فرآیند جذب عناصر غذایی توسط ریشههای گیاهان یک فرآیند پیچیده و تاثیرگذار است که با عوامل مختلف انجام میشود.در زیر توضیحی از نحوه جذب عناصر غذایی توسط ریشههای گیاهان و عوامل مؤثر بر این فرآیند آورده شده است که، همه این موارد درانتها به رشد بهتر گیاهان کمک میکنند.
حتما پادکست و متن زیر را بخوانید و گوش بدهید تا بهتر متوجه مطلب شوید. در مورد بار الکتریکی خاک که در پادکست بیان میشود،نیاز به دانستن نکات تکمیلی هست که میتوانید در انتهای همین مطلب از گلدون گرام آن را مطالعه فرمایید
چطوری ریشه عناصر رو از ذرات خاک جذب کنه که، باعث رشد بهتر گیاه بشه؟
به عبارتی جذب عناصر توسط ریشه چگونه صورت میگیرد و به رشد بهتر گیاه کمک میکند؟
آیا ضرورت داره بافت خاک به نوعی باشه که بتواند به جذب عناصر توسط ریشه کمک کند؟
راه های جذب عناصر توسط ریشه
ریشه گیاه به 5 طریق عناصر را جذب و به گیاه میرساند.
1.جذب فیزیکی
ریشهها از طریق نفوذ در خاک، عناصر غذایی رابهصورت مکانیکی جذب میکنند. این فرآیند به ویژه برای عناصر غذایی معدنی مانند: نیتروژن (N)، فسفر (P) و کلسیم (Ca) اهمیت دارد.
2.جذب تغذیهای
این نوع جذب عناصر با توجه به تراکم عناصر غذایی در خاک و تراکم موجود در خوشههای آبی گیاه اتفاق میافتد. در این فرآیند، عناصر غذایی با جذب آب به ریشهها منتقل میشوند.
3.جذب فعال
این فرآیند با مشارکت سلولهای جذبی ریشهها انجام میشود. این سلولها قادرند عناصر غذایی را انتخاب و با استفاده از انرژی، آنها را از خاک جذب کنند. این فرآیند بیشتر برای عناصر کمیاب مانند: آهن (Fe)، روی (Zn)، مس (Cu) و … اتفاق میافتد.
4.پمپهای یونیک
این پمپها در سطح سلولهای ریشهها وجود دارند و با استفاده از انرژی ATP (در واقع ATP یک مولکول حامل انرژی برای تأمین نیاز انرژی داخل سلولی است که با شکستن یک پیوند هیدروژنی این انرژی آزاد میشود و یک مولکول فسفات آزاد و مولکول به شکل ADP یا ادنوزین دی فسفات تبدیل میشود.) ،کار جذب عناصر غذایی را عبور میدهند. این مکانیزم به جذب انتخابی عناصر غذایی از خاک کمک میکند.
5.میکروبها و قارچها
میکروبها و قارچهای مفید نیز،میتوانند به گیاهان در جذب عناصر غذایی کمک کنند. این میکروبها با ارتباط با ریشهها و افزایش مساحت مخاطی ریشه( ترشحات ریشه) ، عملکرد جذب عناصر را بهبود میبخشند و در نهایت این اتفاق نیز، به رشد بهتر گیاهان کمک میکند.
راه های رشدگیاهان چیست؟
همانطور که میدانید پنج مرحله در چرخه زندگی گیاهان وجود دارد.
دانه یا بذر
جوانه زنی
گیاه بالغ
تشکیل گل
میوه دهی
رعایت نکات زیر باعث رشد بهتر گیاهان در مراحل ذکر شده خواهد شد.
1- حفظ خاک سالم
حفظ سلامت و تغذیه مناسب خاک، باعث تامین عناصر غذایی مناسب برای گیاهان میشود.
2-تعادل آب و هوا
رطوبت مناسب و هوای خوب هم،باعث تسهیل جذب عناصر غذایی توسط گیاهان میشود.
3-استفاده از کودهای آلی
استفاده از کودهای آلی باعث افزایش تراکم عناصر غذایی در خاک و تقویت جذب عناصر توسط ریشهها و رشد بهتر گیاهان میشود.
4-استفاده از قارچهای میکوریزا
افزایش همکاری خاک با قارچهای میکوریزا به تقویت و جذب عناصر غذایی توسط گیاهان کمک میکند.
5-مراقبت منظم و متناسب
مراقبت منظم، آبیاری مناسب، و تغذیه متناسب با نیازهای گیاهان(براساس آزمایش خاک و برگ)، به رشد بهتر گیاهان و بهبود جذب عناصر غذایی و تقویت غشای سلولی گیاه،کمک میکند. بهتر است آزمایش برگ بلافاصله پس از برداشت و آزمایش خاک ، قبل از کوددهی پاییزه انجام شود.
نتیجه گیری
در نهایت، توجه به تراز و تعادل عناصر غذایی درخاک ، ایجاد شرایط مناسب،جذب عناصر،مصرف آب و محافظت از ریشهها،باعث رشد سالم و قوی گیاهان و رشد بهتر آنها خواهد شد.
جهت پرسش در رابطه با جذب عناصر و رشد بهتر گیاهان ، میتوانید اینجا کلیک کنید و با کارشناس متخصص گل و گیاه ما ارتباط برقرار کنید.یا با شماره 09927502409 تماس برقرار نمایید.همچنین اگر تجربه ای در زمینه جذب عناصر و رشد بهتر در گیاهان دارید لطفا در بخش دیدگاه ها با ما و دیگر دوستانتان به اشتراک بگذارید.
نکته تکمیلی در خصوص بارهای الکتریکی خاک
در نوشتار تکمیلی زیر عملکرد ذرات خاک و تاثیر آن بر جذب عناصر را مورد بررسی میدهیم.
خصوصیات خاک در ارتباط با کیفیت آب
بافت یک خاک ( لومی ، شنی ، سیلتی و غیره ) از روی ذرات تشکیل دهنده آن تعیین میگردد . ذرات خاک از نظر اندازه به سه دسته تقسیم میشوند:
شن (اندازه ذرات بزرگتر از 02/میلی متر)
سیلت (اندازه ذرات بین 02/و 002/ میلی متر)
رس( اندازه ذرات کوچکتر از 002/میلی متر)
واضح است که هر چه ذرات ریزتر باشند،سطح مخصوص (مجموع سطوح ذرات تشکیل دهنده یک گرم خاک ) اضافه میشود و ممکن است حتی به 800مترمربع در گرم یا بیشتر نیز برسد . از طرف دیگر ذرات رس دارای بار الکتریکی منفی هستند و این بارالکتریکی از طریق جذب کاتیونها خنثی میگردد .
کاتیونهائی که جذب ذرات رس شده اند نیز میتوانند با توجه به اکی والان مربوطه (اکیوالان برابر است با تعداد مولهای یک یون در یک محلول ضرب در مقدار مطلق بار آن) جای خود را به کاتیونهای دیگر داده و عمل تبادل کاتیونی در سطح رس صورت گیرد.درجه تمایل کاتیونها در جایگزینی یکدیگر به صورت زیر است :
NH+4>Mg++>Ca++>K+>Na+ یعنی مثلاً Ca راحت تر می تواند جای سدیم را بگیرد ولی عوض شدن Ca بوسیله Na مشکل تر است. در خاکهای معمولی مقادیر Ca,Mg,Ca,NH4 به ترتیب حدود 70و25و3و2درصد کاتیونهای موجود در محلول خاک را شامل میشوند ولی خاکهای شور ،محتوی مقدار قابل توجهی Na هستند.
همانطور که قسمت اعظم کاتیونهای محلول خاک را Ca,Mg تشکیل میدهند،در سطح ذرات خاک نیز قسمت اعظم کاتیونها Ca, Mg میباشند .ولی اگر خاک را با آب شور آبیاری کنیم ، یون Na در محلول خاک یون غالب خواهد بود ، در نتیجه مقداری از کاتیونهای Ca,Mg جذب شده در سطح ذرات خاک بوسیله Na جایگزین میگردند. خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک (مانند ساختمان خاک و پایداری خاکدانه ها) بستگی مستقیم به کاتیونهائی دارد که در سطح ذرات خاک وجود دارد . اگر یونهای جذب شده به وسیله ذرات خاک از یونهای دو ظرفیتی مثل ca,Mg باشند خاک دارای خصوصیات فیزیکی خوبی خواهد بود ولی اگر یونهای موجود در سطح ذرات خاک ،از نوع یونهای یک ظریفیتی مثل Na باشد خاک فاقد ساختمان بوده و ذرات آن پراکنده میشود .
کافی است که حداقل 10درصد کاتیونهای جذب شده ذرات خاک از نوع سدیم باشد تا خاک ساختمان خود را از دست داده ،نفوذپذیری آن را در اثر پراکنده شدن ذرات به شدت کاهش یابد. البته اگر غلظت نمک بسیار زیاد باشد از پراکنده شدن ذرات خاک جلوگیری به عمل میآید. ولی غلظت زیاد خود اثرهای نامطلوب دیگری بر رشد گیاه دارد.
خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک
در شبکه اتمی اکثر رسها دو نوع واحد ساختمانی وجود داردکه در ذیل به آن اشاره میشود.
ماهیت کانیهای رس:
یکی از واحد های ساختمانی،مرکب است که از رشته های دوبعدی سیلیسیم- اکسیژن در هر چهار وجهی یک اتم سیلیسیم به وسیله چهار اتم اکسیژن که در گوشه های چهار وجهی قرار گرفته اند احاطه شده است. سه اتم از این چهار اتم اکسیژن با سه چهار اتم چهاروجهی مجاور مشترک میباشد.
واحد ساختمانی دیگر هشت وجهی آلومینیوم (آهن یا منیزیم) – اکسیژن – هیدروکسیل است.در هشت وجهی (اکتاهدرال) اتم AL یا Mg به وسیله اتمهای اکسیژن یا گروههای OH که در 6گوشه هشت وجهی قرار دارند احاطه شده است . اتمهای اکسیژن به وسیله هشت وجهی مجاور مشترک است .
الف: چهاروجهی سیلیس – اکسیژن
ب: هشت وجهی آلومینیوم – اکسیژن –هیدروکسیل
کانی های اصلی رس در خاکها بر حسب این که واحدهای ساختمانی فوق چگونه پهلوی هم قرار میگیرند،مشخص می گردد و بر این اساس انواع رسها از قبیل دو لایه ای مثل کاتولینیت Kaolinite و رسهای سه لایه ای مانند مونت موریلونیت Montmorillonite و ایلیت وجود دارد.
در شبکه ساختمانی رسها اگر جایAl سه والانی رایون سیلیسیم چهار والانی بگیرد،نتیجه یک بارالکتریکی منفی خواهد بود.در چنین حالتی ذرات رس دارای بارالکتریکی منفی هستند. البته عوامل دیگری نیز در منفی بودن بار آنها دخالت دارند. بار منفی به وسیله یونهای دیگری که بار مثبت دارند (یونهای مخالف) خنثی میگردند. مقدار کل یونهای مخالف (برحسب میلی اکی والان در لیتر) را در هر 100گرم خاک خشک ،ظرفیت کاتیونی CEC گویند.
جذب کاتیونها به طرف ذرات رس شبیه موقعیت مولکولهای هوا نسبت به سطح زمین است. یعنی از یک طرف مولکولهای هوا به دلیلنیروی جاذبه به طرف زمین کشیده میشوند و از طرف دیگر به دلیل دیفوزیون(به معنی جابجایی جرم در اثر انتقال اتم هاست یا به قولی دیگر عبارت است از پدیده جابجایی ماده در انتقال اتمی) از آن دور میشوند.
نتیجه این است که غلظت هوا در نزدیک سطح زمین زیاد و هر چه از آن دور شویم غلظت آن تقلیل مییابد.حال در اطراف یک لایه رس نیز غلظت کاتیونها زیاد است و هر چه از آن دور شده به طرف محلول خاک میرویم غلظت کاتیونها کم میشود ولی در اینجا دو وضعیت خاص وجود دارد .
نیروی جاذبه به طرف زمین کشیده میشوند و از طرف دیگر به دلیل دیفوزیون از آن دور میشوند. نتیجه این است که غلظت مولکول های هوا در نزدیک سطح زمین زیاد و هر چه از آن دور شویم غلظت آن تقلیل مییابد. حال در اطراف یک لایه رس نیز غلظت کاتیون ها زیاد است و هر چه از آن دور شده به طرف محلول خاک میرویم غلظت کاتیون ها کم میشود. ولی در این جا دو وضعیت خاص وجود دارد.
الف- کاتیون های دو ظرفیتی ( مثل ca و mg) با نیروئی دو برایر کاتیون های یک ظرفیتی مثل ( Na و K) به طرف ذرات رس جذب میشوند ولی در غلظت مساوی نیروی دیفوزیون برای هر دو یکسان است. بنابراین در یک سیستمی که کاتیون ها از نوع دو ظرفیتی باشند، ضخامت لایه کاتیونی در اطراف ذرات رس فشرده تر است.
ب- جذب کاتیون ها به طرف ذرات رس بستگی به غلظت کاتیون ها دارد. یعنی هر چه غلظت نمک زیاد باشد ضخامت لایه کاتیونی در اطراف ذرات رس فشرده تر است و نیروی دیفوزیون از بین میرود.
اگر چنانچه دو ذره رس به هم نزدیک شوند فضائی که کاتیون های اطراف ذرات رس را در بر گرفته درهم تداخل میکند و چون این فضا ها هر دو دارای بار الکتریکی مثبت هستند یکدیگر را دفع مینمایند. دفع ذرات نسبت به هم نیروئی را ایجاد میکندکه به آن تورم یا نیروی تورم خاک میگویند . هر چه ضخامت لایه کاتیونی فشرده تر باشد ( یا غلظت کاتیون ها زیاد باشد و یا کاتیون ها از نوع دو ظرفیتی باشند ) این تداخل کمتر میشود.
الف –کاتیون های یک و دو ظرفیتی با غلظت مساوی
ب-یون های سدیم با دو غلظت مختلف
تورم خاک نیز کمتر میشود. بدین ترتیب معلوم میشود که، اگر در محلول خاک یون سدیم زیاد وجود داشته باشد( چون یک ظرفیتی است )تورم خاک زیاد خواهد بود. و اگر محلول خاک با همان غلظت ولی حاوی کاتیون های دو ظرفیتی باشد تورم خاک کم خواهد بود. محلول خاک معمولاً هم حاوی کاتیون ca و هم کاتیون na است. لذا باید یک سیستم مخلوط از na/ca را در نظر گرفت .
به تجربه ثابت شده است که، تا زمانی که از مجموع یون های جذب شده در اطراف یک ذره رس مقدار na کمتر از 10درصد را تشکیل دهد ، تورم مسئله ای نخواهد بود ولی اگر از 10درصد تجاوز کند،تورم شدیداً زیاد میشود.تورم ذرات رس باعث کوچک شدن فضاهای خالی بین ذرات و در نتیجه کاهش شدید نفوذ آب بداخل خاک میشود.
تداخل دو سیستم لایه های مضاعف دیفوزیونی : خط نقطه چین –غلظت یونی در اطراف یک لایه رس بدون تداخل خط پر – غلظت یونی در حالتی که فضاها در هم تداخل میکند.
به عبارت دیگر دو عامل نفوذ پذیری خاک را نسبت به آب افزایش میدهد. یکی این که غلظت املاح موجود در آن آب زیاد باشد و دیگر این که نسبت جذب سدیم SAR در آن آب کم باشد . این وضعیت بخصوص در مورد رسهای نوع مونت موریلونیت بسیار مشهود است. پس اگر بخواهیم نفوذ پذیر خاک افزایش یابد بهتر است به آب یا خاک کاتیون های دو ظرفیتی ( مثل گچ) اضافه شود. بنابرین نقش کیفیت آب در ساختمان خاک از طریق غلظت املاح و نوع املاح است که باعث تورم ، پراکندگی ذرات و نتیجه کاهش نفوذ پذیری میشود.
منبع نکته تکمیلی در خصوص بار الکتریکی خاک : پرتال دانشگاهی کشور
