ارتباط عامل کلات‌کننده در کودهای شیمیایی و (pH) خاک

زرد شدن برگ‌ها یا کلروز آهن، یکی از شایع‌ترین مشکلات کشاورزان در خاک‌های قلیایی و آهکی ایران است. اما آیا می‌دانستید که مشکل اصلی، کمبود آهن در خاک نیست، بلکه عدم جذب آن به دلیل pH بالاست؟ درک صحیح ارتباط عامل کلات‌کننده در کودهای شیمیایی و پی‌اچ (pH) خاک کلید حل این مشکل است.

کشاورزان زیادی سالانه با صرف هزینه‌های بالا از کودهای آهن استفاده می‌کنند اما نتیجه مطلوب را نمی‌گیرند. دلیل این شکست، نادیده گرفتن مهم‌ترین فاکتور یعنی pH خاک است. این مقاله به شما کمک می‌کند تا با دیدی علمی و کاربردی، بهترین کود را برای شرایط خاص مزرعه یا باغ خود انتخاب کنید و از هدررفت سرمایه جلوگیری نمایید.

چرا ریزمغذی‌ها در خاک قلیایی ایران قابل جذب نیستند؟

بیش از ۸۰ درصد خاک‌های کشاورزی ایران دارای ماهیت قلیایی (pH بالای 7.5) و آهکی هستند. این شرایط شیمیایی، یک چالش بزرگ به نام “بحران فراهمی زیستی” ایجاد می‌کند که درک آن برای درک بهتر ارتباط عامل کلات‌کننده در کودهای شیمیایی و پی‌اچ (pH) خاک ضروری است.

بحران فراهمی زیستی (Bioavailability) در خاک‌های آهکی

فراهمی زیستی به معنای مقداری از یک عنصر غذایی در خاک است که برای ریشه گیاه قابل جذب باشد. در خاک‌های قلیایی، با وجود اینکه ممکن است مقادیر زیادی آهن، روی یا منگنز وجود داشته باشد، این عناصر به دلیل pH بالا به سرعت با یون‌های هیدروکسید (OH⁻) واکنش داده و به ترکیبات نامحلول و غیرقابل دسترس تبدیل می‌شوند. در نتیجه، گیاه دچار کمبود تغذیه‌ای می‌شود.

نقش pH و کربنات کلسیم در تثبیت آهن

کربنات کلسیم (CaCO₃) یا آهک، عامل اصلی قلیایی بودن این خاک‌هاست. این ترکیب نه تنها pH را بالا نگه می‌دارد، بلکه به خاک خاصیت بافری قوی می‌دهد. این یعنی هر تلاشی برای اسیدی کردن موضعی خاک (مثلاً با افزودن سولفات) به سرعت خنثی شده و pH به حالت اولیه بازمی‌گردد. این مکانیسم دفاعی خاک، جذب ریزمغذی‌ها را تقریبا غیرممکن می‌سازد.

کلات‌سازی چیست و چگونه از ریزمغذی‌ها محافظت می‌کند؟

برای حل مشکل تثبیت عناصر، از تکنیکی به نام کلات‌سازی استفاده می‌شود. این فرآیند مستقیماً به ارتباط عامل کلات‌کننده در کودهای شیمیایی و پی‌اچ (pH) خاک مربوط است.

تعریف علمی کلات: یک “چنگال” محافظ برای یون‌های فلزی

عامل کلات‌کننده (Chelating Agent) یک مولکول آلی است که مانند یک چنگال، یون فلزی (مانند آهن) را در بر می‌گیرد. این ساختار پایدار، از یون فلزی در برابر واکنش با محیط قلیایی خاک محافظت کرده و آن را به صورت محلول و قابل جذب برای ریشه گیاه نگه می‌دارد. در واقع، کلات‌ها کارایی کود را به شدت افزایش می‌دهند.

مقایسه کلات‌های مصنوعی (EDTA, DTPA, EDDHA) و طبیعی

• کلات‌های مصنوعی: ترکیباتی مانند EDTA، DTPA و EDDHA که به طور خاص برای پایداری بالا طراحی شده‌اند.
• کلات‌های طبیعی: مولکول‌های آلی مانند اسیدهای آمینه و اسید هیومیک که کمپلکس‌های طبیعی با عناصر ایجاد می‌کنند.

هر یک از این کلات‌ها در شرایط pH خاصی عملکرد بهینه دارند و انتخاب اشتباه به معنای شکست کامل کوددهی است.

تحلیل شکست: چرا سولفات آهن در خاک قلیایی بی‌اثر است؟

بسیاری از کشاورزان به دلیل قیمت پایین‌تر، از سولفات آهن استفاده می‌کنند. اما این کار در خاک‌های با pH بالا، اتلاف کامل منابع است. به محض ورود سولفات آهن به خاک قلیایی، یون آهن (Fe²⁺) اکسید شده و به Fe³⁺ تبدیل می‌شود. سپس با یون‌های هیدروکسید واکنش داده و به رسوب نامحلول هیدروکسید فریک (Fe(OH)₃) تبدیل می‌شود که برای گیاه غیرقابل جذب است. این شکست، اهمیت درک ارتباط عامل کلات‌کننده در کودهای شیمیایی و پی‌اچ (pH) خاک را دوچندان می‌کند.

مهم‌ترین فاکتور: کدام کلات برای خاک شما مناسب است؟

پایداری یک کلات در محدوده pH خاک شما، تعیین‌کننده موفقیت یا شکست آن است. در ادامه کلات‌های رایج آهن را مقایسه می‌کنیم.

محدوده پایداری EDTA: مناسب برای هیدروپونیک، ضعیف در خاک

کلات EDTA تنها در pH زیر ۶.۵ پایدار است. در خاک‌های قلیایی ایران، یون کلسیم فراوان به راحتی جای آهن را در ساختار EDTA گرفته و آهن را آزاد می‌کند. این آهن آزاد شده بلافاصله رسوب می‌کند. بنابراین، استفاده از کود آهن EDTA برای کاربرد خاکی در این شرایط تقریباً بی‌فایده است.

محدوده پایداری DTPA: یک انتخاب میانه

کلات DTPA پایداری بیشتری دارد و تا pH حدود ۷.۵ کارایی خود را حفظ می‌کند. این کلات برای خاک‌هایی با قلیاییت ملایم مناسب است اما در pH بالاتر کارایی آن به شدت کاهش می‌یابد.

EDDHA: قهرمان خاک‌های قلیایی با پایداری تا pH 11

کلات EDDHA قوی‌ترین و پایدارترین کلات آهن است که در محدوده وسیع pH (از ۳ تا ۱۱) کاملاً پایدار می‌ماند. این کلات در برابر رقابت با یون کلسیم بسیار مقاوم است و به همین دلیل، تنها انتخاب تضمین‌شده برای رفع کمبود آهن از طریق ریشه در خاک‌های آهکی و قلیایی است. هنگام خرید، به ایزومر ارتو-ارتو آن توجه کنید که قوی‌ترین فرم است

آیا کلات‌سازی برای روی، منگنز و مس هم ضروری است؟

بله، عناصر روی (Zn)، منگنز (Mn) و مس (Cu) نیز در pH قلیایی دچار تثبیت می‌شوند. اما پایداری کلات EDTA با این عناصر متفاوت است و این موضوع بر استراتژی کوددهی شما تأثیر می‌گذارد.

پایداری متفاوت کلات EDTA برای ریزمغذی‌های مختلف

درک این تفاوت‌ها برای بهینه‌سازی هزینه‌ها حیاتی است:

• روی (Zn-EDTA): پایداری خوبی تا pH حدود ۸ دارد و برای کاربرد خاکی در اکثر شرایط انتخاب اقتصادی و مؤثری است.
• 
• مس (Cu-EDTA): بالاترین پایداری را در میان این سه عنصر دارد و تا pH حدود ۹ مؤثر است.
• منگنز (Mn-EDTA): پایداری ضعیفی در خاک قلیایی دارد و به راحتی توسط آهن جایگزین می‌شود. بهترین روش مصرف آن به صورت محلول‌پاشی برگی است.
• 

سوالات متداول (FAQ)