عناصر مورد نیاز گیاه

نیتروژن (N)

نیتروژن یکی از عناصر اصلی مورد نیاز گیاه میباشد و بیشتر از سایر عناصر در تغذیه گیاهی مصرف میشود. گرچه 78 درصد حجم هوا را نیتروژن تشکیل میدهد ولی کمبود آن در گیاه بیشتر از سایر عناصر دیده میشود. تنها گروه کوچکی از موجودات مثل بعضی از باکتری ها و جلبک ها قادرند نیتروژن هوا را جذب کنند. مواد آلی منبع تولید نیتروژن در خاکند. این مواد در اثر پوسیده شدن، نیتروژن را به صورت یون های نیترات و آمونیوم که قابل جذب برای گیاه است آزاد میسازند.

هنگام تجزیه مواد آلی هرچه نسبت کربن به نیتروژن (C/N) کمتر باشد تجزیه سریعتر رخ میدهد.آمونیوم آزاد شده میتواند توسط گیاه جذب شده و یا توسط عمل نیتریفیکاسیون (Nitrification) به یون نیترات تبدیل شود. نیتروژن آزاد هوا میتواند توسط بعضی باکتری ها مانند ریزوبیوم که در غده ریشه های گیاهان تیره لوبیاسانان (بقولات) یافت میشوند و یا بعضی جلبک های جذب شده و برای گیاه قابل استفاده گردد. گیاهان تیره لوبیاسانان، سالانه میتوانند مقدار قابل ملاحظه ای نیتروژن در خاک تثبیت کنند.

مقدار زیادی از نیتروژن خاک توسط ریشه جذب میگردد و باقی مانده میتواند به راحتی از راه آبشویی (leaching) به ویژه در مناطق مرطوب یا به راه های دیگر از خاک خارج گردد. به علاوه نیتروژن خاک توسط بعضی باکتری ها نیز به صورت نیتروژن آزاد در می آیند که به عمل دی نیتریفیکاسیون (Dinitrification) معروف است. این یک واکنش غیرهوازی است. بنابراینن در خاک های فاقد تهویه این عمل با شدت بیشتری صورت میگیرد.

کودهای حاوی نیتروژن به دو صورت آلی (کودهای دامی، گرد استخوان، خون خشک و برگ پوسیده) و معدنی (انواع NPK ، نیترات آمونیوم، فسفات آمونیوم، اوره و غیره) وجود دارند. نیتروژن کم و بیش در هر خاکی وجود دارد. منبع اصلی آن که گیاهان مورد استفاده قرار میدهند گاز N₂ موجود در جو است. نیتروژن عنصری پویا است که بین هوای خاک و موجودات زنده در گردش است. مقدار آن در خاک هایی که حاوی ماده ی آلی زیاد هستند بیشتر است، همچنین در مناطق مرطوب بیشتر از مناطق خشک است. نیتروژن در خاک های سنگین تر بیشتر از خاک های سبک تر و شنی میباشد. این عنصر غذایی به دو شکل +NH⁺₄ و NO^-₃ قابل جذب برای گیاهان و درختان میباشد و اشکال دیگر آن نظیر  N₂ و NO₃  و  NO₂ ... برای درختان غیرقابل جذب است. مقدار متوسط آن در خاک بین 02/0 تا 5/0 درصد است و در گیاه بین 5/0 تا 3 درصد میباشد. درختان میوه به طور متوسط 50 تا 400 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در سال برداشت میکنند و باید در هر سال این مقدار نیتروژن در اختیار آن ها قرار گیرد. نیتروژن همچنین در اثر فعالیت باکتری های نیتروژن ساز در خاک تجمع می یابد، بنابراین اکیدا توصیه میشود که ازآتش زدن علف های هرز در مزارع و سطح باغ ها جدا خودداری شود. زیرا آتش زدن باعث از بین رفتن این موجودات مفید خاک میشود و همچنین این مواد آلی را که باعث بهبود وضعیت خاک میگردد نابود میسازد. نیتروژن از طریق مصرف خاکی و هم از طریق محلولپاشی میتواند در اختیار درختان میوه قرار بگیرد. از آنجایی که حلالیت بالایی در آب دارد میتواند در دو یا سه نوبت به صورت مصرف خاکی (پخش سطحی) در اختیار درختان قرار گیرد. بهترین pH برای جذب ازت به وسیله درختان 6 تا 8 میباشد.

نیتروژن مهمترین عنصر غذایی در تغذیه گیاهان است که تعیین کننده رشد رویشی گیاه میباشد. بدون نیتروژن کافی رشد گیاه به مقدار بسیار زیادی کاهش می یابد. نیتروژن در گیاه در تشکیل پروتوپلاسم و اسید نوکلئیک، ساخت ترکیبات پروتئینی، اسیدهای آمینه و کربوهیدرات ها نقش فعال دارد. همچنین نیتروژن در گلدهی، تشکیل میوه، میزان محصول، رسیدگی و رنگ بندی میوه ها و مسائل فیزیولوژیک پس از برداشت در اکثر گیاهان دخالت دارد. از علائم کمبود نیتروژن میتوان به کاهش رشد، زردی و کوچک ماندن برگها اشاره کرد. معمولا علائم کمبود در برگ های پیر، بیشتر نمایان میشود تا برگ های جوان تر، زیرا نیتروژن باعث ریزش پیش از موعد برگ ها میشود.

از سوی دیگر نیتروژن زیادی باعث رشد بیش از حد، ترد و آبدار شدن گیاه شده و برگ ها رنگ سبز تیره ای به خود میگیرند. مصرف زیاد نیتروژن در درختان میوه باعث تاخیر در گلدهی و تشکیل میوه و میشود و در اواخر فصل رشد، موجب رشد شاخه های جوان و افزایش حساسیت و آسیب پذیری آن ها نسب به سرمای زمستانه میشود. در سبزی های برگی، نیتروژن را میتوان به مقدار زیاد مصرف کرد تا باعث تسریع رشد سبزینه ای آن ها گردد.

نیتروژن در گیاه به شدت متحرک بوده و به قسمت های در حال رشد منتقل میشود. نیتروژن در گلدهی بسیار موثر بوده و باعث افزایش گلدهی در درختان میوه میشود و بنابراین تشکیل میوه و عملکرد را نیز افزایش میدهد. نیتروژن در رسیدگی میوه موثر است و چنانچه غلظت آن در گیاه بیش از حد مطلوب باشد باعث رسیدگی بیش از حد میوه ها شده و از عمر انبار داری آن میکاهد. مصرف کود حیوانی که با نیتروژن غنی شده باشد به طور مستقیم بر افزایش حجم و اندازه ی میوه ها تاثیر میگذارد. نیتروژن بیش از حد باعث اختلال در رنگبندی میوه ها میشود (مخصوصا در درختان سیب) و اثر منفی در این امر دارد. همچنین نیتروژن بیش از حد علاوه بر اینکه باعث افزایش رشد علف های هرز در مزارع و باغات میشود، باعث کاهش مقاومت گیاهان در مقابل آفات و بیماری ها نیز میگردد.

اولین علائمی که از کمبودد نیتروژن مشاهده میشود، کاهش رشد رویشی گیاهان میباشد. همانطور که بیان شد نیتروژن در گیاه کاملا متحرک میباشد و در اثر کمبود معمولا برگ های پیر به زردی میگرایند درحالی که برگ های جوان سبز باقی میمانند. بنابراین منظره عمومی باغ یا مزرعه به زردی میگراید. (این علامت در هنگام کمبود آهن نیز مشاهده میشود). در درختان میوه در اینحالت برگ های قسمت پایین تاج زرد شده و برگهای سرشاخه ها سبز باقی میمانند. کوچک بودن میوه ها و کاهش عملکرد محصول نیز از نشانه های دیگر کمبود نیتروژن میباشد. ریزش بیش از حد گل ها و میوه ها نیز از علائم کمبود نیتروژن است. همچنین افزایش بیش از حد نیتروژن نیز باعث ریزش گل میگردد. افزایش رشد علف های هرز، بدرنگ شدن میوه ها یا آلوده شدن درختان میوه به آفات و بیماری ها و رنگ سبز بسیار تیره برگ ها میتواند ناشی از زیادی نیتروژن (بیش بود) باشد. جذب و مصرف نیتروژن به وسیله گیاهان به میزان مواد آلی(کربن) و نسبت C/N بستگی دارد. به همین جهت کشاورزان باید همراه با کودهای شیمیایی ازته، از مواد آلی و کودهای حیوانی نیز استفاده نمایند. نیتروژن اثرات رقابتی با سایر عناصر نشان میدهد. بعنوان نمونه بالا بودن مقدار فسفر باعث کاهش غلظت نیتروژن شده و برعکس اگر میزان بور در خاک کم باشد، افزایش نیتروژن بیشتر باعث تشدید کمبود بور میشود و این عمل از طریق کاهش جذب بور صورت میپذیرد. همچنین اگر مقدار منگنز در خاک زیاد باشد جذب نیتروژن با اختلال رو به رو میشود. اثر نیتروژن بر روی رفتار دو عنصر یا بیشتر نمود پیدا میکند. به طور مثال در مقادیر زیاد نیتروژن، افزایش پتاسیم باعث کاهش غلظت منیزیوم در گیاه میشود. درحالی که در مقادیر کم نیتروژن این اتفاق نمی افتد. از مهمترین کودهای حاوی نیتروژن برای استفاده کشاورزان میتوان به انواع NPK ، اوره، نیترات آمونیوم و سولفات آمونیوم اشاره کرد.

تفاوت اوره، نیترات آمونیوم وسولفات آمونیوم در چیست؟

الف.اوره:

دارای 46 درصد نیتروژن بوده و حلالیت بسیار بالایی در بین کودهای ازته دارد و بیش از سایر کودها مصرف میشود. از انجایی که شکل دانه های آن به صورت سفید و شکری است به آن کود شکری یا سفید نیز میگویند. اوره به راحتی با کودهای فسفاته و پتاسیم قابل اختلاط است و از آنجایی که اوره حلالیت بالایی در آب دارد میتوان آن را با سموم مخلوط و در غلظت های توصیه شده به صورت محلولپاشی استفاده کرد. اینکار علاوه بر اینکه حجم عملیات کشاورزی را کاهش میدهد، در کاهش هزینه ها نیز موثر است، اما زمان های مصرف باید رعایت شود. در صورتی که اوره در سطح خاک پخش شود مقداری از نیتروژن آن به شکل آمونیاک درآمده و تصعید میشود.

ب.نیترات آمونیوم:

دارای 33 درصد نیتروژن است و به شکل دانه ایی بوده و جاذبه الرطوبته است و به همین دلیل خیلی زود کلوخی میشود و مصرف آن را با مشکل مواجه میسازد. خطر دیگر نیترات آمونیوم خاصیت انفجاری آن است.

ج.سولفات آمونیوم:

دارای 21 درصد نیتروژن و 24 درصد گوگرد است و مناسب برای خاک های آهکی میباشد. این کود کمتر با آب شسته شده و از دسترس خارج میشود. سولفات آمونیوم خاصیت اسیدی دارد و بنابراین مصرف آن در خاک های آهکی مناطق خشک و نیمه خشک توصیه میشود و در این حالت پی اچ خاک را بصورت موضعی بهبود میبخشد. این کود حاوی دانه های درشت است و حمل و نقل آن آسان میباشد. این کود را میتوان بصورت چالکود در اواخر زمستان در اختیار درختان قرار داد. پخش سطحی خصوصا برای درختان حاوی ریشه های سطحی مانند انگور وگیاهان گلخانه ای و محلولپاشی نیز روش دیگر مصرف این کود برای رفع کمبود نیتروژن در گیاهان میباشد. استفاده از مواد آلی، کود سبز، کود حیوانی و کمپوست نیز میتواند تامین کننده نیتروژن گیاهان باشد اما به تنهایی کافی نیست. کودهای شیمیایی ازته چون در آب محلول میباشند میتوانند از طریق سیستم آبیاری و مخلوط با آب آبیاری در اختیار گیاهان قرار گیرند. این روش خصوصا به شکل پخش سطحی باعث رشد علف های هرز در مزارع و باغات میشود. آبیاری زیاد میتواند باعث شسته شدن نیتروژن از خاک شده و اثر زیادبود آن را تعدیل کند.

فسفر(P)

فسفر به مقدار زیادی مورد نیاز گیاهان میباشد و اشکال PO₂^- و PO₃^- بیشتر از اشکال دیگر جذب میشود. معمولا میزان این عنصر در لایه های سطحی خاک بیشتر از لایه های زیرین بوده و یکی از کم تحرک ترین و نامحلولترین عناصر موجود در خاک میباشد. با اینکه در خاک مقادیر زیادی فسفر به فرم آلی وجود دارد، اما بخش کوچکی از آن قابل جذب توسط گیاه است و دقیقا به همین دلیل است که تامین فسفر دشوارتر از سایر عناصر مورد نیاز گیاه میباشد. میزان PH خاک در جذب فسفر بسیار اهمیت دارد و PH معادل 5/6 الی 7 بهترین اسیدیته جهت جذب فسفر میباشد. فسفر اثر رقابتی با سایر عناصر دارد، به طور مثال افزایش بیش ازحد فسفر باعث اختلال در جذب آهن و یا بروز علائم کمبود آن میشود. همچنین کلسیم زیاد در خاک (خاک های آهکی) باعث کاهش فسفر قابل دسترس برای درختان میوه میشود و یا ازت به طور غیر مستقیم باعث افزایش جذب فسفر توسط گیاه میشود.

به جهت جبران کمبود فسفر و کارآیی پایین کودهای فسفره، علیرغم نیاز به مقادیر نسبتا کم این عنصر، دزهای مصرف بسیار بالایی را توصیه میکنند. کود های فسفره عموما از دو منبع "اسید فسفریک" و "اسید فسفروس" تامین میگردند.

الف: اسید فسفریک

کودهای حاصل از اسید فسفریک بسیار محلول بوده و به راحتی از طریق ریشه قابل جذب است. این کودها به طور معمول گرانتر از کودهای فسفره معمولی میباشند و در فرمولاسیون های مختلف ارایه میشوند. با وجود انحلال خیلی خوب این کودها در آب، جذب برگی آن ها بسیار ناچیز است. یون های فسفات تولید شده توسط این کودها تنها از راه ریشه قابل جذب بوده و به دلیل بزرگی آن ها برای گیاه، برگ ها و اندام های هوایی قابلیت جذب این کودها را ندارند (از طریق محلولپاشی جذب نمیشوند)

ب: اسید فسفروس

کودهای فسفره که با اسید فسفروس تولید میشوند دارای حلالیت بسیار خوبی میباشند اما از انجا که برای تولید آن ها تکنولوژی پیشرفته ای لازم است، گرانتر از سایر کودهای فسفره هستند. مزیت این ترکیبات معمولا به حدی است که قیمت بالای آن را پوشش میدهد. این کودها تولید یون فسفیت می نمایند که هم از راه برگ و هم از راه ریشه قابل جذب است. کودهای فسفره حاصل از اسید فسفروس که معمولا در ترکیب با پتاسیم ارائه میشوند و با نام فسفیت پتاسیم شناخته میشوند دارای خواص ویژه ای هستند که به آن ها اشاره میشود:

این ترکیبات تولید یون فسفیت (به جای فسفات) میکنند که دارای یک اتم اکسیژن کمتر نسبت به یون فسفات بوده و کوچکتر از فسفات میباشد و به همین دلیل بسیار سریع جذب گیاه شده و به سرعت در گیاه انتقال می یابد. همچنین موجب افزایش مقاومت گیاه به بیماری ها ازطریق تقویت سیستم ایمنی گیاه (تولید فیتوآلکسین ها) شده و از طرفی با ایجاد تغییر در ساختار دیواره سلولی هیف های قارچ های بیماری زا، باعث شناسایی این عوامل توسط سیستم ایمنی گیاه و در نهایت انهدام آنها توسط خود گیاه میشود. لازم به ذکر است در این فرآیند خود گیاه بر عوامل بیماری زا فایق می آید، بدون آنکه از سم استفاده شده باشد. در واقع فسفیت پتاسیم، با تحریک گیاه برای مقابله با بیماری ها، باعث بهبود گیاهان بیمار و مقاومت گیاهان سالم میشود. بطوریکه میتوان با استفاده از فسفیت پتاسیم بسیاری از گیاهان را در برابر برخی از بیماریها  مانند سفیدک ها مقاوم نمود. بر خلاف فسفاتها که میزان جذب آن ها از برگ جزئی است، فسفیت موجود در فسفیت پتاسیم به دلیل کوچک بودن اندازه مولکولی به سرعت جذب گیاه  میشوند و از راه آوندهای چوب و آبکش در تمام گیاه انتشار میابند (اثر سیستمیک). علاوه بر این قابلیت حل شدن فسفیت در آب خاک بیشتر از کودهای فسفره رایج (ترکیبات فسفات) است.

علائم کمبود فسفر چیست؟

در کمبود فسفر، رشد بخش های هوایی و ریشه کند و یا متوقف میشود. برگ ها کوتاه، نازک و باریک میشوند و در این حالت دمبرگ ها زاویه کوچکی را با شاخه تشکیل میدهند. رشد طولی گیاه عمودی بوده و شاخه های جانبی کمتر رشد می یابند. تعداد برگ ها کاهش یافته، جوانه ها میمیرند و تعداد شکوفه ها کاهش میابند. بنابراین از محصول میوه نیز کاسته خواهد شد. برگ ها به رنگ سبز تیره مایل به آبی یا ارغوانی در می آیند و گاهی لکه ها و یا نوارهایی به همین رنگ بروی پهنک برگ ظاهر میشود. رنگ ارغوانی که مربوط به ماده انتوسیانین میباشد از مشخص ترین علائم کمبود فسفر در درختان میوه میباشد. علائم کمبود ابتدا در برگ های پیر مشاهده میشود و برگ های جوان سرشاخه ها به رنگ سبز طبیعی باقی میمانند. در هنگام کمبود فسفر در بعضی میوه ها، گوشت میوه نرم و شیره ی میوه خیلی ترش میشود. خاصیت انبارداری میوه نیز کاهش می یابد.

پتاسیم (K)

پتاسیم از مهمترین عناصر پرمصرف در گیاهان است که درصد بالایی از مقدار کل مواد مورد نیاز گیاه را به خود اختصاص داده است. میزان پتاسیم در خاک های مناطق مختلف، متفاوت و بیشتر از حد مورد نیاز گیاه است ولی بخش بزرگی از آن بصورت تثبیت شده در خاک و غیرقابل استفاده توسط گیاه است. در نتیجه مقدار کمی ازآن توسط ریشه قابل جذب است.

پتاسیم در اسیدهای آمینه برای تشکیل پروتئین ها همانند یه کاتالیزور عمل میکند. به طوری که همواره رابطه ی فشرده ای بین ازت و پتاسیم در حاصلخیزی خاک احساس میگردد و قسمتی از قابلیت جذب ازت و ذخیره و تمرکز آن در اندام های گیاهی مدیون نقش پتاسیم میباشد. وجود پتاسیم کافی در برگ ها عمل فتوسنتز و جذب کلروفیلی را بهبود میبخشد. همچنین در برگ ها به طولانی شدن عمر آن ها کمک کرده و میزان تعریق را در گیاه کاهش میدهد. بالطبع در دوره کم آبی از پژمردگی سریع گیاه جلوگیری میشود. پتاسیم در حالت فعال اغلب در اثر شست و شو از دسترس گیاه خارج میگردد و به آب های زهکشی می پیوندد، در نتیجه گیاه قادر به تامین پتاسیم مورد نیاز نخواهد بود و با کمبود پتاسیم رو به رو میشود.

کمبود پتاسیم فورا به نشانه های قابل دیدن منجر نمیشود بلکه ابتدا فقط کاهشی در میزان رشد ایجاد میشود، با ادامه کمبود یا شدیدتر شدن آن، زردی و سوختگی در برگ رخ میدهد. این نشانه ها معمولا در برگ های پیرتر شروع میشود زیرا این برگ ها یون پتاسیم را در اختیار برگ های جوان تر قرار میدهد. در اغلب گونه های گیاهی زردی و سوختگی از حاشیه و نوک برگ ها شروع میشود. گیاهانی که کمبود پتاسیم دارند معمولا از شادابی کمتری برخوردارند و در شرایط کم آبی به سهولت پژمرده میشوند. لذا مقاومت به خشکی در آنها ضعیف است و نیز حساسیت بیشتری نسبت به شوری، آسیب به سرما و حمله بیماری های قارچی نشان میدهند. تغذیه مناسب پتاسیم در درختان میوه سبب افزایش طعم، رنگ و کیفیت میوه ها شده و در نتیجه بازار پسندی این محصولات را افزایش میدهد. همچنین وجود پتاسیم در سلول های گیاهی باعث افزایش غلظت شیره سلولی شده که این افزایش غلظت، مانع متلاشی شدن سلول در دماهای پایین شده در نتیجه امکان مقاومت  به سرما را در گیاهان افزایش میدهد.

عنصر پتاسیم در تنظیم آب سلولی نقش اصلی را بازی میکند. از این رو باعث مقاومت به خشکی و کم آبی در گیاه میشود. از نقش های مهم پتاسیم در گیاهان میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

• افزایش مقاومت به شوری و خشکی
• بهبود کیفیت رنگ و طعم میوه ها
• کمک به ساخت پروتئین، ویتامین و آنزیم ها در سلول ها
• کمک به جذب بهتر آهن، فسفر و عناصر کم مصرف
• کاهش قلیائیت در محیط اطراف ریشه
• افزایش قند در میوه

آهن (Fe)

آهن یکی از کلید ترین عناصر در ساخت سبزینه ی گیاهی است و کمبود آن یکی از شایع ترین کمبود های عناصر غذایی در زراعات و باغات اکثر مناطق کشاورزی کشورمان است.

مشخص ترین علائم کمبود آهن در گیاهان، زرد شدن میان رگبرگ ها بوده و این در حالیست که خود رگبرگ ها به رنگ سبز تیره باقی می مانند. ادامه ی کمبود آهن باعث ایجاد تاول در حاشیه ی برگ، نکروزه شدن محل تاول و در نهایت مرگ برگ میشود. گیاهان دچار به کمبود آهن فتوسنتز را به خوبی انجام نداده و به دلیل کمبود قند و شیره و پرورده مناسب به سرعت علائم ضعف را نشان خواهند داد. و در موارد شدید ریزش برگ و میوه نیز دیده میشود. یکی از عوامل کمبود آهن در خاک های زراعی ایران، استفاده بیش از اندازه از کودهای فسفره است.

بیشترین جذب آهن در شرایط PH اسیدی خاک انجام میپذیرد. نشانه های کمبود آهن معمولا از برگ های جوانتر گیاه شروع میشود. در اثر کمبود آهن لکه های مایل به زرد بین رگبرگ های برگ های جوان ایجاد میشود ولی رگبرگ ها سبز باقی می مانند. با ادامه این کمبود و در مراحل بعدی، زردی در تمام برگ به سرعت پیشرفت میکند. از نقش های مهم آهن در گیاهان میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• تنفس سلولی
• تشکیل کلروفیل
• ساخت پروتئین
• کاهش درصد نیترات در سلول

مواد حاوی فسفر و کلسیم اعم از کود و سم، اثر تضعیف کنندگی شدیدی بر کودهای آهن دار دارند، از این رو از اختلاط کودهای آهن با مواد فسفر دار و کلسیم دار اجتناب نمایید. کودهای آهن در انواع فرم های کلاته و کمپلکس مانند کلات IDHA، EDTA، EDDHA و اسید آمینه موجود می باشند.

روی (Zn)

روی به صورت کاتیون دوظرفیتی (zn²⁺) توسط گیاهان جذب میشود. روی در گیاهان حداقل در ساختمان چهار آنزیم به کار رفته است و در بسیاری از سیستم های آنزیمی گیاه نقش کاتالیزوری فعال کننده و یا ساختمانی دارد و در گیاه در ساخته شدن و تخریب پروتئین ها دخیل است. مقدار هرمون های گیاهی نیز تحت تاثیر مقدار روی در گیاه هستند. همچنین مشخص شده است که روی در تنظیم آب گیاه نیز دخالت دارد. مقدار روی در خاک های آهکی بسیار اندک است. مقدار روی قابل استفاده در خاک های ایران به طور معمول کمتر از 8/0 میلی گرم در یک کیلوگرم خاک اندازه گیری شده است و این در حالیست که در شرایط کاملا مطلوب، مقدار آن باید بیش از یک میلی گرم در یک کیلوگرم خاک باشد.

جذب روی در مراحل مختلف رشد گیاه متفاوت است، به طوری که بیشترین جذب در اوایل رشد صورت گرفته و به مرور زمان مقدار آن کاهش می یابد. علائم کمبود روی شامل بروز لکه های بی شکل بر روی برگ هاست که به صورت پراکنده روی برگ قرار میگیرند. کمبود روی همچنین باعث ریزشدن برگ های تازه روییده شده و نیز باعث کاسته شدن فاصله بین گره ها میگردد.

روی و فسفر دو عنصر مهم در ساختار گیاهان هستند و با یکدیگر اثر رقابتی دارند. محلولپاشی روی در غلات در زمان ساقه دهی کمک شایانی به افزایش عملکرد خواهد نمود که به دلیل افزایش کلروفیل گیاه و آنزیم های فعال در فرآیند غذاسازی گیاه صورت میپذیرد. همچنین استفاده از روی قبل از تغییر رنگ میوه، در درختان مثمر، محصولات جالیزی و گلخانه ای، علاوه بر خوشرنگی و بازار پسندی بسیار عالی میوه، باعث بهبود کیفیت و طعم میوه نیز خواهد شد.

بر (B)

مقدار بر در خاک های ایران بین دو تا 100 میلی گرم در هر کیلوگرم خاک است که این مقدار در خاک های دارای بافت سبک، در اثر بارندگی یا آبیاری شسته شده و از دسترس گیاه خارج میگردد. همچنین در pH بالاتر از هشت و در خاک های آهکی، میزان جذب بر به مقدار زیادی کاهش می یابد. گیاهان عموما بر را به صورت H₂BO منفی جذب میکنند. معمولا مقادیر کمتر از 200 میلی گرم در کیلوگرم بر در ماده خشک گیاهی، نشان دهنده ی کمبود بر و سطوح بیشتر از میلی گرم در کیلوگرم، دلیل بر مسمومیت برای اغلب گیاهان است.  بر نقش عمده ای در فعالیت های حیاتی گیاه دارد و در تقسیم سلولی بافت های مریستمی، تشکیل جوانه های برگ و گل، ترمیم بافت های آوندی، متابولیسم قند و مواد هیدروکربن دارو انتقال آنها، تنظیم مقدار آب و هدایت آن در سلول، انتقال کلسیم در گیاه، سنتز پروتئین، رشد ریشه و نقل و انتقال مواد محلول در بین سلول ها نقش مهمی ایفا میکند. همچنین این عنصر، مقاومت گیاهان را نسبت به سرما و بیماری ها افزایش میدهد. گیاهان را از نظر میزان احتیاج به بر میتوان به سه دسته کم نیاز، نیاز متوسط و پر نیاز تقسیم بندی کرد.

گیاهان کم نیاز: غلات، چمن، حبوبات، پیاز، سیب زمینی، خیار و انواع میوه های دانه ریز.

گیاهان با نیاز متوسط: شبدر، کلم، هویج، کاهو، پنبه، توتون، گوجه فرنگی، سبزیجات و اغلب میوه های هسته دار.

گیاهان پرنیاز: مانند کرفس، یونجه، چغندرقند و ترب

علائم کمبود بر در برگ، شاخه، میوه و حتی ریشه گیاه ممکن است مشاهده شود. به علت غیر متحرک بودن بر در گیاه، علائم کمبود ابتدا در برگ های جوان و سرشاخه های بروز میکند و اولین علامت قابل مشاهده، توقف رشد جوانه انتهایی است که بلافاصله پس از آن برگ های جوان، سبز کم رنگ شده و این رنگ پریدگی در قاعده بیشتر از نوک برگ مشاهده میشود.

مرحله بعدی کمبود بر، سیاه شدن جوانه های رویشی و بافت های مریستمی می باشد. این ضایعات به بروز علائمی مانند تشکیل بافتهای قهوه ای یا چوب پنبه ای و پوسیدگی داخل غده ها منجر میشود. در چغندر قند کمبود بر باعث بدشکلی و شکنندگی دمبرگ ها میشود و رگبرگ میانی و دمبرگ شکاف میخورد. پس از آن جوانه انتهایی از بین میرود و لکه ی سیاهی روی تاج ریشه پیدا میشود که این لکه به داخل ریشه نفوذ کرده و داخل ریشه را به شکل عدد هفت و به رنگ قهوه ای روشن تا سیاه در می آورد. همچنین از مصرف بیش از حد و بالاتر از مقدار توصیه شده کودهای حاوی بر باید اجتناب نمود زیرا مصرف بیش از حد این عنصر باعث بروز علائم مسمومیت در گیاهان میشود.

از ترکیب کودهای حاوی بر با ترکیبات مسی، کلسیم، ترکیبات اسیدی و روغنی قوی باید اجتناب نمود.

کلسیم (Ca)

کلسیم از عناصری است که در تغذیه گیاهی کمتر به آن پرداخته شده است. این عنصر بعنوان تنظیم کننده ی تعادل و تناسب مواد غذایی در گیاه و نیز عنصری حیاتی برای تولید محصولات با کیفیت کشاورزی است. نیتروژن، فسفر و پتاسیم که تقریبا به طور منظم در باغات و کشتزارها استفاده میشوند، پایه ی تولید را تشکیل میدهند و استفاده از کلسیم، به شکل نیترات کلسیم، میتواند کمک زیادی به ایجاد تعادل در مصرف ازت و فسفر و پتاسیم مصرفی داشته و باعث افزایش میزان محصول در کنار افزایش کیفیت آن میشود. کلسیم در گیاه تقریبا بی حرکت است. این عنصر در برگ های پیر تجمع یافته و به برگ های جوان یا میوه های در حال رشد، غده ها و یا ریشه ها، منتقل نمیشود.

اگر محلولپاشی ترکیبات معمولی کلسیم فقط روی برگ ها انجام شود ممکن است، میوه ها و اندام های تازه روئیده علائم کمبود کلسیم را نشان دهند، زیرا کلسیم در برگ های محلولپاشی شده باقی مانده و منتقل نشده است.

در سیب زمینی موثرترین راه برای حرکت دادن کلسیم به سمت غده های در حال رشد، استفاده از نیترات کلسیم، همراه آبیاری است. کلسیم به دلیل تحرک کم در گیاه، با سلول های گیاهی مزدوج میشود تا همراه آن ها بماند. بنابراین تامین کلسیم برای سلول های در حال تولد بسیار مهم است.

اگر در این مرحله کلسیم تامین نشود، به زودی علائم کمبود کلسیم در بافت های جدید دیده خواهد شد. بنابراین استفاده از ترکیبی که بتواند به عنوان یک منبع مطمئن کلسیم ایفا نقش کند، در زمان رشد رویشی گیاهان و رشد میوه بسیار مهم است.

بخشی از کلسیم به جای مولکول های سدیم در خاک نشسته و خاک را از شوری زیاد، سله بستن و بی ساختاری رها میسازد. در این حالت ریشه ها به خوبی در خاک نفوذ میکنند، خاک سله نمیبندد و در کشت گیاهان ریشه ای و گیاهان غده از ایجاد خسارت به محصول، به طور چشمگیری کاسته خواهد شد. همچنین مصرف کلسیم در گیاهان باعث کاهش خسارت ناشی از:

• بیماری پوسیدگی گلگاه در گوجه فرنگی، خیار و فلفل
• بیماری پیسک در گوجه فرنگی
• نکروزه برگی در خانواده کلم
• سیاه شدگی وسط چغندر قند
• تلخک سیب (بیتر پیت)
• پوسیدگی گلگاه زیتون
• شکافتن (Cracking) در گیلاس و شلیل

با توجه به شرایط اقلیمی ایران و قدرت تحرک کم کلسیم در گیاه، محلولپاشی با دزهای بالا برای نیترات کلسیم عموما توصیه نمیشود ولی در صورت نیاز، میتوان نیترات کلسیم را حداکثر با دز 2 در هزار بر روی میوه ها در شرایطی که هوا خنک باشد محلولپاشی نمود. لازم به ذکر است که جهت کاهش ریسک، باید شرایط رطوبتی مناسب برای ریشه تامین شده باشد.

منیزیم (Mg)

منیزیوم یکی دیگر از عناصر مهم و مورد نیاز گیاهان میباشد که بصورت یون  Mg⁺²  توسط گیاهان جذب میشود. این عنصر تنها عنصر فلزی موجود در ساختمان کلروفیل میباشد. منیزیوم بعنوان اتم مرکزی در ساختمان کلروفیل حضور دارد و طبیعی است که بر اثر کمبود منیزیوم میزان کلروفیل در گیاه کاهش پیدا کرده و علائم زردی (کلروز) در برگ های پایینی مشاهده میشود که این زردی ناشی از عدم تشکیل کلروفیل میباشد. کلروفیل شباهت زیادی به هموگلوبین  خون دارد ولی در ساختار آن بجای آهن، از منیزیوم استفاده شده است. نقش منیزیوم در گیاهان در فتوسنتز و همچنین سنتز و تولید هیدراتهای کربن و چربی  ها میباشد. مصرف منیزیوم به دلیل افزایش میزان اسید آمینه و پروتئین های گیاهی و همچنین به دلیل افزایش میزان و کارایی کلروفیل باعث افزایش فتوسنتز و تولید و در نهایت افزایش میزان رشد و نمو در گیاهان میشود.

منگنز (Mn)

منگنز یکی از عناصر کم مصرف ولی ضروری برای رشد و نمو گیاهان میباشد که نقش های  متعددی را برای گیاه ایفا میکند. این عنصر برای تولید کلروفیل ضروری بوده و در فرآیندهای آنزیمی، احیای نیترات، متابولیسم پروتئین و خنثی سازی رادیکالهای آزاد نقش دارد. این عنصر همچنین در تولید مواردی مانند ریبوفلاوین، اسید آسکوربیک و کاروتنها تاثیر داشته و در تبادلات الکترون در چرخه فتوسنتز موثر است. منگنز سبب تسریع و بهبود جوانه زنی شده و در واکنش های تجزیه آب جهت تولید اکسیژن موثر میباشد. این عنصر فعال کننده آنزیم های موثر در تولید اسیدهای چرب بوده و برای متابولیسم کربوهیدرات و نیتروژن ضروری میباشد. حضور منگنز موجب تسریع رسیدگی میوه شده و در تمام محصولات برای تشکیل بذر لازم و ضروری میباشد. منگنز مهمترین عنصر ریز مغذی در تغذیه غلات و سیب زمینی میباشد. همچنین تحقیقات علمی در زمینه تغذیه درختان پسته نشان داده که مهمترین عناصر غذایی موثر در میزان عملکرد درختان پسته میباشد.

سیلیسیم (Si)

سیلیسیم از نظر فراوانی  دومین عنصر موجود در پوسته زمین بوده و در اغلب خاک ها وجود دارد. این عنصر به سرعت توسط گیاهان جذب شده و در اغلب بافت های گیاهی به مقدار نسبتا زیادی وجود دارد. هرچند بعنوان یک ماده غذایی ضروری برای گیاهان به آن توجه نشده است اما برخی اوقات غلظت Si در بافت های گیاهی حتی بیشتر از ازت و فسفر است. بنابراین سلسیم از اجزا اصلی بافت های گیاهی میباشد. سلسیم میتواند  عنصری سودمند برای همه گیاهان باشد. تاثیرات مثبت مقادیر کافی سیلیسیم شامل کاهش حساسیت به پاتوژن های قارچی، بهبود استرس های محیطی و افزایش رشد در برخی گیاهان است. هرچند سیلسیم از قرن ها پیش برای جلوگیری از بیماری ها در کشاورزی استفاده میشده است اما ما در ابتدای راه برای بهتر درک کردن نقش سیلیسیم در فیزیولوژی گیاه و جلوگیری از بروز بیماریها قرار داریم.

یکی از مهمترین نقش های  بررسی شده سلسیم، کاهش برخی گیاهان به بیماری های قارچی است. این تاثیر سیلیسیم در خیار گلخانه ای و برنج مورد مطالعه قرار گرفته است. برنج گیاهی است که تمایل دارد سیلیسیم را به مقدار زیاد (بیش از 5%) در بافت های خود ذخیره کند. همانطور که در ابتدا گفته شد اغلب خاک ها حاوی مقادیر کافی سیلیس هستند، اما خاک های که برای کشت برنج مورد استفاده قرار میگیرند اغلب به دلیل تکرار مداوم کشت، از سیلیس تهی میشوند و یا در برخی مناطق، کشت برنج در خاک های کاملا هوازده یا خاکهای ارگانیک انجام میشود که فاقد سیلیس هستند. بنابراین استفاده از کودهای سیلیس دار در این خاک ها موجب افزایش رشد وکاهش بیماری میگردد.

بیماری های بلاست، لکه قهوه ای و شیت بلایت بیماری های مهم قارچی هستند که رشد برنج را محدود میکنند. تحقیقات نشان داده اند که افزودن کود سیلیسیمی به خاک موجب کاهش 58 تا 73 درصدی بیماری بلاست برنج شده است و لکه قهوه ای را هم به میزان 58 تا 75 درصدی در طول فصل رشد کاهش داده است. درصد کنترل این بیماری ها در برنج، برابر با نتیجه حاصل از مصرف قارچکش بنومیل میباشد. نکته قابل توجه این است که میزان محصول هم بین 56 تا 88 درصد افزایش یافته که درصدی از آن به خاطر کاهش بیماری ها میباشد.

در مناطقی که برنج در خاک های به شدت هوازده کشت میشود مصرف کودهای سیلیکاتی باعث کاهش قابل توجهی در میزان بروز بیماری های قارچی میشود. کشت گیاه برنج در این خاک ها پاسخ خوبی به مصرف سیلیس نشان داده است، به نحوی که پس از کود دهی محصول 48% افزایش یافته است.

در خیار گلخانه ای هم مانند برنج، بیماری های قارچی پس از استفاده از کودهای سیلیسیمی به شدت کاهش می یابد. درصورت مناسب بودن غلظت سیلیس خیار هم میتواند این عنصر را به مقدار زیادی در خود ذخیره کند. تحقیقات بسیاری تاثیر کود سیلیس را در کاهش حساسیت خیار به سفیدک پودری اثبات نموده اند. بر اساس یک مطالعه ی بسیار دقیق و کنترل شده تاثیر مقادیر مختلف سیلسیم بر خیار گلخانه ای بررسی شده است. در این آزمایش برگ های خیار با اسپور قارچ سفیدک پودری تلقیح شده و پس از استفاده از سیلسیم نتایج حاکی از آن بوده که بیماری تا 98% کنترل شده است. در این آزمایشات محلول 100 پی پی ام بیشترین تاثیر را بر کنترل قارچ داشت. کود سیلیسیم موجب کاهش حساسیت خیار گلخانه ای به پوسیدگی ریشه و پوسیدگی تاجی نیز میشود. همچنین مقدار 100 تا 200 پی پی ام سیلیسیم توانست مرگ ریشه، تجزیه ریشه، وکاهش محصول ناشی از پیتیوم را تا حد قابل توجهی کنترل کند. علاوه بر این به نحو چشمگیری موجب افزایش وزن خشک ریشه و تعداد میوه ها نسبت به گیاهانی شده که آلوده بودند اما کود سیلیسیمی دریافت نکرده بودند.

نکته جالب توجه این است که گیاهان آلوده ای که سیسلیس دریافت کرده بودند به اندازه گیاهان سالم تولید محصول داشتند. هرچند در میان گیاهان سالم تفاوت مشخصی بین شاهد و گیاهان تیمار شده با کود سیلیسیم مشاهده نشد. به نظر میرسد که سیلیس در حضور پاتوژنها موجب سلامت و افزایش تولید میشود. در مورد پاتوژنها موجب بهبود سلامت و افزایش تولید میشود. درمورد پاتوژنهای ریشه از جمله پیتیوم نیز نتایج مشابهی به دست آمده است.

مکانیسم عمل سیلیسیم دربرابر بیماری های گیاهی به اینصورت میباشد که سیلیسیم برداشت شده توسط گیاهان در فضای آپوپلاستی به ویژه دیواره سلول های اپیدرمی تجمع پیدا میکند. این مشاهدات محققان را به فکر واداشت که سیلیسیم از طریق جلوگیری فیزیکی از ورود لوله تندشی قارچ (Germ Tube) به داخل سلول های اپیدرم، مانع بروز بیماری های قارچی میشود. هرچند محققان بعدی دریافتند که تنها کرک های اپیدرمی خیار تمایل به سیلیکاته شدن دارند. بر اساس مشاهدات جدید، سیلیسیم  اطراف هیف قارچ تجمع پیدا کرده و باعث محدود شدن عوامل بیماریزا در داخل سلول های آلوده گیاهی میشوند. یکی از راه های دفاع طبیعی گیاهان در مقابل بیماری ها، تجمع مواد فنلی و کیتینی در داخل سلول های گیاهی میباشد. در گیاهانی که سیلیسیم دریافت کرده اند تجمع مواد فنلی و کیتینی بسیار سریعتر و بیشتر صورت میگیرد و نفوذ هیف قارچ در سلول هایی که دارای تجمع زیاد مواد فنلی بودند به شدت با مشکل مواجه شده بود. بنابراین واضح است که کودهای سیلیسیمی علاوه بر افزایش استحکام سلول های اپیدرمی، از طریق تحریک سیستم دفاعی گیاه هم میتوانند حساسیت نسبت به بیماریها را کاهش دهند.

همچنین سیلیسیم نشان داده است که علاوه بر جلوگیری از بیماری های قارچی میتوانند در بهبود اثرات ناشی از تنش های محیطی نیز نقش موثری داشته باشد. چندین مطالعه نشان داده اند که سیلیس میتواند موجب کاهش یا جلوگیری از سمیت منگنز، آهن و آلمینیوم در گیاه شود.تاثیر سیلیسیم بیشتر بر نحوه توزیع منگنز در برگ است. در سطوح پایین سیلیسیم، منگنز به جای انتشار در گیاه تمایل دارد در نقاطی از برگ تجمع بیش از حد پیدا کرده و به حدد سمیت برسد با تامین مقادیر کافی سیلیسیم این اتفاق رخ نخواهد داد. سیلسیم از طریق کاهش تعرق به واسطه ی حضور در سلولهای اپیدرمی و سخت کردن آنها موجب افزایش مقاومت به تنش کم آبی نیز میشود. ما هنوز در ابتدای راه برای شناخت سیلیسیم در گیاه هستیم اما به زودی راه های جدیدی برای استفاده از اثرات مثبت این عنصر سودمند جهت افزایش سلامت گیاهان پیدا خواهد شد.