[ امروز : پنجشنبه 14 فروردين 1399 ]

منیزیم در خاک و گیاه

مقدمه
در سال 1891 منیزیم به عنوان عنصر ضروری مورد نیاز گیاه شناخته شد و در سال 1912 از این عنصر برای جلوگیری از بروز علائم کمبود در مرکبات استفاده گردید و طی چندین دهه گذشته، منیزیم نیز مانند ازت، فسفر و پتاسیم در کودپاشی درختان میوه جایگاه مهمی را کسب نموده است. در مقایسه با شاخه ها، مقدار منیزیم در برگها و دانه ها بیشتر است. منیزیم در تعداد بیشماری از آنزیم های گیاهی نقش فعال کننده دارد و در این مورد می توان اثر منیزیم را در فعال کردن حامل های فسفری که در جذب سایر عناصر در متابولیسم مواد هیدروکربنه، بخصوص در سیکلی که اسید سیتریک نام دارد است و در تنفس گیاه نیز موثر است دخالت دارد. هر مولکول کلروفیل دارای یک اتم منیزیم می باشد. بنابراین بر اثر کمبود منیزم نه تنها گیاه دچار زردی شده بلکه غلظت سایر رنگ دانه ها مانند گزانتوفیل و کاروتن در گیاه کاهش می یابد.
بطور کلی0/1 درصد منیزیم کل گیاه و 10 درصد منیزیم برگ جزئی از ساختمان کلروفیل است و بخشی از منیزیم نیز در پروتوپلاسم وجود دارد. بیش از 70 درصد منیزیم گیاه یا به صورت آزاد یا املاح معدنی و آلی در شیره سلولی وجود دارد.
وظایف منیزیم در گیاه
چون منیزیم بخشی از کلروفیل می باشد بنابراین به نظر می رسد در فرآیند فتوسنتز نقش فعالی داشته باشد اما نقش دقیق این عنصر هنوز کامل روشن نیست. منیزیم نقش مهمی در فعال کردن تعدادی از آنزیم های مسئول متابولیسم کربوهیدات ها و آنزیم های مسئول ساخت اسید نوکلئیک از پلی فسفات های نوکلئوتید است. در کلیه این فعل و انفعالات متابولیکی منیزیم به عنوان یک پل ارتباطی بین ATP یا ADP و مولکول آنزیم ایفای نقش می کند. در تعدادی از این فعل و انفعالات، منگنز می تواند جانشین منیزیم شود اما میزان فعالیت ان کمتر است.
مشخص شده است که منیزیم همراه با فسفات در ساخت روغن در گیاه نقش دارد. بنابراین مقدار کافی منیزیم در گیاه راندمان مصرف کودهای فسفری توسط گیاه و دانه ها را افزایش می دهد. همچنین نقش منیزیم در انتقال کربوهیدرات ها از برگ ها به شاخه ها مورد توجه است.
منیزیم در مقایسه با سایر عناصر اصلی به مقدار کمتری توسط درختان میوه جذب می شود. برای مثال درختانی مانند سیب و هلو سالانه به ترتیب4/48  و 4/25  کیلوگرم در هکتار منیزیم از خاک برداشت می کنند و لی برداشت سالانه ازت، فسفر، پتاسیم و کلسیم خیلی بیشتر است.
منابع طبیعی منیزیم در خاک
منابع طبیعی منیزیم در خاک کانیهای سیلیکانی مانند بیوتیت به فرمول(AlSi3O10)(OH)2 K(Mg,Fe)، الیوین(MgFe) SiO4 دارای8/48 درصد منیزیم و سرپانتین (Mg6Si4O11(OH)6,H2O) با حدود 20 درصد منیزیم می باشد. مسکویت و مونت موریلونیت نیز دارای مقداری منیزیم هستند. دولومیت، سنگ آهک، منگنیت (MgCo3)و اپسومیت (MgSo4,7H2O) از منابع مهم منیزیم بخصوص در مناطق خشک می باشد.
منیزیم موجود در کانیها بر اثر تجزیه و تخریب کانی آزاد شده و وارد فاز محلول خاک می شود. شدت آزاد سازی منیزیم در خاکهای مختلف یکسان نیست. منیزیم آزاد شده یا بوسیله گیاه جذب می شود یا جذب کلوئیدهای خاک گشته و یا مجددأ بصورت کانیهای ثانویه رسوب می کند یا ممکن است در معرض آبشویی قرار گیرند.

فرم قابل جذب منیزیم توسط گیاه
منیزیم به صورت کاتیون دو ظرفیتی Mg++ توسط گیاه جذب می شود.
مواد منیزیم دار:
این عنصر به صورت های مختلف مانند دولومیت، سولفات منیزیم( نمک اسپوم)، سولفات پتاسیم منیزیم و اکسید منیزیم به خاک داده می شود.

نام ماده

فرمول شیمیایی

درصد منیزیم

دولومیت

CaCO3 + MgCO3

 متغیر تا 7/23 درصد غیر محلول در آب

سولفات منیزیم

MgSO4

98/ 15

سولفات پتاسیم منیزیم

50 درصد K2SO4

30 درصد Mg2SO4

85/ 10

نیترات منیزیم

Mg(NO3)2

95/ 18

اکسید منیزیم

MgO

19/ 36

وضعیت منیزیم در خاک ها
طبق گزارشات جکسون در سال 1968 در بیشتر خاکهای غیرآهکی میزان منیزیم کل کمتر از 0/6 درصد است. در خاکهای مناطق نیمه خشک این عنصر بیشتر به صورت کربنات منیزیم بوده و مقدارش به 1/2 درصد می رسد. منیزیم کل خاک شاخص واقعی برای قابلیت جذب این عنصر توسط گیاهان نمی باشد. اما میزان منیزیم تبادلی و محلول همراه با نسبت پتاسیم به منیزیم ) در کمپلکس تبادلی خاک ارزیابی بهتری را از منیزیم قابل جذب گیاه ارائه می دهد.
خاکهای شنی با PH اسیدی بطور طبیعی دارای منیزیم کمی هستند. در این خاکها و در شرایط بارندگی زیاد، منیزیم به راحتی در معرض آبشویی قرار می گیرد و به لایه های عمیق تر خاک منتقل می شود و در نتیجه خاکهای سطحی دارای منیزیم کمتری هستند. بعضی از اعمال مدیریتی نیز مانند مصرف زیاد پتاسیم احتمال کمبود این عنصر را افزایش می دهد. برای مثال تحقیقات انجام شده توسط خاندوجا و همکاران(1974) در مناطق حیدرآباد و کویمباتور روی انگور مشخص کرد که غلظت منیزیم برگ کمتر از مقدار مناسب است و دلیل ان را مصرف kg600 در هکتار پتاسیم که بیشتر از میزان مورد نیاز هست می دانند و همچنین آب و هوا نیز بر غلظت منیزیم برگ درختان میوه تاثیر می گذارد. آب هوای خیلی خشک یا خیلی مرطوب موجب کاهش غلظت منیزیم برگهای این درخت شده است.

علائم کمبود منیزیم
منیزیم عنصری پویا و تنها عنصر فلزی در کلروفیل است و در مرکز مولکول ان قرار گرفته است. کمبود منیزیم موجب کاهش مقدار کلروفیل می شود و معلوم است که بدون وجود این ترکیب زندگی گیاه می تواند به شدت مختل شود. علائم کمبود در اواخر فصل نباتات ظاهر می شود. و این علائم ابتدا از برگهای مسن گیاه و معمولا چند ماه پس از رشد جدید در بهار ظاهر می شود و بعدا علائم کمبود در برگهای جوان نیز ممکن است ظاهر شود. اولین علامت کمبود منیزیم ، ظهور رنگ زرد مایل به سبز به صورت لکه کوچک در اطراف رگبرگ اصلی است که به تدریج بطرف حاشیه ها پیش می رود و تمام برگ را فرا می گیرد و تنها بخشی که سبز باقی می ماند نوک برگ ها و قسمت پایین برگ است به عبارت دیگر قسمت سبز باقیمانده حالت شکل هشت را دارد. کمبود منیزیم موجب می شود که فاصله بین رگبرگ ها حالت ابلقی و چروکیده پیدا کرده و قبل از بلوغ می ریزندو چنانچه شدید باشد 80 تا 90 درصد برگ های مبتلا ممکن است ریزش نماید. میوه ها کوچک و نارس بوده و بازار پسندی ندارند.
یکی از علائم بارز کمبود منیزیم، کلروز برگهاست که البته با در نظر گرفتن اینکه منیزیم یکی از عناصر اصلی ترکیب کلروفیل است بعید به نظر نمی آید. این کلروز در نباتات مختلف به صورت گوناگون ظاهر می شود. مثلا در جو به صورت لکه های کوچک کشیده و سفید یا زرد روشن بین رگبرگ ها دیده می شود و اغلب این نقاط مانند خط نقطه چین در طول برگ ظاهر می شوند که بعدا" مرده و حالت نکروزی پیش می آورند. در نباتات پهن برگ مانند کلم و چغندرقند ، برگ به صورت ابلق به خصوص بین رگبرگ ها در می آید که اغلب رگبرگ ها و حاشیه ای از آن سبز باقی می مانند. این زردی در کلم به رنگ های روشن مانند زرد، نارنجی، قرمز و یا بنفش در می آید و در چغندرقند این لکه ها باعث نکروز بین رگبرگ ها و حاشیه های برگ می شود.
در درختان میوه خسارت ناشی از کمبود منیزیم ممکن است بسیار زیاد باشد. علامت معمولی آن ایجاد زردی بین رگبرگ هاست که ممکن است از حاشیه و احیانا" ازکنار رگبرگ اصلی شروع و به تدریج سایر نقاط برگ را نیز بپوشاند. این کلروز بعدا" تبدیل به رنگ ارغوانی یا بنفش می شود که پس از چندی نکروز جای آن را می گیرد.
برگ ریزان یکی دیگر از علائم کمبود منیزیم است و این حالت بیشتر در درختان میوه مشاهده می شود. برگ های قسمت پائینی شاخه قبل یا بعد از بروز حالت نکروز شروع به ریختن می کند و به تدریج برگهای جوان نیز خزان می کنند بطوریکه فقط چند برگ در انتهای هر شاخه باقی می ماند و درختان میوه اغلب قادر به رساندن به میوه خود نخواهند بود.
درختان میوه دانه دار معمولا بیشتر از درختان میوه بدون دانه در معرض کمبود منیزیم قرار می گیرد.
در مرکبات علائم کمبود منیزیم در بهار ظاهر نشده بلکه در اوایل پاییز و هنگام رسیدن میوه ها ظاهر می شود در شرایط کمبود شدید برگ ها کاملا" زرد می شوند و در کمبود بسیار شدید برگ ریزان کامل در درخت بروز می نماید که معمولا با خشکیدن شاخه های کوچک نیز همراه است.
علائم کمبود منیزیم در سیب بسیار متغیر است و گاهی برخی از شاخه ها دچار برگ ریزان می شوند و گاهی در تمام درخت ممکن است برگ ریزان روی دهد.
بنا به نظر مولدر، درختان سیب در فصل گرم و خشک و در شرایط کمبود منیزیم، برگ بر اثر افزایش تعرق، نکروز شده و سپس می خشکد ولی اگر درخت دارای میوه کافی باشد از طریق میوه ها کمبود آب جبران می شود و بنابراین کمبود منیزیم صدمه کمتری به درخت وارد می کند.
علائم اصلی برای تشخیص کمبود منیزیم در برخی از محصولات به صورت موردی بیان شده است:

غلات مثل گندم ، جو ، یولاف ، چاودار
برگها بخصوی برگهای پیر رنگ پریده می باشند و لکه های کوچک سبز روشن بین رگبرگ ها دیده می شود. هرچه شدت بیماری بیشتر باشد رنگ این لکه ها سفیدتر است. در جو لبه های برگ ممکن است حالت نکروزی سفید رنگی ظاهر نماید که به تدریج به طرف رگبرگ میانی پیش رود و لی تمام رگبرگ اصلی را فرا نگیرد.

علوفه
در شبدر سفید فاصله بین رگبرگ ها و در قسمت وسط برگ زرد می شود در صورتیکه حاشیه برگ سبز تیره است . حاشیه برگ بعدا" به صورت نکروز قهوه ای رنگ در می آید و در شبدر قرمز کلروز بین رگبرگ ها با شدت بیشتر ظاهر می شود.
سبزی ها
برگ های پیر در فاصله بین رگبرگ ها و در قسمت وسط حالت نکروز را نشان می دهند.اغلب حاشیه برگ ها سبز باقی می ماند. کلروز ممکن است بعدا" به نکروز تبدیل شود و برگ ها خزان کنند.
گیاهان صنعتی
پنبه: برگ های رسیده ابتدا زردی خفیفی بین رگبرگ ها نشان می دهند ولی بعدا" این کلروز تبدیل به نکروز ارغوانی تیره مایل به قرمز می شود. در صورتیکه برگ ها همچنان سبز باقی می مانند .
چغندرقند: در برگ های پیر، رنگ پریدگی بین رگبرگ ها و حاشیه برگ ظاهر می شود که بعدا" به نکروز تبدیل می شود.

مرکبات
3 نوع نکروز در برگ دیده می شود:
1) برگ ها کلروفیل خود را به صورت لکه های کوچک اطراف میان برگ از دست می دهند. زردی به تدریج به طرف حاشیه برگ پیش می رود تا تمام آن را زرد کند و تمام برگ را می گیرد.
2) زردی غیر از قسمت نوک و تحتانی و قسمت سبز به شکل 7 قسمت تحتانی و حاشیه را گرفته است.
3) کلروز از نوک برگ شروع می شود و برگ حالت ابلقی به خود می گیرد. این حالت بیشتر در برگ های پیر دیده می شودو در صورتی که دو فرم دیگر در برگهای جوان ظاهر می گردد. به هر حال برگ ها بعدأ خزان کرده و میوه ها کوچک و کمرنگ باقی می مانند.
گیاهان زینتی
گلسرخ : برگ های پیر در فاصله بین رگبرگ ها زرد رنگ می شوند روی ان ها لکه های کوچک نکروزی بین رگبرگ ها و اطراف میانه رگبرگ پیدا می شود که به شکل بیضی وسط برگ را پوشانده است.
بگونیا : برگ های پیر در فاصله بین رگبرگ ها زرد شده و سپس نکروزی می شوند. نقاط نکروزی پس از مدتی بزرگ شده و با رنگ قهوه ای روشن یا تیره خشک می شوند و بعضی رگ ها می ریزند.
مینا: برگ های پیر در فاصله بین رگبرگ ها زرد هستند. برگ ها از نوک و حاشیه کمی پیچ خورده و به طرف بالا لوله می شوند. در حالات شدت بیماری دمبرگ چروک و چین خورده برگ ها آویزان شده و لکه های ارغوانی بین رگبرگ ها ظاهر می شود.

روش رفع کمبود منیزیم
کمبود منیزیم در گیاه را می توان از طریق مصرف املاح محلول منیزیم دار در خاک و یا به صورت محلولپاشی روی گیاه برطرف نمود. رفع کمبود از طریق خاک مستلزم زمان بیشتری است. درختانی که علائم منیزیم در آنها ظاهر می شود اثرات کمبود کود مصرفی در خاک جهت رفع کمبود در فصل بعد ظاهر شده و گاهی ممکن است درمان کامل تا 5 سال یا بیشتر، زمان لازم داشته باشد. از طرف دیگر رفع کمبود از طریق محلول پاشی در مدت چند روز امکان پذیر بوده اما دوام کمتری داشته و به همین دلیل برای تاثیر کامل کود باید محلول پاشی را چندبار تکرار نمود.در فلوریدا درختان مرکبات در خاک شنی با PH اسیدی، منیزیم مورد نیاز خود را از دولومیت مصرفی برای اصلاح PH خاک تامین می نمایند. ریتز و همکاران(1974) گزارش دادند در صورتیکه از گوگرد برای کنترل آفات و دولومیت برای کنترل PH در محدوده 6 یا بیشتر استفاده شود، برای رفع کمبود منیزیم مصرف کودهای منیزیمی ضرورتی ندارد. در صورت بروز علائم کمبود منیزیم می توان از سولفات یا اکسید منیزیم استفاده کرد یا مقدار دولومیت مصرفی را تا نیم برابر افزایش داد تا علائم کمبود برطرف شود. در فلوریدا برای رفع کمبود منیزیم از نیترات منیزیم با غلظت 1/26 کیلوگرم منیزیم در 1000لیتر آب برای محلول پاشی استفاده می شود.

اثر منیزیم بر رشد رویشی
در شرایط مزرعه به نظر نمی رسد منیزیم اثر چندانی روی رشد گیاه داشته باشد بطور کلی نیاز غذایی گیاهان به منیزیم کم است و گیاه می تواند انرا از طریق خاک جذب نماید. حتی در شرایط بروز علائم کمبود خفیف در برگها، بر اثر مصرف منیزیم، عکس العمل چندانی در رشد رویش درختان میوه مشاهده نمی شود.
رودر و اسمیت(1952) روی درختان پرتقال جوان و بارده در خاکهای اسیدی و کلورت و رینز(1962) روی درختان گریپ فروت نسبتأ جوان از واریته Marsh و در خاکهای آهکی لومی شنی مشاهده نمودند که منیزیم اثر معنی داری روی رشد رویشی درختان نداشت.

اثر منیزیم در تولید و کیفیت میوه
منیزیم در عملکرد و کیفیت میوه تاثیر کمی دارد مگر زمانی که درختان بشدت دچار کمبود این عنصر باشند. در این شرایط چند سال زمان لازم است تا درخت نسبت به منیزیم مصرفی عکس العمل نشان دهد و محصول خوبی تولید کند. زیرا رشد مجدد شاخه هایی که به دلیل کمبود منیزیم خشک شده اند نیاز به زمان کافی دارد.
جونز اثر مصرف منیزیم روی عملکرد پرتقال را در سال 1971 اندازه گری کرد و نتیجه به صورت زیر ارائه داد:

   

عملکرد

) کیلوگرم در هر درخت(

   

تیمار

۱۹۶۶

۱۹۶۷

۱۹۶۹

۱۹۷۰

شاهد

۲۴۱/۷

۱۶۶/۸۴

۲۲۹/۸۳

۱۴۶/۴۱

یک بار محلولپاشی

۲۴۸/۵

۱۷۱/۹۵

۲۱۴/۵۰

۱۶۵/۱۴

دو بار محلولپاشی

۲۵۷/۰

۱۷۵/۳۵

۲۳۶/۶۴

۲۰۲/۵۹

سه بار محلولپاشی

۲۵۱/۰

۱۶۶/۸۴

۲۵۱/۹۰

۱۹۹/۱۹

مصرف خاکی

۲۳۱/۵

۱۵۳/۲۲

۲۲۳/۰۰

۱۵۸/۳۳

 

اثر پایه و پیوندک

ارتباط پایه و پیوندک درختان میوه در وضعیت منیزیم گیاه بسیار زیاد است. بعضی از پایه و پیوندک ها در جذب و استفاده از منیزیم دارای کارآئی بیشتری هستند. بطور مثال فوج (1963) گزارش داد که واریته های هسته دار نسبت به واریته های بدون هسته گریپ فروت نیاز بیشتری به منیزیم دارند یا واریته Parson Brown نسبت یه واریته های Valencia و Pineapple به کمبود منیزیم حساسیت بیشتری دارد.
همچنین برگ درختانی که روی پایه های نارنگی و یا سیترنج بودند و در مقایسه با زمانی که روی پایه های خودشان رشد کردند دارای منیزیم بیشتری بودند.

زیاد بودن منیزیم
زیاد بودن منیزیم در درختان میوه ای که در شرایط صحرایی در حال رشد هستند بندرت مشاهده شده است. اما بر اساس تحقیقات گلخانه ای که روی مرکبات انجام شده منیزیم برگ بیش از یک درصد اضافی می باشد و در این شرایط کلروز ناشی از کمبود آهن در گیاه ظاهر می شود و رشد ریشه را متوقف می گردد و تجزیه خاک و گیاه برای تشخیص نهایی زیاد بودن منیزیم توصیه گردیده است. یکی از دلایل زیاد بودن منیزیم در گیاه احتمالا وجود مقادیر قابل توجه کربنات منیزیم در خاک باشد. برگمن و همکاران (1960) در تحقیقی که در محیط کشت شنی بر روی انگورهای واریته Concord انجام دادند نتیجه گرفتند که میزان منیزیم زیاد رشد انگور را بشدت کاهش داده و این کاهش رشد ناشی از مسمومیت گیاه به دلیل زیاد بود منیزیم است.


منابع
1- سالار دینی، علی اکبر. روابط خاک و گیاه، بررسی مسائل شیمیایی و تغذیه ای، انتشارات دانشگاه تهران.
2- تغذیه درختان میوه، جی. اس. نیجار.ترجمه معزاردلان، محمد. ثواقبی، غلامرضا. انتشارات جهد دانشگاهی تهران.

http://dordipour.blogfa.com/post-92.aspx

 

بذر

بذر 

ابزارآلات کشاورزی

ابزار آلات کشاورزی