بهترین کود برای تغذیه گیاهان

orginalkudadmin
آموزش و اخبار

برای تغذیه بهتر گیاهان و درختان باید با نحوه عملکرد آنان هنگام دریافت غذای مورد نیاز آشنا بشویم

گیاهان چه می خورند؟

مانند حیوانات، گیاهان نیز نیاز به “خوردن” دارند:

“تغذیه معدنی” نحوه جذب و جذب یون های معدنی ضروری توسط گیاهان است، یک اتم یا یک مولکول با بار مثبت یا منفی که برای فعالیت حیاتی سلولی لازم است.

ریشه های آنها مهمتر از همه، میکروارگانیسم‌هایی مانند قارچ‌ها و باکتری‌هایی که در خاک مجاور زندگی می‌کنند (به نام ریزوسفر، ناحیه خاک اطراف ریشه‌ها که توسط باکتری‌ها و قارچ‌ها مستعمره شده است) یا در داخل ریشه‌های گیاهان می‌توانند گاهی اوقات به گیاهان کمک کنند تا مواد مغذی را به دست آورند.

برخی از مواد مغذی برای بقای گیاهان بسیار مهم هستند و کمبود آنها می تواند مشکلات جدی ایجاد کند: در واقع، مواد مغذی، همراه با نور خورشید، برای تولید هر چیزی که گیاهان برای زندگی خود نیاز دارند، مورد نیاز است.

ما می‌توانیم مواد مغذی را به دو گروه اصلی طبقه‌بندی کنیم:

«درشت مغذی‌ها» اگر گیاهان به مقادیر زیاد به آن‌ها نیاز دارند و «ریز مغذی‌ها» که فقط در مقادیر کم مورد نیاز هستند.

آهن (Fe) یک ریزمغذی ضروری برای بسیاری از موجودات از جمله انسان است: در واقع، بدون آهن، هموگلوبین، پروتئینی که اکسیژن را در خون حمل می کند، نداریم. آهن همچنین نقش کلیدی در گیاهان دارد، جایی که در فرآیندهای حیاتی مانند فتوسنتز شرکت می کند.

اگر گیاهان مواد مغذی کافی دریافت نکنند، شروع به “بیمار شدن” می کنند و حتی می توانید بیماری آنها را از برگ های آنها مشاهده کنید.

به عنوان مثال، برگ های یک گیاه در صورت کمبود آهن می توانند سبز/زرد کم رنگ شوند (پدیده ای به نام “کلروز”) (شکل 1): سلول هایی که دور از رگبرگ ها قرار دارند (“سلول های بین رگه ای”) کمترین مقدار آهن را دریافت می کنند و بسیار تبدیل می شوند.

رنگ پریده (کلروس در یونانی باستان به معنای سبز روشن/زرد است). کمبود آهن توانایی گیاه را برای انجام فتوسنتز و تولید مقدار مناسب کلروفیل، که رنگدانه ای است که رنگ سبز را به برگ ها می دهد، محدود می کند.

کمبود آهن باعث ایجاد مشکلاتی در فتوسنتز و تولید کلروفیل می شود.

کمبود کلروفیل باعث می شود که برگ ها به جای سبز سالم، سبز روشن یا زرد به نظر برسند.
آهن یکی از مهمترین مواد مغذی برای گیاهان است و فقدان آن به طور چشمگیری بر رشد
محصول تأثیر می گذارد .

علیرغم فراوانی آهن در خاک، دسترسی آن به گیاهان به دلیل حلالیت
محدود آن بسیار کاهش یافته است (آهن معمولاً به شکل شیمیایی Fe3+ وجود دارد؛
اما این شکل شیمیایی در جذب آهن مشکلاتی ایجاد می کند زیرا به راحتی
در دسترس گیاهان نیست).

به همین دلیل، گیاهان دو استراتژی متفاوت برای جذب این

ریز مغذی ایجاد کرده اند.

گیاهان چگونه آهن به دست می آورند؟

گیاهان غیرعلفی مانند گوجه فرنگی (که نام علمی آن Solanum lycopersicum است) با استفاده از استراتژی I آهن را جذب می کنند،

در حالی که گیاهان علفزار مانند Zea mays (ذرت) و Triticum aestivum (گندم نان)، از یک استراتژی جایگزین به نام استفاده می کنند.

استراتژی II (شکل پایین) . هر دو استراتژی مبتنی بر مکانیسم‌های مولکولی تنظیم‌شده‌ای هستند که شامل دو بازیگر اصلی است:

ریشه (به ویژه غشای پلاسمایی که به سادگی به عنوان غشاء شناخته می‌شود، این سد نازکی است که از لیپیدها بین داخل و خارج سلول ساخته شده است.

سلول های آن) و ریزوسفر (خاک نزدیک به ریشه). پروتئین‌های خاصی به نام «انتقال‌دهنده‌ها» در غشای پلاسمایی قرار دارند و این ناقل‌ها به گیاهان کمک می‌کنند تا مولکول‌ها را در صورت نیاز به داخل یا خارج از ریشه منتقل کنند:

گیاهان بدون ناقل نمی‌توانند «تغذیه» کنند، زیرا نمی‌توانند مواد مغذی را به داخل ریشه‌های خود وارد کنند! شما می‌توانید مولکول‌های حمل‌شده را به‌عنوان خودرو و ناقل‌ها را به‌عنوان تونل‌هایی تصور کنید که خودروها برای عبور از کوه‌ها از آن‌ها استفاده می‌کنند.

این تونل‌ها اغلب «یک طرفه» هستند، به این معنی که به مولکول‌ها اجازه می‌دهند یا به داخل سلول‌ها یا خارج از آنها حرکت کنند، اما نه هر دو.

شکل بالا: استراتژی های اتخاذ شده توسط گیاهان برای جذب آهن از خاک.

استراتژی I (استفاده شده شده توسط گیاهان غیر علف مانند گوجه فرنگی):

ترکیبات فنلی PC و پروتون های H+ به ترتیب با استفاده از انتقال دهنده های AHA2 و PDR9 از ریشه خارج می شوند

(1A، فلش های قرمز) و در ریزوسفر، سطح آهن Fe3+ (2A) را افزایش می دهند. ). Fe3+ توسط پروتئین غشای پلاسمایی FRO2 به Fe2+ تبدیل می‌شود (3A، فلش زرد رنگ). Fe2+ با استفاده از انتقال دهنده IRT1 (4A، فلش سبز) وارد ریشه می شود. در زیر — استراتژی II (استفاده شده توسط گیاهان چمن مانند گندم):

فیتوسیدروفورهای PS با استفاده از انتقال دهنده TOM1 (1B، فلش قرمز) از ریشه خارج می شوند. در ریزوسفر همراه با Fe3+ (2B) یک کمپلکس تشکیل می دهند. پیچیده PS-Fe3+ توسط YS1 یا YSL (3B، فلش سبز) وارد ریشه می شود.

در خاک، آهن به شکل شیمیایی Fe3+ به آسانی در دسترس گیاهان نیست زیرا ترکیبات شیمیایی را تشکیل می دهد که محلول کمی دارند و به راحتی قابل جذب نیستند.

شکل 2 استراتژی های اتخاذ شده توسط گیاهان برای غلبه بر این مشکل و به دست آوردن آهن را نشان می دهد.

در گیاهان استراتژی I، پروتون های H+ و ترکیبات فنلی ترکیبات شیمیایی که با یک حلقه معطر با یک گروه -OH مشخص می شود که مجموعاً “فنل” نامیده می شود.

(PC در شکل 2) با استفاده از انتقال دهنده هایی به نام AHA2 (H+-TNSLOCATING P-TYPE ATPase-2) و PDR9 (مقاومت دارویی PLEIOTROPIC 9؛ مرحله 1A در شکل 2) از ریشه به خاک منتقل می شوند:

هر دو H+ و فنولیک ترکیبات حلالیت Fe3+ را افزایش می دهند (مرحله 2A). AHA2 و PDR9 “پمپ” هستند، به این معنی که آنها حامل انرژی هستند.

سپس، FRO2 (اکسیداز احیای آهن 2)، پروتئینی که در داخل غشای پلاسمایی قرار دارد، آهن Fe3+ را به Fe2+ تبدیل می‌کند (مرحله 3A): در چنین شکلی، آهن می‌تواند توسط IRT1 (حمل‌کننده با تنظیم آهن 1) به داخل ریشه گیاهان منتقل شود. مرحله 4A).

در گیاهان استراتژی II، هیچ تبدیل Fe3+ به Fe2+ وجود ندارد:

فیتوسیدروفورها ترکیبات آلی که توسط گیاهان در شرایط کمبود مواد مغذی تولید می‌شوند و برای جذب مواد مغذی در ریزوسفر استفاده می‌شوند.

(PS در شکل 2) توسط TRANSPORTER OF MUGINEIC ACID 1 (TOM1؛ مرحله 1B) از ریشه خارج می شوند. هنگامی که PS در ریزوسفر قرار می گیرد، می تواند مستقیماً آهن را به شکل Fe3+ (مرحله 2B) متصل کند.

پیچیده PS-Fe3+ در نهایت می تواند از طریق YS1 (YELLOW SRIPE 1) یا YSL (YELLOW SRIPE LIKE) (مرحله 3B) وارد ریشه شود. اگرچه این جزئیات مختلف در مورد نحوه حمل آهن به داخل ریشه ها، هر دو استراتژی زمانی فعال می شوند که گیاهان دچار کمبود آهن شوند.

علاوه بر این، شکل ریشه ها در شرایط کمبود آهن بسیار تغییر می کند! تعداد شاخه های ریشه افزایش می یابد و ریشه ها از نظر موهای ریشه غنی تر می شوند ساختارهای مو مانندی که توسط ریشه ایجاد می شود تا به جذب آب و مواد معدنی از خاک کمک کند و به گیاهان در جذب آهن از خاک کمک کند.

آهن به عنوان یک ابرقهرمان

هنگامی که آهن وارد سلول های ریشه می شود، می توان آن را به دور از ریشه منتقل کرد تا در قسمت های مختلف گیاه استفاده شود.

اگر سلول‌ها احساس کنند که آهن اضافی وجود دارد، آهن به طور ایمن در پروتئین بزرگی به نام «فریتین» ذخیره می‌شود که از 24 زیرواحد تشکیل شده به شکل قفس تشکیل شده و می‌تواند آهن را در حفره توخالی مرکزی خود قرار دهد.

جالب اینجاست که آهن همچنین می‌تواند به گیاهان برای مبارزه با تنش‌ها کمک کند: در واقع، گیاهان روی زمین ثابت می‌شوند و وقتی شرایط محیطی برای آنها سخت می‌شود یا دشمنان حمله می‌کنند، نمی‌توانند فرار کنند.

منابع مناسب آهن می تواند به گیاهان کمک کند تا با مشکلات زیست محیطی و مقابله با عوامل بیماری زا یا حشرات مقابله کنند.

قارچ ها یکی از بدترین پاتوژن های گیاهی هستند، زیرا کشت ها را در سرتاسر جهان ویران می کنند و باعث از دست دادن عملکرد گسترده می شوند.

به نظر می رسد آهن بسیاری از بیماری های قارچی گندم و جو را کنترل و کاهش می دهد، مانند بیماری های ناشی از قارچ های زنگ زده، عوامل بیماری زا که برای ما خطرناک نیستند اما برای بسیاری از گیاهان مهم اقتصادی وحشتناک هستند .

استراتژی های دفاع از گیاهان می تواند واقعا پیچیده باشد! در برخی موارد، کمبود آهن می تواند به عوامل بیماری زا برای آلوده کردن گیاهان کمک کند،

اما در موارد دیگر، کمبود آهن می تواند به گیاهان برای مبارزه با دشمنان خود کمک کند. پاتوژن‌ها همچنین برای زنده ماندن به مواد مغذی نیاز دارند و سعی می‌کنند آهن مورد نیاز خود را از گیاهان بدزدند:

در برخی موارد، گیاهان سطح آهن را در محلی که پاتوژن‌ها حمله کرده‌اند کاهش می‌دهند، سعی می‌کنند به مبارزه ادامه دهند و از عوامل بیماری‌زا برای استفاده از مواد مغذی خود جلوگیری کنند.

آهن موجود در گیاهان فقط یک ابرقهرمان برای خود گیاهان نیست. بسیاری از باکتری ها و قارچ های مفید در ریزوسفر به طور مثبت تحت تأثیر سطوح آهن در گیاهان قرار می گیرند و کمبود آهن می تواند مشکلات بزرگی را در این جوامع مهم ایجاد کند .

علاوه بر این، آهن موجود در گیاهان نیز می تواند به همه ما کمک کند:

وقتی ریزمغذی های کافی را از رژیم غذایی خود دریافت نکنیم، ممکن است بیمار شویم!

کمبود ریزمغذی ها به عنوان «گرسنگی پنهان» نیز شناخته می شود، زیرا حتی اگر بعد از غذا احساس سیری کنید،

ممکن است مواد مغذی کافی را از غذا دریافت نکنید. کمبود آهن شایع ترین کمبود ریزمغذی در انسان در سراسر جهان است و باعث بیماری خونی به نام «کم خونی فقر آهن» (IDA) می شود.

طبق گزارش سازمان جهانی بهداشت (WHO)، بیش از 1.5 میلیارد نفر از IDA رنج می برند که حدود 25 درصد از جمعیت جهان را تشکیل می دهد! متأسفانه کودکان و نوجوانان از جمله آسیب‌دیدگان هستند .

به همین دلیل، دانشمندان در حال مطالعه چگونگی دستیابی و انباشتگی مواد مغذی توسط گیاهان هستند تا بتوانند مقادیر مواد مغذی را در گیاهان افزایش دهند: “تقویت زیستی” دقیقاً فرآیند افزایش محتوای مواد مغذی در گیاهان به روش ژنتیکی است و نه از طریق مکمل مستقیم. از غذا .

نمونه ای از محصولات غنی شده زیستی با سطوح بالای آهن، “لوبیا آهن” است که اخیراً در کشورهای در حال توسعه آسیا، آمریکای جنوبی و آفریقا معرفی شده است .

مراقب آهن بیش از حد باشید:

از آنجایی که آهن بسیار مفید به نظر می رسد، ممکن است تعجب کنید که چرا گیاهان برای جلوگیری از عواقب کمبود آهن، تا آنجا که ممکن است آهن جمع نمی کنند.

متأسفانه، آهن بیش از حد می تواند برای گیاهان بسیار خطرناک باشد، آنها را ضعیف و در نهایت از بین ببرد.

سطح آهن باید به خوبی کنترل شود تا از کمبود و بیش از حد آن جلوگیری شود. در مورد سطوح آهن برای سلامت گیاه به عنوان یک «میزان ترازوی» فکر کنید: تعادل خوب است، در حالی که افراط‌ها کشنده هستند .

کمبود آهن می‌تواند گیاهان را به‌طور چشمگیری ضعیف کند، اما آهن اضافی باعث «قطع رشد» می‌شود، یعنی زمانی که گیاهان کوچک و بیمار به نظر می‌رسند، و همچنین می‌تواند باعث «برنزی شدن برگ‌ها» شود،

یعنی زمانی که برگ‌ها قهوه‌ای مایل به قرمز می‌شوند. این رویدادهای چشمگیر با تولید گونه‌های اکسیژن فعال (ROS)، مولکول‌های ناپایدار حاوی اکسیژن که می‌توانند به بسیاری از مولکول‌های سلولی آسیب برسانند و باعث مرگ سلولی شوند، مرتبط هستند.

در واقع، آهن در تولید این مولکول های خطرناک شرکت می کند

نتیجه گیری:

جمعیت جهان در حال افزایش است. افزایش میزان آهن در گیاهان می تواند به بهبود سلامت انسان از طریق رژیم های غذایی بهتر کمک کند.

در این مقاله دیدیم که چگونه کمبود آهن و آهن اضافی می‌توانند بر زندگی گیاهان تأثیر منفی بگذارند.

در آینده، مطمئناً بسیاری از یافته‌های علمی جدید وجود خواهد داشت که توضیح می‌دهد گیاهان چگونه مواد مغذی را جذب می‌کنند و چگونه می‌توانیم محصولات غنی از مواد مغذی تولید کنیم.

این تحقیق به نفع مردم، به ویژه افراد فقیر، در سراسر جهان خواهد بود و به ما کمک می کند تا یک بار برای همیشه “گرسنگی پنهان” آهن را شکست دهیم.