ریزمغذی ها چه هستند، چه نقشی دارند و چگونه آنها را تامین کنیم؟

ضرورت ریزمغذی ها

ریزمغذی­ ها عناصر ضرورری هستند که در مقادیر کم توسط گیاهان استفاده می­ شوند. کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی با استفاده از این ریزمغذی­ ها افزیش پیدا می ­کند، بنابراین سلامت انسان و حیوان از طریق تغذیه از این مواد گیاهی مراقبت می شود. هر عنصر ضروری تنها زمانی می­ تواند نقش خود را در تغذیه گیاه به خوبی ایفا کند که  سایر عناصر ضروری دیگر در نسبت ­های متعادل برای گیاه در دسترس باشند.

معرفی ریز مغذی منگنز(Mn)

+Mn2 (یون منگنز دوبار مثبت) به راحتی به +Mn3 و+۴ Mn تبدیل می­ شود و با انتقال الکترون طی فرایندهای اکسیداسیون و کاهش نقش بسیار مهمی برای گیاه طی فتوسنتز ایفا می­  کند. بنابراین منگنزها نقشی مهم در فعال کردن آنزیم­ های زیادی ایفا می کنند(بیش از ۳۵ آنزیم مختلف).

منگنزها نقش مهمی روی فعالیت چندین آنزیم درگیر در واکنش­ های اکسیداسیون، کربوکسیلاسیون، متابولیسم کربوهیدرات­ ها، واکنش فسفرسازی و چرخه سیتریک اسید ایفا می کنند.

از مهمترین نقش این آنزیم­ ها می توان به پروتئین_منگنز در فتوسیستم II و سوپراکسید دسموتاز اشاره کرد. بیش از ۹۰% سوپراکسید دسموتاز داخل کلروپلاست­هاست که حدود ۴ تا ۵ درصد آن داخل میتوکندری قرار دارد.

+Mn2 از نظر عملکرد بیوشیمیایی مشابه +Mg2 است، هر دوی این یون­ ها توسط آنزیم­ های پیچیده فسفر ترنسفراز و فسفوکیناز به ATP  متصل می­ شوند. دهیدروژناز و دکربوکسیلاز نیز در چرخه کربس(TCA) توسط +Mn2   فعال می­ شود.

منگنز نقش مهمی در تولید کلروفیل و فتوسیستم II ایفا می ­کند، همچنین در تقسیم سلولی و رشد گیاه دخیل است.  RNA پلیمراز توسط منگنز فعال می ­شود. منگنز  نقشی موثر در متابولیسم لیپیدها ایفا کرده و به دلیل نقش موثر منگنز در آنزیم ­های کاهش نیترات، نیترات در برگ­ هایی که با کمبود منگنز مواجه اند تجمع می ­یابد.

بنابراین مقدار لیگنین در گیاه بخاطر کمبود منگنز کاهش پیدا کرده که این کاهش در ریشه ­ها چند برابر است، این مساله به دلیل کاهش مقاومت ریشه گیاهان در مقابل آلودگی قارچی بسیار مهم است. ریز مغذی­ ها شامل: منگنز، روی، آهن، بور و مس است. جهت مطالعه بیشتر روی کود منگنز کلیک کنید.

علائم کمبود ریز مغذی منگنز

کمبود منگنز بر کربوهیدرات­ های غیر ساختاری و  به ویژه کربوهیدرات­ های ریشه تأثیرات بسیار جدی دارد. کیفیت و کمیت محصولات زراعی به دلیل کمبود منگنز کاهش می یابد که  این  موضوع  به دلیل کاهش باروری گرده و کاهش کربوهیدرات ­ها در طی پر شدن دانه است. کمبود منگنز به دلیل زردی بین رگبرگی شبیه کمبود منیزیم است.

علایم کمبود منگنز به دلیل تحرک کمی که دارد در برگ­ های جوان زودتر مشخص می ­شود؛ زیرا پویایی این عناصر در بافت­ های مختلف گیاه محدود است (منگنز عنصر غیرمتحرک است)، در حالیکه کمبود منیزیم ابتدا در برگ­ های پیر ظاهر می­ شود.

در گیاهان دولپه کمبود منگنز با لکه های کوچک زردرنگ روی برگ­ ها شناخته می ­شود، درحالی که در تک لپه ­ها کمبود منگنز به صورت نوار و  لکه های خاکستری مایل به سبز در پایه برگ­ ها ظاهر می­ شود. علامت اصلی کمبود منگنز کاهش کارایی فتوسنتز است که منجر به کاهش ماده خشک و عملکرد گیاه می ­شود.

ظهور و شدت کمبود منگنز بستگی به شرایط فصلی دارد بطوریکه در فصول سرد و مرطوب به دلیل کاهش فعالیت متابولیکی ریشه در جذب منگنز این کمبود شدیدتر است.  غلظت منگنز در بافت­ های گیاهی در حدود ۵۰ تا ۱۵۰ ppm  تخمین زده شده است.

سطح بحرانی منگنز در بافت­ های گیاهی به رقم، گونه و شرایط محیطی بستگی دارد ودر حدود ۱۰تا۵۰ میکروگرم در گرم وزن خشک گزارش شده است.

معرفی ریز مغذی روی (Zn)

جذب این ریز مغذی از خاک بصورت +Zn^۲   صورت می­ گیرد، در خاک­ های آهکی با Ph بالا جذب روی به صورت کاتیون تک ظرفیتی انجام می­ شود. در مسیر آوند چوبی روی به صورت کمپلکس دو ظرفیتی یا همراه با اسیدهای آلی منتقل می­ شود. در آوند آبکش روی با اسیدهای آلی با وزن ملکولی کم ترکیب شده و غلظت آن را افزایش می ­دهد.

روی داخل گیاه فقط به فرم کاتیون دو ظرفیتی(+Zn2) وجود دارد و نمی ­تواند در واکنش ­های اکسیداسیون و احیاء شرکت کند. وظیفه اصلی روی ایجاد کمپلکس چهار وجهی با نیتروژن، اکسیژن و گوگرد است، بنابراین روی نقش کاتالیزوری، ساختاری و فعال کننده ای در آنزیم­ ها را دارد. شما می توانید اطلاعات بیشتری از نقش روی در محصولات کشاورزی به دست آورید.

روی بخش اصلی ساختمان تعدادی از آنزیم­ ها است و برای تشکیل آنزیم­ های گیاهی نیاز است. به علاوه واکنش­ های آنزیمی زیادی توسط روی فعال می­ شوند. روی نقش مهمی دربیشتر آنزیم­ ها دارد که می­ توان به این موارد اشاره کرد: الکل دهیدروژناز ، آنیدراز کربنیک،  و سوپر اکسید دسموتاز روی – مس

نقش روی در متابولیسم کربوهیدرات­ ها: روی یکی از مهم­ ترین عناصر در متابولیسم کربوهیدرات­ ها است،  بیشتر آنزیم­ هایی که در متابولیسم کربوهیدرات­ ها نقش دارند توسط روی فعال می­ شوند. علاوه بر آن انیدراز کربنیک، آنزیم های فروکتوز-۱ ، ۶-بیس فسفات و آلدولاز توسط روی فعال می­ شوند.

این آنزیم­ ها در کلروپلاست­ ها و سیتوپلاسم فعال هستند. فعالیت این آنزیم­ ها در شرایط کمبود روی کاهش یافته و منجر به انباشته شدن کربوهیدرات در برگ­ های گیاهان می­ شود.

تاثیرات کمبود روی

کمبود ریز مغذی روی را می ­توان در خاک­ های فرسایش یافته، آهکی و خاک ­های اسیدی فرسایش یافته مشاهده کرد. کمبود روی اغلب با کمبود آهن در خاک­ های آهکی همراه است. کمبود روی در این خاک­ ها مربوط به جذب روی محلول در خاک توسط ذرات رس و آهک است.

در خاک­ های فرسایش یافته، کمبود روی به دلیل کمبود ماده آلی ایجاد می شود. همچنین کمبود روی ممکن است به شرایط آب و هوایی مربوط باشد، بطوریکه در شرایط سرد و مرطوب این کمبود افزایش یابد. این ممکن است به دلیل محدود بودن رشد ریشه در خاک ­های سرد یا کاهش فعالیت میکروارگانیسم­ ها و کاهش آزاد شدن روی از مواد آلی باشد.

غلظت بالای بی کربنات (HCO3) مانع از جذب روی توسط شاخه­ های گیاهان می­ شود.

علائم کمبود روی ابتدا در برگ­ های جوان گیاهان ظاهر می­ شود. زیرا روی نمی تواند از بافت­ های پیر به بافت ­های جوان تر منتقل شود (روی عنصر غیر متحرک است). مناطق بین آوندی در گیاهان به دلیل کمبود روی زرد هستند.

در گیاهان دو لپه  طول میان گرهی کاهش یافته و اندازه برگ کوتاه می­ شود ​​و در گیاهان تک لپه به ویژه ذرت در شرایط کمبود روی برگ ­ها موجی شکل می­ شوند(لبه های برگ به داخل جمع می­ شود).

به طور کلی، شاخه ­های گیاه بیشتر از رشد ریشه در اثر کمبود روی آسیب می­ بینند. هنگامی که کمبود روی گسترش یابد، راندمان بیشتر از ماده خشک تحت تاثیر قرار می­ گیرد. این ممکن است به دلیل آسیب به باروری گرده به دلیل کمبود روی باشد. گیاهانی که مقدار روی در بافت آن­ها کمتر از ۲۰  پی پی ام است با کمبود روی مواجه می ­شوند.

معرفی ریز مغذی آهن (Fe)

آهن موجود در خاک چهارمین عنصر فراوان روی زمین است، اما مقدار آن برای گیاهان و نیازهای میکروارگانیسم­ ها به دلیل حلالیت کم مواد معدنی حاوی آهن در بسیاری از نقاط جهان، به ویژه در مناطق خشک با خاک­ های قلیایی کم یا در دسترس نبود.

آهن یک عنصر مهم در محصولات زراعی است، زیرا برای بسیاری از آنزیم­ های مهم از جمله سیتوکروم که در زنجیره انتقال الکترونی نقش دارند ، سنتز کلروفیل، حفظ ساختار کلروپلاست­ ها و فعالیت آنزیم ­ها ضروری است.

غالباً آهن در خاک ­های هوازی به صورت سه ظرفیتی(+Fe3) یافت می ­شود که دارای حلالیت کمی است و در بیشتر موارد این مقدار از آهن برای تأمین نیاز گیاهان کافی نیست.

با توجه به تأثیر pH بر حلالیت آهن (Fe) در ۷ pH= مقدار آهن محلول در آب در حدود ۱۸- ۱۰ (مول بر لیتر) است، در حالی که غلظت مورد نیاز برای رشد طبیعی گیاهان در حدود ۸- ۱۰ مول بر لیتر است.

عموما حلالیت آهن سه ضرفیتی با افزایش PH کاهش می ­یابد. کمبود آهن تاثیر زیادی روی پروتئین کلروپلاست دارد، لذا با کاهش میزان آهن پروتئین کلروپلاست نیز به طور قابل ملاحظه کاهش می­ یابد.

علائم کمبود آهن

در شرایط کاهش شدید ریز مغذی آهن، تقسیم سلولی متوقف شده و بنابراین رشد برگ­ ها کاهش می ­یابد. برای تولید کلروفیل، آهن مورد نیاز است.؛ لذا کاهش آن باعث کاهش رنگ سبز گیاه می­  شود.

زمین­ های کم آهن، هنگامی که از دور مشاهده می­ شوند، دارای مناطق زرد رنگ نامنظم هستند. به دلیل عدم جابجایی آهن در گیاه، علائم کمبود آهن ابتدا در  برگ­ های جوان ظاهر می­ شود.

کمبود آهن در گیاهان از طریق برگ ­های زرد با رگه­ های سبز تیره مشخص می­ شود. در ذرت و سورگوم، این مساله به گیاه  ظاهر راه راه  می دهد. اگر شرایط شدید باشد، ممکن است کل گیاه تحت تأثیر قرار گرفته و به رنگ زرد بسیار روشن یا حتی سفید به نظر برسد. در بسیاری از موارد که کمبودهای متوسط در اوایل فصل رخ می دهد، گیاهان در ادامه بهبود می ­یابند.

غلظت آهن محلول در خاک­ های سیلابی به دلیل پتانسیل ردوکس کم(اکسایش و کاهش) ممکن است چندین برابر افزایش یابد. در این شرایط مقادیر زیادی آهن ممکن است در دسترس گیاه قرار گیرد و باعث سمیت گیاه شود.

بافت­ های گیاهی قهوه ای، ریشه های سیاه و نرم علائم سمیت آهن هستند. علاوه بر این، در غلظت ­های بالاتر آهن محلول، گیاهان علائم عینی از سمیت احتمالی آهن نشان می­ دهند از جمله: سستی ریشه ، کاهش انشعاب ریشه، افزایش خشک شدن شاخه­ ها و لکه دار شدن برگ ها.

گونه­ های گیاهی در مناطق مرطوب مکانیسم ­هایی برای اکسیداسیون آهن در ریشه دارند که جذب بیش از حد آهن را محدود می­ کنند.

بور (B)

بور در خاک متحرک است و مانند نیترات و سولفات در معرض آبشویی است. افزودن مقادیر زیاد بور در خاک ­هایی که بور نیاز نیست می ­تواند منجر به سمیت و کاهش عملکرد شود. بین کمبود و سمیت بور مرز باریکی وجود دارد، بنابراین هنگام استفاده از کودهای بور جهت جلوگیری از این همپوشانی بایستی دقت زیادی شود.

اولین علائم در رشد جدید ظاهر می­ شود، زیرا بور بر رشد سلول، تشکیل و جابجایی قند و نشاسته تأثیر می­ گذارد. گیاهان کوتاه و بدون رشد با برگ ­های بدون فرم، ضخیم و شکننده از علایم رایج آن است. بور از برگ­ های پیر به جوان ­تر به راحتی منتقل نمی شود، بنابراین برگ ­های جوان ­تر علایم را زودتر نشان می­ دهند.

در کانولا زردی برگ ­های جوان تر می ­تواند با کمبود گوگرد اشتباه گرفته شود. در یونجه علائم شامل رزت شدن(کم شدن فاصله میان گره ­ها و کپه ای شدن برگ ­ها)، زردی نوک برگ، گلدهی ضعیف، مرگ جوانه­ های انتهایی و  بذردهی ضعیف.

سمیت بور با زردی و پس از آن قهوه ای شدن حاشیه­ و نوک برگ و خطوط باریک زرد و قهوه ای مشخص می­ شود. فرم بورات و بوراکس از کود بور بیشتر مورد استفاده قرار می­ گیرند.

علائم کمبود دیگر ریزمغذی ها

چنانچه در گندم، جو یا بذر علف قناری (گیاهان حساس به کمبود مس) یا کتان، یونجه (گیاهان کمتر حساس نسبت به گندم) به کمبود مس بر اساس نمونه بافت یا خاک مشکوک هستید،  محلول پاشی اندکی جهت تست انجام دهید اگر کمبود مس  وجود داشته باشد، منجر به عملکرد اقتصادی خواهد بود.

مس در خاک بی­ تحرک است. حلالیت و در دسترس بودن مس برای گیاه به شدت وابسته به pH خاک است. حلالیت مس تقریباً ۱۰۰ برابر برای هر واحد کاهش در pH خاک افزایش می یابد. کمبود مس ابتدا در گندم، جو، جو دوسر یا بذر علف قناری که نسبت به کمبود مس بسیار حساس هستند ظاهر می­ شود. گیاهان کانولا، چاودار، کتان و علوفه نسبت به کمبود مس حساسیت کمتری دارند.

ارقام زراعی در حساسیت به کمبود مس به طور گسترده ای متفاوت پاسخ می ­دهند. خاک­ های شنی در نقاط سیاه و خاکستری خاک و خاک ­هایی با میزان کربن و ذغال به احتمال زیاد با کمبود مس بیشتر مواجه هستند.

هرجا مس و روی هر دو دچارکمبود هستند، برای رسیدن به افزایش عملکرد، هر دو باید مورد استفاده قرار گیرند. کمبود مس در داخل زمین به صورت نامنظم هست.

مقادیر بالای فسفر در خاک نیز می­ تواند جذب مس توسط ریشه­ های گیاه را مختل کند که باعث کمبود مس شود. از ترکیب کود سولفات مس با کودهای دیگر جلوگیری شود. این ترکیب به راحتی رطوبت را به خود جذب می­ کند.

مس در چندین سیستم آنزیمی، تشکیل دیواره سلولی، انتقال الکترون و واکنش اکسیداسیون درگیر است. مس نمی­ تواند به راحتی از برگ­ های پیر به جوان منتقل شود. در غلات، برگ­ های پیر سبز و سالم می­ مانند و برگ­ های جوان زرد و پژمرده و نوک برگ­ ها کشیده می ­شود.

پنجه زنی بیش از حد، ساقه­ های آویزان، تأخیر بلوغ، طولانی شدن دوره گلدهی و پر شدن ضعیف دانه از دیگر علائم کمبود مس است. این علائم بطور نامنظم در مزارع ظاهر می­ شوند و علائمی شبیه خشکی دارند.

کمبود مس غالباً با افزایش شیوع پوسیدگی ریشه، ساقه و ملانژیا (ارغوانی شدن، در زمان بلوغ بصورت لکه­ های قهوه ای در مزرعه ظاهر می­ شود) و احتمالاً شیوع قارچ ارگوت افزایش می­ یابد.