مقاله آشنایی با نقش عنصر بور در گیاهان

بور(B) به عنوان عنصری اساسی برای رشد و نمو گیاه در نظرگرفته می‎شود. بور یکی از مواد مغذی معدنی است که برای رشد طبیعی گیاه مورد نیاز است. بنابراین، تمام مواد گیاهی حاوی بور هستند. مقدار بور در بافت‎ها و گونه‎های گیاه بسیار متفاوت است. مقدار بور در گیاهان تکه لپه‎ای (mg Kg-1 dry weight  6-2)  کمتر از مقدار بور در گیاهان دو لپه‎ای (mg Kg-1 dry weight 60-20) است. تولید مثل جنسی در گیاهان نسبت به کمبود B حساس‎تر از رشد رویشی می‎باشد. عملکردهای اصلی بور مربوط به قدرت و رشد دیواره سلولی، تقسیم سلول، رشد و نمو میوه و دانه، انتقال قند و عملکرد هورمون است. برخی از عملکردهای بور با عملکردهای نیتروژن، فسفر، پتاسیم و کلسیم در گیاه ارتباط دارند. مهمترین عملکردهای بور در گیاهان، نقش ساختاری آن در ایجاد دیواره سلولی است و همچنین تحریک یا مهار مسیرهای خاص متابولیسم را بطور خاص برعهده دارد.

 

نقش بور در گیاهان

بور (B) یک عنصر کمیاب ضروری است که برای عملکرد فیزیولوژیکی گیاهان آلی مورد نیاز است. بور (B) در یکپارچگی ساختاری و عملکرد دیواره و غشای سلولی، جریان یون‎های (H+ ، K+ ، PO43- ، Rb+ ، Ca2+) در غشاء، تقسیم سلولی، متابولیسم نیتروژن و کربوهیدرات‎ها، انتقال قند، پروتئین‎های ساختاری و آنزیم‎های متصل به پلاسما، نوکلئیک اسید، ایندول استیک اسید، پلی آمین‎ها، اسید اسکوربیک و متابولیسم و ​​انتقال فنل‎ها نقش دارد. B نقش اساسی در متابولیسم نیتروژن (N) دارد زیرا سطح نیترات را افزایش می‎دهد و فعالیت نیترات ردوکتاز را در شرایط کمبود B کاهش می‎یابد.‎ با توجه به ماهیت بی حرکت B، این ماده معمولاً در برگ‎های بالغ تجمع می‎یابد، در حالی که برگ‎های جوان B کافی برای رشد مناسب دریافت نمی‎کنند. طبق گزارش‎ها، در گیاهان تنباکو و کدو، 95-98 درصد از بور در دیواره سلول‎های برگ قرار گرفته است. همچنین افزایش قابل توجه‎ی در جذب و انتقال فسفر، نیتروژن، پتاسیم، روی، آهن و مس در برگ‎ها، جوانه‎ها و دانه‎ها پس از استفاده از بور در پنبه مشاهده شد است.

علائم کمبود بور در گیاهان

بور اغلب منجر به کمبود یا مسمومیت می‎شود زیرا یک ریز مغذی منحصر به فرد است که سطح آستانه کمبود و سمیت آن بسیار محدود است. کمبود بور به عنوان یک اختلال تغذیه‎ای در نظر گرفته می‎شود که بر متابولیسم و ​​رشد گیاهان تأثیر منفی می‎گذارد. کمبود بور با تضعیف بافت‎های عروقی مسئول انتقال یون، به طور غیرمستقیم بر فتوسنتز تأثیر می‎گذارد. بسته به سن و گونه، گیاهان طیف وسیعی از علائم کمبود را نشان می‎دهند، از جمله رشد کوتاه مدت ریشه، رشد مریستم آپیکال، برگ‎های شکننده، کاهش کلروفیل و فعالیت فتوسنتزی، اختلال در حمل و نقل یون، افزایش محتوای فنلی و لیگنین و کاهش محصول و بازده می‎شود. شیوع علائم به شدت وضعیت کمبود B بستگی دارد. علائم کمبود بور ابتدا در برگ‎های جوان، از جمله برگ‎های ضخیم، پیچ خورده و شکننده با کاهش انبساط برگ ظاهر می‎شود. در موارد شدید کمبود بور، نکروز راس برگ رخ داده و همچنین گسترش طول ریشه تحت کمبود B کاهش می‎یابد، زیرا تقسیم سلولی محدود می‎شود. کمبود بور عملکرد باروری گیاهان را با ایجاد تغییرات ناگهانی در حالت گلدهی و بارده‎ی تغییر می‎دهد. این امر اغلب منجر به ترکیدن لوله‎های گرده، از بین رفتن گرده‎ها، جدا شدن جوانه‎های گل، از بین رفتن میوه‎ها و ریزش زودرس میوه‎ها به دلیل عدم انتقال فتوسنتز و در نتیجه امنجر به از  بین رفتن محصول می‎شود.

جدول 1: حساسیت گیاهان به کمبود بر

خیلی حساس

حساسیت متوسط

حساسیت کم

یونجه

پنبه

جو

کلم

 کاهو

گندم

کلم بروکلی

هویج

پیاز

کرفس

اسفناج

خیار

تربچه

گوجه فرنگی

مارچوبه

شلغم

توت فرنگی

نخود

بادام زمینی

تمشک

سویا

چغندر

انگور

سیب زمینی

سیب

شبدر

لوبیا

 

 

علائم سمیت بور در گیاهان

سمیت بور یک اختلال قابل توجه است که هم بر عملکرد محصول و هم بر کیفیت آن تأثیر می‎گذارد.

 علائم معمول سمیت بور، مشاهده تغییر رنگ برگ‎ها (ظهور لکه‎های کلروتیک و یا نکروزه در حاشیه و نوک برگ‎های مسن) و همچنین کاهش قدرت گیاه در جذب مواد غذایی، تأخیر در رشد گیاه، همچنین کاهش تعداد، اندازه و وزن میوه ها است. مدیریت سمیت بور از نظر زراعی دشوار است و می‎توان با استفاده از ارقام گیاهی مقاوم به سمیت بور با آن مقابله کرد.

 

Princi, M. P., Lupini, A., Araniti, F., Longo, C., Mauceri, A., Sunseri, F., & Abenavoli, M. R. (2016). Boron toxicity and tolerance in plants: Recent advances and future perspectives. In Plant metal interaction (pp. 115-147). Elsevier.

Rasheed, M. K. (2009). Role of boron in plant growth: a review. Journal of agricultural research, 47(3), 329-338.

Shireen, F., Nawaz, M. A., Chen, C., Zhang, Q., Zheng, Z., Sohail, H., ... & Bie, Z. (2018). Boron: functions and approaches to enhance its availability in plants for sustainable agriculture. International Journal of Molecular Sciences, 19(7), 1856.