نقش تغذیه ای عناصر ریز مغذی در گیاهان

عناصر کم نیاز یا ریز مغذی ها شامل آهن(Fe)، روی(Zn)، منگنز(Mn)،مس(Cu)، بور(B)، مولیبدن(Mo)  و کلر(Cl) ، که گیاهان به مقادیر نسبتا کم، اما ضروری نیازمند هستند.

مقدار و وظیفه عناصر ریز مغذی در گیاه

عناصر ریز مغذی نقش مهمی در رشد و نمو گیاهان دارند. متابولیسم گیاه، سنتز کلروفیل، تولید کربوهیدرات ها، رشد و نمو میوه و بذر توسطریز مغذی ها انجام می شود. عناصر کم نیاز مانند کلر، مس، آهن و منگنز در فرآیندهای مختلف مربوط به فتوسنتز شرکت می کنند، بنابراین کمبود آنها باعث کاهش کلروفیل و نهایتا کاهش رشد و نمو گیاه خواهد شد. عناصر مس، آهن، منگنز،آهن) سیستم های مختلف آنزیمی را فعال می کنند و مولیبدن انحصارا برای فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز است. بور تنها عنصری است که نه تنها در فعالیت های آنزیمی و فتوسنتز شرکت میکند بلکه در سیستم زایشی و انتقال کربوهیدراتها نیز موثر است.

نقش بور در گیاه

بور در سنتز یکی از بازهای RNA به نام اوراسیل و در فعالیت های سلولی شامل موارد تقسیم، تمایز، بلوغ و در تنفس و رشد آن نقش دارد. استفاده از بور در مرحله گلدهی باعث افزایش رشد گرده و  پایداری لوله گرده می شود. در گیاه بور نسبتا غیر متحرک بوده و عمدتا در آوند چوبی حرکت می کند.

از آنجاییکه عمده بور موجود در محلول خاک به صورت یونیزه شده است، بنابراین عمدتا از خاک آبشویی می گردد. آبشویی یکی از روش هایی است که میتواند بور را از سطح الارض خاک به قسمت تحت الارض آن انتقال دهد. بهترین محدوده pH محلول خاک برای جذب بور حدود ۵/۵ تا ۷ است. بور در خاک به روش توده ای و انتشار حرکت می نماید.

علائم کمبود بور: علائم کمبود بور در خاک های خشک دیده می شود.  بور خود را با اختلال در رشد مریستم ها نشان می دهد که نهایتا موجب گل سوزی و یا ریزش گل می شود. ساقه و برگ ها شکننده شده و در شرایط خشک ،کمبود بور باعث تاخیر در گلدهی می گردد.

نقش مولیبدن در گیاه

مولیبدن یکی از اجزا دو آنزیم عمده نیتروژناز و نیترات ردوکتاز است. در تثبیت نیتروژن ، نیتروژناز در تبدیل نیتروژن مولکولی به نیتروژن آلی نقش دارد و آنزیم نیترات ردوکتاز در تبدیل نیترات به آمونیوم نقش دارد. بنابر این اگر ازت مصرفی به شکل آمونیوم بکار رود، از نیاز برای مولیبدن کاسته می شود. فرم قابل جذب برای  گیاهان  به صورت مولیبدات است که قابلیت جذب آن به ازای افزایش هر واحد pH خاک ۱۰ برابر زیاد می شود. در خاک مولیبدن به شدت  توسط اکسید های آهن و آلومینیوم جذب می شود.

علائم کمبود مولیبدن در گیاه: علائم کمبود مولیبدن شبیه علائم کمبود ازت می باشد. برگ های پایینی و وسطی کلروز شده و در بعضی از حالات حاشیه برگ پیچیده و از تشکیل گل و ریشه کاسته می شود.

نقش مس در گیاه

مس در متابولیسم پروتئین و کربوهیدراتها و همچنین در تثبیت ازت نقش دارد. یکی دیگر از وظایف مس این است که به عنوان قسمتی از آنزیم های احیا کننده مولکول اکسیژن عمل می کند. به طور کلی کمبود مس به ندرت پیش می آید چون نیاز مس در گیاهان خیلی پایین است. اکثر خاک ها قادرند که مس را در محلول خاک به حد کافی نگه دارند تا حتی افزایش pH خاک تاثیر بر جذب آن نداشته باشد.

علائم کمبود مس در گیاه: کاهش یا توقف رشد و یا از بین رفتن برگ های جوان و نکروز شدن مریستم انتهایی از علائم کمبود مس می باشد.

غلظت زیاد مس سبب کمبود آهن و بروز کلروز می شود. ممکن است رشد ریشه کاسته شده و تشکیل ریشه های جانبی نیز متوقف می شود.

نقش آهن در گیاه

آهن یکی از مهمترین اجزا سیستم آنزیمی گیاه است و نفش بسزایی در مسیرهای مختلف فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در گیاهان دارد. به عنوان جزء بسیاری از آنزیم های حیاتی مانند سیتوکروم زنجیره انتقال الکترون عمل می کند.  بنابراین در سنتزکلروفیل نقش دارد و برای حفظ ساختار و عملکرد کلروپلاست ضروری است. آهن یکی از اجزا پروتئین فرودوکسن بوده و برای تولید انرژی(NADP) لازم می باشد. آهن در بسیاری از عملکرد های گیاه مانند متابولیسم گیاه، تولید کلروفیل ، انتقال انرژی، تثبیت نیتروژن، تنفس گیاه نقش دارد.آهن در سنتز پروتئین و رشد نوک ریشه نقش دارد. آهن بسیار واکنش پذیر است بنابر این به صورت کلات شده استفاده می شود. کلات مولکولی است آلی که یون های آهن از طریق پیوند لیگاند به آن متصل است تا در دسترس گیاه قرار گیرد.

علائم کمبود آهن: گیاهان برای مقاله با کمبود آهن دو راهکار دارند . ۱.با تولید یون هیدروژن توسط ریشه محیط اطراف ریشه را اسیدی و حلالیت آهن موجود در خاک را افزایش میدهد. ولی در شرایط آهکی یون هیدروژن خنثی می گردد.۲. گیاهان برای مقابله با کمبود آهن سیدروفورها(عامل کلات کننده) را تولید و ترشح میکند. وجود میکروارگانیسم ها جهت تولید ترکیب آهن و سیدروفورها لازم است.  عدم تعادل بین حلالیت آهن در خاک و نیاز گیاه به آهن از علل اصلی کمبود آهن است. علائم کمبود آهن ابتدا در جوانترین برگ ها ظاهر می شود بارزترین علائم کمبود آهن، کلروز بین رگبرگی در برگ های جوان است. در شرایط قلیایی (افزایش Ph) و جاییکه کربنات کلسیم فراوان است آهن بی حرکت می شود.

نقش روی در گیاه

عنصر روی در فتوسنتز و متابولیسم کربوهیدرات ها و سنتز هورمون رشد(IAA) نقش دارد. سطوح بالای روی، توانایی گیاهان را برای جذب کلسیم برای ساختن سلول های گیاه افزایش می دهد. با افزایش pH بستر جذب آن کاهش می یابد. همچنین قابلیت جذب روی با افزایش فسفر خاک پایین می آید.

علائم کمبود روی: همزمان در برگ های جوان و پیر نشان میدهد. در کمبود روی رشد میانگره و برگ متوقف می شود رشد اولیه میوه ها یا غده ها تحت تاثیر روی است برگ های جوان کوچکتر می شود. گلدهی و میوه دهی ضعیف می گردد. با افزایش شدت کمبود رشد برگ و گیاه کاسته شده و برگ ها خشک شده و می ریزند.

نقش منگنز در گیاه

منگنز  جهت تنظیم بسیاری از فعالیت های سیستم آنزیمی ،سنتز اسید های نوکلئیک و متابولیسم  هورمون گیاهی( اکسین) لازم و ضروری است. در افزایش جوانه زنی، گلدهی و میوه دهی نقش دارد. فرم قابل جذب در گیاهان به صورت یون Mn+2  است و در دمای پایین و تنش های رطوبتب جذب آن را کاهش میدهد. عنصر ریز مغذی منگنز باعث افزایش مقاومت گیاه به سرما، مقاومت به بیماری ها و افزایش کیفیت محصول می گردد.

علائم کمبود منگنز: خطوط زرد و لکه های نامنظم قهوه ای روی برگ ها دیده می شود. کمبود منگنز با کاهش یا توقف رشد همراه با لکه های سبز روشن بین رگبرگ ها در برگ های ( جوان) تازه بالغ شده دیده می شود.

نقش کلر در گیاه

کلر در فتوسنتز( در فتوسیستم دو ) در آزاد شدن اکسیژن نقش دارد.کلر در افزایش پتانسیل اسمزی نقش داشته و بدین ترتیب باز و بسته شدن روزنه ها و آبگیری سلول ها را تحت تاثیر قرار می دهد. در گذشته روی سمیت کلر زیاد بحث می شد ولی تحقیقات نشان میدهد که کلر تا حد بسیار زیاد در گیاه می تواند تجمع یابد و علت اصلی مسمومیت وجود سدیم است.

فرم قابل جذب کلر به صورت آنیونCl  در محلول خاک است با  آنیون های دیگر مثل نیترات و سولفات برای جذب رقابت میکند.

علائم کمبود کلر: به صورت پژمردگی و کلروز ظاهر می شود.کمبود کلر در گیاهان به طور عمومی شایع نیست.

منابع کودی: مصرف کودهایی مثل کلرید پتاسیم و یا کلری که در سایر کودها یافت می شود برای برطرف کردن نیاز آن کافی است. مصرف کلر به عنوان کود برای گیاه لازم نیست.

تاثیر عوامل محیطی در جذب عناصر ریز مغذی

دما: در دسترس بودن اکثر عناصر ریز مغذی تحت تاثیر دمای محیط ریشه است. به این نحو که در دمای پایین فعالیت ریشه و همچنین فعالیت میکروبی خاک کاهش می یابد و سرعت انحلال و انتشار عناصر غذایی کم می گردد. دمای پایین خاک کاهش رشد ریشه و افزایش HCO3 را در بر دارد. دمای مطلوب محیط اطراف ریشه در حدود ۲۱ تا ۲۳ درجه سانتی گراد است. هر چند که برخی منابع دمای ۱۸ درجه سانتی گراد را نیز دمای مطلوب ذکر کرده اند.

 pHخاک:  تغییرات پی اچ خاک یکی از عوامل مهم در جذب عناصر ریز مغذی است.  پی اچ خاک بر حلالیت ، غلظت در محلول خاک، شکل یونی و تحرک پذیری عناصر ریز مغذی تاثیر می گذارد.  در محیط هایی با پی اچ بالا (شرایط قلیایی) جذب عناصر آهن، روی، منگنز و مس کاهش یافته ولی جذب عنصر مولیبدن افزایش می یابد.  با کاهش پی اچ( شرایط اسیدی) جذب عنصر مولیبدن کم می شود.  بور تنها ریز مغذی است که به عنوان یک مولکول غیر یونیزه  در محدوده پی اچ  ۷ در دسترس گیاهان قرار دارد. بنابر این لازم است قبل از کشت در گلخانه، آزمایش آب و آزمایش خاک انجام شود تا وضعیت پی اچ خاک و آب مورد بررسی قرار گیرد.

رطوبت: میزان رطوبت بستر یکی از عوامل بسیار مهم در جذب عناصر غذایی است. با کاهش رطوبت خاک، عناصر ریز مغذی به ذرات کلوئیدی سطح خاک چسبیده و در نتیجه بی حرکت می شوند. زهکش نامناسب و رطوبت بیش از حد میزان انتشار اکسیژن کاهش می یابد و جذب منگنز کم می شود در حالت خفگی ریشه جذب آهن دچار اختلال شده و گیاه علائم کمبود آهن را نشان میدهد. بالا بردن ماده آلی خاک موجب تهویه بهتر بستر می شود. بهتر است با روش های نوین آبیاری میزان رطوبت خاک را در حد ظرفیت زراعی(FC) نگه داشت. در این شرایط رطوبت به گونه ای است که آب آزاد وجود ندارد و هوا به اندازه کافی در بستر جریان دارد.

نوع بافت خاک: خاک های رسی حرکت مواد غذایی را محدود می کند. خاک های شنی مواد غذایی را در خود نگه نمی دارد. خاک هایی با مواد آلی کم ممکن است با کمبود مولیبدن همراه باشند. خاک هایی با مواد آلی زیاد ممکن است منگنز، مس و روی قابل دسترس کمی داشته باشند. شخم زدن عمیق می تواند دسترسی به مواد غذایی را افزایش دهد.