نیتروژن در گیاه

 

نيتروژن (N)

نیتروژن یکی از عناصر ضروری برای گیاه است، به همین دلیل نیز باید به مقدار این عنصر در گیاه توجه ویژه ای داشت.

مقدار نيتروژن در گياهان

ميزان نيتروژن برگ براي گياهان دارای نیتروژن کافی ،  حداقل از۲ تا حداکثر ۵ درصد وزن خشک متفاوت است.

میزان حد مطلوب در برگ یا گیاه با توجه به گونه گیاهی متفاوت خواهد بود.

بطور كلي، بالاتري ميزان N در گیاهان به صورت درصدی از وزن خشک، در طی مراحل اولیه رشد می باشد

و پس از ان با افزایش سن کاهش می یابد.

 کار کرد نیتروژن N

نیتروژن جزء اصلی آمینو اسیدها و پروتئین ها است که نقش اساسی در رشد و نمو گیاه بازی می کند.

احتمالا نیتروژن تاثیر بیشتری روی رشد گیاه نسبت به اغلب عناصر ضروری دیگر دارد،

زیرا این عنصر از محدوده کمبود تا سطح بیشبود به طور قابل توجه بر روی رشد، عملکرد و کیفیت میوه تأثیر می گذارد.

علائم کمبود نیتروژن N

شکل کمبود نیتروژن به صورت کاسته شدن رنگ سبز طبیعی پدیدار می شود.

از آنجایی که نیتروژن عنصر متحرکی در گیاه است،

نشانه های کمبود نیتروژن ، ابتدا در برگ های پیر ظاهر می شود

و این برگ ها به رنگ سبز روشن تبدیل می شود. هنگامی که کمبود تشدید شود، این برگها به زردی گرایبده، سرانجام می میرند.

کمبود نیتروژن باعث تغییر مورفوژنتیکی در گیاه شده، رشد را کاهش داده، شروع گلدهی را تسریع نموده

و باهت تسریع در تکمیل چرخه زندگی گياه می شود.

یک گیاه در معرض کمبود نیتروژن بیشتر منابع قابل استفاده را به فعالیت های فیزیولوژیکی ریشه اختصاص خواهد داد

. علائم کمبود ممکن است به سرعت توسعه یابد اما با همان سرعت نیز با افزودن مقداری نيتروژن به شکل قابل استفاده

به بستر کشت و با غلظت کافي، برای رشد ونمو طبیعی گياه تصحیح و از سر گرفته می شود.

دوره های ناكافي N ممکن است اثر قابل ملاحظه ای بر رشد، ظاهر و در نهایت عملکرد داشته باشد.

چنانچه این کمبود به ویژه طی مراحل بحرانی رشد روی دهد تأثیرش بر گیاه شدید است.

بهترین راه تشخیص کمبود از طریق آنالیز گياهي برای کل نيتروژن آزمون های بافت برای NO و اخیرا از طریق اندازه گیری

با کلروفیلی متر می باشد.علائم کمبود گوگود می تواند شبيه علائم کمبود نيتروژن باشد، گرچه علايم کمبود گوگرد روی

كل گياه نمایان می شود.

در حالی که علائم کمبود نیتروژن ابتدا در بافت های مسن تر ظاهر شده و

با توسعه کمبود در کل گیاه مشاهده مي شود استفاده از آنالیز باعث تشخیص دقيق کمبود می شود

علالم بيشبود

به همان اندازه كه كمبود نيتروژن خطرناك است بيشبود آن هم به خصوص برای محصولات ميوه دارخطرناک می باشد.

بیشبود نیتروژن باعث تولید گیاهان ترد و آبدار با برگ هایی به رنگ سبز تیره می شود ،

چنین گیاهانی نسبت به بیماری، حمله حشرات و تغییرات شرایط محیطی حساسیت بالایی دارند.

زیادی N در محصولات ميوه دار نه تنها سبب اختلال در تشکیل گل ها و نمو میوه می شود،

بلکه کيفيت میوه را نیز کاهش می دهد. چنانچه میزان نیتروژن گیاه در حالت مازاد باشد، غیرممکن است که

کیفیت میوه را بتوان با تنظیم غلظت عناصر مرتبط با کيفیت میوه (به طور عمده پتاسیم و بُر) برطرف نمود.

اغلب بيشبود N بیشتر از کمبود آن آسيب دائمی به گياه می زند.

شکل های مصرف نیتروژن

در اغلب سیستم های کشت بدون خاک، کنترل مناسب نیتروژن با هر دو عامل غلظت و شكل عنصر در

محلول غذایی مرتبط است. اغلب فرمول های محلول غذایی مستلزم ایجاد تعادل بین دو شکل يونی

نیتروژن، NO و NH هستند که در نتیجه آن درجاتی از کنترل pH را فراهم می کنند اگر N0 تنها شکل نیتروژن

در محلول غذایی باشد جذب آن باعث افزایش pH بستر می شود.

چنانچه ,NH تنها منبع نیتروژن باشد برعکس آن رخ می دهد، گرچه برخی موارد استثنا با توجه به شرایط محيطی

و گونه های گیاهی وجود دارد در کل در یک محیط اسیدی NO راحت تر جذب شده،

در حالی که NH در PH های بالاتر بهتر جذب می شود.

در ۶۸ =ph هر دو نوع يون به طور مساوی قابل جذب است. حفظ و نگهداری تعادل بین این

دو شکل در محلول غذایی می تواند تا حدی pH را تنظیم کند،

گرچه برخی میدانند که این وسیله کنترل pH هميشه موثر نیست

آمونیوم در برابر نیترات

تجربه نشان میدهد که در صد یونهای NH در محلول غذایی نباید

بیشتر از ۵۰% مجموع غلظت نیتروژن باشد؛

بهترین نسبت یونی ۷۵ درصد “NO و ۲۵ درصد ,NH است. چنانچه NH منبع اصلی

نیتروژن در محلول غذایی باشد، می تواند سبب سمیت ,NH شود، با این حال، مقداری ,NH می تواند مطلوب باشد.

همان طوری که آزمایش ها نشان میدهد درصدی از “NH در محلول غذایی، جذب NOرا تحریک میکند.

مشخص است که استفاده از N به شکل آمونیوم به میزان ۵% N كل در سيستم محلول غذایی جاری کفایت مینماید.

برای سیستم های با محلول غذایی ساکن که توسط پمپ هوادهي می شوند به درصد بالاتری از آمونیوم نیاز خواهد بود؛

در این سیستم ها ۲۵% از کل N بايستي به صورت آمونیوم باشد تا اثر تحریک کنندگی مشابهی بر جذب نیترات داشته باشد.

با توجه به گونه های گیاهی، مرحله رشد گیاه، میزان جاری بودن محلول و دیگر عوامل، در صد آمونیوم به نیتراث تغیير میکند.

اگر يون NHمنبع اصلی نیتروژن در محلول غذایی باشد، برای مثال تاثير آن بر رشد گیاه گوجه فرنگی، به طور معنی داری

می تواند به سطح شدت نور بستگی داشته باشند. در شدت نور پایین تاثیر غیر معنی دار است،

در حالی که در شدت نور بالا رشد گیاه به اندازه یک سوم کاهش می یابد. علائم ان لوله شدن برگ،

پژمردگی و کلروز بین آوندی در برگ های مسن است

عامل دیگر که به صورت قابل ملاحظه ای در زمان انتخاب صحیح نسبت يون ,NH وNOدر محلول غذایی نیاز است،

گونه گیاه می باشد، گیاهان میوه دار مثل گوجه فرنگی و فلفل، به +NH محلول غذایی به طور ویژه حساس هستند،

زمانی که ,NH در محلول غذایی طی شروع گل و میوه دهی موجود باشد، عملکرد میوه پایین می آید و به احتمال

زیاد اختلال فیزیولوژیکی در میوه به نام ” پوسیدگی گلگاه(BER)رخ می دهد، بنابراین می توان NH را در محلول غذایی

در مراحل ابتدایی دوره رشد رویشی جای داد اما پس از آن با شروع گلدهی تا اتمام چرخه رشد بایستی حذف شود.

مسمومیت آمونیومی

در صورتی که آمونيوم منبع اصلی نیتروژن گیاه باشد می تواند سمی بوده و باعث رشد و نمو آهسته گیاه شود

زخم هایی بر روی ساقه و برگها گسترش خواهد یافت و برگها فنجانی خواهند شد.

بافت های آوندی ممکن است دچار تخریب شوند NH در کارایی کلسيم دخالت می کند؛

کلسيم برای حفظ یکپارچگی دیواره سلولی مورد نیاز است و در نتیجه گیاه

در روزهایی با تقاضای بالای اتمسفر پژمرده خواهد شد.

مسمومیت آمونیومی ممکن است سرانجام به مرگ گیاه منجر شود. چنانچه ساقه گیاه مبتلا درست از بالای

خط ریشه قطع شود، معمولا یک حلقه تیره از بافت های آوندی فاسد به خوبی قابل مشاهده است.

برخی از بیماری ها علائمی مشابه تولید می کنند. بنابراین بررسی دقیق و انجام آزمایش برای تعیین اینکه آیا

وجود یک عامل بیماریزا يا در واقع سميت NH4 سبب از بین رفتن بافت ها میشود، ممکن است مورد نیاز باشد

تاثیر نیتروژن بر ريشه و جذب عناصر

واضح است که غلظت نیتروژن در محلول غذایی می تواند بر ماهیت رشد

ریشه تاثیر بگذارد . زمانی که غلظت NO افزایش یابد تعداد و کشیدگی ریشه های موئین کاهش می یابد. غلظت عناصر اصلی

دیگر Ca K P و Mg تأثیر مشابهی ندارد. حتی تغیير در میزانNH محلول غذایی تأثیری در ریشه های موئین ندارد.

با این حال ، ریشه هایی که در معرض غلظت بالای NH قرار میگیرد

با محلول غذایی که منبع اصلی نیتروژن آن NH است

در ظاهر درشت و همراه با انشعاب کم با ساختار ریشه ای ظریف خواهد شد.

غلظت در یک محلول غذایی در اغلب فرمول ها غلظت كل نيتروژن در محلول غذایی را در گستره ای

بین ۱۰۰ تا (ppm) 200mg/L در میباشد و

چنانچه , NH  در فرمول غذایی وجود داشته باشد نسبت

یون های NO به NH بایستی در حدود سه یا چهار به یک باشد.

کنترل غلظت نیتروژن N

در دستورالعمل ها غالبا غلظت کل نیتروژن در محلول غذایی برای شروع در سطحی پایین ، کمتر از ( 100mg/L(ppm

مد نظر است که پس از آن و همزمان با رشد محصول به سمت بلوغ، مقدار آن افزایش میابد.

این یک رویه رایج در مورد محصولات میوه دار است، زمانی که کنترل ذخیره نیتروژن طوری تنظیم شود که

رشد رویشی بیش از حد به حداقل برسد القای میوه دهي و نمو آن افزایش می یابد.

از آنجایی که نیتروژن یک عنصر ضروری، کلیدی و تأثیر گذار بر رشد گیاه و کیفیت میوه است، کنترل دقیق عرضه آن برای

گیاه بسیار مهم است. در سیستم های کشت بدون خاک، موفقیت یا شکست به نحوه چشمگیری به مدیریت خوب این

عنصر بستگی دارد. به طور کلی، به جای تنظیم عرضه N از طریق بررسی دقیق محتوای N به روش آنالیزهای گیاهی،

تمایل آن است تا نیتروژن به مقدار زیادی برای کل مراحل رشد گیاه فراهم باشد ترکیبات شیمیایی برای محلول غذایی

منابع متداول برای نیتروژن- نیتراته (NO3_N) نیترات کلسیم،

Ca(NO3)4H2O

، نیترات پتاسیمKNo و نیتریک اسید، 3HNO، برای هر دو يون +NH و NO نیترات آمونیوم ، NHNO و برای NH

(NH)HPO م به تنهایی سولفات آمونیوم ، NH )SO )  و آمونیوم مونو يا دي هيدروژن  فسفات

به ترتیب  NH H PO يا (NH4)H2PO4 اوره CoNH۲ به عنوان منبع نیتروژن در فرمول های هیدروپونیک توصیه نمی شود

چون هیدرولیز آن توليد NH4 می کند، که می تواند یک کاتيون نامطلوب در محلول غذایی باشد. مولکول اوره به

صورت مستقیم از طریق ریشه گیاه جذب می شود گرچه حضور آن در گیاه می تواند مطلوب یا نامطلوب باشد.