عباس زاده (1388) گزارش کرد سویه هایی از باکتری های حلال فسفری که کمترین میزان افزایش فسفر را نسبت به شاهد نشان داده است، کمترین تعداد سنبله درخوشه را نیزدارا می‌باشد و سایر سویه‌ها که افزایش زیادی در میزان فسفر را دارا می‌باشند، بیشترین افزایش تعداد سنبله در خوشه را نشان می‌دهد. نیز نشان داده  است سویه هایی که بیشترین میزان فسفر را دارا می‌باشد بیشترین تعداد دانه در سنبله را نیز به خود اختصاص داده است.

فسفر در همه‌ی فرآیندهای بیوشیمیایی، ترکیب کارمایه زا و کارهای انتقال کارمایه دخالت دارد. افزون بر این فسفر جزئی از پروتئین یاخته بوده و به عنوان بخشی از پروتئین هسته، غشاء یاخته‌ای و اسیدهای نوکلئیک نقشی ویژه دارد (خاوازی و همکاران، 1384). بعلاوه فسفر جزيي از ساختار فسفوپروتئينها،DNA، RNA، فسفوليپيدها، قندهاي فسفردار، فيتين و ساير تركيبات آلي فسفردار است.

 فسفات در تنظیم فتوسنتز و فعالیت گره‌ها (غلامی و کوچکی، 1380) نقش داشته و از این طریق موجب افزایش رشد و نمو گیاه می‌گردد چرا که فسفر جزئی از ADP و ATP که هدایت اکثر ترکیبات فیزیولوژیکی در گیاه را بر عهده دارند
(فاجریا، 1942) و همچنین پورصالح، 1373 اعلام کرد فسفر باعث بهتر پنجه زدن و زودرسی برنج می‌گرددو نشاسته آن را افزایش می‌دهد.

وزن دانه یکی دیگر از اجزاء تشکیل دهنده عملکرد محسوب می‌شود که بیشترتحت تاثیر ژنوتیپ می‌باشد البته شرایط محیطی به ویژه شرایط پس از مرحله تشکیل دانه تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر روی وزن هزاردانه می‌گذارد (Mertens and Hess، 1984).

با توجه به نتایج کسب شده در تحقیق عباس زاده (1388) و تحقیق‌های مشابه انجام شده، باکتری‌های محرک رشد در جذب آب و عناصر غذایی به ویژه فسفر و انتقال آن‌ها به سلول‌های گیاهی سبب بهبود رشد و افزایش فتوسنتز می‌شوند. در نتیجه در مرحله پرشدن دانه، شیره پرورده کافی به دانه‌ها منتفل شده و دانه‌های درشت با وزن قابل قبول تولید می‌گردند و از این رو وزن هزار دانه افزایش می‌یابد.

جذب فسفر

فسفر عنصری ضروری است که به شکل فسفات از خاک جذب می‌شود (Vance و همکاران، 2003؛ Hammond و همکاران، 2004؛ Raghothama، 2005) و به اشكال H2PO4- و HPO4-- ، بیشتر از اشكال دیگر جذب می‌شود. قسمت اعظم فسفر در خاک به فرم فسفات‌های نامحلول می‌باشد (AllaAbd،1994)، از طرف دیگر هنگام مصرف کود‌های شیمیایی بخش قابل ملاحظه ای از فسفر به فرم ترکیب‌های نامحلول در خاک تثبیت می‌گردد. لذا اکثر خاک‌های کشاورزی حاوی مقادير زیادی از ذخایر فسفر نامحلول می‌باشند (Rodriguez و همکاران، 1999). فسفر در خاك بصورت سنگ فسفات، خاك فسفات و تركیبات آلی فسفات وجود دارد و شكل معدنی آن بیشتر از شكل آلی می‌باشد. میزان فسفر بخصوص به شكل آلی در افقهای سطحی بیشتر از افقهای زیرین خاك می‌باشد. مقدار متوسط آن در خاك 22/0 تا 1 درصد می‌باشد و متوسط غلظت آن در گیاه 1/0 تا 5/0 درصد وزن خشک گیاه می‌باشد. و یكی از نامحلول ترین و سخت متحرك ترین عناصر در خاك می‌باشد و pH خاك در جذب آن بسیار مؤثر است. مناسبترین pH برای جذب فسفر از خاك توسط درختان میوه 5/6 تا 7 می‌باشد(فاجریا، 1949). فسفر اثر رقابتی با سایر عناصر دارد بطور مثال محققین معتقدند كه افزایش بیش از حد فسفر باعث اختلال در جذب آهن و یا بروز علائم كمبود آن شود. همچنین كلسیم زیاد در خاك  (خاكهای  آهكی ) باعث كاهش فسفر قابل دسترس برای درختان میوه می‌شود و یا ازت بطور غیر مستقیم باعث افزایش جذب فسفر توسط گیاه می‌شود.

وجود مقادير کافي فسفر سبب ازدياد رشد گياه مي گردد. فسفر کافي، همچنين باعث زودرسي محصول به خصوص در غلات مي گردد. فسفر نيز عنصري متحرک مي باشد و کمبود آن سبب کاهش شديد در رشد کلي مي گرد.

علاوه بر اين، فسفر در ميزان جذب عناصر كم مصرف فلزي توسط ريشه گياه نيز نقش دارد و ميزان جذب اين عناصر را افزايش مي‌دهد.

فسفر به عنوان یك عنصر ساختمانی در ساخت اسیدهای نوكلئیك نقش دارد و این اسید‌ها ناقل اطلاعات ژنتیكی در گیاه می‌باشند. فسفر عمده ترین ماده‌ای است كه سبب خاصیت اسیدی اسیدنوكلئیك می‌شود. فسفر در انتقال انرژی در درختان میوه نقش دارد بنابر این در فعالیت متابولیكی گیاه نقش داشته و بطور غیر مستقیم بر عملكرد محصولات از این طریق تأثیر می‌گذارد. فسفر بصورت تركیبات آلی فیتات در گیاه ذخیره می‌شود و به همراه سایر عناصر در ساختمان دانة گرده شركت دارد. این عنصر در تشكیل بذر نقشی اساسی داشته و به مقدار زیاد در بذر و میوه یافت می‌شود. افزایش بیش از حد این ماده در محصولات باغی احتمالا باعث كاهش كیفیت غذایی آن  می‌شود (كه مربوط به نسبت اسید فیتیك به روی می‌باشد)

برهمکنش  فسفر با دیگر عناصر

بر طبق مطالعات هدج در سال 1989 مشخص شده است که با افزایش میزان نیتروژن در پیاز غلظت فسفر کاهش می‌یابد (Hedge، 1989). با افزایش نیتروژن غلظت فسفر گیاه کاهش می‌یابد به علت آن که جذب فسفر به صورت آنیون فسفات صورت می‌گیرد، احتمالاً افزایش نیتروزن خاک و به دنبال آن افزایش نیترات در خاک می‌تواند یک اثر رقابتی با آنیون داشته باشد و مانع جذب آن شود. وقتی رشد گیاه با افزایش غلظت نیتروزن افزوده شود غلظت عناصر غذایی دیگر از جمله فسفر در‌ اندام‌های هوایی و ریشه کاسته می‌شود که به اثر رقت معروف است (Cheristensen and Jackson، 1989).

 منيزيم جذب ساير عناصر غذايي گياه به خصوص فسفر را تنظيم مي‌كند و در توليد هيدرات‌هاي كربن يا مواد قندي موثر است. در نتيجه سبب افزايش رشد و عملكرد گياه مي‌شود (ملكوتي، 1378).

  هم‌چنين در اثر مصرف زياد فسفر به دليل اثر آنتا‌گونيستي فسفر با روي، كمبود روي در گياه  بروز مي‌کند. بهترين عنصري که با فسفر اثر آنتا‌گونيستي داشته، عنصر روي است که بر اثر مصرف زياد فسفر در کشور ما كمبود روي (Zn)، آهن (Fe) و منگنز (Mn)  تشديد مي‌شود

از وظايف كلسيم در گياه مي‌توان كمك به ساخت پروتئين به عنوان كوانزيم برخي آنزيم‌ها در مسير سنتز پروتئين نام برد. گزارش شده است که اسید‌های آلی ممکن است کمپلکس‌های محلول با یون‌های فلزی و پیوند شده با فسفر از قبیل کلسیم، آلومینیوم و آهن تشکیل دهند و بدین طریق باعث جذب عناصر و آزاد سازی فسفر گردند (Omar، 1998).

مشکلات مصرف زياد فسفر

   بر اثر مصرف زياد فسفر، گياه دچار مسموميت فسفري مي‌شود و يا تعادل تغذيه‌اي گياه بهم مي‌خورد. هم‌چنين در اثر مصرف زياد فسفر به دليل اثر آنتا‌گونيستي فسفر با روي، كمبود روي در گياه  بروز مي‌کند. بهترين عنصري که با فسفر اثر آنتا‌گونيستي داشته، عنصر روي است که بر اثر مصرف زياد فسفر در کشور ما كمبود روي (Zn)، آهن (Fe) و منگنز (Mn)  تشديد مي‌شود.

علائم كمبود فسفر

فسفر یکی از عناصر غذایی پر مصرف مهم (ضروری) می‌باشد که کمبود آن رشد گیاه را به شدت محدود می‌کند. قسمت اعظم فسفر در خاک به فرم فسفات‌های نامحلول می‌باشد (AllaAbd،1994)، از طرف دیگر هنگام مصرف کود‌های شیمیایی بخش قابل ملاحظه ای از فسفر به فرم ترکیب‌های نامحلول در خاک تثبیت می‌گردد. لذا اکثر خاک‌های کشاورزی حاوی مقادير زیادی از ذخایر فسفر نامحلول می‌باشند (Rodriguez و همکاران، 1999).

زمانی که گیاه دچار کمبود فسفر می‌شود، ورود کربوهیدرات‌ها را به ریشه افزایش می‌دهد. این امر موجب افزایش نسبت Root/Shoot می‌شود. همچنین مورفولوژی ریشه را از طریق افزایش سرعت رشد ریشه‌های جانبی و تولید سیستم ریشه‌ای بلندتر تغییر می‌دهند. به علاوه کمبود فسفر موجب افزایش پروتئین‌های انتقال دهنده فسفات شده و خروج اسیدهای آلی، RNA آزها و فسفاتازها افزایش می‌یابد (عباس زاده، 1388). گاهی علائم كمبود فسفر شبیه ازت می‌باشد. در كمبود فسفر رشد بخش هوایی و ریشه هر دو كند و یا متوقف می‌شود. برگها كوتاه، باریك و نازك می‌شوند و در این حالت دمبرگها زاویة كوچكی را با شاخه تشكیل می‌دهند. رشد طولی گیاه عمودی بوده و شاخه‌های جانبی كمتر رشد می‌یابند. تعداد برگها كاهش یافته وجوانه‌ها می‌میرند و تعداد شكوفه‌ها كاهش می‌یابد بنابراین از محصول میوه نیز كاسته می‌شود. برگها به رنگ سبز تیره مایل به آبی یا ارغوانی در می‌آیند و گاهی لكه‌ها و یا نوارهایی به همین رنگ بر روی پهنك برگ ظاهر می‌شود. رنگ ارغوانی كه مربوط به مادة آنتوسیانین می‌باشد از مشخص ترین علائم كمبود فسفر در درختان میوه می‌باشد. كمبود فسفر فعل و انفعالات سوخت و ساز نظیر تبدیل قند به نشاسته را متوقف می‌سازد و در نهایت آنتوسیانین در برگ تشكیل می‌شود. علائم كمبود در برگهای پیر مشاهده می‌شود و برگهای جوان سرشاخه‌ها به رنگ سبز طبیعی باقی می‌مانند. در هنگام كمبود فسفر در بعضی از میوه ها، گوشت میوه نرم و شیرة میوه خیلی ترش و خاصیت انباری آن كاهش می‌یابد.

راههای جلوگیری از كمبود و بیش بود فسفر

كودهای رایج برای مصرف در باغهای میوه عبارتند از سوپر فسفات ساده، سوپر فسفات تریپل، فسفات آمونیوم و دو كود جدید كه اخیراً به مصرف می‌رسد یعنی بیوفسفات طلایی و كود فسفاته میكروبی می‌باشد. سوپر فسفات ساده حاوی 20% P2O5 وسوپر فسفات تریپل حاوی 46% P2O5  هستند. مونوفسفات آمونیوم دارای 11% ازت و 48% P2O5 است. فسفاتهای آمونیوم به دلیل داشتن عیار بالای مواد غذایی و تمایل كم به جذب رطوبت و كلوخه شدن، مصرف بیشتری دارند. بیوفسفات طلایی با داشتن 20% P2O5 ، گوگرد و روی و كود فسفاتة میكروبی پودری با داشتن حدود 20%  P2O5 گوگرد و روی به عنوان كودهای مناسب فسفر دار برای مصرف در باغهای میوه شناخته شده اند. از آنجایی كه حركت فسفر در خاك به سختی صورت می‌گیرد توصیه می‌شود در هنگام احداث باغهای میوه و كاشت نهالها حتماً در بستر كاشت از كودهای فسفاته (در صورت نیاز خاك) استفاده شود. همچنین در باغهای احداث شده و بارور بصورت چالكود و یا كانال كود می‌توان از كودهای فسفاته استفاده نمود. مصرف كودهای فسفاته تأثیری بر آفات و بیماریهای درختان میوه نداشته ولی بعلت اثر رقابت، در جذب سایر عناصر غذایی مؤثر خواهد بود.

امروزه استفاده از قارچ ها و باکتری های محرک رشد(PGPR) نیز از اهمیت بسزایی برخوردار است. Aspergillus و Penicillium از جنس‌های مهم قارچ‌های حل کننده فسفات‌های نامحلول (Motsara و همکاران،1995) و باکتری‌های جنس Bacillus و Pseudomonas از انواع مهم باکتری‌های حل کننده‌ی فسفات (PSB) می‌باشند (Schinner and Illmer، 1992؛ Motsara و همکاران، 1995). گزارش شده است که برخی از سویه‌های معینی از باکتری‌های ریزوبیومی نیز می‌توانند فسفات‌های آلی و غیر آلی نامحلول را حل کنند (Abd-Alla، 1994). تحقیقات نشان داده‌اند که عمده میکروارگانیسم‌های حل کننده فسفات‌های آلی در ریزوسفر گیاهان متمرکز می‌باشند (Gaur، 1990).

 مزایای تلقیح گیاه با باکتری‌های محرک رشد شامل افزایش شاخص‌های متعددی مانند سرعت جوانه‌زنی، رشد ریشه، میزان تولید در واحد سطح، بیوکنترل عوامل بیماری زا، سطح برگ، محتوی کلروفیل، مقاومت به خشکی، وزن ریشه و‌ اندام هوایی و فعالیت میکروبی می‌باشد (Lucy و همکاران، 2004). باکتری‌های محرک رشد عمدتا همان باکتری‌های ریزوسفری و یا به عبارتی باکتری‌های همیار با گیاهان هستند که ممکن است به صورت آزاد هم در خاک حضور داشته باشند.

  آزادسازی فسفر از فرم‌های میکروارگانیسم‌های حل کننده فسفات (PSMs) نقش بسیار مهمی در حلالیت ترکیبات نامحلول فسفر در خاک ایفاء می‌کنند. استفاده از PSMsبرای بسیاری ازمحصولات از جمله گندم و ذرت آزمایش شده و نتایج خوبی به دست آمده است. استفاده از PSMsدر مقایسه با خرید کودهای شیمیایی مقرون به صرفه است. تحقیقات نشان می‌دهد که از این کود میکروبی می‌توان برای کاهش مصرف کود فسفره تا مرز 50% استفاده نمود( عباس زاده، 1388)