نقش عناصر ریز مغذی در گیاهان
عناصر ریز مغذی از ۱۶ عنصر موردنیاز گیاهان، هفت عنصر آهن (Fe)، روی (Zn)، منگنز (Mn)، بُر (B)، مس (Cu)، مولیبدن (Mo) و كلر (Cl) به مقدار ناچیزی موردنیاز گیاهان بوده و بدین علت آنها را عناصر كم مصرف و یا عناصر ریزمغذی می‌نامند. این عناصر غذایی پس از متعادل سازی مصرف كودهای ازته، فسفاته و پتاسیمی نقش خود را در افزایش تولید نشان می‌دهند. به عبارت دیگر اگر گیاهی از كمبود هر یك از عناصر غذایی اصلی ازت، فسفر، پتاس، كلسیم، منیزیم و گوگرد رنج ببرد تا رفع آن عامل محدودكننده رشد، مصرف كودهای محتوی عناصر كم‌مصرف سبب افزایش تولید نخواهد گشت.
در ایران كمبود عناصر كم‌مصرف به ویژه روی، منگنز و بُر در مزارع و باغ‌ها به دلیل حاكمیت شرایط آهكی، كاهش درصد مواد آلی خاك‌ها، حلالیت كم این عناصر در pH آهكی (به غیر از مولیبدن)، وجود یون‌های كربنات و بی‌كربنات در آب‌های آبیاری و مصرف بالای فسفر، عمومیت دارد. به دلیل حاكمیت این كمبودها، عملكرد متوسط محصولات كشاورزی عموماً كم بوده و لطمات اقتصادی زیادی از این كمبودها متوجه كشور شده است.
كمبود عناصر غذایی كم مصرف در بعضی از درختان میوه و محصولات زراعی با توجه به مقدار نیاز گیاه، شرایط رطوبتی، درجه حرارت محیط و میزان آب آبیاری، متفاوت بوده ولی به نظر می‌رسد سرآمد این عناصر روی (Zn) بوده و علاوه بر آن در غلات و درختان میوه منگنز، در چغندرقند بُر، در انگور منیزیم و منگنز، در دانه‌های روغنی آهن، در سیب زمینی و پیاز منگنز و مس و در گیاهان و گل‌های زینتی بُر و آهن میباشد.
با توجه به اهمیت عناصر ریزمغذی در بهبود كمی و كیفی محصولات كشاورزی، در زیر نقش هر یك از عناصر غذایی ریزمغذی به طور اجمال شرح داده می‌شود.
آهن (Fe)
نقش آهن در ساخت کلروفیل، تولید کربوهیدرات‌ها، تنفس، احیاء شیمیایی نیترات و سولفات، تبدیل ازت نتیراته به اسیدهای آمینه، حیاتی است. و یکی از عناصر ضروری برای گیاه بوده و نقش اساسی در ساختمان کلروپلاست دارد. در گیاهان سبز، اغلب میان سطح آهن و مقدار کلروفیل همبستگی مناسبی وجود دارد و گیاهانی که به خوبی از آهن برخوردارند دارای کلروفیل بیشتری هستند. در اثر کمبود آهن، پروتئین گیاه کاهش و همزمان با آن مقدار ترکیبات نیتروژن آلی قابل حل افزایش می‌یابد. همچنین بین آهن و روی در محیط ریشه رقابت وجود داشته و با افزایش میزان روی، از جذب آهن جلوگیری می‌گردد.
علائم مشخصه کمبود آهن که به صورت کلروز (سفید شدن بین رگبرگ‌ها در برگهای جوان) میباشد در اکثر محصولات زراعی، باغی کشور مشاهده می‌شود. ازدیاد آن باعث ایجاد نقطه‌های قهوه‌ای بخصوص در برگهای پیر می‌شود.
روی (Zn)
روی برای بسیاری از سیستم‌های آنزیمی‌گیاه، اکسین‌ها، ساخت پروتئین و تولید بذر موردنیاز میباشد. همچنین در فعل و انفعالات متعدد از جمله افزایش درصد پروتئین غلات، کاهش تجمع کادمیم و کاهش مسمومیت بُر و تکامل و غنی سازی بذر دخالت می‌نماید. کمبود آن در خاک‌های آهکی و قلیایی مناطق خشک مشاهده می‌شود. کمبود روی در گیاه باعث کاهش فاصله میان گره‌ها و کوچک شدن برگها می‌شود. روی در ساختمان چندین آنزیم نظیر کربنیک آنهیدراز، دهیدروژناز، پروتئیناز و پپتیداز وجود دارد. (عنصر روی) نقش مهمی‌در تنظیم میزان باز بودن روزنه‌ها دارد، به این دلیل که این عنصر در نگهداری عنصر پتاسیم در سلول‌های محافظ روزنه نقش دارد. کاهش فعالیت آنزیم کربنیک آنهیدراز نیز به دلیل کمبود روی می‌تواند منجر به کاهش میزان فتوسنتز خالص شود. کمبود این عنصر در ذرت، اغلب درختان میوه و مرکبات، گردو و فندق و گیاهان بقول، پنبه و چند نوع از سبزی‌ها مشاهده شده است. کمبود ابتدا در برگهای جوانتر ظاهر می‌شود. علائم با کلروز بین رگبرگ‌ها شروع و به دنبال آن رشد شاخه‌های جوان به شدت کاهش می‌یابد. در درختان میوه کمبود روی با علامتی به عنوان کچلی مشهود است. ازدیاد روی باعث ایجاد سمیت در گیاه می‌شود.
منگنز (Mn)
نقش منگنز درگیاه، مشارکت آن در سیستم‌های ترکیبی است. منگنز در واکنش‌های انتقال الکترون در گیاه دخالت دارد و در تولید کلروفیل نیز نقش دارد. گیاهان حساسیت متفاوتی نسبت به کمبود منگنیز از خود نشان می‌دهند. سیب زمینی، غلات و درختان میوه بیشترین حساسیت را نسبت به کمبود منگنز از خود نشان می‌دهند. مانند آهن و سایر عناصر گروه فلزهای سنگین، منگنز همراه با سایر فلزها در فعال سازی آنزیمهای متعددی که با متابولیسم کربوهیدرات‌ها، واکنش‌های فسفریل شدن و چرخه ی اسید سیتریک سر و کار دارند، اثر دارد.
منگنز مانند آهن، عنصری غیر پویا است. علائم کمبود معمولاً ابتدا در برگهای جوان ظاهر می‌شود. به طور کلی کمبود آن باعث کلروز برگها می‌شود منگنز به مقدار کم موردنیاز گیاهان است و مقدار زیاد آن که به‌ندرت مشاهده می‌شود، سمی‌است و در جذب کلسیم اختلال پیدا میکند.
بُر (B)
بُر برای تکمیل غشاء سلولی، توسعه دیواره سلولی، تقسیم و توسعه سلول، گرده افشانی، لقاح گل و تشکیل میوه نقش اساسی را در گیاهان بازی میکند. بُر به مقدار کم موردنیاز گیاهان است. کمبود بُر در خاک‌های آهکی بافت درشت با درصد مواد آلی پایین مخصوصاً در مزارع چغندرقند، درختان میوه، پنبه، دانه‌های روغنی، علوفه، غلات و گل‌های زینتی مشاهده می‌شود. کمبود آن باعث رشد کم و پیچیدگی و مرگ سرشاخه‌ها و افزایش بافت چوب پنبه ای میوه‌ها می‌شود. ازدیاد آن باعث تغییر رنگ و مرگ نوک و سپس حاشیه برگها می‌گردد.
مس (Cu)
نقش مس عمدتاً در فعالیت‌های آنزیمی‌و تولید کلروپلاست است. وجود این عنصر در سیستم‌های آنزیمی‌اکسیدازکاتالاز، واکنش‌های انتقال الکترون برای فعال کردن آنزیمهای مختلف ضروری است. مصرف مس در برخی سبزی‌ها به ویژه پیاز سبب کاهش تجمع نیترات و آهن در غده و اندام‌های رویشی می‌شود. پیاز، غلات و درختان میوه از حساس‌ترین محصولات نسبت به کمبود مس هستند. نمک‌های مس از طریق برگ گیاهان نیز جذب می‌شوند، کمبود آن باعث بی رنگ شدن گیاه شده، شادابی گیاه را از بین می‌برد. ازدیاد آن نیز موجب تشدید کمبود روی، آهن و منیزیم می‌گردد. کمبودهای این عنصر اغلب با کاربرد آن همراه با سمپاشی‌های دفع آفات رفع می‌شود.
مولیبدن (Mo)
ضرورت مولیبدن به تازگی ثابت شده است. این عنصر احتمالاً به وسیله ریشه گیاهان جذب می‌شود. مولیبدن فقط به مقدار خیلی کم موردنیاز است. این نکته اهمیت قابل توجهی دارد زیرا مقدار زیادتر از حد آن ممکن است موجب مسمویت حیواناتی شود که در مزارع تیمار شده با مولیبدن چرا می‌کنند.
کلر (Cl)
کلر به تازگی جزء عناصر ضروری برای گیاه طبقه بندی شده است. توتون، گوجه فرنگی، گندم، نخود فرنگی، کاهو، کلم، هویج، چغندرقند، جو، ذرت، سیب زمینی و پنبه به مقدار کلر حساسیت نشان می‌دهند. علائم کمبود کلر به آسانی مشخص نمی‌شود. گفته می‌شود که گیاهان دچار کمبود، پژمرده می‌شوند. در محیط‌های کشت، کمبود کلر با کاهش رشد ریشه همراه بوده است و ازدیاد آن نیز باعث سمیت می‌شود.
کمبود مولیبدن و کلر در خاک‌های آهکی ایران کمتر مطرح میباشد. بنابراین به غیر از مزارع یونجه و گیاهان خانواده بقولات که نسبت به مولیبدن عکس العمل مثبت نشان می‌دهند، در سایر محصولات زراعی مسأله کمبود آن چندان مطرح نمی‌باشد.
منیزیم(MN)
اتم اصلی مولکول کلروفیل میباشد و نقش مهمی در فعال کردن آنزیمهای درگیر در تنفس ، فتوسنتز و سنتز اسید نوکلئیک دارد. این ماده در متابولیسم و انتقال ترکیبات فسفات موجود در گیاه کمک می کند. و همچنین باعث تسهیل در جابجایی کربوهیدرات‌ها (قندها و نشاسته ها) و افزایش تولید روغن و چربی در گیاهان می شود.
منیزیم درون گیاه متحرک است بنابراین علائم کمبود ابتدا در برگهای پیر مشاهده می شود. در این برگها رنگ سبز از بین می‌رود و در بعضی از نقاط لکه‌های به رنگ زرد در گیاه مشاهده می شود. کمبود شدید باعث ایجاد رنگهای بنفش مایل به قرمز در برگها می‌شود. در زیر تصاویری از علائم کمبود آورده شده است.
گوگرد(so)
گوگرد یک ماده مغذی مهم در گیاه است که برای تولید محصولات غذایی فراوان لازم است . همچنین در رشد و اعمال حیاتی گیاه نقش دارد. غلات، میوه ها و سبزیجات و محصولات مرتعی برای تأمین رشد به گوگرد نیاز دارند. گوگرد در ساخت پروتئین و فعالیت آنزیم ها دخالت دارد، و کمبود گوگرد باعث کاهش عملکرد کمی و کیفی محصول می شود.
گوگرد چهارمین عنصر ضروری و پرمصرف برای گیاهان پس از نیتروژن ، فسفر و پتاسیم ، می باشد . نیاز گیاهان به این عنصر حتی بیشتر از عناصر پر مصرفی چون فسفر می باشد. نظر به اینکه اکثر خاک های کشور ، قلیایی و آهکی می باشد ، و از طرفی کمبود مواد آلی و میزان آهک زیاد اکثر آب های آبیاری باعث محدود شدن حلالیت عناصر غذایی پرمصرف و ریز مغذی ها می شود و عملا جذب این عناصردرمحیط رشد رویشی گیاه به کندی صورت می گیرد، تغذیه گوگرد در گیاهان و مصرف آن اهمیت خاصی دارد. سولفور نقش مهمی در دفاع گیاه در مقابل تنش ها و آفات گیاهی ایفا می کند. سولفور یکی از عناصر سازنده مولکولی برای بسیاری از هورمون ها و ویتامین ها است، نظیر ویتامین B1. در فرم سولفات ، گوگرد نقش مهمی در تعادل آب درگیاه و همچنین خاک دارد.
کلسیم(ca)
کود کلسیم (calcium fertilizer) یکی از کودهای شیمیایی موجود برای تامین عنصر کلسیم در گیاهان و محصولات کشاورزی است. کود کلسیم نقش مهمی در رشد گیاهان دارد و باعث می شود آنها کمتر در معرض بیماری و آفات قرار بگیرند.
در کنار منیزیم و گوگرد ، کلسیم یکی از سه ماده مغذی ثانویه مورد نیاز گیاهان است. این عناصر مانند مواد مغذی اولیه (نیتروژن ، فسفر و پتاسیم) برای رشد سالم گیاهان ضروری هستند. با این حال ، آنها به مقادیر کمتری مورد نیاز هستند.
کلسیم یکی از چهار ریزمغذی موجود در خاک است که مقدار زیاد آن همراه با PH بالا می تواند خاک را بیش از حد قلیایی کند و جذب عناصر مغذی موجود در سایر کودها را نیز تحت تأثیر قرار دهد. کلسیم نقش های متابولیکی بسیاری در گیاه دارد. برخی از این موارد شامل رشد ریشه / شاخه ، مقاومت دیواره سلولی ، فعال سازی آنزیم ها و خنثی کردن اسیدهای آلی در گیاه هستند. کاربرد کلسیم در خاک از طریق کاهش اسیدیته خاک اثرات غیرمستقیم دیگری نیز در رشد گیاه دارد. مثلا باعث می شود که مواد مغذی بیشتری در دسترس گیاه قرار بگیرد و عناصر سمی مانند آلومینیوم کمتر در خاک محلول باشد.
امینو اسید
اسیدهای آمینه در مقاومت در برابر شرایط غرقابی، مقاومت به آفات و بیماری‌ها، مقاومت به آلودگی‌های هوا (سطح بالای اوزن و بارانهای اسیدی) نقش مهمی را ایفا می‌کنند. در این رابطه می‌توان نقش اسیدهای آمینه در مقاومت به تنش‌ها را در صرفه جویی در مصرف انرژی برای گیاه خلاصه کرد. با مصرف کودهای شیمیایی، آمونیاک وارد خاک شده که در اثر ترکیب با ماده آلفاکتوگلوتارات تولیدگلوتامات یا اسید گلوتامیک را میکند که یک اسید آمینه است. در کل واکنش ترکیب آفاکتوگلوتارات + آمونیاک وتشکیل گلوتامات یک مولکول NADH مصرف می‌شود که معادل با سه مولکول ATP است. آلفاکتوگلوتارات ماده‌ای است که در چرخه TCAتولید می‌شود. گلوتامات با یک مولکول آمونیاک ترکیب شده و تولید گلوتامین را میکند که این واکنش نیز با صرف یک مولکول ATPهمراه است. زمانی که گلوتامات و گلوتامین یا سایر اسیدهای آمینه از طریق محلول پاشی در اختیار گیاه قرار می‌گیرد، هیچ‌کدام از این واکنش‌ها صورت نگرفته و گیاه انرژی را برای بدست آوردن اسید آمینه صرف نمی‌کند. انرژی کسب شده از این طریق می‌تواند صرف مقاومت به تنش‌های محیطی گیاه گردد
هیومیک اسید
هیومیک اسید ماده‌ایی طبیعی در اعماق زمین است که محصول ثانویهٔ گیاخاکسازی یا همان فرایند تولید دوبارهٔ خاکِ گیاه است که میلیون‌ها سال به طول می‌انجامد.
گیاخاکسازی مستلزم شرایط جغرافیایی منحصر به فردی از فشار هوا، دما، بعلاوهٔ ترکیب درستی از مواد آلی است که در طول زمان، این مادهٔ آلی را متراکم می‌سازد و به ماده‌ایی جدید و به‌طور استثنایی مفید موسوم به هیومیک اسید تبدیل می‌کنند.
به‌طور خلاصه، هیومیک اسید ماده‌ایی آلی، حاوی ترکیبات غنی که از گیاهان دریایی که میلیون‌ها سال پیش وجود داشتند، ایجاد می‌شود
باعث بهبود ساختار خاک شده و با تیره کردن خاک، جذب انرژی خورشید را افزایش می دهد. ترکیبات هیومیکی با تقویت میکروارگانیسم‌های مفید خاک و از بین بردن میکروب‌های زیان آور، سلامت خاک را بهبود می دهند. مهم‌ترین تاثیر هیومیک اسید بر افزایش ریشه زایی گیاهان و در نتیجه دسترسی بیشتر به مواد مغذی موجود در خاک است. هیومیک اسید گیاهان و درختان را در برابر تنش های محیطی همچون شوری خاک و خشکی مقاوم می کند.
فولویک اسید
فولویک اسید بعنوان ماده‌ی هیومیکی حاصل از تجزیه‌ی بقایای موجودات زنده، بدون تاثیرات مخرب زیست محیطی، در تولید محصولات زراعی و باغی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فولویک اسید یک الکترولیت آلی بسیار قوی است که سلول‌ها را تنظیم کرده، به آنها انرژی می‌دهد. فولویک اسید با ورود به بافت گیاهی، عناصر ماکرو را بهمراه خود از بخش سطحی گیاه به بافت گیاه وارد میکند.
سلامت فیزیکی جانوران ریز و گیاهان بوسیله‌ی توان الکتریکی مناسب آن، تعیین خواهد شد. فولویک اسید ماده‌ی استخراجی قوی از هیومیک است و فواید بسیار زیادی برای خاک و گیاهان دارد. فولویک اسید موجب افزایش تقسیم و رشد سلول‌ها شده، لذا رشد ریشه را افزایش داده و در نتیجه موجب افزایش گیاهان ریشه‌ای می‌شود.
فولویک اسید نقش مستقیمی در بیوسنتز بعضی اسیدهای آمینه و اسیدهای نوکلئیک دارد و لذا محققان بر این اعتقادند که مشتقات این کود، در فرایندهای متابولیسمی سلول‌های زنده نقش بسیار مهمی دارد. در نتایج یک تحقیق نشان داده شد که با کاربرد خارجی فولویک اسید در مراحل فنولوژیکی گوناگون گندم و جو عملکرد دانه، میزان اسید آمینه‌ی غیرضروری و ضروری و پروتئین دانه‌ی این گیاهان افزایش یافته است.
همچنین در تحقیقی دیگر در رابطه با اثر فولویک اسید برروی گیاه شعمدانی نشان داد که صفات مورفولوژیک گیاه مانند سطح برگ، تعداد برگ، ارتفاع شاخه‌ی اصلی و ارتفاعا گیاه افزایش یافته است. همچنین نتایج مرتبط به تیمار میوه‌های توت‌فرنگی با فولویک اسید حاکی از این است که ميوه‌های تيمار شده با با این کود نسبت به ميوه‌هاي تيمارنشده، از لحاظ کيفيت و کميت برتری دارند.
هدایت مواد غذایی، مهم‌ترین نقش اسید فولویک در گیاه است. اسید فولویک باعث می‌شود تا تمامی مواد غذایی موردنیاز برای گیاه به آسانی به وسیله‌ی ریشه جذب گردد. این خاصیت در محلول‌پاشی نیز وجود دارد و موجب جذب بهتر کودها از راه محلول‌پاشی می‌شود. علاوه بر این‌ها، فولویک اسید موجب افزایش تقسیم سلولی و طویل شدن سلول‌ها، تحریک متابولیسم گیاه و افزایش فعالیت آنزیم بعنوان کاتالیزور در تنفس گیاه می‌شود.
کامنت بگذارید