تصویر لودر
تغذیه گیاهی در سیستم های هیدروپونیک-بخش دوم

تغذیه گیاهی در سیستم های هیدروپونیک-بخش دوم

عناصر اساسی عملکرد در گیاهان و علائم کمبود

 

نیتروژن

نیتروژن (N) جزء ضروری اسیدهای آمینه در پروتئین ها و کلروفیل است و همراه با پتاسیم یک عنصر کلان است که به مقدار زیادی برای جذب مورد نیاز است. نیتروژن در داخل گیاهان متحرک است و می تواند از شاخ و برگ های قدیمی به شرایط کمبود رشد جدید توزیع شود. به همین دلیل، کمبودها ابتدا بر روی برگ های مسن تر و پایین تر، بسته به گونه های گیاهی، به رنگ زرد یا بنفش اتفاق می افتد. به طور معمول، سطوح نیتروژن برگی در محدوده 3-6٪ بسته به گونه و مرحله رشد است. بدون نیتروژن رشد متوقف می شود و علائم کمبود به طور سریع رخ می دهد. نیتروژن بیش از حد ، یا به طور خاص نسبت نیتروژن به کربن بالا در گیاه، باعث رشد بافت نرم و شاداب می شود که در بسیاری از محصولات تجاری نامطلوب است و می تواند شدت اختلالات کلسیمی مانند سوختن نوک برگ را افزایش دهد. در شرایط رشد ایده آل، گیاهان می توانند مقادیر لوکس نیتروژن را فراتر از نیاز خود مصرف کنند. در هیدروپونیک، نیتروژن هنگامی که به عنوان نیترات جذب می شود، ابتدا به آمونیاک تبدیل می شود و سپس در اسید آمینه گلوتامین نمودار می شود. در فرمولاسیون هیدروپونیک، نیتروژن معمولاً به عنوان نیترات از کودهای نیترات کلسیم یا نیترات پتاسیم تامین می شود. مقدار کمی نیتروژن نیز ممکن است از طریق استفاده از اسید نیتریک برای تصفیه آب و کنترل pH محلول غذایی تامین شود. برای برخی محصولات زراعی، در شرایط کم نور زمستان، درصد کمی از نیتروژن کل ممکن است از ترکیباتی مانند نیترات آمونیوم یا آمونیوم فسفات به شکل آمونیوم تامین شود. با این حال، برای حفظ رشد رویشی متعادل و جلوگیری از اختلالات فیزیولوژیکی مرتبط با سمیت آمونیاک، این باید به کمتر از 15 درصد از کل نیتروژن محدود شود. تامین سطوح بالای نیتروژن به عنوان آمونیاک N در سیستم‌های هیدروپونیک می‌تواند جذب و استفاده از نیتروژن را تحت شرایط خاصی تسریع کند و همچنین می‌تواند جذب کلسیم را کاهش دهد و در نتیجه اختلالات مرتبط با کلسیم مانند سوختگی نوک برگ و پوسیدگی شکوفه‌ها را افزایش دهد. جذب آمونیاک می تواند منجر به کاهش pH در محلول غذایی شود زیرا گیاهان یون های هیدروژن مثبت را آزاد می کنند.

پتاسیم

پتاسیم (K) برای تشکیل پروتئین ها، کربوهیدرات ها و چربی ها و برای عملکرد کلروفیل و چندین آنزیم، به ویژه آنزیم هایی که در متابولیسم کربوهیدرات نقش دارند، مورد نیاز است. پتاسیم همچنین مسئول کنترل حرکت یون از طریق غشاها و وضعیت آب سلول های روزنه است و بنابراین در کنترل تعرق و تورگ گیاه نقش دارد. پتاسیم مانند نیتروژن در گیاه بسیار متحرک است و در صورت نیاز آزادانه به سمت برگ‌های در حال رشد جدید حرکت می‌کند و علائم کمبود ابتدا در برگ‌های مسن‌تر و پایین‌تر ظاهر می‌شود. علائم شاخ و برگ ممکن است بین گونه ها تا حدودی متفاوت ظاهر شوند، اما اغلب به صورت مناطق سوخته به سمت حاشیه برگ های مسن همراه با کاهش رشد و حساسیت به بیماری های قارچی ظاهر می شوند. سطح پتاسیم در شاخ و برگ سالم معمولاً بسته به گونه و مرحله رشد در محدوده 4 تا 7 درصد است. در فرمولاسیون هیدروپونیک، پتاسیم به صورت نیترات پتاسیم و مونوپتاسیم فسفات عرضه می شود. با این حال، ممکن است بیشتر به عنوان سولفات پتاسیم عرضه شود. سطوح پتاسیم عرضه شده توسط فرمول های مغذی هیدروپونیک بسته به محصول و مرحله رشد به طور قابل توجهی متفاوت است. برای رشد رویشی، اکثر گونه ها به پتاسیم نیاز دارند که تقریباً برابر با نیتروژن است. با این حال، در محصولات بارده، سطوح پتاسیم پس از تشکیل میوه افزایش می یابد و باید بر اساس بارگیری میوه تنظیم شود. پتاسیم کاتیون غالب در میوه هایی مانند گوجه فرنگی، خیار، فلفل دلمه ای، خربزه و بادمجان است و می تواند تأثیرات عمده ای بر کیفیت میوه داشته باشد. اکثر پتاسیم جذب شده توسط این محصولات در مرحله باردهی فعال در بافت میوه گنجانده می شود، که نیاز به حفظ سطوح بالایی در طول مراحل باردهی دارد. با افزایش بار میوه روی گیاه، نیاز به پتاسیم و جذب آن نیز افزایش می یابد و این نیازها باید توسط محلول غذایی تامین شود. پتاسیم همچنین از طریق بهبود در اسیدیته و طعم ، سفتی، رسیدن و رنگ با کیفیت میوه ارتباط مستقیم دارد.

فسفر

فسفر (P) برای تقسیم و رشد سلولی مورد نیاز است و در فتوسنتز، قندسازی و تشکیل نشاسته استفاده می شود. همچنین در فرآیند استفاده از انرژی در گیاهان مصرف می شود. مقادیر زیادی فسفر برای تشکیل بذر مورد نیاز است و گیاهان بارده نسبت به گیاهان غیر مثمر یا رویشی فسفر بیشتری جذب می کنند. کمبود فسفر ابتدا در شاخ و برگ های قدیمی تر و پایین تر به صورت رنگ سبز مات ظاهر می شود و پس از آن رنگ های بنفش و قهوه ای ظاهر می شود. شاخ و برگ می میرد، رشد ریشه با پیشرفت کمبود فسفر به دلیل جلوگیری از تولید قند و جابجایی محدود می شود. رشد ساقه نیز محدود است و برگها اغلب کوچکتر هستند. سطح فسفر در شاخ و برگ گیاهان سالم بین 0.3 تا 0.8 درصد می باشد. در فرمول های هیدروپونیک، فسفر عمدتاً به صورت مونوپتاسیم فسفات عرضه می شود. با این حال، مقادیر کمی ممکن است از اسید فسفریک که در آن برای تصفیه آب یا کنترل  pH محلول غذایی استفاده می‌شود، تامین شود.