نقش پتاسیم در گیاهان
پتاسیم در گیاهان یکی از مواد مغذی اصلی مورد نیاز همه محصولات است و به مقدار زیاد به شکل کاتیون K+ در گیاه وجود دارد. نقش مهمی در دستیابی به حداکثر عملکرد اقتصادی، به عنوان بخشی از یک رویکرد متعادل برای تغذیه محصول، و همچنین تاثیرگذاری بر کیفیت محصول دارد.
پتاسیم برای بسیاری از فرآیندهای متابولیک از طریق فعال شدن تعداد زیادی از آنزیم های مورد نیاز برای واکنش های شیمیایی ضروری است. اینها شامل سنتز پروتئین ها و قندهای مورد نیاز برای رشد گیاه است. تنها بخش نسبتا کمی از کل نیاز پتاسیم گیاه برای این مورد نیاز است. اکثریت برای نقش اساسی حفظ محتوای آب سلول های گیاهی مورد نیاز است. در زیر به این نقش ها پرداخته می شود. بسیاری به هم مرتبط هستند.
سنتز پروتئین و استفاده از نیتروژن
سنتز پروتئین تولید پروتئین های مورد نیاز برای رشد گیاه است. نیتروژن یکی دیگر از مواد مغذی است که برای سنتز پروتئین نیز مورد نیاز گیاهان است و در جایی که سطح پتاسیم در گیاه کم است. سنتز پروتئین را می توان با وجود فراوانی نیتروژن موجود کاهش داد. پتاسیم به بهبود جذب نیتروژن از خاک و تبدیل نیتروژن موجود در گیاه به اسیدهای آمینه و در نهایت پروتئین کمک می کند. بنابراین، حفظ سطح کافی پتاسیم برای به حداکثر رساندن استفاده از نیتروژن در گیاه بسیار مهم است.
مانند نیتروژن، پتاسیم به مقدار زیادی توسط اکثر محصولات در طی مراحل رشد سریع در بهار و اوایل تابستان جذب می شود و حداکثر جذب آن به 10 کیلوگرم در هکتار در روز می رسد.
فشار تورگور و مقاومت در برابر اسکان
پتاسیم یک ماده مغذی مهم برای کمک به گیاهان برای مقاومت در برابر اقامت است. این از طریق تأثیر آن بر اسمز و فشار تورگ و با ساخت دیواره سلولی حاصل می شود.
فرآیند اسمز مسئول حرکت آب در داخل گیاه و همچنین جذب آب از خاک توسط ریشه است. این حرکت آب در نتیجه تفاوت در غلظت نمک ها در سلول های گیاهی رخ می دهد که عمدتاً تابعی از پتاسیم به عنوان کاتیون K+ است.
فشار تورگور ناشی از جریان اسمزی آب به داخل سلول‌ها است که باعث متورم شدن آنها می‌شود و به دیواره‌های سلولی فشار وارد می‌کند تا به حفظ ساختاری صلب و عمودی برای گیاهان کمک کند.
پتاسیم همچنین در سنتز سلولز، یکی از اجزای دیواره سلولی نقش دارد. بنابراین برای افزایش ضخامت و استحکام دیواره‌های سلولی منبع کافی پتاسیم مورد نیاز است و در نتیجه احتمال سکونت را کاهش می‌دهد.
نقش پتاسیم در گیاهان
تعادل آب و تحمل به خشکی
گیاهان همچنین برای تنظیم باز و بسته شدن روزنه ها به پتاسیم متکی هستند. این ها روزنه های کوچک روی برگ ها هستند که عمدتاً در قسمت زیرین یافت می شوند و توسط سلول های محافظ احاطه شده اند که باز و بسته شدن آنها را کنترل می کنند. روزنه ها برای اجازه دادن به حرکت دی اکسید کربن به داخل گیاه و همچنین آزاد شدن اکسیژن و از دست دادن بخار آب مهم هستند. این گیاه باز و بسته شدن روزنه ها را از طریق حرکت پتاسیم به داخل یا خارج سلول های نگهبان تنظیم می کند.
هنگامی که منبع آب کوتاه است، سلول ها روزنه ها را می بندند تا از هدر رفتن آب به جو جلوگیری کنند. اگر سطح پتاسیم در گیاه کم باشد. روزنه ها دیر پاسخ می دهند و به سرعت بسته نمی شوند و در نتیجه بخار آب بیهوده از بین می رود. در نتیجه گیاهانی که پتاسیم کافی ندارند بیشتر مستعد خشکسالی هستند.
تحمل یخبندان
پتاسیم باعث افزایش غلظت بالای قند در سلول ها می شود. این افزایش محتوای قند در سلول ها به کاهش نقطه انجماد شیره کمک می کند. به عنوان ضد یخ عمل می کند و در نتیجه تحمل یخ زدگی را بهبود می بخشد. این به ویژه برای سیب زمینی مفید است.
فتوسنتز
اثر فشار تورگ در سلول‌ها بر فتوسنتز تأثیر می‌گذارد. این فرآیند حیاتی برای گیاهان برای تبدیل انرژی خورشید به انرژی شیمیایی، به شکل قند، مورد نیاز برای رشد و در نهایت عملکرد است. این قندها حاوی کربن به دست آمده از دی اکسید کربن جوی هستند که از طریق روزنه وارد گیاه می شود. بنابراین، نقش پتاسیم در تنظیم باز شدن روزنه نیز برای فتوسنتز کارآمد با کنترل حرکت دی اکسید کربن به داخل برگ مهم است. سطوح پایین پتاسیم می تواند منجر به فعالیت ناکارآمد روزنه و کاهش سطح فتوسنتز شود.
سلول های تورژیک و متورم نیز سطح بزرگتری دارند که فتوسنتز آنها را افزایش می دهد. برگهای تحت تنش خشکی تمایل به غلتیدن دارند، سطح سطح را کاهش می دهند و فتوسنتز را کاهش می دهند.
پتاسیم همچنین بر تولید ATP، منبع انرژی گیاه تأثیر دارد. هنگامی که گیاهان دچار کمبود پتاسیم هستند. سرعت فتوسنتز کاهش می یابد و از این رو میزان تولید ATP نیز کاهش می یابد.
نقش پتاسیم در گیاهان
انتقال قندها و مواد مغذی آب
اسمز در گیاهان نه تنها برای حرکت موثر آب به دور گیاه در آوند چوبی، بلکه برای انتقال قندها و پروتئین های مورد نیاز برای رشد نیز مورد نیاز است. این امر در اواخر عمر گیاهان برای ایجاد عملکرد بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
این قندها از طریق فتوسنتز در برگ ها تولید می شوند، اما در دانه ها، ریشه ها یا غده های گیاه مورد نیاز هستند. آنها در اطراف گیاهان در آبکش حمل می شوند و به انرژی به شکل ATP نیاز دارند. هنگامی که گیاهان پتاسیم کمی دارند، ATP کمتری در دسترس است و سیستم حمل و نقل کند می شود. این امر باعث تجمع فتوسنتزها در برگها می شود و بنابراین سرعت فتوسنتز کاهش می یابد.
مقاومت در برابر بیماری و آفات
پتاسیم نقش اساسی در مقاومت در برابر بیماری‌ها و آفات گیاهی دارد که احتمالاً مؤثرترین مواد مغذی است. این یک تنظیم کننده فعالیت آنزیم است و بنابراین تقریباً در تمام عملکردهای سلولی که بر شدت بیماری تأثیر می گذارد، دخالت دارد.
همانطور که قبلا ذکر شد، پتاسیم برای سنتز پروتئین، نشاسته و سلولز مورد نیاز است. عملکرد سلولز بر روی ضخامت دیواره سلولی نه تنها بر قدرت ماندگاری گیاه تأثیر می گذارد. بلکه به عنوان یک مانع مکانیکی در برابر تهاجم و عفونت عمل می کند. کمبود پتاسیم تولید سلولز را کاهش می دهد و منجر به نازک شدن دیواره سلولی با مقاومت کمتر در برابر عفونت می شود.
نقش پتاسیم در گیاهان
به عنوان یک قاعده، حساسیت به بیماری در پاسخ به پتاسیم کاهش می یابد، به همان ترتیبی که رشد گیاه به افزایش عرضه پتاسیم پاسخ می دهد .فراتر از عرضه بهینه برای رشد، هیچ مزیت دیگری از پتاسیم اضافی از نظر سلامت گیاه وجود ندارد. بنابراین اگر ذخایر خاک برای رشد کافی باشد (شاخص 2-) پس ذخیره برای دفاع در برابر بیماری ها و آفات کافی است.
نتایج تحلیلی اخیر از آزمایشگاه‌های Lancrop نشان داده است که 87 درصد محصولات گندم و 85 درصد محصولات کلزا زیر سطح بافت دستورالعمل در بهار هستند و نزدیک به یک سوم خاک‌های بریتانیا در چند سال گذشته کمتر از شاخص هدف بوده‌اند. (2-). سطح کمبود پتاسیم ممکن است برای نشان دادن علائم قابل مشاهده بیماری یا اثر آفات کافی نبوده باشد. اما می تواند منجر به افزایش حساسیت گیاهان شود و فشار بیشتری را بر روش های دیگر کنترل وارد کند.
حساسیت به بیماری در پاسخ به پتاسیم کاهش می‌یابد به همان صورتی که رشد گیاه به افزایش عرضه پتاسیم پاسخ می‌دهد.
نقش پتاسیم در گیاهان
جذب پتاسیم در طول دوره رشد سریع بیشتر است زیرا گیاهان به مرحله گسترش ساقه می رسند. استفاده از پتاسیم در اوایل بهار، به تکمیل ذخایر از خاک کمک می کند، خواه در سطح هدف باشد یا کمتر از آن. محلول پاشی می تواند به هدف قرار دادن مقدار کمی پتاسیم به طور مستقیم به گیاهان کمک کند اما در جایی که سطح کمبود آن خیلی زیاد است نمی توان به این موضوع اعتماد کرد.
همانطور که انسان پس از عفونت آنتی بادی تولید می کند. گیاهان نیز در هنگام آلوده شدن به یک عامل بیماری زا مکانیسم دفاعی مشابهی دارند. عفونت باعث افزایش تولید برخی از مواد شیمیایی می شود که بخشی از مکانیسم دفاعی گیاه را تشکیل می دهند.
وضعیت پتاسیم یک گیاه هم برای تولید و هم برای انتقال این ترکیبات به محل آلودگی مهم است. کمبود، مقدار ترکیبات ضد قارچ طبیعی را کاهش می دهد و پس از نفوذ به سلول ها، حساسیت گیاه را به بیماری افزایش می دهد.
نتیجه
پتاسیم یک ماده مغذی ضروری برای رشد محصول است و برای بسیاری از فرآیندهای گیاهی که بر عملکرد، کیفیت و سلامت گیاه تأثیر می‌گذارند، اساسی است. در مقادیر بسیار زیاد مورد نیاز است و حداکثر جذب پتاس در غلات به بیش از 250 کیلوگرم در هکتار در پایان گلدهی می رسد. اهمیت تغذیه متعادل با پتاسیم، به دلیل برهمکنش نزدیک آن با نیتروژن، هم در جذب از طریق ریشه و هم در استفاده در گیاه، به وضوح مشهود است. کمبود پتاس نه تنها منجر به کاهش بهره وری مصرف نیتروژن می شود، بلکه منجر به حساسیت بیشتر به خشکی، افزایش اقامت، کاهش فتوسنتز و محدودیت حرکت آب، مواد مغذی و قندها در اطراف گیاه می شود.
لطفا جهت مطالعه مطالب دیگر سایت کلیک کنید
