عناصر مورد نیاز در تغذیه گیاه از نظر میزان مصرف
عناصر موردنیاز گیاه در تغذیه گیاه به سه گروه تقسیم‌بندی می‌شوند:
- پرمصرف (عناصر ماکرو)
- متوسط‌مصرف
- کم‌مصرف (عناصر میکرو)
عناصر پرمصرف یا درشت‌مغذی‌ها (عناصر ماکرو)
عناصر ماکرو برای تغذیه گیاه شامل نیتروژن، فسفر و پتاسیم هستند. گیاه جهت تغذیه به طور مداوم و به میزان زیاد به این عناصر نیاز دارد.
عناصر متوسط‌مصرف
عناصر کم‌مصرف یا ریزمغذی‌ها (عناصر میکرو)
عناصر میکرو برای تغذیه گیاه شامل روی، بور، مس، آهن، سیلیس، کبالت، نیکل و مولیبدن هستند. این عناصر هم در تغذیه گیاه ضروری هستند؛ اما گیاه به میزان کم به آن‌ها نیاز دارد.
چگونگی حرکت عناصر در گیاهان
عناصر از نظر حرکت در گیاه از برگ‌های مسن به برگ‌های جوان، به دو گروه پویا (متحرک) و غیرپویا (غیر متحرک) تقسیم می‌شوند.
عناصر پویا (متحرک)
عناصر غیرپویا (غیر متحرک)
عناصر غیرپویا توانایی حرکت از برگ‌های مسن به برگ‌های جوان را ندارند؛ بنابراین در ابتدا کمبود این عناصر در برگ‌های جوان مشاهده می‌شود. کلسیم، بر، آهن، مس، گوگرد و منگنز برخی عناصر غیرپویا هستند.
منطقه جذب عناصر در گیاهان
بستر جذب عناصر مورد نیاز گیاهان در مکانیسم تغذیه گیاه متفاوت است. در جلبک‌ها به‌وسیله کلیه سلول‌ها، جذب مواد محلول صورت می‌گیرد و در گیاهان عالی، حتی در گیاهان آبزی جذب مواد محلول به وسیله ریشه‌ها و به کمک تارهای کشنده انجام می‌شود. گیاهان انگل توسط مکینه‌های خود مواد غذایی را از سلول‌های گیاه میزبان دریافت می‌کنند.
همچنین ترکیبات محلول از طریق برگ و یا سایر اندام‌های هوایی نیز عبور کرده و به گیاه می‌رسند. آب باران که همیشه محتوی مقدار مواد محلول است و می‌تواند از خلال لایه کوتیکول عبور کند و جذب گیاهان شود. گاهی اوقات، خصوصاً در ناسازگاری عناصر با یکدیگر یا فراهم نبودن شرایط جذب عناصر از طریق ریشه در خاک، تغذیه از طریق برگ نتایج مفیدی دارد.
در نرم‌افزار جریب، مشاهدات خود در باغات در زمینه‌ی کمبود عناصر را با تصویر ثبت کنید، از کارشناسان به صورت آنلاین برای مقابله با بیماری‌های درختان و محصولات خود کمک بگیرید و فعالیت‌های کوددهی و محلول‌پاشی را ثبت کنید.
با جریب، کنترل باغ در دستان شماست!
کود و اهمیت آن در تغذیه گیاهان
کود به مواد مغذی گفته می‌شود که جهت بالا بردن میزان عناصر غذایی در دسترس برای گیاه و رفع نیازهای تغذیه گیاهان به محیط کشت اضافه می‌گردد. محیط کشت گیاه می‌تواند خاک، آب یا هوا باشد. بعضی کودها با اضافه شدن به خاک، باعث بهبود بافت خاک می‌گردند. کودها در کشاورزی پایدار اهمیت زیادی دارند.
انواع کودها در کشاورزی
کودها به سه دسته تقسیم می‌گردند:
- کودهای شیمیایی
- کودهای آلی (ارگانیک)
- کودهای بیولوژیک (زیستی)
عناصر مورد نیاز در تغذیه گیاه
تغذیه گیاهان توسط هجده عنصر صورت می‌گیرد؛ برخی از این عناصر مانند نیتروژن، پتاسیم، فسفر، روی، مس، بور، منگنز، آهن، منیزیم، مولیبدن، کلسیم و … در ادامه از نظر نقش آن‌ها در گیاه، علائم کمبود و رفع کمبودشان بررسی شده‌اند.
نیتروژن (ازت) و نقش آن در گیاه
- مهم‌ترین عنصر در تغذیه درختان میوه
- مشخص‌کننده میزان رشد رویشی درختان
- مؤثر در گلدهی
- مؤثر در تشکیل میوه
- عملکرد محصول و رسیدگی میوه‌ها
- سنتز اسیدهای آمینه و پروتئین‌های گیاهی
- هورمون‌های گیاهی
- تشکیل کلروفیل برگ
- رنگ بندی میوه‌ها
علائم کمبود نیتروژن (ازت) در تغذیه گیاهان
کمبود نیتروژن ابتدا در برگ‌های مسن به صورت رنگ‌پریدگی و زردی برگ‌ها مشاهده می‌شود؛ زیرا نیتروژن عنصری متحرک است. کم شدن رشد رویشی، رنگ پریده شدن میوه‌ها، خشک شدن و ریزش گل‌ها و قهوه‌ای شدن ریشه از دیگر علائم کمبود نیتروژن است.
رفع کمبود نیتروژن (ازت) در گیاه
کودهای حاوی عنصر نیتروژن در طول فصل رشد به تدریج در اختیار گیاه قرار می‌گیرند. مشهورترین کود حاوی نیتروژن، اوره است. از دیگر کودهای نیتروژنی می‌توان سولفات آمونیوم، نیترات آمونیوم، نیترات پتاسیم، نیترات کلسیم، فسفات آمونیوم و کودهای NPK را نام برد.
مطلب کامل نیتروژن و نقش آن در گیاه را از اینجا بخوانید.
فسفر و نقش آن در گیاه
- یکی از عوامل مهم در فتوسنتز
- تحریک رشد ریشه
- افزایش استحکام ساقه و شاخه
- بلوغ سریع‌تر و یکنواخت‌تر محصولات
- بهبود تشکیل گل و تولید دانه
- مشارکت در ساختار اسید نوکلئیک، برخی آنزیم‌ها و حامل‌های انرژی
- افزایش ظرفیت تثبیت نیتروژن در لگوم‌ها
- بهبود کیفیت و کمیت محصول
- حمایت از رشد و توسعه گیاه در طول دوره رشد
- افزایش مقاومت در مقابل عوامل بیماری‌زا
علائم کمبود فسفر در تغذیه گیاهان
فسفر عنصری متحرک در گیاه است و از بافت‌های مسن‌تر به سمت بافت‌های جوان حرکت می‌کند؛ بنابراین ابتدا علائم کمبود این عنصر در برگ‌های مسن دیده می‌شود. کمبود فسفر موجب نازک، ریز شدن و آبی تیره تا بنفش شدن برگ‌ها می‌شود. به موجب کمبود این عنصر رشد ریشه کم شده و جوانه زنی کاهش می‌یابد. همچنین کمبود فسفر موجب تأخیر در گلدهی می‌شود و می‌تواند بر روی رشد دانه و میزان محصول تأثیر بگذارد.
رفع کمبود فسفر در گیاه
کودهای حاوی فسفر را در تمام مدت رشد گیاه و قبل از کاشت، استفاده می‌شوند. برای رفع کمبود فسفر در گیاه می‌توان از کودهای NPK با درصدهای مختلف فسفر و یا کودهای سوپر فسفات ساده، سوپر فسفات تریپل، مونو آمونیوم فسفات، دی آمونیوم فسفات و اسید فسفریک استفاده نمود.
برای تشخیص کمبود عناصر در تغذیه گیاه از روی برگ، به این لینک مراجعه کنید.
پتاسیم و نقش آن در گیاه
- محافظت در برابر تنش‌های محیطی
- کمک به رشد
- مشارکت در تشکیل پروتئین‌ها و آنزیم‌های حیاتی رشد گیاه
- مشارکت در تشکیل نشاسته در گیاه
- کمک به تعادل یونی در گیاه و جلوگیری از پژمردگی آن
- مشارکت در تولید سلولز و جلوگیری از خم شدن ریشه و ساقه
- شیرین تر شدن و بهتر شدن طعم میوه‌ها
علائم کمبود پتاسیم در تغذیه گیاهان
رفع کمبود پتاسیم در گیاه
جهت رفع کمبود پتاسیم می‌توان از کودهای پتاس بالا استفاده کرد و بهترین زمان استفاده از این کودها در زمان شروع به رشد محصول هست. کودهای حاوی پتاسیم شامل کودهای NPK با درصدهای مختلف پتاسیم، سولفات پتاسیم، کلرید پتاسیم، نیترات پتاسیم، فسفات پتاسیم، کودهای پتاس بالای حاوی پتاسیم و منیزیم با توجه به شرایط محیطی و بافت خاک استفاده نمود.
مطلب کامل کودهای پتاسیمی، انواع و زمان مصرف آن را در این لینک بخوانید.
منیزیم و نقش آن در گیاه
- بر عهده داشتن نقش اصلی در تشکیل کلروفیل توسط عناصر نیتروژن و منیزیم
- نقش مهمی در فتوسنتز
- مشارکت در سنتز پروتئین‌ها، تقسیم سلولی و برخی آنزیم‌ها
- مؤثر در تنفس گیاهی
- تنظیم جذب فسفر
- افزایش تولید روغن و چربی در گیاهان
علائم کمبود منیزیم در تغذیه گیاهان
عنصر منیزیم متحرک بوده و از سمت برگ‌های مسن به برگ‌های جوان حرکت می‌کند؛ بنابراین علائم کمبود منیزیم ابتدا در برگ‌های مسن دیده می‌شود. البته تشخیص علائم کمبود منیزیم سخت است؛ اما تأثیر زیادی در کاهش محصول دارد. کمبود منیزیم موجب کاهش رشد گیاه می‌شود، لکه‌های قرمز و بنفش روی برگ‌ها به وجود می‌آید. لبه‌های برگ‌ها زردرنگ شده و بین رگبرگ‌ها قهوه‌ای و نکروز می‌شود.
رفع کمبود منیزیم در گیاه
برای تشخیص کمبود عناصر در تغذیه گیاه از روی برگ، به این لینک مراجعه کنید.
مولیبدن و نقش آن در گیاه
- سنتز پروتئین‌ها
- جذب و متابولیسم نیتروژن
- مؤثر در رشد گیاه
- مشارکت در فعالیت آنزیم‌های مؤثر در تولید اسید آمینه
- تبدیل فسفر معدنی به اشکال ارگانیک در درون گیاه
علائم کمبود مولیبدن در تغذیه گیاهان
عنصر مولیبدن تنها ریز مغذی متحرک بوده و در شرایط کمبود از برگ‌های مسن به سمت برگ‌های جوان حرکت می‌کند؛ بنابراین علائم کمبود این عنصر ابتدا در برگ‌های مسن مشاهده می‌شود. کمبود مولیبدن باعث کوتاه شد ارتفاع گیاه، بی رنگ و زرد شدن برگ‌ها، نکروز و از بین رفتن حاشیه برگ‌ها، خم شدن لبه برگ‌ها به سمت بالا، به وجود آمدن لکه‌های زرد رنگ میان رگبرگ‌ها و پژمرده و چروکیده شدن برگ‌ها می‌شود. علائم کمبود مولیبدن اغلب اوقات مشابه علائم کمبود نیتروژن است و باید در بررسی این دو عنصر دقت لازم به عمل آید.
رفع کمبود مولیبدن در گیاه
زمان مصرف کود مولیبدن در گیاهان بسته به نوع گیاه متفاوت است و در زمان مشاهده کمبود مولیبدن از کودهای حاوی مولیبدن استفاده می‌شود. این عنصر به میزان کم در کودهای محلول پاشی سه گانه ریزمغذی‌ها (آهن، روی، منگنز) و برخی فروت‌ست‌ها جهت افزایش لقاح و تشکیل میوه استفاده می‌شود. کود مولیبدن به صورت کلات نیز وجود دارد.
برای تشخیص کمبود عناصر در تغذیه گیاه از روی برگ، به این لینک مراجعه کنید.
کلسیم و نقش آن در گیاه
- تقویت و استحکام دیواره سلولی
- افزایش مقاومت در برابر تنش‌های محیطی، آفات و بیماری‌ها
- افزایش مدت انبارداریم حصول
- شرکت در ساختارهای آنزیمی و هورمونی
- کنترل رشد و تقسیم سلولی
- افزایش کیفیت و کمیت محصول
- کم شدن ریزش گل، برگ و میوه
علائم کمبود کلسیم در تغذیه گیاهان
کلسیم عنصری غیر متحرک است؛ بنابراین علائم کمبود این عنصر ابتدا در برگ‌های جوان مشاهده می‌شود. پیچ‌خوردگی، بدشکلی، عصایی شدن برگ‌های جدید، از بین رفتن جوانه‌های انتهایی و همچنین کند شدن رشد ریشه‌ها و سیاه و نکروز شدن نوک ریشه از علائم کمبود کلسیم در گیاه است. کمبود کلسیم باعث پوسیدگی گلگاه میوه‌هایی مثل گوجه فرنگی و سیاه شدن نوک گل‌کلم می‌شود. علائم کمبود کلسیم در سیب به‌صورت عارضه لکه چوب‌پنبه‌ای سیب، عارضه لکه تلخ سیب، عارضه سیاه شدن مغز سیب، عارضه چروکیدگی پوست میوه سیب، مغز لهیدگی، ترکیدگی و لکه جاناتان سیب، ظاهر می‌شود. کمبود کلسیم در درختان پسته باعث ایجاد لکه استخوانی در میوه و کاهش کمیت و کیفیت محصول می‌شود.
رفع کمبود کلسیم در گیاه
جهت رفع کمبود کلسیم در گیاه از کودهای نیترات کلسیم، کلرور کلسیم یا کلرید کلسیم، سولفات کلسیم، انواع کلات‌های کلسیم به صورت خاکی و محلول پاشی استفاده می‌شود.
برای تشخیص کمبود عناصر در تغذیه گیاه از روی برگ، به این لینک مراجعه کنید.
گوگرد و نقش آن در گیاه
- مؤثر در ساختار اسیدهای آمینه و پروتئین‌ها
- فعال‌سازی متابولیسم در گیاهان
- ضروری در تشکیل کلروفیل
- افزایش کیفیت محصول
- مشارکت در سنتز روغن به ویژه محصولات روغنی
- باعث بالا رفتن مقاومت گیاه در برابر سرما و گرما
- مشارکت در متابولیسم ازت
- فعال سازی آنزیم‌ها
علائم کمبود گوگرد در تغذیه گیاهان
گوگرد عنصری غیر متحرک است و لذا علائم کمبود آن ابتدا در برگ‌های جوان مشاهده می‌شود. علائم کمبود این عنصر در گیاهان مختلف متفاوت است. این علائم معمولاً با افزایش شدت کمبود گسترش می‌یابد و موجب کاهش رشد گیاه شده، برگ‌ها کوتاه، نازک، باریک و پیچیده و می‌گردند و رگبرگ‌ها زرد می‌شوند. در کمبود گوگرد، زرد شدن به صورت یکنواخت در سرتاسر گیاه حتی در برگ‌های جوان اتفاق می‌افتد. برگ‌ها ریز شده و تعدادشان کم می‌شود. کمیت و کیفیت محصول هم کاهش می‌یابد. علائم کمبود گوگرد مانند کمبود ازت است. با این تفاوت که علائم کمبود گوگرد ابتدا در برگ‌های جوان تر نمایان می‌شود و با استفاده از ازت نیز برطرف نخواهد شد.
رفع کمبود گوگرد در گیاه
کودهای دارای گوگرد که برای رفع کمبود این عنصر استفاده می‌شوند شامل کودهای حاوی عنصر گوگرد، کودهای حاوی سولفات، کودهای مایع گوگردی و کودهای حاوی سولفات و گوگرد هستند.
برای تشخیص کمبود عناصر در تغذیه گیاه از روی برگ، به این لینک مراجعه کنید.
آهن و نقش آن در گیاه
- مشارکت در سنتز پروتئین‌ها
- انجام فرایند فتوسنتز، تولید و سنتز کلروفیل
- مشارکت در ساختار کلروپلاست
- مشارکت در فرایند تنفس
- کمک به حرکت اکسیژن در سیستم‌های گیاهی
- مشارکت در عملکرد بسیاری از آنزیم‌ها مانند آنزیم سیتوکروم
- کمک به تثبیت نیتروژن
- ضروری برای فرایندهای اکسید و احیا
علائم کمبود آهن در تغذیه گیاهان
رشد گیاه دارای کمبود عنصر آهن کم می‌شود و برگ‌ها ریزش پیدا می‌کنند. بین رگبرگ‌های گیاهان کلروز و زرد رنگ می‌شود. زمانی که کمبود آهن شدید باشد حاشیه برگ‌ها دارای سوختگی می‌شود، میوه‌ها نمی‌رسند و کمیت و کیفیت محصول کاهش پیدا می‌کند.
رفع کمبود آهن در گیاه
سولفات آهن، نیترات آهن و کلات آهن برای رفع کمبود عنصر آهن در گیاه استفاده می‌شود. همچنین کودهای ریز مغذی حاوی آهن هم به صورتی محلول‌پاشی مصرف می‌شوند.
برای تشخیص کمبود عناصر در تغذیه گیاه از روی برگ، به این لینک مراجعه کنید.
روی و نقش آن در گیاه
- تولید هورمون اکسین و بهبود رشد گیاه
- مشارکت در ساختار اغلب سیستم‌های آنزیمی گیاه به عنوان کاتالیزور فعال کننده
- مؤثر در تخریب و ساخته شدن پروتئین‌ها
- فعال‌کننده بعضی هورمون‌های گیاهی مثل ایندول استیک اسید
- جزء اصلی در ساختار پروتئین‌ها
- مشارکت در سنتز کلروفیل
علائم کمبود روی در تغذیه گیاهان
در گیاه دارای کمبود عنصر روی فاصله میان گره‌ها کم شده و در اصطلاح رزت یا بوته‌ای شدن برگ‌های کوچک در نوک گیاه می اتفاق می‌افتد. برگ‌ها پیش از موعد ریزش می‌کنند. ریشه گیاه دارای کمبود روی سیاه شده و نکروز می‌شود. نواحی سبز کمرنگ، زرد یا سفید بین رگبرگ‌ها بخصوص در برگ‌های مسن ایجاد می‌شود. در برخی گیاهان ساقه کوتاه شده و برگ‌ها بد شکل می‌شوند میوه‌ها ریز شده و یا تشکیل نمی‌شوند.
رفع کمبود روی در گیاه
جهت رفع کمبود روی در گیاه از سولفات روی، کلات روی و کودهای محلول پاشی حاوی عنصر روی استفاده می‌شود.
برای تشخیص کمبود عناصر در تغذیه گیاه از روی برگ، به این لینک مراجعه کنید.
بور و نقش آن در گیاه
- فعالیت‌های تولید مثلی
- نقش ویژه و مهم در گرده افشانی
- تولید و نگهداری دیواره سلولی
- ترمیم و شکل‌گیری بافت‌های آوندی
- جابه‌جایی ساکارز و انرژی به قسمت‌های در حال رشد
- انتقال کلسیم در گیاه
- تنظیم نمودن نسبت کلسیم به پتاسیم
علائم کمبود بور در تغذیه گیاهان
علائم کمبود بور در گیاهان مختلف متفاوت است و ابتدا در برگ‌های جوان و در حال رشد دیده می‌شود. برگ‌های جوان نازک و بی رنگ می‌شوند. برگ‌ها و ساقه‌های جوان شکننده و حساس شده و به راحتی می‌شکنند. برگ‌ها پیچ می‌خورند و به طرف پایین خم می‌شوند. زمانی که کبود بور شدید باشد حتی ممکن است بافت‌های جوان نکروز شوند. ریشه‌ها آسیب می‌بینند و کوتاه می‌شوند و در شرایط کمبود شدید حتی امکان دارد ریشه‌ها سیاه شده و از بین بروند.
رفع کمبود بور در گیاه
عنصر بور را در تمام مدت رشد می‌توان به صورت محلول پاشی یا خاکی استفاده نمود. اسید بوریک و کود مایع بور در زمان مورد نیاز برای گیاهان مختلف می‌تواند استفاده شود. کودهای محلول پاشی ریزمغذی‌ها هم حاوی بور هستند و می‌توانند برای رفع کمبود بور استفاده شوند.
برای تشخیص کمبود عناصر در تغذیه گیاه از روی برگ، به این لینک مراجعه کنید.
منگنز و نقش آن در گیاه
- نقش مهم و اساسی در فعالیت‌های متابولیکی گیاه
- فتوسنتز و انجام تنفس
- متابولیسم کربوهیدرات‌ها
- مشارکت در فعالیت بعضی آنزیم‌ها
- مشارکت در متابولیسم پروتئین‌ها
- احیای نیترات
- فعال‌کننده آنزیم‌های نیتریت ردوکتاز در متابولیسم ازت
علائم کمبود منگنز در تغذیه گیاهان
علائم کمبود منگنز ابتدا در برگ‌های جوان مشاهده می‌شود و حاشیه برگ‌ها حالت سوختگی پیدا می‌کنند. برگ‌ها ریز و کوچک می‌شوند و بین رگبرگ‌های برگ‌ها به حالت زرد رنگ و کلروز درمی‌آید و حتی امکان دارد در شرایط کمبود شدید منگنز بین رگبرگ‌ها قهوه‌ای و نکروز شود.
رفع کمبود منگنز در گیاه
در زمستان به صورت چال کود و یا در طول فصل رشد از کودهای سولفات منگنز به صورت خاکی استفاده می‌شود همچنین کودهای محلول‌پاشی حاوی منگنز جهت رفع کمبود این عنصر کاربرد دارند. باید توجه داشت میزان زیاد منگنز باعث مسمومیت گیاه می‌شود.
برای تشخیص کمبود عناصر در تغذیه گیاه از روی برگ، به این لینک مراجعه کنید.
مس و نقش آن در گیاه
- ترکیب کلروفیل
- مشارکت در فعالیت‌های آنزیمی
- مؤثر در رنگ گرفتن میوه‌ها
- مشارکت بعضی آنزیم‌های سنتز لیگنین
- مؤثر در سیستم آنزیم‌های اکسیداز
- ضروری برای تنفس گیاهی
- مشارکت در متابولیسم پروتئین‌ها و کربوهیدرات‌ها
- تقویت عطر و طعم و رنگ در سبزیجات
علائم کمبود مس در تغذیه گیاهان
عنصر مس در گیاه متحرک نیست و بنابراین کمبود آن ابتدا در برگ‌های جوان مشاهده می‌شود. علائم کمبود مس در گیاهان مختلف متفاوت است؛ اما اغلب به صورت آب سوخته شدن و سپس نکروز شدن و ریزش برگ‌های جوان انتهایی خود را نشان می‌دهد. برگ‌ها در بسیاری از گیاهان در اثر کمبود مس، شادابی خود را از دست می‌دهند. برگ‌ها به رنگ سبز تیره با لکه‌های زرد رنگ درمی‌آیند. فاصله بین رگبرگ‌ها در برگ‌های جوان زرد رنگ و کلروز شده و لکه‌های قهوه‌ای رنگ و نکروز شده در میان آن‌ها دیده می‌شود. برگ‌های جوان ریز می‌شوند. مریستم انتهایی از بین می‌رود. رشد شاخه‌های جانبی کم شده و رنگ گل‌ها اغلب روشن‌تر از حالت معمول می‌شود.
رفع کمبود مس در گیاه
برای برطرف کردن کمبود مس در گیاه می‌توان از سولفات مس به صورت خاکی یا محلول پاشی استفاده نمود. اغلب قارچ‌کش‌ها دارای عنصر مس هستند. کلات مس و اکسید مس هم از انواع دیگر کودهای حاوی مس هستند.
برای تشخیص کمبود عناصر در تغذیه گیاه از روی برگ، به این لینک مراجعه کنید.
در نرم‌افزار جریب، مشاهدات خود در باغات در زمینه‌ی کمبود عناصر را با تصویر ثبت کنید، از کارشناسان به صورت آنلاین برای مقابله با بیماری‌های درختان و محصولات خود کمک بگیرید و فعالیت‌های کوددهی و محلول‌پاشی را ثبت کنید.
با جریب، کنترل باغ در دستان شماست!
مکانیسم جذب عناصر توسط گیاه
جابه‌جایی یون‌ها و مولکول‌ها از میان سلول‌های مختلف یک سیستم زیستی را انتقال می‌گویند و دو نوع است:
- انتقال فعال (Active Transport)
- انتقال غیرفعال (Passive Transport)
پروتئین‌های غشایی و نقش آن‌ها در انتقال عناصر
در مکانیسم تغذیه گیاه، ناقل‌ها یا پروتئین‌های انتقال‌دهنده درون غشاء بیشتر مسئولیت نقل و انتقال یون‌ها و متابولیت‌ها از خلال غشاء سلولی و یا غشاء اندامک‌های داخل سلولی را بر عهده دارند. این پروتئین‌های انتقال‌دهنده یا ناقل را می‌توان از نظر ساختمان، خصوصیات بیوشیمیایی، عملکرد و نوع موادی که توسط آن‌ها انتقال می‌یابد به سه دسته تقسیم کرد:
- پمپ‌ها
- کانال‌ها
- حامل‌ها
پمپ‌ها
پمپ‌ها ATPaseهایی هستند که انرژی حاصل از هیدرولیز ATP را برای انتقال و حرکت پروتئین‌ها از عرض غشاء، برخلاف شیب غلظت پتانسیل شیمیایی یا الکتریکی، مورد مصرف قرار می‌دهند. این نوع حرکت یون‌ها، انتقال فعال نام دارد و انرژی مصرف می‌کند. جذب کلسیم از طریق پمپ ATP-Ca2+ ase با مصرف انرژی انجام می‌گیرد.
انرژی لازم برای این عمل را نیز از هیدرولیز ATP به ADP و Pi به دست می‌آورد.
حرکت یون‌ها در جهت یک شیب صعودی است. به‌عنوان مثال:
در مورد جذب و انتقال پتاسیم می‌توان گفت تحت شرایط طبیعی غلظت پتاسیم در محلول خاک اغلب کمتر از 100 میکرومولار است و غلظت درون سلولی آن حدود 100 میکرومولار است. همچنین احتیاجات گیاه که از کاتیون‌های پتاسیم تأمین می‌شود، از تفکیک یونی کلرید پتاسیم به وجود می‌آید. جذب پتاسیم از طریق دو سیستم انتقال یا تمایل‌های متفاوت نسبت به K+ انجام می‌گیرد. دو نوع سیستم انتقال برای جذب پتاسیم داریم که شامل:
الف) سیستم انتقال یا تمایل کم Low Affinity Transport System (LATS)
ب) سیستم انتقال یا تمایل زیاد High Affinity Transport System (HATS)
جذب نیتروژن اکثر اوقات به‌صورت نیترات از خاک انجام می‌شود. اما گاهی به شکل آمونیوم نیز صورت می‌گیرد. تجمع نیترات در گیاهان بر خلاف شیب غلظت بوده و از ورود آنیون‌ها به داخل سلول نیز به‌واسطه پتانسیل منفی سمت داخلی غشاء جلوگیری می‌شود؛ بنابراین انتقال نیترات نیازمند انرژی است و فعالانه انجام می‌شود. در گیاه نیترات احیاء و تثبیت می‌شود و بنا به نوع گونه تثبیت احیایی ازت در ریشه گیاه و یا اغلب در بخش‌های هوایی گیاه انجام می‌شود. نیترات نیز مشابه با K+ از طریق دو سیستم متفاوت منتقل می‌شود. سیستم HATS اساساً فعال است، اما سیستم LATS با رشد در غلظت‌های بالای نیترات القاء می‌شود؛ بنابراین هر دو انتقال احتمالاً به‌وسیله حامل‌ها به‌صورت سیستم‌های سیم پورتی (پروتون – نیترات) امکان‌پذیر می‌شود.
کانال‌های یونی
در جهت شیب الکتروشیمیایی کانال‌های یونی عبور یون‌های ویژه و یا آب صورت می‌گیرد و به آن انتشار تسهیل‌شده می‌گویند. کانال‌ها یا مجاری درون غشایی، به‌عنوان منافذ انتخابی عمل نموده و اندازه مجرای درون کانال و بار الکتریکی سطح داخلی آن، تعیین‌کننده نوع ماده‌ای است که می‌توانند از درون کانال عبور کند. کانال‌ها فقط آب یون‌ها را جابه‌جا می‌کنند. میزان انتقال یک کانال، از پمپ‌ها و حامل‌ها بسیار بیشتر است.
خصوصیات کانال‌های یونی:
- مکانیسم هدایت یون در کانال (انتخابی بودن یون‌ها)
- حساسیت متفاوت کانال‌ها نسبت به برخی ترکیبات شیمیایی
- انتخابی بودن حرکت بودن
کانال‌های انتخابی یون پتاسیم (K+) در سلول‌های کورتکس ریشه، یک مسیر عمده برای ورود یون‌های سدیم (Na+) به داخل ریشه محسوب می‌شوند. همچنین می‌توان ورود برخی یون‌های فلزات سنگین از طریق کانال‌های Ca2+ را ذکر کرد. اگر یک کانال بسیار اختصاصی عمل نماید، ممکن است مدت‌ها بسته و غیرفعال بماند.
حامل‌ها
در مکانیسم تغذیه گیاه، حامل‌ها، مانند پمپ‌ها یک دسته دیگر از پروتئین‌های غشاء هستند که عمل انتقال بسیار از مواد را در عرض غشاء بر عهده دارند. حامل‌ها سبب انتقال برخی مواد ضروری و مهم نظیر قندها و یون‌ها می‌شوند و انتشار از نوع تسهیل شده است. نرخ انتقال توسط یک حامل، از نرخ انتقال توسط یک کانال کمتر است.
حامل‌ها به سه گروه عمده تقسیم‌بندی می‌شوند.
انتقال یک‌طرفه (Uniport)
انتقال همراه (Symport)
انتقال دوطرفه (Antiport)
انتقال یک‌طرفه (Uniport): در این انتقال پروتئین‌های حامل فقط قادرند حرکت یک مولکول یا یون را در جهت شیب غلظت یا شیب الکتریکی انجام دهند، انتقال یک‌طرفه معمولاً خیلی اختصاصی عمل می‌کند.
حرکت گلوکز در خلاف جهت شیب گلوکز به درون سلول می‌تواند به‌واسطه حرکت رو به پایین یون H+ از طریق یک پروتئین حامل انجام شود. این عمل انتقال همراه (Cotransport) نام دارد و دو نوع دارد:
اگر هر دو ماده منتقل شده، جهت حرکتشان در یک مسیر باشد، حرکت از نوع سیمپورت Symport است.
اگر هر دو ماده منتقل شده جهت حرکتشان در یک مسیر نباشد و بر خلاف هم باشند، انتقال از نوع آنتی‌پورت Antiport است. عمل آنتی‌پورترهای پروتون، واکوئل‌های گیاهی را قادر به تجمع متابولیت‌ها و یون‌های ضروری می‌سازد.
یون‌های Na+, Cd+, Mg2+, Ca2+ درون سلول واکوئل از طریق آنتی پورتر H+ راه می‌یابند. عمل انتقال قندها و اسیدهای آمینه از طریق سیمپورت امکان‌پذیر است. ورود آنیون‌های معدنی Cl- و NO3- به سلول نیز از طریق حرکت سیمپورتی آن‌ها با پروتون‌ها انجام می‌شود.
یون پتاسیم در غلظت‌های پایین می‌تواند به روش سیمپورتی به همراه H+ و یا Na+ جابه‌جا شود؛ اما در غلظت‌های بالا، از طریق انتشار ساده و از مسیر کانال انتقال می‌یابد. ساکاروز از سلول‌های مزوفیل وارد سلول‌های همراه آبکش بر خلاف شیب غلظت به همراه H+ که در جهت شیب به‌صورت سیمپورتی می‌شود.
کار با نرم‌افزار جریب را رایگان شروع کنید!
ثبت‌نام در اپلیکیشن جریب رایگان است. جریب محدودیتی روی سطح زیر کشت و تعداد باغ ندارد.
