی به pH و رطوبت خاک دارد. رطوبت یک فاکتور کلیدی مهم و واسطه مناسبی برای فراهمی یک میزان مناسب از روی به صورت پخشیدگی به سمت ریشه گیاه میباشد. این نقش کلیدی رطوبت در خاکهایی که فراهمی روی در آنها پایین می باشد بسیار حیاتی میباشد. مواد آلی خاک نیز یک نقش مهم در حلالیت و انتقال روی به سمت ریشه گیاه بازی میکند. نتایج تحقیقات نشان میدهد که اگر میزان pH بالا باشد و سطح مواد آلی و رطوبت پایین باشد، دسترسی آسان روی قابل دسترس برای ریشه گیاه به شدت کاهش مییابد
غنی سازی کشاورزی:
فراهمی روی برای گیاه به صورت کوددهی و یا محلول پاشی را غنی سازی کشاورزی گویند. به نظر می رسد چنین راهکاری برای اطمینان موفقیت استراتژی پرورش در جهت افزایش غلظت روی در دانه اهمیت دارد. استراتژی کوددهی می تواند یک راه حل سریع برای حل مشکل کمبود روی باشد ودر واقع به عنوان مکملی برای استراتژی پرورش و در راستای برنامه های پرورش صورت پذیرد.
بکارگیری کودهای حاوی روی در مرکز آنتالیا نه تنها سبب بهبود تولیدات شد، بلکه میزان غلظت روی را در دانه افزایش داد. موثرترین روش برای افزایش میزان روی در دانه بکارگیری توام محلول پاشی +روش خاکی میباشد که به میزان 3,5 برابر غلظت روی را در دانه افزایش میدهد. بیشترین افزایش عملکرد دانهای در شرایطی به دست میآید که محلول پاشی به همراه استفاده خاکی روی همراه با غنی سازی دانه + محلول پاشی صورت گیرد. در میان فرم های آزمایش شده روی، بکارگیری Zn SO4 موثرترین فرم در افزایش میزان روی در دانه نسبت به فرمهای ZnEDTA و ZnO می باشد.
فواید غنی سازی کشاورزی ناشی از مصرف کودهای حاوی روی:
کاربرد کودهای حاوی روی برای گیاهانی که در خاکهای فقیر از روی کشت می شوند، بسیار موثر است بطوریکه این روش باعث کاهش جذب وتجمع فسفر ومتعاقبا اسید فیتیک در گیاه می شود. این جنبه از غنی سازی کشاورزی همچنین باعث بهبود دسترسی روی توسط سیستم گوارشی انسان می شود . به علاوه جوانه هایی که از دانه های غنی از روی خارج می شوند، نسبت به تنشهای محیطی مقاومت بیشتری دارند. مقدار کل روی در دانه همیشه نشان دهنده فراهمی خوب این عنصر برای سیستم گوارشی انسان نیست.
در میان فاکتورهایی که قابلیت فراهمی روی را کاهش میدهد ، اسید فیتیک - یا فیتات - مهمترین ترکیبی است که مطالعات زیادی در مورد آن صورت گرفته است. از %65 تا %85 فسفر کل در دانه به صورت فیتات می-باشد که مهمترین ترکیبی است که با روی پیوند برقرار کرده و فراهمی روی را برای سیستم گوارش انسان ناچیز میکند. نسبت مولی اسید فیتیک به روی شایع ترین معیاری است که برای سنجش میزان دسترسی روی در رژیم غذایی به کار میرود. معمولاَ نگه داشتن این نسبت پایین تر از 15 - 20به-وسیله افزایش روی یا کاهش غلظت فیتات سبب بهبود جذب روی در بدن انسان می شود.
به طور معمول کمبود روی همراه با افزایش جذب روی در گیاه است وعلایم سمیت فسفر در گیاه دیده می شود. کمبود روی همچنین سبب افزایش روخوانی ژن های انتقال دهنده فسفردر سلولهای ریشه وتجمع فسفر می شود. طی یک آزمایش گلدانی محققین دریافتند که با افزایش غلظت روی از 0,25ʽg به0,70 ʽg در هر دانه به طور معنی داری میزان رشد ریشه و ساقه بهبود یافت البته تحت شرایطی که خاک از نظر میزان روی فقیر بود ، پس می توان نتیجه گرفت که میزان بالای روی در دانه مشابه کودهای استارتر - - starter عمل می کند.
نتیجهگیری
غنی سازی کشاورزی - غنی سازی از طریق کوددهی - در غنی سازی دانه با روی بسیار اهمیت دارد . استراتژی کوددهی می تواند یک راه حل سریع برای حل مشکل کمبود روی باشد ودر واقع به عنوان مکملی برای استراتژی پرورش و در راستای برنامه های پرورش صورت پذیرد .
به دلیل وجود پاره ای از مسائل تردید آمیز در مورد غنی سازی از طریق پرورش که آیا استراتژی پرورش می تواند در غنی سازی دانه ها موثر واقع شود، ابزارهای کوتاه مدت کشاورزی همانند کوددهی بایستی مورد توجه قرار گیرند.در طولانی مدت استراتژی کود دهی می تواند مکملی برای تکنیک پرورش باشد و به نظر می رسد که برای اطمینان از موفقیت استراتژی پرورش ،لازم باشد . با توجه به اینکه در حال حاضر در کشور عواقبی از جمله کوتاه قدی، ریزش مو و بسیاری از عوامل دیگر به کمبود روی نسبت داده شده است، لذا ضرورت غنی سازی محصولات کشاورزی با سولفات روی ضروری بوده و توصیه به استفاده از کودهای حاوی روی میگیردد.
