عنصر فسفر یکی از عناصر پرمصرف گیاه به شمار میرود. این عنصر در تمام فرآیندهای بیوشیمیایی، سازوکارهای انتقال انرژی و انتقال پیامها دخالت مینماید. این عنصر از اجزای مهم تشکیل دهنده DNA، RNA، فسفوپروتئینها، فسفولیپیدها، کوآنزیمهای NAD و NADP و مولکولهای حامل انرژی ADP (آدنوزین دی فسفات) و ATP (آدنوزین تری فسفات) به شمار میرود.
تمام سلولهای گیاهی دارای ترکیبات فسفری میباشند. فسفر در تقسیم سلولی، رشد بافتهای ریشه و شاخهها، رشد بذر و مغزدانهها حیاتی بوده و قبل از جنگ جهانی دوم به عنوان یک عنصر غذایی موثر در مرکبات شناخته شده است.
فسفر عنصری است که به مقدار زیاد مورد نیاز گیاهان میباشد و گیاهان تنها قادرند، یون فسفات آزاد و محلــول در آب را جذب کنند. با وجود اینکه فسفر خاکهای مختلف از ۴۰۰ تا ۱۰۰۰ میلیگرم در کیلوگرم (ppm) گزارش شده است، ولی گیاهان میتوانند این عنصر را فقط به صورت یونهای خاصی جذب کنند که در اغلب موارد غلظت آن در خاک بسیار پایین است. به دلیل ثبیـت در خاک، مقدار فسفــات آزاد معمولاً کمتر از نیاز گیاهـان میباشد. کاربرد باکتریهای حل کننده فسفــات و استفاده از آنها، راهکار مؤثری برای کاهش مصرف کودهای شیمیایی فسفاته (کود سیاه) و کاهش آلودگیهای زیست محیطی به شمار میرود.
از نظر زراعی، فسفر نقشی اساسی در تغذیه گیاهان بازی میکند. به طور خلاصه، فسفر نقشی مفید در توسعه ریشه، رشد رویشی، گلدهی، میوه دهی، رسیدن محصول و افزایش کیفیت گیاه دارد.
● اورتوفسفات اولیه (H2PO4-)
● اورتوفسفات ثانویه (HPO4-2)
البته بیشتر به صورت یون H2PO4- جذب گیاه میشود.
۱) شرکت در ساختمان ترکیبات انرژی زا AMP, ADP و ATP و مکانیزمهای انتقال انرژی
۲) فسفر جزئی از پروتئینهای سلول بوده و به عنوان بخشی از پروتئینهای هسته، غشای سلولی و اسیدهای نوکلئیک نقش ویژهای دارد (تقسیم سلولی و انتقال صفات ژنتیکی)
۳) رشد و توسعه ریشه
۴) خنثی نمودن اثرات ازت زیادی بر رشد رویشی گیاه
۵) تولید بذر، میوه و خوشه گندم
۶) رشد و توسعه کلیه مراحل رشد گیاه و افزایش کیفیت محصول به خصوص علوفه و سبزیجات
۷) افزایش مقاومت گیاهان به آفات و بیماریها
۸) برقراری تعادل عناصر کم مصرف
● کوتاه شدن، باریک شدن و نازک شدن برگها
● ارغوانی و بنفش شدن رنگ برگهای پایینی در گیاه به دلیل تولید آنتوسیانین
● کاهش رشد عمومی گیاه و کاهش رشد ریشه
● محدود شدن تعداد برگها و شاخهها و کم شدن ظهور شکوفهها و همچنین جوانههای برگی
● کاهش محصول میوه و دانه
● رنگ میوه ها سبز میماند یا به شدت رنگی میشود
● گوشت میوه نرم و شیره میوه خیلی ترش
● خاصیت انبارداری میوه ضعیف است
● رنگ برگها و ساقهها به رنگ سبز تیره مایل به آبی در میآید که بعدا، تهرنگ بنفش در آن ظاهر میشود. رنگ بنفش گاهی حتی روی خوشه ها نیز نمایان میشود
● ارغوانی شدن حاشیه برگ مخصوصا در گیاه ذرت، که رنگ برگها به دلیل تشکیل آنتوسیانین ارغوانی یا بنفش میشود
● کمبود فسفر، فرآیندهای سوخت و ساز مانند تبدیل قند و نشاسته را متوقف میسازد
زیادی فسفر باعث افزایش اسید فیتیک یا فیتات در دانههای غلات و حبوبات میشود که این اسید در داخل بدن باعث کاهش جذب روی میشود.
استفاده بی رویه کشاورزان از کودهای شیمیایی فسفاته موجب تجمع ترکیبات آن و همچنین فلزات سنگین مانند کادمیوم در خاک شده است. در اغلب اراضی زراعی، تجمع فسفر موجب بروز مشکلاتی در جذب عناصر کم مصرف میشود. علاوه بر آن، شستشوی فسفر به آبهای زیرزمینی و راکد موجب خسارات جبران ناپذیر اکوسیستمیمیشود به طوری که آلودگی فسفر و فلزات سنگین همراه آن به عنوان یک خطر زیست محیطی در دهههای اخیر جلب توجه بوم شناسان جهان را نموده است (ملکوتی 1373، کوچکی 1373 و Mahendra 2002).
مصرف بی رویه کودهای شیمیایی فسفاته، گذشته از هزینه گزافی که بر زارع تحمیل میکند، اثرات زیانباری را نیز در پی دارد. از جمله:
۱- مسمومیت ناشی از استفاده زیاد از این عنصر که در اثر جذب بیش از حد آن اتفاق میافتد و باعث بالارفتن غلظت این عنصر در بافتهای گیاهی و به هم خوردن تعادل عناصر غذایی میگردد
۲- کاهش کمیت و کیفیت محصول
۳- تجمع فلزات سنگین مانند کادمیوم، اورانیوم و بور در خاک و در گیاه
۴- کاهش جذب مس، آهن و سایر ریز مغذیها توسط ریشه
۵- تخریب ساختمان خاک
۶- آلودگی آبها به فسفر زیاد و عناصر سنگین فوق
توضیح آن که تجمع و سپس انتقال زیاد فسفر از طریق آبهای روان به منابع آبی راکد مانند مردابها و دریاچهها باعث افزایش رشد جلبکها و خزهها و در نتیجه به هم خوردن نسبت موجودات زنده در این آبها میشود. این پدیده یکی از دلایل مهم کاهش جمعیت در اثر مرگ و میر آبزیان میباشد.