مقاله آشنایی با نقش عنصر مولیبدن در گیاهان

آشنایی با نقش عنصر مولیبدن در گیاهان

مدت زمان تقریبی مطالعه: 10 دقیقه
تاریخ انتشار: 1399/09/26 آخرین تاریخ ویرایش: 1400/01/16

کودهای مولیبدن

تعداد بازدید 2,303

مقدمه

مولیبدن (Mo) از جمله عناصر معدنی ضروری برای رشد و نمو گیاهان است. در دسترس بودن عناصر مغذی غالباً روی رشد و عملکرد گیاهان زراعی تأثیر می‎گذارد، اما کارآیی در جذب عناصر ریز مغذی مانند مولیبدن توسط گیاه، نیز ممکن است تأثیرات مهمی بر روی عملکرد گیاه داشته باشد (Mei et al., 2009). مولیبدن در خاک به مقدار کافی (mg Kg^-1 6–0.2) وجود دارد (He et al., 2005; Kaiser et al., 2005). گیاهان مولیبدن را به صورت آنیون مولیبدات (MoO₄^2-) جذب می‎کنند، که اصلی ترین شکل محلول در خاک است (Gupta, 1997). خصوصیات خاک و عوامل گیاهی به شدت بر دسترسی گیاه به مواد مغذی تأثیر می‎گذارد، در مورد Mo ،MoO₄^2- در دسترس بودن با pH افزایش می‎یابد، pH بالاتر از 5-4 بسیار مطلوب است (Smith et al., 1997). محدوده بین غلظت و سمیت مولیبدن در گیاهان بسیار کم است (McBride et al., 2000). کمبود مولیبدن غالباً در حبوبات و بعضی از سبزیجات، که در معرض آبیاری زیاد قرار دارند و همچنین در گیاهانی که در خاک های اسیدی و شنی رشد می‎کنند مشاهده می‎شود. این گیاهان به MoO₄^2- پاسخ مثبت نشان می‎دهند. میزان بالای مولیبدن در گیاهان، برای حیواناتی که از این گیاهان تغذیه می‎کنند، بیشتر مشکل‎ساز است. حیواناتی که با گیاهانی که حاوی غلظت‎های بالای مولیبدن (بالاتر ازppm 10) تغذیه می‎شوند با عارضه مولیبدنوز مواجه می‎شوند (O'Connor et al., 2001).

متن

نقش مولیبدن در گیاه

مقدار مولیبدن در گیاه نه تنها به در دسترس بودن مولیبدن در خاک بلکه به روابط آن با سایر عناصر نیز بستگی دارد. بنابراین برای بهینه سازی جذب مولیبدن (Mo) و استفاده از آن، در نظر گرفتن تأثیر سایر مواد مغذی بر هموستاز مولیبدن و همچنین تأثیرات این تعامل الزامی است. برخی از آنزیم های حاوی مولیبدن در گیاهان مانند گزانتین اکسیدوروکتاز (XOR)، آلدئید اکسیداز (AO)، یا NR، همچنین به آهن به عنوان یک فاکتور به شکل خوشه های هِم یا گوگرد آهن (Fe-S) نیاز است (Hille, 2013).

مولیبدن به شکل اسید ضعیف مولیبدات (MoO₄^2-) جذب گیاه می‎شود که می‎تواند با سایر آنیون‎ها مانند فسفومولیبدات تشکیل کمپلکس بدهد. تشکیل کمپلکس مولیبدن دلیل این است که چرا مولیبدن می‎تواند به مقادیر زیاد بدون ایجاد سمیت آشکار، جذب شود. مقدار مولیبدن گیاهان معمولا کم (کمتر از ppm 1) می‎باشد زیرا غلظت مولیبدن در محلول (MoO₄^2-) بسیار کم است. در برخی حالت‎ها غلظت مولیبدن در محلول ممکن است از ppm 1.000 تجاوز کند. گیاهان مبتلا به کمبود مولیبدن، کمتر از (ppm 0.2) مولیبدن دارند. مولیبدن یک جزء ضروری آنزیم NO₃^- رداکتاز است، آنزیمی که در کلروپلاست تجمع می‎باید و تبدیل نیترات (NO₃^-) به نیتریت (NO₂^-) را کاتالیز می‎کند. مولیبدن همچنین جزء ساختمانی نیتروژناز است، آنزیمی که برای تثبیت N₂ به وسیله باکتری‎های ریشه بقولات، برخی جلبک‎ها و اکتینومایست‎ها و موجودات تثبیت کننده N₂، ضروری می‎باشد. غلظت مولیبدن در گروه بقولات می‎تواند 10 برابر بیشتر از برگ‎ها باشد. نیاز مولیبدن گیاهان با افزایش قابلیت استفاده نیتروژن معدنی کاهش می‎یابد. مولیبدن همچنین نقش ضروری در جذب آهن و انتقال آن در گیاهان دارد که این موضوع علت مشابه بودن کمبود مولیبدن با زردی بین رگبرگی ناشی از کمبود آهن می‎باشد.غلظت زیاد مولیبدن بخصوص برای گاوها و گوسفندان در حال چرا سمی است. غلظت زیاد مولیبدن در علوفه معمولا در خاک‎های خیس، با pH و مواد آلی زیاد مشاهده می‎شود. مولیبدنوسیس (یک بیماری در گاو) به دلیل عدم توازن مولیبدن و مس در جیره‎ غذایی، وقتی که غلظت علوفه بیش از ppm 5 باشد مشاهده می‎شود. سمیت مولیبدن همراه با کوتولگی و تغییر شکل استخوان‎های حیوانات می‎باشد که با تغذیه مس، تزریق مس یا اضافه کردن CuSO₄ به خاک برطرف می‎شود.سایر عملیاتی که برای کاهش سمیت مولیبدن استفاده می‎شود، اضافه کردن گوگرد یا منگنز و بهبود شرایط زهکشی خاک می‎باشد.

کمبود مولیبدن در گیاهان

علائم کمبود مولیبدن در گیاهان در فاصله 3 تا 4 هفته ظاهر می‌شود. گیاهان گل‌کلم در شرایط کمبود مولیبدن علائم به‌صورت لکه‌های کلروتیک و فنجانی شدن برگ‌های میانی دیده می‌شود. در گیاهانی که به‌شدت تحت تأثیر کمبود مولیبیدن قرارگرفته‌اند، علائم سوختگی و خشک شدن برگ‌ها از حاشیه شروع‌ شده و به‌کل پهنک‌برگ توسعه می‌یابد و تنها دم برگ را احاطه نمی‌کند، که به‌عنوان ضربه شلاق شناخته می‌شود.کمبود مولیبدن علائمی شبیه کمبود ازت و آهن تولید می‎کند و در بعضی گیاهان مانند خانواده چلیپاییان (كلزا روغني، كلم گل، كلم و ...) لکه‎های ابلق زرد در حاشیه پیدا می‎شود که به تدریج به طرف رگبرگ میانی پیش می‎رود.جدول 1: حساسیت گیاهان به کمبود مولیبدن

حساسیت زیاد	حساسیت متوسط	حساسیت کم
گل کلم	چغندر	سیب
یونجه	پنبه	انگور
شبدر	نخود	تمشک
بقولات	سیب زمینی	سویا
کلم بروکلی	تربچه	ذرت
اسفناج	گوجه فرنگی	کتان
پیاز	شلغم	هویج

سمیت مولیبدن در گیاهان

سمیّت مولیبدن بسیار نادر است و در بعضی محصولات، بافت می‌تواند چندین هزار ppm مولیبدن داشته باشد و هنوز علائمی را نشان ندهد. در چند مورد نادر، ظاهر زرد طلایی در برگ مشاهده می‌شود. اگر چه برای محصولات باغبانی قابل‌توجه نیست، حیوانات نشخوارکننده که علوفه‌ای را مصرف می‌کنند که دارای سطوح بالایی از مولیبدن است، می‌تواند مبتلابه بیماری به نام مولیبدنوز شوند که در آن مولیبدن بیش از حد رقابت می‌کند و باعث کمبود مس در حیوان می‌شود.

منبع

Gupta, U.C., 1997. Bioavalability of molybdate depends on the soil properties. In: Gupta, U.C. (Ed.), Molybdenum in Agriculture. Cambridge University Press, Cambridge, pp. 71–91.

Havlin, J. L., Tisdale, S. L., Nelson, W. L., & Beaton, J. D. (2016). Soil fertility and fertilizers. Pearson Education India.

He, Z. L., Yang, X. E., & Stoffella, P. J. (2005). Trace elements in agroecosystems and impacts on the environment. Journal of Trace elements in Medicine and Biology, 19(2-3), 125-140.

Hille, R. (2013). The molybdenum oxotransferases and related enzymes. Dalton transactions, 42(9), 3029-3042.

Kaiser, B. N., Gridley, K. L., Ngaire Brady, J., Phillips, T., & Tyerman, S. D. (2005). The role of molybdenum in agricultural plant production. Annals of botany, 96(5), 745-754.

McBride, M. B., Richards, B. K., Steenhuis, T., & Spiers, G. (2000). Molybdenum uptake by forage crops grown on sewage sludge‐amended soils in the field and greenhouse. Journal of Environmental Quality, 29(3), 848-854.

Mei, H., Cheng, N. H., Zhao, J., Park, S., Escareno, R. A., Pittman, J. K., & Hirschi, K. D. (2009). Root development under metal stress in Arabidopsis thaliana requires the H+/cation antiporter CAX4. New Phytologist, 183(1), 95-105.

O'Connor, G.A., Brobst, R.B., Chaney, R.L., Kincaid, R.L., McDowell, L.R., Pierzynski, G.M., Rubin, A., Van Riper, G.G., 2001. A modified risk assessment to establish molybdenum standards for land application of biosolids. J. Environ. Qual. 30, 1490–1507.

Smith, K. S., Balistrieri, L. S., Smith, S. M., & Severson, R. C. (1997). Distribution and mobility of molybdenum in the terrestrial environment (pp. 23-46). Cambridge University Press: Cambridge, UK.