دانشمندان خدمات تحقیقات کشاورزی (ARS) در وست لافایت، ایندیانا، متوجه شدند که گیاهان ذرت، اشتهای سیری ناپذیری برای دریافت فسفر دارند.
چنانکه مواد مغذی – فسفر را 25 تا 80 درصد فراتر از مقدار مورد نیاز برای رسیدن به عملکرد کامل دانه خود دریافت می کنند.
اشتهای پرخوری گیاه ذرت برای فسفر به عنوان مصرف لوکس شناخته می‌شود و در موارد شدید، می تواند عملکرد دانه را کاهش دهد. با این حال، تا همین اواخر، مصرف لوکس ذرت تنها در مطالعات مربوط به نیتروژن و پتاسیم نشان داده شده بود.
با این حال، به گفته «چاد پن»، دانشمند خاک در آزمایشگاه ملی فرسایش خاک ARS در لافایت غربی، هنوز هیچ ارتباط مستقیمی با فسفر ایجاد نشده است.
برای بررسی این موضوع، پژوهشگران از یک «اتاق رشد» و سیستم هیدروپونیک پیشرفته استفاده کردند.
این به محققان امکان داد تا محیط ریشه گیاهان ذرت و زمان مصرف فسفر در گلدان‌های پر از ماسه را به طور دقیق کنترل کنند. مهم‌تر از آن، به محققان این امکان را داد که دسترسی زیستی فسفر به گیاهان ذرت را راحت‌تر از رشد آنها در زمین‌های مزرعه نظارت کنند.
پن خاطرنشان کرد: «این سیستم نشان داد که می‌تواند ذرتی تولید کند که هم از نظر فیزیکی و هم از نظر شیمیایی مشابه ذرت کشت‌شده در مزرعه است». او افزود: «توسعه آن یک مانع بزرگ برای انجام این تحقیق در مورد مصرف لوکس فسفر ذرت بود.»
محققان این مطالعه را در سال 2019 با استفاده از چندین هیبرید ذرت آغاز کردند و نتایج را در شماره ژانویه 2023 مجله Agronomy منتشر کردند.
در میان یافته‌های این مطالعه، هیبریدهای ذرت به طور متوسط به 580 میلی‌گرم فسفر در هر بوته نیاز داشتند تا به حداکثر عملکرد دانه خود برسند.
به گفته‌ی پن، جذب فسفر اضافی باعث کاهش عملکرد دانه شد که به کاهش جابجایی (انتقال) مس و روی از ریشه گیاه ذرت به دانه نسبت داده شد.
پن خاطرنشان کرد که این تحقیق، اولین گام برای تعیین اینکه آیا توصیه‌های فعلی کاربرد فسفر را می‌توان بر اساس آنچه که گیاه ذرت واقعاً برای عملکرد بهینه نیاز دارد و چه مقدار از مواد مغذی موجود در خاک (نوع و شرایط آن می‌تواند) اصلاح شود یا خیر است.
وی افزود: دانستن مقدار جذب فسفر هدف 580 میلی‌گرم در هر بوته می‌تواند در ایجاد توصیه‌های قوی‌تر و دقیق‌تر حاصلخیزی فسفر خاک در آینده مورد استفاده قرار گیرد.
به طور گسترده تر، چنین تنظیماتی می تواند به پایداری منابع طبیعی کمک کند زیرا کودهای فسفر از مواد استخراج شده از منابع زمین‌شناسی محدود در نقاط مختلف جهان می‌آیند.
تحقیقات دیگر پن در مورد شیوه‌های مدیریت مواد مغذی است، نرم‌افزاری(P-trap) که کشاورزان و دیگران می‌توانند از آن برای طراحی، ساخت و نصب سیستم‌های حذف فسفر در مزرعه برای کمک به کاهش مقداری از فسفر باقی‌مانده استفاده کنند.
