باغباني علمي

مطالبی در مورد باغبانی و فضای سبز

اعمال پتاسيم در گياه
نویسنده : بهزاد ناقل - ساعت ۳:٤٩ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٢/۳/۱۳
 
پتاسيم تقريباً در تمام فرآيندهاي متابوليسمي گياه نقش دارد. پتاسيم به صورت يون با صرف انرژي از خاك جذب شده، وظايف برقراري پتانسيل اسمزي، فعال كردن آنزيمها (بعنوان كوآنزيـم)، تثبيـــت PH، سنتـز پروتئيـن، حركات روزنـه اي Stomatal Movement، انبساط سلولي، فتوسنتـز، و تعادل آنيوني و000 را درگياه به عهـده دارد. قسمت اعظم پتاسيم موجود در گياه بصورت تركيبات معدنــي در سيتوپلاسم واكوئل مشاهده گرديده، و برعكس فسفـر و ازت در تركيبات سلولــي شركت ندارد و عمده نقش آن در فعل و انفعالات گياهي است. بين توليد نشاستـه و قنـد و مقدار پتاسيم رابطة مثبتـي وجود دارد. پتاسيـم فعاليـت دياستـازي و قنـدسازي را در گيـاه افزايش داده و بديـن ترتيـب از عمل يـخ زدن در داخل سلول هاي گياهـي تا حدود زيادي مي كاهـد، و به هميـن دليـل است كه مي گوينـد: پتاسيم مقاومـــت گياهان را به سرما افزايش مي دهد. ثابــت شـده است كه وقتي مقـدار پتاسيــم در سلول هاي درخت كاج 3/0% باشـد فقط 4 روز در مقابل خشكي مقاومت مي كند در حاليكه اگر مقدار آن به 3/1% برسد، مقاومت درخت تا 7 روز افزايش مي يابد، بنابراين پتاسيم در افزايش مقاومت گياه در مقابل خشكي هم موثر است. پتاسيم متابوليسم ازت را در گيـاه مسـاعـد مي كند. اين عنصر براي گياهان روغني لازم بوده و مقدار و فعاليت توليـد مواد روغني را در سلولهاي گياهي افزايش مي دهد. اكثر گياهان در موقع رشد و نمو به پتاسيم زيادي احتياج دارند و اين نياز در درختان ميوه تمام مدت فعاليــت را شامـل مي شود. پتاسيـم در درختان ميـوه در عمــــل فتوسنتــز، تشكيـل هيدرات كربن، تشكيل پروتئين، و كنترل و جلوگيري از تبخير و تعرق نقش مهمـي ايفا مي نمايد. يون پتاسيم با تجمع در روزنه ها باعث منفي تر شدن فشار اسمـزي و جذب آب مي گردد كه در نهايت به باز شدن روزنه و وقوع عمل تبادلات فتوسنتزي مي انجامد.
پتاسيم در گياه متحرك بوده و به خاطــر تامين نياز گياه به كاتـيون تك ظرفيتــي در چنديـن واكنش آنزيمي شركت مي كند. پتاسيم به عنوان فعال كنندة تعدادي از آنزيم هاي گياهي عمل مي نمايد. ايوانز و سرجـــر(1996) ليستي از 46 آنزيم شناخته شده را كه پتاسيم به عنوان فعال كنندة آنها نقش دارد، تهيــه نموده انــد. اين آنزيــم ها در واكنش هاي متابوليسمـي مربوط به كربوهيـدارت ها، اسيـدهاي نوكلوئيك، نوكلئوتيدها، اسيدهاي آمينه و سنتز پروتئيــن و اسيــد فوليـك به عنـوان كاتاليــزور عمل مي نمايد.
جذب يـون پتاسيم به داخل سيتوپلاسـم يا واكوئل سلول هاي ريشه با جذب فعال صورت مي گيرد و احتياج به انرژي دارد(انرژي خواه است). ديواره اي كه پتاسيــم از آن عبور مي كند غشا پلاسمايـــي است، كه سيتوپلاسم را احاطه كرده است. پتاسيم فراوانترين كاتيون موجود در سيتوپلاسم است. پتاسيم ماده اي مهم در انبساط سلولـــي بوده و رشد سريع درخــت در شرايط كمبود پتاسيم دچار اشكال مي شود. انبساط سلولي شامل تشكيل يك واكوئــل بزرگ مركزي است كه بالاخـص درميـوه مي تواند بيش از 90% حجم سلول را اشغال نمايد. اين مطلب كه انبساط سلولي درنتيجة تراكم پتاسيم در سلولها و واكوئلها بوجود مي آيد، اثبات شده است (پتاسيم براي بزرگ شــدن اندازة ميــوه امري ضروري مي باشد). پتاسيم درمحدودة 7/0 - 1% وزن خشك برگ، باعث افزايش وزن و اندازة ميــوه مي شود، و وقتي غلظت پتاسيــم قبـل از تيمار بيش از 1% باشد، هيــچ اثري ملاحظه نخواهد شد.
در برخي از گياهان پتاسيم به همراه قندهاي احيا كننده مي توانند به صورت مكمـل هم، فشار اسمزي لازم براي انبساط سلولي را فراهم بنمايد. چگونگي عملكرد پتاسيــم و سوربيتــول به عنوان دو مادة فعال در فشاراسمزي و بزرگ شدن ميوه ها، هنوز روشن نشده است. پتاسيم علاوه بر نقشـي كه در آوندهاي چوبي وآبكش دارد، در حفظ تعادل يون هاي غيـرمتحرك سيتوپلاسم و آنيون هاي متحرك واكوئل نقش مهمي را ايفا مي كند.
تجمـع اسيدهاي آلي اغلب حاصل انتقال پتاسيم به داخل سيتوپلاســم است، بدون اينكـه آنيونها را با خود به همراه ببرد. براي ايجاد حالت موازنـه در پتاسيم نامتعادل، نياز به سنتـزهاي ضريـب تركيبـي براي مولكول هاي اسيدهاي آلي است. در هلو كوددهي پتاسيمي باعث افزايش ميزان اسيد موجود در تيتراسيون ميوه مي گردد. اسيــد توليــدي در درختان ميوه اغلــب مالات است كه مي تواند مجدداً به ريشه منتقل شده و يا در بافت متراكم گردد.
پتاسيم نقش مهمي را در فعال كردن آنزيمهاي احيا كنندة گازكربنيك ايفاء مي نمايد. بطور خلاصه دراعمال زيستي چندي به شرح زير دخالت دارد:
- در متابوليسم ازت و سنتز پروتئينها نقش دارد
- آنزيمهاي مختلف(بيش از 60 نوع آنزيم را فعال مي كند) را فعال مي كند
- كار روزنه ها و روابط آبي گياه را تنظيم مي كند
- در سوخت و ساز كربوهيدرات ها و عمل فتوسنتز نقش دارد
- فعاليت هاي عناصر كاني اساسي و گوناگون را تنظيم و كنترل مي كند
- خنثي سازي اسيدهاي آلي(از نظر فيزيولوژيكي داراي اهميت فراواني است) را برعهده دارد
- تسريع رشد در سلولهاي مريستيمي را باعث مي شود
- باعث افزايش مقاومت گياهان در برابر كم آبي، سرمازدگي، آفات و بيماري ها مي گردد
- تاثير شدت نور را متعادل كرده، غلظت كلروفيل و عمل كربن گيري را افزايش مي دهد
- طول عمر گل هاي شاخه بريده و خاصيت انباري محصولات را افزايش مي دهد
- بازدهي(راندمان) آب آبياري و كودهاي ازته را افزايش مي دهد
- فعاليـــت ريزوبيـــوم هاي تثبيـــت كننـدة ازت را افزايش داده، مانع تجمع نيتــرات در سبزي ها و صيفي جات مي گردد
- برروي Source و Sink ، و فرآيند انتقال مواد از منبع به مخزن دخالت دارد
- پتاسيم باعث افزايش سطح برگ، و افزايش بازده فتوسنتز مي شود، همچنين شدت فتوسنتز را هم بالا مي برد
- تحمل گياه را به شوري افزايش داده، تنش رطوبتــي را كاهش و تنش هاي اقليمــي را به حداقــل ممكن مي رساند
- كارايـــي تعرق گياه درشرايط تنش آبي را به دليل افزايش تعداد و قطر دسته هاي آوندي افزايش مي دهد
- پتاسيم استقامت بافتهاي مختلف گياهان را افزايش مي دهد
ميزان پتاسيـــم موجـود در بافت هاي گياهي از گياهي به گياه ديگر متفاوت بوده، حتي بين ارقام نيز تفاوت هايي ديده مي شود. شرايط محيطي هم در تعيين حد بحرانــي پتاسيم تاثير دارند. معمولاً يون پتاسيم به اندازة 1/0 مقدار يون كلسيم در خاك، بصورت قابل جذب وجود دارد. اما مقدار آن در گياه 10 برابر كلسيـــم است. در گياه، ازت بصورت پروتئيــــن تكامـــل مي يابد. پروتئيـن ها از تركيبات ضــروري آنزيمها مي باشند و در اصــل آنزيمها انواعـي از پروتئيــن بوده، بيشتـر پروتئين گياهان جوان بصورت آنزيم مي باشند.
پتاسيم بيشتـــر آنزيم هايي را فعال مي كند كه باعث تجمع تركيبات مولكول بزرگ، مانند نشاستــه و پروتئين مي شوند. موادي كه در برگ ساخته مي شود بايد به نقاط زاينــده و ذخيــره اي گياه انتقال داده شود. هرچه ميزان پتاسيم گياه به مقدار بهينه يا اپتيمـــم نزديك تر باشد انتقــال اين مواد نيـــز سريعتر خواهد شد. در گوجه فرنگـــي با افزايش ميزان پتاسيم انتقال مواد از برگ به ميـوه ها بيشتر مي گردد. مصرف پتاسيم كافي در گياهان باعث پاييـــن آمدن مصرف آب براي توليـد هر واحد مادة خشك گياهي مي شود. در ضمن وقتي گياه در معرض كم آبـــي باشد شــدت كربن گيري در گياهان مبتـلا به كمبـود پتاسيـم به صفـر نزديك مي شود، در حالـــي كه در گياهان با پتاسيم كافي همچنان عمل فتوسنتـــز ادامه مي يابـــد. بنابر آنچه كه گفتـه شد، پتاسيم باعث افزايش راندمان آب مي گردد؛ پتاسيم در افزايش راندمان آب اثرات مستقيم و غير مستقيمي دارد، از اثرات مستقيــم آن مي توان به افزايش جذب آب، كاهـش تعرق، و ساير مكانيسم ها اشاره كرد. مثلاً مكانيسمـــي در گياهان مناطــق خشك وجود دارد بنام مكانيسم تنظيم اسمزي Osmotic adjastment كه اينگونـــه گياهان با جـذب زياد املاح و يون ها، وتجمع آنها در برگ ها باعث منفي تر شدن پتانسيل آب در درون گياه مي شوند و اين امر به جذب آب كمك مي كند. اثر غير مستقيم مصرف پتاسيم بدين صورت است كه با مصرف پتاسيم عملكـــرد توليد افزايش مي يابـــــد و در نتيجه واحـدهاي آب لازم براي توليد محصول كمتر مي شود، اين مسئله در كشوري مانند ايران حائز اهميت است.
پتاسيم باعـث افزايش مقـاومت گياه نسبت به آفـات و بيماري هـا مي گردد؛ بديـن صورت كــــه ايـن عنصر باعث كلفتي كوتيكول برگ گرديده، در خنثي كردن نيتروژن اثــــر دارد، در بعضـي از گياهان پتاسيم تركيباتي را توليــد مي كند كه براي عامـل بيماريزا سمي است، مثلاً در سيب زميني كه گياهي پتاس دوســ-ت است، مصرف پتاس توليـــد اسيدآمينه اي بنام آرژنيـن را افزايش مي دهد و آرژنين برروي قارچ فيتوفتـرا كه باعث مرگ و مير بوته هاي سيب زميني مي گردد اثر سمي دارد. پتاسيم در گياهان مختلف با افزايش غلظت شيرة سلولي، كاهش نقطة انجماد، و كاهش آب آزاد سلول (آب اكثراً با ديوارة سلولي پيوند مي يابد) از سرمازدگي گياه جلوگيري مي كند.

 
comment نظرات ()