مواد غذایی گیاهی به تمام عناصری اطلاق می‌شود که برای رشد و تکامل طبیعی گیاهان لازمند و هیچ عنصر شیمیایی دیگری قادر به انجام وظایف آنها نیست.

مفاهیم کلی

تمام عناصر غذایی به فرم یون و مولکولهای معدنی جذب می‌شوند. به همین دلیل ، مواد غذایی گیاهان از نظر انرژی فقیر هستند و در این رابطه اختلاف اساسی بین گیاهان عالی و جانوران و نیز تعداد زیادی از میکروارگانیسمها دیده می‌شود. جانوران و میکروارگانیسمهای زیادی در تغذیه خود همراه با جذب مواد ، انرژی نیز جذب می‌نمایند. یعنی مواد غذایی آنها ، اغلب حاوی انرژی نیز می‌باشد. در صورتی که گیاهان عالی ، نیازی به این گونه انرژی ندارند و انرژی خود را از طریق فتوسنتز تامین می‌کنند.

ساختار پتاسیم

قسمتی از این انرژی بدست آمده را ، خود گیاه مصرف می‌کند. و باقی به مصرف جانورانی که از آن استفاده می‌کنند می‌رسد. در کنار عناصر غذایی گیاهان ، عناصر شیمیایی دیگری نیز یافت می‌شوند که بی‌فایده هستند و حتی در غلظتهای زیاد می‌توانند اثر مسموم کننده داشته باشند گیاهان قادر نیستند بین عناصر مضر ، بی‌فایده و مفید موجود در محیط اختلافی قائل شوند و مقدار یک عنصر شیمیایی معین در گیاه ، اطلاعی از میزان نیاز فیزیولوژیک به آن نمی‌دهد. مثلا اغلب گیاهان ، سیلیکات را بیشتر از مقدار مورد لزوم جذب می‌کنند.

تاریخچه

از آن زمان که ارزش عناصر معدنی به عنوان یکی از اهرمهای افزایش تولید محصول توسط کارل اسپرنگل (1859-1787) و یوستوس فن لیبیگ (1873-1803) مشخص گردید، علم تغذیه گیاهان ، واجد اهمیت فراوانی شد و از آن پس دانشمندان سعی نمودند توسط آزمایشهای کودی راههایی برای کسب محصول بیشتر پیدا کنند.

مقدار عناصر گیاهی

آب در گیاهان سبز با اکتساب 90 - 80 درصد از وزن کل بیشترین سهم را دارد. اکسیژن و کربن هر کدام بیش از 40 درصد وزن ماده خشک را تشکیل می‌دهند. در حالی که مواد غذایی حقیقی که از طریق کودها در اختیار گیاهان قرار می‌گیرند فقط درصد کوچکی را به خود اختصاص می‌دهند. مقدار هر یک از مواد معدنی (عناصر) تحت تاثیر نوع گیاه ، محل رویش و کود دهی قرار دارد یعنی ارقامی که ارائه می‌شوند همیشه تا حدودی تصادفی است.

ساختار نیتروژن

عوامل موثر در مقدار عناصر در گیاهان

• نوع گیاه: مقدار کلسیم و منیزیم در گیاهان دو لپه اغلب بیشتر از گیاهان تک لپه است و مقدار فسفر در بسیاری از گیاهان به استثنا کریوسیفرها بیشتر از مقدار گوگرد است.
  
  
• سن گیاه: در گیاهان جوان مقدار زیادی آب و نیز N ، P ، K وجود دارد و بعدا ، در زمانی که رشد ساقه و چوبی شدن افزایش می‌یابد، مقدار P , K بر حسب مقدار در ماده خشک ، شروع به کاهش می‌کند.
  
  
• مقدار مواد دیواره سلولی: مقدار عناصر معدنی موجود در بافتهای گیاهی بستگی زیادی به مقدار مواد دیواره سلولی ، سیتوپلاسم و مایعات واکوئلی از کل بافت دارد. دیواره‌های سلولی مقدار زیادی یون کلسیم جذب می‌کنند، سیتوپلاسم حتی از N ، P ، K است و واکوئلها دارای غلظت زیادی از یون سدیم و کلر و نیز پتاسیم ، فسفات و کلسیم هستند.
  
  
• کود موجود در محیط: برای حفظ قدرت باروری و توان تولید خاک لازم است مواد غذایی جذب شده دوباره به خاک عودت داده شوند و این که این برگشت به فرم معدنی و یا آلی باشد از درجه دوم اهمیت برخوردار است.

تقسیم بندی عناصر گیاهی از نظر فراوانی آنها در گیاهان

عناصر غذایی به دو دسته پر نیاز (Macroelement) و کم نیاز (microelement) تقسیم می‌شوند. ازت ، فسفر ، گوگرد ، پتاسیم ، کلسیم ، منیزیم ، آهن از عناصر پر نیاز محسوب می‌شوند. این عناصر به مقدار زیاد و عناصر کم نیاز به مقدار کم مورد نیازند. مثلا نیاز گیاهان عالی به پتاسیم تقریبا هزار برابر بیشتر از بر است. اختلاف بین مقدار پرنیاز و کم نیاز در همه حال مانند بر و پتاسیم بزرگ نیست. مثلا مقدار نیاز گیاهان به منگنز و آهن اغلب مشابه است. به همین دلیل در موارد زیادی آهن را از دسته عناصر کم نیاز به شمار می‌آورند.

از عناصر کم نیاز دیگر می‌توان به مس ، روی و مولیبدن اشاره کرد. تمام این عناصری که ذکر شد جزء عناصر غذایی اجتناب ناپذیر گیاهان می‌باشند چرا که برای رشد طبیعی و تکامل انواع مختلف گیاهان لازمند. اما عناصری هم وجود دارند که بودنشان در محیط ، تاثیری مثبتی روی رشد گیاه دارد مثل Si (سیلیسیم) ، کلرید ، کبالت که اینها را عناصر مفید می‌نامند.

ساختار مس

برخی عناصر با تاثیرات منفی بر روی رشد گیاه

عناصری که برای گیاهان ضروری‌اند مثل B ، Mn و Fe چنانچه بیش از اندازه عرضه شوند می‌توانند مسموم کننده باشند. از این بین عناصری وجود دارند که حتی غلظت نسبتا کم آنها که برای گیاهان سمی است. مثل هالوژنهایی مانند ید و برم ، و یا عناصری مانند Al و نیز فلزات سنگین مانند Ni ، Pb ، Cd. حداقل غلظت قابل تحمل اینها ، از گیاهی به گیاه دیگر فرق می‌کند. و هر کدام از اینها ، علائم مسمومیت خاصی را در گیاهان نشان می‌دهند مثلا آسیب گوجه فرنگی بوسیله ید ، زرد شدن و تحلیل رفتن برگها می‌باشد. اما در مسمومیت با Al ، کاهش شدید رشد رخ می‌دهد و ریشه‌ها ، کوتاه ، ضخیم و زخمی می‌شوند و به صورت افقی درمی‌آیند.

تنظیم جذب عناصر گیاهی

• مقدار جذب ، در گیاهان فقیر از نظر عناصر ، بیشتر از گیاهانی است که بطور نرمال تغذیه شده‌اند.
  
  
• هر چقدر گیاه شدت رشد بیشتری داشته باشد، مقدار جذب هم بالاتر خواهد بود.
  
  
• غلظت یک عنصر خاص ، بر مقدار جذب آن تاثیر آنچنانی نمی‌گذارد چرا که همیشه مقدار جذب با مقدار دفع در تعادل است.
  
  
• قوی و یا ضعیف کارکردن سیستمهای حامل عناصر ، در مقدار جذب تاثیرگذار می‌باشد. مثلا گسترش سیستم آوندی یا حامل ، موجب افزایش جذب می‌گردد.

مقایسه گیاهان زراعی مختلف از جهت برداشت مواد غذایی در اثنای دوره رویشی بر حسب Kg در هکتار

نوع گیاه Mg K P N چاودار 90 26 83 15 گندم پاییزه 130 26 115 18 گندم بهاره 110 20 83 15 جو پاییزه 120 20 115 27 یولاف 110 30 130 12 چغندر قند 300 44 400 45 سیب زمینی 140 33 200 9 باقلا 250 35 190 - نخود 240 30 160 18 کلم سفید 250 40 300 45

چشم اندار بحث

برای حفظ محیط زیست و منابع محدود باید با مواد غذایی گیاهی موجود اقتصادی‌تر عمل کرد یعنی با شدت بیشتری نسبت به امروز مواد معدنی را دوباره به مزرعه برگرداند و از این طریق مقدار مواد معدنی خاک را افزایش داد. چرا که کشاورزی بدون کود معدنی در اغلب موسسات ، باعث کاهش قدرت باروری خاک زیر کشت آنها شده است.

مباحث مرتبط با عنوان

• دیواره سلول گیاهی
• گیاهان
• سلول گیاهی
• فیزیولوژی گیاهی
• کشاورزی
• کود مورد نیاز گیاهان
• گیاه شناسی
• مورفولوژی برگ
• مورفولوژی ریشه
• مورفولوژی ساقه