روی در طبیعت
عنصر روی به طور طبیعی در ترکیب مواد سنگ مادر و کانی های خاک به شکل جامد در خاک، یا به صورت محلول با اسید های آلی، مواد هیومیک و سایر انواع کربن آلی محلول کمپلکس تشکیل می دهد.
نقش روی در سیستم های زیستی
عنصر روی برای فعالیت آنزیمهایی مانند کربنیک آنیدراز، دهیدروژناز، پروتئیناز، ایزومراز، ترانس فسفریلاز و RNA و محتوای ریبوزومی در سلولهای گیاهی و همچنین در تشکیل کربوهیدراتها و ساختمان پروتئینهای DNA پلیمراز نقش اساسی دارد.
دسترسی روی برای گیاه
در دسترس بودن روی برای گیاهان به عوامل مختلفی از جمله غلظت روی در محلول خاک، وجود روی یونیزه شده و بر هم کنش با سایر درشت مغذی ها بستگی دارد. از طرفی آهکی بودن خاک، pH بالا، ماده آلی کم و بی کربنات زیاد در آب آبیاری از عواملی هستند که قابلیت جذب عناصری مثل آهن، روی و… را برای گیاهان محدود کرده و خسارات جبران ناپذیری را بر میزان تولید و کیفیت محصولات وارد می نماید. از انجایی که علائم کمبود روی قابل مشاهده در محصولات زراعی، فقط در موارد کمبود نسبتا شدید قابل مشاهده است. در نسبت های کم، کیفیت و عملکرد محصول ممکن است به دلیل کمبود روی بدون علائم خاصی کاهش یابد. این کمبود روی ممکن است برای چندین فصل در مزرعه وجود داشته باشد و البته هزینه گزافی به بار آورده اما شناسایی نشده باشد. برای رفع این مشکل، نانو کودهای ریزمغذی، از جمله روی، به صورت سولفات توسعه یافته اند و در افزایش کارایی روی در چنین خاک هایی موثر است.
کمبود روی در گیاه
می توان گفت کمبود روی به علت تاثیر سوء بر بیوسنتز اکسین می تواند باعث کاهش ارتفاع ساقه قطر ساقه و عملکرد گیاه شود. کمبود روی باعث کاهش رشد ریشه و کاهش تولید ماده خشک ساقه و کاهش فعالیت تعداد زیادی از آنزیم ها از جمله کربونیک انیدراز و سوپراکسید دیسموتاز می شود.
مزایای استفاده از سولفات روی
کاربرد روی در قالب سولفات ها باعث افزایش جذب روی و کاهش غلظت کادمیوم در محصولات مختلف می شود. به عنوان مثال، در محصول گندم، کاربرد سولفات روی در شرایطی که کمبود آب وجود دارد، به طور موثر آلودگی کادمیوم خاک را کاهش داده و بهره وری محصول را افزایش می دهد.
تاثیر کاربرد سولفات روی بر متابولیسم های ثانویه
از آنجایی که عنصر روی به عنوان فعال کننده و کوفاکتور در آنزیم هایی از جمله کربنیک آنیدراز ها، دهیدروژنازها، آلکالین فسفاتازها، فسفولیپازها و RNA پلیمرازها (که در فتوسنتز گیاه و ساخت پروتئین ها، قندها، نوکلئیک اسیدها و چربی ها و بیوسنتز اکسین به عنوان یک هورمون محرک رشد عمل می کند)، کاربرد سولفات روی به عنوان منبع تامین روی می تواند منجر به افزایش وزن بخش های مختلف گیاه ازجمله سرشاخه های گلدار و وزن تک بوته گردد.
کاربرد سولفات روی در تولید گیاهان دارویی
محلول پاشی با سولفات روی نیز به دلیل نقش مهمی که عنصر روی در ساختار آنزیم های تنظیم کننده رشد گیاه، تولید اسیدآمینه تریپتوفان، فتوسنتز و بهبود وضعیت رشدی گیاه دارد، می تواند باعث بهبود رشد گیاه علی الخصوص گیاهان دارویی و افزایش تولید محصول قابل فروش در آن شود. در پژوهشی های انجام شده، محلول پاشی با سولفات روی موجب افزایش اسانس و رشد گیاه دارویی
ریحان، همچنین در گیاه دارویی نعناع محلول پاشی سولفات روی به میزان سه در هزار باعث افزایش بازده، اسانس، افزایش ارتفاع بوته، افزایش تعداد ساقه فرعی در مقایسه با تیمار شاهد شد.
در مورد گیاهان دارویی چون مرزه نعناء وریحان آزمایشات نشان داده است که کاربرد سولفات روی تاثیر محسوسی در افزایش درصد اسانس داشته است و این موضوع در کنارکاربرد کودهای زیستی باعث افزایش بیشتر اسانس در این گیاهان شد و این نشان دهنده اثرهای هم افزایی این دو تیمار بر درصد اسانس می باشد. بنابراین می توان ادعا کرد که کود سولفات روی یکی از عواملی ست که می تواند یاری دهنده در پیشبرد کشاورزی سبز و تولید غذای سالم باشد.
تاثیر کاربرد سولفات روی بر جذب کادمیوم
عنصر کادمیوم یکی از فلزات سنگین و بسیار خطرناک در طبیعت است که متاسفانه در سالهای اخیر با افزایش این ماده در خاکهای کشاورزی رو به رو شده ایم که با قدرت اکسید کنندگی بالا جایگزین عناصری چون آهن و روی و دیگر املاح شده و جذب گیاه شده، دراندام های هوایی و دانه و میوه انباشته می شود. در مطالعات انجام شده در این زمینه نشان داده شد؛ کاربرد کود کشاورزی سولفات روی باعث کاهش 16 تا 78 درصدی در غلظت کادمیوم دانه گندم و افزایش غلظت روی شد. همچنین افزودن سولفات روی در زراعت برنج، به طور چشمگیری غلظت کادمیوم در اندام هوایی را تا 30 درصد کاهش داد و در عین حال باعث فزایش روی شد. البته این مورد در گیاهان دیگر نیز آزمایش شده و نتایج مشابهی را نشان داد.