پیشگیری از بیماری گیاهان با کودهای معدنی

در تولید محصولات کشاورزی، بیماری‌های گیاهی یکی از عوامل مهم محدوده‌کننده به‌شمار می‌روند. اغلب کشاورزان، بدون اطلاع از اثرات مثبت کودهای معدنی بر بیماری‌های گیاهی، برای کنترل بیماری‌ها از مقدار زیادی از مواد شیمیایی استفاده می‌کنند. علاوه بر تحمیل هزینه‌های اقتصادی، استفاده از آفت‌کش‌ها، نگرانی‌های بسیاری را در زمینه محیط‌زیست و سلامت غذایی ایجاد می‌کند.

تمام مواد مغذی مورد نیاز گیاه، برروی سلامت گیاه و حساسیت آن نسبت به بیماری‌ها،‌ مؤثر هستند. گیاهانی که از کمبود مواد مغذی رنج می‌برند، نسبت به بیماری‌ها حساس‌ترند، این در حالی است که وجود مقدار کافی از این مواد، تحمل و مقاومت گیاه را نسبت به بیماری، بالاتر می‌برد. مقاومت گیاه در مقابل بیماری، تا حد زیادی به عوامل ژنتیکی وابسته است. با این حال، ویژگی‌های ژنتیکی گیاه زمانی در مقابل بیماری مقاومت ایجاد می‌کنند که گیاه با کمبود مواد معدنی مواجه نباشد.

برخی از مواد مغذی اثربخشی بیشتری درمقابل بیماری گیاهی دارند. با این حال،‌ باید توجه داشت که یک ماده مغذی ویژه برروی بیماری‌های مختلف و در شرایط متفاوت، ممکن است اثر معکوس بگذارد. برای مثال، یک ماده ممکن است احتمال بروز یک بیماری را کم کند، اما منجر به بروز بیماری دیگری شود. pH خاک، ترکیبات متفاوت نیتروژن و دسترسی به مواد مغذی، نقش مهمی در مدیریت بیماری‌ها دارند. تغییر در میزان مواد مغذی، به‌کمک روش‌های مستقیم و غیرمستقیم انجام می‌شود. روش مستقیم، اضافه‌کردن کود به خاک است. روش‌های غیرمستقیم نیز بر مبنای عملیات کشاورزی مختلف است که شامل آهک‌دهی به‌منظور تنظیم pH، آبیاری، اصلاح مواد آلی، عملیات خاکورزی و غیره است. بهترین روش‌های کنترل بیماری‌های گیاهی شامل انتخاب واریته‌های تلفیقی، روش‌های اصلاح خاک، اصلاحات شیمیایی و کودهای معدنی است.

چگونه کودهای معدنی از بروز بیماری‌های گیاهی جلوگیری می‌کنند؟

کودهای معدنی برروی دو مکانیسم مقاومتی اولیه اثر می‌گذارند:

1. تشکیل موانع مکانیکی (برای مثال ضخامت دیواره سلولی).
2. سنتز ترکیبات دفاعی طبیعی (برای مثال آنتی‌اکسیدان‌ها، فیتوآلکسین‌ها و فلاونویدها)

اصولاً تمام بیماری‌ها چرخه‌ای دارند که شامل سه تا پنج بخش است، برای جلوگیری یا دفع هر بیماری‌ باید این چرخه متوقف شود. عوامل بیماری‌زای مختلف دارای مکانیسم‌های عفونی متفاوتی هستند.

قارچ‌ها با عبور از بین یا داخل سلول‌ها، به سطح آن‌ها (اپیدرم) نفوذ می‌کنند. دیواره سلولی نوعی مقاومت فیزیکی در مقابل قارچ‌هاست و سلول‌هایی که دیواره محکم‌تری دارند از ورود عوامل بیماری جلوگیری می‌کنند. مواد مغذی مشخصی، مانند کلسیم، به گیاه این توانایی را می‌دهد که دیواره‌های سلولی و بافت‌های محکم‌تری بسازد.

گیاهان ترکیبات متنوعی را از خود ترشح می‌کنند. وقتی میزان برخی از مواد مغذی از حد مشخصی کمتر می‌شوند، ترکیبات ترشح‌شده حاوی مقادیر بیشتری از قندها و اسیدهای آمینه خواهند بود که منجر به تحریک رشد قارچ‌ها می‌گردد. کودهای معدنی برروی تولید ترکیبات ضدقارچی در گیاه نیز، مؤثر هستند.

باکتری‌ها از طریق زخم‌ها، حشرات مکنده و روزنه‌های هوایی، وارد بافت‌های گیاه می‌شوند. سپس در فضاهای بین‌سلولی تکثیر می‌شوند. باکتری از خود آنزیم‌هایی ترشح می‌کند که موجب حل‌شدن بافت‌های گیاه می‌گردد. کلسیم اثر این آنزیم‌ها را متوقف می‌کند. توانایی تکثیر باکتری در بافت‌های گیاهی تا حد زیادی وابسته به استقامت درونی سلول‌هاست و دریافت مواد معدنی مغذی مستقیماً روی آن اثر می‌گذارد.

مکانیسم دیگری که باکتری‌ها از طریق آن در گیاه تکثیر می‌شوند، آوندهای چوبی است (مسیرهایی که به انتقال آب در گیاه می‌پردازند). باکتری در داخل آوندها لجن تولید می‌کند و مسیر حرکت آب را مسدود می‌نماید. در نتیجه، ساقه‌ها و برگ‌ها پژمرده می‌شوند و گیاه از بین می‌رود. برخی از مواد مغذی هستند که از بروز این لجن توسط باکتری جلوگیری می‌کنند.

ویروس‌ها نیز از طریق قارچ‌ها و حشرات مکنده وارد گیاه می‌شوند. محققین دریافته‌اند که سیلیکون، با اینکه جزئی از مواد مغذی گیاه نیست،‌ قادر است مانع از تغذیه برخی از آفت‌های مکنده مانند شته‌ها، شود. در نتیجه، عفونت‌های ویروسی کاهش یافتند.

روش‌های بررسی و اصلاح خاک

بسیاری از بیماری‌های گیاهی براساس شرایط مختلف طبقه‌بندی می‌شوند که شامل، بیماری‌های با pH بالا، pH پایین، بیماری‌های با آمونیوم یا نیترات‌های بالا، بیماری‌هایی با میزان رطوبت بالا یا پایین و غیره هستند. شرایط اصلاح خاک با تأثیر بر ترکیبات نیتروژن، سبب تغییر در pH خاک می‌شوند و در نتیجه بیماری ازدیاد می‌یابد. برای مثال، بیماری‌هایی مانند پژمردگی ورتیسیلیوم در سبزیجات، فساد ریشه فیماتوتریکوم در پنبه و فساد ریشه تیلاویوپسیس در تنباکو، در خاک‌های قلیایی بروز می‌کنند. زخم‌های پوستی در خاک‌هایی با pH کم، کاهش می‌یابند. برای کاهش pH خاک از گوگرد و NH4+ استفاده می‌شود تا این بیماری کم شود. این در حالی است که کلسیم، پتاسیم و NO3- منجر به افزایش این نوع عوارض پوستی می‌گردند.

مواد مغذی یکسان، اثرات متفاوت دارند

اکسیدهای مختلف یک ماده، اثرات متفاوتی بر بیماری‌ گیاه دارند. این موضوع در مورد نیتروژن، گوگرد، منگنز و آهن صادق است. برای مثال، نیترات (NO3-) و آمونیوم (NH4-) که هردو از فرم‌های مختلف نیتروژن هستند، مسیرهای متابولیک متفاوتی را طی می‌کنند و در نتیجه اثرات مختلفی بر بیماری می‌گذارند.

سایر مثال‌ها

وجود نیتروژن مازاد

برای مقابله با بیماری‌ها، سطح نیتروژن در گیاه باید کافی باشد. با این حال، نیتروژن اضافی نیز شرایط مطلوب را برای رشد بیماری فراهم می‌کند. مثال‌هایی از این دست شامل موارد زیر هستند:

• نیتروژن اضافی موجب نازک‌ و ضعیف‌شدن دیواره سلولی می‌شود.
• همچنین تراکم گیاهان را افزایش می‌دهد و در نتیجه رطوبت زیاد و نور کم می‌شود.
• نیتروژن مازاد، بلوغ بافت‌های گیاهی را به‌ تأخیر می‌اندازد و درنتیجه بروز و توسعه بیماری‌های گیاهی را زیاد می‌کند.
• نسبت نامتعادل نیتروژن به پتاسیم برروی محصول‌دهی گیاه و مقاومت در مقابل بیماری، اثرات منفی دارد.

پتاسیم و نسبت پتاسیم به کلسیم

پتاسیم در بسیاری از فرایندهای سلولی که شدت بیماری را تحت تأثیر قرار می‌دهند، نقش دارد. بنابراین یکی از عناصر مهم در پیشگیری از بیماری است. همچنین در تحقیقات مشخص شده‌است که پتاسیم در جلوگیری از بروز باکتری‌ها،‌ قارچ‌ها و نماتدها، اثرگذار است. با این حال، پتاسیم مازاد و نسبت بالای پتاسیم به کلسیم، ممکن است سبب کمبود کلسیم و کاهش مقاومت در برابر بیماری شود.

نتیجه‌گیری

برای پیشگیری از بیماری و ایجاد مقاومت در مقابل بیماری‌های گیاهی، کودهای معدنی و روش‌های اصلاحی مربوطه، ‌نقش مهمی را ایفا می‌کنند. تعادل مواد مغذی در گیاه به کشاورزان کمک می‌کند تا از مواد شیمیایی کمتر استفاده کنند و در عین حال تولید محصول بیشتری داشته باشند. اگرچه بیماری را به‌کمک هیچ ماده مغذی خاصی نمی‌توان به‌طور کامل از بین برد، شدت آن را با مقدار کافی از مواد و نسبت‌های مناسب آن‌ها، می‌توان کاهش داد. کشاورزان باید براساس آزمایش‌های خاک، تحلیل گیاه و بررسی بیماری‌ها، از برنامه‌های کوددهی صحیح استفاده کنند.