تغییرات محلول غذایی و مکانیسم گیاهان

در یک سیستم گردشی (بسته) که محلول غذایی پس از مصرف به مخزن بر می‎گردد، عمر محلول غذایی با توجه به فصل کاشت و مرحله رشد گیاه حدود ۲ تا ۳ هفته است. محلول غذایی ممکن است در طول ماه‎های تابستان و در هنگام عملکرد بالای گیاهان به صورت هفتگی تغییر بکند. این تغییرات ناشی از تفاوت جذب عناصر مختلف توسط گیاهان می‎باشد. در نتیجه، بعضی عناصر قبل از دیگران تمام می‎شوند. چگونگی کمبود آنها در هر نقطه‎ای را می‎توان فقط با بررسی‎های جذب اتمی محلول غذایی محاسبه کرد. چنین بررسی‎هایی را تنها می‎توان در آزمایشگاه‎های گرانقیمت انجام داد. در نتیجه، بسیاری افراد قادر به انجام چنین بررسی‎های مفیدی نیستند. تنها راه محافظت در برابر این شکل تغذیه، تغییر مداوم محلول است. در بعضی موارد امکان اضافه کردن فرمول‎های جزئی بین تغییرات وجود دارد. ولی این کار تنها بر اساس آزمایش و خطا است و می‎تواند منجر به رسوب نمک‌های غذایی که گیاهان جذب می‎کنند شود.

نسبت جذب عناصر معدنی متفاوت توسط گیاه از موارد ذیل تأثیر می‎پذیرد:

1. شرایط محیطی: دما، رطوبت، شدت نور.

2. طبیعت محصول.

3. مرحله رشد گیاه.

نتیجه تفاوت در جذب عناصر مختلف، تغییر مداوم ترکیب محلول غذایی است. بعضی از عناصر با سرعت بیشتری از دیگران تمام می‎شود و غلظت محلول به خاطر جذب بیشتر آب توسط گیاه نسبت به نمکها، افزایش می‎یابد. به علاوه به علت تغییر ترکیب نمک، pH نیز بخاطر واکنش‎هایی بین مواد و جذب غیر یکسان آنیون و کاتیون‎های محلول تغییر می‎کند.

[restrict paid=true]

۱-۸-۳٫ بررسی محلول غذایی

قبل از جایگزینی عناصر معدنی، لازم است که غلظت آنها با روش‎های شیمیایی مشخص شود تا مقدار جذب شده توسط گیاه مشخص شود. تفاوت در غلظت عناصر معدنی از زمان اولین مخلوط کردن محلول غذایی تا زمان بررسی‎ها بیانگر میزان لازم از هر عنصر برای افزودن و رساندن غلظت به حد طبیعی است.

علاوه بر آزمایش محلول برای تعیین کمبودها، لازم است که تراکم یون‎های بلا استفاده مانند سدیم، سولفات یا کلرید یا حضور عناصر سمی اضافی مانند مس یا روی نیز آزمایش شود.

تغییرات محلول غذایی و مکانیسم گیاهان

با جمع‎آوری نتایج آزمایش بافت گیاه و بررسی محلول غذایی، ما می‎توانیم به مقایسه و ارتباط آشفتگی فیزیولوژیکی گیاهان ناشی از عدم توازن عناصر معدنی محلول غذایی بپردازیم. امکان کنترل دقیق تغییرات در محلول غذایی هنگامی که نسبت دقیقی بین عناصر معدنی در بافت گیاه و در محلول غذایی به دست آمد، هست. سپس محلول غذایی را باید قبل از آنکه نشانه‎های ظاهری در بافت دیده شوند، تنظیم کرد. این امر باید از استرس‎های مواد معدنی که برای گیاه اتفاق می‎افتد جلوگیری ‌کند و محصول را با نگه داشتن شرایط غذایی در سطح مطلوب افزایش ‌دهد.

مزیت تجزیه بافت به بررسی مواد غذایی این است که بررسی بافت مشخص می‎کند که چه چیزی از محلول غذایی جذب شده، ولی بررسی مواد غذایی تنها شامل نسبت مواد غذایی در دسترس به گیاه است. جذب واقعی عناصر ضروری ممکن است در شرایط بستر رشد، محلول، محیط یا خود گیاه محدود شود. برای مثال اگر محیط رشد خنثی نباشد و با محلول غذایی واکنش دهد، یون‎ها ممکن است توسط ذرات بستر جذب و برای گیاه غیر قابل استفاده شوند. عدم توازن در محلول غذایی یا نوسان در مقدار pH، جذب بوسیله گیاهان را کاهش می‎دهد. وجود بیماریها یا نماتود در ریشه‎های گیاهان، ظرفیت جذب مواد غذایی را می‎کاهد. عوامل محیطی مانند نور ناکافی، دمای زیاد، دمای زیاد، مقدار ناکافی دی‎اکسیدکربن از استفاده مناسب مواد غذایی موجود در محلول توسط گیاه جلوگیری می‎کند. بررسی بافت گیاه، آثار این شرایط روی جذب مواد غذایی را اندازه می‎گیرد.

استفاده از بررسی بافت در تنظیم میزان مواد غذایی بر این پایه شکل گرفته است که یک گیاه در شرایط رشد طبیعی و سالم دارای مقادیر خاص از هر ماده غذایی در بافت خود است. چون این مقادیر طبیعی برای تمام بافت‎های هر گیاهی یا تمام گونه‎ها یکسان نیستند لازم است که بافت خاصی انتخاب شود که مرحله رشد معینی را نشان می‎دهد. عمدتاً یک برگ جوان با رشد قوی نزدیک نقطه رویش ساقه اصلی گیاه انتخاب می‎شود. بهتر است که نمونه‎ها از مراحل مختلف رشد به جای تعداد زیاد نمونه در یک مرحله برداشت شوند چون غلظت بیشتر مواد غذایی در طول سن گیاه و بلوغ کاهش می‎یابد.

برای صحت ارتباط بین تجزیه بافت با نیازهای غذایی گیاهان، اطلاعات بایستی در شرایط مطلوب تغذیه‎ای و در گیاه خاص و بافت مشابه مقایسه شود. این اطلاعات برای کاهو، گوجه‎فرنگی و خیار گلخانه‎ای در دسترس هستند (جدول ۸-۳). بافت نمونه برای گوجه فرنگی، برگ پنجم از نوک ساقه اصلی رویشی است و شامل پهن‎برگ و دمبرگ است. حداقل ۱۰ نمونه برای تیمار یک کود باید گرفته شود. بافت نماینده برای خیارها، یک برگ تازه، بدون دمبرگ، به قطر ۱۰ سانتیمتر، معمولاً سومین برگ از نوک ساقه اصلی است. نمونه باید شامل ۱۵ تکرار یکسان باشد. برگ‎ها باید خشک شده (۷۰ درجه سانتیگراد برای مدت ۴۸ ساعت) یا در شرایط تازه برای آزمایشگاه باشند. قبل از خشک کردن، پهن‎برگ‎ها را از دمبرگ‎ها جدا کنید. بررسی برای ازت نیتراتی، فسفر فسفاتی، کلسیم و منیزیم معمولاً در دمبرگ انجام می‎شوند و عناصر کم‎مصرف (ریزمغذی‎ها) در پهنک برگ انجام می‎شود.

برای بررسی نتیجه، تاریخ کاشت، مرحله رشد، تیمار قبلی کود باید در دسترس باشند. دوره آزمایش‎های مرتب هفتگی به روشنی مقدار مواد غذایی را نشان می‎دهد. ترکیبی از بررسی‎های مواد غذایی و تجزیه بافت گیاه به پرورش‎دهنده امکان جلوگیری از مشکلات را می‎دهد چون می‎تواند تنظیم‎های لازم در محلول غذایی را ایجاد کند.

جدول ۸-۳٫ مقدار مواد غذایی در بافت گیاهان به ظاهر سالم (تغییرات محلول غذایی و مکانیسم گیاهان)

۳-۸-۳ تغییر محلول غذایی تغییرات محلول غذایی و مکانیسم گیاهان

تحقیقاتی توسط اشتاینر (۱۹۸۰) روی محلول‎های غذایی مشخص کرد که اگر نسبت جذب مواد غذایی برای محصول خاصی در شرایط معینی، شناخته شده باشد، یون‎ها را می‎توان به طور مداوم به محلول در این نسبت‎ها اضافه کرد؛ که فقط توسط دستگاه اندازه‎گیری هدایت الکتریکی کنترل می‎شود. علیرغم درست بودن این موضوع، استفاده مداوم محلول غذایی یکسان منجر به رسوب مقادیر سمی عناصر کم مصرف مانند روی و مس از فلزهای سیستم لوله‎کشی، ناخالصی های کود، یا خود آب می‎شود.

عمر مفید محلول غذایی به طور عمده به نسبت تراکم یون‎های غیر مربوط که برای گیاه به مقدار زیاد لازم نیست، بستگی دارد. چنین افزایش موجب افزایش فشار اسمزی محلول غذایی می‎شود. باید از یک وسیله اندازه‎گیری هدایت الکتریکی، که به طور تجاری موجود است، برای مشخص کردن میزانی که در آن محلول غلیظ می‎شود، استفاده کرد. تشخیص‎ها باید بر اساس محلول غذایی تازه انجام شوند و سپس در هر تهیه دوباره نمکهای غذایی تکرار شوند. افزایش سطح نمک، موجب افزایش جریان الکتریکی می‎شود. واحد اندازه‎گیری برای ضریب هدایت mho است. برای اختصار، ضریب هدایت معمولاً با millimhos/cm بیان می‎شود، با میزان مناسب ۰۰/۲ تا ۰۰/۴٫ سطح نمک بالای millimhos/cm 4 می‎تواند منجر به خشک‎شدگی، توقف‎رشد و ریزش‎میوه شود ۱ mMho/cm=1 millisiemen/cm (ms/cm) .

غلظت کل عناصر در یک محلول غذایی باید بین ۱۰۰۰ تا ۱۵۰۰ ppm باشد تا فشار اسمزی در جذب به ریشه‎ها کمک کند. این موضوع متناسب با ضریب هدایت کل نمک که بین ۵/۱ تا ۳ millimhos (mMho) است می‎باشد. به طور کلی، مقادیر کمتر (mMho 2.0 -1.5) در محصول‎هایی مانند خیار ترجیح داده می‎شوند؛ در حالی که مقادیر بالاتر برای گوجه‎فرنگی (۲٫۵-۳٫۵ mMho) مناسب هستند. mMho/cm 1 تقریباً با ppm 650 نمک برابر است.

به طور کلی، هیچ محلول غذایی نباید برای بیش از ۳ ماه بدون جایگزینی کامل استفاده شود. ۲ ماه تقریباً میانگین عمر اقتصادی محلول غذایی که توسط بررسی‎های هفتگی محصول تنظیم شده است، می‎باشد. البته بدون چنین بررسی‎هایی همانطور که قبلاً اشاره شده عمر محلول بیشتر از ۲ تا ۳ هفته نخواهد بود.

منبع : کتاب کشت هیدروپونیک نوشته هوارد ام رش ترجمه ساسان جعفرنیا

[/restrict]