نقش عناصر غذایی و علائم کمبود و بیشبود عناصر غذایی در گیاهان

گیاهان زراعی و باغی برای رشد کافی به عناصر غذایی نیاز دارند برخی از این عناصر باید به مقدار زیاد و برخی به میزان کمتر مورد نیاز گیاهان هستند تا رشد و تولید محصول کافی اتفاق بیفتد. در این مقاله همراه ما باشید تا علائم کمبود وبیشبود عناصر غذایی در گیاهان را بشناسیم تا برنامه کوددهی و تغذیه بهتر و دقیق تری داشته باشیم.

آزمایش خاک و اهمیت شاخص های آن در کشاورزی

آزمایش خاک یک عمل ضروری در علوم کشاورزی و محیط زیست است که شامل تجزیه و تحلیل نمونه‌های خاک برای تعیین محتوای مواد مغذی، سطح pH و سایر خواص مهم آن‌ها می‌شود. این آزمایش‌ها اطلاعات ارزشمندی را در مورد حاصلخیزی و سلامت خاک فراهم می‌کند و کشاورزان و محققان را قادر می‌سازد تا در مورد انتخاب محصول، کاربرد کود و شیوه‌های مدیریت زمین تصمیمات آگاهانه بگیرند. روش‌های مختلفی برای آزمایش خاک وجود دارد که هر کدام هدف خاصی را دنبال می‌کنند. یکی از پرکاربردترین روش‌ها، روش آنالیز شیمیایی است که شامل استخراج مواد غذایی از خاک با استفاده از محلول‌های شیمیایی مختلف و اندازه‌گیری غلظت آنها می‌شود. این روش داده های کمی را در مورد مواد مغذی ضروری مانند نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و ریزمغذی هایی مانند آهن، روی و منگنز ارائه می دهد.

یکی دیگر از روش های رایج، آزمایش pH خاک است که اسیدیته یا قلیایی بودن خاک را تعیین می کند. pH یک عامل حیاتی است که در دسترس بودن مواد مغذی و فعالیت میکروبی در خاک را تحت تأثیر قرار می دهد. محصولات مختلف نیاز به pH خاصی دارند و pH خاک را می‌توان با استفاده از آهک یا اصلاحات مبتنی بر گوگرد تنظیم کرد.

علاوه بر آنالیز شیمیایی و آزمایش pH، آزمایش‌های فیزیکی و بیولوژیکی نیز برای ارزیابی ساختار خاک، بافت، محتوای مواد آلی و فعالیت میکروبی انجام می‌شود. آزمایش‌های فیزیکی شامل ارزیابی بافت خاک (شن، سیلت، رس)، چگالی ظاهری، ظرفیت نگهداری آب و میزان نفوذ است. آزمایش‌های بیولوژیکی تنفس خاک، زیست توده میکروبی و فعالیت‌های آنزیمی را اندازه‌گیری می‌کنند و بینشی در مورد سلامت و حاصلخیزی خاک ارائه می‌دهند. تفسیر نتایج آزمایش خاک مستلزم آگاهی از نیازهای غذایی گیاه و شرایط بهینه خاک برای محصولات خاص است. گزارش‌های آزمایش خاک معمولاً توصیه‌های مواد مغذی را بر اساس دستورالعمل‌های خاص محصول یا تحقیقات زراعی ارائه می‌کنند. این توصیه‌ها کشاورزان را در تصمیم‌گیری آگاهانه در مورد میزان مصرف کود و زمان‌بندی برای بهینه‌سازی عملکرد محصول و در عین حال به حداقل رساندن اثرات زیست‌محیطی راهنمایی می‌کند. توجه به این نکته مهم است که آزمایش خاک باید به طور منظم انجام شود زیرا سطوح مواد مغذی خاک می تواند در طول زمان به دلیل جذب محصول، شستشو، فرسایش و سایر عوامل تغییر کند. با نظارت منظم بر حاصلخیزی خاک، کشاورزان می توانند شیوه های مدیریت خود را تنظیم کنند و از تولید کشاورزی پایدار اطمینان حاصل کنند.

در نتیجه، آزمایش خاک نقش مهمی در بهینه سازی تولید محصول و پایداری زیست محیطی ایفا می کند. اطلاعات ارزشمندی در مورد محتوای مواد مغذی خاک، سطح pH و سایر خواص ارائه می‌کند و کشاورزان را قادر می‌سازد تا در مورد کاربرد کود و شیوه‌های مدیریت زمین تصمیمات آگاهانه بگیرند. آزمایش منظم خاک و تفسیر نتایج برای حفظ سلامت خاک و به حداکثر رساندن بهره وری کشاورزی ضروری است. کمبود عنصر در گیاهان به عدم دسترسی کافی به مواد مغذی ضروری مورد نیاز برای رشد و نمو آنها اشاره دارد. این مواد مغذی به دو دسته درشت مغذی ها و ریز مغذی ها طبقه بندی می شوند.

عوامل موثر بر جذب عناصر مغذی

• در دسترس بودن مواد مغذی

برخی از خاک ها به طور طبیعی نابارور و فاقد مواد مغذی هستند.

• pH خاک

pH باید خنثی باشد که 7 یا نزدیک به 7 است. هنگامی که PH خاک خیلی کم یا زیاد است (0 نشان دهنده اسیدیته شدید و 14 نشان دهنده قلیائیت شدید) مواد مغذی ضروری از دسترس خارج می‌شوند. در مقادیر pH بالا، فسفر، آهن، مس، روی، بور و منگنز کمتر در دسترس هستند.

• ساختار خاک

اندازه ذرات خاک و مواد شیمیایی بر نحوه نگهداری و جذب آب و مواد مغذی توسط گیاه تأثیر می‌گذارد. خاک‌های لوم یا رسی بالا در مقایسه با خاک‌های شنی که مواد مغذی به راحتی خارج می‌شوند، نگهداری آب و مواد مغذی بیشتری دارند. برخی از خاک‌های رسی جنوب غربی سرشار از آهن و آلومینیوم هستند که فسفر را به خاک متصل می‌کنند و آن را برای گیاهان غیر قابل دسترس می‌کنند.

• آب کافی

این برای جذب مواد مغذی ضروری است. آبیاری یا آبیاری بیش از حد گیاهان ممکن است منجر به کمبود مواد مغذی شود.

• ریشه ها

ریشه های رشد نیافته یا آسیب دیده از حشرات در جذب مواد مغذی بی تاثیر هستند.

• شرایط محیطی

دمای زیاد باعث مهار جذب مواد مغذی می‌شود. برای مثال، دیدن چمن های زرد یا درختان مرکبات زرد در زمستان برای باغبان های خانگی معمول است.

عناصر غذایی پر مصرف و کم مصرف چه هستند؟

درشت مغذی ها به مقدار زیاد مورد نیاز گیاهان هستند و شامل نیتروژن (N)، فسفر (P)، پتاسیم (K)، کلسیم (Ca)، منیزیم (Mg) و گوگرد (S) می شود. کمبود این درشت مغذی‌ها می‌تواند منجر به توقف رشد، زرد شدن برگ‌ها، رشد ضعیف میوه یا دانه و در کل کاهش بنیه گیاه شود.

ریز مغذی ها که به عنوان عناصر کمیاب نیز شناخته می شوند، در مقادیر کمتر مورد نیاز هستند اما برای سلامت گیاه به همان اندازه مهم هستند. اینها عبارتند از آهن (Fe)، منگنز (Mn)، روی (Zn)، مس (Cu)، مولیبدن (Mo)، بور (B) و کلر (Cl). کمبود ریز مغذی ها می تواند منجر به علائم مختلفی مانند کلروز (زرد شدن) برگ ها، نکروز (مرگ بافت) و رشد غیر طبیعی گیاه شود.

عناصر غذایی در خاک و تاثیر آن بر رشد گیاهان

شناسایی و رفع کمبود عناصر غذایی در گیاهان برای حفظ بهره وری بهینه محصول بسیار مهم است. آزمایش خاک نقش حیاتی در شناسایی کمبود عناصر غذایی با تجزیه و تحلیل محتوای مواد مغذی نمونه های خاک ایفا می‌کند. بر اساس نتایج آزمون خاک، کشاورزان می‌توانند از کودهای مناسب یا اصلاحات خاک برای اصلاح کمبودها و تضمین رشد سالم گیاه استفاده کنند. توجه به این نکته ضروری است که کمبود مواد مغذی می‌تواند ناشی از عواملی غیر از سطوح مواد مغذی خاک باشد، مانند pH نامناسب، رطوبت بیش از حد یا شرایط خشکی، و آسیب آفات یا بیماری ها. بنابراین، در نظر گرفتن این عوامل در کنار نتایج آزمایش خاک هنگام تشخیص و رفع کمبود عناصر غذایی در گیاهان ضروری است. در نتیجه، درک نیازهای غذایی گیاهان و شناسایی کمبود عناصر غذایی از طریق آزمایش خاک برای حفظ محصولات سالم و مولد بسیار مهم است. کشاورزان با رفع سریع کمبود مواد مغذی می‌توانند رشد گیاه را بهینه کرده و بهره وری کشاورزی را به حداکثر برسانند.

علائم کمبود عناصر غذایی مختلف در گیاهان

علائم کمبود فسفر در گیاهان چیست؟

1. توقف رشد: گیاهان فاقد فسفر ممکن است رشد کلی را کاهش دهند و ساقه های کوتاه تر و برگ های کوچکتر در مقایسه با گیاهان سالم داشته باشند.

2. تغییر رنگ ارغوانی یا قرمز: کمبود فسفر می‌تواند باعث ایجاد رنگ ارغوانی یا قرمز روی برگ‌ها، ساقه‌ها یا رگبرگ‌های گیاهان، به‌ویژه در برگ‌های مسن‌تر شود.

3. تأخیر در بلوغ: گیاهانی که کمبود فسفر دارند ممکن است مدت بیشتری طول بکشد تا به بلوغ برسند و در نتیجه گلدهی یا میوه دهی به تاخیر می افتد.

4. رشد ضعیف ریشه: فسفر برای رشد ریشه ضروری است، بنابراین کمبود فسفر می‌تواند منجر به توسعه ضعیف و کم عمق سیستم ریشه شود.

5. کاهش جذب مواد مغذی: فسفر نقش مهمی در جذب و انتقال مواد مغذی در گیاهان دارد. کمبود می‌تواند مانع جذب سایر مواد مغذی ضروری شود و منجر به کمبود بیشتر مواد مغذی شود.

6. کاهش تولید انرژی: فسفر در انتقال و ذخیره انرژی در گیاهان نقش دارد. کمبود می‌تواند منجر به کاهش تولید انرژی و کاهش فتوسنتز و بنیه کلی گیاه شود.

7. افزایش حساسیت به بیماری ها: کمبود فسفر سیستم ایمنی گیاهان را ضعیف می‌کند و آنها را در برابر بیماری ها و عفونت های مختلف مستعد می‌کند.

توجه به این نکته ضروری است که این علائم بسته به گونه گیاهی و شدت کمبود می‌تواند متفاوت باشد. آزمایش منظم خاک و روش های کوددهی مناسب می تواند به جلوگیری یا رفع کمبود فسفر در گیاهان کمک کند.

علائم کمبود نیتروژن در گیاهان چیست؟

کمبود نیتروژن در گیاهان یک کمبود رایج مواد مغذی است که می‌تواند تأثیرات قابل توجهی بر رشد و نمو گیاهان داشته باشد. نیتروژن یک درشت مغذی ضروری برای فرآیندهای فیزیولوژیکی مختلف در گیاهان، از جمله سنتز پروتئین، تولید کلروفیل و رشد کلی گیاه است.

علائم کمبود نیتروژن معمولاً شامل توقف رشد، رنگ پریدگی یا زرد شدن برگها (کلروز) و کاهش اندازه برگ است. از آنجایی که نیتروژن در گیاهان متحرک است، علائم اغلب ابتدا در برگهای مسن ظاهر می‌شود که ممکن است کاملاً زرد شده و در نهایت از بین بروند. علاوه بر این، گیاهانی که دارای کمبود نیتروژن هستند ممکن است گلدهی و باردهی را به تاخیر بیاندازند و همچنین تولید دانه یا میوه را کاهش دهند.

کمبود نیتروژن می‌تواند به دلیل عوامل مختلفی از جمله سطوح پایین نیتروژن خاک، شستشوی بیش از حد نیتروژن از خاک، یا جذب ناکافی نیتروژن توسط ریشه گیاه رخ دهد. آزمایش خاک می‌تواند با اندازه گیری میزان نیتروژن موجود در خاک به شناسایی کمبودهای نیتروژن کمک کند. بر اساس نتایج، کشاورزان می توانند از کودهای نیتروژن یا اصلاحات ارگانیک برای پر کردن سطوح نیتروژن و ترویج رشد گیاه سالم استفاده کنند.

با این حال، توجه به این نکته مهم است که کوددهی بیش از حد نیتروژن می‌تواند اثرات منفی بر گیاهان و محیط‌زیست داشته باشد، مانند رواناب مواد مغذی به بدنه‌های آبی و افزایش حساسیت به آفات و بیماری‌ها. بنابراین، مدیریت دقیق میزان مصرف نیتروژن و زمان بندی برای جلوگیری از استفاده بیش از حد و به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی بسیار مهم است. در نتیجه، کمبود نیتروژن در گیاهان ‌واند اثرات مضری بر رشد و بهره وری گیاه داشته باشد. کشاورزان با نظارت بر سطوح نیتروژن خاک و اعمال کودها یا اصلاحات مناسب، می توانند کمبود نیتروژن را برطرف کنند و از سلامت گیاه و بهره وری بهینه کشاورزی اطمینان حاصل کنند.

علائم کمبود مواد مغذی در گیاهان

گیاهان در حال رشد به عنوان یکپارچه کننده همه عوامل رشد عمل می‌کنند و محصولاتی هستند که پرورش دهنده به آنها علاقه مند است. بنابراین، بازرسی دقیق گیاه در حال رشد می‌تواند به شناسایی یک تنش غذایی خاص کمک کند. اگر گیاه فاقد یک ماده غذایی خاص باشد، ممکن است علائم مشخصی ظاهر شود. کمبود یک ماده غذایی به طور مستقیم علائمی ایجاد نمی‌کند. در عوض، فرآیندهای طبیعی گیاه با تجمع برخی از ترکیبات آلی میانی و کمبود برخی دیگر از تعادل خارج می‌شوند. این منجر به شرایط غیر طبیعی می‌شود که به عنوان علائم شناخته می‌شوند. ارزیابی بصری تنش مواد مغذی باید فقط به عنوان مکمل سایر تکنیک های تشخیصی (مانند تجزیه و تحلیل خاک و گیاه) مورد استفاده قرار گیرد. علائم کمبود مواد مغذی را می‌توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

شکست کامل محصول در مرحله نهال.

رشد شدید گیاهان

علائم خاص برگ در زمان های مختلف در طول فصل ظاهر می شود.

ناهنجاری های داخلی مانند گرفتگی بافت های رسانا.

بلوغ تاخیری یا غیر طبیعی

تفاوت عملکرد آشکار، با یا بدون علائم برگ.

کیفیت پایین محصولات، از جمله تفاوت در محتوای پروتئین، روغن یا نشاسته و کیفیت ذخیره سازی.

هر علامت باید به برخی از عملکردهای ماده غذایی در گیاه مربوط باشد. یک عنصر مغذی ممکن است چندین عملکرد داشته باشد، که توضیح دلیل فیزیولوژیکی یک علامت کمبود خاص را دشوار می‌کند. به عنوان مثال، هنگامی که N کمبود داشته باشد، برگ های اکثر گیاهان سبز کم رنگ یا زرد روشن می‌شوند. هنگامی که مقدار N محدود می‌شود، تولید کلروفیل کاهش می‌یابد و رنگدانه های زرد، کاروتن و زانتوفیل ها از طریق تعدادی از کمبود مواد مغذی تولید شده مانند برگ های سبز کم رنگ یا زرد نشان داده می‌شوند و کمبود باید بیشتر به الگوی برگ خاص مربوط شود. یا محل روی گیاه

علائم ظاهری می‌تواند ناشی از عوامل بسیاری غیر از استرس مواد مغذی خاص باشد. اقدامات احتیاطی در تفسیر علائم کمبود مواد مغذی شامل موارد زیر است:

علائم ظاهری ممکن است توسط بیش از یک ماده مغذی ایجاد شود. به عنوان مثال، علائم کمبود N ممکن است شناسایی شود، اگرچه S ممکن است کمبود داشته باشد و علائم آن ممکن است به راحتی آشکار نباشد. کمبود B با رنگ قرمز برگها در نزدیکی نقطه رشد همراه است، زمانی که گیاه به خوبی با پتاسیم تامین می‌شود، از سوی دیگر، زمانی که میزان پتاسیم کم باشد، زرد شدن برگهای یونجه رخ می‌دهد.

علائم ظاهری کمبودها در واقع نسبی هستند و کمبود یک ماده مغذی ممکن است به مقدار بیش از حد ماده غذایی دیگر مرتبط باشد. به عنوان مثال، کمبود منگنز ممکن است با افزودن مقادیر زیادی آهن القا شود، مشروط بر اینکه منگنز خاک به طور جزئی کمبود داشته باشد. همچنین، در سطح پایین عرضه فسفر، ممکن است گیاه در مقایسه با فسفر معمولی یا کافی، به مقدار نیتروژن نیاز نداشته باشد. به عبارت دیگر، هنگامی که اولین عامل محدود کننده حذف شود، عامل محدود کننده دوم ظاهر می‌شود (قانون حداقل لیبیگ). تمایز بین علائم کمبود در مزرعه اغلب دشوار است، زیرا آسیب بیماری یا حشرات می‌تواند شبیه کمبود برخی ریزمغذی ها باشد. به عنوان مثال، آسیب قیفی شدن برگ را می‌توان با کمبود بر در یونجه اشتباه گرفت.

 یک علامت ظاهری ممکن است توسط بیش از یک عامل ایجاد شود. برای مثال، قندهای موجود در ذرت با فلاون‌ها ترکیب می‌شوند و آنتوسیانین‌ها (رنگدانه‌های بنفش، قرمز و زرد) را تشکیل می‌دهند و تجمع آن‌ها ممکن است به دلیل عرضه ناکافی فسفر، دمای پایین خاک، آسیب حشرات به ریشه‌ها یا کمبود نیتروژن باشد.

علائم کمبود مواد مغذی تنها زمانی ظاهر می‌شود که عرضه مواد مغذی به حدی کم شود که گیاهان دیگر نتوانند به درستی عمل کنند. در چنین مواردی، استفاده از کود بسیار قبل از ظاهر شدن علائم سودمند بود. اگر علائم زودرس مشاهده شود، ممکن است در طول فصل رشد اصلاح شود. از آنجایی که هدف این است که ماده غذایی محدود کننده را در سریع ترین زمان ممکن وارد گیاه کنیم، با برخی مواد مغذی و تحت برخی شرایط، این امر ممکن است با کاربردهای محلول پاشی یا پانسمان های جانبی انجام شود. معمولاً عملکرد کمتر از مقداری است که در صورت وجود مواد مغذی کافی در ابتدا به دست می آمد. با این حال، اگر مشکل به درستی تشخیص داده شود، می‌توان کمبود را در سال بعد اصلاح کرد.

کمبود یا گرسنگی پنهان گیاه

گرسنگی پنهان به وضعیتی اطلاق می‌شود که در آن یک محصول بیشتر به یک ماده مغذی معین نیاز دارد و در عین حال هیچ علامت کمبودی را نشان نمی‌دهد. محتوای مواد مغذی بالاتر از ناحیه علائم کمبود است اما هنوز برای تولید بهینه محصول به میزان قابل توجهی مورد نیاز است. با وجود مقدار بیشتر از آن مواد مغذی در اکثر محصولات، پاسخ های قابل توجهی می‌توان به دست آورد حتی اگر هیچ علائم قابل تشخیصی ظاهر نشده باشد.