مقدمه

منگنز (Mn)  یک ریز مغذی ضروری برای گیاهان، میزان مصرف آن کم، اما برای فرآیندهای فیزیولوژیکی مختلف، رشد و نمو بسیار مهم می‌باشد. منگنز یک کوفاکتور برای چندین آنزیم و نقش حیاتی در فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی مختلف در گیاهان دارد. بر سلامت، رشد و عملکرد کلی گیاه تأثیر می‌گذارد. در این مقاله یک نمای کلی از نقش منگنز در رشد و نمو گیاهان آورده شده است:

1. فعال سازی آنزیم و متابولیسم:

منگنز یک کوفاکتور برای آنزیم‌های متعددی است که در مسیرهای متابولیکی مختلف در گیاهان نقش دارند.

برای فعال‌سازی و عملکرد آنزیم‌ها، به‌ویژه موارد مربوط به تنفس، فتوسنتز و متابولیسم نیتروژن بسیار مهم است.

2. فتوسنتز و تشکیل کلروفیل:

منگنز با کمک به سنتز و پایداری کلروفیل در فتوسنتز نقش دارد.

این عنصر با تسهیل انتقال الکترون در طی واکنش‌های وابسته به نور، در فرایند فتوسنتز نقش دارد.

3. دفاع آنتی اکسیدانی و تحمل استرس:

منگنز برای فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانی مانند سوپراکسید دیسموتاز (SOD) مهم است که به گیاهان در کاهش استرس اکسیداتیو کمک می‌کند.

با کاهش آسیب‌های ناشی از گونه های فعال اکسیژن (ROS) در شرایط نامطلوب محیطی، به تحمل تنش کمک می‌کند.

4. متابولیسم نیتروژن و چرخه اوره:

منگنز در متابولیسم نیتروژن، به ویژه در چرخه اوره هنگام تبدیل آمونیاک به اوره (شکل قابل جذب نیتروژن برای گیاه) نقش دارد.

این عنصر حیاتی رشد و نمو، به جذب و استفاده از نیتروژن در گیاهان کمک می‌کند.

5. متابولیسم کربوهیدرات:

منگنز با ایفای نقش در فعال‌سازی آنزیم‌های مربوط به متابولیسم قند و نشاسته بر متابولیسم کربوهیدرات‌ها  و در نتیجه تولید و ذخیره انرژی تأثیر می‌گذارد.

6. رشد ریشه و جذب مواد مغذی:

منگنز برای رشد ریشه، افزایش طول ریشه و تشکیل ریشه جانبی ضروری است.

با تقویت سیستم ریشه‌ای سالم، کارایی جذب مواد مغذی را افزایش و به گیاهان اجازه می‌دهد تا مواد مغذی ضروری را از خاک جذب کنند.

7. جذب آهن و فتوسیستم I:

منگنز به جذب آهن و توزیع آن در گیاهان کمک می‌کند. این جزئی از خوشه آهن- منگنز در فتوسیستم I است که در انتقال الکترون در طول فتوسنتز نقش دارد.

8. مکانیسم های دفاع گیاهی:

منگنز با تأثیر بر سنتز متابولیت‌های ثانویه و ترکیبات مرتبط با دفاع از مکانیسم‌های دفاعی گیاه پشتیبانی می‌کند. همچنین به گیاه برای مقاومت در برابر عوامل بیماری‌زا و آفات کمک می‌کند.

9. رشد و تقسیم سلولی:

منگنز با ارتقای ساختارهای سلولی سالم و رشد کلی گیاه، بر رشد و تقسیم سلولی تأثیر می‌گذارد.

این به حفظ عملکرد مناسب سلول، تضمین فرآیندهای رشد بهینه کمک می‌کند.

منگنز در خاک

رایج ترین شکل منگنز در خاک مرطوب Mn⁺²است که اغلب توسط ترکیبات آلی کمپلکس می‌شود. غلظت Mn⁺² در خاک مرطوب بسیار وابسته به اسیدیته (pH) خاک است و با افزایش هر واحد اسیدیته، سطوح آن حدود 100 برابر کاهش می‌یابد. بنابراین، منگنز قابل دسترس گیاه با کاهش اسیدیته خاک افزایش می‌یابد، بنابراین احتمال بروز کمبود در خاک‌های قلیایی بیشتر است. در مورد منگنز، اگر اسیدیته خاک خیلی کم باشد (<5) منگنز می‌تواند برای محصولات حساس سمی باشد. کمبود منگنز محصول اغلب در خاک‌هایی با اسیدیته بالا (قلیایی) و در خاک‌هایی که به‌طور طبیعی منگنز کمی دارند، رخ می‌دهد. کمبودها همچنین ممکن است در خاک‌هایی با مواد آلی بالا مانند پیت ماس که به تشکیل کلات‌های منگنز غیرقابل دسترس کمک می‌کنند، مشکل‌ساز باشد. همچنین باید توجه داشت که سطوح بالای مس (Cu)، آهن (Fe) یا روی (Zn) ممکن است جذب Mn⁺² را کاهش دهد.

علائم کمبود منگنز در گیاهان

1. به دلیل کم تحرک بودن منگنز، علائم کمبود آن تنها در برگ‌های جدید رشد کرده در نوک گیاه مشاهده می‌گردد زیرا عناصر کم‌تحرک توانایی حرکت از برگ‌های پایینی به برگ‌های بالایی را ندارند.
2. برگ‌های گیاه زرد رنگ می‌شوند و کلروز (زردی) بین رگبرگ‌ها ایجاد می‌شود.
3. علائم کمبود منگنز بسیار شبیه به کمبود آهن است، با این تفاوت که در گیاهان دچار کمبود منگنز، قسمت هایی از لبه برگ‌ها به رنگ سبز باقی می‌مانند.
4. رشد گیاه کاهش می‌یابد و گیاه قد کوتاهی پیدا می‌کند.
5. محصول گیاه و همچنین مقاومت آن در برابر آفات، بیماری‌ها، تنش‌های محیطی مانند گرما و خشکی کاهش می‌یابد.
6. در صورت کمبود شدید منگنز، ساختار کلروپلاست تخریب و غلظت منگنز در گیاه کاسته می‌شود.

کود منگنز

سولفات منگنز (MnSO4) رایج ترین منبع کود منگنز است. بسیار محلول در آب است و برای استفاده در خاک یا محلول‌پاشی مناسب است. چندین منبع دیگر کود منگنز از جمله کلات‌ها، کلریدها، اکسیدها و اکسی سولفات‌ها وجود دارد.

منبع کود	فرمول شیمیایی	درصد منگنز
سولفات منگنز	MnSO4·3H2O	26-28
کلرید منگنز	MnCl2	17
کربنات منگنز	MnCO3	31
اکسید منگنز	MnO2	63
اکسید منگنز	MnO	41-68
کلات منگنز	MnEDTA	12

 

کودهای منگنز محلول در آب منابع خوبی از منگنز هستند که در خاک یا شاخ و برگ استفاده می‌شوند، اما منابع منگنز با حلالیت محدود (مانند اکسیدها یا اکسی سولفات‌ها) باید داخل خاک و زمانی که اندازه ذرات ریز کمتر از 0.1 تا 0.15 میلی متر آسیاب شده، استفاده شوند. هنگام استفاده از کلات‌های منگنز در خاک، باید توجه داشت که ویژگی کلاته شدن ممکن است کوتاه مدت باشد زیرا عامل کلاته ممکن است به سرعت کلات‌های آهن پایدارتر (Fe³⁺) را در خاک تشکیل دهد. به همین دلیل برخی، استفاده از MnSO4 را برای استفاده در خاک پیشنهاد می‌کنند.

در صورت بروز علائم کمبود و در صورت بروز مجدد علائم باید بلافاصله محلول‌پاشی انجام شود.

همچنین از اختلاط کودهای منگنز با گلایفوسیت باید اجتناب شود زیرا این دو کمپلکس‌های نامطلوب را تشکیل می‌دهند.

سطوح متعادل منگنز برای دستیابی به رشد، نمو و بهره وری بهینه گیاه بسیار مهم است. مدیریت مناسب منگنز از طریق کوددهی مناسب و اصلاح خاک برای کشاورزی پایدار ضروری است و اطمینان حاصل می‌شود که گیاهان به این ریز مغذی حیاتی دسترسی کافی دارند. برای اطلاعات بیشتر کارشناسان زمین‌کاران همه روزه پاسخگوی سوالات شما همراهان عزیز هستند.

منابع:

www.omexcanada.com

www.tfi.org