نقش کودهای حاوی گوگرد در رشد گیاهان و اصلاح خاک ­های آهکی

گوگرد بعد از نیتروژن، فسفر و پتاسیم، چهارمین عنصر ضروری برای گیاه به شمار می‌رود (جمال و همکاران، ۲۰۱۰). شکل قابل جذب گوگرد به صورت سولفات است که از طریق ریشه جذب می‌شود. بخش کوچکی از نیاز گوگردی گیاه می‌تواند از طریق SO₂ جذب شده توسط برگ‌ها تأمین گردد، اما غلظت بالای SO₂ در هوا برای گیاه سمی است. مکانیسم جذب سولفات مشابه سایر آنیون‌ها، به ویژه فسفات، است و دو مرحله فعال و غیرفعال دارد، که جذب غیرفعال بیشتر رایج است.

در این فرآیند، سولفات به جای آنیون بیکربنات از سطح ریشه جابجا می‌شود و خود جذب سطوح ریشه می‌شود. با توجه به نوع و مرحله رشد گیاه، غلظت گوگرد در گیاه متفاوت است. طبق مطالعات ملکوتی و دلوچ، میانگین بهینه غلظت گوگرد در گیاهان بین ۰.۱ تا ۰.۵ درصد وزن خشک گیاه است.

نقش‌های گوگرد در گیاه شامل:

1. گوگرد در سنتز اسیدهای آمینه (سیستئین و متیونین) که سازنده پروتئین‌ها هستند، نقش فعال دارد. کمبود گوگرد موجب تجمع نیتروژن به شکل NH₂ و NO₃ در برگ‌ها می‌شود.
2. یکی از نقش‌های اصلی گوگرد در پروتئین‌ها، ایجاد پیوندهای دی‌سولفیدی است که در پیکربندی پروتئین‌ها اهمیت دارد.
3. گوگرد برای سنتز کوآنزیم A، که در اکسیداسیون و سنتز اسیدهای چرب و آمینه مؤثر است، ضروری است.
4. گوگرد در تولید کلروفیل گیاه نیز تأثیرگذار است.
5. گوگرد جزء ضروری فردوکسین است که در احیای نیترات و سولفات نقش دارد.
6. گوگرد در کمیت و کیفیت روغن و پروتئین تأثیرگذار است.

گوگرد عنصری به عنوان اصلاح‌کننده خاک‌های سدیمی عمل کرده و سدیم سطحی خاک را با کلسیم جایگزین می‌کند. فرآیند اکسیداسیون ترکیبات گوگردی، از جمله گوگرد عنصری، به تولید اسید سولفوریک می‌انجامد که موجب اسیدی شدن خاک می‌شود. در خاک‌های آهکی، اکسیداسیون گوگرد به کاهش اسیدیته، افزایش فسفر و فراهمی عناصری مانند آهن و روی کمک می‌کند.

گوگرد، به عنوان اولین قارچ‌کش شناخته شده، دارای خواص دفاعی علیه قارچ‌هاست. این عنصر با تقویت سیستم دفاعی گیاه، به ویژه در کشاورزی ارگانیک، کاربرد دارد. ترکیبات گوگردی در تنش‌های زیستی و غیرزیستی برای گیاهان اهمیت بالایی دارند. در زمان مواجهه گیاه با تنش، ترکیبات دفاعی گوگردی تحت تأثیر اسید جاسمونیک و پیام‌های دیگر افزایش می‌یابند که نقش مهمی در پتانسیل دفاعی گیاه ایفا می‌کنند.

بسیاری از مطالعات نشان داده‌اند که کودهای حاوی گوگرد می‌توانند کیفیت محصولات و مقاومت گیاه در برابر بیماری‌ها را بهبود بخشند و جذب کودهای نیتروژن، فسفر و پتاسیم را تقویت کنند. به عنوان مثال، تانگاسمی و همکاران دریافتند که استفاده از گوگرد در گیاه سیر باعث افزایش تولید آن شد.

همچنین چاودوری و همکاران تأثیر مثبت گوگرد بر رشد و عملکرد آلوئه‌ورا را گزارش کردند. در مورد برنج نیز، شیوای و راندال و همکاران بهبود عملکرد و افزایش غلظت پروتئین خام و گوگرد در دانه‌های برنج را به کوددهی گوگردی نسبت دادند. این نتایج در مطالعات مختلفی برای گندم و گیاهان دیگر نیز گزارش شده است.

در خاک‌های ایران، به دلیل میزان بالای کربنات کلسیم و pH بالا، عناصر محلول به اندازه کافی در دسترس نیستند. افزودن کودهای گوگردی برای کاهش pH و بهبود دسترسی به عناصر غذایی در خاک‌های آهکی ایران ضرورت دارد.گروه صنعتی پژوهشی فرهیختگان زرنام در حوزه محصولات غذایی و کشاورزی یکی از شرکت‌های گروه صنعتی پژوهشی زر می باشد.

پالایشگاه غلات زر همواره به عنوان بزرگترین مجتمع اختصاصی پالایش غلات با فراوری روزانه هزاران تن غلات، علاوه بر تامین مواد مورد نیاز صنایع غذایی و دارویی سعی در رفع دغدغه های صنعت کشاورزی دارد. کود مایع ارگانیک گوگردی با برند تجاری زرگرین با بهره گیری از فرایندهای پیچیده و متفاوت با استفاده از بیس گیاهی و بهره گیری از دانش روز دنیا در کنار استفاده از ترکیبات سولفاته و تیوسولفاته تولید می گردد.

این کود با دارا بودن 15 درصد گوگرد، 6 درصد نیتروژن، میزان قابل توجه 14 درصدی کربن آلی، 3 درصد اسید آمینه به فرم آزاد و نهایتا pH در محدوده 4 تا 5 ترکیب عالی جهت رشد همه گیاهان فراهم آورده است.

بررسی های انجام شده در مورد تغییرات گوگرد در خاک نشان می دهد که گوگرد همراه نیتروژن و به صورت سولفات با کارایی بهتری در خاک عرضه و به مصرف گیاه می رسد. با توجه به اهمیت نقش نسبت N/S در تولید پروتئین، فعالیت های آنزیمی و رشد گیاه و اهمیت وجود نسبت بهینه این دو عنصر،کاربرد کودهای گوگردی حاوی نیتروژن در مجموع اثرات مثبتی در متعادل کردن این نسبت می توانند داشته باشند. کود مایع ارگانیک گوگردی زرگرین حلالیت بالایی دارد و می توان از طریق آب آبیاری و محلول پاشی استفاده کرد.

گوگرد موجود در این کود هم به صورت سولفات و هم گوگرد عنصری می باشد لذا در هنگام افزودن کود مایع گوگردی زرگرین به خاک سولفات آن بلافاصله قابل استفاده است در حالی که گوگرد عنصری آن توسط اکسیداسیون باکتری ها به سولفات تبدیل شده و در درازمدت بصورت آهسته برای گیاه قابل جذب خواهد بود. این کود تاثیر بسزایی در کاهش pH خاک دارد و همچنین با توجه به حضور ماده آلی در این کود در دراز مدت سبب اصلاح و بهبود خصوصیات فیزیكی، شیمیایی و بیولوژیکی خاك می شود.

[1] آقایی، پ. و شریعتی، م1386. اثر كمبود سولفور بر رشد سلولی، تولید بتاكاروتن، كلروفیل و فتوسنتز در جلبک Dunaliella salina جدا شده از مرداب شور گاوخونی اصفهان. مجله زیست شناسی ایران. 20 (2) 153-161.
[2] رضایی، ح.، و ملکوتی، م. ج. 1379 . چگونگی تأمین نیاز غذایی دانه های روغنی. قسمت دوم: مصرف بهینه کود در زراعت کلزا. نشریه فنی شماره 186 . نشر آموزش کشاورزی. معاونت تات، وزارت کشاورزی، کرج، ایران. 38 ص.
[3] سالاردینی، 1384 . حاصلخیزی خاك. انتشارات دانشگاه تهران، چاپ هفتم، 434 ص.
[4] ملکوتی، م. ج.، کریمیان، ن.، و کشاورزی، پ. 1384. روش جامع تشخیص و مصرف بهینه کودهای شیمیایی. انتشارات دانشگاه تربیت مدرس، چاپ ششم، 232 ص.

[5] Chowdhury, A. H. S. Taslima, R. Arifur, K. S. Biplob, C. Tanzin, T. Subrata. 2020. Sulphur fertilization enhanced yield, its uptake, use efficiency and economic returns of Aloe vera L. Heliyon 6 (2020) e05726.
[6] Deloch, W. H. 1960. Analytical determination of sulfur in biochemical materials and the uptake of sulfur by crops in relation to fertilizer application. Ph. D. thesis, Giessen: Justus Liebig Fakultät Giessen.
[7] Ercoli, L., I. Aduini, M. Mariotti, L. Lulli, and A. Masoni. 2012. Management of sulfur fertilization to improve durum wheat production and minimize leaching. European Journal of Agronomy 38: 74–82.
[8] Gallejones, P., A. Castelloin, A. delPedro, O. Unamunanzega, and A. Aizurua. 2012. Nitrogen and sulphur fertilization effect on leaching losses, nutrient balance and plant quality in a wheat rapeseed rotation under a humid Mediterranean climate. Nutrient Cycling in Agroecosystems 93: 337–355.
[9] Hall, M. Forms of sulfur fertilizer. North Dakota State University Agriculture and University Extension. 2009.
[10] Hassan, F. U., Hakim, S. A., Manaf, A., Qadir, G. and Ahmad, S. 2007. Response of Sunflower (Helianthus annus L.) to Sulphur and Seasonal Variations. International Journal of Agriculture & Biology 3: 499-503.
[11] Jarvan, M., L. Eldesi, A. Adamson, L. Lukme, and A. Akk. 2008. The effect of sulfur fertilization on yield, quality of protein and baking properties of wheat. Agronomy Research 6: 459–469.
[12] Khan, N., Jan, A., Ijaz, I. Khan, A. and Khan, N. 2002. Response of Canola to Nitrogen and Sulphur Nutrition. Asian Journal of Plant Sciences 5(1): 516-518.
[13] Kruse C., Jost R., Lipschis M., Kopp B., Hartmann M. and Hell R. 2007. Sulfur enhanced defense: effects of sulfur metabolism, nitrogen supply, and pathogen lifestyle. Plant Biology 9:608-619.
[14] Lang, B., Sawyer, J., and S., Barnhart. Dealing with sulphur deficiency in northeast iowa alfa alfa production. Integrated Crop Management Conference. Iowa State University, Ames. 2006: IA. 225-235.
[15] Randall, P.J., J.R. Freney, and K. Spencer. 2003. Diagnosing sulfur deficiency by grain analysis. Nutrient Cycling in Agroecosystems 65: 211–219.
[16] Rausch T. and Wachter A. 2005. Sulfur metabolism: a versatile platform for launching defense operations. Trends in Plant Science 10:503-509.
[17] Salvagiotti, F., Ferraris, G., Quiroga, A., Barraco, M., Vivas, H., Prystupa, P., Echeverria, H., and F. H., Boem. Identifying sulfur deficint fields by using sulphur content; N:S ratio and nutrient stoichiometric relationships in soybean seeds. Field Crops Research.2012: 135. 107-115.
[18] Sameni, M. and A., Kasraian. Effect of Agricultural Sulfur on characteristics of different calcareous soils from dry region of Iran. I: Disintegration rate of Agricultural Sulfur and its effects on chemical properties of the soils. Department of Soil Science, College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran. Comm Soil Sci Plant Anal. 2004: 35:9, 1219-1234.
[19] Scherer, H. W. Sulphur in crop production. Eur.J.Agr. 14. 2001: 81-111.
[20] Sexton, P. J., Batchelor, W. D. and Shibles, R. 1997. Sulfur Availability, Rubisco Content and Photosynthetic Rate of Soybean. Crop Science 37: 1801-1807.
[21] Shivay. S. Y., P. Rajender and P. Madan. 2014. Effect of Levels and Sources of Sulfur on Yield, Sulfur and Nitrogen Concentration and Uptake and S-Use Efficiency in Basmati Rice. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 45:2468–2479.
[22] Thangasamy., A, G. Kalyani, H. G. Pranjali, A. Shabeer, J. Manjusha, B. Kaushik, S. Major. 2021. Effects of sulfur fertilization on yield, biochemical quality, and thiosulfinate content of garlic. Scientia Horticulturae 289 (2021) 110442.