نقش عناصر مختلف در تغذیه گیاهان

گیاهان مانند همه موجودات زنده برای ادامه حیات، رشد و تولید کمی و کیفی مطلوب نیاز به تغذیه متناسب و متعادل در مقاطع زمانی مناسب دارند. تغذیه گیاهان از دو طریق خاک و برگ انجام می‌پذیرد. در خاک بطور طبیعی عناصر متعددی وجود دارد که گیاهان نیازهای خود را از آن تامین می‌کنند ولی برخی از این عناصر در طی دوره رشد و نمو گیاهان بقدر کافی وجود ندارند.

عناصرغذایی موردنیاز گیاهان به سه دسته تقسیم می‌شوند:
عناصر غیر ضروری گیاه: عناصری هستندکه برای رشد و نمو گیاهان زیان آورند وحتی دربرخی موارد, غلظت‌های کم این عناصر می‌توانند موجب کاهش قابل توجهی در عملکرد و رشد گیاه گردد. از جمله این عناصر می‌توان سرب, کادمیم, جیوه ونیکل را نامبرد.
عناصر مفید برای گیاه: عناصری که میزان رشد گیاه را در بسیاری از گونه‌های گیاهی افزایش می‌دهند ولی برای کامل شدن چرخه‌ی حیاتی گیاه ضروری نیستند. چند عنصر سودمند شناخته شده برای رشد گیاهان عبارتند از: سیلیکون، سدیم، کبالت و سلنیوم.
عناصر لازم یا ضروری برای گیاه: چند معیار را برای ضروری بودن یک عنصر عنوان نموده‌اندکه عبارتند از:
الف) گیاه بدون آن عنصر قادر به تکمیل چرخه حیات خود نباشد.
ب) عنصر مستقیماً در متابولیسم و تغذیه گیاه نقش داشته باشد.

بر اساس معیارهای فوق تاکنون ۱۶ عنصر برای رشد و نمو گیاهان ضروری تشخیص داده شده است. کربن، اکسیژن، ئیدروژن، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، گوگرد، آهن، منگنز، روی، مس، بر، مولیبدن و کلر شانزده عنصر ضروری مورد نیاز گیاهان هستند.

نیتروژن (N)
نیتروژن یکی از عناصر اصلی مورد نیاز گیاه می باشد و بیشتر از سایر عناصر در تغذیه گیاهی مصرف می شود. گرچه ۷۸ درصد حجم هوا را نیتروژن تشکیل می دهد ولی کمبود آن در گیاه بیشتر از سایر عناصر دیده می شود. تنها گروه کوچکی از موجودات مثل بعضی از باکتری ها و جلبک ها قادرند نیتروژن هوا را بصورت یون های نیترات و آمونیم که قابل جذب برای گیاه است آزاد می سازند. هنگام تجزیه مواد آلی هرچه نسبت کربن به نیتروژن (C/N) کمتر باشد تحزیه سریعتر رخ می دهد. آمونیم آزاد شده می تواند توسط گیاه جذب شده و یا توسط عمل نیتریفیکاسیون (Nitrification) به یون نیترات تبدیل شود. نیتروژن آزاد هوا می تواند توسط بعضی باکتری ها (مانند ریزوبیوم) که در غده ریشه های گیاهان تیره لوبیاسانان (بقولات) یافت می شوند و یا بعضی جلبک ها جذب شده و برای گیاه قابل استفاده گردد. گیاهان تیره لوبیاسانان سالانه می توانند مقدار قابل ملاحظه ای نیتروژن در خاک تثبیت کنند.
مقدار زیادی از نیتروژن خاک توسط ریشه جذب می گردد و باقی مانده می تواند براحتی از راه آبشوئی (Leaching) بویژه در مناطق مرطوب یا به راه های دیگر از خاک خارج گردد. بعلاوه نیتروژن خاک توسط بعضی از باکتریها نیز بصورت نیتروژن آزاد در می آید که به عمل دی نیتریفیکاسیون (Dinitrification) معروف است. عمل دی نیتریفیکاسیون غیر هوازی است بنابراین در خاک های فاقد تهویه این عمل با شدت بیشتری صورت می گیرد.
کودهای نیتروژن به دو صورت آلی (کودهای دامی، گرد استخوان، خون خشک و برگ پوسیده) و معدنی (انواع NPK، نیترات آمونیم، فسفات آمونیم، اوره و غیره) وجود دارند. نیتروژن کم و بیش در هر خاکی وجود دارد منبع اصلی آنکه گیاهان مورد استفاده قرار میدهند گاز N2 موجود در جو است. نیتروژن عنصری پویا است که بین هوای خاک و موجودات زنده در گردش است. مقدار آن در خاکهایی که حاوی ماده آلی زیاد هستند بیشتر است همچنین در مناطق مرطوب بیشتر از مناطق خشک است. نیتروژن در خاکهای سنگین تر بیشتر از خاکهای سبکتر و شنی می باشد. این عنصر غذایی به دو شکل و قابل جذب برای گیاهان و درختان می باشد و اشکال دیگر آن نظیر و و و … برای درختان غیر قابل جذب است. مقدار متوسط آن در خاک بین ۰.۰۲ تا ۰.۵ درصد است و در گیاه بین ۰.۵ تا ۳ درصد میباشد. درختان میوه بطور متوسط ۵۰ تا ۴۰۰ کیلوگرم نیتروژن در اختیار آنها قرار گیرد. نیتروژن همچنین در اثر فعالیت باکتریهای نیتروژن ساز در خاک تجمع می یابد بنابراین اکیدا توصیه می شود که از آتش زدن علفهای هرز در مزارع و سطح باغها جدا خودداری شود زیرا آتش باعث از بین رفتن این موجودات مفید خاک می شود و همچنین مواد آلی را که باعث بهبود وضعیت خاک میگردد نابود می سازد. نیتروژن از طریق مصرف خاکی و هم از طریق محلولپاشی می توانند در اختیار درختان میوه قرار گیرد. از آنجایی که حلالیت بالایی در آب دارد می توانند در دو یا سه نوبت بصورت مصرف خاکی (پخش سطحی) در اختیار درختان قرار گیرد. بهترین pH برای جذب ازت بوسیله درختان بوسیله درختان ۶ تا ۸ می باشد.
نیتروژن مهمترین عنصر غذایی در تغذیه گیاهان است که تعیین کننده رشد رویشی گیاه می باشد. بدون نیتروژن کافی رشد گیاه به مقدار بسیار زیادی کاهش می یابد. نیتروژن در گیاه در تشکیل پروتولاسم و اسید نوکلئیک، ساخت ترکیبات پروتئینی، اسیدهای آمینه و کربوهیدراتها نقش فعال دارد. همچنین نیتروژن در گلدهی، تشکیل میوه، میزان محصول، رسیدگی و رنگ بندی میوه ها و مسائل فیزیولوژیک پس از برداشت در اکثر گیاهان دخالت دارد. از علایم کمبود در برگهای پیر بیشتر نمایان می شود تا برگهای جوانتر، زیرا نیتروژن می تواند از قسمتهای پیر به قسمتهای جوانتر منتقل گردد. کمبود شدید نیتروژن باعث ریزش پیش از موقع برگها می شود. از سوی دیگر نیتروژن زیادی باعث رشد بیش از حد، ترد و آبدار شدن گیاه شده و برگها رنگ سبز تیره ای بخود می گیرند. مصرف زیاد نیتروژن در درختان میوه باعث تاخیر در گلدهی و تشکیل میوه می شود و در اواخر فصل رشد موجب رشد شاخه های جوان و افزایش حساسیت و آسیب پذیری آنها نسبت به سرمای زمستانه می شود. در سبزیهای برگی، نیتروژن را می توان بمقدار زیاد مصرف کرد تا باعث تسریع رشد سبزینه ای آنها گردد.
نیتروژن در گیاه به شدت متحرک بوده و به قسمتهای در حال رشد منتقل می شود. نیتروژن در گلدهی بسیار موثر بوده و باعث افزایش گلدهی در درختان میوه میشود و بنابراین تشکیل میوه و عملکرد را نیز افزایش میدهد. نیتروژن در رسیدگی میوه موثر است و چنانچه غلظت آن در گیاه بیش از حد مطلوب باشد باعث رسیدگی بیش از حد میوه ها شده و از عمر انبارداری آنها میکاهد. مصرف کود حیوانی که با نیتروژن غنی شده باشد بطور غیرمستقیم بر افزایش حجم و اندازه میوه ها تاثیر می گذارد. نیتروژن بیش از حد باعث اختلال در رنگبندی میوه میشود (خصوصا در درختان سیب) و اثر منفی در این امر دارد. همچنین نیتروژن بیش از حد علاوه بر اینکه باعث افزایش رشد علفهای هرز در مزارع و باغات میوه میشود باعث کاهش مقاومت گیاهان در مقابل آفات و بیماریها نیز میگردد.
اولین علائمی که از کمبود نیتروژن مشاهده میشود کاهش رشد رویشی گیاهان میباشد. همانطور که بیان شد نیتروژن در گیاه کاملا متحرک میباشد و در اثر کمبود معمولا برگهای پیر به زردی میگرایند در حالیکه برگهای جوان سبز باقی می مانند. بنابراین منظره عمومی مزرعه و باغ زردی میگراید (این علامت در هنگام کمبود آهن نیز مشاهده می شود). در درختان میوه در این حالت برگهای قسمت پایین تاج زرد شده و برگهای سرشاخه ها سبز باقی می مانند. کوچک بودن میوه ها و کاهش عملکرد محصول نیز از علائم کمبود نیتروژن است. همچنین افزایش بیش از حد نیتروژن نیز باعث ریزش گل میگردد. افزایش رشد علفهای هرز، بد رنگ شدن میوه ها یا آلوده شدن درختان میوه به آفات و بیماریها و رنگ سبز بسیار تیره برگها میتواند ناشی از زیادی نیتروژن باشد. جذب و مصرف نیتروژن بوسیله گیاهان به میزان مواد آلی و نسبت C/N بستگی دارد به همین جهت کشاورزان باید همراه با کودهای شیمیایی ازته، از مواد آلی و کودهای حیوانی نیز استفاده نمایند. نیتروژن اثرات رقابتی با سایر عناصر نشان میدهد به عنوان نمونه بالا بودن مقدار فسفر باعث کاهش غلظت نیتروژن شده و برعکس اگر میزان بور در خاک کم باشد افزایش نیتروژن بیشتر باعث تشدید کمبود بور میشود و این عمل از طریق کاهش جذب بور صورت می پذیرد. همچنین اگر مقدار منگنز در خاک زیاد باشد جذب نیتروژن با اختلال روبرو می شود. اثر نیتروژن بر روی رفتار دو عنصر یا بیشتر نیز نمود پیدا می کند بطور مثال در مقادیر زیاد نیتروژن افزایش پتاسیم باعث کاهش غلظت منیزیم در گیاه میشود. در حالیکه در مقادیر کم نیتروژن این اتفاق نمی افتد. از مهمترین کودهای حاوی نیتروژن برای استفاده کشاورزان می توان به انواع NPK، اوره، نیترات آمونیوم و سولفات آمونیوم اشاره نمود.
اوره دارای ۴۶% نیتروژن بوده و حلالیت بسیار بالایی در بین کودهای ازته دارد و بیش از سایر کودها مصرف میشود. از آنجایی که شکل دانه های آن بصورت سفید و شکری است به آن کود شکری یا سفید نیز می گویند. اوره براحتی با کودهای فسفاته و پتاسیم قابل اختلاط است و از آنجایی که اوره حلالیت بالایی در آب دارد میتوان آنرا با سموم مخلوط و در غلظتهای توصیه شده بصورت محلولپاشی استفاده کرد. اینکار علاوه بر اینکه حجم عملیات کشاورزی را کاهش میدهد در کاهش هزینه ها نیز موثر است اما زمانهای مصرف باید رعایت شود بطوری که اگر زمان سمپاشی مناسب برای مصرف کودهای حاوی نیتروژن نباشد نباید این کودها را به همراه سمپاشی مصرف کرد. در صورتیکه اوره در سطح خاک پخش شود مقداری از نیتروژن آن به شکل آمونیاک در آمده و تصعید میشود.
نیترات آمونیوم محتوی ۳۳% نیتروژن است و به شکل دانه ای بوده و جاذب رطوبت است و به همین دلیل خیلی زود کلوخهای میشود و مصرف آن را با مشکل مواجه میسازد. خطر دیگر نیترات آمونیوم خاصیت انفجاری آن است.
سولفات آمونیوم دارای ۲۱% نیتروژن و ۲۴% گوگرد است و مناسب برای خاکهای آهکی میباشد. این کود کمتر با آب شسته شده و از دسترس خارج میشود. سولفات آمونیوم خاصیت اسیدی دارد و بنابراین مصرف آن در خاکهای آهکی مناطق خشک و نیمه خشک توصیه میشود و در این حالت pH خاک را بصورت موضعی بهبود میبخشد. این کود حاوی دانه های درشت است و حمل و نقل آن آسان می باشد. این کود را میتوان بصورت چالکود در اواخر زمستان در اختیار درختان قرار دارد. پخش سطحی (خصوصا برای درختان حاوی ریشه های سطحی مانند انگور و گیاهان گلخانه ای) و محلولپاشی نیز روشهای دیگر مصرف این کود برای رفع کمبود نیتروژن در گیاهان می باشد. استفاده از مواد آلی، کود سبز، کود حیوانی و کمپوست نیز میتواند تامین کننده نیتروژن گیاهان باشد اما به تنهایی کافی نیست. کودهای شیمیایی ازتی چون در آب محلول میباشند میتوانند از طریق سیستم آبیاری و مخلوط با آب آبیاری در اختیار گیاهان قرار گیرند. این روش خصوصا به شکل پخش سطحی باعث افزایش رشد علفهای هرز در مزارع و باغات میشود. آبیاری زیاد میتواند باعث شسته شدن نیتروژن از خاک شده و اثر زیاد بودن آن را تعدیل کند.

فسفر (P)
فسفر به مقدار زیاد مورد نیاز گیاهان میباشد و اشکال PO2 و PO3 بیشتر از اشکال دیگر جذب میشود. میزان فسفر مخصوصا به شکل آلی در افقهای سطحی بیشتر از افقهای زیرین خاک میباشد و یکی از نامحلول ترین و کم تحرک ترین عناصر در خاک است. pH خاک در جذب آن بسیار موثر است و مناسبترین pH برای جذب آن توسط درختان میوه ۶.۵ تا ۷ میباشد. فسفر اثر رقابتی با سایر عناصر دارد بطور مثال افزایش بیش از حد فسفر باعث اختلال در جذب آهن و یا بروز علائم کمبود آن شود. همچنین کلسیم زیاد در خاک (خاکهای آهکی) باعث کاهش فسفر قابل دسترس برای درختان میوه میشود و یا ازت بطور غیرمستقیم باعث افزایش جذب فسفر توسط گیاه میشود.
فسفر یک عنصر ساختمانی در اسیدهای نوکلئیک است. این اسیدها ناقل اطلاعات ژنتیکی در گیاه میباشند. همچنین این عنصر در انتقال انرژی در موجودات زنده از جمله گیاهان نقش دارد. فسفر بصورت ترکیبات آلی فیتات در گیاه ذخیره میشود و به همراه سایر عناصر در ساختمان دانه گرده شرکت دارد. این عنصر در تشکیل بذر نقشی اساسی داشته و به مقدار زیاد در بذر و میوه یافت می شود. افزایش بیش از حد این ماده در محصولات باغی احتمالا باعث کاهش کیفیت غذایی آن میشود (که مربوط به نسبت اسید فیتیک به روی میباشد).
در کمبود فسفر رشد بخشهای هوایی و ریشه کند و یا متوقف میشود. برگها کوتاه، باریک و نازک میشوند و در این حالت دمبرگها زاویه کوچکی را با شاخه تشکیل میدهند. رشد طولی گیاه عمودی بوده و شاخه های جانبی کمتر رشد مییابند. تعداد برگها کاهش یافته، جوانه ها میمیرند و تعداد شکوفه ها کاهش مییابد. بنابراین از محصول میوه نیز کاسته خواهد شد. برگها به رنگ سبز تیره مایل به آبی یا ارغوانی در می آیند و گاهی لکه ها و یا نوارهایی به همین رنگ بر روی پهنک برگ ظاهر میشود. رنگ ارغوانی که مربوط به ماده آنتوسیانین میباشد از مشخص ترین علائم کمبود فسفر در درختان میوه میباشد. علائم کمبود ابتدا در برگهای پیر مشاهده میشود و برگهای جوان سرشاخه ها به رنگ سبز طبیعی باقی میمانند. در هنگام کمبود فسفر در بعضی از میوه ها، گوشت میوه نرم و شیره میوه خیلی ترش میشود. همچنین خاصیت انباری میوه کاهش می یابد.

فسفیت پتاسیم
در محیطهای طبیعی فسفر یکی از عناصر محدودکننده حیات محسوب میشود زیرا مقدار فسفر قابل جذب محدود است. با اینکه در خاک مقادیر زیادی فسفر به فرم آلی وجود دارد بخش کوچکی از آن تحت تاثیر آنزیم هایی که توسط ریشه گیاهان یا برخی از موجودات ذره بینی ترشح میشوند، آزاد و قابل جذب می شوند. در برنامه های تغذیه نیز تامین فسفر دشوارتر از سایر عناصر مورد نیاز گیاهان است زیرا از طرفی فسفر در خاک تثبیت میشود و از طرف دیگر جذب آن از راه شاخ و برگ ناچیز است. برای جبران کمبود فسفر و کارایی پایین کودهای فسفره علیرغم نیاز به مقادیر نسبتا کم این عنصر دزهای مصرف بسیار بالایی را توصیه می کنند. بنابراین فناوری هایی که با استفاده از آنها راندمان جذب فسفر ارتقا یابد مقدار مصرف کودهای فسفره را به شدت کاهش می دهند.
فسفر عموما از دو منبع جهت ساخت کودهای فسفره تامین میشود که عبارتند از: اسید فسفریک و اسید فسفروس
الف- اسید فسفریک
کودهای حاصل از اسیدفسفریک بسیار محلول بوده و براحتی از طریق ریشه قابل جذب است. این کودها بطور معمول گرانتر از کودهای فسفره معمولی میباشند و در فرمولاسیون های مختلف ارایه می شوند. با وجود انحلال خیلی خوب این کودها در آب جذب برگی آنها بسیار ناچیز میباشد. یونهای فسفات تولید شده توسط این کود تنها از راه ریشه قابل جذب بوده و به دلیل بزرگی آنها برای گیاه، برگها و اندامهای هوایی قابلیت جذب این کودها را ندارند (از طریق محلولپاشی جذب نمیشوند).
ب- اسید فسفروس
کودهای فسفره که با اسید فسفروس تولید میشوند دارای حلالیت بسیار خوبی میباشند ولی از آنجا که برای تولید آنها تکنولوژی پیشرفته ای لازم است گرانتر از سایر کودهای فسفره هستند. مزیت این ترکیبات معمولا به حدی است که قیمت بالای آن را پوشش میدهد. این کودها تولید یون فسفیت می نمایند که هم از راه برگ و هم از راه ریشه قابل جذب است. کودهای فسفره حاصل از اسید فسفروس که معمولا در ترکیب با پتاسیم ارائه می شوند و با نام فسفیت پتاسیم شناخته میشوند دارای خواص ویژه ای هستند که به آنها اشاره میشود:
این ترکیبات تولید یون فسفیت (به جای فسفات) میکنند که دارای یک اتم اکسیژن کمتر نسبت به یون فسفات بوده و کوچکتر از فسفات می باشد و به همین دلیل بسیار سریع جذب گیاه شده و به سرعت در گیاه انتقال می یابد. همچنین موجب افزایش مقاومت گیاه به بیماریها از طریق تقویت سیستم ایمنی گیاه (تولید فیتوآلکسین ها) شده و از طرفی با ایجاد تغییر در ساختار دیوار سلولی هیف های قارچهای بیماری زا باعث شناسایی این عوامل توسط سیستم ایمنی گیاه و در نهایت انهدام آنها توسط خود گیاه میشوند. لازم به ذکر است در این فرایند خود گیاه بر عوامل بیماریزا فایق می آید بدون آنکه از سم استفاده شده باشد در واقع فسفیت پتاسیم با تحریک گیاه برای مقابله با بیماریها باعث بهبود گیاهان بیمار و مقاومت گیاهان سالم می شود. بطوریکه می توان با استفاده از فسفیت پتاسیم بسیاری از گیاهان را در برابر برخی از بیماریها مانند سفیدکها مقاوم نمود.
برخلاف فسفاتها که میزان جذب آنها از برگ جزئی است. فسفیت موجود در فسفیت پتاسیم به دلیل کوچک بودن اندازه مولکولی بسرعت جذب گیاه میشوند و از راه آوندهای چوب و آبکش در تمام گیاه انتشار می یابند (اثر سیستماتیک). علاوه بر این قابلیت حل شدن فسفیت در آب خاک بیشتر تر کودهای فسفره رایج (ترکیبات فسفات) است.

پتاسیم (K)
پتاسیم از مهمترین عناصر پرمصرف در گیاهان است که درصد بالایی از مقدار کل مواد مورد نیاز گیاه را بخود اختصاص داده است. میزان پتاسیم در خاکهای مناطق مختلف متفاوت و بیشتر از حد مورد نیاز گیاه است. در نتیجه تنها مقدار کمی از آن توسط ریشه قابل جذب است. پتاسیم در اسیدهای آمینه برای تشکیل پروتئین ها همانند یک کاتالیزور عمل می کند. بطوری که همواره رابطه فشرده ای بین ازت و پتاسیم در حاصلخیزی خاک احساس میگردد و قسمتی از قابلیت جذب ازت و ذخیره و تمرکز آنها در اندامهای ذخیره ای گیاه وجود پتاسیم لازم است. وجود پتاسیم کافی در برگها عمل فتوسنتز و جذب کلروفیلی را بهبود می بخشد همچنین در برگها به طولانی شدن عمر آنها کمک کرده و میزان تعریق را در گیاه کاهش میدهد بالطبع در دوره کم آبی از پژمردگی سریع گیاه جلوگیری میشود. پتاسیم در حالت فعال اغلب در اثر شستشو از دسترس گیاه خارج میگردد و به آبهای زهکشی می پیوندد. در نتیجه گیاه قادر به تامین پتاسیم مورد نیاز خود نخواهد بود و با کمبود پتاسیم روبرو میشود. کمبود پتاسیم فورا به نشانه های قابل دیدن منجر نمیشود بلکه ابتدا فقط کاهشی در میزان رشد ایجاد میشود. با ادامه کمبود یا شدیدتر شدن آن زردی و سوختگی در برگ رخ میدهد. این نشانه ها معمولا در برگهای پیرتر شروع میشود زیرا این برگها یون پتاسیم را در اختیار برگهای جوان تر قرار میدهند. در اغلبگونه های گیاهی زردی و سوختگی از حاشیه و نوک برگها شروع میشود. گیاهانی که کمبود پتاسیم دارند معمولا از شادابی کمتری برخوردار هستند و در شرایط کم آبی به سهولت پژمرده میشوند. لذا مقاومت به خشکی در آنها ضعیف است و نیز حساسیت بیشتری نسبت به شوری آسیب به سرما و حمله بیماری های قارچی نشان میدهند. تغذیه مناسب پتاسیم در درختان میوه سبب افزایش طعم، رنگ و کیفیت میوه ها شده در نتیجه بازارپسندی این محصولات را افزایش میدهد. همچنین وجود پتاسیم در سلولهای گیاهی باعث افزایش غلظت شیره سلولی شده که این افزایش غلظت مانع متلاشی شدن سلول در دماهای پایین شده در نتیجه امکان مقاومت به سرما را در گیاهان افزایش میدهد.
عنصر پتاسیم در تنظیم آب سلولی نقش اصلی را بازی میکند از این رو باعث مقاومت به خشکی و کم آبی در گیاه میشود. از نقشهای مهم پتاسیم در گیاهان می توان به موارد زیر اشاره نمود:
– افزایش مقاومت به شوری و خشکی
– بهبود کیفیت رنگ و طعم میوه ها
– کمک به ساخت پروتئین، ویتامین و آنزیمها در سلولها
– کمک به جذب بهتر آهن، فسفر و عناصر کم مصرف
– کاهش قلیائیت در محیط اطراف ریشه
– افزایش قند در میوه

آهن (Fe)
آهن یکی از کلیدی ترین عناصر در ساخت سبزینه گیاهی است و کمبود آن یکی از شایعترین کمبودهای عناصر غذایی در زراعات و باغات اکثر مناطق کشاورزی کشورمان است. مشخص ترین علایم کمبود آهن در گیاهان زرد شدن میان رگبرگها شده و این در حالیست که خود رگبرگها به رنگ سبز تیره باقی می مانند. ادامه کمبود آهن باعث ایجاد تاول در حاشیه برگ، نکروز شدن محل تاول و در نهایت مرگ برگ میشود. گیاهان دچار به کمبود آهن فتوسنتز را بخوبی انجام نداده و بدلیل کمبود قند و شیره پرورده مناسب به سرعت علایم ضعف را نشان خواهند داد و در موارد شدید ریزش برگ و میوه نیز دیده میشود. یکی از عوامل کمبود آهن در خاکهای زراعی ایران استفاده بیش از اندازه از کودهای فسفره است. شکل جذب این عنصر بصورت Fe2+ بوده و بیشترین جذب آهن در شرایط pH اسیدی خاک انجام میپذیرد. نشانه های کمبود آهن معمولا از برگهای جوانتر گیاه شروع میشود. در اثر کمبود آهن لکه های مایل به زرد بین رگبرگهای برگهای جوان ایجاد میشود ولی رگبرگها سبز باقی می مانند. با ادامه این کمبود و در مراحل بعدی زردی در تمام برگ به سرعت پیشرفت می کند. از نقشهای مهم آهن در گیاهان می توان به موارد زیر اشاره نمود:
– تنفس سلولی
تشکیل کلروفیل
ساخت پرتئین
کاهش درصد نیترات در سلول
مواد حاوی فسفر و کلسیم اعم از کود و سم اثر تضعیف کنندگی شدیدی بر کودهای آهن دار دارند. از این رو از اختلاط کودهای آهن با مواد فسفردار و کلسیم دار اجتناب نمایید. کودهای آهن در انواع فرمهای کلاته و کمپلکس مانند کلاتهای IDHA، EDTA، EDDHA و اسید آمینه موجود می باشند.

روی (Zn)
روی به صورت کاتیون دو ظرفیتی Zn+2 توسط گیاهان جذب میشود. روی در گیاهان حداقل در ساختمان چهار آنزیم به کار رفته است و در بسیاری از سیستم های آنزیمی گیاه نقش کاتالیزوری فعال کننده و یا ساختمانی دارد و در گیاه در ساخته شدن و تخریب پروتئین ها دخیل است. مقدار هورمون های گیاهی نیز تحت تاثیر مقدار روی در گیاه هستند. همچنین مشخص شده است که روی در تنظیم آب گیاه نیز دخالت دارد. مقدار روی در خاکهای آهکی بسیار اندک است. مقدار روی قابل استفاده در خاکهای ایران بطور معمول کمتر از ۰.۸ میلی گرم در کیلوگرم خاک اندازه گیری شده در حالیکه در شرایط کاملا مطلوب مقدار آن بایستی بیش از یک میلی گرم در کیلوگرم خاک باشد. اگر غنی سازی محصولات کشاورزی نیز مطرح باشد ۱۰۰ درصد خاکهای زراعی کشور نیاز به روی خواهند داشت بنابراین غلظت روی در محصولات کشاورزی کشور بسیار پایین بوده و علائم کمبود روی در اکثر محصولات زراعی و باغی به وضوح در سراسر کشور مشاهده میشود. جذب در اوایل رشد صورت گرفته و به مرور زمان مقدار آن کاهش می یابد. در خاکهای دارای واکنش قلیایی روی بصورت +(Zn(OH نیز می تواند جذب گیاه گردد. علائم کمبود روی شامل بروز لکه های بی شکل بر روی برگها است که به صورت پراکنده روی برگ قرار می گیرند. کمبود روی همچنین باعث ریز شدن برگهای تازه روییده شده و نیز باعث کاسته شدن فاصله بین گره ها میگردد.
روی و فسفر دو عنصر مهم در ساختار گیاهان هستند با این وجود بر اساس قوانین شیمی و آنچه در خاک مزرعه دیده می شود این دو عنصر اثر رقابتی بر یکدیگر دارند و وجود یکی جذب دیگری را محدود می کند. این مشکل همواره دست به گریبان بهره برداران بوده است و تنظیم تغذیه ای را در گیاهان برای کشاورزان گاها مشکل می نماید. زینک تیپ پلاس با تکنیکی خاص این دو عنصر را در کنار یکدیگر و در یک فرمولاسیون گرد آورده است و باعث شده نه تنها اثر رقابتی در این ترکیب وجود نداشته باشد بلکه میزان جذب از حالت عادی هم بالاتر برود. محلولپاشی غلات در زمان ساقه دهی کمک شایانی به افزایش عملکرد خواهد نمود که به دلیل افزایش کلروفیل گیاه و آنزیمهای فعال در فرآیند غذاسازی گیاه صورت می پذیرد. همچنین استفاده از روی قبل از تغییر رنگ میوه در درختان مثمر محصولات جالیزی و گلخانه ای علاوه بر خوشرنگی و بازارپسندی بسیار عالی میوه، باعث بهبود کیفیت و طعم میوه نیز خواهد شد.

بر (B)
مقدار بر در خاکهای ایران بین دو تا ۱۰۰ میلی گرم در هر کیلوگرم خاک است که این مقدار در خاکهای دارای بافت سبک در اثر بارندگی یا آبیاری شسته شده و از دسترس گیاه خارج می گردد. همچنین در pH بالاتر از ۸ و در خاکهای آهکی میزان جذب بر به مقدار زیادی کاهش می یابد. گیاهان عموما بر را بصورت H2BO منفی جذب می کنند. معمولا مقادیر کمتر از ۲۰۰ میلی گرم در کیلوگرم بر در ماده خشک گیاهی نشان دهنده کمبود بر و سطوح بیشتر از میلی گرم در کیلوگرم دلیل بر مسمومیت برای اغلب گیاهان است. بر نقش عمده ای در فعالیتهای حیاتی گیاه دارد و در تقسیم سلولی بافتهای مریستمی، تشکیل جوانه های برگ و گل، ترمیم بافتهای آوندی، متابولیسم قند و مواد هیدروکربن دار و انتقال آنها، تنظیم مقدار آب و هدایت آن در سلول، انتقال کلسیم در گیاه، سنتز پروتئین رشد ریشه و نقل و انتقال مواد محلول در بین سلولها نقش مهمی ایفا می کند. همچنین این عنصر مقاومت گیاهان را نسبت به سرما و بیماریها افزایش می دهد. گیاهان را از نظر میزان احتیاج به بر میتوان به سه دسته کم نیاز، نیاز متوسط و پر نیاز تقسیم بندی کرد:
گیاهان کم نیاز: غلات، چمن، حبوبات، پیاز، سیب زمینی، خیار و انواع میوه های دانه ریز.
گیاهان با نیاز متوسط: شبدر، کلم، هویج، کاهو، پنبه، توتون، گوجه فرنگی، سبزیجات و اغلب میوه های هسته دار.
گیاهان پر نیاز: مانند کرفس، یونجه، چغندر قند و ترب.
علائم کمبود بر در برگ، شاخه، میوه و حتی ریشه گیاه ممکن است مشاهده شود. به علت غیر متحرک بودن بر در گیاه علایم کمبود ابتدا در برگهای جوان و سرشاخه ها بروز می کند و اولین علامت قابل مشاهده، توقف رشد جوانه انتهایی است که بلافاصله پس از آن برگهای جوان، سبز کمرنگ شده و این رنگ پریدگی در قاعده بیشتر از نوک برگ مشاهده می شود. مرحله بعدی کمبود بر سیاه شدن جوانه های رویشی و بافتهای مریستمی می باشد. این ضایعات به بروز علائمی مانند تشکیل بافتهای قهوه ای یا چوب پنبه ای و پوسیدگی داخل غده ها منجر میشود. در چغندر قند کمبود بر باعث بدشکلی و شکنندگی دمبرگها می شود و رگبرگ میانی و دمبرگ شکاف میخورد. پس از آن جوانه انتهایی از بین میرود و لکه سیاهی روی تاج ریشه پیدا میشود که این لکه به داخل ریشه نفوذ کرده و داخل ریشه را به شکل عدد هفت و به رنگ قهوه ای روشن تا سیاه در می آورد. همچنین از مصرف بیش از حد و بالاتر از مقدار توصیه شده کودهای حاوی بر باید اجتناب نمود زیرا مصرف بیش از حد این عنصر باعث بروز علائم مسمومیت در گیاهان می شود. از ترکیب کودهای حاوی بر با ترکیبات مسی، کلسیم، ترکیبات اسیدی و روغنی قوی باید اجتناب نمود.

کلسیم (Ca)
کلسیم از عناصری است که در تغذیه گیاهی کمتر به آن پرداخته شده است. این عنصر به عنوان تنظیم کننده تعادل و تناسب مواد غذایی در گیاه و نیز عنصری حیاتی برای تولید محصولات با کیفیت کشاورزی است. نیتروژن، فسفر و پتاسیم که تقریبا بطور منظم در باغات و کشتزارها استفاده می شوند پایه تولید را تشکیل می دهند و استقاده از کلسیم به شکل نیترات کلسیم می تواند کمک زیادی به ایجاد تعادل در مصرف ازت و فسفر و پتاسیم مصرفی داشته و باعث افزایش میزان محصول در کنار افزایش کیفیت آن شود. کلسیم در گیاه تقریبا بی حرکت است. این عنصر در برگهای پیر تجمع یافته و به برگهای جوان یا میوه های در حال رشد، غده ها و یا ریشه ها منتقل نمی شود.
اگر محلولپاشی ترکیبات معمولی کلسیم فقط روی برگها انجام شود ممکن است میوه ها و اندام های تازه روییده علایم کمبود کلسیم را نشان دهند زیرا کلسیم در برگهای محلولپاشی شده باقی مانده و منتقل نشده است. در سیب زمینی موثرترین راه برای حرکت دادن کلسیم به سمت غده های در حال رشد استفاده از نیترات کلسیم همراه آبیاری است. کلسیم به دلیل تحرک کم در گیاه با سلول های گیاهی مزدوج می شود تا همراه آنها بماند. بنابراین تامین کلسیم برای سلولهای در حال تولد بسیار مهم است. اگر در این مرحله کلسیم تامین نشود به زودی علایم کمبود کلسیم در بافتهای جدید دیده خواهد شد بنابراین استفاده از ترکیبی که بتواند به عنوان یک منبع مطمئن تامین کلسیم ایفا نقش کند در زمان رشد رویشی گیاهان و رشد میوه بسیار مهم است.
بخشی از کلسیم به جای مولکول های سدیم در خاک نشسته و خاک را از شوری زیاد، سله بستن و بی ساختاری رها می سازد. در این حالت ریشه ها به خوبی در خاک نفوذ می کنند، خاک سله نمی بندند و در کشت گیاهان ریشه ای و گیاهان غده ای از ایجاد خسارت به محصول بطور چشمگیری کاسته خواهد شد. همچنین مصرف کلسیم در گیاهان باعث کاهش خسارت ناشی از:
-بیماری پوسیدگی گلگاه در گوجه فرنگی، فلفل و خیار
-بیماری پیسک در گوجه فرنگی
-نکروزه برگی در خانواده کلم
-سیاه شدگی وسط چغندرقند
-تلخک سیب (بیتر پیت)
-شکافتن در گیلاس و شلیل
با توجه به شرایط اقلیمی ایران و قدرت تحرک کم کلسیم در گیاه محلولپاشی با دزهای بالا برای نیترات کلسیم عموما توصیه نمی شود ولی در صورت نیاز میتوان نیترات کلسیم را حداکثر با دز ۲ در هزار بر روی میوه ها در شرایطی که هوا خنک باشد محلولپاشی نمود. لازم به ذکر است که جهت کاهش ریسک باید شرایط رطوبتی مناسب برای ریشه تامین شده باشد.

منیزیم (Mg)
منیزیم یکی دیگر از عناصر مهم و مورد نیاز گیاهان می باشد که بصورت یون Mg+2 توسط گیاهان جذب می شود. این عنصر تنها عنصر فلزی موجود در ساختمان کلروفیل می باشد. منیزیم به عنوان اتم مرکزی در ساختمان کلروفیل حضور دارد و طبیعی است که بر اثر کمبود منیزیم میزان کلروفیل در گیاه کاهش پیدا کرده و علائم زردی (کلروز) در برگهای پائینی مشاهده می شود که این زردی ناشی از عدم تشکیل کلروفیل می باشد.
کلروفیل شباهت زیادی به هموگلوبین خون دارد ولی در ساختار آن بجای آهن از منیزیم استفاده شده است. نقش منیزیم در گیاهان در فتوسنتز و همچنین سنتز و تولید هیدراتهای کربن و چربی ها می باشد. مصرف منیزیم به دلیل افزایش میزان اسیدآمینه و پروتئین های گیاهی و همچنین به دلیل افزایش میزان و کارایی کلروفیل باعث افزایش فتوسنتز و تولید و در نهایت افزایش میزان رشد و نمو در گیاهان می شود.

منگنز (Mn)
منگنز یکی از عناصر کم مصرف ولی ضروری برای رشد و نمو گیاهان می باشد که نقشهای متعددی را برای گیاه ایفا می نماید. این عنصر برای تولید کلروفیل ضروری بوده و در فرآیندهای آنزیمی، احیای نیترات، متابولیسم پروتئین و خنثی سازی رادیکالهای آزاد نقش دارد. این عنصر همچنین در تولید موادی مانند ریبوفلاوین، اسید آسکوربیک و کاروتنها تاثیر داشته و در تبادلات الکترون در چرخه فتوسنتز موثر است. منگنز سبب تسریع و بهبود جوانه زنی شده و در واکنشهای تجزیه آب جهت تولید اکسیژن موثر میباشد. این عنصر فعال کننده آنزیم های موثر در تولید اسیدهای چرب بوده و برای متابولیسم کربوهیدرات و نیتروژن ضروری می باشد. حضور منگنز موجب تسریع رسیدگی میوه شده و در تمام محصولات برای تشکیل بذر لازم و ضروری می باشد. منگنز مهمترین عنصر ریزمغزی در تغذیه غلات و سیب زمینی می باشد. همچنین تحقیقات علمی در زمینه تغذیه درختان پسته نشان داده که مهمترین عنصر غذایی موقر در میزان عملکرد درختان پسته می باشد.

سیلیسیم (Si)
سیلیسیم از نظر فراوانی دومین عنصر موجود در پوسته زمین بوده و در اغلب خاکها وجود دارد. این عنصر به سرعت توسط گیاهان جذب شده و در اغلب بافتهای گیاهی به مقدار نسبتا زیادی وجود دارد. هرچند به عنوان یک ماده غذایی ضروری برای گیاهان به آن توجه نشده است اما برخی اوقات غلظت سیلیسیم در بافتهای گیاهی حتی بیشتر از ازت و فسفر است. بنابراین سیلیسیم از اجزا اصلی بافتهای گیاهی می باشد. سیلیسیم شامل کاهش حساسیت به پاتوژنهای قارچی، بهبود استرسهای محیطی و افزایش رشد در برخی گیاهان است. هر چند سیلیسیم از قرنها پیش برای جلوگیری از بیماری ها در کشاورزی استفاده میشده است اما ما در ابتدای راه برای بهتر درک کردن نقش سیلیسیم در فیزیولوژی گیاه و جلوگیری از بروز بیماریها قرار داریم.
یکی از مهمترین نقشهای بررسی شده سیلیسیم کاهش حساسیت برخی گیاهان به بیماریهای قارچی است. این تاثیر سیلیسیم در خیار گلخانه ای و برنج مورد مطالعه قرار گرفته است. برنج گیاهی است که تمایل دارد سیلیسیم را به مقادیر زیاد (بیش از ۵%) در بافتهای خود ذخیره کند. همانطور که در ابتدا گفته شد اغلب خاکها حاوی مقادیر کافی سیلیس هستند اما خاکهایی که برای کشت برنج مورد استفاده قرار میگیرند اغلب به دلیل تکرار مداوم کشت از سیلیس تهیه میشوند و یا در برخی مناطق کشت برنج در خاکهای کاملا هوازده یا خاکهای ارگانیک انجام میشود که فاقد سیلیس هستند بنابراین استفاده از کودهای سیلیسیمی در این خاکها موجب افزایش رشد و کاهش بیماری میگردد.
بیماریهای بلاست، لکه قهوه ای و شیت بلایت بیماریهای مهم قارچی هستند که رشد برنج را محدود میکنند. تحقیقات نشان داده اند که افزودن کود سیلیسیمی به خاک موجب کاهش ۵۸ تا ۷۳ درصدی بیماری بلاست برنج شده است و لکه قهوه ای را هم به میزان ۵۸ تا ۷۵ درصد در طول فصل رشد کاهش داده است. درصد کنترل این بیماریها در برنج برابر با نتیجه حاصل از مصرف قارچکش بنومیل می باشد. نکته قابل توجه اینست که میزان محصول هم بین ۵۶ تا ۸۸ درصد افزایش یافته که درصدی از آن به خاطر کاهش بیماریها میباشد.
در مناطقی که برنج در خاکهای به شدت هوازده کشت میشود مصرف کودهای سیلیکاتی باعث کاهش قابل توجهی درمیزان بروز بیماریهای قارچی میشود. کشت گیاه برنج در این خاکها پاسخ خوبی به مصرف سیلیس نشان داده است به نحوی که پس از کوددهی محصول ۴۸% افزایش یافت.
در خیار گلخانه ای هم مانند برنج بیماریهای قارچی پس از استفاده از کودهای سیلیسیمی به مقدار زیاد در خود ذخیره نماید. تحقیقات بسیاری تاثیر کود سیلیس را در کاهش حساسیت خیار به سفیدک پودری اثبات نموده اند. بر اساس یک مطالعه بسیار دقیق و کنترل شده تاثیر مقادیر مختلف سیلیسیم بر خیار گلخانه ای بررسی شده است. در این آزمایش برگهای خیار با اسپور قارچ سفیدک پودری تلقیح شده و پس از استفاده از سیلیسیم نتایج حاکی از آن بود که بیماری تا ۹۸% کنترل شده است. در این آزمایشات محلول ۱۰۰ppm بیشترین تاثیر را بر کنترل قارچ داشت. کود سیلیسیم موجب کاهش حساسیت خیار گلخانه ای به پوسیدگی ریشه و پوسیدگی تاجی نیز میشود. همچنین مقدار ۱۰۰ppm تا ۲۰۰ppm سیلیسیم توانست مرگ ریشه، تجزیه ریشه و کاهش محصول ناشی از پیتیوم را تا حد قابل توجهی کنترل کند. علاوه بر این به نحو چشمگیری موجب افزایش وزن خشک ریشه و تعداد میوه ها نسبت به گیاهان آلوده بودند اما کود سیلیسیمی دریافت نکرده بودند. نکته جالب توجه این است که گیاهان آلوده ای که سیلیس دریافت کرده بودند به اندازه گیاهان سالم تولید محصول داشتند هرچند در میان گیاهان سالم تفاوت مشخصی بین گیاهان تیمار شده با کود سیلیسیم مشاهده نشد. به نظر میرسد که سیلیس در حضور پاتوژنها موجب بهبود سلامت و افزایش تولید میشود. در مورد پاتوژنهای ریشه از جمله پیتیوم نیز نتایج مشابهی بدست آمده است.
مکانیسم عمل سیلیسیم در برابر بیماریهای گیاهی به اینصورت مییباشد که سیلیسیم برداشت شده توسط گیاهان در فضاهای آپوپلاستی بویژه دیواره سلولهای اپیدرمی تجمع پیدا میکند. این مشاهدات محققان را به فکر واداشت که سیلیسیم از طریق جلوگیری فیزیکی از ورود لوله تندشی قارچ (Germ tube) به داخل سلولهای اپیدرم مانع بروز بیماریهای قارچی میشود. هرچند محققان بعدی دریافتند که تنها کرکهای اپیدرمی خیار تمایل به سیلیکاته شدن دارند. بر اساس مشاهدات جدید سیلیسیم اطراف هیف قارچ تجمع پیدا کرده و باعث محدود شدن عوامل بیماریزا در داخل سلولهای آلوده گیاهی می شوند. یکی از راههای دفاع طبیعی گیاهان در مقابل بیماریها، تجمع مواد فنلی و کیتینی در داخل سلولهای گیاهی میباشد. در گیاهانی که سیلیسیم دریافت کرده اند تجمع مواد فنلی و کیتین بسیار سریع تر و بیشتر صورت میگیرد و نفوذ هیف قارچ در سلولهایی که دارای تجمع زیاد مواد فنلی بودند به شدت با مشکل مواجه شده بود. بنابراین واضح است که کودهای سیلیسیمی علاوه بر افزایش استحکام سلولهای اپیدرمی از طریق تحریک سیستم دفاعی گیاه هم میتوانند حساسیت نسبت به بیماریها را کاهش دهند. همچنین سیلیسیم نشان داده است که علاوه بر جلوگیری از بیماریهای قارچی میتواند در بهبود اثرات ناشی از تنشهای محیطی نیز نقش موثری داشته باشد. چندین مطالعه نشان داده اند که سیلیس میتواند موجب کاهش یا جلوگیری از سمیت منگنز، آهن و آلومینیوم در گیاه شود.
تاثیر سیلیسیم بیشتر بر نحوه توزیع منگنز در برگ است. در سطوح پایین سیلیسیم، منگنز به جای انتشار در گیاه تمایل دارد در نقاطی از برگ تجمع بیش از حد پیدا کرده و به حد سمیت برسد با تامین مقادیر کافی سیلیسیم این اتفاق رخ نخواهد داد. سیلیسیم از طریق کاهش تعرق بواسطه حضور در سلولهای اپیدرمی و سخت کردن آنها موجب افزایش مقاومت به تنش کم آبی نیز میشود. ما هنوز در ابتدای راه برای شناخت نقش سیلیسیم در گیاه هستیم اما بزودی راههای جدیدی برای استفاده از اثرات مثبت این عنصر سودمند جهت افزایش سلامت گیاهان پیدا خواهد شد.

 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*
*