گياهان عناصر غذايي را بصورت يون از خاک جذب مي کنند. يونها مي توانند کاتيون يا آنيون باشند.

بعنوان مثال، شکل قابل جذب ازت براي گياه يون نيترات (–NO3) است. گياه توانايي جذب ازت بصورت يون نيترات (–NO3) يا يون آمونيوم (+NH4) را داراست. يا پتاسيم را بصورت (+K) و كلسيم را بصورت (+Ca2) جذب مي‌كند.

 

نام عنصر

فرم قابل جذب توسط گیاه

ازت

NO3– , NH4+

گوگرد

SO42- , SO2

فسفر

H2PO4– ,HPO42-

پتاسیم

K+

کلسیم

Ca2+

منیزیم

Mg2+

آهن

Fe2+

روی

Zn2+

مولیبدن

MoO42-

منگنز

Mn2+

بر

H3BO3 ,H2BO3–

مس

Cu2+

کلر

Cl–

نیکل

Ni2+

 

آيا فرم غير قابل جذب هميشه بدين گونه در خاك باقي مي‌ماند؟

خير، شکل غير قابل جذب هم به مرور زمان و بسته به شرايط خاک توانايي تبديل به فرم قابل جذب و قابل استفاده براي گياه را دارد. بعنوان مثال، موجودات ذره بيني خاک توانايي تبديل فسفر غير قابل جذب به فسفر قابل جذب براي گياه را دارند.

 

جذب عناصر غذايي

عناصر غذايي از طريق ريشه و برگ گياه جذب مي‌شوند. ابتدا در خصوص جذب عناصر غذايي توسط ريشه، مطالبي عنوان خواهد شد.

سه مکانيسم مهم در انتقال عناصر غذايي از خاک به سطح ريشه دخالت دارند:

  1.  جريان انبوه يا حركت توده‌اي Mass Flow.
  2. انتشار يا پخشيدگي Diffusion.
  3. تبادل تماسي.

 

1- جريان انبوه يا حرکت توده‌اي Mass Flow

حركت توده‌اي عبارت است از جريان آب به طرف ريشه بر اثر تعرق گياه كه همراه آن عناصر حل شده نيز انتقال مي‌يابند. حركت توده‌اي براي عناصري که غلظت زيادي در محلول خاک دارند و در شرايطي که تعريق گياه شدت بالايي دارد، مکانيسم غالبي است. عناصر غذایی که در خاک به صورت پویا می باشند، و یا برخی دیگر از عناصر غذایی نظیر کلسیم و نیترات عمدتا با این روش به سمت ریشه حرکت می کنند. به طور کلی 98 درصد نیتروژن، 72 درصد کلسیم، 87 درصد منیزیم و 95 درصد گوگرد با این روش حرکت می کنند.

 

2- انتشار يا پخشيدگي Diffusion

مکانيسم دوم انتشار يا پخشيدگي است. در این مکانیسم، بدليل شيب غلظتي بين خاک و سطح ريشه عناصر از خاک به سطح ريشه انتقال مي‌يابند. این نوع حرکت در مورد عناصر غیر پویا نظیر فسفات و ریز مغذی ها صادق است.

3- تبادل تماسي

بر اثر تماس بين خاک و سطح ريشه، عناصر از خاک به ريشه منتقل مي‌شوند. چون خاک و سطح ريشه داراي CEC يا ظرفيت تبادل کاتيوني هستند، عناصر به سطح ريشه جذب مي‌شوند. جذب يا Uptake اصطلاحاً به عبور يون از غشاء سلولي گفته مي‌شود. وقتي يون از غشاء سلولي عبور کرده و وارد سلول مي‌شود عمل جذب صورت ‌گرفته، به عبارت ديگر در عمل جذب، غشاء سلولي داراي اهميت خاصي است. غشاء سلول عمدتاً از دو جزء پروتئين و چربي ساخته شده است (Transmembrane Protein & Lipid bilayer). شکل خاص ساختمان سلولي يا غشاء سلولي باعث مي‌شود که يون‌ها از غشاء سلولي عبور كنند. در داخل ساختمان غشاء مولكول‌هايي وجود دارد به نام حامل يا ناقل كه در جذب يون‌ها دخالت دارند. هم‌چنين يون كلسيم در ساختمان غشاء سلولي وجود دارد كه باعث مي‌شود غشاء سلولي خاصيت نفوذ پذيري انتخابي خودش را حفظ کند.

مکانيسم‌هاي جذب يون

  1. جذب فعال Active
  2. جذب غيرفعال Passive

جذب فعال نياز به انرژي دارد ولي جذب غير فعال يا اصطلاحاً جذب فيزيکي مستقيماً نياز به مصرف انرژي ندارد.

منبع انرژي براي جذب عناصر غذايي:

بطور کلي منبع تامين انرژي در گياه ATP است. ATP در حقيقت کار ذخيره و انتقال انرژي را بعهده دارد. ATP يا آدنوزين‌تري‌فسفات طي عمل فتوسنتز و تنفس در گياه توليد مي‌شود. در جاهايي که نياز به مصرف انرژي است ATP توسط آنزيمي بنام ATP آز شکسته و تجزيه مي‌شود و انرژي خود را براي عمل جذب آزاد مي‌کند.

يون‌ها در هنگام عمل جذب بر روي هم اثر متقابل يا برهم کنش دارند. به عبارت ديگر جذب يک يون در جذب يک يون ديگر دخالت دارد و تداخل ايجاد مي‌كند. برهم کنش يا اثر متقابل ممکن است مثبت يا منفي باشد. بَرهَم ‌کُنش مثبت يا اصطلاحاً Synergism به حالتي گفته مي‌شود که جذب يک يون باعث افزايش جذب يون ديگر ‌شود. بعنوان مثال بين ازت و فسفر حالت برهم کنش مثبت وجود دارد، يعني جذب ازت باعث مي‌شود که جذب فسفر توسط گياه افزايش پيدا کند.

بَرهَم ‌کُنش منفي را اصطلاحاً َAntagonism يا حالت ضديت مي‌گويند. منظور از برهم کنش منفي اينست که جذب يک يون باعث کاهش جذب يون ديگر در گياه مي‌شود. بعنوان مثال مصرف زياد کود فسفر باعث کاهش جذب عناصري مثال روي ، آهن و منگنز توسط گياه مي‌شود.

بين روي و فسفر، آهن و روي و همچنين بين پتاسيم و کلسيم، پتاسيم و منيزيم برهم کنش منفي وجود دارد. اين مسئله مهمي در عمل جذب است.

بدليل آنکه يون‌ها در عمل جذب داراي برهم کنش هستند، نسبت بين يون‌ها در خاک به طريقي بايد حفظ شود. به عبارت ديگر يك ماده غذايي زياد مصرف نشود چرا که باعث ايجاد مشکل و تداخل در جذب ساير عناصر غذايي مي‌شود. پس عناصر بايد بشکل قابل جذب وجود داشته و بين آن‌ها هم يک نسبت مناسبي برقرار باشد تا گياه بتواند تمامي عناصر غذايي مورد نياز خود را به مقدار کافي جذب کند.

برهم ‌کنش‌هاي عناصر غذايي در چهار مرحله‌ي مختلف بوجود مي‌آيد. تداخل عناصر غذايي ممکن است:

  1. در خاک باشد؛
  2. در مرحله جذب يون باشد؛
  3. در مرحله انتقال باشد؛
  4. در محل مصرف در گياه باشد.

منظور از محل مصرف در گياه، محلي است که يون وارد فيزيولوژي گياه مي‌‌شود و در متابوليسم گياه مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

جذب برگي يا تغذيه برگي عناصر غذايي

در مباحث بالا درباره‌ي جذب عناصر غذايي توسط ريشه و با دو مكانيسم جذب فعال و جذب غيرفعال آشنا شدیم. در زیر پيرامون جذب برگي يا جذب از طريق برگ توضيحاتي ارائه داده خواهد شد.

راه‌هاي جذب برگي

  1. روزنه‌ها؛
  2. كوتيكول برگ.

روزنه ها در تبادلات گازی مدخل ورود بعضي از عناصر به داخل گياه مهم مي‌باشند. ترکيباتي مثل NO2, NH3, SO2 و گاز HF که در هوا وجود دارند بخصوص در حوالي مناطق صنعتي و شهرهاي بزرگ معمولاً از طريق روزنه‌ها وارد گياه مي‌شوند. بخشي از اين عناصر در تامين نياز گياه، مؤثر مي‌باشند.

بعنوان مثال SO2 موجود در هوا تا حدودي نياز گياه به گوگرد را تامين مي‌کند. ولي اگر غلظت اين عناصر در هوا زياد باشد موجب مسموميت در گياه مي‌شود که آثار منفي در رشد گياه دارد. آثار زيانبار منفي و سوختگي که در گياهان مشاهده مي‌شود ناشي از غلظت زياد اين ترکيبات در هوا، بخصوص در مناطق صنعتي و شهرهاي بزرگ است.

علاوه بر تبادلات گازي روزنه‌اي، جذب از طريق کوتيكول هم وجود دارد. همانند جذب از طريق ريشه، جذب برگي هم از طريق دو مكانيسم جذب فعال و جذب غيرفعال صورت مي‌گيرد. جذب فعال، جذبي است که نياز به مصرف انرژي دارد ولي در جذب غيرفعال انرژي مستقيماً مصرف نمي‌شود.

محلول ‌پاشي

محلول‌پاشي روي گياهان که اصطلاحاً تغذيه برگي نيز ناميده مي‌شود در برخي موارد از مصرف عناصر در خاک بهتر و مفيدتر است.

محلول‌ پاشي عمدتا در شرایط زیر بیشتر کاربرد پیدا می کند:

  1. شرايط نامناسب خاك؛
  2. بروز علايم كمبود

زماني که شرايط خاک نامساعد باشد، بدين صورت كه به علت بالا بودن PH خاک يا آهكي بودن خاك، کود مصرفي در خاك تثبيت شده و غير قابل استفاده براي گياه مي‌گردد. لذا در اين زمان است كه محلول‌پاشي بهترين روش مي‌باشد. مثلاً سولفات آهن را در خاک‌هاي قليايي نمي‌توان مصرف کرد زيرا بسرعت تثبيت و غيرقابل استفاده مي‌شود. پس در شرايط نامناسب خاک مي‌توان به روش محلول‌پاشي سولفات آهن را به گياه اضافه كرد. همچنين روش محلول‌پاشي، براي برطرف کردن سريع علايم کمبود در روي گياه روشي مؤثر و مفيد است.

محدوديت محلول‌پاشي

  1. همه عناصر را نمي‌توان استفاده كرد؛
  2. كل نياز گياه را نمي‌توان تامين كرد.

گاهي همه عناصر را نمي‌توان از طريق محلول‌پاشي به گياه اضافه كرد. مثلاً كود اوره را مي‌توان از روش محلول‌پاشي به گياه اضافه كرد ولي کودهاي فسفر و پتاسيم در محلول‌پاشي استفاده نمي‌شوند. معمولاً عناصر کم مصرف از طريق محلول‌پاشي براي گياه استفاده مي‌شوند. محدوديت ديگري که در مورد عناصر پرمصرف وجود دارد بالا بودن نياز گياه است. به عبارت ديگر نمي‌توان كل نياز گياه را از طريق محلول‌پاشي تامين کرد. براي اين منظور يا بايد غلظت عنصر را خيلي بالا گرفت، که موجب سوختگي گياه مي‌شود يا اينکه دفعات محلول‌پاشي را زياد کرد که از نظر اقتصادي زيان‌آور و مشکل‌آفرين مي‌باشد. در مجموع، در بعضي موارد محلول‌پاشي بهتر بوده و در موارد ديگر مصرف عناصر در خاک ثمربخش مي‌باشد. اما كلاً مصرف توأم، محلول‌پاشي و تغذيه از خاك نتيجه بهتري دارد.

نكات مهم در محلول‌پاشي يا تغذيه برگي

غلظت عنصر غذايي؛ بعنوان مثال محلول کودي اوره را با غلظت ۵ در هزار تهيه (5 گرم كود اوره در 1000 گرم آب) و روي گياه مي‌پاشيم و در صورتيکه غلظت محلول حاصل زياد باشد برگ‌هاي گياه مي‌سوزند. عناصر کم مصرف مانند کود آهن و سکوسترين آهن با غلظت يک در هزار تهيه مي‌‌شوند. قابل ذکر است که غلظت مناسب، غلظت يک در هزار است .

افزودن ماده خيس ‌کننده در سطح برگ؛ معمولاً به محلول کودي تهيه شده ماده‌اي بنام مويان با غلظت يک دهم تا يک در هزار اضافه مي‌شود. تا محلول کودي سطح برگ را خيس کرده و عمل جذب بهتر صورت گيرد.

زمان محلول‌پاشي؛ نبايد محلول پاشي را در ظهر يا مواقعي که هوا خيلي گرم است انجام داد زيرا به دليل گرماي زياد محلول کودي تبخير شده و غلظت آن افزايش پيدا مي‌کند و ايجاد سوختگي مي‌كند. بهترين زمان براي محلول‌پاشي، صبح زود يا غروب است يعني زماني که دماي محيط بالا نيست.

در بارندگي بهتر است محلول پاشی انجام نشود؛ زیرا بارش باران باعث شسته شدن محلول پاشيده شده مي‌شود و فايده‌اي نخواهد داشت.

 

منبع: The Soils of IRAN