عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان

عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان

گیاهان از طریق آب (هیدروژن و اکسیژن)، هوا (کربن به صورت دی اکسید کربنCO₂  ) و خاک (سایر عناصر) به عناصر غذایی دسترسی پیدا می کنند. هر گیاه دارای محدوده خاصی از مصرف این عناصر است. اگر کمتر از این محدوده استفاده شود علائم کمبود مشاهده و اگر بیشتر از این حد استفاده شود باعث مسمومیت و ضعیف شدن گیاه می شود. بنابراین میزان و زمان مصرف این عناصر بسیار مهم است. این عناصر براساس نیاز گیاه و میزان مصرف آنها توسط گیاه تقسیم بندی می شوند به:

عناصر پر مصرف: نیتروژن، فسفر و پتاسیم

عناصر میان مصرف:کلسیم، منیزیم و گوگرد

عناصر کم مصرف: آهن، مس، روی، بور، منگنز، کلر، مولیبدن و نیکل

چهار عنصر سیلیس، سدیم، کبالت و سلنیوم برای ترویج رشد گیاه مفید هستند اما برای تکمیل چرخه زیستی گیاه ضروری نیستند.

ضروری است که هر کشاورز نیاز گیاه خود را شناخته و با این عناصر آشنایی داشته باشد. با توجه به ضرورت این موضوع مزرعه سبز با هدف معرفی تمام عناصر مورد نیاز گیاه، این مقاله را طراحی کرده و در اختیار کشاورزان عزیز قرار می دهد.

نیتروژن

نیتروژن عنصر اصلی در گیاهان است و باعث افزایش رشد ریشه و برگ می شود. گیاهان برای سنتز آنزیم ها، پروتیین ها، لیپیدها، اسیدهای آمینه ( اجزای سازنده پروتئین ها) و کلروفیل به نیتروژن نیاز دارند. کلروفیل ترکیبی شیمیایی است که در گیاهان با استفاده از انرژی خورشید، آب و دی اکسید کربن، قند تولید می کند و این فرایند را فتوسنتز می گویند. نیتروژن نقش مهمی در انتقال انرژی در گیاه دارد. نیتروژن یک ماده مغذی و متحرک (در بافت گیاه قابلیت تحرک دارد) در گیاه است. تثبیت و تامین نیتروژن رشد مناسب و ظرفیت کامل تولید محصول را تضمین می کند.

علائم کمبود نیتروژن

رشد آهسته و زرد شدن یکنواخت برگهای مسن از اولین علائم کمبود نیتروژن است و در صورت تداوم ، برگ های جوان هم علائم کمبود را نشان می دهند. رشد کلی گیاه کند شده، ساقه ها نازک و کوتاه می شوند. برگهای درختان در پاییز ممکن است قرمزتر از حد معمول باشد و زودتر از موعد ریزش کنند و در نهایت کمبود نیتروژن باعث کاهش عملکرد می شود.

فسفر

فسفر در گیاهان کلید جذب، ذخیره و تبدیل انرژی خورشید به مولکول‌های زیستی مانند آدنوزین تری فسفات (ATP) است که واکنش‌های بیوشیمیایی (مانند فتوسنتز) را از جوانه‌زنی تا بلوغ هدایت می‌کند. فسفر عامل اصلی انتقال انرژی در گیاه است. این عنصر نقش ساختاری داشته و از ابتدای رشد تا بلوغ گیاه در فرایندهای گیاهی شرکت دارد. این فرایندها شامل: تنفس، فتوسنتز، تحریک رشد ریشه، افزایش استحکام ریشه و ساقه، افزایش مقاومت در مقابل عوامل بیماری زا و افزایش کیفیت محصول و … است. فسفر به مقدار زیاد در سلول‌های جوان مانند شاخه‌ها و نوک ریشه که متابولیسم بالایی دارند و تقسیم سلولی سریع انجام می شود، مورد نیاز می‌باشد. فسفر در سنتز اسیدهای نوکلئیک (واحدهای سازنده DNA)، فسفولیپیدها، چربی ها و روغن ها که از اجزای مهم غشا هستند نقش دارد. همچنین فسفر در تکامل میوه و ریشه، تشکیل گل و دانه مؤثر است. گیاه در زمان بلوغ برای تولید دانه به انرژی بالایی نیاز دارد. به همین دلیل فسفر به سمت قسمت های تولید دانه حرکت کرده و باعث بلوغ سریع و یکنواخت محصول می شود.

علائم کمبود فسفر

فسفر تحرک زیادی در گیاه دارد. کمبود فسفر باعث کاهش رشد و ضعف گیاه می شود. در صورتی که کمبود آن ایجاد شود از بافت های مسن به قسمت های جوان و در حال رشد حرکت می کند. گیاهان علائم کمبود فسفر را به صورت تغییر رنگ برگ ها نشان می دهند. در صورت کمبود فسفر، رشد برگها کند، معمولا رنگ برگ ها به سبز تیره یا سبز مایل به آبی ( ارغوانی) تغییر می یابد. کمبود فسفر باعث کاهش رشد، کاهش گلدهی و کم شدن تشکیل بذر و میوه می شود.

پتاسیم

وجود پتاسیم در تمام مراحل رشد گیاه ضروری است. پتاسیم در فعال شدن آنزیم های مورد نیاز برای رشد گیاه، در فرایند فتوسنتز، تولید پروتئین ها وسلولز نقش دارد، باعث افزایش مقاومت ریشه و رشد آن می شود. در انتقال قند و نشاسته، تنظیم باز و بسته شدن روزنه ها نقش دارد. باعث افزایش مقاومت گیاهان در مقابل خشکی، سرما و آفات و بیماری ها می شود. پتاسیم علاوه بر تحریک استفاده گیاه از نیتروژن، جذب بهتر آن را امکان پذیر می کند.

علائم کمبود پتاسیم

پتاسیم از جمله عناصر متحرک در گیاه است، علائم کمبود پتاسیم ابتدا در برگ های مسن و سپس در برگ های جوان مشاهده می شود. حاشیه برگها و نواحی بین رگبرگها سبز کم رنگ یا زرد شده و رشد برگهای جوان متوقف می شود. در گیاهان دارای کمبود پتاسیم فاصله میانگره ها کوتاه می شود و با تمایل به پژمردگی در روزهای گرم و آفتابی به راحتی قابل تشخیص هستند.

کلسیم

کلسیم جزء جدایی ناپذیر دیواره سلولی است که برای رشد و نمو و تقویت دیواره سلولی ضروری است. کلسیم در فعال کردن سلول ها و تقسیمات سلولی نقش دارد، کلسیم نقش اساسی در پایداری غشا و حفظ یکپارچگی سلول دارد. باعث تنظیم روزنه ها، تنظیم PH و افزایش مقاومت گیاه به آفات ، بیماری ها و تنش های محیطی می شود. کلسیم تاثیر مستقیم در میزان جذب فسفر دارد. گسترش سلولی به کلسیم نیاز دارد، بنابراین بخش هایی که در حال رشد هستند بیشتر تحت تاثیر کمبود کلسیم قرار می گیرند.

علائم کمبود کلسیم

کلسیم به کندی در بافت های گیاهی حرکت می کند و انتقال کلسیم در گیاه به تبخیر و تعرق گیاه بستگی دارد. علائم کمبود کلسیم ابتد در برگها و بافت های جوان ظاهر می شوند. رشد آنها متوقف و گیاهان بوته ای شکل می شوند. در اثر کمبود کلسیم برگهای جوان معمولا کوچک و بد شکل می شوند و لکه های کلروتیک قهوه ای در حاشیه برگها بوجود می آید. این لکه ها توسعه یافته و در مرکز برگ به هم می رسند.

منیزیم

منیزیم رشد اولیه گیاه را تحریک می کند و به عنوان جزئی از کلروفیل است. منیزیم در فتوسنتز و فعال کردن آنزیم ها، سنتز پروتئین ها و در ساختمان دیواره سلولی (پکتین) نقش دارد.

علائم کمبود منیزیم

در صورت کمبود منیزیوم  انتقال محصولات حاصل از فتوسنتز از برگ ها به قسمت های در حال رشد به شدت کاهش یافته و منجر به کاهش رشد و نمو در گیاه می شود. منیزیم عنصری متحرک در گیاهان است. پس علائم کمبود ابتدا در برگهای پایینی گیاه به صورت زرد شدن و گاهی قهوه ای مایل به قرمز شدن در بین رگبرگها ظاهر می شوند.

گوگرد

گوگرد جزء اصلی و کلیدی دو اسید آمینه ضروری سیستئین و متیونین و همچنین بخش مهمی از چند کوآنزیم از جمله فرودوکسین، بیوتین و تیامین است. گوگرد در سنتز کلروفیل، پروتئین ها، لیپیدها و اسید های آمینه، ضد عفونی کردن خاک و جلوگیری از گسترش قارچ های خاک زی نقش دارد. گوگرد رشد زایشی را افزایش می دهد و نقش مهمی در دفاع از گیاهان در برابر تنش های محیطی و آفات دارد. کمبود گوگرد به دلیل عدم تحرک آن در گیاه و نقش آن در تولید کلروفیل، به صورت زرد شدن یکنواخت در سراسر گیاه، بیشتر در برگ های جوان مشاهده می شود. ساقه گیاهان کوتاه، نازک و معمولا چوبی می شوند. سطح برگ ها کوچک، تعداد برگ ها کم و در نهایت باعث کاهش عملکرد می شود. کمبود گوگرد به صورت لکه ای و بیشتر در خاکهای شنی با مواد آلی کم، مشاهده می شود.

آهن

آهن یکی از عناصر کم مصرف است که گیاهان برای سالم و پر بار بودن به آن نیاز دارند. آهن در عملکردهای اساسی گیاهان از جمله سنتز کلروفیل، آنزیم ها و پروتئین ها، انتقال انرژی، انتقال اکسیژن، متابولیسم و نمو گیاه انقش دارد.

علائم کمبود آهن

با کمبود آهن عملکرهای اساسی گیاهان مختل شده و این امر باعث ایجاد کمبود مواد غذایی می شود. در گیاهان علائم کمبود آهن شبیه علائم کمبود منیزیم است. با این تفاوت که به جای برگ های مسن علائم روی برگ های جوان ظاهر می شوند. آهن یک عنصر متحرک نیست و برگهای جوان نمی توانند آن را از قسمت های دیگر گیاه جذب کنند. بدون آهن کافی گیاهان اکسیژن مورد نیاز خود را دریافت نمی کنند و بدون اکسیژن کلروفیل کافی تولید نمی شود. به همین دلیل کمبود آهن به صورت کلروز بین رگبرگی سبز روشن تا زرد روی برگها و شاخه های جوان نمایان می شود. با گذشت زمان ممکن است کل برگ تحت تاثیر کمبود آهن قرار گیرد و به رنگ سفید کم رنگ برسد. کمبود آهن باعث کاهش رشد گیاهان می شود.

مس

مس یکی از عناصر کم مصرف و ضروری در گیاهان است. مس در بسیاری از فعالیت های آنزیمی، فتوسنتز، تولید کلروفیل، در متابولیسم کربوهیدرات ها و پروتئن ها، تشکیل دانه گرده، لقاح و همچنین تولید لیگنین موجود در دیواره سلولی نقش دارد.

علائم کمبود مس

کمبود مس بر فرایند های متابولیکی گیاه بویژه فتوسنتز و تنفس تاثیر منفی دارد. مس عنصری ثابت و بی تحرک در گیاهان است پس علائم کمبود در آن در برگهای جدید مشاهده می شود. در اثر کمبود مس در امتداد نوک و حاشیه برگها لکه های کلروتیک ایجاد می شود که از برگهای جوان شروع می شود. در نواحی کلروتیک یک رنگ خاکستری تا قهوه ای ایجاد می شود. کمبود مس باعث کاهش رشد برگها، پیچ خوردگی و ریزش برگها، و تاخیر در گلدهی می شود

روی

روی در فرایندهای آنزیمی که مراحل اولیه رشد گیاه را تنظیم می کنند و برای رشد میوه، دانه و ریشه نقش حیاتی دارد. روی در فتوسنتز، در سنتز هورمون اکسین (هورمون رشد)، متابولیسم کربوهیرات ها، پایداری غشا و حفاظت از گیاه در مقابل تنش های محیطی نقش دارد.

علائم کمبود روی

روی از عناصر کم مصرف و بی تحرک در گیاهان است. علائم کمبود این عنصر در برگهای جوان مشاهده می شود. برگها به طور غیر معمول باریک، نوک تیز و کوچک می شوند و کلروز یا زردی بین رگه ای در برگها مشاهده می شود. از علائم دیگر کمبود روی می توان به کاهش طول ساقه (کاهش فاصله میان گره ها) و ارغوانی شدن برگهای جدید اشاره کرد.

 بور

وظیفه اصلی این عنصر ایجاد یکپارچگی ساختار دیواره سلولی در گیاهان و نگهداری غشای پلاسمایی و سایر مسیرهای متابولیک است. بور در تنفس سلولی، تنظیم روزنه ها، عملکرد غشا، انتقال قندها و متابولیسم کربوهیدرات ها، تحریک رشد ریشه، استقرار زودرس گیاهچه در خاک، افزایش سرعت رشد رویشی و بلوغ، در فرایندهای تغذیه ای و فیزیولوژیکی، تنظیم سطح هورمون ها، انتقال پتاسیم به روزنه ها (که به تنظیم تعادل داخلی آب کمک می کند) نقش دارد. با افزایش تولید گرده بر لقاح و تشکیل دانه تاثیر مثبت دارد. جذب بور در مرحله گلدهی به بیشترین مقدار خود می رسد.

علائم کمبود بر

بور جزء عناصر کم مصرف اما ضروری برای گیاهان است. گیاهان نیاز زیادی به بور ندارند، اما اگر این عنصر به میزان کافی تامین نشود، مشکلات جدی در رشد گیاه بوجود می آید. علائم کمبود بر شامل کلروز، نکروز و تغییر شکل در برگهای جوان است. به دلیل نقش بور در رشد سلولی، علائم کمبود بور در نوک ریشه و ساقه های در حال رشد ظاهر می شود و باعث مرگ این قسمت ها، کاهش طول ریشه و ایجاد حالت رزت در گیاهان می شود. کمبود بور رشد لوله گرده را محدود می کند و به همین دلیل است که تقاضای بور در مرحله زایشی بیشتر از مرحله رویشی است .

 منگنز

منگنز یک ریز مغذی مهم  برای رشد و نمو گیاهان است. این عنصر در فعال شدن بسیاری از آنزیم ها نقش دارد. جوانه زنی و بلوغ را تسریع کرده و رشد ریشه را افزایش می دهد، دارای نقش اساسی در فرایندهای رشد و نمو، تنفس و جذب نیتروژن است. منگنز همچنین در جوانه زنی گرده، رشد لوله گرده، طویل شدن سلول های ریشه و مقاومت ریشه در برابر عوامل بیماریزای نقش دارد. منگنز در جذب آهن از خاک به گیاه کمک می کند و از کلروز شدن برگ ها جلوگیری می کند.

علائم کمبود منگنز

علائم کمبود منگنز، اغلب شبیه علائم کمبود آهن است و به صورت کلروز بین رگبرگی (برگ های زرد با رگبرگ های سبز) روی برگ های جوان ظاهر می شود. تفاوت عمده این است که با پیشرفت کمبود منگنز، مناطق برنزه بین رگبرگ ها ایجاد می شود در حالی که کمبود آهن به سمت ظاهر تقریباً سفید در برگ ها پیش می رود. حاشیه برگ ها ممکن است چروکیده، پیچ خورده یا موج دار شوند. با کمبود شدید مگنز ممکن است رشد گیاه کاهش یافته و متوقف شود.

کلر

کلر به وفور در طبیعت یافت می شود. کلر در گیاهان و خاک متحرک است و به راحتی توسط ریشه ها جذب می شود. کلر درکلروفیل و فتوسنتز، تنظیم فشار اسمزی (حرکت آب به داخل و خارج سلولهای گیاهی)، فعال شدن آنزیم ها، تنظیم روزنه ها و مقاومت در برابر بیماری ها نقش دارد.

علائم کمبود کلر

شایع ترین علامت کمبود کلر، پژمردگی برگها بویژه در حاشیه آنها است. با پیشرفت و شدیدتر شدن کمبود، برگها پیچ خوردگی، برنزه شدن، کلروز و نکروز را نشان می دهند.

مولیبدن

مولیبدن یک عنصر انتقالی است و در مقادیر بسیار کم مورد نیاز است. مولیبدن توسط ریشه ها جذب می شود و به راحتی در سیستم آوندهای چوبی و آبکش متحرک است. مولیبدن در متابولیسم نیتروژن و تثبیت نیتروژن نقش دارد.

علائم کمبود مولیبدن

در اثر کمبود مولیبدن نیترات در برگها تجمع می یابد و گیاه نمی تواند از آن برای تولید پروتئین برای رشد طبیعی خود استفاده کند. درنتیجه گیاه کوتاه شده و برگها علائم کمبود نیتروژن را نشان می دهد. بین رگبرگها به رنگ سبز کم رنگ یا سبز متمایل به زرد در می آید.

نیکل

نیکل عنصری متحرک و در مقادیر بسیار کم مورد نیاز گیاهان است. این عنصر برای تبدیل اوره به آمونیوم و جلوگیری از تجمع سطوح سمی آمونیوم در بافت گیاهی ضروری است. نیکل ماده مغذی ضروری برای باکتری های تثبیت کننده نیتروژن است. نیکل در طول دوره جوانه زنی در استفاده از پروتئین ذخیره شده در دانه، نقش دارد.

علائم کمبود نیکل

کمبود نیکل باعث تجمع اوره و نکروزه شدن نوک برگهای جوان، کاهش اندازه برگها شده و رشد عمودی برگها کمتر می شود. کمبود شدید نیکل منجر به توقف رشد گیاه و الگوی رشد غیر طبیعی آن می شود.