نقش عنصر نیتروژن در گیاهان

اهمیت نیتروژن در گیاه

نیتروژن عنصری اصلی و حیاتی برای موجودات زنده است و نقش مهمی را در ترکیب، ساختمان و عملکرد اکوسیستم ها ایفا می نماید. این عنصر از جمله عناصرکلیدی مورد نیاز گیاه است و در ساختمان کلروفیل، اسیدهای آمینه، مولکول های پروتئینی گوناگون، آنزیم ها، کو آنزیم ها و سیتوکروم ها وجود دارد. نیتروژن نقش اساسی در باروری گیاهان ایفا می کند. همچنین در ساختار هورمون های گیاهی (اکسین) و حامل های انرژی از جمله آدنوزین تری فسفات وجود دارد.

حاصل خیزی و پویایی بسیاری از اکوسیستم های کشاورزی و جنگلی توسط میزان نیتروژن قابل دسترس محدود میشود . نیتروژن در خاک به دو شکل آلی و معدنی یافت میشود. نیتروژن آلی بیش از ۹۰ درصد از نیتروژن کل خاک را تشکیل می دهد و برای گیاهان قابل جذب نیست. نیتروژن معدنی شامل نیترات، آمونیوم، نیتریت و آمونیاک است با این تفاوت که نیترات و آمونیوم به سهولت توسط گیاه جذب میشوند؛ در حالی که آمونیاک و نیتریت برای گیاه سمی میباشند.

به دلیل پویایی نیتروژن در خاک، مدیریت مصرف آن از قبیل میزان، نوع، زمان و دفعات مصرف از اهمیت ویژه ای برخوردار است تا حداکثر عملکرد کمی و کیفی حاصل شده و اثرهای تخریبی نیز بر محیط زیست، ایجاد ننماید. سرنوشت نیتروژن در مجموعه گیاه-خاک بستگی به عوامل مختلف گیاهی، اقلیمی، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، میزان کاربرد کود و همچنین مدیریت آبیاری دارد.

نیتروژن ماده مغذی است که نقش ویژه ای در استقرار گیاه و کسب توانایی های فتوسنتزی و فیزیولوژیکی متعدد دارد و به طور معمول بیشترین واکنش را در عملکرد گیاهان زراعی ایجاد می کند و باعث رشد سریع رویشی  و ایجاد رنگ سبز در گیاه می شود.

ریشه‌ها نیتروژن را به شکل‌های معدنی آن، یون‌های نیترات (۳-NO) و آمونیوم (NH+۴) جذب می‌کنند. پس از ورود به گیاه، NO-۳ به شکل NH۲  تبدیل می شود و برای تشکیل ترکیبات آلی جذب می شود. بر اساس تحقیقات در صورتی که هر دو فرم نیترات و آمونیوم در محیط ریشه وجود داشته باشد، گیاه بیشترین مقدار رشد خود را خواهد داشت.  جذب نیتروژن به صورت آمونیوم موجب کاهش pH خاک و جذب به صورت نیترات باعث افزایش pH خاک می گردد. مناسب ترین نسبت یونهای نیترات و آمونیوم، برای اکثر گیاهان، نسبت ۷۵به ۲۵ میباشد.

اگر منبع اصلی تأمین نیتروژن، آمونیوم باشد میتواند باعث مسمومیت گیاه شود. تغییر شکل برگها به صورت پیاله و خراب شدن بافت های آوندی از علائم مسمومست آمونیوم است. آمونیوم مانع از عملکرد کلسیم، که برای نگهداری دیواره سلولی لازم است، میشود. منابع تامین نیتروژن آمونیومی منو یا دی هیدروژن فسفات آمونیوم و نیتروژن نیتراتی نیترات کلسیم، نیترات پتاسیم و اسید نیتریک می باشد و از نیترات آمونیوم برای تأمین آمونیوم و نیترات استفاده می شود.

بر اساس قانون حداقل لیبیگ که اگر یک ماده غذایی خاص به مقدار کافی در دسترس نباشد، جذب سایر مواد مغذی مختل می شود. برای جذب بهینه نیتروژن نیز تامین کافی پتاسیم ضروری است. پتاسیم به طور فعال در جذب نیترات از طریق ریشه نقش دارد و بنابراین برای انتقال نیترات به ساقه لازم است.

این عنصر در گیاه تحرک بالایی داشته و علائم کمبود آن ابتدا در برگهای پایینی و مسن نمایان می شود. در شرایط pH بالا و پایین، آبیاری سنگین، خشکی، مواد آلی کم و در محصولات زود رشد کمبود نیتروژن تشدید می شود.

علائم کمبود نیتروژن

• رنگ پریدگی یا زرد شدن برگها

• ریزش قبل از موعد برگهای مسن

• کوچک ماندن و رشد کم گیاه

• ساقه های راست و کشیده

• کم شدن شاخه ها و کوچکی گل ها

• افت کمی و کیفی محصول

را