ابزارهای مختلفی برای ارزیابی وضعیت تغذیه ای گیاهان در دسترس است. تجزیه و تحلیل گیاه از آنجا که از خود گیاه به عنوان ماده مغذی برای استخراج مواد مغذی استفاده می کند ، یک کارایی کارآمد است. بنابراین ، آنالیز شیمیایی خاک را تکمیل می کند و پیش بینی اختلالات تغذیه ای را قبل از ظهور علائم بینایی در بافت گیاه امکان پذیر می کند.
با این وجود ، علاوه بر تشخیص بصری برای به حداکثر رساندن بازده کوددهی از نظر هزینه و پیشگیری از آسیب های زیست محیطی ، تلفیق هر دو روش ، تجزیه و تحلیل شیمیایی گیاهان و تجزیه و تحلیل شیمیایی و فیزیکی خاک ضروری است.
اطلاعاتی که از طریق تجزیه و تحلیل گیاهان ارائه می شود ، به کشاورزان کمک می کند تا در مورد اثر کود ، نیاز به مواد مغذی اضافی و برنامه ریزی برنامه های کود برای سالهای آینده تصمیم گیری کنند. اگر به درستی استفاده شود ، تجزیه و تحلیل گیاه می‌تواند راهنمای مهمی برای تولید کارآمد محصولات باشد زیرا نمای تغذیه ای گیاه در حال رشد را فراهم می کند.
هدف از انتشار این مقاله، کشف کاربرد و محدودیت های آنالیز گیاه در ارزیابی برنامه های حاصلخیزی خاک است.
چرا تجزیه و تحلیل بافت گیاهی؟
تجزیه و تحلیل بافت های گیاهی ابزاری فوق العاده مفید برای پرورش دهندگان است. نه تنها می توان از آزمایش بافت گیاهی برای نظارت بر وضعیت مواد مغذی گیاهان استفاده کرد بلکه می تواند کمبود و عدم تعادل مواد مغذی را شناسایی کند. این به تولیدکنندگان این امکان را می دهد تا برنامه های مدیریت مواد مغذی خود را برای تأمین نیازهای خاص یک محصول به طور موثرتری تنظیم کنند. اگر کمبود مواد مغذی قبل از تأثیر منفی بر تولید و همچنین جلوگیری از مصرف کودهای غیر ضروری ، صرفه جویی در هزینه ممکن است محقق شود.چرا فقط خاک را آزمایش نمی کنیم؟
آزمایش خاک نیز ابزاری ارزشمند است و غالباً همراه با آزمایش بافت مورد استفاده قرار می گیرد. آزمایش خاک قبل از کاشت و پس از تأسیس گیاهان باید در فواصل معین انجام شود. pH خاک از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا در دسترس بودن کلیه عناصر غذایی گیاه تأثیر می گذارد. غالباً رابطه شدیدی بین سطح عناصر غذایی در خاک و بافت گیاه وجود ندارد. دلیل این امر آنست که عوامل زیادی بر توانایی گیاهان در جذب مواد مغذی تأثیر می گذارند. آزمایش بافت بهترین راه برای یافتن ترکیب غذایی گیاهان است.عناصر ضروری برگ گیاهان
گیاهان برای رشد و تولید مثل طبیعی رویشی به ۱۶ عنصر نیاز دارند. گونه های مختلف گیاهی به مقادیر مختلفی از هر عنصر نیاز دارند. رشد گیاه هنگامی محدود می شود که:
- کافی نبودن یک یا چند عنصر باشد.
- بیش از حد یک یا چند عنصر وجود دارد ، از جمله سطوح سمی عناصر غیر ضروری مانند آلومینیوم ، آرسنیک ، سلنیوم یا سدیم. یا
- سطح یک یا چند عنصر کافی است اما با عناصر دیگر تعادل ندارد.
اولین نتیجه کمبود مواد مغذی ، سمیت یا عدم تعادل ، کاهش رشد گیاه است. در صورت ادامه بیماری ، علائم مشهود کمبود یا سمیت ظاهر می شود و عملکرد گیاه کاهش می یابد. "گرسنگی پنهان" کمبود مواد مغذی یا عدم تعادل است که در علائم قابل مشاهده بیان نمی شود ، اما با این حال عملکرد محدود می شود
تجزیه و تحلیل گیاه چیست؟
تجزیه و تحلیل گیاه ، تعیین کمی عناصر موجود در بافت گیاه است. کربن ، هیدروژن و اکسیژن به طور معمول تجزیه و تحلیل نمی شوند زیرا از هوا یا آب می آیند و در واقع هرگز رشد گیاه را محدود نمی کنند. کلر به طور معمول در شرایط مزرعه کافی است ، اما ممکن است در خاک های شور بیش از حد شود. معمولاً فقط در موارد خاص تجزیه و تحلیل می شود. به همین ترتیب ، کمبود یا سمیت مولیبدن نادر است ، و این عنصر به طور معمول تجزیه و تحلیل نمی شود. بنابراین ، تجزیه و تحلیل گیاه معمولا به تجزیه و تحلیل نیتروژن (N) ، فسفر (P) ، پتاسیم (K) ، کلسیم (کلسیم) ، منیزیم (منیزیم) ، گوگرد (S) ، آهن (آهن) ، منگنز (منگنز) ، مس (مس) ، روی (روی) ، و بور (B). آلومینیوم (Al) و سدیم (Na) حتی اگر عناصر اساسی نباشند ، گاهی اوقات شامل می شوند. آلومینیوم می تواند در خاک های اسیدی سمی باشد و سدیم کیفیت برخی از محصولات مانند چغندر و کرفس را بهبود می بخشد.چگونه می توان از تجزیه و تحلیل گیاه استفاده کرد؟
تجزیه و تحلیل گیاهان در تأیید کمبود مواد مغذی ، سمیت یا عدم تعادل ، شناسایی "گرسنگی پنهان" ، ارزیابی برنامه های کود ، تعیین در دسترس بودن عناصر آزمایش نشده توسط سایر روش ها و مطالعه فعل و انفعالات بین مواد مغذی مفید بوده است.
تعیین مشکلات تغذیه ای گیاه
تجزیه و تحلیل گیاه نسبت به بررسی علائم کمبود ، آزمایش خاک یا آزمایش سریع بافت ، مشکلات مغذی را تعریف می کند. تجزیه و تحلیل گیاه علاوه بر تأیید کمبودهای مشکوک ، می تواند سمیت یا کمبودهای پنهان را در مواردی که علائم قابل مشاهده نیست ، تشخیص دهد. یکی از عمده ترین کاربردهای تجزیه و تحلیل گیاه ، عیب یابی مشکلات محصولات است. به نظر می رسد کشاورزان بیش از بازرسی و تشخیص بصری به فناوری مرتبط با تجزیه و تحلیل گیاهان اعتماد دارند. دومین کاربرد متداول ، نظارت بر محصولات برای ارزیابی مشکلات احتمالی تغذیه ای است در حالی که هنوز هم می توان آنها را اصلاح کرد یا می توان از آنها در فصول بعدی جلوگیری کرد.ارزیابی برنامه های کود
افزودن کود به خاک هیچ تضمینی برای بهره مندی گیاهان از آن نیست. فرم کود ممکن است آن را در دسترس گیاهان قرار ندهد ، یا ممکن است با خاک واکنش دهد و ترکیبات غیرقابل دسترس را ایجاد کند. دانشمندان خاک از تجزیه و تحلیل گیاه برای بررسی میزان جذب عناصر از کود و ارزیابی روش ها و زمان های مختلف کود استفاده می کنند. کشاورزان همچنین می توانند از تجزیه و تحلیل گیاهان برای تعیین اینکه آیا برنامه کود آنها مطابق با انتظارات عمل می کند ، استفاده کنند.تعیین در دسترس بودن مواد مغذی در جایی که آزمایش خاک در دسترس نیست.
بیشتر آزمایشگاه ها خاک را به طور معمول برای نیازهای آهک ، فسفر و پتاسیم آزمایش می کنند. برخی آزمایشات اختیاری برای کلسیم ، منیزیم و برخی از عناصر جزئی دارند. با این حال ، آزمایش های قابل اعتماد خاک برای همه عناصر ساخته نشده است. برای مثال آزمایش آهن تولید شده در یک حالت ، تا زمانی که آزمایش برای خاکهای آن حالت کالیبره نشده باشد، در خاک های کشور دیگر قابل استفاده نیست. تجزیه و تحلیل گیاه می تواند به ویژه در تعیین در دسترس بودن عناصر غذایی که برای آنها آزمایش خاک قابل اطمینان وجود ندارد یا در مناطقی که کالیبراسیون آزمایش خاک انجام نشده است، سودمند باشد.
تشخیص دقیق‌تر ریزمغذی ها و گوگرد با تحلیل گیاه
آزمایش خاک که معمولاً برای گوگرد استفاده می شود ، فقط مقدار سولفات-گوگرد موجود در منطقه نمونه گیری را اندازه گیری می کند. این شامل کمکهای احتمالی سایر منابع مانند بارندگی نیست. یک آزمایش خاک با گوگرد بالا نشان می دهد که گوگرد کافی وجود دارد ، اما یک آزمایش کم ممکن است به این معنی باشد که گوگرد در آنجا نیست یا اندازه گیری نشده است. تجزیه و تحلیل گیاه ، حسابداری گوگرد موجود در گیاه را ارائه می دهد.
مطالعه فعل و انفعالات مواد مغذی
تجزیه و تحلیل گیاهان اغلب روابط بین عناصر اساسی را نشان می دهد. در حالی که بعضی اوقات فیزیولوژیست های گیاهی این فعل و انفعالات را مطالعه ای آگاهانه می کنند ، اما بیشتر وقت ها که نتایج بسیاری از تجزیه و تحلیل گیاهان را جمع بندی می کنند ، این روابط را کشف می کنند. این استفاده از تجزیه و تحلیل گیاه برای تحقیقات مهم است اما فراتر از محدوده استفاده "معمول" است و در اینجا بحث نخواهد شد.تجزیه و تحلیل گیاه به همراه آزمایش خاک
بعضی اوقات ممکن است سطح کافی مواد مغذی در خاک وجود داشته باشد ، اما به دلیل مشکلات دیگری مانند تغذیه حشرات ، آسیب ریشه و رطوبت زیاد یا کم ، مقدار ناکافی مواد مغذی به گیاه وارد می شود. تجزیه و تحلیل گیاه همراه با آزمایشات خاک می تواند به تشخیص دقیق مشکل کمک کند. اغلب این دو تکنیک باید با هم استفاده شوند.محدودیت های تجزیه و تحلیل گیاهان
مشکلات تفسیر سطح مواد مغذی
به طور کلی ، می توان روابط خوبی بین تأمین مواد مغذی خاک ، سطح مواد مغذی در گیاه و عملکرد محصول برای یک مکان خاص در هر یک سال ایجاد کرد. با این حال ، تفاوت در مکان ، تنوع ، زمان و مدیریت اغلب باعث تغییر در این روابط می شود و تفسیر آنها را دشوار می کند. سطح مواد مغذی در گیاهان بسته به قسمت نمونه گیاه ، مرحله بلوغ ، ترکیبی و شرایط آب و هوایی متفاوت است. بنابراین ، تفسیر از تجزیه و تحلیل گیاه باید این عوامل را در نظر بگیرد. به همین دلیل ، بیشتر تفسیرهای تجزیه و تحلیل گیاه بر اساس یک قسمت خاص گیاه است که در یک مرحله مشخص از رشد نمونه برداری شده است. بنابراین ، از نتایج تجزیه و تحلیل فقط می توان برای جلوگیری از مشکلات آینده استفاده کرد. اگرچه گیاهان از یک مزرعه رشد طبیعی در همان مرحله رشد نیز برای مقایسه مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند ، در بسیاری از موارد ، می توان اختلالات مواد مغذی را در مرحله اولیه رشد محصول شناسایی کرد. مقایسه طبیعی / غیر عادی غالباً ضروری است ، زیرا نمونه برداری از کل گیاه تمایل به پوشاندن تفاوت در قسمتهای اصلی گیاه دارد. گیاه همچنین باید به اندازه کافی بالغ باشد تا در غلظت ها گسترش یابد.نمونه آلوده گیاه
آلودگی یک نمونه گیاه با ذرات خاک یا باقیمانده سموم دفع آفات می تواند منجر به نتایج غلط زیادی برای آهن ، آلومینیوم ، منگنز ، روی یا مس شود. شستن نمونه برای از بین بردن آلودگی در صورت استفاده از شوینده یا آب لوله کشی می تواند آلودگی های دیگری را نیز به همراه داشته باشد. پتاسیم قابل قبول با شستشو از بین می رود.
خراب شدن نمونه
تجزیه یک نمونه گیاه قبل از رسیدن به آزمایشگاه منجر به از دست دادن کربن (به عنوان CO2 از طریق تنفس و فعالیت میکروبی) و غلظت همزمان اکثر عناصر دیگر می شود ، در نتیجه خوانش های غلط بالایی را ایجاد می کند. با یخچال نگهداری کردن نمونه تا زمان تحویل به آزمایشگاه ، جلوگیری از تعطیلات آخر هفته در صورت ارسال نمونه ، یا خشک کردن نسبی نمونه قبل از حمل ، می توان از این امر جلوگیری کرد.
خشک شدن خورشیدی تا رطوبت ۱۵ تا ۲۰٪ قبل از حمل نه تنها احتمال فساد نمونه را از بین می برد بلکه باعث کاهش هزینه های حمل و نقل نیز می شود. خشک شدن مختصر در اجاق مایکروویو تا حدود ۱۰ تا ۱۵٪ رطوبت فعالیت آنزیمی را متوقف می کند ، اما باید توجه داشت که از خشک شدن بیش از حد نمونه جلوگیری شود.
در چه شرایطی تجزیه و تحلیل بافت گیاهی پیشنهاد می شود؟
ارزیابی معمول
نمونه برگ و / یا دمبرگ در زمان مناسب سال جمع آوری می شود و هر ۲ تا ۳ سال یکبار برای نظارت بر سطح مواد مغذی گیاهان و برنامه باروری ارسال می شود.
مشکلات برگ
در صورت مشاهده علائم برگ که ممکن است نشان دهنده یک مشکل تغذیه ای باشد ، نمونه هایی از گیاهانی که علائم را نشان می دهند و همچنین مواردی که بدون علائم هستند ارسال می شود.