تامین عناصر غذایی و تغذیه گیاهی چه نقشی در افزایش مقاومت گیاه به آفات و بیماری های گیاهی دارد؟

اهمیت تغذیه و تامین عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان
مقاله از بخش ترویج فنی جنوبگان:

عناصر معدنی و غذایی برای رشد و توسعه گیاهان و میکروارگانیسم ها بسیار ضروری ­اند. کمبود یا بیشبود عناصر غذایی بر روی حساسیت گیاهان در برابر بیماری ها تاثیر میگذارد.

زمانی که پاتوژن ها یا عوامل بیماریزای گیاهی را آلوده می­کنند بطور مستقیم یا غیرمستقیم فیزیولوژی گیاه را از نظر جذب، انتقال و استفاده از مواد غذایی تحت تاثیر قرار می­دهند.

پاتوژن­ها ممکن است باعث عدم تحرک عناصر غذایی در خاک یا بافت­های گیاهی آلوده شوند و در نهایت تعادل عناصر غذایی درون گیاه را بر هم زنند.

پاتوژن­های خاک­ زاد معمولا ریشه ­های گیاهان را آلوده می­کنند و باعث صدمه به ساختمان ریشه و کاهش قدرت جذب آب و مواد غذایی می شوند.

اهمیت تغذیه  و تامین عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان

علاوه بر کربن (C)، هیدروژن (H) و اکسیژن (O) که گیاه آن­ها را از محیط پیرامون خود و از طریق برگ­ها و ریشه ­ها جذب می­نماید حدود ۱۳ عنصر معدنی دیگر وجود دارند که برای رشد و توسعه  گیاه ضروری­ اند.

عناصر غذایی با تاثیر بر روی مقاومت گیاه یا حساسیت آن در برابر پاتوژن­ها و آفات بر رشد و عملکرد گیاه تاثیر می­گذارند.

علاوه بر روش های کنترلی آفات و بیماری ها، عناصر غذایی نیز به طرق مختلفی در مقاومت گیاهان نسبت به آفات و بیماری ها اهمیت دارند.

عناصر معدنی در گیاهان دو مکانیسم اولیه مقاومت گیاهان را هدف خود قرار می­دهند:

  • تشکیل سدهای مکانیکی به ویژه از طریق توسعه­ ی دیواره سلولی ضخیم ­تر
  • ساخت مواد دفاعی طبیعی مانند فیتوالکسین­ها، آنتی اکسیدان­ها، فلاونوئیدها که باعث حفاظت در برابر پاتوژن­ها می­شوند.
  • یک ذخیره غذایی متعادل مانند آنچه در مورد مرکبات به صورت “هرم غذایی” در شکل ) ارائه شده است رشد بهینه­ ی گیاه را تضمین می­کند و معمولا به عنوان شرایط مطلوب در مقاومت به بیماری هم درنظر گرفته می­شود.
شکل(۱)

نمایش شماتیک تعادل نسبی عناصر مغذی، مواد مغذی ثانویه و ریز مغذی­ ها برای مرکبات.

تمام مواد مغذی مورد نیاز است و باید در نسبت­های مناسب برای ساختن هرمی متعادل و کامل وجود داشته باشند.

بیماری­های قارچی (Fungal disease)

دیواره­ های سلولی نازک و ضعیف باعث نشت موادغذایی داخل سلول به آپوپلاست (فضای میان سلول­های گیاهی) می­شود. این امر شرایط مناسبی را برای تحریک جوانه­ زنی اسپورهای قارچی روی سطح برگ­ و ریشه ­ها فراهم می­کند.

سطوح عناصر غذایی معدنی به طور مستقیم بر میزان نشت و ساختمان ماده نشتی تاثیر می­گذارد. برای مثال در گیاه، پتاسیم (K) برای سنتز پروتئین ­ها، نشاسته و سلولز ضروری است. سلولز یکی از اجزای اصلی ساختمان دیواره­ ی سلولی است و کمبود پتاسیم باعث تمایل به نشت دیواره ­های سلولی و افزایش غلظت کربوهیدرات (پیش ماده­ نشاسته) و آمینواسیدها (بلوک­های سازنده­ی پروتئین) در فضای آپوپلاستی برگ می­شود.

کمبود عناصر کلسیم (Ca) و بور (B) باعث تجمع قندها و اسیدهای آمینه در بافت­ها و برگ و ساقه می­شود.

بیشتر قارچ­ها با ترشح آنزیم هایی که مسئول حل کردن لاملای میانی است به سطح برگ حمله می کنند. فعالیت این آنزیم­ها به شدت توسط کلسیم مهار می­شود به طوری که ارتباط نزدیک بین میزان کلسیم بافت­ها و مقاومت آنها به بیماری­های قارچی را نشان می­دهد.

عناصر غذایی معدنی تشکیل سدهای مکانیکی را در بافت­های گیاهی تحت تاثیر قرار می­دهند. با افزایش سن برگ تجمع سیلیس (Si) در دیواره ­های سلولی باعث ایجاد یک سد فیزیکی و محافظتی در برابر نفوذ قارچ می­شود. افزایش بیش از حد نیتروژن میزان سیلیسیم را کاهش می­دهد و موجب افزایش حساسیت به بیماری­های قارچی می­شود.

بیماری­های باکتریایی و قارچی خاکزی

عناصر معدنی  به روش­های مختلفی، بیماری­های ناشی از قارچ­های خاکزی را تحت تاثیر قرار می­دهند. معمولاً گیاهی که دچار کمبود عناصر ریز مغذی است، توانایی دفاعی چندانی در برابر بیماری­ها و قارچ­های خاک­زی را ندارد. به عنوان مثال، عنصر منگنز وظیفه مهار برخی از قارچ ها را بر عهده دارد. همچنین، نیتریت­ها برای برخی از گونه های Fusarium و Phytophthora سمی هستند.

آفات (Pests)

برخلاف پاتوژن­های قارچی و باکتریایی فاکتورهای عینی و قابل مشاهده مثل رنگ برگ از عوامل مهم حساسیت به آفات هستند. کمبودهای تغذیه ای باعث تغییر رنگ سطح برگ و افزایش حساسیت به آفات میشوند.

گیاهان در برابر آفات سه مکانیزم دفاعی دارند:

  • خصوصیات فیزیکی سطحی: رنگ، ویژگی­های سطح و پرزها
  • سدهای مکانیکی: فیبرهای سخت، کریستال­های سیلیسی و لیگنین ­ها
  • سدهای شیمیایی و بیوشیمیایی: توکسین­ها، مواد دورکننده و میزان جلب­ کننده ­ها

عناصر تغذیه­ ای هر سه سیستم دفاعی گیاه را تحت تاثیر قرار می­دهند. به طور کلی در گیاهان جوان و دارای رشد سریع در مقایسه با گیاهان مسن و با رشد کندتر، احتمال حمله­ ی آفات بیشتر است در نتیجه میان استفاده از نیتروژن (القاکننده­ ی رشد) و تهاجم آفت ارتباط مستقیمی وجود دارد.