عناصر غذایی مورد نیاز در گیاهان (4)

اهداف:

• آشنایی با عناصر ضروری مورد نیاز گیاهان
• آشنایی با اثرات کمبود این عناصر در گیاهان
• آشنایی با دسته بندی عناصر در گیاهان

شرح درس:

در این طرح ادامه عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان را ادامه می دهیم.

گوگرد
گوگرد به صورت آنیون دو ظرفیتی سولفات ^-SO₄² توسط گیاهان جذب می شود. کمبود گوگرد مشکل عمومی نیست، زیرا میکروارگانیسم های زیادی قادرند گوگرد را اکسید کنند و ترکیبات گوگردی را تجزیه کنند. به علاوه، مصرف شدید سوخت های فسیلی در صنعت و پدیده های طبیعی مانند چشمه های آب گرم و آتشفشان ها مقادیر زیادی اکسیدهای گوگرد(SO₃-SO₂) را به اتمسفر اضافه می کنند.

گوگرد به ویژه در ساختمان پروتئین هایی که در آن ها پیوندهای دی سولفید بین واحدهای سیستئین و متیونین مجاوردر ایجاد ساختمان سوم مشارکت دارد مهم است. گوگرد همچنین سبب طعم تند تلخ در خردل، کلم، شلغم، ترب کوهی می باشد. کمبود گوگرد نیز همانند نیتروژن موجب کلروز عمومی برگ، از جمله بافت های احاطه کننده ی غلاف های آوندی می شود. این امر بیش از آنکه به مختل شدن کلروفیل مربوط باشد، به کاهش سنتز پروتئین ها ارتباط دارد. در بسیاری از گونه ها گوگرد به سهولت قابل انتقال نبوده و علائم کمبود ابتدا در برگ های جوان تر مشاهده می شود (برعکس نیتروژن).

کلسیم
کلسیم به صورت کاتیون دو ظرفیتی ⁺Ca² جذب می شود. این عنصر در بیشتر انواع خاک ها دیده می شود و به ندرت در شرایط طبیعی کمبود آن مشاهده می شود. کلسیم به دو دلیل برای سلول های در حال تقسیم مهم است. این عنصر طی تقسیم سلولی در دوک های میتوزی ایفای نقش می کند و در تیغه ی میانی صفحه ی سلولی که بین سلول های دختری تشکیل می شود پکتات کلسیم را به وجود می آورد.

همچنین کلسیم برای یک پارچگی فیزیکی و انجام طبیعی اعمال غشا ضروری است. علائم کمبود آن به ویژه در نواحی مریستمی که تقسیم سلولی در حال انجام و دیواره های جدید سلولی درحال شکل گرفتن است مشاهده می شود. به ویژه در نواحی مریستمی که تقسیم سلولی در حال انجام و دیواره های جدید سلولی در حال شکل گرفتن است مشاهده می شود.

برگ های جوان معمولاً بدشکل و نکروزه می شوند و در بیشتر موارد، مرگ مریستم ها حادث خواهد شد. در محیط های کشت محلول، کمبود کلسیم موجب رشد ضعیف ریشه خواهد شد. ریشه ها بی رنگ می شوند و در صورت لمس کردن "لغزنده" به نظر می رسند که علت آن از دست رفتن تیغه ی میانی است. کلسیم نسبتاً غیر متحرک است و علائم کمبود ابتدا در بافت های جوان تر بروز می کند.

منیزیم
همانند کلسیم، منیزیم به صورت کاتیون دو ظرفیتی ⁺Mg² جذب می شود. فراوانی منیزیم در خاک عموماً کمتر از کلسیم است، اما این عنصر معمولاً به مقدار نسبتاً زیادی مورد نیاز گیاه است. کمبود منیزیم، بیشتر در خاک های شنی با اسیدیته شدید مشاهده می شود. منیزیم در گیاه چندین وظیفه ی مهم دارد:

• منیزیم به مقدار زیاد در بخش پورفیرین مولکول کلروفیل یافت می شود
• برای پایداری ریبوزوم مورد نیاز است
• به عنوان فعال کننده برای بسیاری از آنزیم های حیاتی ایفای نقش می کند.
• برای واکنش هایی که با دخالت ATP صورت می گیرد ضروری است.
• فعال کننده ی دو آنزیم حیاتی تثبیت کربن فتوسنتزی (ریبولوزبیس فسفات کربوکسیلاز و فسفوانول پیروات کربوکسیلاز) است.

اولین و مشخص ترین علامت کمبود منیزیم، کلروز است که به علت تخریب کلروفیل در قسمت هایی از برگ که بین رگبرگ ها قرار دارند، روی می دهد. منیزیم کاملاً متحرک است و به آسانی از برگ های قدیمی تر خارج می شود. بنابراین کلروز ناشی از کمبود منیزیم در برگ های مسن مشخص تر است.

آهن
در بین تمام ریز مغذی ها، گیاهان بیشترین نیاز را به آهن دارند ( یعنی جزو عناصر پرمصرف در نظر گرفته می شود ). آهن دو وظیفه ی مهم در گیاهان بازی می کند:

• بخشی از گروه کاتالیزوری بسیاری از آنزیم های اکسیداسیون و احیا است .
• در سنتز کلروفیا نیز دارای نقش است.

آهن در خاک های اسیدی به شدت محلول است و سمی بودن آهن در نتیجه ی جذب زیاد آن ایجاد می شود. کمبود آهن سبب تشکیل سلول های ناقل اختصاصی در اپیدرم ریشه، افزایش ترشح پروتون به محیط اطراف ریشه ها و آزاد سازی لیگاندهای قوی به وسیله ریشه ها است. همزمان آنزیم های احیاء کننده در غشای پلاسمایی سلول های اپیدرمی ریشه تحریک می شوند.