جذب عناصر غذایی در گیاهان (Absorption of nutrients in plants)

براى جذب عنصر غذائی، نزد یکى فیزیکى یا شیمیائى عنصر به ریشه ضرورى است. تماس (برخورد) بین ریشه و یون هاى غذائى مى تواند به صورت های:

1. مبادله تماسى  Contact exchange
2. تبادل یون هاى خاک با یون هیدروژن موسیلاژ ریشه
3. انتشار یون ها در اثر گرادیان شیمیائى
4. جریان توده اى یون ها به طرف ریشه در اثر گرادیان رطوبتى
5. توسعه ریشه در داخل منبع یونی. رشد ریشه باعث مى شود که بافت هاى جدید جذب کننده مواد، به ویژه منطقه تارهاى کشنده قابلیت جذب  یون ها از یک منبع قابل بهره بردارى را داشته باشند.

اثر عوامل داخلی بر جذب مواد

نیمه تراوا بودن غشای پلاسمایی سلولها و همچنین قابلیت سلولها در انباشته کردن و یا انتخاب مواد از علایم بارز زنده بودن سلولها بوده و پس از مرگ آنها تغییر می کند. ایجاد زخم در سلولهای گیاهی قابلیت نفوذ آنها را تغییر می دهد. قابلیت نفوذ سلولها حتی اگر این سلول متعلق به یک ریشه نبوده به بافت جدا شده ای از یک گیاه تعلق داشته باشد، بر حسب غلظت مواد معدنی موجود در سلولها تغییر می کند. در داخل سلولها بین کاتیونها و آنیونها تعادل برقرار است. ارتباطهایی که به این ترتیب بین عوامل درون سلولی و قابلیت نفوذ مواد در سلول مشاهده می شود، متابولیسم و جذب مواد را به یکدیگر پیوند می زند.

اثر عوامل خارجی

– اثر غلظت : غلظت یک یون در محیط خارج بر سرعت نفوذ همین یون در داخل سلولها اثر می گذارد.

– اثر PH محیط : مقداری از یونهای تشکیل دهنده محیط که جذب گیاه می شوند، مقدار جذب آنها با PH محیط نسبت مستقیم دارد.

– اثر تداخل یونها : جذب یون ، غالبا در نتیجه وجود سایر یونها در محیط غذایی تغییر می کند.

– اثر فشار اکسیژن : شدت جذب مواد توسط ریشه ، با کم شدن فشار اکسیژن در محیط کاهش می یابد.

– اثر دما : در مورد بسیاری از یونها ، جذب مواد توسط ریشه ، تحت اثر دمای محیط افزایش می یابد.

– اثر روشنایی : روشنایی باعث افزایش قدرت جذب مواد در گیاهان می شود.

برهمکنش عناصر غذایی

اگرچه برهمکنش عناصر غذایی تاثیر زیادی بر رشد گیاه دارد اما معمولا این برهمکنش ها بیش از اندازه در نظر گرفته می شود. اثرمتقابل عناصرغذایی را به خوبی می توان در آزمایش های چند فاکتوره که در آن ها هر عنصر غذایی در چند سطح مختلف به کار گرفته شود مطالعه کرد. معمولا اثرات اصلی عناصر غذایی ارتباطی با برهمکنش های آن ها ندارد. بنابراین با افزایش سطح عنصر غذایی، اثر متقابل عناصر، کم نمی شود.

اگر تاثیر جداگانه دو یا چند عامل رشد به دلیل وجود یک یا چند عامل دیگر تغییر کند بین آن ها اثر متقابل وجود دارد. در نتیجه اثرمتقابل زمانی وجود دارد که تاثیر دو یا چند عنصر به کار گرفته شده همراه با هم با مجموع اثرات جداگانه آن ها یکسان نباشد. در نتیجه در مطالعات حاصلخیزی خاک، برهمکنش های مثبت و منفی وجود دارد. البته در برخی مواقع نیز برهمکنشی وجود ندارد و تاثیر متغیرها به شکل افزودنی است. در برهمکنش منفی تاثیر به کارگیری دو عنصر غذایی بر عملکرد همراه با هم کمتر از زمانی است که این دو عنصر به شکل جداگانه مصرف شوند. این نوع برهمکنش ممکن است ناشی از جایگزینی یک عنصر توسط عنصر دیگر یا رابطه ضدیتی بین آنها باشد.

برهمکنش آهک با فسفر، آهک با فسفر و سدیم و پتاسیم، مثال هایی از برهمکنش های منفی است که در آن ها یک عنصر جایگزین عنصر دیگر می شود. علاوه بر همکنش های بین عناصر غذایی، برهمکنش های دیگری بین عناصر غذایی و بیماری ها، عناصر غذایی و روش کار، عناصر غذایی و جنس گیاه، عناصر غذایی و هیبرید یا گونه ، عناصر غذایی و تاریخ کاشت، عناصر غذایی و تراکم کاشت یا فضای بین بوته ها و عناصر غذایی و شرایط محیطی وجود دارد.

جذب یون و عملکرد گیاه

برپایه دانش موجود به نظر می رسد فسفر، آهن ، منگنز، روی و مس مهمترین عناصری هستند که می توان با بهبود جذب آن ها توسط گیاه تولید محصولات کشاورزی را افزایش داد. در بین عناصر اشاره شده فسفر اهمیت بیشتری دارد چون تثبیت فسفر در بیشتر خاک ها زیاد بوده و لازم است مقادیر زیادی کودهای فسفردار برای رفع نیاز گیاه به خاک افزوده شود. استفاده از گیاهانی با ظرفیت بالای جذب فسفر سبب دو برابر شدن سود آوری سیستم می شود. این گیاهان از یک سود قادرند فسفر بومی خاک را به خوبی جذب کرده در نتیجه کود کمتری جهت برطرف کردن نیاز گیاه مصرف شود. البته باید در نظر داشت بعد از مدتی فسفر خاک تخلیه شده برای بالا نگه داشتن تولید لازم است مقدار عنصر تخلیه شده از خاک جبران شود.

گیاهانی که ظرفیت بالای جذب عناصر غذایی به ویژه آهن و منگنز از خاک را دارند از اهمیت ویژه ای برخوردارند. اول اینکه در بسیاری از خاک های دچار کمبود مقدار کل این عناصر در خاک بالاست دوم اینکه در خاک های آهکی برای رفع کمبود این عناصر لازم است چندین بار تغذیه برگی انجام شود. البته این مشکل در مورد مس روی و مولیبدن با اثر باقی مانده دراز مدت کمتر محسوس می باشد. سوم اینکه منگنز روی و احتمالا همه عناصر فلزی به راحتی از ریشه به شاخسار و یا حتی از یک بخش ریشه به بخش دیگر منتقل نمی شود. به علاوه این عناصر فلزی در بیشتر خاک ها تثبیت شده کوددهی آن ها تاثیر کمی بر رشد گیاه دارد، به عنوان مثال تاثیر مس بر گندم.

اثر متقابل عناصر غذایی

مهم‌ترین بخش در تولید موفق محصولات کشاورزی، فراهم نمودن شرایطی است که گیاه بتواند به بالاترین پتانسیل فتوسنتزی خود دست یابد. این هدف ساده به‌وسیله صدها عامل مؤثر کنترل‌پذیر و عوامل طبیعی و محیطی، پیچیدگی‌هایی می‌یابد. تأمین تغذیه مناسب، یکی از عوامل قابل کنترلی است که نباید اجازه داده شود مانعی برای دستیابی به بهینه رشد گیاه و کمیت و کیفیت مناسب محصولات به‌شمار آید. هر عنصر غذایی با سایر عناصر غذایی اثرات متقابل پیچیده‌ای دارد و در کنار یکدیگر به‌منظور بهبود سلامت گیاه فعالیت دارند.
اثر متقابل (Interaction) زمانی اتفاق می‌افتد که تأمین یک عنصر غذایی بر جذب و استفاده از عنصر غذایی دیگر تأثیر بگذارد؛ این اثر، معمولاً در زمانی که غلظت یک عنصر در بستر کشت بالاتر از حدود بهینه باشد شایع‌تر است و ممکن است در خاک، در سطح ریشه و یا درون گیاه رخ دهد. عمدتاً دو نوع اثر متقابل وجود دارد، اثرات مثبت و هم‌افزایی (Synergistic Effect) و اثرات منفی و رقابتی (Antagonistic Effect).
در اثر هم‌افزایی، افزایش غلظت یک عنصر غذایی بر فعالیت عنصر غذایی دیگر تأثیر می‌گذارد و آن را بهبود می‌بخشد (اثر مثبت) و باعث عملکرد بیشتر محصول می‌شود؛ باید از این گونه اثرات متقابل در افزایش تولید محصول بهره‌برداری شود. برعکس، در اثر آنتاگونیستی افزایش غلظت یک عنصر غذایی باعث کاهش فعالیت عنصر غذایی دیگری شده (اثر منفی) که در نهایت کاهش عملکرد محصول را به‌همراه دارد. اثر آنتاگونیستی زمانی اتفاق می‌افتد که مقدار زیاد از یک عنصر خاص، جذب عنصر دیگری را که گیاه به آن نیازمند است، مسدود نماید.

اثر متقابل نیتروژن در برابر سایر عناصر غذایی

اثر متقابل مثبت میان نیتروژن و فسفر غالباً منجر به افزایش عملکرد محصول و افزایش جذب فسفر می‌شود (در مقایسه با مصرف مجزا از هر کدام از این دو عنصر). همچنین، استفاده از کود آمونیوم به همراه کود فسفر، با کاهش pH محیط اطراف ریشه، اغلب منجر به افزایش جذب فسفر و افزایش عملکرد می‌گردد. 

غلظت کلسیم در بافت گیاه هنگامی که همراه با منابع نیتراتی مصرف شود (در مقایسه با کاربرد همزمان با آمونیوم) بالاتر خواهد بود؛ این موضوع به‌دلیل خاصیت آنتاگونیستی میان آمونیوم و کلسیم است.

افزایش غلظت نیتروژن در محیط رشد می‌تواند بسته به سطح پتاسیم موجود، غلظت پتاسیم در بافت گیاه را افزایش یا کاهش دهد. به عبارت دیگر، اگر سطح پتاسیم در خاک بالا باشد، افزایش نیتروژن با افزایش جذب عنصر پتاسیم توسط گیاه همراه خواهد بود (اثر متقابل مثبت)؛ اما اگر سطح پتاسیم در خاک پایین باشد، افزایش نیتروژن می‌تواند باعث کاهش جذب پتاسیم شود (اثر متقابل منفی).

اثر متقابل نیتروژن با ریزمغذی‌ها به تغییر pH در ناحیه ریشه گیاه مرتبط است؛ این تغییر در اسیدیته خاک، متأثر از فرم نیتروژن است. اگر نیتروژن به صورت آمونیوم (⁺NH₄) مصرف شود، به‌دلیل جذب کاتیون‌ها، pH خاک ممکن است کاهش یابد و در نتیجه جذب برخی از ریزمغذی‌ها (مانند آهن) افزایش یابد. اما اگر نیتروژن به فرم نیترات (^–NO₃) باشد، به‌دلیل جذب بیشتر آنیون‌ها، pH خاک ممکن است افزایش یافته و در این صورت جذب اکثر ریزمغذی‌ها کاهش می‌یابد. به طور خلاصه، فرم نیتروژن مورد استفاده می‌تواند بر pH خاک و درنتیجه بر جذب ریزمغذی‌ها تأثیر بگذارد.

نسبت نیتروژن به گوگرد (N/S) در گیاهان تحت شرایط تغذیه‌ای مناسب، ثابت می‌ماند. تأمین نیتروژن یا گوگرد در سطوح متفاوت، می‌تواند این نسبت را تغییر دهد. در صورتی‌که تأمین گوگرد کافی باشد، ترکیبات غیرپروتئینی گوگرد در بافت‌های گیاهی تجمع می‌یابند و این موضوع می‌تواند منجر به تغییر در نسبت N/S شود. بنابراین، استفاده از کودهای نیتروژن یا گوگرد به تنهایی ممکن است بر این نسبت تأثیر منفی بگذارد و در نتیجه بر رشد، عملکرد و کیفیت محصول اثر بگذارد. 

زمانی‌که نیتروژن باعث تحریک رشد گیاه می‌شود، ممکن است نیاز به سایر عناصر ریزمغذی نیز افزایش یابد و کمبودهایی در گیاه ایجاد شود. این اثرات ممکن است با عناصر مانند بور (B)، مس (Cu)، منگنز (Mn) و مولیبدن (Mo)، به‌دلیل رقابت میان کاتیون‌ها (مانند ⁺NH₄ و ⁺² Mn ²⁺، Cu و⁺² Zn)، رخ دهد.

اثر متقابل نیتروژن در برابر سایر عناصر غذایی

سطح بهینه از عنصر پتاسیم برای بهبود کارایی مصرف نیتروژن در گیاهان زراعی ضروری است. پتاسیم ممکن است در جذب نیترات (که فرم اصلی نیتروزن در خاک است)، از طریق دو فرایند اثرگذار باشد. اولاً، پتاسیم به‌عنوان یک کاتیون همراه با نیترات در آوند چوبی از ریشه‌ها به قسمت‌های هوایی گیاه منتقل می‌شود و سپس با مالات از طریق آوند آبکشی به سمت پایین بازگردانده می‌شود. ثانیاً، جذب نیترات توسط ریشه‌ها یک فرایند فعال است و پتاسیم می‌تواند بر این فرایند تأثیر بگذارد. به عبارتی، پتاسیم به حرکت و جابه‌جایی مواد غذایی که برای جذب نیترات لازم هستند، کمک می‌کند.

پتاسیم در غلظت‌های بالا تأثیر منفی بر جذب کلسیم و منیزیم دارد. این اثر متقابل به نوع گیاه و شرایط محیطی بستگی دارد.

اثر متقابل فسفر در برابر سایر عناصر غذایی

به طور کلی، فسفر تأثیر مثبت و قابل‌توجهی بر جذب نیتروژن و رشد گیاه دارد. طبق یک دیدگاه عمومی همراه با افزایش رشد، نیاز گیاه نیز به عناصر نیتروژن و فسفر افزایش می‌یابد. به‌عبارت دیگر، این دو عنصر به طور متقابل تأثیرات مثبتی بر یکدیگر دارند که منجر به تحریک رشد و افزایش جذب هر دو عنصر می‌شود.

اثرات متقابل مثبتی میان فسفر و منیزیم (Mg) وجود دارد، زیرا منیزیم به‌عنوان فعال‌کننده آنزیم‌های کیناز عمل می‌کند و بیشتر واکنش‌های مربوط به انتقال فسفات را فعال می‌سازد. 

تأمین سطوح بالاتر از حد بهینه فسفر، ممکن است سبب سمیت فسفر و جذب مقادیر بالاتر از فسفر شود؛ این امر نسبت فسفر به آهن (Fe) و روی (Zn) را در بافت‌های گیاهی افزایش می‌دهد و غالباً با علائم کمبود این دو ریزمغذی همراه است (البته به‌طور کامل مشخص نیست که این اثر متقابل، در خاک یا در بافت گیاهی رخ می‌دهد). 

اثر متقابل منفی میان فسفر و آهن که منجر به کلروز آهن می‌شود، احتمالاً به‌دلیل تثبیت درونی آهن و تشکیل فسفات آهن است. سایر مکانیزم‌های کاهش جذب آهن پیرو سطح بالای فسفر، ممکن است شامل مهار جذب آهن توسط ریشه‌ها و انتقال آن از ریشه به شاخساره باشد.

اثر متقابل مثبت میان فسفر و منگنز (Mn) نیز گزارش شده است و به اثر اسیدی‌کننده فسفر در خاک نسبت داده می‌شود که جذب منگنز را افزایش می‌دهد.

عوامل موثر در میزان جذب فسفر خاک در گیاه 

– PH خاک : پی اچ های بالاتر از ۷٫۲ و یا کمتر از ۶٫۵ میزان فسفر در دسترس گیاه را کاهش خواهند داد.

– دمای خاک : دمای پایین خاک باعث کاهش جذب فسفر خواهد شد.

– اکسیژن موجود در خاک : کاهش میزان اکسیژن خاک بر اثر عواملی مانند رطوبت بیش از حد و یافشرده شدن خاک باعث کاهش میزان فسفر خاک خواهند شد.

– افزایش نسبت کلسیم / فسفر 

افزایش میزان کلسیم موجود در خاک باعث افزایش میزان جذب فسفر قابل جذب آن خواهد شده ام در کشت یونجه که به افزایش پی اچ حساس است، افزایش میزان کلسیم باعث افزایش میزان قلیایت خاک شده و اثرات نامطلوبی بر کشت یونجه برجای می گذارد.

– برهمکنش فسفر با عناصر ریز مغذی 

افزایش بیش از حد عناصر ریز مغذی در خاک که در مواردی میتواند بر اثر استفاده بیش از حد این عناصر و یا حتی استفاده از پسماند فاضلاب شهری باشد میزان جذب فسفر را تا حدود زیادی کاهش خواهد داد.

اثر متقابل کلسیم، منیزیم و گوگرد در برابر سایر عناصر غذایی

در غلظت‌های بالای کلسیم، جذب فسفر، پتاسیم و منیزیم کاهش می‌یابد؛ تأثیر منفی کلسیم بر جذب پتاسیم و منیزیم ممکن است به کاهش نفوذپذیری سلول‌ها مرتبط باشد.

تحقیقات نشان داده است که با افزایش غلظت کلسیم در خاک، جذب سایر عناصر ریزمغذی مانند منیزیم، روی، مس، منگنز، آهن و بور نیز به صورت منفی تحت تأثیر قرار گیرد.

در پژوهش‌ انجام گرفته در کشت برنج، منیزیم به طور قابل توجهی جذب پتاسیم و کلسیم را در گیاه برنج کاهش می‌دهد، اما جذب فسفر تحت تأثیر افزایش غلظت منیزیم قرار نمی‌گیرد. این اثر منفی منیزیم بر جذب پتاسیم و کلسیم، ممکن است به رقابت برای ترکیبات متابولیکی تولیدشده مرتبط باشد.

تأثیر خاصیت اسیدی‌کننده گوگرد در خاک‌های قلیایی و آهکی، به‌دلیل بهبود متحرک‌سازی و افزایش فراهمی عناصر آهن، منگنز، روی و فسفر بسیار حائز اهمیت است.

به‌طور کلی مفهوم استفاده از نسبت متعادل عناصر غذایی در مدیریت تغذیه گیاه، به‌خوبی شناخته شده است؛ با این حال، نبود دستورالعمل‌های کاربردی برای راستی آزمایی این رویکرد، اجرای دقیق آن را با دشوارهایی مواجه کرده است. برآورد تعادل عناصر غذایی در اراضی کشاورزی، گامی کلیدی در ارزیابی اثربخشی تغذیه متعادل محسوب می‌شود. از آن‌جا که بخشی از عناصر غذایی در جریان کاربرد میدانی دچار تلفات می‌شوند، انجام آزمایش‌هایی در شرایط آزمایشگاهی، روشی مناسب برای کمی‌سازی و تحلیل دقیق‌تر این مکانیزم است. نسبت مشخصی از مواد مغذی بسته به دوره زندگی، محیط و ویژگی‌های ژنتیکی گیاهان برای دستیابی به حداکثر پتانسیل ژنتیکی محصول مورد نیاز است. به‌همین دلیل، نسبت‌های مختلفی از مواد مغذی شناسایی شده‌اند که شامل نسبت‌های زیر هستند: 
کلسیم به منیزیم (3:1)، پتاسیم به منیزیم (1:1)، فسفر به گوگرد (1:1)، فسفر به روی (10:1) و آهن به منگنز (2:1).

نسبت کلسیم به منیزیم (3:1)

این نسبت، مهم‌ترین نسبت در خاک به‌شمار می‌رود. این نسبت، تبادل گازها در خاک را برای انجام بهتر فتوسنتز در گیاهان تعیین می‌کند. نسبت کلسیم به منیزیم باید به‌طور متعادل حفظ شود، زیرا اگر غلظت منیزیم در خاک بالا باشد، می‌تواند فعالیت میکروارگانیسم‌های هوازی (میکروب‌های نیازمند اکسیژن) را در خاک کاهش دهد. نسبت‌های پیشنهادی برای خاک‌های شنی 3 به 1 و برای خاک‌های رسی 7 به 1 است.

نسبت پتاسیم به منیزیم (1:1)

این نسبت، دومین نسبت مهم در خاک است. سطوح بالای منیزیم در خاک، می‌تواند جذب پتاسیم را کاهش دهد و بالعکس؛ این موضوع می‌تواند باعث کاهش محصول شود. اما اگر این نسبت به‌طور متعادل حفظ شود، رشد و توسعه مناسب گیاهان را بهبود می‌بخشد.

 نسبت فسفر به گوگرد (1:1)

در این نسبت به یک عنصر معدنی که اغلب نادیده گرفته می‌شود، یعنی گوگرد، توجه شده است. سه دهه پیش، تأمین گوگرد عمدتاً از طریق باران انجام می‌شد. اما پس از شناخت تأثیر باران‌های اسیدی ناشی از فعالیت‌های صنعتی و خشک شدن آبراهه‌ها و جنگل‌ها در سراسر جهان، گزارش شده است که بیشتر خاک‌ها دچار کمبود گوگرد هستند. بنابراین، نیاز است نسبت فسفر به گوگرد، بهینه‌سازی شود تا تغذیه مناسب محصولات کشاورزی فراهم گردد.

نسبت فسفر به روی (10:1)

تأمین روی و فسفر در یک نسبت مناسب برای حفظ بهینه عملکرد هر دو عنصر غذایی، بسیار حائز اهمیت است. سطوح بالای فسفر در خاک، می‌تواند جذب عنصر روی را مختل کند و در نتیجه باعث کاهش عملکرد محصولات کشاورزی شود. در کشت محصولات، نسبت ایده‌آل توصیه‌شده برای این دو عنصر برابر با 10 به 1 است.

نسبت آهن به منگنز (2:1)

آهن و منگنز از ریزمغذی‌های ضروری برای بهبود مقاومت گیاهان هستند. این دو عنصر در برخی موارد با یکدیگر رقابت می‌کنند، به‌طوری که وجود بیش از حد منگنز در خاک می‌تواند باعث کمبود آهن در گیاهان شود.

گیاهان برای رشد طبیعی به هر 14 عنصر غذایی معدنی ضروری نیاز دارند، اما سطح این عناصر باید در تعادل مناسبی باشد. عناصر غذایی در واکنش‌های پیچیده فیزیولوژیکی و شیمیایی از طریق اثرات رقابتی و هم‌افزایی تأثیر متقابل دارند. این اثرات متقابل بسته به خصوصیات خاک و محصول می‌تواند متفاوت باشد. آزمایش منظم خاک و بافت گیاه در جهت کنترل غلظت عناصر و اطمینان یافتن از این‌که هیچ ماده مغذی از تعادل خارج نشده و سهم دیگر عناصر را مختل نمی‌کند، حائز اهمیت است. این رویکرد می‌تواند به تولید پایدار محصولات کشاورزی و ارتقای امنیت غذایی کمک شایانی نماید.

عوامل موثر در میزان جذب پتاسیم خاک در گیاه 

– میزان پتاسیم موجود در خاک : خاک هایی که ظریب تبادل کاتیونی بالاتری دارند، پتاسم بیشتری را نیاز دارند .

– رطوبت خاک : با توجه به اینکه پتاسیم گیاهان را در مقابل شرایط تنش خشکی مقاوم می کند، خشکی خاک باعث کاهش جذب پتاسیم خواهد شد.

– تعادل کاتیونی : مقادیر بالای منیزیم، کلسیم و سدیم درخاک باعث کاهش جذب پتاسیم می شوند.

– نوع خاک : خاک های سنگین با درصد رس بالا باعث تثبیت پتاسیم شده و جذب آن را در گیاه کاهش خواهند داد.

– دمای خاک : جذب پتاسیم در خاک هایی با دمای پایین کمتر خواهد شد.

عوامل موثر در میزان جذب کلسیم خاک در گیاه 

– PH خاک : خاک های اسیدی قاعدتا دارای میزان کلسیم کمتر و خاک های قلیایی کلسیم بیشتری دارند هرچند که در پی اچ های بالاتر از ۷٫۲ کلیسم اضافی جذب نخواهد شد. بیش بود کلسیم باعث عدم حلالیت سایر عناصر ازجمله  فسفر خواهد شد.

– ظرفیت تبادل کاتیونی خاک : خاک هایی با CEC پایین تر حاوی کلسیم کمتری هستند.

– رقابت کاتیونی : بیش بود سایر کاتیون ها (بطور اخص منیزیم و پتاسیم) باعث کاهش جذب کلسیم خواهند شد.

– مواد تشکیل دهنده خاک : خاک های آهکی نسبت به خاک های شنی و سایر انواع خاک های دیگر محتوی کلسیم بیشتری هستند.

محاسبه میزان کلسیم مورد نیاز : کلسیم به دو منظور به خاک اضافه می شود.

— کاهش سدیم اضافی خاک

جهت کاهش میزان مشخصی از سدیم در خاک :  بطور مثال اگر خاکی حاوی ۴۰% سدیم است و میخواهیم آن را به ۱۰% برسانیم (۳۰% از ۲۰میلی اکی والان/۱۰۰ گرم = ۶ میلی اکی و الان از سدیم قابل تبادل در ۱۰۰ گرم خاک). مقدار میلی اکی والان سدیم تبادل یافته (۶%) را در خلوص گچ ضرب کنید (۰٫۸۵) مقدار (۶*۰٫۸۵ = ۵٫۱ تن  درصورتی که از گچ کشاورزی استفاده شود) و با توجه به اینکه این ماده ۸۰% کارایی دارد ۰٫۸/۵٫۱ = ۶٫۳۸ تن گچ کشاورزی در هکتار.

— کاهش سدیم به حد قابل قبول (شیوه عمومی) 

میزان مورد نیاز گچ در هکتار = ظرفیت کاتیونی خاک * (درصد سدیم – ۵)* ۱۸

لازم به ذکر است که افزودن کلسیم به تنهایی کافی نیست و باید زمین آبشویی هم بشود.

— تامین کلسیم خاک

هرچند که اشباع کردن ظرفیت کلسیم خاک در حالت کلی توصیه نمی شود اما با روش استانداردی که توسط دانشگاه کالیفرنیای شمالی تهیه شده است میتوان به میزان کلسیم مورد نیاز دست پیدا کرد. توجه داشته باشید که این فرمول یک حالت کلی است و در خاک های مختلف نیاز به کلسیم متفاوت است.

میزان مورد نیاز گچ کشاورزی (کیلوگرم در هکتار): (درصد مورد نظر کلسیم در خاک – درصد کلسیم موجود در خاک) 

عوامل موثر در میزان جذب منیزیم خاک در گیاه

– PH خاک : PH پایین خاک دسترس پذیری منیزیم را کاهش می دهد و این امر با افزایش پی اچ افزایش می یابد.

– ظرفیت تبادل کاتیونی خاک CEC : پایین باعث حفظ مقادیر کمتری از منیزیم می شوند درحالی که پی اچ های قلیایی منیزیم را در حد بیشتری حفظ کرده و نگه می دارند. با این حال اگر خاکی با CEC بالا منیزیم بالایی نداشته باشد، همین مقدار را در خود حفظ میکند تا به مصرف گیاه برسد.

– رقابت کاتیونی : خاکهای غنی از کلسیم یا پتاسیم ، منیزیم قابل جذب کمتری را در اختیار گیاه قرار خواهند داد.

استفاده بیش از حد کاتیون ها : مصرف بیش از اندازه کودهای حاوی کاتیون ها بالاخص پتاسیم مانع جذب منیزیم خواهد شد.

– نسبت منیزیم / منگنز خاک : بیش بود منگنز باعث کاهش جذب منیزیم خواهد شد. این امر مستقل از شرایط اسیدیته خاک بوده و کاملا به حرکت آزاد منگنز در خاک ارتباط دارد.

– نسبت کلسیم / منیزیم : در طی سالیان طولانی تحقیق در مورد نسبت مناسب کلسیم به منیزیم، نتایج حاکی از آن است که نسبت مناسب بین این دو عنصر ۵:۱ تا ۸:۱ است، چرا که باعث اثرات مثبت ذیل خواهد شد :

1 – بهبود ساختمان خاک.

2 – کاهش جمعیت علف های هرز مانند دم روباهی و بید گیاه و بهبود کیفیت بافت سبز گیاه

3 – کاهش آبشویی سایر عناصر و افزایش تعادل اکثر عناصر غذایی دیگر.عوامل موثر در میزان جذب گوگرد خاک در گیاه