کمبود ریز مغذی ها در محصولات کشاورزی

مقدمه:

عناصر ریز مغذی از ۱۶ عنصر موردنیاز گیاهان، هفت عنصر آهن (Fe)، روی (Zn)، منگنز (Mn)، بُر (B)، مس (Cu)، مولیبدن (Mo) و کلر (Cl) به مقدار ناچیزی موردنیاز گیاهان بوده و بدین علت آن‌ها را عناصر کم مصرف و یا عناصر ریزمغذی می‌نامند. این عناصر غذایی پس از متعادل سازی مصرف کودهای ازته، فسفاته و پتاسیمی نقش خود را در افزایش تولید نشان می‌دهند. به عبارت دیگر اگر گیاهی از کمبود هر یک از عناصر غذایی اصلی ازت، فسفر، پتاس، کلسیم، منیزیم و گوگرد رنج ببرد تا رفع آن عامل محدودکننده رشد، مصرف کودهای محتوی عناصر کم‌مصرف سبب افزایش تولید نخواهد گشت.

در ایران کمبود عناصر کم‌مصرف به ویژه روی، منگنز و بُر در مزارع و باغ‌ها به دلیل حاکمیت شرایط آهکی، کاهش درصد مواد آلی خاک‌ها، حلالیت کم این عناصر در pH آهکی (به غیر از مولیبدن)، وجود یون‌های کربنات و بی‌کربنات در آب‌های آبیاری و مصرف بالای فسفر، عمومیت دارد. به دلیل حاکمیت این کمبودها، عملکرد متوسط محصولات کشاورزی عموماً کم بوده و لطمات اقتصادی زیادی از این کمبودها متوجه کشور شده است.

کمبود عناصر غذایی کم مصرف در بعضی از درختان میوه و محصولات زراعی با توجه به مقدار نیاز گیاه، شرایط رطوبتی، درجه حرارت محیط و میزان آب آبیاری، متفاوت بوده ولی به نظر می‌رسد سرآمد این عناصر روی (Zn) بوده و علاوه بر آن در غلات و درختان میوه منگنز، در چغندرقند بُر، در انگور منیزیم و منگنز، در دانه‌های روغنی آهن، در سیب زمینی و پیاز منگنز و مس و در گیاهان و گل‌های زینتی بُر و آهن می‌باشد.

خاک های ایران به دلیل آهکی بودن و به دلیل مصرف بیش از حد کودهای فسفاته کمبود عناصر غذایی را به خصوص آهن و روی را نشان می‌دهند. کمبود عناصر غذایی ریز مغذی در زمین های شنی و آهکی و یا زمین های زراعی که در آنها دائم کشت می‌شود وجود دارد. در ایران به ازای هر یک تن کود مصرفی ۲ گرم کود ریز مغذی مصرف می‌شود. کمبود عناصر مختلف در گیاهان باعث حساس شدن گیاهان به بیماری ها و یا بروز علائم کمبود در آنها می‌شود که می‌تواند تولید محصول را هم به شدت کاهش می‌دهد.

کمبود عناصر غذایی باعث اختلال در روند ساختن و تولید قند و پروتئین در گیاهان می‌شود که در نهایت باعث کاهش محصول و ضعف گیاه می‌شود.  اگر درختان در حساس ترین مرحله رشد مثلا در مرحله گلدهی یا تشکیل میوه با کمبود عناصر غذائی مواجه شوند، خسارت وارده تشدید می‌گردد. در بیشتر موارد کشاورزان و باغداران کمبود مواد غذایی را با بیماری های گیاهی اشتباه می‌گیرند.

علت کمبود عناصر:

کمبودها در گیاه به دو دسته واقعی و دروغین تقسیم می‌شوند. کمبود واقعی به دلیل کمبود عناصر غذایی در خاک و یا وجود ترکیب شیمیایی غیر قابل جذب آن برای گیاه است. کمبود عناصر غذایی به علت ایجاد شرایط خاص در محیط کشت بوجود می‌آید. در این حالت ریشه ها قادر به جذب عناصر موجود در خاک نیستند.

سرد بودن خاک: در این حالت پتاسیم موجود در خاک جذب نمی‌شود.

غرقابی بودن خاک: عناصری مانند آهن، مس و کلسیم در این نوع خاکها جذب نمی‌شوند. برای مثال آبیاری پشت سر هم در خاک باعث ایجاد شرایط احیا و اکسیداسیون در خاک شده و عناصری مانند آهن و منگنز به دلیل اکسید شدن غیر قابل جذب می‌شوند.

اسیدیته (PH) نا مناسب: در خاکهای خیلی اسیدی، منگنز و روی و در خاکهای قلیایی آهن، منیزیم و بُر جذب نمی‌شود.

اثر متقابل و منفی عناصر نسبت به یکدیگر: ممکن است حضور یک عنصر باعث عدم جذب عنصر دیگر ‌شود. برای مثال حضور پتاسیم بیش از حد باعث کمبود منیزیم می‌شود و یا حضور بیش از حد ازت باعث رشد سبزینه ای گیاه شده و تعادل مصرف برخی عناصر مورد نیاز در گیاه را به هم می‌زند.

شستشوی خاک بخصوص در خاکهای سبک باعث کمبود عناصر محلول در خاک مانند ازت و منیزیم می‌شود. در شرایط اسیدی خاک حلالیت برای آهن و کلسیم بیشتر شده و شسته می‌شوند و در شرایط قلیایی شستشوی پتاسیم هم اتفاق می‌افتد. با فشرده شدن خاک و عدم تبادلات گازی در خاک، گاز دی اکسید کربن محبوس شده و با کربنات های خاک تشکیل بی کربنات داده و رسوب کلسیم می‌شود و شرایط قلیایی ایجاد شده در خاک، منجر به کمبود برخی عناصر می‌شود. مصرف کود حیوانی نپوسیده در ابتدا باعث می‌شود تا ازت موجود در خاک صرف پوسیدن کود شده و در نتیجه گیاه با کمبود ازت مواجه شود و از طرفی با مصرف کود حیوانی، میزان بعضی از عناصر، در خاک چندین برابر افزایش یافته و منجر به کمبود جذب دیگر عناصر موجود در خاک می‌شود.

استفاده از کودهای شیمیایی پر مصرف و عدم کاربرد کودهای شیمیایی کم مصرف، منجر به کمبود آنها در خاک شده که لزوم یک مدیریت صحیح در مصرف کودهای پر مصرف و کم مصرف در خاک ضروری به نظر می‌رسد. در زمان خشکی و تبخیر بیش از حد ازسطح خاک، برخی نمکهای محلول مثل کلرور پتاسیم و سدیم و کمی هم کلسیم و منیزیم و یا ترکیبات نیترات به سطح خاک آمده و در نتیجه جذب این عناصر برای ریشه امکان پذیر نیست.

اختلال بر اثر کمبود بعضی از عناصر

نقش عناصر ریز مغذی:

آهن:

آهن چهارمین عنصر فراوان پوسته زمین می باشد. ماده غذایی آهن، یکی از عناصر غذایی کم مصرف است که وجود آن به اندازه کافی برای رشد گیاهان زراعی و باغی لازم است و در این گیاهان نقش ارزنده ایی ایفا می کند. در بیشتر نقاط ایران مهمترین عاملی که موجب کمبود آهن در گیاهان می شود، زیادی بی کربنات در محلول خاک است.

آهن یکی از اجزاء مهم سیستم آنزیمی گیاه است همچنین این عنصر یکی از اجزاء  اصلی پروتئین فردوکسین است که برای احیاء نیترات، سولفات و آسیمیلاسیون نیتروژن و تولید انرژی لازم است. آهن کاتالیز کننده قسمتی از سیستم آنزیمی تولید کلروفیل است. در سنتز کلروفیل، آهن در سه مرحله اساسی به عنوان کوآنزیم ایفای نقش می­‌کند. در محیط­‌های کنترل شده حدود ۸۰ درصد آهن گیاه در کلروپلاست برگ متمرکز است. در شرایط کمبود آهن در گیاه تعادل توزیع آن در کلروپلاست بهم می‌خورد. بنابراین کمبود این عنصر موجب کاهش سنتز کلروفیل و در نهایت زردی برگ می‌شود. امروزه نتایج مطالعات نشان می‌دهد که آهن در سنتز پروتئین و رشد نوک ریشه نقش دارد.

علایم اختصاصی کمبود آهن در گیاهان بصورت زرد شدن پهنک برگ های جوان و سبز باقی ماندن رگ برگ های آن است که برگ های تازه روئیده زردی بیشتری نشان می دهند و در نهایت لکه های قهوه ای بر روی برگ های انتهای توسعه می یابند. علائم مشخصه کمبود آهن که به صورت کلروز (سفید شدن بین رگبرگ‌ها در برگ‌های جوان) می‌باشد در اکثر محصولات زراعی، باغی کشور مشاهده می‌شود. ازدیاد آن باعث ایجاد نقطه‌های قهوه‌ای بخصوص در برگ‌های پیر می‌شود.

روی :

مقدار مناسب روی در گیاه منجر به گلدهی مطلوب  می شود. نقش روی در گیاهان در فعال سازی تعداد زیادی آنزیم گیاهی می باشد که یا مستقیما در ساختمان آنها شرکت دارد ویا اینکه برای فعال سازی آنزیمها لازم است .روی در ساختمان زیادی از آنزیمها نظیر الکل دهیدروزناز وکربونیک آنهیدراز و سیتوتاز و RNA پلیمراز شرکت داشته و در نقل وانتقالات زیست شیمیایی سلول نقش مهمی ایفا میکند. کمبود این عنصر در خاکهای قلیایی و با آهک فراوان ومقدار اندک مواد آلی شایع می باشد متاسفانه اکثر خاکهای کشور از کمبود این عنصر رنج میبرند.

علائم کمبود روی: بارز ترین مشخصه کمبود روی در گیاه ریز شدن برگ ها و جارویی شدن برگ های جوان در سرشاخه های درخت می باشد وجود نقاط زرد کرمی در زمینه سبز تیره برگ های میانی است کمبود روی سبب غیر همزمان رسیدن میوهای انگور می شود. . در درختان میوه کمبود روی با علامتی به عنوان کچلی مشهود است.

بور:

مقدار مناسب عنصر بور منجر به افزایش دانه گرده و در نتیجه بهبود لقاح می شود. موثرترین نقش بور در گیاه در دیواره سلولی و حفظ یکپارچگی غشاء سلول است که با این نقش همانند کلسیم باعث استحکام دیواره سلولی می شود. بور نقش مهمی در ساخت RNA ایفا میکند همینطور تاثیر مثبت و بسزایی در جوانه زنی دانه گرده و بقاء و طول لوله گرده دارد. به همین دلیل می توان بور را در افزایش دوره لقاح موثر دانست.

علایم کمبود بور:  در درختان میوه سبب کاهش رشد و نمو پرچم ها، کاهش مدت گرده افشانی، سیاه شدن وسط میوه سیب و بد شکلی میوه می شود. کمبود آن باعث رشد کم و پیچیدگی و مرگ سرشاخه‌ها و افزایش بافت چوب پنبه ای میوه‌ها می‌شود.

منگنز:

مهتمرین نقش منگنز در گیاه در مرحله فتوسنتز و تولید اکسیژن می باشد که منگنز در همان ابتدای مرحله فتوسنتز در سیستم نوری(II) نقش گیرنده و انتقال دهنده الکترون را ایفا میکند. چوبی شدن ساقه گیاه بستگی به مقدار منگنز دارد و در صورتیکه میزان آن کافی باشد گیاه در برابر آفات و امراض مقاوم می باشد.

علائم کمبود منگنز : در گیاه شبیه سایر ریز مغذی ها در خاک های آهکی اتفاق می افتد. برگ ها زرد کمرنگ می شوند و این زردی از حواشی برگ شروع شده و به سمت رگبرگ میانی توسعه می یابد. منگنز مانند آهن، عنصری غیر پویا است. علائم کمبود معمولاً ابتدا در برگ‌های جوان ظاهر می‌شود. به طور کلی کمبود آن باعث کلروز برگ‌ها می‌شود منگنز به مقدار کم موردنیاز گیاهان است و مقدار زیاد آن که به‌ندرت مشاهده می‌شود، سمی‌است و در جذب کلسیم اختلال پیدا می‌کند.

مس:

مس در ساخت و یا ثبات کلروفیل و رنگدانه های گیاهی نقش ایفاء می کند همچنین در بسیاری از آنزیمهای اکسید کننده که نقشی در تنفس دارند موثر میباشد.

علائم: کمبود مس در درختان میوه سبب ایجاد شاخه های پر رشد با برگ های درشت به رنگ سبز تیره و با لکه های زرد رنگ می شود. در صورت تشدید کمبود تمام شاخه های جوان خشکیده می شوند. علائم کمبود مس در غلات دانه ریز شامل مارپیچ شدن برگ‌ها، زردی عمومی گیاه ، سوختگی نوک برگ‌ها و ظهور رنگ سبز کم رنگ در برگ‌های جوان و عدم تشکیل کامل سنبله به ویژه سنبله انتهایی و دانه بستن ضعیف است. کمبود مس در مرکبات باعث مرگ جوانه انتهایی می‌شود،. رگبرگ‌ها چروکیده و خمیده شده، روی میوه صمغ ترشح می شود، پوست ممکن است بترکد و صمغ از آن خارج شود. برگ‌ها در بسیاری از سبزی‌ها در اثر کمبود مس، شادابی خود را از دست می‌دهند .

مولیبدن:

مولیبدن که در پوسته زمین و خاک‌ها به مقدار بسیار اندک وجود دارد به مقدار بسیار کمی ‌نیز مورد نیاز گیاه است. این عنصر مورد نیاز برای تشکیل آنزیم نیترات ردوکتاز (Nitrate reductaz) که نیترات را در گیاه به آمونیوم تبدیل می کند .همچنین موجب کمک به تشکیل گره در لگومها می شود. همچنین مولیبدن سبب افزایش عملکرد و ضروری برای سوخت ‌و ساز ازت، ضروری برای تشکیل کلروفیل، مؤثر در ساخت‌ و ساز فسفر و آهن می باشد.

علائم کمبود مولیبدن :علائمی شبیه کمیود ازت و آهن تولید می کند و در بعضی گیاهان مانند خانواده چلیپاییان لکه های ابلقی زرد در حاشیه پیدا می شود که به تدریج به طرف رگبرگ میانی پیش می رود لکه های پیر معمولا” می خشکند. زیادی مولیبدن ممکن است باعث سمیت گیاه شود

کلر:

کلر جزء عناصر ضروری برای گیاه طبقه بندی شده است. علائم کمبود کلر در گیاه به آسانی مشخص نمی باشد ولی در حالت کلی موجب خشکی برگ ها مخصوصا حواشی آنها از علائم عمومی کمبود کلر در درختان میوه است. گفته می‌شود که گیاهان دچار کمبود، پژمرده می‌شوند.