دانلود مقاله کاربرد فسفر در کشاورزی

اهمیت فسفر در بدن حیوانات کلسیم و فسفر بیش از 70 درصد خاکستر بدن حیوانات را تشکیل می دهند.

متجاوز از 99 درصد کلسیم و (85-80 ) درصد فسفر بدن در اسکلت و اندامها قرار دارد.

14 درصد فسفر در بافتهای نرم و یک درصد باقیمانده در مایعات بین سلولی ( 1994 Bordy ).

22 درصد کل مواد معدنی بدن به فسفر اختصاص دارد که بین استخوانها و بافتهای نرم نقل و انتقال آن به همراه کلسیم مداوماً صورت می گیرد.

بطور کلی فسفر مجموعاً یک درصد وزنی بدن حیوانات را به خود اختصاص می دهد.

این ماده معدنی یکی از مهم ترین مواد مورد استفاده در جیره دام و طیور است که از نظر هزینه رتبه سوم را در بین سایر مواد غذایی مصرفی دارد.

( 1990Muir).

فسفر بصورت فسفات کلسیم غیر محلولی هیدرواکسی آپاتیت در ساختمان استخوانها و دندانها بکار رفته است.

ساختمان کریستالی مواد معدنی استخوان شامل توالی آپاتیتها است و توسط فرمول هیدواکسی آپاتیت 3Ca3 ( PO4)2 (OH)2 ‌ محاسبه می شود (scott 1992).

مطالعات بیو شیمیایی هیدرواکسی آپاتیت نشان می دهد که بخش آپاتیت استخوان حاوی نسبت متوازن اجزای Ca10(PO4)6 (OH)2 ‌ نیست بلکه 10 درصد کمبود کلسیم دارد.

وقتی آپاتیت استخوان در معرض حرارت بین 300 تا 600 درجه سانتی گراد قرار داده می شود یونهای اورتو به پیروفسفات تبدیل می شوند از آنجایی که پیرو فسفات در اثر حرارت و از دست دادن آب متراکم شدن بنیان هیدرواکسی متصل به گروه فسفات ایجاد می گردد.

این تغییر را می توان به عنوان معیاری از معتدل بودن اجزای آپاتیت استخوان دانست.

کلسیم و فسفر همیشه به نسبت تقریبی (1 : 2) در بافتهای بدن وجود دارند و این نسبت حتی در شرایط کاهش جزئی ماده معدنی استخوان نیز تغییر نمی کند.

مقدار و محل تشکیل استخوان بستگی به غلظت کلسیم و فسفر دارد.

اگر غلظت کلسیم یا فسفر بسیار کم باشد حتی فعالیت فسفاتاز نیز نمی تواند آهکی شدن استخوان را باعث شود.

علاوه بر استخوان فسفر نقش مهمی در عضلات، متابولیسم انرژیٍ ، کربوهیدارت، اسید های آمینه، چربی، متابولیسم بافت های عصبی، شیمی نرمال خون، رشد اسکلت، انتقال اسیدهای چرب و سایر لیپیدها عهده دار است و بصورت فسفات قسمت مهمی از اسیدهای نوکلئیک (RNA , DNA ) را تشکیل داده است.

3-3-2 جذب فسفر مقدار جذب فسفر به عوامل مختلفی از جمله منبع غذایی، نسبت کلسیم به فسفر، PH روده، مصرف لاکتوز و میزان کلسیم، فسفر، ویتامین D ، آهن، آلومینیوم، منیزیوم و چربی جیره بستگی دارد.

کلسیم و فسفر همیشه تقریبا 1 : 2 در بافتهای بدن حضور دارند علت آن است که این نسبت در استخوان در حدود (1: 2/2 ) است و چون قسمت اعظم این دو عنصر در استخوان قرار دارد بنابراین انتظار می رود این نسبت در جیره نیز رعایت شود تا حداکثر رشد را تأمین نماید.

(Scott , etoal 1982 ) .

تغییرات این نسبت به مقدار زیاد می تواند روی جذب فسفر تأثیر گذارد.

محاسبه شده است که برای ابقای 2 گرم کلسیم در بدن به یک گرم فسفر نیاز است.

بنابراین مقدار این نسبت در جیره بین (1:1 ) تا (1:2) توصیه می گردد، و اگر (1:3) بیشتر شود اثرات نامطلوبی ایجاد می کند در حالی که کمتر از (1:1) بهتر تحمل می شود.

رابطه بین کلسیم و فسفات پیچیده است نسبت این دو هنگامی مورد سوال است که مقدار فسفر جیره برای حداکثر رشد یا بیماری، تشکیل سنگ کلیه و آهکی شدن بافتهای نرم مطرح می شود.

این نسبت تحت تأثیر این واقعیت است که فسفر جیره سریعتر از کلسیم جیره جذب بافتهای نرم می شود.

فیتاتها که به نسبت زیادی در غلات وجود دارند باعث کاهش قابلیت جذب فسفر گیاهی می شوند.

فسفری که بصورت فیتات حبس شده توسط طیور قابل استفاده نیست مگر آنکه توسط آنزیم فیتاز و غیره تجزیه شود.

در غیر اینصورت بدن از کلسیم و فسفر جیره محروم می شود و نیاز به ماده معدنی افزایش می یابد.

علت آن اینست که این ماده ( اسید هگزا فسفریک اینوز تبول) در PH پنج تا هفت املاح بسیار نامحلول کلسیمی در روده تشکیل می دهد.

در نشخوار کنندگان بعلت ترشح آنزیم فیتاز میکروبی، فسفر حبس شده در فیتات آزاد شده و به مصرف حیوان می رسد.

جذب فسفر به نیاز حیوان بستگی دارد یعنی هر چه نیاز بیشتر باشد جذب مؤثر تر خواهد بود.

اگر فسفات توسط غذا تأمین شود بهتر است از املاح معدنی فسفاته پتاسیم استفاده شود.

فسفات جیره عمدتاٌ بصورت جیره ( استری) ظاهر می شود و با هیدرولیز تدریجی تقریباً بصورت آهسته وارد بدن شده و بطور موثری در فرآیندهای متابولیکی مصرف می شود.

فسفاتی که بصورت غیر آلی تأمین شود سریعاٌ جذب شده و بجای مصرف توسط بافتها تمایل به دفع دارد ( Swan son 1992 ) .

اسید یته پایین روده جذب کلسیم و فسفر را بدلیل افزایش حلالیت آنها آسانتر می سازد.

بنابراین ترشح عادی اسید کلریدریک یا H+ معده برای جذب موثر فسفر ضروری است.

برلیوم در جیره بواسط تشکیل فسفات برلیوم نامحلول جذب فسفات از روده کوچک را مختل می سازد.

(Scott 1982 ).

3-3-3 دفع فسفر دفع فسفر از طریق کلیه و روده انجام می گیرد.

دفع کلسیم و فسفر تحت کنترل است بخشی از کلسیم و فسفر فیلتر شده مجدداٌ از طریق کلیه ها جذب می گردد.

آستانه دفع کلسیم از کلیه ها بین 5/6 تا 8 میلی گرم در 100 میلی لیتر خون است.

و در غلظت کمتر دفع نمی شود.

در حیوانات شیرده مقدار زیاد کلسیم و فسفر در شیر ترشح می شود که غلظت آنها بالاتر از خون است.

در طیور تخم گذار نیز غدد مترشحه، پوسته تخم مرغ نیز فسفات کلسیم با یک نسبت کلسیم به فسفر 17:1 دفع می کند.

به همین دلیل نیاز کلسیم و فسفر مرغان تخم گذار از سایر گونه های حیوانی بیشتر است و کمبود آن در جیره باعث نرم شدن پوسته تخم مرغ و در نهایت قطع تخمگذاری می شود.

3-3-4 کمبود فسفر و عوارض ناشی از آن کمبود فسفر به چند طریق می تواند ایجاد شود.

اول استفاده مداوم از ترکیبات آلومینیوم دار بخصوص در جیره های کمبود فسفر که با فسفات جیره ترکیب و از جذب آن جلوگیری می نماید.

دوم کمبود فسفر در اثر دفع آن که در اثر گرسنگی و یا در افراد مبتلا به دیابت ایجاد می شود.

سوم کمبود فسفر جیره که افزایش کلسیم پلاسما را باعث می گردد.

اگر فسفر و کلسیم نتوانند بطور طبیعی در بدن ذخیره شوند علت آن ممکن است به مقدار کم این دو عنصر در غذا و یا عوامل مربوط به هضم و جذب آنها و عمدتاً ویتامین D مربوط می شود.

کمبود فسفر باعث بیماریها و عوارض از قبیل ریکتز و استئو مالاشی می گردد.

در طیور کمبود فسفر ( حدود 20% فسفر قابل دسترسی ) و افزایش کلسیم ( 24/2 درصد کلسیم و 45 درصد فسفر) باعث ایجاد ضایعات پاتولوژیکی شبیه توده غضروفی داخل مغز استخوان می گردد و بسته به شرایط کمبود تعداد متفاوت خواهد بود.

پاها به طرفین باز می شوند و ممکن است شکستگی سر استخوان اتفاق بیافتد.

کاهش میزان اکسیژن و افزایش دی اکسید کربن خون بدلیل عدم استحکام دنده ها و خم شدن آنها، کاهش حجم قفسه سینه و دخالت در حرکات تنفسی مشاهده می گردد.

مبتلایان در نهایت بواسطه نارسایی قلبی تلف می شوند.

منابع فسفر مورد نیاز فسفر در مواد غذایی با منشأ گیاهی، حیوانی و معدنی وجود دارد ولی قابلیت دسترسی آنها برای موجود زنده بسته به نوع آنها متفاوت است منابع غذایی اهمیت زیادی در تأمین فسفر مورد نیاز طیور دارند.

زیرا در حدود 50 درصد فسفر کل جیره توسط آنها تأمین می گردد که البته همه آنها قابل جذب نیست.

الف: منابع گیاهی فسفر: اکثر منابع گیاهی فسفر بصورت فیتات یا فسفر فیتیتی است که عمدتاً برای تک معده ای ها قابل جذب نیست.

فیتات با بسیاری از مواد معدنی (کلسیم، منیزیم، روی ، منگنز) ترکیب و قابلیت جذب آنها را پایین می آورد.

مقدار قابل استفاده برای جوجه های جوان (0 – 10 ) درصد طیور تخمگذار 50 درصد گزارش گردیده است.

(میر سلیمی 1374 ) در حدود دو سوم تا سه چهارم فسفر منابع گیاهی به شکل فیتات است که معمولاٌ در محاسبات در حدود یک سوم فسفر کل گیاهی بعنوان فسفر قابل جذب در نظر گرفته می شود.

منابع غنی فسفات گیاهی شامل کنجاله تخم پنبه 07/1 درصد، کنجاله کنجد 27/1 درصد، سبوس گندم 37/1 و سبوس برنج 67/1 درصد دارا می باشد( میر سلیمی 1374).

ب: منابع حیوانی فسفر: فسفر موجود در منابع حیوانی به خاطر عاری بودن از فیتین قابلیت جذب معادل منابع معدنی دارد.

مهمترین آنها پودر استخوان 5/12 درصد، پودر گوشت (4-5) درصد، پودر ماهی (6/1-8/3 ) درصد، پودر ضایعات کشتارگاهی طیور 7/1 درصد فسفر دارند.

ج: منابع معدنی فسفر: با توجه به اینکه تأمین فسفر از نظر هزینه رتبه سوم را در تهیه خوراک طیور داراست لذا همیشه سعی در انتخاب گزینه ارزان قیمت بوده است و با در نظر گرفتن اینکه بیش از 50 درصد فسفر مورد نیاز حیوان مکمل های افزوده شده به خوراک تأمین می گردد اهمیت استفاده از ترکیبات معدنی بیشتر جلوه گر می شود.

تأمین منابع معدنی فسفر همانند کاربرد سایر مواد معدنی برای خوراک دام و طیور بستگی به فاکتورهای متنوعی همانند موقعیت، قیمت، شکل شیمیایی و سایر مسائل اقتصادی و از همه مهمتر قابلیت جذب بیولوژیکی دارد.

باطله گوشتهای مصرفی، پودر استخوان و ماهی حاوی فسفر می باشند و تولید آنها بزرگترین رقیب برای منابع معدنی فسفر می باشند ولی با توجه به هزینه کمتر تأمین مواد معدنی فسفر هنوز کاربرد مواد معدنی پیشتاز می باشد.

در این نوشتار بدلیل تنوع و کاربرد وسیع ترکیبات معدنی فسفر در تهیه مکملهای معدنی خوراک دام و طیور یک تقسیم بندی کلی به دلیل ارائه توضیحات بهتر بعمل آمده است.

در این تقسیم بندی اساسی بر روی عملکرد و انجام کارهای فراوری و شیمیایی بر روی سنگهای معدنی می باشد.

استفاده از سنگ معدن فسفات بصورت طبیعی یا پس از یکسری اصطلاحات اولیه روی سنگ مادر استفاده از اسید فسفریک حاصل از سنگ فسفات و تهیه ترکیبات متنوع فسفات کلسیم.

استفاده از ترکیبی از سنگ فسفات ( اصلاح شده) زئولیت.

در مورد ردیف 3 در فصل آخر توضیحات کاملتری ارائه می گردد و در مورد ردیفهای تقسیم بندی(1) و (2) بصورت اجمالی به کارهای صورت گرفته شده پرداخته می شود و تا حد امکان ارائه راهبردهای عملی در این موارد پیشنهاد می گردد.

در ادامه این قسمت ابتدا روشهای اندازه گیری قابلیت جذب فسفر ارائه می گردد.

3-3-6 روشهای اندازه گیری قابلیت جذب فسفر: مطالعات مختلف روی متابولسیم مواد معدنی نشان مید هد که مقدار ماده معدنی در جیر، معمولاً نشان دهنده مقدار قابل جذب آن نیست و حتی ترکیبات مختلف آن ماده نیز در دستگاه گوارشی حیوان تفاوت جذب نشان می دهد.

ماده ای دارای ارزش غذایی مناسب است که بتواند توسط حیوان مورد استفاده قرار گیرد.

آزمایشات مختلف نشان داده است که کمتر ماده معدنی است که بطور کامل جذب شود و همیشه مقداری از دسترسی حیوان خارج می گردد.

فسفر نیز خارج از این حالت نیست و همواره مقادیری از آن در فرآیند هضم طبیعی و اعمال متابولیکی بدن از دست می رود.

از آنجایی که عوامل مختلفی روی جذب و مصرف فسفر اثر می گذارند که شامل نوع جیره ترکیب شیمیایی فسفر، نسبت کلسیم به فسفر، سن، جنس، مقدار چربی و انرژی، محیط، هورمونها، بیماری و انگل، مقادیر پروتئین و عناصر کمیاب، اثر متقابل فسفر با سایر عناصر حالات فیزیکی منبع فسفر و سایر اجزای جیره خصوصا اندازه ذرات غذایی، نحوه تهیه غذا و بسیاری عوامل دیگر می باشند که در هر مرحله زمانی ممکن است یک یا چند مورد به جذب فسفر تأثیر گذارند.

بنابراین میزان فسفر موجود در مکملهای فسفاته و جیره های غذایی از نظر کمیت نمی تواند معیاری از جذب آن توسط حیوان باشد.

بهمین دلیل همواره سعی گردیده است تا یک ارتباط منطقی بین مقدار قابل جذب فسفر و مقدار آن در جیره مکملها پیدا شود تا توسط آن بتوان جذب واقعی حیوان از فسفر موجود در ترکیبات آنرا پیش بینی نمود.

روشهای مختلف برای اینکار وجود دارد که مختصراً به آن اشاره می شود: الف: روشهای شیمیایی در این روش سعی می شود تا ارتباط بین ترکیبات فسفر و حلالها شیمیایی، پیدا شود.

این روش دقت بالایی ندارد و در بعضی موارد عدم کارایی آن نیز ثابت گردیده است ولی در بعضی موارد بدلیل تسریع عملیات و هزینه پایین عملیات بعنوان معیار اولیه بکار برده می شود.

در این روش مکملهای فسفردار را در اسید سیتریک (2 درصد) اسید کلریدریک(4/0 درصد) و سیترات آمونیوم خنثی حل می کنند و از میزان حلالیت فسفر در حلالهای فوق تخمینی از میزان جذب بدست می آید.

در ایران از قابلیت حل فسفر در اسید سیتریک (2 درصد) بعنوان تعیین میزان جذب فسفر هنوز هم استفاده می گردد.

در