مقاله از بخش ترویج فنی جنوبگان:
عناصر معدنی و غذایی برای رشد و توسعه گیاهان و میکروارگانیسم ها بسیار ضروری اند. کمبود یا بیشبود عناصر غذایی بر روی حساسیت گیاهان در برابر بیماری ها تاثیر میگذارد.
زمانی که پاتوژن ها یا عوامل بیماریزای گیاهی را آلوده میکنند بطور مستقیم یا غیرمستقیم فیزیولوژی گیاه را از نظر جذب، انتقال و استفاده از مواد غذایی تحت تاثیر قرار میدهند.
پاتوژنها ممکن است باعث عدم تحرک عناصر غذایی در خاک یا بافتهای گیاهی آلوده شوند و در نهایت تعادل عناصر غذایی درون گیاه را بر هم زنند.
پاتوژنهای خاک زاد معمولا ریشه های گیاهان را آلوده میکنند و باعث صدمه به ساختمان ریشه و کاهش قدرت جذب آب و مواد غذایی می شوند.
اهمیت تغذیه و تامین عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان
علاوه بر کربن (C)، هیدروژن (H) و اکسیژن (O) که گیاه آنها را از محیط پیرامون خود و از طریق برگها و ریشه ها جذب مینماید حدود ۱۳ عنصر معدنی دیگر وجود دارند که برای رشد و توسعه گیاه ضروری اند.
عناصر غذایی با تاثیر بر روی مقاومت گیاه یا حساسیت آن در برابر پاتوژنها و آفات بر رشد و عملکرد گیاه تاثیر میگذارند.
علاوه بر روش های کنترلی آفات و بیماری ها، عناصر غذایی نیز به طرق مختلفی در مقاومت گیاهان نسبت به آفات و بیماری ها اهمیت دارند.
عناصر معدنی در گیاهان دو مکانیسم اولیه مقاومت گیاهان را هدف خود قرار میدهند:
- تشکیل سدهای مکانیکی به ویژه از طریق توسعه ی دیواره سلولی ضخیم تر
- ساخت مواد دفاعی طبیعی مانند فیتوالکسینها، آنتی اکسیدانها، فلاونوئیدها که باعث حفاظت در برابر پاتوژنها میشوند.
- یک ذخیره غذایی متعادل مانند آنچه در مورد مرکبات به صورت “هرم غذایی” در شکل (۱) ارائه شده است رشد بهینه ی گیاه را تضمین میکند و معمولا به عنوان شرایط مطلوب در مقاومت به بیماری هم درنظر گرفته میشود.
نمایش شماتیک تعادل نسبی عناصر مغذی، مواد مغذی ثانویه و ریز مغذی ها برای مرکبات.
تمام مواد مغذی مورد نیاز است و باید در نسبتهای مناسب برای ساختن هرمی متعادل و کامل وجود داشته باشند.
بیماریهای قارچی (Fungal disease)
دیواره های سلولی نازک و ضعیف باعث نشت موادغذایی داخل سلول به آپوپلاست (فضای میان سلولهای گیاهی) میشود. این امر شرایط مناسبی را برای تحریک جوانه زنی اسپورهای قارچی روی سطح برگ و ریشه ها فراهم میکند.
سطوح عناصر غذایی معدنی به طور مستقیم بر میزان نشت و ساختمان ماده نشتی تاثیر میگذارد. برای مثال در گیاه، پتاسیم (K) برای سنتز پروتئین ها، نشاسته و سلولز ضروری است. سلولز یکی از اجزای اصلی ساختمان دیواره ی سلولی است و کمبود پتاسیم باعث تمایل به نشت دیواره های سلولی و افزایش غلظت کربوهیدرات (پیش ماده نشاسته) و آمینواسیدها (بلوکهای سازندهی پروتئین) در فضای آپوپلاستی برگ میشود.
کمبود عناصر کلسیم (Ca) و بور (B) باعث تجمع قندها و اسیدهای آمینه در بافتها و برگ و ساقه میشود.
بیشتر قارچها با ترشح آنزیم هایی که مسئول حل کردن لاملای میانی است به سطح برگ حمله می کنند. فعالیت این آنزیمها به شدت توسط کلسیم مهار میشود به طوری که ارتباط نزدیک بین میزان کلسیم بافتها و مقاومت آنها به بیماریهای قارچی را نشان میدهد.
عناصر غذایی معدنی تشکیل سدهای مکانیکی را در بافتهای گیاهی تحت تاثیر قرار میدهند. با افزایش سن برگ تجمع سیلیس (Si) در دیواره های سلولی باعث ایجاد یک سد فیزیکی و محافظتی در برابر نفوذ قارچ میشود. افزایش بیش از حد نیتروژن میزان سیلیسیم را کاهش میدهد و موجب افزایش حساسیت به بیماریهای قارچی میشود.
بیماریهای باکتریایی و قارچی خاکزی
عناصر معدنی به روشهای مختلفی، بیماریهای ناشی از قارچهای خاکزی را تحت تاثیر قرار میدهند. معمولاً گیاهی که دچار کمبود عناصر ریز مغذی است، توانایی دفاعی چندانی در برابر بیماریها و قارچهای خاکزی را ندارد. به عنوان مثال، عنصر منگنز وظیفه مهار برخی از قارچ ها را بر عهده دارد. همچنین، نیتریتها برای برخی از گونه های Fusarium و Phytophthora سمی هستند.
آفات (Pests)
برخلاف پاتوژنهای قارچی و باکتریایی فاکتورهای عینی و قابل مشاهده مثل رنگ برگ از عوامل مهم حساسیت به آفات هستند. کمبودهای تغذیه ای باعث تغییر رنگ سطح برگ و افزایش حساسیت به آفات میشوند.
گیاهان در برابر آفات سه مکانیزم دفاعی دارند:
- خصوصیات فیزیکی سطحی: رنگ، ویژگیهای سطح و پرزها
- سدهای مکانیکی: فیبرهای سخت، کریستالهای سیلیسی و لیگنین ها
- سدهای شیمیایی و بیوشیمیایی: توکسینها، مواد دورکننده و میزان جلب کننده ها
عناصر تغذیه ای هر سه سیستم دفاعی گیاه را تحت تاثیر قرار میدهند. به طور کلی در گیاهان جوان و دارای رشد سریع در مقایسه با گیاهان مسن و با رشد کندتر، احتمال حمله ی آفات بیشتر است در نتیجه میان استفاده از نیتروژن (القاکننده ی رشد) و تهاجم آفت ارتباط مستقیمی وجود دارد.