تبلیغات
گفتمان خاكشناسی - نقش عناصر در گیاهان

گفتمان خاكشناسی

به امید روزی كه قدر خاك را هم بدانیم

تمامی موجودات زنده از جمله گیاهان برای رشد و نمو نیاز به غذا دارند. خاک تامین کننده اکثریت قریب به اتفاق عناصر غذایی مورد نیاز گیاه می باشد. به جز کربن ، اکسیژن و هیدروژن که عمدتاً از طریق آب و هوا تامین می گردند، منبع اصلی بقیه عناصر غذایی مورد نیاز گیاه محلول خاک می باشد. در خاک تقریباً تمام عناصر غذایی که در جدول تناوبی وجود دارد، موجود می باشد. بخش اعظم این عناصر نیز در گیاه قابل اندازه گیری هستند اما گیاه برای جذب این عناصر حالت انتخاب ندارد و بدون در نظر گرفتن مفید یا مضر بودن، آنها را جذب می کند. تغذیه صحیح گیاه یکی از عوامل مهم در بهبود کیفی و کمی محصول به شمار می آید. در تغذیه صحیح گیاه نه تنها باید هر عنصر به اندازه کافی در دسترس گیاه قرار گیرد، بلکه ایجاد تعادل و رعایت نسبت میان میزان عناصر مصرفی از اهمیت ویژه برخوردار است، زیرا در حالت عدم تعادل تغذیه ای با افزودن تعدادی از عناصر غذایی نه تنها افزایش عملکرد رخ نمی دهد، بلکه اختلالاتی نیز در رشد گیاه ایجاد شده و در نهایت افت محصول حادث خواهد شد. از آنجائی که این فاکتور براحتی تحت کنترل زارع یا باغ دار می باشد، شناخت این عناصر نقش بسزائی در مدیریت مزرعه یا باغ دارد.

عناصر غذایی مورد نیاز گیاه به سه دسته تقسیم می شوند: (به ادامه مطلب مراجعه فرمایید)

نقش عناصر در گیاهان

تمامی موجودات زنده از جمله گیاهان برای رشد و نمو نیاز به غذا دارند. خاک تامین کننده اکثریت قریب به اتفاق عناصر غذایی مورد نیاز گیاه می باشد. به جز کربن ، اکسیژن و هیدروژن که عمدتاً از طریق آب و هوا تامین می گردند، منبع اصلی بقیه عناصر غذایی مورد نیاز گیاه محلول خاک می باشد. در خاک تقریباً تمام عناصر غذایی که در جدول تناوبی وجود دارد، موجود می باشد. بخش اعظم این عناصر نیز در گیاه قابل اندازه گیری هستند اما گیاه برای جذب این عناصر حالت انتخاب ندارد و بدون در نظر گرفتن مفید یا مضر بودن، آنها را جذب می کند. تغذیه صحیح گیاه یکی از عوامل مهم در بهبود کیفی و کمی محصول به شمار می آید. در تغذیه صحیح گیاه نه تنها باید هر عنصر به اندازه کافی در دسترس گیاه قرار گیرد، بلکه ایجاد تعادل و رعایت نسبت میان میزان عناصر مصرفی از اهمیت ویژه برخوردار است، زیرا در حالت عدم تعادل تغذیه ای با افزودن تعدادی از عناصر غذایی نه تنها افزایش عملکرد رخ نمی دهد، بلکه اختلالاتی نیز در رشد گیاه ایجاد شده و در نهایت افت محصول حادث خواهد شد. از آنجائی که این فاکتور براحتی تحت کنترل زارع یا باغ دار می باشد، شناخت این عناصر نقش بسزائی در مدیریت مزرعه یا باغ دارد.

عناصر غذایی مورد نیاز گیاه به سه دسته تقسیم می شوند:

1)       عناصر مضر یا غیر ضروری برای گیاه

2)       عناصر مفید برای گیاه         

3)       عناصر لازم یا ضروری برای گیاه

عناصر مضر (Non-essential Elements) ، عناصری هستند که برای رشد و نمو گیاه زیان آورند و حتی در برخی موارد غلظت های کم این عناصر می تواند موجب کاهش قابل توجهی در عملکرد و رشد گیاه گردد.از جمله این عناصر می توان به سرب، کادمیوم و جیوه اشاره کرد.

عناصر مفید (Beneficial Elements) ، عناصری هستند که در صورتی که در محیط به مقدار کافی موجود باشند، سبب بهبود رشد گیاه و یا گیاهان خاصی می شوند به عنوان مثال سدیم برای چغندر قند؛ سیلیس برای برنج، جو، نیشکر و تا حدودی برای گوجه فرنگی؛ کبالت برای تثبیت بیولوژیکی نیتروژن توسط ریزوبیوم ها و جلبک های سبز و آبی خاصی مفید می باشد و همینطور ید برای جلبک های قهوه ای و وانادیم برای یک نوع جلبک سبز مفید بودن آن به اثبات رسیده است

دسته سوم عناصر لازم یا ضروری (Essential Elements) ، هستند. آرنون و اسکات (1939) سه معیار را برای ضروری بودن یک عنصر عنوان نموده اند. این سه معیار عبارت است از :

1)       گیاه بدون آن عنصر قادر به تکمیل چرخه حیات خود نباشد

2)       وظیفه آن عنصر توسط عنصر دیگری قابل انجام و جایگزینی نباشد

3)       عنصر مستقیماً در متابولیسم و تغذیه گیاه نقش داشته باشد

براساس معیارهای فوق تا کنون 16 عنصر برای رشد و نمو گیاهان ضروری تشخیص داده شده است. کربن، اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، گوگرد، آهن، منگنز، روی، مس، بر، مولیبدن و کلر شانزده عنصر ضروری مورد نیاز گیاهان هستند. سه عنصر اول یعنی کربن، اکسیژن و هیدروژن قسمت اعظم ماده خشک گیاهی (60 تا 90 درصد ) را تشکیل می دهند و کمبود آنها به جز در مورد کمبود آب دیده نمی شود. این سه عنصر عمدتاً از طریق آب و هوا تامین می شوند. سه عنصر فوق همراه با شش عنصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم (عناصر کودی) ، کلسیم و منیزیم (عناصر آهکی) و گوگرد عناصر غذایی پر مصرف یا پر نیاز برای گیاهان هستند. و هفت عنصر دیگر یعنی آهن، منگنز، روی، مس، بر، مولیبدن و کلر عناصر غذایی کم مصرف یا کم نیاز یا ریز مغذی هستند.(البته بعضی از منابع نیکل و کبالت را نیز جزء عناصر کم مصرف قلمداد می کنند) گیاهان همانگونه که بدون عناصر پر مصرف قادر به ادامه حیات نیستند ، بدون استفاده از عناصر غذایی کم مصرف نیز قادر به ادامه حیات نخواهند بود. تفاوت عمده ای که این عناصر با عناصر پر نیاز دارند این است که این عناصر در مقایسه با عناصر پر نیاز به مقدار کمتری مورد نیاز گیاهان هستند.بعبارت دیگر تفاوت این دو دسته در مقدار نیاز گیاهان به آنها است.اما ریز مغذی ها علی رغم نیاز کم، جایگاه ویژه ای در تولیدات کشاورزی دارند.

جدول زیر اطلاعاتی کلی از عناصر کم مصرف، از قبیل تاریخ کشف ضروری بودن عناصر کم مصرف برای گیاهان عالی، نام کاشفین این  عناصر و همینطور فرم جذبی و میزان تحرک این عناصر در گیاهان، را در اختیار قرار می دهد.

از زمان کشف ضروری بودن این عناصر تا کنون، تحقیقات زیادی بر روی هر یک از این عناصر انجام شده است اما در سال های اخیر علاقه و توجه روز افزونی به نقش این عناصر در تولیدات کشاورزی معطوف شده است. دلایل زیادی برای این امر وجود دارد که مهم ترین آنها عبارتند از :

-         پیشرفت در روش های آزمون خاک و تجزیه بافت گیاهی برای تشخیص کمبود آنها

-         وجود آمارهای زیاد در مورد عکس العمل نباتات زراعی و باغی به مصرف این عناصر

-         خارج شدن مقدار زیادی از این عناصر در اثر تولیدات کشاورزی در طول زمان

-         نقش عناصر کم مصرف در کنترل و جلوگیری از آفات و بیماری های گیاهی

-         استفاده زیاد از حد از کودهای با درجه خلوص بالا و بدون این عناصر

-         ایجاد کمبود این عناصر در اثر مصرف زیاد و دراز مدت فسفر

-         استفاده کم از کودهای حیوانی در تولیدات کشاورزی

-         نیاز به عناصر کم مصرف برای تولید عملکرد بالا

-         کمبود روز افزون این عناصر در جوامع بشری

علی رقم اهمیت روز افزون عناصر کم مصرف در تولیدات کشاورزی در کشورهای پیشرفته، متاسفانه در ایران به نقش این عناصر توجه کافی نشده است به طوری که مصرف کودهای حاوی این عناصر در کشور بسیار ناچیز است و به ازاء هر یک تن کود مصرفی، حدود دو گرم کود کم مصرف، هم مصرف نمی گردد. به عبارت دیگر با عنایت به این که مصرف سالانه کودهای شیمیایی در ایران حدود 2.5 میلیون تن است، باید سالیانه 75 هزار تن کودهای حاوی عناصر کم مصرف، مصرف نمود ولی مصرف این نوع کودها در کشور ما به حدود 200 هزار تن در سال هم نمی رسد. واضح است که در خاک های آهکی، مانند اکثریت خاک های ایران، در مقایسه با خاکهای اسیدی کمبود این عناصر بیشتر مطرح است. متاسفانه توجه به این عناصر نیز مانند توجه به مواد آلی و کودهای پتاسیمی به بوته فراموشی سپرده شده است.گواه این مطلب فرمول کودی کشور در چند سال اخیر می باشد که در زیر آمده است. در فرمول کودی کشور در سال 1370 به ترتیب نسبت نیتروژن (N) 100؛ فسفر (P2O5) 111 ؛ پتاسیم (K2O) 3 ؛ گوگرد (S) 3 و ریزمغذیها صفر در صد و در سال 1375به ترتیب 100 ؛ 58 ؛ 5 ؛ 5 و صفر در صد بود و در سال 1380 به ترتیب به 100 ؛ 55 ؛ 22 ؛ 10 و 1 در صد اصلاح شد و در نظر است به نسبت های 100 ؛ 50 ؛ 40 ؛ 50 و 4 در صد ارتقا داده شود. تمامی موارد گفته شده در بالا و بی توجهی مسئولین، چه کشاورز و چه متخصصین امر بنده را بران داشت که نخستین مطلب تار نگار را به ریزمغذی ها اختصاص دهم و آنها را از هفت منظر ، نقش ریز مغذی ها در خاک، در  تغذیه گیاهان، در  تغذیه انسان و دام، پراکندگی جغرافیایی این عناصر، علایم تشخیصی کمبود و بیش بود ریز مغذی ها، توصیه کودی و در پایان مدیریت ریز مغذی ها در مزرعه(پیشگیری و مقابله با کمبود ریز مغذی ها)، بررسی کنم.

عنصر

سال کشف

کاشف

فرم جذبی

میزان تحرک در گیاهان

آهن

1860

J. Sachs

Fe++

نسبتاً غیر متحرک

منگنز

1922

J.S. McHargue

Mn++

نسبتاً غیر متحرک

بر

1923

K. Warington

H2BO3-

نسبتاً غیر متحرک

روی

1926

A.L. Sommer & C.B. Lipman

Zn++

تحرک کم

مس

 

 

 

1931

C.B. Lipman & G. Mackinney

Cu++

در شرایط کمبود نسبتاً غیر متحرک و در شرایط کفایت متحرک

مولیبدن

1938

D.I. Arnon & P.R. Stout

MoO4--

تحرک متوسط

کلر

1954

T.C. Broyer et al.

Cl -

متحرک

 

 نقش پتاسیم

پتاسیم به صورت یون آزاد یا متصل به آنیونهای کانی یا آلی باقی می‌ماند. جذب آن انتخابی است و در پتانسیل اسمزی یاخته‌ها و بافتها دخالت می‌کند. فعالیت بیش از 50 آنزیم به پتاسیم وابسته است و یا بوسیله آن تحریک می‌شوند. پتاسیم در خاک به صورت کمپلکس در بعضی از کانیها مانند فلدسپاتها و میکاها وجود دارد و به شکل یونی بر روی رسها و یا به صورت آزاد در داخل لایه‌های رس موجود است.

نقش سدیم

سدیم برای گیاهان هالوفیت (شور رست) مانند گیاهان تیره اسفناج ضروری است و در تنظیم فشار اسمزی نقش دارد.

نقش کلسیم

کلسیم در ساختار ماده زنده وارد می‌شود کم تحرک است عنصری است ضد سم و با بسیاری از یونها حالت رقابت دارد و مانع ورود آنها به درون یاخته می‌شود. کلسیم به حالت کانیهای کمپلکس در فلدسپاتها و پلاژیوکلازها وجود دارد. همچنین به صورت آهک فعال و کلسیم قابل تبادل در محلول نیز یافت می‌شود. کلسیم در انتشار طبیعی گونه‌ها نقش مهمی دارد و اثر آن بر روی PH خاک است.

نقش منیزیم

منیزیم از کانیهای مهم است که در ساختار کلروفیل شرکت می‌کند. تعداد زیادی از آنزیمها به منیزیم نیاز دارند و یا بوسیله آن تحریک می‌شوند. کمبود این عنصر موجب کلروز می‌شود. اشکال منیزیم موجود در خاک شبیه اشکال کلسیم است.

نقش گوگرد

گوگرد به شکل سولفات از خاک و همچنین به شکل SO2 جذب می‌شود. این عنصر در ساختار اسیدهای آمینه سیستئین ، متیونین و در نتیجه در ساختار پروتئینها شرکت می‌کند. گوگرد عنصر ساختاری چندین کوآنزیم و گروه پروستتیک است، مثل فردوکسین و ویتامین B. گوگرد در کانیهایی مانند پیریت و یا ژیپس وجود دارد. سولفاتها مانند نیتراتها ، پس از جذب در گیاه احیا می‌شوند. در احیای گوگرد ، ابتدا گوگرد بوسیله ATP فعال می‌گردد.

نقش فسفر

فسفر در ساختارهای ماکروملکولهایی مانند اسیدهای نوکلئیک وارد می‌شود و نقش مهمی در انتقال انرژی دارد. استرفسفاتها و فسفاتهای سرشار از انرژی ، ماشین متابولیسمی یاخته‌ها را تشکیل می‌دهند. فسفر بویژه در اندامهای جوان گیاه و در دانه‌ها تجمع می‌یابد. در آخر فصل رویش ، فسفر به طرف اندامهای ذخیره‌ای مهاجرت می‌کند. فسفر به اشکال کانی و آلی در خاک وجود دارد ظرفیت جذب یونهای فسفریک توسط گیاهان برحسب گونه‌های مختلف متفاوت است.

نقش آهن

آهن به صورت دو ظرفیتی جذب می‌شود و به صورت کلیت هم جذب می‌گردد. این عنصر در ساختار هموپروتئینها مانند سیتوکرومها ، سیتوکروم اکسیداز و لگ هموگلوبین شرکت می‌کند. آهن گرچه در ساختار کلروفیل وجود ندارد ولی در سنتز آن عنصر نقش مهمی دارد. این عنصر به اشکال مختلف کانی در خاک وجود دارد.

نقش منگنز

منگنز در بعضی واکنشهای آنزیمی شرکت می‌کند. موجب فعال شدن تعدادی از آنزیمها بویژه دکربوکسیلاز و دهیدروژنازهای چرخه تری کربوکسیلیک می‌شود. این عنصر به صورت دو ظرفیتی قابل تبادل و به شکل نامحلول در خاک وجود دارد.

نقش مس

مس در ساختار سه نوع پروتئین وجود دارد و چند آنزیم را فعال می‌کند. یونهای مس در خاک به صورت کمپلکس و به شکل قابل مبادله به ماده آلی متصل‌اند.

 

 

نقش روی

روی برای فعالیت چند آنزیم مانند الکل دهیدروژناز و کربنیک انیدراز مورد نیاز است. این عنصر در خاکها به مقدار متغیر وجود دارد ولی نسبت روی قابل جذب و یون روی ضعیف است.

نقش مولیبدن

مولیبدن در تغذیه نیتروژن دخالت دارد، ماده سازنده نیترات رودکتاز است. همچنین در ساختار آنزیم نیتروژناز نیز وارد می‌شود. به شکل یونهای MoO4-2 و MoO4-1 به صورت آزاد و یا جذب شده بر روی رسها و هیدروکسیدها قابل جذب است.

نقش بور

بور در ساختار هیچ آنزیمی شناخته نشده است، و احتمال می‌دهند که در سطح دیواره و پلاسمالم عمل کند. بور ، کلیتهای کلسیم‌دار را در تیغه میانی بین یاخته‌ها پایدار می‌سازد و در سلامت غشای یاخته شرکت می‌کند.

نقش کلر

کلر در تنظیم تورژسانس بعضی گیاهان همراه با یون پتاسیم عمل می‌کند. این عنصر برای فتوسنتز ضروری است نقش آن احتمالا در انتقال الکترونها از آب به کلروفیل است.

نظرات() 
foot pain
جمعه 24 شهریور 1396 12:36 ق.ظ
Wow that was unusual. I just wrote an incredibly long comment
but after I clicked submit my comment didn't appear.

Grrrr... well I'm not writing all that over again. Anyways, just wanted to say superb blog!
http://swelteringinter99.snack.ws
جمعه 13 مرداد 1396 01:19 ب.ظ
Please let me know if you're looking for a article writer for your weblog.
You have some really good posts and I feel I would be a good asset.
If you ever want to take some of the load off, I'd really like to write some material for your
blog in exchange for a link back to mine. Please send me an e-mail if interested.
Kudos!
Jeannette
دوشنبه 9 مرداد 1396 09:16 ب.ظ
Hi there just wanted to give you a quick heads
up. The text in your article seem to be running off the screen in Chrome.
I'm not sure if this is a format issue or something to do with browser compatibility but I thought
I'd post to let you know. The design and style look great though!
Hope you get the issue fixed soon. Many thanks
Foot Issues
شنبه 7 مرداد 1396 10:46 ق.ظ
Hi everyone, it's my first go to see at this web page, and article is really fruitful
in favor of me, keep up posting these types of content.
Jolie
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 05:55 ق.ظ
I like the helpful info you provide in your articles. I'll bookmark your blog and check again here frequently.
I am quite certain I'll learn many new stuff right here!
Good luck for the next!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر

نظرسنجی

    وبلاگ را چگونه ارزیابی میکنید ؟










تبلیغات پیامکی تبلیغات پیامکی

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :