تعامل (برهمکنش) پتاسیم و منیزیم در خاک

هنگامی که منیزیم از برنامه تغذیه گیاه خارج شد (نمودار سمت راست)، هیچ پاسخ عملکردی به پتاس اضافه شده وجود نداشت زیرا  کمبود منیزیم باعث کاهش بازده می‌شد. تنها زمانی که هر دوی این مواد مغذی با هم به کار رفتند، بازده افزایش یافت نمونه‌ای کامل از قانون حداقل.

به زبان ساده با افزایش پتاسیم در شرایط حضور منیزیم کافی در خاک، جذب پتاسیم توسط ریشه افزایش می یابد و در نتیجه عملکرد بالا می رود.

تعامل (بر همکنش) منیزیم و پتاسیم در خاک

در مدیریت تغذیه گیاه، توجه به مقدار هر عنصر غذایی بدون در نظر گرفتن اثرات متقابل آن با سایر عناصر، ممکن است منجر به بروز اختلالات تغذیه‌ای و کاهش بهره‌وری گردد. عناصر غذایی موجود در خاک و گیاه، نه تنها به صورت مستقل عمل نمی‌کنند، بلکه در بسیاری موارد با یکدیگر تعامل دارند.

در مدیریت تغذیه گیاه، توجه به مقدار هر عنصر غذایی بدون در نظر گرفتن اثرات متقابل آن با سایر عناصر، ممکن است منجر به بروز اختلالات تغذیه‌ای و کاهش بهره‌وری گردد. عناصر غذایی موجود در خاک و گیاه، نه تنها به صورت مستقل عمل نمی‌کنند، بلکه در بسیاری موارد با یکدیگر تعامل دارند؛ تعاملی که می‌تواند هم‌افزایی مثبت یا بازدارنده باشد.

شناخت این برهم‌کنش‌ها، به ویژه بین عناصر پرمصرفی مانند نیتروژن، فسفر، پتاسیم، منیزیم، روی و کلر، برای تغذیه متعادل و بهینه گیاهان ضروری است.

برخی از مواد مغذی، در دسترس بودن ماده مغذی دیگری را که در خاک وجود دارد، تسهیل می‌کنند، جذب آن توسط گیاهان یا عملکرد آن را در متابولیسم گیاه افزایش می‌دهند. یک تعامل مثبت – که به آن سینرژیسم نیز گفته می‌شود – ایجاد می‌شود. در موارد دیگر، یک ماده مغذی خاص، در دسترس بودن، جذب یا عملکرد ماده مغذی دیگری را مهار می‌کند. این به عنوان تعامل منفی یا آنتاگونیسم مواد مغذی شناخته می‌شود.

پتاسیم (K) و منیزیم (Mg) از جمله عناصر پرمصرف و حیاتی برای رشد گیاهان هستند. این دو عنصر نه تنها در بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی نقش دارند، بلکه نوع تعامل آنها با یکدیگر نیز می‌تواند رشد و عملکرد گیاه را تحت تأثیر قرار دهد.

پتاسیم چگونه بر جذب منیزیم تأثیر می‌گذارد؟

پتاسیم (K) اثری آنتاگونیستی (یعنی بازدارنده) بر جذب منیزیم (Mg) دارد. این رابطه از آن جهت جالب توجه است که مقادیر بیش‌ازحد پتاسیم، جذب منیزیم در ریشه گیاه را مهار می‌کند؛ اما در مقابل، بالا بودن سطح منیزیم در محلول خاک، مانعی برای جذب پتاسیم ایجاد نمی‌کند. بنابراین، این یک رابطه آنتاگونیستی یک‌طرفه است.

گیاهان چگونه پتاسیم و منیزیم را جذب می‌کنند؟

مواد مغذی از طریق خاک و به واسطه سازوکارهایی موسوم به «انتقال‌دهنده‌ها» (transporters) جذب ریشه و گیاه می‌شوند. مکانیسم‌های جذب پتاسیم و منیزیم با یکدیگر تفاوت‌های بنیادینی دارند. یون‌های منیزیم تنها از یک مسیر وارد گیاه می‌شوند: مسیر انتقال‌دهنده‌های «غیر اختصاصی». واژه «غیر اختصاصی» بدین معناست که این مسیر می‌تواند توسط سایر مواد مغذی، از جمله پتاسیم، نیز مورد استفاده قرار گیرد. در مقابل، پتاسیم از مسیرهای متنوعی جذب می‌شود. این عنصر علاوه بر انتقال‌دهنده‌های غیر اختصاصی، از طریق انتقال‌دهنده‌های «اختصاصی» نیز به ریشه می‌رسد؛ انتقال‌دهنده‌هایی که وظیفه آن‌ها صرفاً جذب پتاسیم به درون گیاه است. به همین دلیل است که مقادیر بسیار زیاد پتاسیم می‌تواند در جذب منیزیم اختلال ایجاد کند، اما فراوانی بالای منیزیم در خاک، تأثیری بر جذب پتاسیم توسط گیاه ندارد.

در تصویر زیر مشاهده می نمایید در شرایط متعادل هر دو عنصر، منیزیم از بخش های (مسیر، انتقال دهنده ها) غیر اختصاصی و پتاسیم از بخش اختصاصی و غیر اختصاصی جذب ریشه گیاه می شود.

تصویر پایین زمانی است که میزان پتاسیم خاک بالا است و تمامی مسیر های اختصاصی و غیر اختصای نفوذ عناصر به ریشه را اشغال می کند و عنصر منیزیم را کنار می زند و به آن اجازه ورود به ریشه را نمی دهد.

تصویر سوم نیز زمانی است که میزان منیزیم خاک بالاست. میزان منیزم بالای خاک نمی تواند مسیر های اختصاصی پتاسیم را اشغال کند و نمی تواند اختلالی در میزان جذب پتاس یجاد نماید. منیزیم تنها از مسیر جذب غیر اختصاصی وارد ریشه می شود.

چگونه می‌توان در عمل از پدیده آنتاگونیسم (تضاد در جذب) جلوگیری کرد؟

در عمل، هنگام کوددهی با پتاسیم باید میزان منیزیم خاک نیز مد نظر قرار گیرد. بسته به نتایج آزمایش خاک، در بسیاری از موارد توصیه می‌شود که پتاسیم همراه با منیزیم مصرف شود، یا اینکه مقادیر بالای پتاسیمِ حاصل از مواد آلی، با کوددهی هدفمند منیزیم متعادل گردد. بدین ترتیب، می‌توان از بروز تضاد (آنتاگونیسم) میان پتاسیم و منیزیم جلوگیری کرد.

از سوی دیگر، اگر مقادیر زیادی پتاسیم بدون مصرف همزمان منیزیم به کار رود، این کار می‌تواند نسبت مواد مغذی در سطح ریشه را به زیان منیزیم تغییر دهد؛ به طوری که گیاه دچار کمبود منیزیم می‌شود، حتی اگر منیزیم کافی در خاک موجود باشد. دلیل این امر حضور پتاسیم است که مانع جذب منیزیم می‌شود؛ در حالی که چنین اثر متقابل معکوسی وجود ندارد.

تجربیات حاصل از آزمایش‌های میدانی گسترده نشان داده است که با برقراری نسبت ۳ به ۱ میان پتاسیم و منیزیم در خاک، جذب هر دو ماده مغذی تضمین می‌شود. این امر همچنین با رعایت محدوده‌های غلظتی مربوطه در کلاس C خاک (سطح مطلوب) محقق می‌گردد.

در مقابل، در تاک‌داری (پرورش انگور) برای جلوگیری از خطر عارضه «فلج ساقه» (stalk paralysis)، این نسبت باید تا حدی به هم نزدیک‌تر (۲.۵ به ۱) باشد. در زمینه پرورش میوه و سبزیجات، بسته به نوع محصول، محدوده نسبت بهینه این مواد مغذی بین ۲ تا ۵ به ۱ متغیر است. چنین شرایط تغذیه‌ای در خاک، دستیابی به عملکرد بالا و کیفیت مطلوب محصولات برداشت‌شده را تضمین می‌کند.

نسبت K/Ca و K/Mg باید همواره بالاتر از ۲ (اما کمتر از ۱۰) حفظ شود، زیرا مقادیر بیش‌ازحد پتاسیم می‌تواند مانع جذب کلسیم و منیزیم گردد. همچنین، پتاسیم بیش‌ازحد می‌تواند از جذب برخی عناصر کم‌مصرف (میکرو)، مانند روی، جلوگیری کند. توجه به این برهم‌کنش، به‌ویژه هنگام استفاده از آب‌های بسیار سخت با محتوای بالای کلسیم و منیزیم، حائز اهمیت است.

در نظر گرفتن نسبت کلسیم به منیزیم (Ca/Mg) نیز حائز اهمیت است. مهم‌ترین اثر این نسبت، تأثیر آن بر ساختار خاک است؛ کلسیم موجود در خاک به بهبود تهویه کمک می‌کند، در حالی که منیزیم موجب چسبندگی ذرات خاک به یکدیگر می‌شود. بنابراین، اگر نسبت Ca/Mg بسیار پایین باشد — به این معنا که بخش عمده‌ای از جایگاه‌های تبادلی توسط یون‌های منیزیم اشغال شده باشد — نفوذپذیری خاک کاهش یافته و به رشد محصولات آسیب می‌رسد. به همین دلیل، این نسبت باید همواره بالاتر از ۱ حفظ شود. این نسبت برای تعادل مواد معدنی درون گیاه نیز اهمیت دارد. نسبت Ca/Mg در برگ‌های برخی گیاهان حدود ۲ به ۱ است؛ این بدان معناست که لازم است کلسیم بیشتری نسبت به منیزیم از طریق محلول غذایی تأمین شود.

جذب منیزیم نیز تحت تأثیر سطوح روی (Zn) و منگنز (Mn) در بستر کشت قرار دارد؛ مقادیر بیش‌ازحدروی و منگنز( این ریزمغذی‌ها)، علاوه بر ایجاد سمیت، می‌تواند موجب کاهش جذب منیزیم توسط گیاه شود.

برهم‌کنش هم‌افزا (مکمل)

مقدار متعادل پتاسیم و منیزیم در خاک می‌تواند:

• عملکرد فتوسنتز را بهبود دهد
• انتقال کربوهیدرات‌ها از برگ‌ها به بخش‌های مختلف گیاه (ریشه و میوه) را تسهیل کند
• به ساخت بهتر پروتئین‌ها و شادابی کلی گیاه کمک کند

برهم‌کنش بازدارنده (رقابت برای جذب)

اگر مقدار پتاسیم در خاک بیش از حد باشد، ممکن است جذب منیزیم توسط ریشه‌های گیاه کاهش یابد. چون هر دو عنصر از مسیرهای مشابهی وارد گیاه می‌شوند، پتاسیم می‌تواند در رقابت برای جذب، منیزیم را کنار بزند.

نکته: این تأثیر یک‌طرفه است و افزایش منیزیم معمولاً تأثیر زیادی بر جذب پتاسیم ندارد.

reza malek

همه پست های نویسنده