عناصر ماکرو یا درشت مغذی ها از عناصر و ترکیبات لازم برای رشد گیاه، متابولیسم گیاه و تأمین خارجی آنها هستند. در غیاب این عناصر مفید گیاه قادر به تکمیل چرخه طبیعی زندگی خود نیست. مطابق با قانون حداقل جاستوس فون لیبیگ، کل عناصر غذایی ضروری گیاه شامل هفته عنصر مختلف است که از طریق هوا و یا خاک جذب می شوند.
نقش کربن در میان عناصر ماکرو
کربن ساختار اصلی بسیاری از بیومولکول های گیاهی مانند پروتئین، نشاسته و سلولز است. کربن از طریق فتوسنتز تثبیت می گردد در فتوسنتز کربن دی اکسید هوا به کربوهیدرات هایی تبدیل می شود که برای ذخیره و انتقال انرژی در گیاه مورد استفاده قرار می گیرند.
نقش هیدروژن در میان عناصر ماکرو
هیدروژن برای ساخت قندها و ساختمان گیاه ضروری است و تقریبا به طورکامل از آب به دست می آید. یون های هیدروژن برای ایجاد شیب پروتون در زنجیر انتقال الکترونِ فرآیند فتوسنتز و تنفس، لازم هستند.
نقش اکسیژن در میان عناصر ماکرو
اکسیژن از اجزای بسیاری از مولکول های آلی و غیرآلی گیاهی و یکی از مهمترین عناصر ماکرو است و به اشکال مختلف از جمله O۲، CO۲ (عمدتا در هوا موجود است و از طریق برگها وارد میشود)، H۲O، NO۳، H۲PO۴، SO۲ ( بیشتر از آبِ خاک و از طریق ریشه ها وارد میشود) دیده می شود.
گیاهان گاز اکسیژن (O۲) و گلوکز را ازطریق فتوسنتز تولید می کنند سپس O۲ در اختیار تنفس هوازی و تجزیه گلوکز و تولید ATP قرار میگیرد.
درشت مغذی های اولیه- ابتدایی
نیتروژن یکی از چندین ماده اصلی سازنده مهم گیاه است. بعنوان مثال، ترکیبات نیتروژنی ۴۰ تا ۵۰ درصد ماده خشک پرتوپلاسمی را تشکیل می دهند و جزء اجزای آمینواسیدها و واحدهای سازنده ی پروتئین ها هستند.همچنین از اجزای مهم کلروفیل نیز بحساب می آیند.
کمبود نیتروژن اغلب منجر به توقف رشد، رشد آهسته و کلروز ( زرد شدن گیاه) می شود. ممکن است گیاهانی که دچار کمبود نیتروژن می شوند ساقه ها، دمبرگ ها و سطح زیرین برگ هایشان به بخاطر تجمع رنگدانه های آنتی اکسیدانی به رنگ بنفش درآید.
بیشتر نیتروژنی که توسط گیاه از خاک جذب می شود به شکل NO۳ است اگرچه در محیط های اسیدی مانند جنگل های حاشیه ای که در آنها نیتریفیکاسیون (نیتروژن زدایی) کمتر صورت می گیرد آمونیوم NH۴+ منابع اصلی نیتروژن هستند.
آمینواسیدها و پروتئین ها فقط از NH۴+ می توانند ساخته شوند پس NO۳– باید تقلیل پیداکند(احیاشود).
در بسیاری از زمین های کشاورزی، نیتروژن عامل محدود کننده رشد سریع به شمار می آید. نیتروژن توسط آوندهای چوبی از ریشه به کانوپی گیاه (چتربرگی) به فرم یون های نیترات یا به صورت آلی مانند آمینواسیدها و یا آمید ها انتقال پیدا می کند.
نیتروژن همچنین می تواند در آوند آبکش به همراه شیره پرورده در فرم های آمیدی، آمینواسیدی و اورئید منتقل گردد در نتیجه نیتروژن یک عنصر متحرک در گیاه است و برگ های پیرتر کلروز و نکروز ناشی از کمبود نیتروژن را سریعتر از برگ های جوان نشان می دهند.
نیتروژن در جو زمین به وفور وجود دارد گاز N2 نزدیک به ۷۹ درصد هوا را تشکیل می دهد. اگرچه N2 برای بسیاری از ارگانیسم ها قابل استفاده نیست چون پیوند دوگانه بین دو اتم نیتروژن، مولکول را بی استفاده می کند ( ارگانیسم ها نمی توانند پیوند دوگانه را بشکنند).
نیتروژن، درشت مغذی موثر در رشد گیاه
برای اینکه نیتروژن برای رشد بکار برده شود باید به فرم یونی آمونیوم NH۴ یا نیترات NO۳ثبیت (ترکیب) شود. هوازدگی سنگ ها این یون ها را به آرامی آزاد می کنند که تاثیر قابل توجهی در دسترسی به نیتروژن و یا تثبیت آن نخواهند داشت. بنابراین در تمام محیطهایی که آب و هوای مناسب و آب کافی برای زندگی وجود دارد نیتروژن اغلب یک عامل محدودکننده برای رشد و تولید بیوماس به حساب می آید.
نیتروژن تا حد زیاد از طریق ریشه ها وارد گیاه می شود و یک استخر نیتروژن محلول ایجاد میگردد. ترکیب آن در بین گونه های مختلف بسته به فاکتورهای متفاوت شامل طول روز، طول مدت روشنایی، دمای شبانه، کمبود موادمغذی و عدم تعادل عناصرغذایی فرق میکند.
روزهای کوتاه باعث تشکیل آسپارژین می شوند در حالیکه در روزهای بلند گلوتامین تولید می شود. تاریکی باعث شکست پروتئین ها و افزایش تجمع آسپارژین می شود.
دمای شبانه اثرات ناشی از مدت شب را اصلاح میکند و نیتروژن محلول به خاطر عقب افتادن سنتز و شکستن پروتئین ها تجمع می یابد. دمای پایین شب باعث حفظ گلوتامین می شود و دمای بالای شب تجمع اسپارژین را به خاطر شکستن پروتئین ها زیاد می کند. کمبود پتاسیم تفاوت بین روزهای کوتاه و بلند را تشدید می کند.
هنگامی که کمبود نیتروژن و فسفر وجود دارد جاییکه نیترات، احیا و تبدیل نیتروژن به فرم های آلی نسبت به سنتز پروتئین بیشتر است استخر نیتروژن محلول نسبت به زمانی که شرایط تغذیه ای مساعد است کوچک تر خواهد بود.
کمبود کلسیم و پتاسیم و گوگرد تبدیل نیتروژن آلی به پروتئین را بیشتر از جذب و احیا تحت تاثیر قرار می دهند.
اندازه ی استخر نیتروژن محلول به خودی خود تعیین کننده میزان رشد نیست اما اندازه استخر به نیتروژن کل نسبت خوبی در این زمینه است.
دسترسی به نیتروژن در محیط ریشه دهی روی سایز و ساختار تراکئید های تشکیل شده در ریشه های طویل جانبی کاج نوئل تاثیر گذار است.
میکروارگانیسم ها در عناصر ماکرو
میکروارگانیسم ها تقریبا در تمام جنبه های دسترس بودن نیتروژن نقش اساسی دارند و بنابراین برای ادامه حیات درکره زمین ضروری اند. برخی از باکتری ها میتوانند N۲ را توسط فرآیند های تثبیت نیتروژن به آمونیوم تبدیل میکنند.
این باکتریها یا به صورت آزاد و یا با کمک همیاری زیستی با گیاهان و یا سایر ارگانیسم ها ( مثل ترمیت ها و یا پرتوزوآها) در تثبیت نیتروژن نقش دارند. درحالیکه سایر باکتری ها آمونیوم را به نیترات و نیترات را به N۲ و سایر انواع نیتروژن گازی تبدیل می کنند.
بعضی باکتری ها و قارچ ها مواد آلی را تجزیه می کنند و نیتروژن تثبیت شده برای استفاده دوباره ی سایر ارگانیسم ها آزاد می کنند. تمام این فرآیندها با چرخه نیتروژن در ارتباط هستند.
اثر وجود فسفر در خاک
مانند نیتروژن، فسفر نیز با بسیاری از فرآیندهای حیاتی گیاه در ارتباط است. در گیاه فسفر در ساختار ترکیبات بسیاری مانند نوکلئیک اسیدها (دئوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) و ریبونوکلئیک اسید (RNA) ) و فسفولیپیدهای چرب که برای توسعه غشای سلولی و عملکرد آن مهمند حضوردارند. این ماده در فرم های آلی و غیر آلی وجود دارد که هر دو فرم به سادگی داخل گیاه انتقال می یابند.
تمام انرژی موجود در سلول به شدت وابسته به فسفر است. در تمام موجودات زنده، فسفر بخشی از ساختار آدنوزین تری فسفات (ATP) است که به وفور در فرآیندهای سلولی که نیازمند انرژی است مورد استفاده قرار می گیرد. فسفر می تواند برای اصلاح و تغییر فعالیت های آنزیم های فسفریلاسیونی مختلف مورد استفاده قرارگیرد فسفر در سیگنالینگ سلولی هم ایفای نقش می کند.
فسفر در بیشتر نقاط رشدی گیاه به وفور وجود دارد و میزان آن در ذخایز بذور روی درصد جوانه زنی نقش دارد. فسفر در خاک بطورمعمول به فرم فسفریک پلی پروتیک اسید (H۳PO۴) یافت می شود اما به فرم H۲PO۴ به راحتی توسط گیاه جذب می گردد.
در میان عناصر ماکرو فسفر، برای گیاه عنصری محدود به شمار می آید چون درخاک به آهستگی از فسفات های محلول رها میشود و سریعا دوباره تثبیت می گردد.
در اغلب شرایط محیطی کم بودن فسفر عنصر محدود کننده رشد است چون به مقدار زیاد گیاهان و میکروارگانیسم ها به آن نیازدارند. گیاهان با کمک میکوریزا می توانند جذب فسفر را افزایش دهند. کمبود فسفر در گیاه با سبز تیره یا قرمز شدن برگ ها به دلیل کمبود کلروفیل شناسایی می شود.
اگر گیاه در شرایط بیشبود فسفر قرار گیرد برگ ها ممکن است شکل غیرطبیعی بگیرند و حتی بمیرند. گاهی اوقات برگ ها با بیشبود فسفر بنفش می شوند چون انتوسیانین در آنها تجمع می یابد. چون فسفر یک عنصر متحرک است برگ های پیر سریعتر علائم کمبود فسفر را نشان خواهند داد.
در برخی خاک ها، تغذیه فسفری سوزنی برگ ها از جمله کاج نوئل، بستگی به توانایی میکوریزا در جذب دارد و باعث میشود درخت به راحتی فسفرقابل دسترس را جذب کند این شرایط تا زمان وجود ریشه میکوریزایی ادامه می یابد.
نهال کاج نوئلی که در گلخانه رشدیافته بود در طی آزمایش ماسه بدون فسفر، طی چندین ماه بدون تلقیح با قارچ، کوچک (بدون رشد معنی دار) و به رنگ بنفش باقی ماند با تلقیح میکوریزا و سبزشدن شاخ و برگ ها و توسعه شاخه ها اثرات فسفر و تلقیح میکروریزا هویدا گردید.
کمبود فسفر میتواند علائمی مشابه کمبود نیتروژن داشته باشد. اما طبق یافته های آقای راسل: کمبود فسفر با کمبود نیتروژن به سختی تمایز می یابند و گیاهان گاهی بدون اینکه علائم ظاهری خاصی نشان دهند از کمبود شدید فسفر صدمه می بینند.
مشاهدات راسل حداقل در مورد برخی از نهال های سوزنی برگان صحت دارد اما آقای بنزیان دریافت که اگرچه در جنگل های اسیدی انگلستان به میزان زیاد کمبود فسفر وجود دارد اما هیچ گونه ای علائم کمبود فسفر را جز چندگونه اندک نشان نمی دهند.
سطح فسفر به شدت در این مناطق پایین است اما علائم مشخصی در نهال درختان دیده نمی شود. در محیط های کشت ماسه ای 0ppm فسفر، نهال کاج نوئل بسیار کوچک و بنفش رنگ می ماند در ۰.۶۲ppm فقط گیاهیچه های کوچک بنفش ماندند در ۶.۲ppm نهال ها رنگ و سایز طبیعی داشتند.
برای تامین فسفر بالابرای گیاهان چندساله و رشد موفقیت ریشه می توان از کنجاله استخوان بهره گرفت.
ویژگی پتاسیم درمیان عناصر ماکرو
برخلاف سایر عناصر اصلی، پتاسیم در ساختار ترکیبات مهم گیاهی و متابولیسم گیاه مشارکتی ندارد. اما در همه قسمت های گیاه به وفور پیدا می شود.
به نظر می رسد که بطور ویژه در برگ ها و نقاط رشدی گیاه اهمیت داشته باشد. پتاسیم در بین عناصر غذایی بخاطر متحرک بودنش و حلالیت در بافت های گیاهی عنصر ممتازی بحساب می آید.
فرآیندهایی که پتاسیم در آنها مداخله می کند شامل موارد ذیل است:
تشکیل کربوهیدرات ها و پروتئین ها، تنظیم رطوبت داخلی گیاه، کاتالیزور و چگال کننده ترکیبات پیچیده، شتاب بخش فعالیت آنزیم ها، مشارکت در فتوسنتز بخصوص در شدت نور کم.
یون پتاسیم باز و بسته شدن روزنه ها را با پمپ شدن به داخل یا خارج سلول روزنه کنترل می کند. از آنجایی که روزنه ها در تنظیم محتوای آب مهم هستند پتاسیم به این طریق هدر رفت آب از برگ ها را کنترل می کند و منجر به ایجاد تحمل به خشکی در گیاه می شود.
کمبود پتاسیم نکروز و کلروز بین آوندی ایجاد میکند. یون پتاسیم K+ به شدت متحرک است و می تواند در ایجاد تعادل آنیونی (بارمنفی سلول) در گیاه کمک کند. پتاسیم به رنگ و شکل گیری میوه کمک می کند و باعث افزایش باریکس می شود.
اثر عناصر ماکرو بر رشد میوه
از این رو کیفیت میوه در خاک های غنی از پتاسیم بیشتر است. پتاسیم بعنوان فعالگر آنزیم های فتوسنتزی و تنفسی نیز عمل می کند. پتاسیم برای ساخت سلولز استفاده می شود و با تشکیل پیش ساز کلروفیل به فتوسنتز کمک می کند.
کمبود پتاسیم ممکن است منجر به افزایش خطر پاتوژن ها، پژمردگی، کلروز، نقطه های قهوه ای و افزایش آسیب ناشی از سرما و گرما شود.
بطور کلی عناصر میکرو و ماکرو بر عملکرد انواع میوه ها نظیر انگرو اثر بسیار بسزایی داشته و می توانند محصولاتی مرغوبتر و سالم تر را با کمترین میزان تلفات به کشاورزان و باغداران برسانند.
وقتی سطوح پتاسیم خاک بالا باشد گیاهان برای رشد سالم، پتاسیم را بیشتر از نیاز خود جذب می کنند. اصطلاح مصرف لوکس (luxury consumption) برای این موضوع بکار می رود.
وقتی کمبود پتاسیم متوسط باشد علائم ابتدا در بافت های پیرتر دیده می شوند، و سپس به سمت نواحی درحال رشد پیش می روند.
وقتی کمبود پتاسیم تاحد زیادی شدت می یابد نقاط رشدی را تحت تاثیر قرار می دهد و معمولا Die back ( مرگ بوته از نوک و راس گیاه یا نوک ریشه به طور برعکس).
علائم کمبود پتاسیم در درخت نوئل کانادایی: قهوه ای شدن و مرگ سوزن ها (کلروز برگ های سوزنی شکل)، کاهش رشد ارتفاع و قطر، کاهش عمر سوزن ها، کاهش طول برگ های سوزنی.
رابطه ای بین پتاسیم و مقاومت به سرما در چندین گونه درختی شامل دو گونه ی کاج نوئل مشاهده شده است.
درشت مغذی ها ( ثانویه و سومین)
اهمیت گوگرد در خاک
گوگرد یک عنصر ساختمانی در برخی آمینواسیدها (شامل سیستئین و متیونین) و ویتامین هاست. گوگردبرای رشد و عملکرد کارامد کلروپلاست ضروری است.
این عنصر در کمپلکس های آهن_گوگرد در زنجیره انتقال الکترون فتوسنتز یافت می شود. گوگرد برای تثبیت N۲ توسط لگوم ها و تبدیل نیترات به آمینو اسید و سپس پروتئین ضروری است.
درگیاهان، سولفور ازجمله عناصر ماکرو است که نمی تواند از برگ های پیر به برگ های جوان انتقال پیداکند ( غیرمتحرک) بنابراین علائم کمبود ابتدا در برگهای جوان دیده می شود. علائم کمبود آن شامل زرد شدن برگ ها و توقف رشد است.
نقش کلسیم درمیان درشت مغذی ها
کلسیم انتقال سایر عناصر ماکرو و مغذی به گیاه را تنظیم می کند و همچنین در فعالسازی آنزیم های مهم گیاه نقش دارد.
کمبود کلسیم منجر به کوتاه شدن گیاه می گردد. این عنصرمغذی در فتوسنتز و ساختارگیاه نقش دارد. پوسیدگی انتهای شکوفه یکی دیگر از علائم ناکافی بودن کلسیم است.
از دیگر علائم شایع در کمبود کلسیم پیچیدگی برگ ها به سمت آوندها یا مرکز است؛ در بسیاری از موارد این مورد با سیاه شدگی نیز همران است.
کلسیم اثر مثبتی در تحمل به شوری در خاکهای شور دارد. مشاهده شده است که کلسیم اثرات منفی شوری مانند کاهش مصرف آب توسط گیاه را اصلاح میکند.
کلسیم در گیاهان بیشتر در برگها وجود دارد و غلظت کمتری در بذور، میوه ها و ریشه ها دارد. کلسیم عملکرد مهمی در ساخت دیواره های سلولی دارد.
کلسیم وقتی با ترکیبات اسیدی خاص پکتین های ژله مانند در لاملای میانی جفت می شود، نمک را نامحلول می کند.
کلسیم همچنین در مریستم و به طور ویژه در توسعه ریشه، تقسیم سلولی، طویل شدن سلولها، سم زدایی یون های هیدروژن نقش دارد.
سایر عملکردهای منسوب به کلسیم:
خنثی سازی اسیدهای آلی، مهار برخی از یون های فعال شده با کلسیم، جذب نیتروژن.
یکی از ویژگی های قابل توجه گیاهان دارای کمبود کلسیم سیستم ریشه ای ناقص است. ریشه ها معمولا قبل از اندام های هوایی تحت تاثیر کمبود کلسیم قرار می گیرند.
اهمیت منیزیم درمیان عناصر ماکرو
مقاله اصلی: منیزیم در سیستم های زیستی
نقش برجسته منیزیم به عنوان عناصر ماکرو و عناصر مغذی در تغذیه گیاهی، ساخت مولکول کلروفیل است.
بعنوان حامل نیز در واکنش های آنزیمی بیشماری مانند فعالسازی انزیمی نقش دارد که به طور تنگاتنگی با ترکیبات فسفری تامین کننده انرژی ارتباط دارند.
منیزیم در گیاه بشدت متحرک است و مانند پتاسیم هنگامی که کمبود ایجاد شود از بافت های پیرتر به جوان تر منتقل می شود بنابراین علائم کمبود ابتدا در بافت های پیرتر دیده می شود و سپس به طور تدریجی به بافت های جوان تر میرسد.
خرید کودهای ماکرو مغذی
درمیان عناصر ماکرو، کودهای ماکرو مغذی کودهایی هستند که دارای عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم و … باشند.
این عناصر در درصدهای مختلف به صورت تک عنصری و چند عنصری تهیه و تولید میگردند تا کشاورز بسته به نیاز خود اقدام به خرید نماید به عنوان مثال کود سه بیست نوعی کود ماکروالمنت می باشد که دارای سه عنصر پرمصرف است.
کودهای تک عنصری مثل کود ازت میکرولایز نیز از مثال های دیگر کودهای درشت مغذی به حساب می آید.
برای خرید کودهای ماکرو مغذی عوامل زیادی موثر هستند. از آنجا که کودهای ماکرو به میزان بالایی مورد مصرف قرار می گیرند در بسته های یک تا چندین ده کیلوگرمی در بازار توزیع می گردند فرم این نوع کودها می تواند جامد (پودری) و یا مایع باشد.
شرکت میکرولایز کودهای ماکرو را با استانداردهای بالا تولید و در اختیار شما عزیزان قرار داده است برای خرید تنها کافی است با شرکت رگبرگ مهر پاسارگاد تماس حاصل نمایید.