مقاله آشنایی با پیش تیمار بذر با عناصر کم‌مصرف (قسمت دوم)

در ایران، با داشتن خاک‌های آهکی (در خاک‌های شالیزاری افزایش واکنش خاک در اثر غرقابی طولانی مدت خاک)، کاهش مواد آلی خاک‌ها، حلالیت کم عناصر کم‌مصرف در واکنش خاک خنثی و بالاتر، وجود یون‌های کربنات و بی‌کربنات در آب آبیاری و مصرف بالای فسفر، کمبود عناصر غذایی به ویژه منگنز، روی و بور در اغلب مزارع عمومیت دارد. به دلیل وجود این کمبودها، عملکرد متوسط محصولات کشاورزی عموما کم بوده و لطمات اقتصادی زیادی از این کمبودها متوجه کشور شده است. از طرف دیگر استقرار خوب گیاهچه یکی از چالش‌های عمده تولید محصول است و اهمیت آن توسط کشاورزان و محققان شناخته شده است در این راستا راهکاری مورد نیاز است تا بتواند جوانه‌زنی و استقرار گیاهچه را تقویت و استفاده بیشتر از رطوبت خاک، عناصر غذایی و تشعشع خورشیدی را برای گیاه (دلیل اندازه یکسان گیاهچه‌ها) فراهم نماید به این ترتیب گیاه قادر خواهد بود تا دوره نموی خود را به پایان رساند در این رابطه میتوان با استفاده از تیمارهایی سرعت جوانه‌زنی را افزایش داد و به ظهور یکنواخت و استقرار قوی گیاهچه در مزرعه دست یافت.

علاوه بر این در کشور ما به دلیل آنکه هنوز نسبت مصرف نیتروژن، فسفر و پتاسیم نامتعادل می‌باشد، بنابراین مصرف عناصر کم‌مصرف در سطح وسیع چندان مطرح نمی‌باشد، درحالی که در کشورهای پیشرفته از نظر کشاورزی، میزان مصرف عناصر کم‌مصرف حدود 3 درصد مصرف کودها می‌باشد. این مقدار در کشور ما ناچیز و برای هر تن در حدود 2گرم می‌باشد. کمبود عناصر کم‌مصرف در خاک‌های آهکی بیشتر مطرح می‌باشد.

 

روي

با افزایش اسیدیته (pH) خاک، حلاليت روی در خاک و جذب آن، همزمان کاهش مي‌یابد. در چندین محصول، مقدار بالاتر فسفر خاک (P) ممکن است باعث کمبود روی شود. رشد ضعیف و وجود لکه‌های کوچک قهوه‌ای روی برگ‌ها علائم رایج کمبود روی در گیاهان برنج و ذرت هستند که 15 روز پس از انتقال نشاء برنج به شالیزار اصلی بروز کرده و قابل دیدن است. بروز این علائم درصورت عدم کنترل و رفع آن درنهایت منجر به تأخیر در بلوغ و رسیدن برنج شده و کاهش عملکردی بین 20 تا 80 درصد را باعث می‌شود. علائم قابل مشاهده کمبود روی در برنج عبارتند از: مرگ نشای برنج، پژمردگی و پلاسیده شدن برگ‌ها در اثر از دست دادن آب و تاخیر در رشد ساقه سوختگی در رگبرگ میانی برگ‌های جوان‌تر و نقاط قهوه‌ای پیش رونده در برگ‌های قدیمی و پیرتر در شرایط نه چندان حاد کمبود روی در خاک‌های شالیزاری (کمبود متوسط) در زمان پنجه‌زنی، گیاه برنج با تاخیر انداختن بلوغ و کاهش خودکار عملکرد تا 20درصد با این بحران مقابله می‌کند. از آنجا که عنصر روی یک عامل بسيار کلیدی در سنتز اسید آمینه تریپتوفان می‌باشد اين اسيد آمینه از پیش‌سازهای ایندول استیک اسيد (IAA) می‌باشد، در شرایط حاد و شدید کمبود، به علت کاهش و توقف تولید هورمون اکسین، اندازه برگ کوچک شده (ریزبرگی) و میانگره‌ها کوتاه‌تر از حالت عادی گیاه می‌شود.

 

جوانه زنی بذر تیمار شده

شکل1- جوانه زنی بذر تیمار شده

از دیگر نقش‌های این عنصر مهم میتوان به حفظ یکپارچگی غشاهای سلولی اشاره کرد. همچنین این عنصر به حفظ موقعیت ساختاری ماکرومولکول‌های درون غشاء و همچنین سیستم‌های انتقال یون کمک می‌کند. برهمکنش این عنصر با فسفولیپیدها و گروه‌های سولفیدریل پروتئین‌های غشایی، به حفظ یکپارچگی غشا کمک می‌کند. در شرایط کمبود با تاثیر منفی روی فرآیندهای فوق، گياه برنج با ازدست دادن آب و فشار آماس سلولی، ایستایی خود را از دست داده و بر روی آب شناور شده و به اصطلاح خوابیده و دراین حالت برگ‌های پیرتر به سبزکم‌رنگ تغییر رنگ داده و درنهایت برگ‌ها علائم سوختگی را نشان می‌دهند. همچنین کاهش تولید گرده و افزایش شدید دانه‌های پوک از دیگر علائم کمبود عنصر روی در گیاه برنج می‌باشند علیرغم وجود کمبود پنهان (گرسنگی پنهان)، نشای 10 روزه علائم کمبود را نشان نمی‌دهد و همانند نشای سالم است. بنابراین آزمون خاک به همراه آزمون تکمیلی برگ و ساقه (بافت زنده گیاه) و یا کل قسمت هوایی گیاه برنج در زمان مناسب می‌تواند با اطمینيان بیشتری به اینکه گیاه دچار کمبود است یا نه، پاسخ دهد درصورت کمبود شدید این عنصر گیاه دچار ضعف شده و به سادگی با قرار گرفتن در معرض نور شدید و یا افزایش دما دچار آسيب می‌شود، علاوه براین، در چنین حالتی تاثیر آسیب‌های ناشی از حمله قارچ‌ها و بیمياری‌ها به مراتب بیشتر خواهد بود. تحقیقات نشان می‌دهند که در این شرایط توان جذب و انتقال آب توسط گیاهان کاهش یافته و مقاومت گیاه به تنش‌های کوتاه مدت شوری و گرما کم می‌شود. کمبود روی در کشور ایران را به واکنش خاک خنثی و بالاتر ، وجود یون‌های کربنات و بی‌کربنات در آب‌های آبیاری و مصرف بالای فسفر، کمبود عناصر غذایی کم‌مصرف در رژیم کودی کشاورزان مرتبط دانستند. میانگین بحرانی روی در خاک یک میلی‌گرم در کیلوگرم است و براین اساس حدود 40 درصد از اراضی کشور به ویژه اراضی غلات، گندم، جو، ذرت و برنج کمبود روی دارند.

پیش‌تیمار بذر با روی میتواند باعث بهبود جوانه‌زنی و تولید نشا در محصول، استقرار گیاهچه، و رشد و عملکرد شود. به عنوان مثال، پیش‌تیمار بذر گیاه Echinacea purpurea(L)  يا محلول 05/0 درصد سولفات روی، جوانه‌زنی و ظهور محصول را به ترتیب 38 و 41 درصد افزایش داد. به همین ترتیب، در لوبیای معمولی پیش‌تیمار بذر با روی به طور قابل توجهی عملکرد و اجزای عملکرد را بهبود بخشید. در جو، پیش‌تیمار بذر با روی باعث بهبود جوانه‌زنی و رشد گیاهچه شد. برخی محققین دریافتند که روی در ریشه‌چه‌ها (رادیکال‌ها) و لپه‌های (کلئوپتیل‌های) تازه توسعه یافته در طول جوانه‌زنی بذر بسیار بیشتر بود (تا 200 میلي‌گرم در کیلوگرم). بنابراین روی در فرآیندهای فیزیولوژیکی در اوایل رشد گیاهچه از جمله در سنتز پروتئین، عملکرد غشای سلول و مقاومت در برابر تنش‌های غیرزیستی نقش دارد. علاوه بر این، مقدار بیشتر روی در بذر باعث می‌شود که گیاه در برابر تهاجم بیمارگرهای موجود در خاک در طول جوانه‌زنی و رشد گیاهچه مقاومت بهتری داشته باشد. بنابراین محصول و عملکرد مناسبی از این گیاهچه‌ها حاصل می‌شود. پیش‌تیمار بذر باعث بهبود قابل توجه جذب مواد معدنی (روی و فسفر) و تجمع ماده خشک در جو و همچنین افزایش کارایی مصرف آب به میزان 44 درصد در گیاهان تحت تنش خشکی شد.

 

محمود سلطانی، شهرام؛ پورصفر طبالوندی، علی. (1400).پیش تیمار بذر با عناصر کم‌مصرف (بهبود رشد محصولات و غنی‌سازی دانه). گیلان: انتشارات موسسه تحقیقات برنج کشور