نقش پتاسیم در درختان میوه چیست؟

پتاسیم ، به مقدار زیاد در برگ و بافت میوه وجود دارد. اگرچه یکی از وظایف پتاسیم فعال سازی آنزیم ها است اما مقدار کمی از پتاسیم، در مولکول های کمپلکس وجود دارد و بیشتر آن به شکل یونی، به عنوان یون محلول برای حفظ تورژسانس سلول عمل می کند که شامل سلول های جوان در حال رشد و همچنین سلول های نگهبان است که باز و بسته شدن روزنه ها را کنترل می کنند.

پتاسیم در گیاه بسیار متحرک بوده و به آسانی به سلول وارد یا از آن خارج می شود یا از یک اندام به اندام دیگر حرکت می کند. اما پتاسیم از برگ های پیر به آسانی و با راندمان بالا برگشت داده نمی شود. حدود ۳۰ درصد از پتاسیم برگ ها، در هنگام ریزش به تنه و پوست درختان برگشت داده می شود. به نظر می رسد پتاسیم چندان در فصل خواب در اندام های درختان، ذخیره نمی شود.

شدت جذب پتاسیم در درختان میوه، متناسب با شدت رشد رویشی درختان است و در اوایل فصل تابستان به حداکثر می رسد. پتاسیم در بافت میوه درختان تجمع می یابد و نقش اساسی در رشد میوه دارد. کمبود پتاسیم، اندازه میوه را به میزان زیادی کاهش می دهد. 


برخی وظایف مهم پتاسیم در درختان میوه


 فعال سازی آنزیم های گیاهان توسط عنصر پتاسیم

پتاسیم در فعال سازی بیش از ۵۰ آنزیم موثر است و با تغییر در ساختمان پروتئینی آنزیم ها، موجب فعال شدن آن ها می شود. برخی تغییرات شیمیایی در درختان دارای کمبود پتاسیم شامل تجمع قندهای محلول، تجمع ترکیبات نیتروژنی محلول با وزن مولکولی کم و کاهش مقدار نشاسته در بافت ها است.


بزرگ شدن سلول های گیاهان توسط عنصر پتاسیم

پتاسیم برای رشد و بزرگ شدن سلول، افزایش کشش پذیری دیواره سلول و تجمع مواد محلول در سلول برای ایجاد پتانسیل اسمزی ضروری است. در بیشتر موارد، تجمع یون پتاسیم در سلول، پتانسیل اسمزی لازم را برای رشد و بزرگ شدن سلول فراهم می کند.


باز و بسته شدن روزنه برگ های گیاهان توسط عنصر پتاسیم

افزایش غلظت پتاسیم در سلول های روزنه، موجب افزایش جذب آب از سلول های مجاور و افزایش فشار تورژسانس سلول های روزنه می شود که باز شدن روزنه ها را امکان پذیر می کند. تجمع پتاسیم در سلول های روزنه، توسط نور برانگیخته می شود و به کمک پمپ پروتون انجام می شود.

انرژی مورد نیاز برای پمپ (ATPase) از فسفوریلاسیون نوری در کلروپلاست سلول های روزنه فراهم می گردد، تجمع پتاسیم در سلول های روزنه با آنیون ها (به طور عمده مالات) موازنه می شود. کربن (ماده سه کربنی لازم برای ساختن مالات، از تجزیه نشاسته موجود در کلروپلاست سلول های روزنه فراهم می گردد. بسته شدن روزنه ها در تاریکی با خروج پتاسیم از این سلول ها و کاهش فشار اسمزی سلول های روزنه همبستگی دارد.

انتقال مواد فتوسنتزی در آوندهای آبکشی توسط عنصر پتاسیم

پتاسیم در افزایش فشار اسمزی در لوله های غربالی و در نتیجه جریان مواد فتوسنتزی از منبع (برگ ها) به مخزن (اندام های مصرف کننده مانند میوه ها، ریشه ها و اندام های جوان و مریستمی) نقش زیادی دارد.بنابراین پتاسیم در ورود ساکارز از برگ ها به آوندهای آبکشی و همچنین سرعت حرکت این مواد در آوندها موثر است.

در درختانی که کمبود پتاسیم دارند مقدار کمتری از مواد فتوسنتزی از برگ ها به اندام های ذخیره ای منتقل می شود که به طور عمده ناشی از نیاز بیشتر برگ ها به قند برای تنظیم اسمزی، کاهش تولید ساکارز، کاهش بارگیری آوندهای آبکشی برای ساکارز، کاهش جریان ساکارز در لوله های غربالی و همچنین کاهش نفوذپذیری غشا واکوئل سلول های ذخیره به ساکارز در بافت اندام های ذخیره ای است.

موازنه کاتیون – آنیون، پتاسیم برای خنثی کردن بار الکتریکی آنیون های غیرمتحرک در سیتوپلاسم سلول ها، همچنین در خنثی نمودن آنیون های متحرک در واکوئل ها و آوندهای چوبی و آبکشی ضروری است. پتاسیم در جابجایی نیترات در آوندهای چوبی (به ویژه در مسافت های دور)، ذخیره آن در واکوئل ها و همچنین احیای نیترات به اسیدهای آلی در برگ ها دخالت دارد. به طور کلی، این فرضیه که پتاسیم، کاتیونی برای همه آنیون هاست تا حدودی درست می باشد.


ساختن پروتئین گیاه توسط عنصر پتاسیم

پتاسیم در چسبیدن آر.ان.ای ناقل (tRNA) به ریبوزوم ها و ساخت پروتئین دخالت دارد.


 فتوسنتز و تثبیت دی اکسید کربن توسط عنصر پتاسیم

پتاسیم در جهت مخالف جابجایی پروتون از غشای تیلاکوئیدها حرکت کرده و حرکت پروتون برای برقراری شیب pH در طرفین غشا و ساختن ATP (فسفوریلاسیون نوری) ضروری است.


اثرهای کمبود پتاسیم در درختان میوه

اثرهای کمبود پتاسیم در درختان میوه به شرح زیر است:

  • کاهش رشد رویشی درختان. و قهوه ای شدن بافت برگ در کمبود شدید: جابجایی و انتقال پتاسیم از برگ های زرد شدن برگ ها می شود و در کمبود شدید، قهوه ای شدن (بافت مردگی) برگ ها رخ خواهد داد.
  •  کاهش استحکام دستگاه آوندی: کمبود پتاسیم موجب کاهش فرآیند چوبی شدن دستگاه آوندی خواهد شد و در کمبود شدید، خم  شدن سرشاخه ها و آسیب دستگاه آوندی افزایش می یابد.
  •  افزایش حساسیت به تنش خشکی: کمبود پتاسیم، حساسیت درختان را به تنش خشکی افزایش می دهد که به احتمال زیاد، ناشی از نقش پتاسیم در تنظیم حرکت روزنه ها، تنظیم پتانسیل اسمزی سلول ها و افزایش تولید اسید آمینه پرولین است.
  • افزایش حساسیت به تنش سرما: کمبود پتاسیم، حساسیت درختان را به تنش سرما افزایش می دهد که به علت نقش آن در افزایش تولید رادیکال های آزاد اکسیژن است.
  • افزایش حساسیت به بیماری های قارچی: کمبود پتاسیم حساسیت درختان را به آلودگی های قارچی افزایش می دهد که به طور عمده ناشی از تاثیر کمبود پتاسیم در کاهش فعالیت برخی آنزیم ها و همچنین کاهش تولید برخی ماکرومولکول های آلی است.
  •  کاهش زمان انبارمانی میوه ها: کمبود پتاسیم موجب کاهش زمان انبارمانی میوه ها می شود که ناشی از افزایش میزان تنفس سلول ها و همچنین افزایش احتمال آلودگی های قارچی است. افزایش تنفس سلول ها به علت تجمع قندهای محلول و تجمع ترکیبات نیتروژنی محلول با وزن مولکولی کم در سلول ها است که سوبستراهای مناسبی برای آنزیم های تنفسی هستند.

برخی علائم کمبود پتاسیم در درختان مرکبات

با کمبود پتاسیم، میزان فتوسنتز برگ کاهش می یابد. غلظت نیتروژن زیاد و پتاسیم کم در برگ می تواند موجب افزایش حساسیت درختان به تنش های زنده و غیرزنده، کاهش تولید کربوهیدرات ها، کاهش تشکیل میوه، افزایش چین خوردگی آلبدو (Creasing) و افزایش پارگی پوست میوه (Plugging) و تشدید ریزش میوه شود. همچنین کمبود پتاسیم می تواند موجب کاهش عملکرد و کیفیت میوه شود.

مطالب مرتبط:
تاثیر کمبود پتاسیم در گیاه سیب زمینی
کاربرد زئولیت در کشاورزی و باغبانی

غلظت نسبتا کم پتاسیم در درختان مرکبات، معمولا موجب کاهش رشد (بدون بروز علائم کمبود ظاهری) می شود. بنابراین ظهور علائم ظاهری کمبود پتاسیم نشان می دهد که تولید میوه تقریبا به طور جدی کاهش خواهد یافت. عدم مصرف مناسب پتاسیم می تواند موجب بروز علائم کمبود در اواخر تابستان و اوایل پاییز شود.

با کمبود پتاسیم در برگ، علائم برگی به شکل زرد شدن نوک و حاشیه برگ ها می باشد که سپس توسعه می یابد، علائم کمبود، ابتدا در برگ های مسن تر ظاهر می شود. کمبود پتاسیم سبب کاهش رشد رویشی، برگ های کوچک، شاخه های نازک، متراکم شدن ظاهر درخت، افزایش حساسیت به خشکی و سرما، کاهش اندازه میوه، پوست خیلی نازک با بافت صاف، ریزش میوه قبل از بلوغ (یا رسیدن) و اسیدیته پایین میوه می شود


کمبود پتاسیم باعث چه تغییری در برگ گیاهان یا درختان می شود؟

با کمبود پتاسیم، افزایش چین خوردگی، چروکیده شدن و بدشکل شدن برگ رخ دهد که همراه لکه های متمایل به زرد در سطح برگ، معمول می باشد. در الموها، نواحی بین رگبرگ ها در برگ های تحت تاثیر کمبود، ابتدا متمایل به زرد شده و این لکه ها، به تدریج ممکن است زیاد شوند. وقتی که صمغ یا مواد رزینی، این لکه های زرد را احاطه کند این برگ ها ممکن است ریزش کنند.

اما در پرتقال های دارای کمبود پتاسیم، معمولا برگ ها دارای لکه های زردی می شوند و این لکه ها به طرف حاشیه برگ توسعه می یابند و در مرکز برگ، چندین لکه زرد بزرگ دیده می شود. همچنین با کمبود پتاسیم، اندازه میوه به شدت کاهش می یابد.

به طور کلی، علائم ظاهری کمبود پتاسیم شامل کاهش رشد و اندازه برگ، زیادی ریزش برگ همراه با زرد شدن بیشتر برگ های مسن است. در برخی موارد، در درختان با کمبود پتاسیم، لکه های قهوه ای و آفتاب سوختگی در سطح برگ ها به ویژه در محل های آفتابی و همچنین ترشح صمغ در شاخه های فرعی و تنه درخت ظاهر می شود. از دیگر علائم کمبود پتاسیم، شکاف خوردن میوه ها، چروکیده شدن میوه ها و افزایش تعداد نسبی میوه هایکوچک است.

همچنین شاخه های جدید، ضعیف می شوند و به علت فقدان قدرت مکانیکی، به تدریج به صورت S شکل در می آیند و نوک برگ ها نیز ممکن است به صورت قهوه ای سوخته درآید. همچنین علائم کلروتیک زرد تا برنزه زرد در سطح برگ های قدیمی تر همراه با کرک، به میزان زیاد در درخت های دارای کمبود پتاسیم دیده می شود.


علائم اولیه کمبود پتاسیم در گیاهان یا درختان

علائم اولیه با زرد شدن نوک و حاشیه برگ ها، شروع و به تدریج در سطح برگ گسترده تر می شود و سپس لکه ها و نواحی کلروتیک در سطح برگ های مسن تر ظاهر می شوند. برگ های کوچک، شاخه های ضعیف، ظاهر فشرده درخت، افزایش حساسیت به سرما و خشکی، کاهش اندازه میوه، پوست خیلی نازک با بافت صاف، ریزش زیاد میوه ها قبل از بلوغ و اسیدیته پایین، از پیامدهای اصلی کمبود پتاسیم در درختان مرکبات هستند.

علائم اولیه کمبود پتاسیم در اوایل بهار، کاهش رشد رویشی همراه با ریزش شدید برگ ها در زمان شکوفایی گل است، سرشاخه های جدید، ضعیف می شوند و اتصال آن ها به شاخه ها سست شده و تمایل به ریزش پیدا می کنند. در کمبود خیلی شدید، سرشاخه ها دایبک شده، اندازه درختان کوچک و نوک برگ ها پژمرده می شود.

لکه های قهوه ای رزینی در سطح برگ، توسعه می یابند و تشکیل صمغ در دیگر قسمت های درخت اتفاق می افتد. تولید شاخه های جانبی S شکل همراه با برگ های کوچک، چروکیده و تا اندازه ای لکه دار افزایش می یابد. در لیموها، کمبود پتاسیم موجب ایجاد بخش های زرد رنگ یا برنزی در قسمت هایی از سطح برگ می شود که با علائم سبز متمایل به زرد ناشی از کمبود نیتروژن متفاوت است. در شرایط زیادی پتاسیم، به طور معمول هیچ علائم برگی تولید نمی شود. اما رشد درخت کاهش می یابد و ریزش برگ ها تشدید می شود، همچنین پوست میوه ها، ضخیم و بافت میوه خشن می شود.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.