کمبود و سمیت مواد مغذی

گیاهان برای انحام وظایف روزمره بافت های خود و رشد به مواد مغذی احتیاج دارند. دامنه کفایت برای گیاه محدوده ای است که در آن مقدار عناصر غذایی برای برآوردن نیازهای غذایی گیاه و به حداکثر رساندن رشدضروری می باشد(شکل 1).

 شکل 1- ارتباط بین رشد و سلامتی گیاه و مقدار عناصر غذایی قابل جذب

 پهنای این محدوده به گونه های گیاهی و ماده مغذی خاص بستگی دارد. میزان مواد مغذی خارج از محدوده کفایت برای گیاه باعث می شود که رشد و سلامت کلی محصول به دلیل کمبود یا مسمومیت کاهش یابد. کمبود مواد مغذی زمانی اتفاق می افتد که یک ماده مغذی ضروری به اندازه کافی برای تأمین نیازهای گیاه در حال رشد در دسترس نباشد. مسمومیت زمانی اتفاق می افتد که یک ماده مغذی بیش از نیاز گیاه باشد و رشد یا کیفیت گیاه را کاهش دهد. کمبود مواد مغذی رایج در مونتانا و وایومینگ ازت (N) و فسفر (P) به همراه برخی از کمبودهای عناصر دیگر نظیر پتاسیم (K) ، گوگرد (S) ، بور (B) ، کلرید (Cl) ، مس (مس) ، آهن (Fe) ) ، منگنز (Mn) و روی (Zn) است.

سمیت مواد مغذی نسبت به کمبود آنها کمتر معمول است و به احتمال زیاد در نتیجه استفاده بیش از حد کودهای شیمیایی یا کود حیوانی رخ می دهد. سه ابزار پایه برای تشخیص کمبود مواد مغذی یا سمیت آن عبارتند از:

1) آزمایش خاک 

2) تجزیه آزمایشگاهی گیاه 

3) مشاهدات بصری در مزرعه. 

هر دو آزمایش خاک و گیاه، آزمون های کمی هستند که غلظت عناصر موجود در خاک یا گیاه را با دامنه کقابت عناصر برای یک محصول خاص را مقایسه می کنند. از طرف دیگر ، مشاهده بصری ارزیابی کیفی است و مبتنی بر علائمی مانند توقف رشد یا زردی برگ ها است که در نتیجه تنش ناشی از مواد مغذی رخ می دهد.

علامت های بصری به عنوان ابزار تشخیص

تفسیر علائم بصری کمبود عناصر غذایی و مسمومیت آنها در گیاهان ممکن است دشوار باشد و تجزیه آزمایشگاهی گیاه یا خاک برای تأیید تنش مواد مغذی ضروری است. اقدامات احتیاطی در شناسایی علائم تنش ناشی از مواد مغذی شامل موارد زیر است: 

1- بسیاری از علائم مشابه به نظر می رسند. به عنوان مثال ، علائم کمبود ازت و گوگرد بسته به مرحله رشد گیاه و شدت کمبود می تواند بسیار شبیه باشند.

2- کمبودها و یا مسمومیت های چندگانه می تواند به طور همزمان رخ دهند. بیشتر از یک کمبود یا مسمومیت می تواند علامت هایی را ایجاد کند ، یا احتمالاً فراوانی یک ماده مغذی می تواند کمبود ماده دیگر را القا کند (به عنوان مثال فسفر بیش از حد باعث کمبود روی می شود).

3-  گونه های زراعی و حتی برخی ارقام یک گونه ، دارای توانایی های متفاوتی در سازگاری با کمبود  و مسمومیت مواد مغذی هستند. به عنوان مثال ، ذرت نسبت به جو حساسیت بیشتری در مقابل کمبود روی دارد و حتی کمبود روی را با وضوح بیشتری نشان می دهد .

4- علائم کمبود کاذب (اشتباه) (علائم بصری که مشابه علائم کمبود مواد مغذی به نظر می رسد): عوامل بالقوه ای سبب کمبودکاذب می شوند عبارت اند از بیماری ، خشکسالی ، آبیای زیادی، ناهنجاری های ژنتیکی ، زیاده روی در استفاده از علف کش ها و سموم دفع آفات ، حشرات و فشردگی خاک می شود. 

5. گرسنگی پنهان: گیاهان ممکن است بدون نشان دادن مدارک بصری، دچار کمبود مواد مغذی شده باشند. 

6. علائم میدانی (در مزرعه) متفاوت از علائم "ایده آل" به نظر می رسند: بسیاری از گیاهان نشان داده شده در نمودارهای آزمایشگاهی در شرایط کنترل شده مواد مغذی رشد کرده اند و علائم کمبود یا مسمومیت مشاهده شده در مزارع ممکن است مانند آن نمودارها ظاهر نشود یا ظاهر شود. تجربه و دانش کشاورزی  کمک های بسیار خوبی در تعیین علل تنش مواد مغذی می باشد. 

علاوه بر اقدامات احتیاطی فوق ، مشاهده بصری نیز توسط زمان محدود می شود. فاصله زمانی که گیاه دچار کمبود مواد مغذی می باشد (گرسنگی پنهان) و علائم بصری ظاهر می شود ، ممکن است سلامت و بهره وری محصولات به میزان قابل توجهی کاهش یابد و ممکن است اقدامات اصلاحی موثر باشد یا نباشد. بنابراین ، آزمایش منظم خاک یا گیاه برای پیشگیری و تشخیص به موقع تنش مواد مغذی توصیه می شود. در صورت مشاهده علائم بصری، محصولاتی که تحت تأثیر قرار گرفته اند ، مکان آنها را با توجه به توپوگرافی ، جنبه ها و شرایط خاک همراه با شرح جامعی از علائم و زمان فصلی که علائم برای اولین بار ظاهر شده اند را باید ثبت کرد. محل هایی که در مزرعه تحت تأثیر قرار گرفته اند را می توان به مرور زمان با استفاده از علامت گذاری یا قرائت GPS علامت گذاری و کنترل کرد. این اطلاعات در جلوگیری از تنش مواد مغذی در سالهای بعد مفید خواهد بود.

تشخیص کمبود مواد مغذی

علائم معمول کمبود

اولین قدم در تشخیص کمبود عناصر غذایی توصیف علائم است. هر علامت کمبود با نقش برخی از عناصر غذایی در گیاه مربوط می شود.  علائم ناشی از کمبود مواد مغذی به طور کلی در پنج گروه دسته بندی می شوند: 

1) توقف رشد 

2) کلروز (زرد شدن یا رنگ پریدگی برگها به دلیل تجزیه کلروفیل یا عدم ساخت آن) 

3) کلروز بین رگبرگ ها

4) رنگ قرمز مایل به بنفش 

5) نکروز (سوختگی یا قهوه ای شدن حاشیه برگ ها)

توقف رشد به دلیل نقش های مختلف عناصر غذایی در گیاه ، علائم رایجی برای بسیاری از کمبود این مواد می باشد. به عنوان مثال ، وقتی مواد مغذی که در فعالیت های مختلف گیاه مانند ازدیاد طول ساقه ، فتوسنتز و تولید پروتئین دخیل هستند کمبود داشته باشند ، رشد گیاه به طور معمول کند شده و ارتفاع گیاه کاهش می یابد. کلروز و کلروز بین رگبرگ ها در گیاهانی رخ می دهد که دچار کمبود مواد مغذی لازم برای فتوسنتز و یا کلروفیل (رنگدانه برگ سبز درگیر در فتوسنتز) باشد. کلروز می تواند گیاه کامل یا برگ ها را درگیر کند و سبب شود رنگ آنها سبز روشن تا زرد تغییر کند یا به صورت موضعی باعث ایجاد لکه های سفید یا زرد شود. 

کلروز بین رگبرگ ها زمانی رخ می دهد که مواد مغذی خاصی [آهن، بور،  منیزیم ، منگنز ، نیکل و روی] کمبود داشته باشند. 

تغییر رنگ قرمز مایل به بنفش در ساقه ها و برگ های گیاه به دلیل سطح بالای آنتوسیانین (یک رنگدانه بنفش رنگ ) است که می تواند در صورت اختلال در کارکرد گیاه یا استرس در بافت های گیاه جمع شود. تشخیص این علامت می تواند به ویژه دشوار باشد زیرا دمای سرد ، بیماری ، خشکسالی و حتی بلوغ بعضی از گیاهان نیز می تواند باعث تجمع آنتوسیانین شود. برخی ارقام گیاهی نیز ممکن است این رنگ ارغوانی را به نمایش بگذارند. 

نکروز به طور کلی در مراحل بعدی کمبود اتفاق می افتد و باعث می شود قسمت هایی از گیاه که ابتدا تحت تأثیر کمبود قرار گرفته اند ، قهوه ای شده و از بین برود. از آنجا که تعدادی از کمبودهای عناصر غذایی می توانند علائم مشابهی ایجاد کنند ، برای تشخیص کمبودهای خاص عناصر غذایی ، ارزیابی بیشتر علائم مربوط به الگوهای برگ خاص یا مکانهای موجود در گیاه مورد نیاز است. 

عناصر  غذایی ساکن و متحرگ

مرحله دیگر در شناسایی علائم کمبود این است که تعیین شود این کمبود در نتیجه یک ماده مغذی متحرک یا ساکن بوده و بر اساس محل بروز علائم در گیاه بررسی شود. عناصر غذایی متحرک مواد مغذی هستند که در صورت ناکافی بودن این مواد غذایی ، می توانند از برگهای پیر به قسمت های جوان تر گیاه منتقل شوند. عناصر غذایی متحرک شامل N ، P ، K ، Cl ، Mg و مولیبدن (Mo) هستند.

 از آنجا که این مواد مغذی متحرک هستند ، علائم کمبود بصری ابتدا در برگهای پیر یا پایین رخ می دهد و اثرات آن می تواند موضعی یا کلی باشد. در مقابل ، مواد مغذی بی حرکت [B ، کلسیم (کلسیم) ، مس ، آهن ، منگنز ، نیکل ، گوگرد و روی] نمی توانند از یک قسمت گیاه به قسمت دیگر منتقل شوند و علائم کمبود در ابتدا در برگ های جوان یا فوقانی ظاهر می شود و به صورت موضعی بروز خواهد کرد. عنصر روی یک استثنا جزئی در این مورد است زیرا فقط در گیاه تا حدی بی حرکت است و باعث می شود علائم کمبود Zn در ابتدا روی برگ های میانی ظاهر شود و سپس با گسترش کمبود روی ، در برگ های مسن و جوان نیز تأثیر بگذارد.

ادامه دارد

منبع:

http://landresources.montana.edu/nm/documents/NM9.pdf