در این مقاله به بررسی علایم ناشی از کمبود مواد مغذی در گیاهان و نقش آن ها در رشد و تولید مثل گیاه پرداخته می شود. در این مقاله سعی شده تا برای درک بهتر کشاورزان و مشاوران کشاورزی کمبود مواد مغذی در گیاهان با تصاویر نشان داده شود.

گیاهان برای تکمیل چرخه زندگی خود (یعنی رشد و تولید مثل) به 17 عنصر غذایی ضروری نیاز دارند. کربن، هیدروژن و اکسیژن از هوا و آب تأمین می ‌شوند و کنترل کمی بر روی در دسترس بودن این مواد مغذی وجود دارد. برای اکثر گیاهان، این سه عنصر 94 درصد یا بیشتر از بافت خشک را تشکیل می دهند. 14 عنصر دیگر در مجموع کمتر از 6 درصد از ماده خشک گیاه را تشکیل می دهند. کمبود یک یا چند عنصر از این 14 عنصر اغلب بر تولید محصول تأثیر می گذارد.

درشت مغذی ‌ها و ریز مغذی ‌ها شامل چه عناصری هستند؟

14 مورد از این مواد مغذی ضروری که توسط خاک تامین می ‌شوند یا توسط کود های شیمیایی تکمیل می ‌شوند، به دو گروه درشت مغذی ‌ها (در مقادیر زیاد مورد نیاز) و ریز مغذی ‌ها (مورد نیاز در مقادیر کم) تقسیم می‌شوند. عناصر درشت مغذی عبارتند از: نیتروژن، فسفر، پتاسیم، گوگرد، کلسیم و منیزیم. ریز مغذی ها شامل: منگنز، آهن، بور، روی، مس، مولیبدن، کلر و نیکل می باشد. مکانیسم های مختلف حذف، تثبیت و رها سازی به میزان زیادی بر در دسترس بودن مواد مغذی برای گیاهان از خاک تأثیر می گذارد.

نقش درشت مغذی ها در رشد گیاهان چیست؟

نیتروژن (N)

نیتروژن محدودترین ماده غذایی برای رشد گیاه است. شکل زیر تحولات در چرخه نیتروژن را نشان می دهد. نیتروژن جزء اصلی تمام سلول‌های زنده است و برای تمام پروتئین‌ها، آنزیم‌ ها و فرآیند های متابولیک درگیر در سنتز و انتقال انرژی ضروری است. نیتروژن بخشی از ساختار کلروفیل است که وظیفه فتوسنتز را بر عهده دارد. نیتروژن همچنین مسئول تحریک رشد سریع، قوی و افزایش عملکرد دانه و میوه است.

نیتروژن به چه صورت در دسترس گیاه قرار می گیرد؟

باکتری ها گاز N₂ اتمسفر را به اشکال در دسترس مانند نیتریت، نیترات و آمونیاک تبدیل می کنند. نیتریفیکاسیون تبدیل آمونیاک به نیترات است. نیترات زدایی تبدیل نیتریت به شکل گازی نیتروژن است. نیتروژن خاک به سه شکل عمده وجود دارد: عنصر نیتروژن به شکل گازی در جو خاک یافت می شود، یک مولکول دو اتمی پایدار. اتمسفر دارای 78 درصد نیتروژن عنصری است. این نیتروژن اتمسفر دارای اهمیت مستقیم برای گیاهان است. باکتری های تثبیت کننده نیتروژن محیطی (نیتروژن عنصری) را به نیتروژن موجود در خاک تبدیل می کنند.

نیتروژن آلی تقریباً 5 درصد از ماده آلی خاک (هوموس) و نزدیک به 98 درصد از کل نیتروژن خاک را تشکیل می دهد. نیتروژن آلی پس از تبدیل شدن به اشکال معدنی (آمونیوم و نیترات) توسط ارگانیسم های خاک در دسترس گیاهان است.

کود نیتروژن برای محصولات زراعی از نیتروژن معدنی است و از سه نوع تشکیل شده است: آمونیوم (NH⁴⁺)، نیترات (NO₃^–) و اوره [CO(NH₂)₂]. در حالی که اوره یک کود آلی نیتروژن است، پس از قرار گرفتن در معرض خاک مرطوب و هوادهی شده توسط آنزیم اوره آز به سرعت به فرم آمونیوم تبدیل می شود.

فسفر (P)

فسفر بخش مهمی از فتوسنتز است. در گیاهان جوان، فسفر بیشترین فراوانی را در بافت، در نقطه رشد دارد. منبع فوری فسفر برای گیاهان در محلول خاک حل می شود. غلظت یون ‌های فسفات در محلول خاک ممکن است به 0.001 قسمت در میلیون (ppm) و در وزن خشک داخل گیاه در محدوده 0.1-0.5٪ باشد. فسفر خاک برای رشد گیاه در محدوده pH خاک 6.0-7.0 بیشتر در دسترس است. شکل زیر در دسترس بودن عناصر در pH های مختلف را نشان می دهد.

پتاسیم (K)

برخلاف نیتروژن و فسفر، پتاسیم در ترکیب آلی با بافت های گیاهی یافت نمی شود. پتاسیم نقش اساسی در فرآیند های متابولیک گیاهان دارد. مقادیر کافی برای چندین واکنش آنزیمی، مانند واکنش‌های آدنوزین فسفات ATP و ADP، که حامل انرژی در فرآیند های متابولیک گیاهان و حیوانات هستند، مورد نیاز است.

کلسیم (Ca)

کلسیم برای بخش ضروری ساختار دیواره سلولی گیاه، سیستم انتقال طبیعی گیاه، حفظ سایر عناصر در گیاه و حمایت ساختاری از سلول های گیاهی، مورد نیاز است. همچنین اثر نمک های قلیایی و اسید های آلی در گیاه را خنثی می کند. کلسیم به تعادل یون های منیزیم و پتاسیم در سلول های گیاهی کمک می کند.

منیزیم (Mg)

منیزیم، بخشی از کلروفیل در تمام گیاهان سبز است و برای فتوسنتز ضروری است. همچنین به فعال شدن بسیاری از آنزیم های گیاهی مورد نیاز برای رشد کمک می کند.

گوگرد (S)

گوگرد ترکیبی از سه آمینو اسید سیستین، سیستئین و متیونین است. گوگرد همچنین در گلیکوزید ها وجود دارد که بو ها و طعم های مشخص را در گیاهان خردل، پیاز و سیر ایجاد می کنند.

خاک ها به چند دسته تقسیم می شوند؟

pH خاک یک مشخصه شیمیایی مهم است که تعیین کننده در دسترس بودن مواد مغذی خاک برای جذب ریشه گیاه است. pH ایده آل خاک برای دسترسی به اکثر مواد مغذی 6.5 است. بنابراین، در صورت امکان، تولید کنندگان باید pH خاک خود را در محدوده ایده آل حفظ کنند تا حداکثر سود را از کود های مصرفی خود ببرند.

خاک های شنی اسیدی و بسیار شسته شده: این خاک ها در محدوده pH 4.5-6.5 است. محتوای مواد آلی در چنین خاک هایی از 0.5-2٪ متغیر است. این خاک ها برای تولید محصولات زراعی بدون کود، اصلاح و زهکشی مناسب نیستند.

خاک ‌های گل‌آلود: این خاک‌ها به‌طور مشخص سیاه رنگ هستند و 20 تا 80 درصد مواد آلی دارند.

خاک هایی با pH بالا: محدوده pH در این خاک ها به دلیل استفاده بیش از حد آهک و CaCO₃ طبیعی در زیر سطح خاک 7-8.5 است. خاک هایی که به شدت کشت شده اند و به شدت با عناصر درشت مغذی بارور شده اند.

نقش ریز مغذی ها در رشد گیاهان چیست؟

کمبود ریز مغذی ها معمولاً رشد محصول را تحت شرایط زیر محدود می کند:

تشخیص کمبود عناصر غذایی در گیاهان زراعی بسیار مهم است. هر ماده غذایی علائم کمبود خاصی دارد و تجزیه و تحلیل بصری می تواند به پرورش دهندگان کمک کند تا اطلاعات زیادی در مورد سلامت گیاه بدست آورند. شکل های زیر به ترتیب نشان دهنده کمبود مواد مغذی مواد مغذی اصلی و فرعی است.

شرکت اکسیرسازان نیک اندیش، تولید کننده و تامین کننده تخصصی مواد شیمیایی، جهت ارائه محصولات با کیفیت در خدمت شما می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید.

منابع:

1. Hochmuth, G. J., D. Maynard, C. Vavrina, E. Hanlon, and E. Simonne. 2018. “Plant Tissue Analysis and Interpretation for Vegetable Crops in Florida.” HS964. Gainesville: University of Florida Institute of Food and Agricultural Sciences. https://edis.ifas.ufl.edu/ep081
2. International Plant Nutrition Institute (IPNI). n.d. “Managing Nitrogen.” Nitrogen Notes Number1. http://www.ipni.net/publication/nitrogenen.nsf/0/B83A9B5E76ACF78585257C13004C61A3/$FILE/NitrogenNotes-EN-01.pdf
3. Lehnert, N., G. Coruzzi, E. Hegg, L. Seefeldt, and L. Stein. 2016. NSF Workshop Report: Feeding the World in the 21^st Century: Grand Challenges in the Nitrogen Cycle. Arlington, VA: National Science Foundation. https://www.nsf.gov/mps/che/workshops/nsf_nitrogen_report_int.pdf
4. Magdoff, F. R., C. Hryshko, W. E. Jokela, R. P. Durieux, and Y. Bu. 1999. “Comparison of Phosphorus Soil Test Extractants for Plant Availability and Environmental Assessment.” Soil Science Society of America Journal 63:999–1006. doi:10.2136/sssaj1999.634999x.
5. Mahler, R. L. 2004. “Nutrients Plants Require for Growth.” CIS 1124. University of Idaho Extension. https://www.extension.uidaho.edu/publishing/pdf/cis/cis1124.pdf
6. McCauley, A., C. Jones, and J. Jacobsen. 2011. “Plant Nutrient Functions and Deficiency and Toxicity Symptoms.” Nutrient Management Module No. 9. https://landresources.montana.edu/soilfertility/nutrientdeficient/
7. Uchida, R. 2000. “Essential Nutrients for Plant Growth: Nutrient Functions and Deficiency Symptoms.” In Plant Nutrition Management in Hawaii’s Soils, Approaches for Tropical and Subtropical Agriculture. 31–https://www.ctahr.hawaii.edu/oc/freepubs/pdf/pnm3.pdf