زهرا خادمی - استادیار پژوهش موسسه تحقیقات خاک و آب
محمد جعفر ملکوتی - استاد دانشگاه تربیت مدرس
دیوی جونز - استاد خاکشناسی و محیط زیست دانشگاه ولز انگلستان

بسیاری از خاکهای ایران در مناطق کشاورزی دارای طبیعت و خصوصیت آهکی و واکنش قلیایی هستند. در بسیاری از مناطق کشور کربنات کلسیم تقریبا ۴۰ درصد از وزن خاکها را تشکیل می دهد. pH خاکهای آهکی عمدتا توسط مقادیر کربنات کلسیم موجود در پروفیل خاک کنترل شده و اغلب بین ۵/۸-۵/۷ در نوسان می باشد. واکنش کربنات کلسیم در خاکهای آهکی منجر به افزایش pH خاک می شود خصوصا در مناطقی که میزان بارندگی کم می باشد. این واکنشها در افق سطحی خاکهای آهکی حلالیت و جذب بسیاری از عناصر را مانند P، Zn، Mn، Cu و Fe محدوده نموده بعلاوه در رشد گیاه و ریشه هم اختلال ایجاد می کند و در نهایت باعث کاهش عملکرد می گردد مگر اینکه مقادیر زیادی کودهای شیمیایی مصرف شود. بنابراین حلالیت و قابلیت جذب اندک عناصر غذایی در خاکهای آهکی توجه بسیاری از دانشمندان علم تغذیه را با توجه به هزینه بالای کودهای شیمیایی، محیط زیست و سلامت جامعه به خود معطوف نموده است. مطالعات بسیاری نشان داده است که در خاکهای آهکی اسیدهای آلی حاصل از ترشحات ریشه گیاه می توانند به عنوان عامل موثر بر استخراج بخش قابل توجهی از عناصر غذایی مورد نیاز گیاه عمل نمایند و راندمان مصرف کود و آب را در این خاکها بهبود ببخشند. هدف اصلی از تهیه این مقاله معرفی اسیدهای آلی و جلب دیدگاههای جامعه علمی کشور به ویژه متخصصین علم تغذیه گیاه و حاصلخیزی خاک به نقش اسیدهای آلی مانند سیترات و اگزالات (که از ترکیبات آلی با وزن مولکولی کم می باشند و از ریشه گیاه در ریزوسفر ترشح می شوند) در افزایش حلالیت و قابل جذب نمودن عناصر غذایی کم محلول مانند فسفر، آهن، روی و انجام فعالیتهای پژوهشی متخصصین تغذیه گیاهی در این زمینه می باشد. در این مقاله تحقیقات انجام گرفته در گذشته و حال در مورد رفتار اسیدهای آلی در گیاه و خاک به صورت خلاصه مورد بررسی قرار گرفته است تا اهمیت و نقش آنها در ریزوسفر ارزیابی شود. ریزوسفر منطقه ای از خاک است که بلافاصله ریشه گیاه را احاطه کرده و در اثر فعالیت های ریشه و ویژگیهای اکولوژیکی آن تغییر می یابد. در این منطقه حساس گیاهان به محیطشان واکنش نشان می دهند. در شرایطی که گیاه دارای رشد و نمو معمول می باشد، مقدار فراوانی از مواد معدنی و آلی بین ریشه و خاک مبادله می گردد که به طور اجتناب ناپذیری منجر به تغییراتی در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ریزوسفر می شود. گیاهان همچنین در واکنش به محیط و تنش های مشخص محیطی قادر هستند در ریزوسفرتغییراتی ایجاد نمایند. اسیدهای آلی معمولا از این منطقه بدست می آیند و ترشح آنها از ریشه های گیاه به کمبود عناصر غذایی و تنش های محیطی ارتباط پیدا می کند. اسیدهای آلی مانند سیترات (citrate)، اگزالات (oxalate) و مالات (malate) در بسیاری از فرآیندهای ریشه شرکت می کنند که این فرآیندها شامل استخراج عناصر غذایی، سمیت زدایی فلزی، هوازدگی مینرالی و جذب پاتوژن ها می باشد. البته تا زمانی که مکانیسم رهاسازی اسیدهای آلی و سرنوشت این ترکیبات در خاک کاملا درک نشود، ارزیابی کامل نقش اسیدهای آلی در فرآیندهای یاد شده مقدور نخواهد بود. بنابراین بررسی حاضر شامل اطلاعاتی در زمینه غلظت و تجمع اسیدهای آلی در گیاهان، واکنش خاک، جذب (sorption) و تجزیه میکروبی (biodegradation) می باشد. بطور خلاصه، رهاسازی اسیدهای آلی از ریشه ها در پاسخ به تعدادی از تنش های محیطی مانند کمبود فسفر و کمبود آهن مشخص شده است که البته نوع گونه گیاهی در این واکنش ها نقش مهمتری دارند. از طرفی در این بررسی جذب (sorption) اسیدهای آلی توسط مینرالهای خاک و نیز تجزیه میکروبی آنها نقش بسیار اساسی در کارآیی اسیدهای آلی در فرآیندهای ریزوسفر دارند.

اسیدهای آلی, ریزوسفر, ترشح ریشه, عناصر غذایی