up
Search      menu
گیاه شناسی :: مقاله شوري خاک PDF
QR code - شوري خاک

شوري خاک

نقش روي در کاهش تنش شوري نقش روي در کاهش تنش شوري

مقدمه
شوري در ايران و بسياري از مناطق خشك و نيمه خشك جهان عامل محدود كنندة رشد و نمو گياهان زراعي است. براساس آمار موجود، سطح كلي خاكهاي شور در اراضي ايران 33 7 ميليون هكتار برآورد شده است (مؤمني، 1380). شوري خاك به روشهاي متعدد در عملكرد محصول اثر مي‌گذارد. از مهم‌ترين آثار شوري مي‌توان به كاهش آب قابل استفاده گياه، ايجاد مسموميت توسط برخي يونهاي سمي، فعاليت اندك در گياه، ناهنجاريهاي تغذيه‌اي، كاهش رشد و كيفيت محصول اشاره نمود. در شرايط شور، غلظت سديم ) معمولاً بيش از غلظت عناصر غذايي پر مصرف و كم مصرف بوده و اين امر موجب مي‌شود در گياهان تحت تنش شوري، عدم تعادل تغذيه‌اي از جهات گوناگون بروز كند. مطالعات انجام شده بيانگر اين است كه بخش عمدة مشكلات تغذيه‌اي گياهان در شرايط شور، از طريق تغيير در قابليت استفاده عناصر غذايي به صورت زير ايجاد مي‌شود (همايي، 1381).
از طريق ايجاد اختلال در جذب و توزيع عناصر غذايي توسط ريشه‌ها و يا كاهش رشد آنها از طريق ايجاد اختلال در جذب توزيع عناصر غذايي توسط ريشه‌ها و يا كاهش رشد آنها از طريق مختل كردن متابوليسم عناصر غذايي در درون گياه كه به طور عمده مربوط به كاهش جذب آب توسط گياه است. بدين ترتيب شوري مي‌تواند با تأثير بر شكلهاي شيميايي عنصر غذايي در خاك، انتقال، يا توزيع عناصر غذايي درون گياه و يا غير فعال نمودن تأثيرات فيزيولوژيكي عنصر غذايي مصرف شده، منجر به افزايش ذاتي نياز غذايي گياه گردد.
قدم اول در بررسي وضعيت حاصلخيزي خاكها، تخمين صحيح ميزان عنصر قابل جذب گياه است. از آن جايي كه روي (Zn) يكي از عناصر ضروري گياه بوده و كمبود آن معمولاً در اوايل فصل رشد گياه مشاهده ‌مي‌شود، وضعيت عنصر روي قبل از كشت و تعيين مقدار روي مورد نياز گياه بسيار مهم است. بدين منظور از روشهاي عصاره‌گيري متفاوتي براي استخراج روي استفاده مي‌شود. اين روشها براساس استفاده از اسيدهاي آلي و معدني يا كمپلكسهاي گوناگون براي عصاره‌گيري و سپس اندازه‌گيري عنصر روي در عصاره استوار است. تعيين اين كه كدام يك از روشهاي عصاره‌گيري بهترين همبستگي را با عكس‌العمل گياه (غلظت جذب عنصر، عملكرد مطلق و عملكرد نسبي) خواهد داشت، بيشترين به ويژگيهاي خاك و همچنين گياه مربوط است؛ در نتيجه سبب خواهد شد كه در شرايط خاكي متفاوت، روشهاي مختلفي مورد استفاده قرار گيرد (كشاورز، 1375). در بين عوامل مؤثر بر روي (Zn)
قابل استفادة گياه، اثر شوري به درستي شناخته نشده است و احتمال دارد تفسير نتايج تجزيه خاك براي روي قابل جذب گياه در خاكهاي شور و غير شور، يكسان نباشد (حسيني و كريميان، 1378). از اين رو مي‌بايست مرزهاي جداگانه‌اي براي تفسير نتايج تجزيه خاك، مخصوص خاكهاي شور پايه گذاري كرد (ملكوتي و نفيسي، 1373). قبلاً در برخي مطالعات نشان داده شده است كه در خاكهاي شور، مصرف مقادير بالاتر عنصر روي موجب افزايش تحمل گياه به شوري و عملكرد آن مي‌شود. در اين ارتباط سؤالات اساسي زير مطرح است:
آيا شوري موجب تغييردر نگهداري وتثبيت روي درخاك‌خواهد شد؟ و آيا اين موضوع موجب تفاوت در روش استخراج روي از خاك در شرايط شور نسبت به شرايط غير شور خواهد گرديد؟
آيا شوري موجب اختلال در جذب و يا توزيع روي توسط ريشه‌ها شده و در مورد قابليت استفاده روي تأثير مي‌گذارد؟
تا چه اندازه‌اي نقش تغذيه‌اي روي در بهبود شرايط رشد گياهان در خاكهاي شور مؤثر است؟
قابليت استفاده روي در شرايط شور
روي از جمله عناصر ضروري و كم مصرف براي گياهان است كه به صورت كاتيون دو ظرفيتي (Zn) جذب مي‌شود. اين عنصر يا به عنوان بخشي از ساختمان آنزيمهاي به كار مي‌رود و يا به صورت كوفاكتورهاي تنظيم كننده در تعداد زيادي از آنزيمها عمل مي‌كند. روي در گياهان حداقل در ساختمان چهار آنزيم كربنيك آنهيدراز، الكل دهيدروناژ، سوپراكسيد ديسموتاز و پلي‌مزار به كار رفته است. اين عنصر براي ساخته شدن ايندول استيك اسيد از ترپتوفان ضروري مي‌باشد. كمبود ) مانع از سنتز پروتئين و متابوليسم كربوهيدراتها نيز مي‌شود. همچنين تراوايي غشائ پلاسمايي در گياهان مبتلا به كمبود روي، افزايش يافته و منجر به خروج پتاسيم، نيترات و تركيبات آلي از سلول ريشه مي‌گيرد.
مطالعه شكلهاي شيميايي روي در خاك به منظور ارزيابي قابليت استفاده آن براي گياه در كشاورزي و براي تغيين ميزان تحرك در خاك حائز اهميت فراوان است. بر اين اساس. مقدار عنصر روي كل خاك به اجزاء متمايز زير تقسيم مي‌شود. اين جزءها عبارتند از:
1 يونهاي آزاد Zn ) ) و كمپلكسهاي آلي آن در محلول خاك
2 روي جذب سطحي شده و تبادلي در فاز كلوئيدي خاك
3 كانيهاي ثانويه و كمپلكسهاي نامحلول در فاز جامد خاك با توجه به خواص فيزيكي و شيميايي خاك، قابليت استفاده از روي متفاوت است. در بين عوامل مؤثر بر روي قابل استفاده گياه، به طور عمده عواملي چون ميزان كل روي، ، مواد آلي، كربنات كلسيم، محلهاي جذب، فعاليت ميكروبي و رژيم رطوبتي خاك نقش مهمي را ايفا مي‌كنند، ولي ساير عوامل نظير شرايط اقليمي، شوري و اثرات متقابل روي و ساير عناصر كم مصرف و پر مصرف نيز مهم هستند. با اين وجود، مطالعات اندكي در رابطه با اثر شوري خاك بر تغذيه گياهان از جهت عنصر كم مصرف روي انجام شده است. در اين ارتباط اثر سمي بور عموماً شناخته شده است ولي رفتار آهن )، منگنز ) و روي Zn) ) در خاكهاي شور كاملاً شناخته نشده است. در شرايط شور قابليت استفاده عناصر غذايي به غلظت و تركيب نمك بستگي دارد. علاوه بر اين، با توجه به واكنش نمك PH) )، قدرت يوني و ضريب فعاليت نمك، اثر شوري بر حلّاليت عناصر غذايي متفاوت است. نمكهايي كه هيدورليز شده و سبب تغيير مي‌شوند، مي‌توانند تغييرات بيشتري را در اين شرايط سبب گردند. فعاليت يوني نمك نيز بر حلّاليت كربناتهاي خاك و گچ تأثير مي‌گذارد. اين موضوع سبب خواهد شد كه تغييراتي در اشكال عناصر غذايي در خاك و قابليت استفادة آن به وجودآيد.
برخي مطالعات نشان داده است كه ميزان روي قابل استفاده با افزايش شوري (نمك ) زياد مي‌شود. دليل اين موضوع جايگزيني روي Zn) ) قابل تبادل با سديم Na) ) اعلام شده است. از سوي ديگر طي دو آزمايش جداگانه در خاكهاي شور و سديك، مشاهده شد كه حلّاليت عناصر كم مصرف Mn, Cu,Fe,Zn) ) فوق‌العاده كم بوده و كاهش در حلّاليت اين عناصر، موجب كمبود آن در گياهان مي‌شود. در اين ارتباط، حسيني و كريميان (1378) طي بررسي خود بر روي اثر شوري در عصار‌ه‌پذيري روي قابل استفاده گياهي با چهار سطح روي (0 , 10 و 15 ميلي‌گرم در كيلوگرم خاك به صورت Zn- EDTA) ) و پنج سطح شوري (0 , 3 4 6 و 9 7 ميلي‌گرم كلريد سديم در هر كيلو‌گرم خاك) به سه روش عصاره‌گيري به اين نتيجه رسيدند كه افزايش ميزان شوري خاك موجب عصاره‌پذيري بيشتر روي بومي خاك مي‌گردد. ولي عصاره‌پذيري روي مصرفي با افزايش شوري خاك كاهش مي‌يابد. اين موضوع به ويژه در عصاره‌گير محسوس‌تر بود. با اين وجود، در شرايط شور جذب عناصر غذايي به دليل كاهش حجم ريشه و خاصيت آنتاگونيسمي بين عناصر غذايي و يونهاي سمي كاهش مي‌يابد. در اين رابطه و همكاران (2001) اعلام نمودند كه با افزايش شوري، نسبت اندام هوايي به ريشه افزايش يافته و حجم ريشه كاهش مي‌يابد. علاوه بر اين، آنها كاهش جذب عناصر كم مصرف را در شرايط شور، ناشي از جذب بيشتر عناصري چون Ca , Na , Mg دانسته‌اند. شوري موجب تغييرات ساختماني در ساقه، ريشه و برگ و گياهان نيز مي‌شود؛ به طوري كه گياهان تحت تنش شوري، دسته‌هاي آوندي كمتر و با قطر كوچكتري دارند، ولي در مقابل داراي سلولهاي پارانشيمي بيشتري هستند. بر اين اساس نشان داده شده كه مصرف روي در غلظتهاي بالا مي‌تواند ريشه را (به واسطة افزايش سطح جذب آن) در شرايط شور بهبود بخشيده و تشكيل آوند چوبي را در مقايسه با گياهان بدون مصرف روي زياد كند ( , 1997 ( . غلظتهاي بالاتر روي Zn) )
نقش مهمي در افزايش سطح جذب به واسطة طويل شدن ريشه و همچنين تسهيل انتقال آب و عناصر غذايي در گياه به دليل افزايش قطر و تعداد آوندها خواهد داشت.
عكس العمل گياه به روي در شرايط شور
بررسيها نشان مي‌دهد كه اثر متقابل مثبتي بين شوري خاك و مصرف روي در افزايش عملكرد گياهان وجود دارد. در آزمايشي محققين نشان دادند كه مصرف روي، سبب رشد و نمو گياه گوجه فرنگي در سطوح بالاي شوري مي‌شود، ولي در خاك غير‌شور، اين گياه هيچ عكس‌العملي به روي نشان نمي‌دهد. اين وضعيت در خاكي رخ داد كه مقادير مناسبي از روي به طور طبيعي وجود داشت. در همين ارتباط اعلام شده است كه مصرف روي حداكثر تا 10 ميلي‌گرم در كيلوگرم خاك، موجب كاهش غلظت سديم و افزايش غلظت پتاسيم در رقمهاي حساس به شوري برنج مي‌شود. ولي در مورد غلظت سديم و پتاسيم در ارقام مقاوم به شوري، تأثيري ندارد. از اين رو به نظر مي‌رسد با توجه به مقاومت گياهان به شوري، تأثير‌پذيري آنها در اثر استفاده از روي نيز متفاوت است. براي مثال، گزارش شده است كه بين سه گونة زراعي جو، چاودار و ذرت (با حساسيتهاي مختلف به شوري)، بيشترين جذب نسبي روي ) در شرايط شور از جو به دست آمد كه متحمل‌ترين گونه به شوري بود و بعد از آن، به ترتيب چاودار و ذرت قرار گرفتند. البته در جو نيز جذب نسبي روي ) حدود 20 درصد كاهش داشت. در مورد آهن Fe) ) نيز وضع به همين صورت بود. ولي جالب اين كه جذب دو عنصر كم مصرف منگنز Mn) ) و مس Cu) ) توسط جو در شرايط شور تغييري نيافت و شوري مانع جذب اين عنصر نشد. به عبارت ديگر در گونه‌ گياهي متحمل به شوري (جو) جذب منگنز و مس تفاوتي با جذب آنها در شرايط غير شور نداشت (ملكوتي و همكاران، 1382). در آزمايش ديگري نيز نشان داده شد كه در شرايط شور، مصرف عنصر روي، عملكرد اندام هوايي سويا را به طور قابل توجهي افزايش مي‌دهد. دردي‌پور و همكاران (1380) همچنين نشان دادند كه مصرف پتاسيم و روي بر مبناي آزمون خاك موجب افزايش عملكرد جو مي‌شود. خوشگفتارمنش و همكاران (1380) دريافتند كه در خاكهاي شور مصرف سولفات روي موجب افزايش تحمل گياه گندم به شوري و در نتيجه افزايش عملكرد آن مي‌گردد. آنها اعلام كردند كه در خاكهاي شور بازده كودهاي حاوي املاح پايين بوده و بايد با مصرف مقدار بيشتري كود سولفات روي (تا حد 240 كيلوگرم در هكتار) عملكرد گياه را افزايش داد.
بر همكنش مثبت پتاسيم و روي در مقابله با شوري
گياهان حساس به شوري نسبت به مصرف پتاسيم عكس‌العمل مناسب‌تري نشان مي‌دهند. با افزايش نسبت پتاسيم به سديم K Na) ) در محلول خاك، تحمل گياه به شوري افزايش مي‌يابد. شواهد نشان مي‌دهد كه تحت شرايط شور، علائم كمبود پتاسيم با وجود بالا بودن غلظت آن در برگهاي گندم، همچنان وجود دارد، چون مقداري از پتاسيم جذب شده براي خنثي كردن بار الكتريكي كلر ذخيره شده در واكوئلها تجمع يافته و كمكي به واكنشهاي حياتي نمي‌كند. از اين رو در اين شرايط با افزايش مقدار مصرف سولفات پتاسيم، مي‌توان علاوه بر رفع علائم كمبود، اثرات مسموميت شوري را نيز كاهش داده و عملكرد را افزايش داد (مهاجر ميلاني و همكاران 1378؛ درودي و سيادت، 1378). با افزايش غلظت پتاسيم در محلول خاك، تحمل گياهان به تنش شوري زياد مي‌شود. اين در حالي است كه وقتي ميزان آب قابل دسترسي گياه كم ‌باشد، افزايش پتاسيم حتي در شوريهاي بالا (15 دسي‌زيمنس بر متر) باعث بيشتر شدن تحمل مي‌شود. مصرف سولفات پتاسيم در شرايط شور موجب كاهش اثرات سوء تجمع سديم و كلر در برگهاي گندم شده و در نهايت عملكرد را افزايش مي‌دهد. همچنين حد بحراني پتاسيم براي محصولات زراعي مقاوم به شوري مانند پنبه در شرايط شور (250 ميلي‌گرم در كيلوگرم) بيش از شرايط غير‌شور (210 ميلي‌گرم در كيلوگرم) است و براي گياهان نيمه متحمل و يا حساس به شوري، اين اختلاف بيشتر خواهد بود. با افزايش غلظت پتاسيم و روي در شرايط شور، پراكنش و طول ريشه‌ها زياد مي‌شود كه در نتيجة آن، سطح جذب عناصر غذايي افزايش مي‌يابد. همچنين مصرف سولفات روي در اين شرايط تشكيل آوندهاي چوبي را در گياهان تحت تنش شوري در مقايسه با گياهان بدون مصرف آن بهبود داده و از تخريب آن جلوگيري مي‌كند. از آن جايي كه كلر در رقابت بانيترات خاك، جذب ازت را مختل مي‌نمايد و از سوي ديگر با مصرف پتاسيم، بازيافت ازت افزايش مي‌يابد، به طوري كه به ازاء افزايش هر واحد شوري (بيش از آستانه كاهش گندم) حدود 25 كيلوگرم اوره و 20 كيلوگرم سولفات پتاسيم و 5 كيلوگرم سولفات روي در هر هكتار بيش از مقدار كود توصيه شده در شرايط غير شور پيشنهاد مي‌شود (ملكوتي و همكاران، 1381).
پيشنهادها (چه بايد كرد؟)
در اراضي شور به دلايل متعددي از جمله بالا بودن خاك، كمبود مواد آلي، درصد بالاي كربنات كلسيم و بي‌كربنات كلسيم، تنشهاي خشكي و شوري، كيفيت پايين آبهاي آبياري و مهم‌تر از همه غلظت بسيار اندك روي قابل استفاده، بازده كودهاي حاوي روي بسيار پايين است. بنابراين احتمالاً مصرف سولفات روي در مقادير كم نقش مؤثري در افزايش عملكرد گندم نخواهد داشت. تحقيقات بيشتر در اين زمينه همچنان ادامه دارد. به طور كلي مصرف سولفات روي در اراضي شور در شرايطي كه شوري در حد كم تا متوسط باشد (با توجه به تحمل گياه) بازده عملكرد خوبي را به همراه خواهد داشت

رشد و عملکرد گياهان داروئي بستگي به تداوم تأمين موادغذائي و رطوبت دارد که اين گياهان با سيستم ريشه اي خود در خاک به دست مي آورند. بنابراين خاک از اهمي ...

خاک ها مخلوطي از مواد معدني و آلي مي باشند که از تجزيه و تخريب سنگ ها در نتيجه هوازدگي بوجود مي آيند که البته نوع و ترکيب خاک ها در مناطق مختلف بر حسب ...

خاک‌ها مخلوطي از مواد معدني و آلي مي‌باشند که از تجزيه و تخريب سنگ‌ها در نتيجه هوازدگي بوجود مي‌آيند که البته نوع و ترکيب خاک‌ها در مناطق مختلف بر حسب ...

رسها به همراه کلوئيدها ، فعالترين بخش خاک محسوب مي شوند و اکثر آنها داراي ساختمان بلوري هستند. قبل از مطالعه کانيها توسط اشعه ايکس تصور مي شد که کانيه ...

عامل اين بيماري سه گونه قارچ مي باشد که توليد Blight مي کند : Botrytis squamosa B. cinerae B.allii پوسيدگي عميق قهوه اي با کپک خاکستري روي آن و اسکلرت ...

● شوري و سديمي بودن خاک شوري و سديمي بودن خاک يکي از مشکلات مهم خاک هاي مناطق خشک و نيمه خشک است. در اين مناطق بدليل کمبود بارندگي و اقليم خشک، املاح ...

گندم گياهي است که از خانواده Poaceae واز جنس Tiriticum . بارزترين خصوصيات گياه شناسي گندم عبارتند از : ▪ ريشه : که عبارتند از ؛ ريشه هاي اوليه و ريشه ...

عامل اين بيماري سه گونه قارچ ميباشد که توليد Blight ميکند : Botrytis squamosa B. cinerae B.allii پوسيدگي عميق قهوهاي با کپک خاکستري روي آن و اسکلرتهاي ...

دانلود نسخه PDF - شوري خاک