نقش پتاسیم در گیاهان
نقش پتاسیم در گیاهان
عنصر پتاسیم، به عنوان عنصر کیفیت در گیاهان مطرح بوده و جزء عناصر ضروری به شمار می رود که بعد از ازت پر مصرفترین عنصر مورد نیاز گیاهان است. به دلایل مختلفی همچون، نوع و میزان رس های خاک، مقدار ماده آلی، آبشویی و … میزان پتاسیم قابل جذب در خاک برای رشد بهینه گیاهان کافی نمی باشد و نیاز به تأمین پتاسیم برای تولید انبوه ضروری به نظر می رسد. مقدار متوسط پتاسیم پوسته خاک در حدود ۲٫۳ درصد و عمده پتاسیم در۱۵سانتی متری قشر سطحی خاک قرار گرفته است. از آنجایی که کشور ایران در مناطق خشک و نیمه خشک واقع شده است و به دلیل وجود کانیهای خاص مانند میکا، رس، ایلیت و … غنی از پتاسیم می باشد ولی در اثر بهره برداری مداوم از خاکها و برداشت پتاسیم فراوان توسط محصولات کشاورزی و عدم رایج بودن مصرف کودهای پتاسیمی، پتاسیم خاک رو به تخلیه رفته و در بیشتر مناطق کشور کمبود پتاسیمی وجود دارد. گیاهانی مانند یونجه، نیشکر، پیاز، گل کلم، ذرت، زیتون، سیب زمینی، چغندرقند، توتون، گوجه فرنگی، شبدر، هویج و… به میزان پتاسیم بیشتری نیاز دارند.بطور کلی پتاسیم موجود در خاک به سه صورت: پتاسیم به عنوان یک عنصر ساختمانی در کانی های خاک، پتاسیمی که جذب سطحی شده و به صورت قابل تبادل توسط کلوئیدهای خاک مانند کانیهای رسی و مواد آلی موجود میباشد و پتاسیم موجود در محلول خاک مشاهده میشود .
پتاسیم دارای نقش های مهمی در گیاه بوده که عمده آنها عبارت از: افزایش مقاومت گیاهان در برابر سرمازدگی، آفات، بیماریها و شوری، افزایش راندمان آبیاری و بازدهی کود ازته، افزایش خاصیت انبارداری بخصوص در گلهای زینتی، افزایش غلظت کلروفیل و عمل کربن گیری در گیاه، افزایش تعداد و قطر دسته های آوندی و در نتیجه افزایش تعرق گیاه و کاهش خوابیدگی (ورس در غلات)، تشکیل و انتقال نشاسته، قند و چربی ها، ساخت پروتئینها، متابولیسم گیاه وتعادل بار الکتریکی غشاهای سلولی و فعال سازی آنزیمها می باشد. پتاسیم به راحتی در سراسر گیاه حرکت کرده (mobile) و به مقادیر بالایی در بخشهای فعال و در حال رشد گیاهان وجود دارد. مقدار مورد نیاز گیاهان به پتاسیم متفاوت بوده و ممکن است گیاه در یک مرحله از رشد فیزیولوژیکی نیاز به جذب پتاسیم بیشتری از مرحله دیگر داشته باشد. به عنوان مثال گیاه سیب زمینی در مراحل اولیه رشد ممکن است علائم کمبود پتاسیم را ظاهر نکند، اما در مراحل بعدی، کمبود پتاسیم ممکن است برای گیاه بحرانی گردد. کمبود پتاسیم فوراً به نشانه های قابل دیدن منجر نمیشود. ابتدا فقط کاهشی در میزان رشد ایجاد شده و در ادامه کمبود یا تشدید آن زردی و سوختگی رخ میدهد. نشانه های کمبود پتاسیم عموماً از برگهای مسنتر شروع شده، زیرا این برگ ها یون پتاسیم را در اختیار برگ های جوانتر قرار میدهند. در اغلب گونه های گیاهی، زردی و سوختگی ازحاشیه و نوک برگها شروع میشود. گیاهانی که کمبود پتاسیم در آنها مشاهده می شود معموًلا از شادابی کمتری برخوردار میباشند و در شرایط کم آبی به سهولت پژمرده میگردند. در این گیاهان مقاومت به خشکی ضعیف بوده و حساسیت بیشتری نسبت به شوری، آسیب به سرما و حمله بیماری های قارچی مشاهده میگردد. در گیاهانی که پتاسیم به میزان کافی وجود دارد، فعالیت روزنه ها به خوبی کنترل میگردد. مکانیسم باز و بسته شدن روزنه ها کاملاً به جریان پتاسیم و مالات به عنوان آنیون همراه پتاسیم وابسته می باشد. ورود فعال پتاسیم به سلول روزنه باعث باز شدن روزنه و خروج پتاسیم از سلول باعث بسته شدن روزنه میگردد. در اکثر گونه ها مکانیسم باز و بسته شدن کاملاً به یون پتاسیم وابسته است و سایر کاتیونهای تک ظرفیتی نمی توانند وظیفه یون پتاسیم را بر عهده گیرند.
پتاسیم و فتوسنتز
یکی از مهمترین نقش های پتاسیم ، نقش کلیدی آن در فتوسنتز می باشد. یون پتاسیم سبب تسریع در انتقال مواد حاصل از فتوسنتز میگردد که این امر احتمالاً مربوط به فرآیندهای فتوفسفوریلاسیون است. به طوریکه با افزایش مقدارK+ در گیاه احتمال تولیدATP افزایش یافته که خود در بارگیری آوندهای آبکش با مواد ساخته شده فتوسنتزی لازم می باشد. افزایش فتوفسفوریلاسیون و انتقال الکترون فتوسنتزی در گیاهانی که به خوبی از یون پتاسیم برخوردار هستند مشاهده می شود. البته نباید از نقش پتاسیم در فعال سازی آنزیمها غافل بود. یون پتاسیم در فعال سازی سیستم های آنزیمی مختلف دارای نقش می باشد. یون پتاسیم برای اتصال tRNA به ریبوزومها ضروری است و ممکن است بر سایرجنبه های فعالیت ریبوزومی نیز تاثیر گذار باشد. بیش از۶۰ نوع آنزیم مختلف شناخته شده که برای فعالسازی نیازمند کاتیونهای تک ظرفیتی می باشند. در اغلب موارد یون پتاسیم موثرترین کاتیونی است که در این فعالسازی شرکت دارد .
علائم کمبود
مهمترین علایم کمبود پتاسیم شامل کمبود رشد گیاه و یا زردی و سوختگی انتهایی در برگهای مسن ، کاهش استحکام ساقه گیاه ، حساسیت بیشتر نسبت به شوری و بیماریها، مختل شدن فعالیتهای ناشی از اثر اسمزی مانند باز و بسته شدن روزنه ها، مختل شدن ساخت پروتئینها به دلیل از دست رفتن زیر واحدهای ریبوزومی، کاهش فعالیت آنزیمها به دلیل از دست رفتن ساختار فضایی آنزیمها که باردار شدن آنها بهK+ بستگی دارد،کاهش شدید فتوسنتز به دلیل نقشK+ در ایجاد توازن با H+ و تنظیم اسیدیته کلروپلاست و فعال نمودن آنزیمهای مربوطه، کاهش بارگیری و انتقال مواد از آوند آبکش می باشد. برای برطرف نمودن کمبود پتاسیم روشهای مختلفی وجود دارد که عبارت از مصرف کودهای پتاسیمی میباشد و کود سولفات پتاسیم یکی از مهمترین کودهای پتاسیمی و دارای k2o ۵۰% میباشد. یعنی به ازای مصرف هر ۱۰۰ کیلوگرم کود، ۵۰ کیلوگرم k2o به خاک اضافه میگردد. این کود مناسب خاکهای ایران میباشد. مصرف کود کلرور پتاسیم یا KCl که دارای k2o ۶۰% میباشد در سطح جهان بیشتر از کود سولفات پتاسیم مورد استفاده قرار می گیرد، اما به دلیل دارا بودن کلر و از آنجایی که بیشتر قسمتهای خاکهای کشورمان شور بوده و غلظت یون کلر در آنها زیاد است، اگر از طریق کود کلرور پتاسیم، کلر به خاک اضافه شود مشکل شوری خاکها تشدید میگردد به همین دلیل در خاکهای ایران این نوع کود کمتر مصرف میشود . همچنین کود نیترات پتاسیم، معمولاً به علت گران بودن نسبت به دو کود دیگر کمتر مورد استفاده قرار میگیرد. کودهای پتاسیمی مذکور همزمان با کشت یا قبل از کشت مورد استفاده قرار میگیرند و مصرف آنها به صورت محلول پاشی معمول نیست .
جهت افزایش میزان پتاسیم در خاکهای کشور می توان از راهبردهای زیر استفاده نمود:
استفاده از بقایای محصولات بازیافت شده و کود حیوانی، جلوگیری از آبشویی خاک، استفاده از پوشش گیاهی دائمی و افزایش سطح هوموس خاک، پوشاندن سطح خاک با مالچ، مصرف کودهای پتاسه در خاک مانند سولفات پتاسیم، مصرف کودهای پتاسیم دار کلاته به صورت محلولپاشی در فصل رشد به خصوص در زمان پر کردن دانه و بزرگ شدن میوه (در زمان رشد زایشی) چون در این زمان نیازگیاه به عنصر پتاسیم به شدت بالا می رود.
معرفی چند نمونه کود حاوی پتاسیم محصول شرکت تراگوسای اسپانیا
کود پتاس EDTA 3% + 40% ( potas 40 )
این کود دارای ترکیبات %۳ نیتروژن، %۳۹٫۲ پتاسیم، %۳ عامل کلات کننده EDTA است. ازت موجود در این کود سبب جذب بهتر آن شده، همچنین دارا بودن بنیان EDTA سبب میشود که پتاسیم موجود در کود به صورت کلاته در محلول حاضر شود و این ترکیب توانایی بهتری در جذب و همچنین پایداری این کود داشته باشد که نهایتأ منجر به راندمان بهتر کود و برطرف کردن کمبود پتاسیم به میزان بهتر میشود.
کود پی کی فول (P=33.7% , K=24.3 % )(PK-FOL)
این کود علاوه بر پتاسیم دارای فسفر است که نقش ساختمانی در مواد تشکیل دهنده گیاه دارد بدین معنی که این عنصر در بسیاری از مواد تشکیل دهنده سلول یافت میشود مانند: ATP و ADP، غشاء سلولی …. که نقش مهمی در ذخیره و انتقال انرژی بر عهده دارند. همچنین فسفر در ساختار ملکولهای DNA و RNA که در ساختار ژنها و انتقال صفات (وراثت) نقش دارند، وجود دارد.
میکس فول (Mix-Fol)
P=22.57% , K=29.65% , Mn=0.14% ,Mo=0.14% ,B=0.14%
سبب رشد و کشیدگی سلولهای گیاهی، افزایش رنگ پذیری و میزان قند محصولات (میوه)، زودرسی نسبی محصول و کاهش ترک خوردگی در گیاه و میوه و همچنین بهبود خاصیت انبارداری نیز میگردد.
منابع
ملکوتی، محمد جعفر(.(۱۳۷۹کمبود پتاسیم در محصولات زراعی استراتژیک، شورای سیاستگذاری کاهش مصرف سموم و مصرف بهینه کودهای شیمیایی، وزارت کشاورزی، کرج، ایران.
ملکوتی، محمد جعفر .(۱۳۷۸) روش جامع تشخیص و مصرف بهینه کوهای شیمیایی، انتشارات دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.
