نقش عناصر غذایی در گیاهان

نقش عناصر غذایی در گیاهان به اختصار

۱۶خاک تامین کننده اکثر عناصر غذایی مورد نیاز گیاه میباشد. به جز کربن، اکسیژن و هیدروژن که عمدتاً از طریق آب و هوا تامین میشود، منبع اصلی بقیه عناصر غذایی مورد نیاز گیاه محلول خاک میباشد عناصر غذایی مورد نیاز گیاه به سه دسته تقسیم میشوند:
۱- عناصر مضر
۲- عناصر مفید
۳- عناصر لازم یا ضروری
عناصر مضر (Non-essential Elements) عناصری هستند که برای رشد و نمو گیاه زیان آورند و حتی در برخی موارد غلظت‌های کم این عناصر می‌تواند موجب کاهش قابل توجهی در عملکرد و رشد گیاه گردد.از جمله این عناصر می‌توان 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 می‌شوند به عنوان مثال سدیم برای چغندر قند، سیلیس برای برنج، جو، نیشکر و تا حدودی برای گوجه فرنگی، کبالت برای تثبیت بیولوژیکی نیتروژن توسط ریزوبیوم‌ها و جلبک‌های سبز و آبی خاصی مفید می‌باشد.
عناصر لازم یا ضروری (Essential Elements)
براساس معیارهای فوق تا کنون ۱۶ 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 (۶۰ تا ۹۰ درصد ) را تشکیل می‌دهند و کمبود آنها به جز در مورد کمبود آب دیده نمی‌شود. سه عنصر فوق همراه با شش عنصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم (عناصر کودی) ، کلسیم و منیزیم (عناصر آهکی) و گوگرد عناصر غذایی پر مصرف برای گیاهان هستند. و هفت عنصر دیگر یعنی آهن، منگنز، روی، مس، بر، مولیبدن و کلر عناصر غذایی کم مصرف یا ریز مغذی هستند. تفاوت این دو دسته در مقدار نیاز گیاهان به آنها است، اما ریز مغذی‌ها علی رغم نیاز کم، جایگاه ویژه‌ای در تولیدات کشاورزی دارند.

 

 

نقش عناصر غذایی در گیاهان

 

  • عناصر پر مصرف یا اولیه

عناصر پرمصرف یا ماکروالمنت یا عناصر اولیه شامل نیتروژن، فسفر و پتاسیم می باشد. این عناصر بیشترین مواد مورد نیاز در برنامه تغذیه محصولات کشاورزی می باشد.

نیتروژن (N):

  • ضروری برای ساخت آمینو اسید ها که سازنده پروتئن ها هستند.
  • ضروری برای فرایند تقسیم سلولی که برای رشد بسیار مهم است.
  • دخالت مستقیم در فتوسنتز
  • به عنوان بخشی از ویتامین ها
  • کمک به ساخت کربوهیدرات ها
  • تاثیر بر واکنش های انرژی زا در گیاهان

مهم ترین و پر کاربرد ترین عنصر گیاه است. در کلروفیل سازی، ساخت اسید آمینه و پروتین، تولید انژی برای سلول ها ، رشد رویشی گیاه و رسیدگی محصول موثر است.

در اثر کمبود ازت گیاه رنگ پریده شده و برگ های مسن به رنگ سبز متمایل به زرد روشن در می ایند؛ برگ ها ی جوان کوچک شده و شاخه های جدید لاغر می شوند؛ در شدت گرفتن آن برگ ها به رنگ زردریال قرمز ریال ینفش متمایل به قرمز در آمده و به اصطلاح خزان میکنند. میوه ها خاردار شده و زردی عمومی در قسمت پاین گیاه مشاهده می شود.

در اث مسمومیت یا زیاد بودن نیتروژن ساقه ضخیم و کلفت شده برگ ها سبز تیره میشوند و فاصله میانگره ها کم و رشد جوانه انتهایی متوقف می شود؛ در گیاهان آپارتمانی علایمی شبیه به کمبود نور ظاهرمی شود( زردی برگ، علفی شدن گیاه)

 

فسفر (P):

  • دخالت در فتوسنتز، تنفس، ذخیره سازی و جابجایی انرژی، تقسیم سلولی و بزرگ شدن سلول
  • جلوانداختن تشکیل و رشد ریشه ها
  • بهبود کیفیت میوه ها، سبزی ها و دانه ها
  • نقش پایه ای در تشکیل دانه ها (بذر ها)
  • کمک به زنده ماند گیاه در شرایط سخت زمستانی
  • افزایش تاثیر استفاده از آب
  • تسریع در رسیدن میوه ها

فسفر در کلیه فعالیت های حیاتی گیاه نقش دارد از جمله تولید ریشه، تلقیح گل ها، انتقال انرژی و باعث کم شدن و رفع تنش می شود.

علایم کمبود فسفر و ازت شبیه به هم هستند. توقف یا کم شدن رشد اندام هوایی گیاه، تشکیل نشدن شاخ و ساقه جانبی، ریزش برگ های پیر، کوتاه و باریک و خشبی شدن برگ های جوان، کم شدن تعداد برگ، کاهش حصول، کاهش خاصیت انبار داری؛ علایم ویژه آن برگ ها سبز تیره متمایل به آبی یا بنفش می شوند و گیاه کوتوله می شود. در شدت گرفتن آن رگ برگ ها در برگ پیر مشبک و قهوهای رنگ پریده می شوند.

 

پتاسیم (K):

  • سوخت و ساز کربوهیدرات ها و شکستن و جابجایی نشاسته
  • افزایش فتو سنتز
  • افزایش تاثیر استفاده از آب
  • ضروری برای ساخت پروتئین
  • مهم در تشکیل میوه
  • فعال سازی آنزیمها و کنترل واکنش آنها
  • بهبود کیفیت میو ها و دانه ها
  • بهبود مقاومت به سرما
  • افزایش مقاومت به بیماری ها

نقش پتاسیم انتقال مواد، جذب آب، مقاومت گیاه به انواع تنش، آفت و بیماری، تولید قند و بالابردن خاصیت انبار داری محصول.

سوختگی کنار برگ ها ی پیر، توقف رشد عمومی گیاه از علایم کمبود پتاسیم است.

 

  • عناصر غذایی میان‌مصرف:

عناصر میان مصرف شامل گوگرد، منیزیم و کلسیم می باشد.برای بیشتر محصولات کشاورزی این عناصر کمتر از ماکروالمنتها مورد نیاز است.

منیزیم (Mg):

  • عنصر کلیدی در ساخت کلروفیل (سبزینه)
  • بهیود بهره بردای و جابجایی فسفر در گیاه
  • فعال کننده و بخشی از آنزیمها
  • افزایش بهره بردای از آهن توسط گیاه
  • تاثیر در زودرسی و با هم رسیدن میوه ها

منیزیم در ساخت کلروفیل، روغن، تنظیم جذب فسفر، تولید قند و هیدرات کرن، تنظیم فعالیت آنزیم ها، تنفس سلولی نقش دارد .

زردی بین رگ برگ در برگ های پیر و ریزش آنها علامت کمبود منیزم است.

 

کلسیم (Ca):

  • به کار رفتن در تشکیل و تقسیم سلولی به صورت مداوم
  • دخالت در سوخت و ساز نیتروژن
  • کاهش تنفس گیاه، کمک به جابجایی فتوسنتز از برگ ها به میوه ها
  • افزایش تشکیل میوه (fruit set)
  • ضروری برای بزرگ شدن مغز بادام زمینی
  • افزایش فعالیت میکروبی

کلسیم در دیواره سلولی وجود دارد باعث استحکام و تقسیم سلولی و در نهایت رشد گیاه می شود.

لوله ای شدن برگ ها، قهوه ای شدن ریشه، پوسیدگی غنچه و غنچه میری، توقف رشدبوت، شکننده شدن ساقه، ضخیم و کوتاه و شدن ریشه، بی شکلی و بی مزگی میوه، تغییر فرم گل و برگ علایم کمبود آن است.

 

گوگرد (S):

  • به عنوان بخشی از اسید های آمینه
  • کمک به گسترش آنزیمها و ویتامین ها
  • افزایش تشکیل گره ها در خانواده لگوم ها
  • کمک به تشکیل دانه
  • کمک به تشکیل کلروفیل

نقش در گیاه تولید اسیدآمینه و پروتئین ؛تاثیر مثبت بر بو مزه و رنگ .

در صورت کمبود رشد گیاه ناقص میشود، زردی سرتاسری گیاه حتی در برگ های جوان، دمبرگ ها به رنگ قرمز متمایل به صورتی در آمده و برگ و دمبرگ پیچ میخورند، ساقه گیاه کوتاه،نازک و چوبی می شود، تعداد برگ ها کم شده و برگ کوچک و قرمز می شوند؛ برگ جوان زرد شده و برگ های پیر بد شکل و کج و پوسیدگی بر روی برگ ها ایجاد می شود.

 

  • عناصر کم ‌مصرف:

عناصر ریزمغذی یا میکروالمنت ها یا کم مصرف شامل آهن، منگنز، بور، مس، مولیبدن، کلر و روی می باشد. این عناصر غذایی به مقدار خیلی کم برای گیاهان به کار برده می شود ولی این عناصر برای تولید محصولی سودآور به اندازه بقیه عناصر مهم می باشد. بویژه این عناصر به عنوان فعال کننده بسیاری از کارکرد های گیاه در پشت صحنه عمل می کنند.

آهن (Fe):

  • افزاینده تشکیل سبزینه
  • کارکرد به عنوان حامل اکسیژن
  • دخالت در تقسیم سلولی و رشد

تولید کلروفیل و نقش اساسی در انتقال الکترون و تولید انرژی نقش این عنصر بسیار مهم برای رشد گیاهان است.این عنصر بی تحرک است .

علایم کمبود آهن عبارتند از کاهش کلروفیل در نتیجه زردی برگ و کم شدن فتوسنتز در برگ های جوان انتهای بوته؛ رنگ پریدگی بین رگبرگ ها خود رگبرگ به سبز یا سفید است.

مسمومیت با آن علایم کمبود منگنز را نشان می دهد.

 

روی (Zn):

  • کمک به ساخت هورمون ها و سیستم آنزیمی
  • ضروروی برای ساخت سبزینه
  • ضروری برای تشکیل کربوهیدرات
  • ضروروی برای تشکیل نشاسته
  • کمک به تشکیل دانه

از عوامل مهم در رشد گیاه است و به عنوان سازنده و کاتالیزور آنزیم ها عمل می کند، در ساخت و تجذیه پروتئن نقش مهمی دارد.

ریزش برگ قبل از موعد ( اکسین کم می شود)، ریزش میوه و گل، کم شدن تعداد جوانه، کم شدن تعداد جوانه و کچلی و موج دار شدن برگ ها در سرشاخه ها از علایم کمبود روی است.

در خاک شنی و آهکی کمبود روی زیاد است. علایم در زمان گلدهی بروز میکنند.

 

منگنز (Mn):

  • عملکرد به عنوان بخشی از سیستمهای آنزیمی معین
  • کمک به ساخت سبزینه
  • افزایش در دسترس قرار گرفتن فسفر و کلسیم

در کلروفیل سازی، فتوسنتز و انتقال الکترون نقش دارد.

در صورت کمبود علایمی شامل زردی بین رگ برگ در برگ های جوان قسمت بالای بوته ( قسمت نوک و حاشیه برگ سبز و قسمت وسط برگ زرد می شود ) و کوتاهی قد گیاه را نشان می دهد؛ سوختگی کنار بزگ ها و قسمت میانی برگ و کاهش رشد و گلدهی از علایم دیگر کمبود منگنز است.

مسمومیت با منگنز باعث تولید لکه های زرد و سبز کم رنگ بین رگ برگ ها در برگ های اولیه و ارغوانی شدن ساقه ها میشود.

 

مولیبدن (Mo):

  • مورد نیاز برای تشکیل آنزیم نیترات ردوکتاز (Nitrate reductaz) که نیترات را در گیاه به آمونیوم تبدیل می کند.
  • کمک به تشکیل گره در لگومها
  • مورد نیاز برای تبدیل فسفات نا ارگانیک به فرم ارگانیک در گیاهان

مولیبدن در خاک‌ به مقدار بسیار اندک وجود دارد و  به مقدار بسیار کمی ‌نیز مورد نیاز گیاه است .جذب سطحی مولیبدن به pH خاک بستگی دارد و در pH حدود ۷ یا بالاتر کم است اما با پائین آمدن pH زیاد می‌شود، بعبارت دیگر کمبود مولیبدن بیشتر در خاک‌های اسیدی دیده می‌شود و از این جهت با دیگر عناصر کم مصرف که کمبود آن‌ها بیشتر در خاک‌های قلیائی دیده می‌شود، تفاوت دارد. بعبارت دیگر کمبود این عنصر در خاک‌های خشک و نیمه خشک مشاهده نشده است.
کمبود مولیبدن علائمی شبیه کمیود ازت و آهن تولید می کند و زیادی مولیبدن ممکن است باعث سمیت گیاه شود.
نقش مولیبدن در تغذیه گیاهی:
– ضروری برای سوخت‌ و ساز ازت
– ضروری برای تشکیل کلروفیل
– مؤثر در ساخت‌ و ساز فسفر و آهن
علائم کمبود مولیبدن:
– کاهش رشد گیاه
– کاهش سطح برگ
کمبود مولیبدن همراه با عوامل زیر تشدید می‌گردد:
– خاک‌های با PH کم (محیط اسیدی)
– خاک‌های با مواد آلی کم

 

بور (B):

  • ضروری برای تندش جوانه زنی دانه گرده و رشد لوله های گرده
  • ضروری برای تشکیل دانه و دیواره سلولی
  • زود رس کردن
  • ضروری برای جابجایی شکر
  • تاثیر در نیترژن و کربوهیدرات

تکثیر و فعالیت ریشه ها، رشد مریستم انتهایی، تقسیم سلولی بافت ها و تمایز سلولی، تشکیل جوانه برگ و گل، تولید قند و هیدروکربن و انتقال آنها، تنظیم تنظیم و هدایت آب در سلول، انتقال کلسیم در سلول گیاه و تنظیم نسبت کلسیم به پتاسیم از نقش های بور در گیاه است.

چون عنصر بی تحرک است علایم در برگ های جوان ظاهر می شود. توقف رشد جوانه انتهایی، کم رنگ شدن برگ جوان در قسمت قاعده و نوک برگ، سیاه شدن جوانه رویشی، کاهش فاصله میانگره و کوتولگی، تراکم و کوچک شدن برگ های در سر شاخه ها و سیاه شدن نوک ریشه از علایم کمبود آن است.

کمبود بور در خاک قلیایی با فسفر زیاد بسیار شایع است.

مسمومیت با بور علایمی شامل توقف رشد، فنجانی شدن برگ ها، زرد شدن زود هنگام برگ های پیر، کوچک ماندن برگ های جوان دارد.

 

مس (Cu):

  • کاتالیز کننده بسیاری از فرایند های گیاهی
  • نقش اصلی در فتوسنتز
  • نقش اصلی درمراحل بازتولیدی
  • نقش غیر مستقیم درساخت سبزینه
  • افزایش دهنده محتوای شکر
  • تاثیر در خوشرنگی
  • بهبود دهنده مزه و کیفیت میو ها

در تولید کلروپلاست، تنظیم فعالیت آنزیمی و انتقال الکترون نقش دارد. مس رنگ، بو و مزه گیاه را تحت تاثیر قرار میدهد و موجب درخشندگی گل ها می شود؛ اما زیادی استفاده ازآن منجر به مسمومیت و مرگ گیاه می شود. مس خاصیت قارچ کشی بالایی دارد.

کمبود مس علایمی شامل پلاسیدگی و ریزش یرگ انتهایی، کوچکی و سوختگی برگ ها، توقف یا کاهش رشد، لکه های زرد روی برگ های بالغ و برنزی شدن برگ ها، کاهش تعداد میوه و گل دارد.

 

کلر(Cl):

  • تنظیم کننده زودرسی برخی غلات در برخی خاکها
  • دخالت در جذب فسفر

کلر یک عنصر گازی است که به صورت یون – Cl توسط گیاه جذب میشود، 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 و علاوه بر تنظیم اسمزی، نقش بیوشیمیایی در گیاه دارد. کلر برای آزاد کردن اکسیژن به هنگام فتوسنتز لازم است و کمبود کلر باعث پژمردگی گیاه می گردد.
به دلیل پویایی زیاد یون کلر و قابل تحمل بودن غلظت‌های بالای آن ظاهراً یونی مناسب جهت حفظ تعادل بار الکتریکی زمانی که کاتیون هایی نظیر + K از غشای سلولی انتقال می یابند، می باشد. نیاز گیاهان به کلر برای فعالیت های بیوشیمیایی بندرت بیش از ۱۰۰ میلی گرم در کیلوگرم ماده خشک گیاهی می باشد، هر چند کلر معمولاً در غلظت های خیلی زیاد ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ میلی گرم در کیلوگرم وجود دارد.
علائم کمبود:
مانند سایر عناصر، علائم کمبود این عنصر از گیاهی به گیاه دیگر متفاوت است، پژمردگی نوک پهنک برگ و سپس سبز زردی، برونزه شدن و بافت مردگی متداولترین علایم کمبود کلر هستند. همچنین محدود شدن رشد ریشه همراه با ریشه‌های جانبی و ضخیم و کوتاه و سرچماقی شدن از ویژگی‌های کمبود کلر می باشد. در جو ممکن است برگها به صورت لوله ای، و پیچیده طویل تر از برگهای طبیعی و دارای رشد کمتر و نسبت به برگهای طبیعی شکننده تر گردند. در سیب زمینی رنگ برگها، سبز روشن شده و دارای ظاهری زبر و خشن می شوند (با برآمدگی های عمودی در سطح بالایی). در درخت نارگیل با کمبود کلر، برگهای پیر زردرنگ و یا دارای پیسه (Mottling ) نارنجی می شوند و نوک و کناره برگها خشک می شود.
سمیت:
سمیت کلر مانند سمیت بر میباشد، نوک و حاشیه برگها سوخته می شود و در مسمویت های شدید بافت‌های مرده در نوک برگ در تابستان زیاد شده تا حدی که نصف یا بیشتر قسمت  انتهایی برگ می‌میرد. به دلیل شباهت بین مسمومیت کلر و بور تجزیه برگ در زمان بروز علائم قابل اهمیت است.
در بحث سمیت کلر با افزایش میزان این عنصر در آب آبیاری مسمومیت ایجاد میشود.  اما اگر عامل سمیت در خاک باشد با آبشویی میتوان اثرات آن را کم کرد.

 

علاوه بر ۱۳ عنصر یاد شده در بالا گیاهان به عناصر کربن، هیدروژن و اکسیژن نیز نیاز دارند که آنها را از هوا و آب دریافت می نمایند.

دیدگاه شما