کمبود پتاسیم، کلسیم، منیزیم، کلر، روی و سدیم

این گروه شامل برخی از شناخته‌شده‌ترین عناصر معدنی است. پتاسیم، کلسیم و منیزیم از درشت مغذی‌ها و کلر، روی و سدیم از ریزمغذی‌های این گروه هستند. این عناصر ممکن است در قالب یون‌های موجود در سیتوسول یا واکوئل‌ها یافت شوند و به‌شکل الکتروستاتیک یا در قالب لیگاندهایی با ترکیبات کربن‌دار بزرگ‌تر ترکیب شوند.

نقش پتاسیم و علائم کمبود آن

پتاسیم که در قالب کاتیون k+ در گیاهان وجود دارد، نقش مهمی در تنظیم پتانسیل اسمزی سلول‌های گیاهی بازی می‌کند.

اولین علامت قابل‌مشاهده کمبود پتاسیم کلروز لکه‌ای یا حاشیه‌ای است که بعد از آن ابتدا به نکروزه نوک برگ‌ها و سپس حاشیه‌ها و بین رگبرگ‌ها منجر می‌شود. در بسیاری از تک‌لپه‌ای‌ها، ممکن است زخم‌های نکروزه در ابتدا در نوک برگ‌ها و حاشیه‌ها تشکیل شوند و پس از آن به‌طرف قاعده برگ پیشروی کنند. ازآنجاکه پتاسیم می‌تواند به برگ‌های جوان‌تر انتقال یابد، این علائم در ابتدا روی برگ‌های بالغ‌تر به سمت قاعده گیاه ظاهر می‌شوند.

همچنین ممکن است برگ‌ها لوله‌ای یا دچار پیچ خوردگی شوند. ممکن است ساقه‌های گیاهان رویارو با کمبود پتاسیم باریک و ضعیف باشند و نواحی میان گره‌ای کوتاه غیرمعمولی داشته باشند. در ذرت دچار کمبود پتاسیم ممکن است ریشه‌ها نسبت به قارچ پوسیدگی ریشه حساس‌تر شود و این حساسیت و اثرات آن روی ساقه، به افزایش تمایل گیاه به ورس (خوابیدن روی زمین) منجر شود.

نقش کلسیم و علائم کمبود آن

یون‌های کلسیم دو نقش متمایز در گیاهان دارند:

1. یک نقش ساختمانی / آپو پلاستی که به‌موجب آن به گروه‌های اسیدی لیپیدهای غشایی متصل شده و با پکتین‌ها به‌ویژه در تیغه میانی جداکننده سلول‌های به‌تازگی تقسیم شده پیوند کووالانسی می‌دهد.
2. نقش سیگنال دهی که به‌موجب آن کلسیم به‌عنوان پیامبر ثانویه‌ای عمل می‌کند که موجب آغازش پاسخ‌های گیاه به عوامل محرک محیطی می‌شود.

کلسیم در کارکردی که به‌عنوان پیام‌بر ثانویه دارد، ممکن است به کالمودولین (پروتئینی که در سیتویول سلول‌های گیاهی یافت می‌شود) بچسبد. سپس کمپلکس کالمودولین به انواع مختلف پروتئین‌ها از جمله کینازها، فسفاتازها، پروتئین‌های سیگنالی پیام‌رسان ثانویه و پروتئین‌های اسکلت سلولی متصل می‌شود و به‌این‌ترتیب تعدادی از فرایندهای سلولی از کنترل نسخه‌برداری و حیات سلولی تا آزادسازی سیگنال‌های شیمیایی را تنظیم می‌کند.

علائم مشخصه کمبود کلسیم شامل نکروزه شدن نواحی مریستمی جوان نظیر نوک ریشه‌ها یا برگ‌های جوان است، یعنی جایی که تقسیم سلول و تشکیل دیواره سلولی در سریع‌ترین وضعیت قرار دارد.

نکروزه شدن در گیاهان کند رشد ممکن است تا یک کلروز عمومی و قلابی شدن روبه پایین برگ‌های جوان پیشرفت کند. همچنین ممکن است برگ‌های جوان بدشکل ظاهر شوند.

ممکن است سیستم ریشه‌ای یک گیاه رویارو با کمبود کلسیم، قلوه‌ای، کوتاه و به‌شدت منشعب باشد. کوتولگی شدید براثر کمبود کلسیم نیز ممکن است درصورتی‌که نواحی مریستمی گیاه قبل از بلوغ بمیرند اتفاق بیفتد.

نقش منیزیم و علائم کمبود آن

یون منیزیم در سلول‌های گیاهی نقش ویژه‌ای در فعال‌سازی آنزیم‌های دخیل در تنفس، فتوسنتز و ساخت DNA و RNA دارند. همچنین منیزیم بخشی از ساختمان حلقوی مولکول کلروفیل است.

یک علامت مشخصه کمبود منیزیم، کلروز بین رگبرگ‌های برگی است که ابتدا در برگ‌های پیرتر رخ می‌دهد که علت آن تحرک زیاد این کاتیون است. این الگو کلروز به این دلیل رخ می‌دهد که کلروفیل دستجات آوندی برای مدت‌زمان طولانی‌تری در مقایسه با سلول‌های بین دستجات تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد.

در صورت گستردگی کمبود، احتمال دارد برگ‌ها زرد یا سفید شوند. ممکن است نشانه دیگر کمبود منیزیم و پیری ریزش پیش از بلوغ برگ‌ها باشد.

نقش کلر و علائم کمبود آن

عنصر کلر در گیاهان در قالب یون کلراید یافت می‌شود. این عنصر برای واکنش تجزیه آب در فتوسنتز که به‌واسطه آن اکسیژن تولید می‌شود موردنیاز است. علاوه بر این ممکن است کلر برای تقسیم سلولی در برگ‌ها و ریشه‌ها ضروری باشد.

گیاهانی که با کمبود کلر روبرو هستند دچار پژمردگی نوک برگ‌ها و متعاقب آن کلروزه شدن عمومی برگ‌ها می‌شوند. همچنین ممکن است برگ‌ها کاهش رشد نشان دهند.

در نهایت ممکن است برگ‌ها به رنگ شبه برنزی در آیند. ریشه‌های گیاهان رویارو با کلر ممکن است از رشد بازماند و در نزدیکی نواحی راسی ریشه ضخیم شده باشند.

یون‌های کلر به شدت محلول هستند و عموماً در خاک‌ها قابل‌دسترس هستند، زیرا کلر آب دریا از طریق باد به اتمسفر وارد شده و سپس از طریق باران به خاک بازمی‌گردد؛ بنابراین کمبود کلر به‌ندرت فقط در گیاهان رشدیافته در زیستگاه‌های طبیعی یا کشاورزی، مشاهده می‌شود.

اغلب گیاهان کلر را در غلظتی بالاتر از آنچه برای کارکرد معمول خود نیاز دارند جذب می‌کنند.

نقش روی و علائم کمبود آن

تعدادی از آنزیم‌ها برای فعالیت خود به یون‌های روی نیاز دارند و ممکن است این عنصر برای بیوسنتز کلروفیل در برخی از گیاهان هم ضروری باشد. کمبود روی با کاهش رشد بین گره‌ای به گیاهان با رشد روزت منجر می‌شود که در آنها برگ به شکل شعاعی در سطح و یا نزدیک به سطح زمین قرار می‌گیرند.

ممکن است برگ‌ها کوچک و بدشکل هم باشند، و در حاشیه آنها ظاهر چین‌خورده پیدا کند. ممکن است این علائم پیامد ازدست‌دادن ظرفیت تولید کافی اکسین ایندول استیک اسید باشد.

در برخی گونه‌ها ممکن است کلروز بین رگ برگی را در برگ‌های پیرتر نشان دهند و سپس نقاط نکروزه سفید گسترش یابند. ممکن است این کلروزه شدن بیانی از نیاز به روی برای سنتز کلروفیل باشد.

نقش سدیم و علائم کمبود آن

ممکن است گیاهانی که از مسیرهای ثبت کربن و سازوکار اسید کراسولاسه بهره می‌برند به یون‌های سدیم نیاز داشته‌باشند.

در این گیاهان یون سدیم برای بازسازی فسفواینول پیرووات یعنی ماده لازم برای کربوکسیلاسیون اولیه در مسیرهای C4 و CAM حیاطی به نظر می‌رسد.

در شرایط کمبود سدیم، این گیاهان علائم کلروزه شدن نشان می‌دهند و حتی در تشکیل گل ناکام می‌مانند. برخی از گونه‌های C4 نیز از قرارگرفتن در معرض غلظت سدیم پایین سود می‌برند.

یون‌های سدیم از طریق افزایش گسترش سلول، رشد را تحریک می‌کنند و می‌توانند جایگزینی برای پتاسیم به‌عنوان یک ماده فعال اسمزی شوند.

منابع

• کتاب کشت هیدروپونیک تالیف دکتر هاروارد رِش
• http://www.grainsa.co.za/most-common-nutrient-deficiency-symptoms-in-maize
• http://www.handyman.net.au/treat-nutrient-deficiencies-plants
• http://www.saferbrand.com/hydro/cures-plant-nutrient-deficiencies