تاریخچه تغذیه گیاهان

تغذیه گیاهی علمی است که به چگونگی تامین نیازهای غذایی گیاهان به منظور افزایش کمیّـت و کیفیـت محصولات می‌پردازد. تغذیه، علم تامین نیازهای غذایی گیاه، جذب مواد غذایی و استفاده از آن‌ها در متابولیسم گیاهی است. این علم قدمتی طولانی دارد؛ قدمت علم تغذیه گیاهی به زمان شروع کشاورزی بر می‌گردد، بر این اساس انسان‌های اولیه متوجه شدند که بعد از چند دوره کشت و کار، خاک مورد استفاده فقیر شده و محصولات بعدی مانند محصولات اولیه رشد و تولید خوبی نخواهند داشت. چنانچه موادی مانند کود حیوانی و خاکستر به خاک اضافه شود، خاک تقویت می‌شود. در زمان‌های قدیم به دلیل آن که تحقیقات به صورت تجربی یا عملی وجود نداشت یافته‌های انسان حالت تجربی به خود گرفت. بنابراین بشر از زمانی که به رشد گیاهان همت گماشت تامین نیازهای غذایی گیاهان را در مد نظر داشت تا این‌که 350 سال قبل از میلاد ارسطو تئوری هوموس را ارائه داد. نظریه هوموس ارسطو در ارتباط با انسجام علم تغذیه گیاه یکی از نظریه‌های مطرح بود. بر طبق این نظریه، گیاهان به وسیله ریشـه خود هوموس را از خاک جذب می‌کنند، و بعد از بین رفتن گیاه هوموس به خاک برمی‌گردد و این چرخه ادامه دارد. هوموس ماده‌ای است سیاه رنگ، مقاوم به تجزیه و در اثر تجزیه ماده آلی در خاک، حاصل می‌شود و تاثیر بسیار مثبتی در خصوصیات خاک، رشد و تغذیه گیاه دارد. نظریه هوموس ارسطو سالیان سال مورد قبول واقع شد تا این‌که در سال 1643 میلادی محققی به نام وان هلمونت آزمایش مشهور با درخت بید را که گاهی از آن به عنوان نخستین آزمایش دقیق پیرامون فیزیولوژی گیاهی یاد می‌شود، انجام داد. او قلمه بیدی را در گلدانی کاشت و آن را پنج سال با آب باران آبیاری کرد. وزن قلمه در آغاز آزمایش 25/2 کیلوگرم بود اما پس از پنج سال به 72/76 کیلوگرم رسید. او طی این مدت روی گلدان را با پوشش آهنی سوراخ‌داری پوشانده بود و در پایان پنج سال خاک آن را خشک و سپس وزن کرد. از وزن آن فقط 6/56 گرم کاسته شده بود(این مقدار اندک توسط هلمونت خطای آزمایش فرض گردید). بنابراین وان هلمونت نتیجه گرفت ماده سازنده پیکر گیاهان از خاک به دست نمی‌آید. هلمونت به این نتیجه غلط دست پیدا کرد که توده زنده درخت نه از دی اکسیدکربن بلکه از آب بارانی به دست آمده که به گلدان افزوده شده است. اما آیا او در طراحی آزمایش خود اشتباهی داشت؟ چنین به نظر نمی‌رسد! آزمایش او بسیار دقیق و کنترل شده بود که به نتیجه‌گیری نادرستی انجامید. امروزه می‌دانیم حجم عمده توده گیاه از دی اکسید کربن به دست می‌آید. اما این حقیقت علمی در آن زمان به طور کامل ناشناخته بود. در واقع واژه «گاز» نیز سال‌ها بعد توسط خود وان هلمونت ابداع شد و در سال 1727 میلادی استفن هلز نشان داد که نوعی گاز در رشد گیاهان دخالت دارد.

در واقع هلمونت با آزمایش خود منکر نقش خاک در رشد گیاهان نشد بلکه فقط نشان داد افزایش وزن گیاه با آب دریافتی گیاه ارتباط دارد نه با خاکی که گیاه در آن پرورش می‌یابد. نتیجه‌گیری او امروزه نیز پذیرفتنی است. توده گیاهی حاصل ساختن مولکول‌هایی است که از ترکیب هیدروژن‌های مولکول آب با دی اکسید کربن به دست می‌آید و هر چند عناصر موجود در خاک نقش اساسی در رشد و نمو گیاه دارند، در وزن گیاه کم‌ترین تاثیر را دارند.

آزمایشات انجام شده فوق تا آغاز قرن نوزدهم، تصویر روشنی را در ارتباط با برنامه‌های آینده ارایه نداد. در سال 1804، تئودر دسوسر، فیزیکدانان سوئیسی، از راه آزمایشات خود نیاز حیاتی گیاه را به گاز دی اکسید کربن مشخص نمود. او خاک را بخش ضروری غذایی گیاه معرفی کرد. بنابراین اولین کسی است که وابستگی اجتناب ناپذیر گیاه به عناصر معدنی جذب شده به‌وسیله ریشه را مطرح نموده است. او عنوان نمود که عناصر موجود در آب همانند کربن در گیاه تثبیت می‌شوند و در غیاب نیترات و مواد معدنی تغذیه‌ی گیاه طبیعی نیست و ازت گیاه از هوا نبوده بلکه از خاک است. در قرن نوزدهم دانشمندان به‌وسیله‌ی آزمایش‌هایی که انجام دادند، دریافتند که عناصر مختلف مورد نیاز گیاه عمدتاً از طریق خاک جذب گیاه می‌شوند و با اضافه کردن کود به خاک می‌توان کمبود این عناصر غذایی را در گیاه جبران کرد.

با مطالعه تاریخچه‌ی کوتاهی که در مورد علم تغذیه گیاهی بیان کردیم می‌توان به اهمیت این علم در توسعه و گسترش کشاورزی مدرن پی برد؛ در شرایط حاضر کشاورزی ایران و جهان، با توجه به کاهش و از دست رفتن زمین‌های مرغوب و مناسب کشاورزی، به نظر می‌رسد تنها راه پیش‌رو یا یکی از مهم‌ترین راه‌ها افزایش عملکرد در واحد سطح باشد. که این امر تحقق نمی‌یابد جز با پرداختن به مباحثی مانند تغذیه گیاه و کاربردی کردن این علم در مزارع و به تعبیری دیگر سرمایه گذاری درون خاک. در این زمینه هدف تغذیه گیاهان در کشاورزی ارگانیک و مدرن با تغذیه گیاهان در کشاورزی رایج متفاوت است. هدف کشاورزی سنتی تامین مستقیم غذای گیاهان با استفاده از کودهای معدنی محلول است؛ ولی کشاورزان ارگانیک گیاهان را بطور مستقیم با تغذیه ارگانیسم‌های خاک با مواد ارگانیک تغذیه می‌نمایند.