تغذیه برگساره­ای یکی از مراحل مهم پیشرفت در تولیدهـای کشاورزی می‌باشد. محـلولپاشی مـواد غذایی اولین بار در سال ۱۸۴۴ انجام شده و پس از آن استفاده از نمک‌های محلول به صورت محلول­پاشی برگساره­ای مورد استفاده قرار گرفت (Franke, 1967). مکانیزم‌های جذب سطحی از طریق محلول‌پاشی برگی نیاز به بررسی‌های بیشتر ی دارد. عواملی مانند زمان استفاده از یک محلول غذایی در مراحل رشد گیاه و عناصر رشد گیاه می‌توانند بر جذب سطحی توسط برگ‌های گیاه تاثیر گذارند (Kannan, 1980).
تشکیل استخوان بندی جدید، رویش شاخه­های جدید، مصرف مواد غذایی جهت تولید گل در طول سال­های رشد و هرس، موجب از دست رفتن مقادیر زیادی مواد غذایی از گیاه می­ شود. به طور کلی برای جبران مواد غذایی گیاه باید از طریق کوددهی این عمل را انجام داد ولی در مواقعی که گیاه دچار کمبود شدید یا نیاز غذایی شدیدی گردد و جذب مواد غذایی از طریق ریشه به دلیل شرایط نامناسب خاک (شوری، خشکی و اسیدیته) کافی نباشد باید از طریق روش محلول­پاشی نسبت به جبران مواد غذایی برای رشد بهینه گیاه اقدام نمود (طلایی، ۱۳۷۷).
پدیدار شدن نشانه­ های کمبود مواد غذایی در گیاه، وابسته به نقش هر عنصر در متابولیزم گیاه می­باشد و به دلیل نقش های متفاوت عناصر غذایی، کمبود هر عنصر دارای علائم ویژه­ای می­باشد و به منظور کمک به تشخیص اختلال­های مواد غذایی در گیاهان، نشانه­ های کمبود می­توانند به صورت یک کلید تشخیص ساده و کلی طبقه بندی شوند (باقری و نظامی، ۱۳۷۹).
از نشانه­ های بارز کمبود آهن کم سبزینگی در برگ­های جوان، سبز تیره شدن رگبرگ­ها و در گاهی حالت کم سبزینگی در رگبرگ­ها می­باشد. همچنین در حالت کمبود شدید حاشیه برگ­ها قهوه­ای شده و در تمام پهنک برگ گسترش می­یابد. از نشانه­ های اصلی کمبود روی نیز می­توان به لکه­های غیر منظم کم­سبزینگی که به سرعت به لکه­های سوختگی سفید مانند تبدیل می­شوند و همچنین حالت سبز کمرنگ، ضخیم و شکننده شدن برگ­های جوان و بد شکل شدن آن­ها، اشاره کرد (باقری و نظامی، ۱۳۷۹).
یکی از مشکل­های عمده در پرورش گیاه شمعدانی کم­سبزینگی در برگ­های آن، در مدت رشد می­باشد که به مرور زمان افزایش می­یابد. با توجه به نقش مهم عنصر آهن در ساختار سبزینه و ایجاد سبزینگی در گیاه و همچنین نقش غیر مستقیم عنصر روی در این پدیده و ایجاد کم­سبزینگی در اثر کمبود این عنصر، در این پژوهش تلاش بر این بود که با محلول­پاشی
منابع کودی آهن و روی، بر گیاه شمعدانی، برای کاهش این حالت و نیز ارزیابی اثرهای این عناصر بر ویژگی­های فیزیومورفولوژیکی این گیاه بررسی به عمل آید.
فصل دوم
۲- مروری بر پژوهش­های پیشین
۱-۲- تغذیه برگساره­ای[۳]
بحث­های فراوانی توسط دانشمندان درباره امکان تغذیه گیاهان از طریق برگ به ویژه درباره جذب مواد غذایی از طریق برگ، صورت گرفته است، اما استفاده از روش تغذیه برگساره­ای به صورت عملی روی محصول­های باغبانی و زراعی در سطح وسیع و پیش از این که دانشمندان بتوانند توضیح روشنی درباره مکانیزم نفوذ مواد از طریق برگ ارائه دهند صورت می­گیرد (Bach et al., 1995 ).
در خاک، به علت شرایط نامناسب و عدم تعادل عناصر، بالا بودن یک عنصر و یا در اثر ترکیب عناصر غذایی با یکدیگر ممکن است یک عنصر غذایی مورد نیاز یک گیاه با وجود موجود بودن در خاک برای گیاه غیر قابل استفاده شود. در مدت رشد گیاه و ایجاد نشانه­ های کمبود در گیاه می­توان با روش تغذیه برگساره­ای عناصر غذایی مورد نیاز گیاه را تامین و کمبودهای عناصر غذایی را برطرف کرد. از نظر اقتصادی تغذیه برگساره­ای گیاهان نسبت به کاربرد خاکی مقرون به صرفه می­باشد زیرا هم مقدار کود کمتری مورد نیاز می­باشد و همچنین اثربخشی تغذیه برگساره­ای بیشتر است(Bach et al., 1995) .
عکس مرتبط با اقتصاد
از سوی دیگر، روند رو به رشد جمعیت جهان و نیاز غذایی، استفاده از تمام روش­ها و فنون را جهت بالا بردن عملکرد محصول­های تولیدی را ضروری می­نماید. از همه مهمتر، نگرانی درباره آلودگی­های آب­های زیرزمینی است که نتیجه افزایش بی رویه مصرف کودها می­باشد. تغذیه برگساره­ای یکی از روش­هایی است که می ­تواند به مخاطره افتادن محیط زیست را کمتر کند. هر چند باید از مکانیزم جذب مواد غذایی توسط برگ آگاهی داشت و این جذب توسط برگ را به بیشتر رساند (.(Swieilik & Faust, 1984
عکس مرتبط با محیط زیست
۲-۲- تاریخچه تغذیه برگساره­ای
تمام سطح های گیاهان آبزی قادر به تثبیت دی­اکسیدکربن هستند و مواد غذایی را نیز جذب می­ کنند. گیاهان که در طول دوره تکامل به رفتارهای خاکزی بودن سازش یافته­اند اندام تمایز یافته­ای را تشکیل داده­اند که نقش های ویژه­ای را انجام می­ دهند ولی اندام­های هوایی توانایی خودشان در رابطه با جذب آب و مواد معدنی و دیگر مواد شیمیایی را حفظ کرده ­اند. این خاصیت جذب مواد توسط Forsyth در انگلستان کشف شد .(Ticknor, 1957)وی اظهار داشت که به دنبال تیمار پوست درختان به وسیله آمیخته­ای از کود دامی، خاکستر، چوب و آهک افزایش رشد نشان دادند (Ticknor, 1957). اولین گزارش نوشتاری در رابطه با جذب مواد معدنی به وسیله برگ توسط Griss در سال ۱۸۴۴ ارائه گردید .(Swieilik & Faust, 1984)
۳-۲- وضعیت آهن در خاک و نقش آن در گیاهان
۱-۳-۲- آهن خاک
آهن در حدود ۵% پوسته زمین را تشکیل می­دهد و چهارمین عنصر لیتوسفر است. مقدار کل آهن موجود در خاک بین ۲۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ میلی­گرم در کیلوگرم است. با این وجود، بخش کمی از آن به صورت محلول می­باشد، بنابراین مقدار کل آهن موجود در خاک ارزش چندانی در تشخیص کمبود آهن ندارد (Tisdale, 1985).
حلالیت آهن خاک بسیار کم بوده و کمینه مقدار آن در pH 7 تا ۵/۸ می­باشد. ترکیب­های شیمیایی آهن که به صورت محلول به خاک اضافه می­ شود به سرعت به صورت مواد کم محلول در می­آید. دستکم شانزده عامل در کمبود آهن نقش دارند که مهمترین آن­ها عدم توازن یونی،pH خاک، عدم تهویه مناسب، میزان مواد آلی خاک، واکنش آهن با سایر عناصر غذایی و تجمع فسفر در خاک می­باشند (Marschner, 1989 ; Prasad & Sakal, 1991).
کاهش فشار جزئی اکسیژن در خاک موجب کاهش حلالیت آهن و کمبود آن می­ شود که علت آن افزایش نسبی فشار جزئی دی­اکسیدکربن است که در مجاورت آب و کربنات کلسیم، بی­کربنات کلسیم تولید می­ کند و در نتیجه موجب رسوب آهن و غیر قابل جذب شدن آن می­گردد (زرین کفش، ۱۳۷۱).
عده­ای معتقدند که در اثر کاهش اکسیژن و افزایش دی­اکسیدکربن حلالیت کربنات کلسیم افزایش می­یابد و موجب تولید بی­کربنات می­گردد و بی­کربنات تولید شده در مجاورت ریشه­ها از ساخت سیتریک اسید که عامل انتقال آهن در یاخته­ها و شیره گیاهی است جلوگیری می­نماید (Alexander, 1986).
۲-۳-۲- نقش­های زیست ­شیمیایی آهن
آهن یکی از عناصر مهم در واکنش­های اکسایش – احیاء در گیاهان می­باشد و در حدود ۸۵% از آهن یاخته با کلروپلاست­ها در ارتباط است (Mengel & Kirby, 1987).
مهمترین کلات­های طبیعی که در گیاهان یافت می­ شود، کلات­های ((͵هم))[۴] و سبزینه است. گروه ((هم)) یک پورفیرین است که در آن اتم مرکزی آهن به چهار حلقه پیرولی متصل است، در نتیجه ساختار حلقوی بزرگی را تشکیل می­دهند. گروه ((͵هم))، گروه پروستتیک تعداد زیادی از آنزیم­ها مانند کاتالاز[۵]، پراکسیداز[۶] و سیتوکروم اکسیداز[۷] را تشکیل می­دهد (مجتهدی و لسانی، ۱۳۷۴). بیشترین وظیفه شناخته شده سیتوکروم­ها در انتقال الکترون می­باشد. آنزیم سیتوکروم اکسیداز در زنجیره تنفس نقش دارد. کاتالاز در تبدیل آب اکسیژنه به آب و اکسیژن دخالت دارد. این آنزیم به همراه آنزیم سوپراکسید­­ دیسموتاز[۸] نقش مهمی در کلروپلاست­ها دارد. شواهدی وجود دارد که آنزیم پراکسیداز متصل شده به دیواره یاخته به عنوان کاتالیزور در تبدیل ترکیب­های فنل به لیگنین دخالت دارد (سالاردینی و مجتهدی، ۱۳۶۹).
Romaneld & Marshner(1986) گزارش کردند که در ریشه­هایی که با کمبود آهن مواجه هستند فعالیت پراکسیداز به طور قابل توجهی کاهش می­یابد و دیواره یاخته تخریب می­ شود و با عدم لیگنینی شدن دیواره یاخته، تجمع ترکیب­های فنلی در پوست خارجی­[۹] ریشه­ بدون آهن دیده می­ شود.
۳-۳-۲- نشانه­ های کمبود آهن
گیاهان در خاک­های اسیدی به مقدار کافی آهن جذب می­ کنند ولی در خاک­های آهکی اغلب قادر به این کار نیستند. اولین نشانه­ های کمبود آهن از برگ­های جوان ظاهر می­ شود زیرا آهن در گیاه نمی ­تواند از برگ­های پیر به برگ­های جوان انتقال یابد. این علائم عبارتند از لکه­های زرد در نواحی بین رگبرگ­ها که اگر کمبود ادامه یابد نواحی یاد شده رنگ روشن­تر به خود گرفته، پخش شده و کمی خشک و سوخته می­شوند (رادنیا، ۱۳۶۹).
۴-۳-۲- جذب و انتقال آهن از برگ
در محلولپاشی برگساره­ای باید به نقش اساسی سه عامل اصلی در میزان جذب، یعنی گیاه، شرایط محیطی و محلول مصرفی توجه شود. در مورد گیاه، موم پوستک و روپوستک، سن برگ، روزنه­ها، یاخته­های محافظ، سمت زبرین و زیرین برگ، رقم و مرحله رشد از شرایط اساسی گیاه درهنگام محلو­لپاشی می­باشند. از شرایط محیطی می­توان به نور، دما، طول روز، باد، رطوبت نسبی، خشکی، زمان محلولپاشی و تنش مواد غذایی اشاره کرد و از جمله شرایط محلول مصرفی نیز می­توان به میزان غلظت، روش استفاده، مواد خیس­کننده، pH، قطبی بودن محلول و غیره اشاره کرد (Alexander, 1986 ; Edding & Brown, 1967).
بدون شک در جذب آهن از برگ­ها، روزنه­ها نقش بزرگی را بازی می­ کنند و رابطه­ای بین میزان جذب و سطح روزنه­ای وجود دارد. محلولپاشی در روز موجب جذب بیشتری نسبت به محلولپاشی در شب می­ شود. در انتقال و جا به جایی آهن که به صورت محلولپاشی انجام می­ شود در گونه­ های مختلف گیاهی تفاوت­هایی دیده می­ شود که این اختلاف از الگوی قرار گرفتن روزنه­ها در برگ­ها ناشی می­ شود (Edding & Brown, 1967).
از آنجایی که سطح برگ­ها و همچنین سطح داخلی روزنه­ها نیز از پوستک پوشیده شده است، نقش روزنه­ها در جذب عناصر کم مصرف شامل افزایش سطح برگ و راحت­تر بودن نفوذ از لایه پوستک به دلیل احتمال کمتر بودن ضخامت پوستک در برگ کاهش می­یابد، با این حال پر بودن فضای روزنه­ها توسط گازها و کشش سطحی محلول­های به کار برده شده و طبیعت آب گریزی لایه ­های پوستکی که سطح خارجی یاخته­های درون روزنه­ها را پوشانده است، به طور طبیعی جذب محلول­ها را از طریق نفوذ پوستک کنترل می­ کند (Frank, 1966).
۵-۳-۲- اثر آهن بر عملکرد و ویژگی­های رشدی گیاه
مطابق یافته­ های رحیمیان بوگر و همکاران (۱۳۹۰) کاربرد برگساره­ای ۱ گرم بر لیتر نانو کود کلات آهن خضراء در رقم ‘شیراز’ و ۳ گرم بر لیتر در رقم ‘سوربیست آوالانچ’ گل ورد، موجب افزایش تعداد ساقه­های گلدهنده شد. همچنین کاربرد ۱ گرم بر لیتر در رقم ‘فیستا’ و ۵/۱ گرم بر لیتر در رقم های ‘شیراز’ و ‘سوربیست آوالانچ’ منجر به افزایش معنی دار طول و قطر ساقه گلدهنده این گل گردید. در یک مطالعه دیگر عموعموها و همکاران (۲۰۱۲) گزارش کردند که با کاربرد ۱ گرم بر لیتر نانو کود آهن در گل همیشه بهار پس از دومین برداشت گل و در هنگام آغاز ساقه­دهی گل های جدید، عملکرد و کیفیت گل به طور معنی داری افزایش پیدا کرد.
در سال ۱۹۷۶،El–Lebodi و همکاران دریافتند که مقدار ماده خشک و عملکرد گوجه­ فرنگی با محلولپاشی برگساره­ای آهن و منگنز به طور معنی­داری افزایش پیدا کرد. آنان بیشترین عملکرد گوجه­ فرنگی را در گیاهانی مشاهده کردند که دو بار محلولپاشی برگساره­ای Fe, Zn, Mn و Cu به اضافه اوره و سوپرفسفات دریافت کرده­ بودند.
در آزمایشی با انگور رقم ‘موسکات الکساندریا’، محلولپاشی با سولفات آهن، فسفر و نیتروژن پیش از گلدهی و پتاسیم پس از گلدهی میزان محصول افزایش یافت (Bach et al., 1995).
Mesheryakov & Alekhina (1974) نشان دادند که محلولپاشی تاک­های پرورش یافته در خاک­های آهکی بوسیله سولفات آهن و کلات آهن، عملکرد محصول را افزایش داد. در پژوهشی دیگر محلولپاشی شاخساره تاک، رقم ‘تامسون بی­دانه’ با کلات آهن میزان محصول تا ۳/۴۸% افزایش نشان داد Bacha et al., 1995)).
کاربرد برگساره­ای سولفات آهن موجب افزایش غلظت سبزینه، میزان آهن و روی در برگ­ها و همچنین بهبود اندازه و کیفیت میوه در درختان پرتقال شد. همچنین کاربرد برگساره­ای کلات آهن موجب افزایش غلظت آهن و سبزینه برگ و بهبود کیفیت میوه شد (Pestana et al., 2001).
۴-۲- وضعیت روی در خاک و نقش آن در گیاهان
عنصر روی یکی از عناصر غذایی ضروری برای گیاهان است. کمبود روی موجب کاهش عملکرد و همچنین کیفیت محصول­ها می­گردد. برای اولین بار، Raulin در سال­های ۱۸۶۳ و ۱۸۶۹ ضروری بودن این عنصر را برای قارچ­ها بیان کرد، اما ضروری بودن این عنصر برای گیاهان عالی، اولین بار توسط آزمایش­هایی که توسط Maize در سال­های ۱۹۱۴، ۱۹۱۵ و ۱۹۱۹ انجام شد، تشخیص داده شد (Swietlik, 1999).
کمبود روی و عوارض خطرناک آن در غالب خاک­های ایران، چه آهکی و قلیائی مناطق خشک و چه خاک­های خنثی و کمی اسیدی شمال ایران مشاهده می­ شود (ملکوتی، ۱۳۷۳).
۱-۴-۲- روی در خاک
مقدار کل روی در خاک­های مختلف از ۳ تا ۷۷۰ میلی­گرم در کیلوگرم متفاوت است. میانگین جهانی روی ۶۴ میلی­گرم در کیلوگرم و بصورت پنج منبع در خاک وجود دارد (Swietlik, 1999).

جهت دانلود متن کامل پایان نامه به سایت azarim.ir مراجعه نمایید.

روی موجود در محلول خاک

روی قابل تبادل جذب شده

روی جذب شده توسط مواد آلی

روی متصل شده به اکسیدها و کربنات­ها

روی موجود در کانی­های اولیه و ثانویه آلومینیوم – سیلیکات.

روی قابل جذب به حالت محلول و تبادلی است و عوامل متعددی در قابلیت جذب آن دخالت دارند. علل بروز کمبود روی در ایران عبارتند از :

فقیر بودن خاک از کانی­های حامل روی

وجود pH قلیائی و مقدار زیاد کربنات کلسیم

مرده بودن خاک، مانند وضعیت خاک پس از تسطیح که فاقد باکتری­ ها و مواد آلی مفید هستند.

مقدار زیاد فسفر و نیتروژن در خاک (زرین کفش، ۱۳۷۱).

۲-۴-۲- تداخل روی با سایر عناصر و عوامل محیطی
رابطه تداخلی بین فسفر و روی در بررسی­های وسیعی مورد مطالعه قرار گرفته است. کودهای فسفره موجب کاهش غلظت روی در تعدادی از گیاهان شده است. بعضی گزارش­ها اشاره می­ کند که در کمبود روی، سطح فسفر به حد سمیت رسیده و موجب تشدید علائم شبیه کمبود روی می­ شود ((Swietlik, 1999.
Morghan & Mascageny در سال ۱۹۹۱ گزارش کردند که کمبود روی در ذرت و لوبیا، در آب و هوای سرد مشخص تر از هوای گرم است. گزارش شده در گوجه فرنگی نشانه­ های کمبود روی در نور زیاد نسبت به نور کم سریعتر دیده می­ شود ((Swietlik, 1999.
۳-۴-۲- اعمال، جذب و انتقال روی در گیاه
روی موجب فعال شدن آنزیم­ های زیادی در گیاه می­ شود ولی مقدار کمی از آنها حاوی این فلز هستند که از جمله آن­ها می­توان به الکل ­دی­­ هیدروجناز، سوپر اکسید دسموتاز و آر-­ ان- ای پلی­مراز اشاره کرد. روی همچنین در متابولیزم کربوهیدرات­ها نقش مهمی دارد (زرین کفش، ۱۳۷۱).
روی در ساخت اسید آمینه تریپتوفان که پیش­ساز ایندول ­استیک ­اسید است، نقش دارد(Shear & Faust, 1982) . همچنین روی نقش مهمی در پایداری غشاء یاخته­ها بازی می­ کند و از طریق نقشی که در فعالیت آنزیم سوپر اکسید دسموتاز دارد موجب تحکیم فعالیت غشاء در برابر رادیکال­های سوپر اکسیداز می­ شود. روی، توسط ریشه جذب شده و سپس وارد فضای آزاد بین یاخته­ای شده و با انتقال فعال وارد گیاه می­ شود. همچنین توسط برگ­ها نیز مواد غیر آلی حاوی این عنصر مانند سولفات روی و Zn-EDTA جذب می­گردد (Swietlik, 1999). Buckovac & Witt Wor (1957) روی را به عنوان یک عنصر نیمه متحرک در گیاه طبقه ­بندی کرده ­اند. در گزارشی دیگر Kabta & Pendias روی را عنصر خیلی متحرک معرفی کردند، به ویژه در شرایطی که این عنصر مصرف تکمیل کنندگی در گیاه دارد. همین دو دانشمند در سال ۱۹۹۲ گزارش کردند که روی از قسمت ­های پیر به قسمت ­های جوان حرکت می­ کند که نشان دهنده تحرک این عنصر در آوند آبکش گیاهان است ((Swietlik, 1999.
۴-۴-۲- نشانه­ های کمبود و سمیت
Chalendler و همکاران در سال ۱۹۳۱ و ۱۹۳۲ به طور دقیقی تفسیر کردند که عامل ریزبرگی[۱۰] در هلو می ­تواند با کاربرد خاکی روی برطرف شود.
مهمترین علائم کمبود روی شامل ریزبرگی گیاه است که به علت بازدارندگی شدید در طویل شدن میانگره­ها به وجود می ­آید و در کمبودهای خیلی شدید موجب خشکیدگی نوک سرشاخه­ها، برگ­ریزی و زردی کامل یا قسمتی از برگ می­ شود ((Swietlik, 1999.
در مرکبات در اثر کمبود شدید، درختان از بین می­روند و عملکرد گیاه، اندازه میوه و میزان آب میوه کاهش می­یابد و همچنین شکل میوه غیر طبیعی و ضخامت پوست افزایش می­یابد ((Swietlik, 1999.
۵-۴-۲- اثر روی بر عملکرد و ویژگی­های رشدی گیاه
Ahmad و همکاران (۲۰۱۰) گزارش کردند که با کاربرد برگساره ای روی، آهن و بر با مقادیر ۵/۱%، ۵/۰% و ۱% روی رز دورگه، میزان سبزینه برگ، ضخامت ساقه گلدهنده، کیفیت گل و مقادیر عناصر آهن و بر موجود در برگ به طور معنی­داری افزایش یافت. همچنین بیشترین مقدار سطح برگ، تعداد برگ­ها، ارتفاع گیاه، تعداد گل­ها، طول ساقه گلدهنده و میزان روی موجود در برگ­ها در تیمار عنصر روی به همراه بر بدست آمد، و همچنین بیشترین میزان وزن تر و خشک شاخساره و قطر گل با کاربرد عنصر بر به تنهایی بدست آمد.
نتایج یک پژوهش نشان داد که محلولپاشی گیاه دارویی سنای هندی با سولفات آهن و روی در غلظت ۱۵۰۰ میلی­گرم در لیتر موجب افزایش معنی­داری در میزان سبزینه برگ و رشد گیاه شد (Shilpa & Dhumal, 2012).
در پژوهشی که به بررسی اثر نانو اکسید روی بر رشد و توسعه بادام زمینی پرداخته شده بود، مشاهده شد که با کاربرد برگساره­ای ۱۰۰۰ میلی­گرم بر لیتر نانو اکسید روی روی این گیاه، میزان سبزینه، میزان رشد گیاه، رشد ریشه و ساقه و میزان محصول به طور معنی داری افزایش پیدا کرد (Prasad et al., 2012).
در آزمایشی دیگرDixit و همکاران (۱۹۷۸) گزارش کردند که کاربرد برگساره­ای سولفات روی در غلظت ۱۰ گرم در لیتر و سولفات آهن در غلظت ۵ گرم در لیتر، میزان عملکرد را در نارنگی ‘کینو’ افزایش می­دهد. محلولپاشی سولفات روی موجب افزایش اندازه میوه و نسبت گوشت به بذر در مقایسه با شاهد در خرمای ‘شاهانی’ شد (Khayyat et al., 2007).