تغذیه معدنی گیاهان عالی
عناصر معدنی جزو مواد ضروری رشد گیاه می باشند تغذیه ی مواد معدنی در شاخه ی علوم گیاهی و کاربردی، بسیار با اهمیت است.
پروژه های بنیادینی در مورد چگونگی به دست آوردن این مواد توسط گیاه در حال اجرا است. مثلا گیاه چگونه این عناصر را از محیط اطراف خود جذب کرده و چگونه آن ها را برای رشد و نمو خود مصرف می نماید. برای درک این موضوع به مطالعه ی وسیعی درباره ی عملکرد گیاهان نیاز است. تثبیت مواد غذایی توسط گیاهان مرحله ی کلیدی در تشکیل عناصر معدنی بیوسفر می باشد.
تغذیه ی گیاهان نقش اولیه در افزایش محصولات زراعی ایفا می کند. این نقش در تولید محصولات زراعی مختلف بسیار حیاتی است و امروزه برای افزایش محصولات با استفاده از مواد غذایی از روش های بیوتکنولوژی استفاده می کنند.
ریشه ها اندام جذب کننده ی آب و املاح در گیاهان هستند. این اندام، توانایی پاسخ دادن به ناهمگونی خاک و محیط های رشد گیاهی را دارد. سیستم های ریشه در بین گونه های مختلف گیاهی بسیار متنوع است. ظاهر آن ها حالت پلاستیکی دارند که این حالت در پاسخ به تفاوت های دسترسی به مواد غذایی یا سایر تغییرات در محیط ایجاد می شود این اندام در فاکتورهای میکروبیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی مشارکت دارد.
عناصر ضروری
حدود 200 سال از نخستین باری که انسان ها برای بهبود رشد گیاهان، به زمین های زراعی خود کود دادند، می گذرد. جاستوس ون لیبک 1803-1873 روی اهمیت عناصر معدنی مطالعاتی انجام داد و نیاز گیاهان به این مواد را در چارچوب نظام علمی به اثبات رساند.
گیاهان برای جذب عناصر ضروری قدرت انتخاب محدودی دارند و عناصری را که ضروری نیستند و یا حتی را نیز جذب می کنند. حدود 60 عنصر در بافت های گیاهی وجود دارد، در حالی که رشد گیاهان فقط از وجود تعدادی از این عناصر انجام می شود و وجود سایر این عناصر ضروریتی برای گیاه ندارد.
واژه ی عناصر ضروری یا تغذیه ی معدنی توسط آرنون و استوک در سال 1939 میلادی ارایه شد که بر این اساس هر عنصری که ویژگی های زیر را داشته باشد اطلاق می شود:
بر این اساس 17 عنصر برای گیاهان ضروری است این عناصر بر اساس مقدار مصرف شان در گیاه دو دسته ی پر مصرف و کم مصرف تقسیم می شوند.
بر اساس خصوصیات فیزیکی و شیمیایی عناصر ضروری به دو دسته ی فلزی و غیر فلزی تقسیم می شوند.
عناصری که اثرات سمی سایر عناصر را خنثی می کنند و یا سایر عناصر مورد نیاز در بعضی از عملکرد هایی که تخصص یافتگی کمتری دارند
واژه ی عناصر سودمند نیز به عناصر خاصی بر می گردد که افزودن آن به مواد غذایی احتیاجات گیاهی را کم می کند. مثل سیلیس برای علفی ها، سدیم برای C4 و کبالت برای لگومینوز.
ضرورت عناصر معدنی در محیط کشت آبی یا شنی در مزرعه ای به اثبات رسیده است. در مطالعاتی که گیاهان در محیط آبی رشد کرده اند ریشه ها در محلول حاوی آب مقطر و املاح نمک های ضروری رشد می کنند. محلول هایی که برای گیاهان غیر گلدار استفاده می شود هیدروپونیک و آئروپونیک است.
عناصر موجود در محلول های غذایی نسبت به خاک غلظت بیشتری دارند. با توجه PH غلظت اسمزی، ظرفیت بافری و خالص بودن آب و املاح، فرمولاسیون محلول غذایی به دست می آید.
بر این اساس حدود 150 نوع محلول کشت وجود دارد که عموما برای تک لپه ای ها و دو لپه ای ها استفاده می شود. یا برای گونه های خاصی از گیاهان به کار می رود. از طریق تحقیق بر روی این محلول ها دانشمندان توانستند به طور دقیقی به نقش عناصر ضروری در متابولیسم گیاهان پی ببرند.
