عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان نه تنها به صورت مستقل عمل میکنند، بلکه برهمکنشهای پیچیدهای (اثرات متقابل یا Interactions ) بین آنها وجود دارد که میتواند جذب، انتقال و بهرهبرداری از هر عنصر را تحت تأثیر قرار دهد. این برهمکنشها به دو دسته اصلی سینرژیستی (اثر مثبت) و آنتاگونیستی (اثر منفی) تقسیم میشوند. اثرات متقابل اغلب به عواملی مانند فرم شیمیایی کود، غلظت نسبی عناصر در خاک، pH محیط ریشه و نوع گیاه بستگی دارند.
عدم توجه به این برهمکنشهای غذایی میتواند مشکلساز باشد. یعنی حتی در صورتی که یک عنصر به مقدار کافی در خاک وجود داشته باشد، حضور بیش از حد عنصر دیگر مانع جذب آن شده و علائم کمبود ظاهر میگردد. این امر یکی از دلایل اصلی کاهش عملکرد محصولات زراعی و باغی در بسیاری از خاکهای کشاورزی است.
در ادامه، به مهمترین برهمکنشهای شناختهشده بین عناصر پرمصرف (نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم) و ریزمغذیها (آهن، منگنز، روی، مس و …) اشاره میشود. درک این روابط به کشاورزان و متخصصان تغذیه گیاهی کمک میکند تا برنامه کوددهی متعادلتری تدوین کنند و از هدررفت منابع و کاهش محصول جلوگیری نمایند.
- نیتروژن بهویژه به شکل آمونیوم (NH₄⁺)، باعث کاهش pH خاک و افزایش جذب فسفر میشود.
- افزایش نیتروژن خاک در شرایطی که پتاسیم فراوان باشد، جذب پتاسیم را تقویت میکند؛ اما اگر پتاسیم خاک کم باشد، نیتروژن زیاد میتواند جذب پتاسیم را کاهش دهد.
- با افزایش سطح نیتروژن در گیاه، غلظت کلسیم در بافتهای گیاهی نیز معمولاً بالا میرود.
- مصرف نیتروژن به فرم آمونیوم به دلیل جذب بیشتر کاتیونها، pH ناحیه ریشه را کاهش داده و در نتیجه جذب ریزمغذیها (مانند آهن، منگنز، روی و مس) را افزایش میدهد.
- در مقابل، نیتروژن به شکل نیترات (NO₃⁻) با جذب بیشتر آنیونها، pH را افزایش میدهد و جذب ریزمغذیها را کاهش میدهد.
- فسفر تأثیر مثبت و چشمگیری بر جذب نیتروژن دارد و مصرف متعادل آن به بهبود بهرهبرداری گیاه از نیتروژن کمک میکند.
- بین فسفر و منیزیم برهمکنش مثبت وجود دارد؛ منیزیم نقش کلیدی در فعالسازی واکنشهای مرتبط با انتقال و متابولیسم ترکیبات فسفاتی ایفا میکند.
- افزایش فسفر در خاک اغلب با بروز علائم کمبود آهن و روی همراه است که در نهایت میتواند عملکرد و کیفیت محصول را کاهش دهد.
- افزایش فسفر خاک به دلیل اثر اسیدیکننده آن، حلالیت و جذب منگنز را بیشتر میکند.
- پتاسیم در غلظتهای بالا با کلسیم و منیزیم رقابت کرده و جذب این دو عنصر را کاهش میدهد.
- غلظت بالای کلسیم در خاک میتواند جذب فسفر، پتاسیم و منیزیم را محدود کند.
- افزایش کلسیم خاک معمولاً جذب ریزمغذیهایی مانند روی، مس، منگنز، آهن و بور را تحت تأثیر منفی قرار میدهد.
- در پژوهشهای انجامشده روی کشت برنج، منیزیم بالا بهطور قابل توجهی جذب پتاسیم و کلسیم را در گیاه کاهش داده است.
- پتاسیم زیاد جذب منیزیم توسط ریشهها را مختل میکند و میتواند منجر به کمبود منیزیم شود.
- سطوح بالای منیزیم در خاک نیز میتواند جذب پتاسیم را کاهش دهد و در نتیجه عملکرد محصول را پایین بیاورد.
- وجود بیش از حد آهن، بهخصوص در خاکهای اسیدی، جذب منگنز را مختل کرده و خطر کمبود منگنز را افزایش میدهد.
- منگنز زیاد در خاک میتواند باعث بروز علائم کمبود آهن در گیاهان شود.
- پتاسیم نقش فعالی در تسهیل جذب نیترات از طریق ریشهها دارد و کمبود آن میتواند جذب نیتروژن نیتراتی را محدود کند.
- آهن با منگنز، روی و مس برهمکنش منفی (رقابتی) دارد، اما با آمونیوم و پتاسیم برهمکنش مثبت و همافزایی نشان میدهد.
- غلظت بالای منیزیم در خاک میتواند فعالیت میکروارگانیسمهای هوازی (نیازمند اکسیژن) را کاهش دهد و بر فرآیندهای بیولوژیکی خاک تأثیر منفی بگذارد.
این برهمکنشها نشان میدهند که تعادل دقیق عناصر غذایی چقدر در تغذیه گیاهی حیاتی است. مدیریت صحیح کوددهی با توجه به نتایج آزمایش خاک و برگ، بهترین راه برای دستیابی به عملکرد مطلوب است.
منابع:
Ayamba,B.E,Abaidoo,R.C,Opoku,A.,&Ewusi.Mensah,N.(2023).Mechanisms for nutrient intractions from oranic amendments and mineral fertilizer inputs under cropping systems: a review. PeerJ, 11, e15135
Fageria, V.D.(2001). Nutrient interaction in crop plants. Journal of plants nutrition ,24(8),1269-1290