مقدمه:
چغندرقند Beta vulgaris یکی از مهمترین محصولات کشاورزی است که نقش مهمی در صنایع غذایی ازجمله تولید شکر دارد. با توجه به افزایش جمعیت کشور و نیاز به شکر، محصول چغندرقند در میان گیاهان زراعی از جایگاه ویژهای برخوردار است. چغندرقند (شکل 1) دومین منبع مهم تولیدکننده شکر بعد از نیشکر است که 30 درصد نیاز جهان را تأمین می کند. از جمله دلایل اصلی گسترش این گیاه زراعی میتوان به اهمیت محصول و نیز قدرت تطابق آن با شرایط گوناگون اقلیمی اشاره کرد. با این وجود متوسط عملکرد این گیاه در کشور هنوز اختاف قابل توجهی با پتانسیل آن دارد. از دلایل پایین بودن متوسط عملکرد چغندرقند در ایران میتوان به عوامل مدیریتی و شرایط محیطی اشاره نمود که در این میان، مدیریت نادرست در مصرف کودهای شیمیایی یکی از عوامل مهم کاهش عملکرد، کیفیت ریشه و قند می باشد (50).
معیارهای تعیین کیفیت در چغندرقند:
کیفیت در چغندر قند توسط معیارهایی تعیین می شود که مهمترین آنها عبارتند از: 1- درصد قند ناخالص 2- درصد قند خالص یا قابل استحصال 3- خلوص شربت. میزان عناصر نیتروژن، سدیم و پتاسیم قند ملاس و آلکالیته (2). افزایش کیفیت محصول چغندر قند از طریق بالا بردن درصد قند، کاهش مواد غیرقندی به ویژه نیتروژن، سدیم و پتاسیم انجام می گیرد. زیرا افزایش این ناخالصی ها با جلوگیری از کریستالیزه شدن ساکارز، قابلیت استحصال قند را کاهش داده و باعث افزایش میزان ملاس تولیدی می گردد. نمک های پتاسیم و سدیم نقش مهمتری نسبت به ترکیبات نیتروژنه از نظر هدر رفتن قند از طریق ملاس ایفا می کنند. از دیگر عوامل مهم درکیفیت چغندر قند درجه خلوص شربت است که عبارت از نسبت قند به درصد مواد جامد می باشد. کاهش درجه خلوص شربت باعث
افزایش ضایعات قندی به صورت ملاس می شود. آلکالیته مبین قلیای باقیمانده در شربت بعد از تصفیه می باشد. آلکالیته بالا، تبخیر و عملیات نهایی بر روی استخراج قند را مختل می نماید.
اثرات تغذیه گیاه بر خصوصیات کیفی چغندرقند:
بهبود وضعیت محیط کشت و تغذیه صحیح گیاه یکی از عوامل مهم در افزایش عملکرد گیاهان زراعی به شمار می آید. در تغذیه صحیح گیاه نه تنها باید هر عنصری به اندازه کافی در اختیار گیاه قرار گیرد، بلکه ایجاد تعادل و رعایت نسبت بین میزان عناصر مصرفی نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است، زیرا در حالت عدم تعادل تغذیه ای با افزودن تعدادی از عناصر غذایی علاوه بر عدم افزایش عملکرد، اختلالاتی در رشد گیاه ایجاد شده و درنهایت افت محصول حاصل خواهد شد (2). نگاه یک جانبه به تامین مواد غذایی، بدون توجه به مسائل زیست محیطی و تاثیر کودهای شیمیایی بر ویژگی های خاک موجب استفاده بی رویه از کودهای شیمیایی شده و در نتیجه اثرات مخرب از قبیل کاهش نفوذپذیری خاک، محدود شدن رشد ریشه، تخریب خاک و کاهش رشد و عملکرد را در پی خواهد داشت. از این رو امروزه مصرف انواع کودهای آلی، از جمله مواد هیومیکی رو به افزایش است. رشد قسمت هوایی گیاه و ریشه گیاه توسط اسید هیومیک تحریک می شود ولی اثر آن بر روی ریشه برجسته است و حجم ریشه را افزایش می دهد و باعث اثربخشی سیستم ریشه می شود (2).
اسید هیومیک در کشت چغندر قند:
گزارش شده است که اسید هیومیک از طریق اثرات مثبت فیزیولوژیکی از جمله اثر بر متابولیسم سلول های گیاهی و افزایش غلظت کلروفیل برگ، باعث افرایش عملکرد ریشه چغندر قند شده است. پژوهشگران گزارش کرده اند که عملکرد ریشه و درصد ساکارز
بیشترین تاثیر بر میزان عیار قند چغندر قند دارد (2). بنابراین مصرف اسید هیومیک از طریق افزایش سطوح برگی و فعالیت فتوسنتزی، می تواند سبب افزایش درصد قند خالص و ناخالص و همچنین افزایش عملکرد ریشه شود. نتایج پژوهش ها نشان می دهد کاربرد اسید هیومیک، از طریق کاهش عناصر مضره در ریشه چغندر قند افزایش درصد قند ریشه را به دنبال دارد. بنابراین افزایش مقدار اسید هیومیک، از طریق کاهش ناخالصی ریشه، سبب کاهش قند ملاس می شود. ضریب استحصال شکر به مقدار نمک های سدیم، پتاسیم و نیتروژن موجود در ریشه بستگی دارد. با افزایش مقادیر مصرفی اسید هیومیک، نیتروژن مضره و سدیم کمتری در ریشه تجمع یافته و نسبت ساکارز به آن بیشتر شده که تحت این شرایط ضریب استحصال شکر افزایش می یابد (2).
بور در کشت چغندر قند:
مصرف کودهای حاوی بور می تواند با فعال کردن برخی از سیستم های آنزیمی و فعالیت های متابولیکی، باعث افزایش تولید انرژی و کربوهیدرات ها و در نتیجه توسعه سطوح برگی شود که نهایتا باعث افزایش درصد قند چغندر قند می گردد (4-6). برخی محققان افزایش فعالیت های متابولیکی به خصوص فعالیت های منتج به سنتز قند را به مقدار بور ارتباط داده اند. محققان گزارش کرده اند که بور نقش مهمی در ارتباط با مواد قندی، تنظیم متابولیسم سلولی، مقدار پتاسیم و کلسیم در گیاه، رشد سلول های اولیه، گرده افشانی و تنظیم آب مورد نیاز گیاه نقش فعالی دارد، که تمام این موارد می توانند با تولید و تجمع قند در چغندر قند همبستگی مثبت داشته باشند (4-6). افزایش عیار قند ریشه چغندرقند (شکل 2) با به کار بردن عنصر بور ممکن است به واسطه نقش این عنصر در کاهش غلظت سدیم و پتاسیم عصاره ریشه باشد. بور سبب افزایش سرعت انتقال قند نیز می شود. گزارش هاي متعددي وجود دارد که به کار بردن کود بور با غلظت مناسب سبب افزایش درصد قند در چغندر قند شده است. به دلیل نقش بور در افزایش عیار قند، قند قابل استحصال (شکل 3) و همچنین بالا بردن عملکرد ریشه، سبب افزایش عملکرد شکر سفید نیز می شود. در طی پژوهشی گزارش شد کود بور عملکرد شکر سفید (شکل 3) را افز ایش داده است (4-6).
فسفر در کشت چغندر قند:
فسفر یکی از عناصر مهم گیاه است که با ایفای نقش حیاتی در فرآیندهای سلولی، رشد و بهره وری گیاهان را تعیین می کند (7). مهمترین جزء اسیدهای نوکلئیک و لیپیدها است، در تولید و انتقال قندها در گیاه چغندرقند اهمیت زیادی دارد (6 و 7). فسفر در رشد اولیه ریشه چغندرقند بسیار مؤثر است زیرا که موجب رشد سریع ریشه و جذب خوب سایر مواد غذایی را تضمین می کند. این عنصر برای عملکردهای متعدد در گیاه از جمله تولید انرژی، سنتز اسید نوکلئیک، فتوسنتز، گلیکولیز، تنفس، متابولیسم کربوهیدرات و تثبیت نیتروژن مورد نیاز است (6). طی مطالعات و پژوهش های متعدد مشخص گردیده که استفاده به موقع از فسفر موجب افزایش عملکرد ریشه، افزایش درصد قند و شکر، کاهش ملاس قند می گردد (7). به طور مثال گالی و همکاران (2019) گزارش کردند که با به کار بردن 48 کیلوگرم در هکتار فسفر در زمین چغندر قند به طور معنی داری موجب افزایش عملکرد ریشه و درصد قند این گیاه خواهد شد (6). اودا (2007) و عبدو و همکاران (2008) بیان کردند که با به کار بردن 30 کیلوگرم در هکتار فسفر برای گیاه چغندر قند موجب افزایش عملکرد ریشه و قند می گردد (7).
پتاسیم در کشت چغندر قند:
پتاسیم در گیاهان نقش کاتالیزور دارد و کمبود آن باعث کاهش مقاومت گیاهان در برابر آفات و بیماری های گیاهی می شود. گزارش شده است که پتاسیم بنیه اولیه و رشد چغندرقند را به ویژه در هنگام تولید عملکرد بهینه، بسیار بهبود می بخشد. افزایش جذب پتاسیم از راه هاي مختلفی باعث تأثیر مثبت در فتوسنتز، افزایش رشد و شاخص سطح برگ، افزایش سنتز کلروفیل و در هنگام تنش رطوبتی موجب افزایش جذب آب و به وجود آوردن شرایط داخلی مناسب از طریق تنظیم فشار اسمزي و همچنین کاهش تعرق می شود. بنابراین محلول پاشی پتاسیم سبب افزایش تولید آسیمیلات ها و انتقال بیشتر این مواد به ریشه ها چغندر قند و قطور شدن آنها می گردد. افزایش غلظت پتاسیم در بافت آوند آبکش گیاه، باعث افزایش فشار اسمزي و درنتیجه افزایش جریان توده ای مواد ساخته شده (ساکارز) فتوسنتزي از برگ ها به ریشه می شود. در مطالعه اي مصرف 96 کیلوگرم اکسید پتاسیم در هکتار باعث افزایش عیار قند و خلوص شربت حاصل از ریشه ها شد. طبق مطالعات برخی پژوهشگران استفاده به موقع از پتاسیم سبب کاهش قند ملاس و نیتروژن مضر در چغندر قند می شود (4). کاشم و همکاران نیز گزارش کردند که کاربرد پتاسیم به طور قابل توجهی باعث افزایش عملکرد ریشه و قند شد (7).
آهن در کشت چغندر قند:
دارد. بنابراین وجود این عنصر در کلروفیل و تاثیر آن بر میزان فتوسنتز و تثبیت دی اکسید کربن و تولید نشاسته، قند و ذخیره سازی آن در ریشه موجب افزایش درصد قند در چغندر قند می شود (1). محلول پاشی با این عنصر نیز موجب کاهش قند ماس، کاهش تجمع عناصر مضر همچون نیتروژن و سدیم در ریشه می گردد (1 و 3). لذا کاهش تجمع این عناصر در ریشه می تواند یکی از مکانیسم های بهبود رشد ریشه و افزایش ذخیره قند در ریشه چغندر قند باشد.
عناصر کم مصرف و چغندر قند:
امروزه، عاوه بر استفاده از عناصر غذای پر مصرف، استفاده از عناصر کم مصرف، به عنوان ابزار مهمی برای حصول حداکثر عملکرد در واحد سطح مورد توجه است. عناصر غذایی کم مصرف عاوه بر افزایش کمی و کیفی محصولات کشاورزی، در سامتی انسان و دام نیز تاثیر بسزایی دارند (3). عناصر کم مصرف (روی، منیزیم، منگنز، مولیبدن، مس) نقش مهمی در سنتز کلروفیل دارند و این امر می تواند منجر به افزایش توان فتوسنتزی و و عملکرد ریشه در گیاهان از جمله چغندر قند شود. در مطالعاتی گزارش شده که عناصر کم مصرف در متابولیسم کربوهیدرات ها، تنظیم متابولیسم سلولی و انتقال مواد قندی در گیاه چغندر قند نقش مهمی دارند و موجب افزایش 5 تا 15 درصدی قند در این گیاه می شوند (3). محلول پاشی با عناصر کم مصرف سبب کاهش میزان قند ملاس و افزایش درصد پتاسیم ریشه چغندر قند نیز می شود (1 و 3).
پیشنهاد کشاورزی دارویی حسینی:
شرکت کشاورزی دارویی حسینی همواره با اهمیت دادن به سامت انسان ها و گیاهان بهترین محصولات دنیا از بهترین برند ها را برای کشاورزان و مردم ایران زمین مهیا کرده است. بنابراین پیشنهاد کشاورزی دارویی حسینی برای افزایش کیفیت و بازارپسندی محصول چغندر قند کودهایی چون:
BioHumate : این محصول به عنوان یک منبع انرژی برای میکروارگانیسم های مفید خاک عمل نموده و از این طریق موجب حاصلخیزی خاک می گردد. همانگونه که ذکر شد این محصول موجب رشد قسمت هوایی و ریشه گیاه می شود ولی اثر آن بر روی ریشه برجسته است. مصرف این کود موجب افزایش درصد قند و کاهش ملاس و تجمع مواد مضر در این گیاه می گردد.
00-52-34 : ترکیبی مناسب جهت رشد ریشه بهبود خصوصیات کیفی محصول، این ترکیب به جهت عاری بودن از مواد آلاینده قابلیت کاربرد در سیستم آبیاری و حتی محلولپاشی را دارا می باشد.
Foliar FeNfeed : همانگونه که در مقاله ذکر شد کاربرد عنصر آهن در گیاه چغندر قند، منجر به کاهش قند ملاس، کاهش تجمع عناصر مضر همچون نیتروژن و سدیم در ریشه می گردد و گیاه رشد بهتری خواهد شد که درنهایت منجر به تولید محصولی با کیفیت و با عملکرد بالا خواهد شد.
Sequential 1 : فسفر در مراحل اولیه ی رشد رویشی و توسعه ریشه گیاه نقش مهمی دارد. این عنصر برای عملکردهای متعدد در گیاه از جمله تولید انرژی، تولید و انتقال قندها بسیار حائز اهمیت است به همین سبب کاربرد کود سکوئنشیال 1 با میزان بالای فسفر در کنار دیگر عناصر ماکرو و میکرو در کشت چغندر قند توصیه می شود.
FOLIAR K50 :همانطور که در مقاله توضیح داده شد کاربرد پتاسیم تاثیر قابل توجهی در خصوصیات کیفی چغند قند دارد و کود K50 امکس ترکیب شناخته شده با خلوص بالا و قابلیت جذب فوق العاده است.
BoMo : عنصر بور در انتقال قند و ساخت مواد دیواره ی سلول ها نقش موثر دارد، بنابراین استفاده از کود بومو با مقدار قابل ملاحظه عنصر بور محلول در آب، موجب افزایش عیار قند، قند قابل استحصال و همچنین بالا بردن عملکرد ریشه، و همچنین کاهش تجمع سدیم و پتاسیم در ریشه می شود.
MicroMax : این محصول از طریق جذب برگی میزان متعادلی از عناصر ریز مغذی که در سیستم متابولیکی گیاه ضروری هستند را تامین می نماید. استفاده از این کود موجب بهبود شاخص های کمی و کیفی در چغندر قند می شود. از سوی دیگر با استفاده این کود که حاوی عناصر ریزمغذی می باشد موجب کاهش تجمع مواد مضر در ریشه قند می گردد.
منابع:
1. رحیمی الف. دولتی ب. حیدرزاده س. 1396 . تاثیر محلول پاشی برخی عناصر کم مصرف بر ویژگی های کمی و کیفی چغندر قند رقم لاتی تیا. تحقیقات کاربردی خاک. جلد 5. شماره 2.
2. رحیمی الف. دولتی ب. حیدرزاده س. 1397 . بررسی تاثیر همزمان کاربرد عناصر کم مصرف و اسید هیومیک بر برخی ویژگی ها کمی و کیفی چغندر قند رقم یونیورس. مهندسی زراعی (مجله علمی کشاورزی). جلد 41 . شماره 4.
3. کیانیان م. شمس ک. 1398 . تاثیر روش عناصر ریزمغذی بر خصوصیات کمی و کیفی چغندر قند. فصلنامه زیست شناسی سلولی مولکولی گیاهی. دوره 14 شماره 1. ص 54 – 45 .
4. فارسانی ن. تدین م. کریمی م. 1399 . اثر محلول پاشی برگی پتاسیم و بور بر صفات کمی و کیفی چغندر قند تحت شرایط تنش خشکی. نشریه تولید و فن آوری محصولات زراعی و باغی. سال 11 شماره 1. ص 136 – 125 .
5. دیهیم فرد ر. نظری ش. 1393 . بررسی سطوح مختلف نیتروژن بر خصوصیات کمی وکیفی محصول در ارقام چغندر قند. نشریه پژوهش های تولید گیاهی. جلد 22 شماره 2. ص 93 – 71 .
6. Ghaly, F., Abd-Hady, M., & Abd-Elhamied, A. (2019). Effect of varieties, phosphorus and boron fertilization on sugar beet yield and its quality. Journal of Soil Sciences and Agricultural Engineering, 122-115 ,(2)10.
7. Mahapatra, C. K., Bhadra, T., & Paul, S. K. (2020). Nutrient management in sugar beet: A review. Pakistan Sugar Journal, 14 ,(2)35.