هر آنچه که باید در مورد تغذیه گیاهان بدانید

گیاهان غذای خود را از خاکی که در آن رشد می کنند به دست می آورند. این غذا تنها به لطف تنوع زیادی از میکروب ها، به ویژه باکتری ها و قارچ ها، در دسترس است. این باکتری و قارچ ها می توانند مواد موجود در خاک را به صورت شیمیایی و مکانیکی به مواد مغذی تبدیل کنند. میکروب‌های خاک توجه زیادی را از سوی دانشمندان سراسر جهان به خود جلب کرده‌اند، زیرا این موجودات می‌توانند نحوه رشد محصولات که غذای ما را تشکیل می دهند را بهبود بخشند و می‌توانند کشاورزی را پایدارتر کنند. در این مقاله، برخی از مکانیسم‌های اصلی استفاده شده توسط این میکروب‌ها برای تغذیه گیاهان را بررسی می‌کنیم.

تغذیه گیاهان

در زیر سطح زمین تنوع فوق العاده ای از میکروب ها و موجودات زنده کوچکی مانند باکتری ها یا قارچ ها که میکروارگانیسم ها نامیده می شوند، وجود دارد. برخی از میکروب ها باعث بیماری های گیاهی می شوند، اما برخی دیگر مفید هستند. این موجودات از نظر شکل و اندازه متفاوت هستند و بیشتر آنها حتی به ضخامت یک مو هم نیستند. ما نمی‌توانیم میکروب‌های خاک را با چشم ببینیم، اما آنها نقش اساسی در زندگی ما دارند. آنها گیاهانی را که برای غذا پرورش می‌دهیم را تغذیه می‌کنند. به عبارت دیگر، میکروب های خاک برای زندگی ما در این سیاره ضروری هستند. میکروب‌های خاک راه‌های مختلفی را برای کمک به رشد گیاهان ایجاد کرده‌اند، مانند شکستن سنگ‌ها، بازیافت مواد مرده و ایجاد روابط همکاری با گیاهان. بیایید ببینیم این موجودات کوچک چگونه همه این وظایف را انجام می دهند.

در مورد علف کش بیشتر بدانید.

تبدیل سنگ به خاک برای تغذیه گیاهان

گیاهان نمی توانند مستقیماً روی سنگ ها زندگی کنند زیرا مواد مغذی موجود در سنگ ها در دسترس آنها نیست. مواد مغذی مورد نیاز گیاهان در خاک یافت می شود و شامل عناصری مانند آهن و پتاسیم یا مولکول های کوچک مانند فسفات یا نیترات است. این مواد مغذی برای رشد گیاهان الزامی هستند و درست مانند غذایی که می خوریم برای سوخت بدن ما استفاده می شود.

گیاهان در آغاز تکامل خود فقط به عنوان جلبک در اقیانوس ها وجود داشتند. حداقل 420 میلیون سال پیش، آنها شروع به سکونت در زمین کردند. در آن زمان، زمین تازه از فعالیت های آتشفشانی شکل گرفته بود، به این معنی که عمدتاً سنگی بود و هیچ خاکی برای کمک به رشد گیاهان وجود نداشت. خوشبختانه میکروب‌ها قبلاً در زمین وجود داشتند و این میکروب‌ها توانایی دریافت مواد مغذی از سنگ‌ها را داشتند و از طریق فرآیندی به نام هوازدگی سنگ، تجزیه مکانیکی و شیمیایی سنگ‌ها را انجام می دادند.

در واقع میکروب ها پروتئین ها و اسیدهای تخصصی می سازند که می توانند از طریق واکنش های شیمیایی بر لایه های اولیه سنگ ها تأثیر بگذارند. این واکنش‌ها باعث آزاد شدن ریز سنگ‌ها می‌شوند که می‌توانند توسط میکروب‌ها و گیاهان به راحتی جذب شوند. به عنوان مثال، باکتری Bacillus subtilis می تواند منگنز را از سنگ ها به شکلی آزاد کند که گیاهان آن را به راحتی جذب کنند. قارچ Talaromyces flavus نمونه دیگری است. این ارگانیسم از اسید برای تغییر سنگ ها و استخراج منیزیم و آهن استفاده می کند. قارچ‌ها ساختارهای لوله‌ای دراز دارند که هیف‌ها، شاخه‌دار و لوله‌مانند ساختارهای قارچی هستند که توسط قارچ‌ها برای رشد و یافتن مواد مغذی استفاده می‌شود.

 تالارومایسس فلاووس گونه ایی از قارچ ها است که از فشار نوک هیف های خود برای شکستن سنگ ها و رسیدن به مواد معدنی استفاده می کند. این قارچ به شکل شکاف های کوچک رشد می کند و سپس برای گسترش شکاف سنگ تلاش می کند. هم قارچ‌ها و هم باکتری‌ها مولکول‌های کوچکی تولید می‌کنند که می‌توانند آهن را متصل کرده و به تسهیل هوازدگی سنگ کمک کنند. در واقع باکتری و قارچ ها گونه های پیشگام برای شکل‌گیری خاک و ایجاد اکوسیستم‌های پیچیده خشکی هستند.

در مورد کشاورزی ارگانیک و اثرات زیست محیطی آن بیشتر بدانید.

نقش ساپروبیون ها در تغذیه گیاهان

در قرن هجدهم، شیمیدان فرانسوی Antoine Lavoisier قانون بقای جرم را چنین فرموله کرد: “هیچ چیز از بینن نمی رود و هیچ چیز ایجاد نمی شود، همه چیز دگرگون می شوند.” این اصل در مورد موجودات زنده نیز صدق می کند و در مورد هر موجود زنده، به ویژه قارچ یا باکتری ها که از مواد مرده تغذیه می کند، درست می باشد. ساپروبیون ها می توانند عناصر را با تجزیه مواد مرده مانند بقایای گیاهی بازیافت کنند و سپس مواد مغذی حاصل را جذب کنند. این فرآیند به ساپروبیون ها اجازه می دهد تا مواد مغذی مانند قندها را دریافت کنند. آنها مولکول های دی اکسید کربن را با استفاده از نور به عنوان منبع انرژی در فرآیندی به نام فتوسنتز ترکیب می کنند. فرآیندی که طی آن گیاهان از نور خورشید برای تولید قند از دی اکسید کربن استفاده می کنند. هنگامی که گیاهان می میرند، قندهایی که آنها ساخته اند می توانند دوباره توسط موجودات دیگر استفاده شوند. با گذشت زمان، مواد گیاهی مرده بیشتری روی زمین جمع می‌شوند و توسط ساپروبیون‌ها بازیافت می‌شوند تا خاک‌ها را تشکیل دهند.

ساپروبیون ها دارای تنوع شگفت انگیزی از گونه های قارچی و باکتریایی هستند و می توانند در مکان های وسیعی زندگی کنند. در خاک‌های مزرعه، ساپروبیون‌ها برای تبدیل کمپوست به اشکالی از مواد مغذی که می‌توانند توسط محصولات مورد استفاده قرار گیرند، کمک می کند. بدون ساپروبیون های میکروبی، کمپوست ها راه خوبی برای تغذیه گیاهان نخواهد بود، زیرا گیاهان نمی توانند مستقیماً مواد مغذی را از مواد مرده جمع آوری کنند. در غیاب ساپروبیون ها، محصولات به خوبی رشد نمی کنند و غذای کمتری تولید می شود.

هنگامی که رویدادهای شدید آب و هوایی رخ می دهد، مانند خشکسالی های ناشی از تغییرات آب و هوایی، ساپروبیون های خاک می توانند تحت تأثیر قرار گیرند و ممکن است در بازیافت مواد مرده کارآمد نباشند. اما اگر جمعیت ساپروبیونت به اندازه کافی متنوع باشد، برخی از گونه ها به اندازه سایرین تحت تأثیر آب و هوای شدید قرار نخواهند گرفت و به تخریب مواد مرده ادامه خواهند داد. بنابراین، حفظ جمعیت متنوعی از ساپروبیون‌ها برای خاک بسیار مهم است، به طوری که ماده همیشه می‌تواند برای تغذیه موجودات دیگر تجزیه شود و مواد مغذی در اکوسیستم‌ها جریان داشته باشند.

در مورد نحوه مصرف کود گرانوله بیشتر بدانید.

کلام آخر

بنابراین، اکنون می دانید که میکروب های خاک از بسیاری جهات در تغذیه گیاهان حیاتی هستند. اگرچه محققان در مورد روابط مفید مهم بین گیاهان و میکروب‌ها چیزهای زیادی یاد گرفته‌اند، اما بسیاری از سؤالات بی‌پاسخ مانده‌اند، مانند: «آیا باکتری‌ها و قارچ‌ها همیشه تغذیه‌کننده‌های اصلی گیاهان در خاک هستند؟»؛ “کدام انواع میکروب ها برای تقویت رشد و سلامت گیاه بهترین هستند؟”؛ و “تغییر آب و هوا چگونه بر میکروب های خاک تاثیر می گذارد؟” این روابط برای ساخت انواع خاک هایی که می توانند کشاورزی ما را حفظ کنند، حیاتی هستند. همچنین، جوامع میکروبی برای رویارویی با اختلالات خاک، مانند آنچه که در اثر تغییرات آب و هوایی ایجاد می شود، باید متنوع باشند. درک بهتر پیچیدگی تغذیه گیاهان توسط میکروب ها برای دانشمندان مهم است تا بتوانیم با چالش های کشاورزی روبرو شویم.