مهندسی علوم خاک

آزمایش های تجزیه خاک-گیاه-آب

یکی‌ از اهداف‌ برنامه‌های‌ توسعه‌کشور، افزایش‌ تولیدات‌کشاورزی‌ کشور تا حد 120 میلیون‌تن‌ در سال‌ می‌باشد. در مقطع‌ فعلی‌با توجه به‌ خشکسالی‌های‌ پی‌درپی‌، آهکی‌بودن‌خاکهای‌زراعی‌ کشور و بی‌کربناته‌ بودن ‌آبهای‌ آبیاری‌، نظر کارشناسان براین‌ است‌ که‌دستیابی به‌ هدف‌فوق‌ از طریق‌ مصرف‌ بهینه‌ کود و تغییر نگرش‌ در تغذیه‌ گیاهی‌امکانپذیر می‌باشد. علم‌تغذیه‌گیاهی‌ را می‌توان‌ ارتباط عوامل‌تغذیه‌ای‌ مؤثر در رشد، ترکیب‌ و تولیدات‌گیاهی‌دانست‌که‌در راستای‌ تغذیه‌ سالم‌برای‌ انسان‌ و حیوان‌ با کمک‌فرایندهای‌متعدد هماهنگ‌به کار گرفته ‌می‌شوند. به عبارت‌ دیگر هدف‌ تغذیه‌ گیاهی‌ دستیابی‌ به‌ محصولات سالم‌توأم با عملکرد بالا به‌ همراه‌ هزینه‌های‌ قابل‌ توجیه‌ اقتصادی‌ با مقادیر بالای‌ترکیبات‌با ارزش‌(پروتئین‌،  چربی‌، کربوهیدراتها، ویتامینها و مواد معدنی‌) می‌باشد، بدون‌ آنکه‌ هیچگونه‌ اثر مخرب‌ بر روی‌محیط زیست‌ داشته‌ باشد. طبق آمارهای اعلام شده از طرف وزارت جهاد کشاورزی در سال 1380، از مجموع 34/12 میلیون هکتار از اراضی کشت شدة کشور، در حدود 07/2 میلیون هکتار زیر کشت محصولات دائمی‌قرار دارد که از این مقدار حدود 96/1 میلیون هکتار سهم درختان میوه (باغهای میوة کشور) می‌باشد و بقیه متعلق به درختان صنعتی (درختان غیر مثمر) است.

+ نوشته شده در  چهارشنبه هفتم اسفند 1387ساعت 23:0  توسط محمود سیفی  | 


 

مقدمه

برای تعیین نیاز غذایی گیاهان از دو روش تجزیه برگ و آزمون خاک استفاده میشود.در درختان میوه به ویژه انواع مسن که دسترسی به منطقه ریشه و تهیه نمونه خاک ریزوسفری مشکل تر است برای تعیین و تشخیص نیاز آنها از تجزیه برگ استفاده می شود.

از طرفی دیگر در درختان میوه تغییرات عناصر غذایی کم تر بوده و می توان با  استفاده از نتایج تجزیه برگ اقدام به توصیه کودی کرد. اما در گیاهان زراعی دسترسی به خاک اطراف ریشه راحت تر بوده و همچنین تغییرات عناصر غذایی در برگ آنها در طول فصل رشد نسبتاً بیش تر بنابراین در این محصولات بهتر است از تجزیه خاک استفاده شود.

اما گزارش هایی وجود دارد که تلفیقی از هر دو روش برای تغذیه گیاهان بسیار مناسب می باشد.به عنوان مثال در باغ های میوه بهتر است قبل از احداث باغ از  عمق های مختلف نمونه برداری و تجزیه خاک صورت گیرد،برخی از عناصر غیر متحرک مانند فسفر در صورت نیاز به عمق خاک اضافه شود سپس پس از استقرار درختان با استفاده از تجزیه برگ نیاز غذایی آنها تامین گردد.

در تجزیه برگ های میانی شاخه های سال جاری (  Mid - current shoot growth )   برای نمونه برداری استفاده می شود.

در غلات از برگ پرچم  ( Flag leaf ) ( برگی که بلا فاصله در زیر خوشه تشکیل می شود) نمونه برداری می شود.

در چغندر قند و انگور از دم برگ ( Petiole )  برای تجزیه برگ استفاده می شود.اخیراً در یک روش جدید از تجزیه شکوفه های برگ (Flower analysis) برای پیش بینی کمبود عناصر غذایی در درختان میوه به ویژه در مورد آهن استفاده شود.

آماده سازی نمونه های برگی :

 نمونه ها پس از برداشت بلا فاصله به آزمایشگاه منتقل می شوند . ابتدا با آب معمولی شسته شده سپس با Hcl 1/0 مولار یا برخی از شوینده های معمولی ( مایع ظرف شویی ) شسته شده سپس مجدداً با آب معمولی و آب مقطر آب کشی می شوند .

در صورت وجود آب 2بار تقطیر یا دی یو نیزه ( DD Water ) در مرحله نهایی نمونه ها با این آب شسته شوند و سپس از هوا خشک در آون در دمای 70 درجه سانتیگراد به مدت 48 ساعت خشک می شوند ، سپس نمونه ها آسیاب شده و در ظروف پلاستیکی درب دار نگه داری می شوند.

هضم و تهیه عصاره گیاه :

 الف)هضم تر یا مرطوب( Wet   digestion )      

   ب)هضم خشک   (Dry   ashing  )

                                     

روش هضم تر:

در روش هضم تر مواد گیاهی در مجاورت اسید سولفوریک غلیظ آب خود را از دست داده و قسمت اعظم مواد آلی  در حرارت نسبتاً بالا  اکسید می شوند.عمل هضم با حضور اسید سولفوریک در حرارت بالا کامل می شود. اسید سالیسیلیک به منظور احیا نیترات به مخلوط اضافه می شود. در این روش از مخلوط اسید ها استفاده می شود.

مخلوط اسید ها شامل:

  18 ml آب + اسید سولفوریک غلیظ 6 + 100 ml گرم سالسلیک اسید

بدین ترتیب که 3/0 گرم از پودر آسیاب شده گیاه در یک بالن ژوژه ml 100 یا ml50 ریخته و روی آن 3-2 میلی لیتر از مخلوط اسید ها اضافه می کنیم ، یک  شبانه روز به حال خود باقی گذاشته و در روز بعد به مدت یک ساعت در دمای c180 روی حمام آبی یا هیتر حرارت می دهیم پس از خشک شدن 5 قطره آب اکسیژنه اضافه کرده و با افزایش دما تا 280 درجه به مدت 10-5 دقیقه حرارت می دهیم .

این عمل اضافه کردن آب اکسیژنه و حرارت را تا زمان خروج بخارات سفید از دهانه بالن و بی رنگ شدن محلول بالن ادامه می دهیم.پس از خنک شدن بالن ml10 آب مقطر اضافه کرده تا مواد رسوب کرده و دیواره ها حل شوند سپس  به حجم رسانده و صاف می کنیم .

 در محلول صاف شده می توان ازت ، پتاسیم ، فسفر ، کلسیم ، منیزیم ، سدیم ، منگنز و روی را اندازه گیری کرد.

روش هضم خشک در کوره :

 در این روش مواد گیاهی تحت تاثیر حرارت  بالا سوزانده می شوند و بدلیل بالا بودن درجه حرارت کلیه ترکیبات حاوی ازت به صورت گاز خارج می شوند .

 در این روش 2 گرم از نمونه آسیاب شده گیاه را در کوزه های چینی ریخته و در داخل کوره می گذاریم ، سپس به تدریج دمای کوره را در عرض 2 ساعت به 550 درجه سانتیگراد می رسانیم پس از این مدت اجازه می دهیم بسته به نمونه گیاهی 12-4 ساعت نمونه ها در کوره قرار گیرند.

پس از این مدت خاکستر کاملاً سفید رنگ می شود،به آرامی کوزه ها را از کوره خارج کرده و با کمی آب مقطر خیس می کنیم .

به آرامی ml10 Hcl 2 مولار اضافه کرده روی حمام آبی یا هیتر تا دمای 80 درجه سانتیگراد گرم می کنیم تاکل بخارات سفید خارج شوند سپس محتویات کوزه را به یک بالن ml 100 صاف کرده ، چندین بار قیف و کاغذ صافی را با آب مقطر می شوییم تا تمام عناصر غذایی به بالن منتقل شوند.

در عصاره صاف شده بیشتر عناصر غیر از ازت قابل اندازه گیری هستند.

 عناصری مانند فسفر ، پتاسیم ، کلسیم ، منیزیم ، آهن ، روی ، مس ، منگنز، بور ، مولیبدن و آلومینیوم را می توان در این عصاره گیری اندازه گیری کرد.

+ نوشته شده در  چهارشنبه هفتم اسفند 1387ساعت 22:58  توسط محمود سیفی  | 


مقدمه

گیاهان مانند هر موجود زنده دیگری برای نمو و تبدیل مثل خود نیاز به ازت دارند. ازت در قسمتی که از تمام ترکیبات پروتئینی، تمام آنزیم ها، ترکیبات حد فاصل متابولیسمی، ترکیباتی که در ساخت مواد و انتقال انرژی و حتی در ساختمان دی اکسی ریبونوکلئیک اسید که انتقال خواص ارثی را به عهده دارد، موجود است.

به عقیده ویتس  هیچ کس نمی تواند بگوید مه ازت از هیچ یک از 15 عنصر دیگری که برای زندگی گیاه واجب تشخیص داده شده اند، ضروری است، ولی براساس تعداد نسبی اتم های مورد نیاز، ازت در صدر فهرست آن عناصری است که باید از منابع خاکو کود تأمین شوند. این دانشمند تعداد نسبی اتم های عناصر ضروری را در یونجه، در مرحله گل محاسبه کرد و نمودار آن را برای نمایش بهتر ترسیم نمود. نمودار (2-9) مقدار نسبی نیاز به عناصر را در یونجه نشان می دهد. همان طوری که از این نمودار بر می آید برای هر اتم مولبیدن بیش از 105 اتم ازت و 104 اتم فسفر مورد نیاز است. به عبارت دیگر نیاز به ازت در این گیاه تقریباً 10 برابر نیاز آن به فسفر است.

بیشتر ازت در گیاه به صورت ازت آلی و به شکل پروتئین است. پروتئین ها ترکیبات ملکول درشتی هستند که از اسیدهای آمینه تشکیل می شوند. این اسیدها به وسیله گروههای آمین وکاربوسیل به یکدیگر متصل شده اند. تاکنون 21 اسید آمینه را مسئول ساخت پروتئین های گیاهی شناخته اند. پروتئین های موجود در پرتو پلاسم نقش عمده ای در گیاه دارند زیرا علاوه بر اینکه نظیر خود را به وجود می آوردند مواد آلی دیگر گیاه را هم می سازند.

پروتئین موجود در سلول ممکن است به صورت آنزیم، نوکلئو پروتئین و کروموزم باشد. بنابراین پروتئین نقش فعال کننده و واسطه فعالیت های گیاهی را دارد و همچنین خود گرداننده متابولیسم گیاهی است. پروتئین به مقدار زیاد در بذر  گیاهان یافت می شود که در موقع جوانه زدن هیدرولیز شده و برای ساخت پروتئن های جدید در گیاه جوان به کار می رود.

ازت غیر از آنکه به صورت پروتئین است قسمتی از ترکیب سبزینه گیاه هم می باشد و برای کربن گیری ضرورت کامل دارد. ازت در هورمون های گیاهی، حاصل انرژی تنفس و آدنوزین تری فسفات موجود است.

علائم کمبود ازت

چون ازت جزء مهمی از ملکول وکلروفیل را تشکیل می دهد و بدون وجود ازت حلقه های پرفینی، چهار طرف ملکول کلروفیل تشکیل نخواهد شد، بنابراین اولین تظاهرات کمبود ازت رنگ پریدگی برگ هاست. برگها معمولاً رنگ روشن، سبز مایل به زرد و زرد روشن پیدا می کنند و این به علت عدم تشکیل کلروفیل است. در اواخر رشد رنگ زرد، قرمز و بنفش مایل به قرمز نیز مشاهده می شود که در نتیجه تشکیل رنگ آنتوسیانین است. در کمبود ازت همچنین برگ ها کوچک، ساقه و شاخه ها لاغرند و معمولاً با زاویه کوچکی نسبت به ساقه اصلی می ایستند. شاخه های جانبی معمولاً کم تشکیل می شود و زردی رنگ برگ زیرین زودتر ظاهر می شود.

در غلات کمبود ازت باعث کوتاه و نازک شدن برگ ها و ساقه ها می شود. برگ ها به رنگ سبز مایل به زرد و پایین بوته زرد مایلبه ارغوانی است. خوشه کوچک محصول خیلی کم خواهد بود. در درختان میوه شاخه های جانبی کم هستند و جوانه های جانبی که روی شاخه روییده اند اغلب به خواب رفته اند. شکوفه کردن درخت در بهار، باز شدن جوانه های برگی و بارور شدن تخمندان معمولاً به تأخیر می افتد و به طور کامل نیز انجام نمی شود. تعدادی از میوه ها قبل از رسیدن می ریزند و میوه های باقی مانده کوچک ولی خوشرنگ و معطرند ودوام آنها در انبار نیز زیاد است.

در گوجه فرنگی و سیب رنگ سبز مایل به زرد کمبود ازت در برگ ها توأم با رنگ بنفش آنتوسیانین است. کمبود خیلی شدید در درخت هلو موجب تغییر رنگ از سبز مایل به زرد در برگ شاخه های جوان یکساله تا زرد ارغوانی با مقدار بسیار زیادی نقاط قرمز و قهوه ای است که بیشتر در پایین شاخه ها و روی شاخه های چند ساله ظاهر می شود. در مرکبات موقع ظهور کمبود ازت با نوع در تغییر رنگ ارتباط نزدیک دارد. اگر کمبود در موقع ظهور برگ ها و یا قبل از آن وجود داشته باشد، رنگ برگ ها سبز مایل به زرد تا زرد مایل به سبز است و رگبرگ ها کمی روشن تر هستند. اگر کمبود ازت در تابستان که مواد غذایی برگ به میوه انتقال می یابد بروز کند برگ های درشت رنگ پریده و پریدگی رنگ غیر یکنواخت است و حالت تیره و روشن خفیفی دارد. در کمبود شدید، بخصوص در مرکباتی که در روی شن های ساحلی کاشته شده باشند برگ ها زرد مایل به سفید شده و ممکن است خزان کنند.

  

  اندازه گیری فسفر در گیاه

مقدمه

سایر عناصر دارد بطور مثال محققین معتقدند كه افزایش فسفر یكی دیگر از عناصری است كه به مقدار زیاد مورد نیاز گیاهان می‌باشد. به اشكال ارتو فسفات اولیه و ارتو فسفات ثانویه بیشتر از اشكال دیگر جذب می‌شود. فسفر در خاك بصورت سنگ فسفات، خاك فسفات و تركیبات آلی فسفات وجود دارد و شكل معدنی آن بیشتر از شكل آلی می‌باشد. میزان فسفر بخصوص به شكل آلی در افقهای سطحی بیشتر از افقهای زیرین خاك می‌باشد. مقدار متوسط آن در خاك 22/0 تا 1 درصد می‌باشد و متوسط غلظت آن در گیاه 1/0 تا 5/0 درصد می‌باشد. و یكی از نامحلول ترین و سخت متحرك ترین عناصر در خاك می‌باشد و pH خاك در جذب آن بسیار مؤثر است. مناسبترین pH برای جذب فسفر از خاك توسط درختان میوه 5/6 تا 7 می‌باشد. فسفر اثر رقابتی با بیش از حد فسفر باعث اختلال در جذب آهن و یا بروز علائم كمبود آن شود. همچنین كلسیم زیاد در خاك  (خاكهای  آهكی ) باعث كاهش فسفر قابل دسترس برای درختان میوه می‌شود و یا ازت بطور غیر مستقیم باعث افزایش جذب فسفر توسط گیاه می‌شود.

نقش فسفر در گیاهان

فسفر بعد از ازت مهم‌ترين عنصر غذايي در تغذيه گياه است. نقش فسفر برخلاف ازت كه در رشد رويشي گياه مهم است، در رشد زايشي و تشكيل گل و ميوه مهم‌تر و موثرتر است. فسفر به عنوان یك عنصر ساختمانی در ساخت اسیدهای نوكلئیك نقش دارد و این اسید‌ها ناقل اطلاعات ژنتیكی در گیاه می‌باشند. فسفر عمده ترین ماده‌ای است كه سبب خاصیت اسیدی اسیدنوكلئیك می‌شود. فسفر در انتقال انرژی در گیاهان نقش دارد بنابر این در فعالیت متابولیكی گیاه نقش داشته و بطور غیر مستقیم بر عملكرد محصولات از این طریق تأثیر می‌گذارد. فسفر بصورت تركیبات آلی فیتات در گیاه ذخیره می‌شود و به همراه سایر عناصر در ساختمان دانة گرده شركت دارد. این عنصر در تشكیل بذر نقشی اساسی داشته و به مقدار زیاد در بذر و میوه یافت می‌شود. افزایش بیش از حد این ماده در محصولات باغی احتمالا باعث كاهش كیفیت غذایی آن  می‌شود (كه مربوط به نسبت اسید فیتیك به روی می‌باشد)

مشكلات تغذيه فسفري گياهان

1- تثبيت فسفر؛

2- محدود بودن منابع سنگ فسفات.

تثبيت فسفر يا اصطلاحاً P-Fixation يك فرايند شيميايي است كه فسفر از حالت محلول به حالت نا محلول تبديل مي‌شود. به عبارت ديگر تبديل فسفر محلول به فسفر نا محلول و غير قابل استفاده براي گياه را اصطلاحاً تثبيت فسفر گويند.

تثبيت فسفر يك تثبيت زيان‌آور و مضر در تغذيه گياه است كه اين تثبيت هم در خاك‌هاي اسيدي و هم در خاك‌هاي قليايي اتفاق مي‌افتد. در خاك‌هاي اسيدي، يون‌هاي آهن و آلومينيوم باعث تثبيت فسفر مي‌شوند و فسفر به شكل نا محلول در مي‌آيد. در خاك‌هاي آهكي و قليايي (مثل شرايط ايران) يون كلسيم و تا حدودي كربنات كلسيم موجب تثبيت فسفر مي‌شود و در نتيجه حلاليت كود مصرف شده كم، و كود براي گياه غير قابل استفاده مي گردد.

روش‌هاي كاهش تثبيت فسفر

1-   تنظيم زمان مصرف كود: براي كاهش تثبيت فسفر، بايد زمان مصرف كود با زمان نياز گياه تنظيم شود.مصرف كودهاي فسفري همزمان با كاشت، تا حدود زيادي تثبيت را كاهش مي‌دهد.

2-   روش مصرف كود: در خاك‌هايي كه ظرفيت تثبيت بالا است روش شياري يا نواري پخش كودهاي فسفري بهتر از روش پخش در تمام سطح است.

 مهم‌ترين عامل در قابليت جذب فسفر توسط گياه PH خاك است. بيشترين غلظت فسفر قابل جذب در محدوده ( 6 تا 7 ) PHخاك وجود دارد. در PH حدود 6.5 بيشترين مقدار جذب فسفر توسط گياه انجام مي‌شود.  

علائم كمبود و بیش بود فسفر

 گاهی علائم كمبود فسفر شبیه ازت می‌باشد. در كمبود فسفر رشد بخش هوایی و ریشه هر دو كند و یا متوقف می‌شود. برگها كوتاه، باریك و نازك می‌شوند و در این حالت دمبرگها زاویة كوچكی را با شاخه تشكیل می‌دهند. رشد طولی گیاه عمودی بوده و شاخه‌های جانبی كمتر رشد می‌یابند. تعداد برگها كاهش یافته وجوانه‌ها می‌میرند و تعداد شكوفه‌ها كاهش می‌یابد بنابراین از محصول میوه نیز كاسته می‌شود. برگها به رنگ سبز تیره مایل به آبی یا ارغوانی در می‌آیند و گاهی لكه‌ها و یا نوارهایی به همین رنگ بر روی پهنك برگ ظاهر می‌شود. رنگ ارغوانی كه مربوط به مادة آنتوسیانین می‌باشد از مشخص ترین علائم كمبود فسفر در درختان میوه می‌باشد. كمبود فسفر فعل و انفعالات سوخت و ساز نظیر تبدیل قند به نشاسته را متوقف می‌سازد و در نهایت آنتوسیانین در برگ تشكیل می‌شود. علائم كمبود در برگهای پیر مشاهده می‌شود و برگهای جوان سرشاخه‌ها به رنگ سبز طبیعی باقی می‌مانند. در هنگام كمبود فسفر در بعضی از میوه ها، گوشت میوه نرم و شیرة میوه خیلی ترش و خاصیت انباری آن كاهش می‌یابد.

راههای جلوگیری از كمبود و بیش بود فسفر

كودهای رایج برای مصرف در باغهای میوه عبارتند از سوپر فسفات ساده، سوپر فسفات تریپل، فسفات آمونیوم و دو كود جدید كه اخیراً به مصرف می‌رسد یعنی بیوفسفات طلایی و كود فسفاته میكروبی می‌باشد. سوپر فسفات ساده حاوی 20% P2O5 وسوپر فسفات تریپل حاوی 46% P2O5  هستند. مونوفسفات آمونیوم دارای 11% ازت و 48% P2O5 است. فسفاتهای آمونیوم به دلیل داشتن عیار بالای مواد غذایی و تمایل كم به جذب رطوبت و كلوخه شدن، مصرف بیشتری دارند. بیوفسفات طلایی با داشتن 20% P2O5 ، گوگرد و روی و كود فسفاتة میكروبی پودری با داشتن حدود 20%  P2O5 گوگرد و روی به عنوان كودهای مناسب فسفر دار برای مصرف در باغهای میوه شناخته شده اند. از آنجایی كه حركت فسفر در خاك به سختی صورت می‌گیرد توصیه می‌شود در هنگام احداث باغهای میوه و كاشت نهالها حتماً در بستر كاشت از كودهای فسفاته (در صورت نیاز خاك) استفاده شود. همچنین در باغهای احداث شده و بارور بصورت چالكود و یا كانال كود می‌توان از كودهای فسفاته استفاده نمود. مصرف كودهای فسفاته تأثیری بر آفات و بیماریهای درختان میوه نداشته ولی بعلت اثر رقابت، در جذب سایر عناصر غذایی مؤثر خواهد بود.




+ نوشته شده در  چهارشنبه هفتم اسفند 1387ساعت 22:57  توسط محمود سیفی  | 


مقدمه

مقدار پتاسیم موجود در روی پوسته زمین به طور متوسط 9/1 % است. در تغذيه گياه پتاسيم به عنوان عنصر كيفيت لقب گرفته است. در مناطق خشك و نيمه خشك (شرايط كشور ما)‌ به دليل وجود كاني‌هاي خاص مانند ميكا، رس ايليت و ... خاك‌ها غني از پتاسيم هستند. ولي در اثر كشت و برداشت محصول در طول ساليان، پتاسيم خاك رو به تخليه رفته و در بيشتر مناطق كشور كود پتاسيمي مورد نياز است.

 پتاسيم به صورت + K توسط گياه جذب شده و در فيزيولوژي و متابوليسم گياه حائز اهميت است. پتاسيم در فعال كردن آنزيم‌هاي گياهي نقش دارد. بيش از 60 نوع آنزيم گياهي شناخته شده‌اند كه توسط پتاسيم فعال مي‌شوند. همچنين پتاسيم در ميزان كلروفيل، افزايش سطح برگ و افزايش فعاليت فتوسنتزي گياه و در نتيجه افزايش محصول نقش دارد. پتاسيم مقاومت به تنش‌هاي محيطي از جمله خشكي، شوري، آفات و بيماري‌ها را افزايش مي‌دهد. پتاسيم از چند طريق، مكانيزم مقاومت گياه به خشكي را افزايش مي‌دهد و باز و بسته شدن روزنه‌ها را از طريق تجمع در سلول‌هاي محافظ روزنه‌‌‌ها كنترل مي‌كند. بدين ترتيب كه در مواقع خشكي تعرق گياه را كاهش مي‌دهد. پتاسيم از طريق تنظيم اسمزي گياه مي‌تواند جذب آب را افزايش دهد. اين يكي از اثرات بسيار مهم و مثبت پتاسيم براي شرايط خاك‌هاي ايران است. ايران كشوري است كه با مشكل كمبود آب مواجه بوده و تاثير آن بر توليد محصول محسوس است. به نظر مي‌رسد تغذيه بهينه پتاسيم نقش بسيار مثبتي در بهبود روابط آبي گياه داشته باشد. هم‌چنين با توجه به مشكل شور بودن خاك‌هاي ايران، پتاسيم مي‌تواند از طريق بهبود نسبت + K به + Na در افزايش مقاومت شوري مؤثر باشد.  

از دلایل کمبود پتاسیم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

* خاک‌های با pH پایین کمتر از 5 (اسیدی)

* خاک‌های شنی و سبک یا خاک‌های خیلی سنگین

* خشکی و کم‌آبی خاک

*آبیاری بیش از حد

*زمانی که میزان منیزیم موجود در خاک زیاد باشد.

علائم کمبود

 کوتاه شدن فاصله میانگره‌ها، رنگ پریدگی و زردی (کلروز) و برنزه شدن و خشک شدن حاشیه برگ‌های مسن که با افزایش شدت کمبود، زردی به داخل برگ نفوذ می‌کند. در کل رویش گیاه کند شده و لبه تعدادی از برگ‌ها سوخته و قهوه‌ای (نکروز) شده و به طرف پایین خم می‌شود و ممکن است باعث ریزش برگ شود. ظهور کمبود ابتدا در برگ‌های پایینی می‌باشد. میوه خیار کوتاه و چاق میشود.

براي برطرف كردن كمبود پتاسيم روش‌هاي مختلفي وجود دارد كه عبارتند از:

1)    مصرف كودهاي پتاسيمي: يكي از مهم‌ترين كودهاي پتاسيمي كود سولفات پتاسيم است كه 50% K2O دارد. يعني به ازاي مصرف هر 100 كيلوگرم كود 50 كيلوگرم K2O به خاك اضافه مي‌شود. اين كود مناسب خاك‌هاي ايران است.

 2) مصرف كود كلرور پتاسيم يا KCl كه 60% K2O دارد، در سطح جهان بيشتر از كود سولفات پتاسيم استفاده مي‌شود. اما به دليل درصد پتاسيم زياد آن، در خاك‌هاي ايران كمتر مصرف مي‌شود. از آنجا كه بيشتر قسمت‌هاي خاك كشورمان شور بوده و غلظت يون كلر در آن‌ زياد است، اگر از طريق كود كلرور پتاسيم، كلر به خاك اضافه شود مشكل شوري خاك‌ها تشديد مي‌شود. گرچه كلر Cl يك عنصر ضروري در تغذيه گياه است اما غلظت زياد آن براي گياه ايجاد مسموميت مي‌كند. كلر يوني است كه خيلي آسان توسط گياه جذب شده و در اثر تجمع در گياه ايجاد مسموميت مي‌كند.

 3) كود نيترات پتاسيم، معمولاً به علت گران بودن نسبت به دو كود ديگر كمتر مورد استفاده قرار مي‌گيرد. كودهاي پتاسيمي همزمان با كشت يا قبل از كشت مورد استفاده قرار مي‌گيرند و مصرف آن‌ها به صورت محلول پاشي معمول نيست.


 اندازه گیری کلسیم و منیزیم در گیاه

 

مقدمه:

کلسیم و منیزیم از عناصر غذایی ثانویه و ضروری اند . کلسیم در استحکام بافت های گیاهی و به ویژه در ساختمان دیواره ی سلولی نقش دارد . کمبود آن باعث پیری گیاه ، شل شدن بافت های گیاهی و همراه با افزایش تنفس در گیاه می باشد . کمبود کلسیم بیشتر در میوه های انباری مشاهده می شود. علایمی مانند لکه تلخی، آب گزیدگی و قهوه ای شدن داخلی در میوه هایی مانند سیب و گلابی از مهمترین عوارض کمبود آن می باشد همچنین پوک شدن میوه ها و آردی شدن آن ها نیز از علایم کمبود کلسیم است.

حرکت کلسیم در آوند های آبکشی بسیار کند بوده و به همین دلیل اندام هایی که از آوندهای آبکشی (مانند میوه ها)تغذیه می کنند نسبت به آن هایی که از آوند های چوبی (مانند برگ ها) تغذیه می کنند بیشتر دچار عوارض کمبود کلسیم می شوند . حرکت کلسیم در آوند  های چوبی بالا بوده و از طریق کشش تعرقی و فشار ریشه ای کلسیم به سمت اندام های مصرف حرکت می کند.

منیزیم نیز به عنوان یک عنصر غذایی درساختمان کلروفیل شرکت داشته و کمبود آن باعث زردی عمومی در گیاه (کلروزبرگ ها) و همچنین کاهش تشکیل کلروفیل می گردد . منیزیم در گیاهان که به عنوان گیاهان روغنی مطرح اند مانند افتاب گردان ، سویا ، کلزا و غیره همراه با گوگرد در افزایش درصد روغن این گیاهان نقش ایفا می نماید.

کمبود منیزیم بر خلاف کمبود کلسیم علایمش ابتدا در برگ های پیر مشاهده می شود. زیرا منیزیم در داخل گیاه به صورت یک عنصر متحرک است.

روش اندازه گیری کلسیم و منیزیم : 

از روش تیتراسیون با EDTA برای اندازه گیری مقدار کلسیم ومنیزیم در عصاره های گیاهی استفاده می شود. کلسیم ومنیزیم با EDTA کمپلکس تشکیل داده و از طریق تنظیم PH می توان مقدار آنها را از روی حجم مصرفی EDTA برآورد نمود. کلسیم ومنیزیم هر دو در PH (10-9) و در حضور بافر آمونیاکال با EDTA کمپلکس ایجاد می کند اما با افزایشPH(با اضافه کردن سود)،منیزیم رسوب کرده و کلسیم فقط در محیط با EDTA کمپلکس ایجاد می نماید .

 

روش کار:  

2 میلی لیتر از عصاره تهیه شده هضم خشک گیاه را برداشته و با مقداری آب مقطر (حدود 10 میلی لیتر)مخلوط کرده سپس 2 میلی لیتر بافر آمونیاکال اضافه کرده تا PH  را به محدوده 9 الی 10 برساند. با نوک اسپاتول از معرف اریوم بلک تی(EBT)با EDTA 0.01 نرمال تیتراسیون را تا تغییر رنگ از قرمز پر رنگ تا حد واسط آبی وبنفش ادامه می دهیم و سپس حجم EDTA مصرفی را یادداشت می کنیم.

در یک ارلن دیگر مجدداً 2 میلی لیتر عصاره گیاهی برداشته و برروی آن 10 میلی لیتر آب مقطر به همراه 2 میلی لیتر سود(NaoH)4 نرمال را به آن اضافه کرده و سپس مقدار بسیار جزئی از معرف مونوکسید را بر روی آن می ریزیم و با EDTA تا تغییررنگ به بنفش مایل به آبی تیتر را انجام می دهیم و حجم EDTA مصرفی را یادداشت می کنیم.  

یک نمونه شاهد مرکب از 10 میلی لیتر آب مقطر را برای هر دو مرحله، همان روش های فوق را بدون استفاده از عصاره نمونه گیاهی را تهیه کرده سپس با EDTA تیتر کرده و حجم EDTA مصرفی را یادداشت می کنیم.

+ نوشته شده در  چهارشنبه هفتم اسفند 1387ساعت 22:52  توسط محمود سیفی  | 

  

                                                                         

نقش آهن در گیاه

آهن یکی از عناصر ضروری برای رشد تمامی گیاهان است. در صورت کمبود آن، در سلولهای برگ سبزینه (کلروفیل)به مقدار کافی تولید نمی شود و برگها رنگ پریده به نظر می آیند. زردی برگ ناشی از آهک، شکل خاصی از کمبود آهن در گیاه است که بخش وسیعی از کشور ما را فرا گرفته است. استانهای خراسان، فارس، خوزستان، اصفهان، تهران و آذربایجان بیش از سایر مناطق این مشکل را دارند. برآورد خسارت حاصل از کمی عملکرد و نامرغوبی محصول ناشی از کمبود آهن دشوار است. مرکبات در شمال و جنوب کشور، میوه های معتدله(از جمله: به، سیب، هلو، گلابی، زرد، آلو)، برخی از زراعتهای مهم از جمله سیب زمینی، سویا و سورگرم، سبزی و گیاهان زینتی با شدتهای متفاوت، از کمبود آهن صدمه می بینند. مدیریت هوشمندانه در کاهش خسارت، بسیار موثر است. به عبارت دیگر با مدیریت مطلوب، مسأله ای به نام زردی برگ(کلروز)وجود نخواهد داشت. کشت گیاهان حساس به کمبود آهن در خاکهای آهکی، آبیاری بیش از حد، مصرف بی رویه و نامتعادل کودهای شیمیایی، کاهش مواد آلی و فشرده شدن خاک، فقدان برنامه ریزی منظم برای افزودن مواد آلی به خاک، نادیده گرفتن منابع ارزان مواد اصلاح کننده خاک در کشور (گوگرد و سولفات آمونیوم)، عدم سرمایه گذاری کافی در تولید کلاتهای مناسب آهن در داخل کشور، توجه بیش از حد به کود آهن وارداتی یارانه ای و مهمتر از همه نادیده گرفتن توصیه های حاصل از پژوهش های گذشته و فقدان آموزش در زمینه روشهای مبارزه با کمبود این عنصر، باعث شده تا امروز با گسترش ابعاد مشکل، در بسیاری از موارد، ارائه راه حل عملی و قتصادی دشوار به نظر آید.

امید است با بکارگیری مطالب علمی، باغها و زراعتهای رنگ پریده مبتلا به کمبود آهن- که با تولید محصولات نامرغوب و اندک در واحد سطح، در آینده کشاورزی ایران جایگاهی ندارند 

(کشاورزی پیشرفته ای که زیر بنایی مستحکم برای اقتصاد شکوفای میهن اسلامی خواهد بود و بخش مهمی از درآمد ارزی اقتصاد بدون نفت را نیز تأمین کند)،- اصلاح شده بلکه با حداقل هزینه ارزی، حداکثر اشتغال زایی را نیز حاصل کنند. در این نوشته کوشش شده تا با توضیح اجمالی علل بروز کمبودآهن روشهای عملی اقتصادی و مؤثر برای جلوگیری و یا درمان کمبود آهن ارائه شود. هنر یک کشاورزی و یا باغدارموفق آن است که با استفاده از تمامی امکانات عملی و تجربی خود در رفع این مشکل تلاش کند.

 

علایم ظاهری کمبود آهن در گیاه

اگر گیاهی نسبت به جذب آهن به مقدار کافی، قادر نباشد؛ ساخت سبزینه (کلروفیل) در برگ کاهش می یابد و برگها رنگ پریده خواهند شد. به این نحو که ابتدا این پدیده در فاصله بین رگبرگها رخ داده، سپس با شدت یافتن کمبود، به جز رگبرگها، تمام سطح برگ زرد می شود چون آهن در گیاه پویا نیست (غیر متحرک است)، این علایم ابتدا در برگهای جوان و در  قسمت بالای ساقه مشاهده می شد و با شدت یافتن کمبود، تمامی گیاه را در بر می گیرد. در غلات، برگهای دچار کمبود آهن، راه راه به نظر می رسند. در درختان میوه،زردی برگ در حالی که رگبرگها کم و بیش سبز مانده اند، پدیده رایجی است. حاشیه برگها با شدت یافتن کمبود به سفیدی گراییده، سپس علایم سوختگی (نکروز) مشاهده می شود. گاهی در اواخر بهار که سرعت رشد درختان زیاد است، به علت عدم تکافوی جذب آهن، برگها زرد رنگ می شوند. سپس با کاهش آهنگ رشد، رنگ برگها بتدریج سبز و دوباره دراواخر تابستان، با تشدید رشدرویشی، علایم کمبود آهن، یعنی زردی رنگ برگه، دوباره بروز می کند. باید توجه داشت که تنها کمبود آهن به زردی برگ منجر نمی شود، کمبود ازتف گوگرد، منیزیم و برخی عناصر غذایی دیگر، بعضی آفات و بیماریهای گیاهی و یا نور کم نیز در مواردی به پریدگی رنگ برگ می انجامد.

علت کمبود آهن چیست؟

در بیشتر نقاط کشور ماف مهمترین عاملی کمبود آهن، زیادی بی کربنات در محلول خاک است. اغلب خاکهای ایران مقدار قابل توجهی آهک دارند. آهک بتنهایی مشکل چندانی در جذب آهن ایجاد نمی کند. ریشه گیاه با ایجاد شرایط ویژه ای در اطراف خود ترشح H+ یا پروتون، اسیدهای آلی و کلاتهای طبیعی) با کاستن از خاصیت ازقلیایی خاک در نزدیکی ریشه حلایت ترکیبات آهن دار خاک را افزوده، آهن مورد نیاز گیاه را در حد تأمین می کند. آبیاری سنگین، فشردگی و یا هر عامل دیگری که تهویه خاک را کاهش دهد، به افزایش غلظت دی اکسید کربن در خاک منجر می شود و در حضور آهک، واکنش زیر انجام می گیرد:

CaCO3+H2O+CO2     Ca2++2HCO3-

بی کربنات  تولید شدهف خاصیت «بافری» دارد. بدین معنی که با جلوگیری نسبی از کاهش pH  در اطراف ریشه از حلایت بیشتر ترکیبات آهن دار و قابلیت جذب آهن کاسته می شود. توانایی ریشه گیاهان مختلف در ایجاد شرایط مناسب برای جذب آهن، متفاوت است. گیاهان مقاوم نسبت به کمبود آهن، ریشه های کارایی برای جذب آهن، متفاوت است. گیاهان مقاوم نسبت به کمبود آهن، برای جذب آهن کارایی مناسبی ندارند. این خصوصیت بیشتر جنبه وراثتی دارد. البته تاثیر تغذیه گیاهی مناسب نیز دراین مورد به اثبات رسیده است. آب آبیاری، گاهی بویژه هنگامی که از چاههای عمیق تأمین شود- بی کربنات دارد. هوادهی این آبها (با استفاده از فواره ویا ریزش از بلندی) ویا مصرف مقداری اسید سولفوریک (کاهش pH آب آبیاری تا حد خنثی)، مقدار بی کربنات را کاهش می دهد.

گاهی در گیاهان مبتلا به کمبود آهن، غلظت آهن در برگها بیشتر از حد نرمال است و حتی بتازگی در تجزیه های برگی، مقدار غلظت آهن را درج نمی کنند. این بدان علت است که وجود آهن زیادی در برگها ملاک عمل نیست و باید از طریق محلول پاشی و ایجاد شرایط خوب مدیریتی، حرکت آهن را در گیاه بهبود بخشید تا علایم کمبود آهن در برگها مشاهده نشود.

چه باید کرد؟

1- آبیاری سبک وبا دفعات بیشتر

2- کاهش رفت و آمد ماشین آلات در زمین

3- افزودن مواد آلی به خاک

4- مصرف کودهای شیمیایی مناسب

5- استفاده از گوگرد عنصری و کاهش pH

6- مصرف کود آهن

نقش روی در گیاه

روی به طور طبیعی اغلب به صورت کانیهای سولفاتی، سیلیکاتی و کربناتی در پوسته زمین وجود دارد و فراوانی متوسط ان بین 70 تا 80 میلی گرم در کیلوگرم است. میزان حلالیت این کانیها به پ . هاش خاک وابسته است و با کاهش پ. هاش، حلالیت این کانیها در آب افزایش می یابد به طوری که با کاهش پ. هاش خاک، بر غلظت یون روی افزوده می شود. بنابراین در خاکهایی با پ. هاش قلیایی- که مخصوص خاکهای آهکی ایران می باشد- کمبود روی بسیار گسترده است.

میزان مواد آلی ودرصد کربنات کلیسم نیز در بروزکمبود روی دخیلند. کمبود این عنصر عملاً در خاکهایی با واکنش قلیایی با آهک فراوان و مقدار اندک مواد آلی شایانتر است.

روي عمدتاً به فرم يون دو ظرفيتي (Zn2+) از محلول خاك جذب گياه مي شود. اين يون در خاكهاي داراي واكنش قليايي به صورت Zn (OH)2+  جذب گياه خواهد شد. روي در بسياري از سيستمهاي آنزيمي گياه، نقش كاتاليزوري، فعال كننده و يا ساختماني دارد و در ساخته شدن و تجزيه پروتئينها در گياه نيز دخيل است. گياهان مبتلا به كمبود روي از نظر عوامل تنظيم كننده رشد نيز دچار كمبودند.

در پروفيل خاك قسمت عمده روي قابل جذب گياه در لايه اي يافت مي شود كه بيشترين مقدار مواد آلي (يعني خاك سطحي) را دارد. دليل اين مسأله برگشت دوباره ي روي جذب شده در گياهان به اين افق به صورت قسمت عمده روي قابل جذب گياه در لايه اي يافت مي شود كه بيشترين مقدار مواد آلي (يعني خاك سطحي) را دارد. به دليل اين مسأله برگشت دوباره روي جذب شده در گياهان به اين افق به صورت بازمانده هاي گياهي و در مقابل جذب آن ريشه از افقهاي پايين خاك است. اين موضوع همچنين روشن مي كند كه آبشويي روي از افقهاي سطحي خاك به عمق خاك در اثر بارندگي يا آبياري ناچيزاست (جايگذاري عميق سولفات روي الزامي است).

جذب روي در گياه با دو مكانيسم فعال و غير فعال صورت مي گيرد. جذب غير فعال آن از طريق جذب الكتروستاتيكي يونهاي روي بر ديواره سلولي ريشه، گياه صورت مي گيرد اين جذب غير انتخابي است و فعاليتهاي متابوليكي گياه بر آن تأثيري ندارند. جذب فعال روي ، شدت انتخابي است و به فعاليتهاي متابوليكي گياه وابستگي دارد. دما و تهويه محيط ريشه از عواملي مؤثر بر جذب فعال روي مي باشند.  با توجه به اين كه دما و تهويه خاك شديداً بر مقدار كل جذب روي در گياه، تأثير دارند، بنابراين به نظر مي رسد مكانيسم جذب فعال روي، تأمين كننده بخش معمده روي، مورد احتياج گياه باشد. پويايي روي در داخل گياه نسبتاً محدود بوده و بنابراين اغلب نشانه هاي كمبود آن در بافتهاي جوان به چشم مي خورد. مقدار روي در گياهان 40 تا 70 ميلي گرم در كيلوگرم متغير است. مقدار روي در گياه با سن گياه رابطه معكوس داشته و گياهان پير به علت اثر دقت و همچنين  انتقال روي به دانه، از غلظت روي كمتري برخوردارند. به دليل تحرك كمتر روي در گياه، علايم كمبود آن عمدتاً از برگهاي جوان به صورت ريزبرگي و كچلي و كوچك شدن ميان گره هاي سرشاخه  شروع مي شود.

 

اثر متقابل روي و فسفر

استفاده زياد از كودهاي فسفره در خاكهايي كه مقدار كمي روي قابل استفاده دارند باعث بروز كمبود تحميلي  روي در گياه مي شود. دليل اين مسأله هم به خاك و هم به مسائل فيزيولوژيك گياه بر مي گردد. در خاك، روي با فسفر مي تواند تشكيل تركيبات كم محلول و مقاومي را بدهد كه از مقدار روي قابل جذب در گياه مي كاهد. همچنين زيادي فسفر خاك، باعث كاهش رشد ريشه گياه و حجم ميكروريز آن شده كه كاهش جذب روي در گياه را دري پي خواهد داشت. همچنني در داخل گياه، وجود غلظتهاي بالاي فسفر، باعث كاهش حلاليت روي و كاهش انتقال آن از ريشه ها به ساير قسمتهاي گياه مي شود. 

گياهان حساس به كمبود روي و علايم كمبود آن

ذرت، برنج، سويا، حبوبات، سورگوم، مركبات و درختان ميوه، بويژه انگور، نسبت به كمبود روي بيشترين حساسيت را از خود نشان مي دهند و در مقابل هويج، گياهان علوفه اي و جو بيشترين مقاومت را نسبت به كمبود روي دارند. ولي به نظر نگارندگان، تمام محصولات زراعي و باغي كشور به دلايل مصرف فراوان فسفر (در ده سال گذشته مصرف فسفر در كشور ما دو برابر حد استاندارد جهاني بوده است). و به  علت آهك فراوان، كمبود روي وجود داشته و مصرف آن سبب افزايش توليد و بالا رفتن غلظت روي در توليدات كشاورزي و دامي خواهد گرديد. 

در خاكهايي كه بشدت كمبود روي دارند طي دو هفته اول رشد گياه با ايجاد و توسعه يك نوار كلروزه در يك يا هر دو طرف رگبرگ مياني مشخص مي شوند. اين نوار زرد رنگ در بخش پاييني برگ بيشتر ديده مي شود. علاوه بر زردي برگ كه بيشتر در برگهاي جوان گياه ظاهر مي شود، كاهش مقدار تنظيم كننده هاي رشد- كه در اثر كمبود روي در گياه به وجود مي آيد- باعث كوتولگي و كاهش فاصله بين گره ها در ساقه گياه مي شود. پيچيدگي حاشيه برگها نيز از نشانه هايي است كه كمبود روي در ايجاد آن دخيل است. در غلات دانه ريز هم نشانه هاي كمبود، تقريباً مشابه گندم است.

علايم كمبود روي در برگهاي ذرت: برگها، رنگ پريده و ضخيم شده و رگبرگها سفيد متمايل به زرد مي شوند. با زيادي مصرف كودهاي فسفاته، غلظت روي در برگها كاهش يافته است.

در مركبات، اندازه برگها كاهش يافته، طول شاخه ها كوتاه مي شود. كمبودهاي خفيف روي، بر اندازه برگ درخت تأثيري ندارد كلروز نيز از علايم مشخص بروز كمبود اين عنصر در گياه است. اين كلروز نيز شبيه كلروز آهن در برگهاي جوان گياه و به صورت زردي بين رگبرگها ظاهر مي شود و با آغاز هر مرحله جديدي رشيدي در گياه، حادتر مي شود. در شرايط كمبود شديد، برگهاي گياه كاملاً از كلروفيل خالي شده و شاخه هاي انتهايي، خشك و برگها مي ريزند (كچلي).. كمبود روي بر كيفيت ميوه تأثير مي گذارد. ميوه ها در چنين شرايطي معمولاً زرد رنگ، كوچك، بد شكل، خشك و چوبي اند.

چه بايد كرد؟

1. در گياهان حساس به كمبود روي بخصوص ذرت، نيشكر، گندم، دانه هاي روغني، حبوبات، سورگوم و درختان ميوه نسبت به مقدار مصرف سولفات روي در عمق ريشه بايد اقدام كرد، تا علوه بر ازدياد توليد، غلظت روي در محصولات كشاورزي نيز افزايش يابد؛

2. حد بحراني مقدار روي با روش عصاره گير DTPA در خاكهاي زراعي حدود 2/1 ميلي گرم در كيلوگرم است و در تمام محصولات زراعي و باغي، بويژه در گياهان حساس كه در خاكهاي با مقادير كمتر از آن رشد مي كنند، بايد نسبت به مصرف آن اقدام شود؛

3. نظر به حلاليت خوب كود سولفات روي، بهتر است از اين كود هم قبل از كاشت و هم به صورت سرك ازطريق محلول پاشي استفاده كرد؛ ولي ترجيح داده مي شود كه در عمق ريشه گياه جايگذاري شود؛

4. با عنايت به  اهميت روي در تأمين سلامتي انسان، بايد از اين كود مشابه كودهاي ديگر حداقل دو يا سه سال يكبار استفاده كرد؛

5. چون اين كود علاوه بر روي، سولفات نيز دارد، بنابراين با مصرف آن علاوه بر افزايش توليدات كشاورزي، غلظت روي و گوگرد نيز در محصولات كشاورزي افزايش مي يابد و از اين طريق به سلامتي جامعه كمك مي شود. علاوه بر آن اگر از بذرهاي محصولات فوق براي كشت بعدي استفاده گردد، از رشد اوليه بالاتري برخوردار خواهد بود.

نقش منگنز در گياه

نقش عمده منگنز در گياه، مشاركت آن در سيستمهاي تركيبي است. براي مثال اين عنصر جزيي از سيستم آنزيمي آرژيناز و فسفوترانسفر از  شناخته شده است. منگنز در واكنشهاي انتقال الكترون در گياه، در توليد كلروفيل نيز نقش دارد. بخش عمده منگنز در گياه با آهن داراي اثر متقابل است و وجود مقادير زياد آن در خاك مي تواند جذب و مصرف آهن در گياه را تحت تأثير قرار دهد. همين موضوع (يعني كمبود تحميلي آهن به وسيله منگنز) باعث تشديد مشكلات ناشي از سميت منگنز در گياه مي شود. در خاكهاي آلي و خاكهاي داراي واكنش قليايي معمولا كمبود منگنز ديده مي شود.

 

+ نوشته شده در  چهارشنبه هفتم اسفند 1387ساعت 22:48  توسط محمود سیفی  |