مدیریت تغذیه در سبزی‌های گلخانه‌ای

● مقدمه
گیاهان برای رشد و نمو خود به ۱۶ عنصر نیاز دارند که سه عنصر کربن، هیدروژن و اکسیژن از هوا و آب تأمین می‌شود و ۱۳ عنصر معدنی باقیمانده از منابع مختلفی مثل محیط کشت، آب و کود تأمین می‌شود. بیشترین مقدار عناصر غذائی توسط کشاورزان با افزودن کود تأمین می‌شود. هدف از مدیریت برنامه کودی بایستی تأمین عناصر به مقدار کافی باشد نه اینکه یک عنصر را کم و عنصر دیگر را زیاد فراهم کنیم (Hochmuth, ۲۰۰۱).
● اما در بحث تغذیه چه نکاتی را باید مدنظر قرار داد؟
۱) نوع گیاه
بر هیچ‌کس پوشیده نیست که گیاهان مختلف نیازهای غذائی متفاوتی دارند و علاوه بر آن میزان تحمل آنها به کمبود یا زیادی عناصر با هم فرق می‌کنند. مشخص شده است که حتی در مورد زمان مصرف کودها با هم تفاوت نشان می‌دهند. همچنین کشت‌های مختلف (بهاره یا پائیزه) مقدار عناصر مورد نیازشان با هم یکسان نیست. (Snyder ۱۹۹۵).
در یک پژوهش مراحل رشدی گوجه‌فرنگی گلخانه‌ای را به سه مرحله تقسیم‌بندی کرده و میزان دو عنصر N و K مورد نیاز با توجه به مرحله تفاوت نشان می‌دهد، در حالی‌که میزان فسفر مورد نیاز در هر سه مرحله یکسان بود و در مرحله سوم میزان پتاسیم مورد نیاز بسیار بالا بود (Miles, ۲۰۰۰).
۲) عوامل محیطی
یکی از مزیت‌های کشت گلخانه‌ای توان کشت کردن یک محصول یا چند محصول در طول یک سال است. بنابراین با توجه به اینکه در فوصل مختلف، دما، رطوبت و نور با هم متفاوت است و این امر روی میزان جذب عناصر تأثیر می‌گذارد، بنابراین برنامه‌ٔ کوددهی را باید به‌درستی تنظیم کنیم (Kinetand Peet, ۱۹۹۷).
البته ناگفته نماند که می‌توان در گلخانه، دما، رطوبت و نور را در همه فصول سال تنظیم کرد، منتها با توجه به شرایط حاکم در ایران ممکن است نتوانیم به این امر مهم دست پیدا کنیم. مشخص شده است که در دمای کم محیط کشت، جذب فسفر و آهن کاهش می‌یابد و دمای بستر کشت نباید در طول رشد و نمو گیاهان از ۵/۱۵ درجه سانتی‌گراد برای دوره‌های طولانی کمتر شود. در مورد کلسیم مشخص شده است که جذب و حرکت کلسیم به تبخیر و تعرق وابسته است و شرایطی که تبخیر و تعرق را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد، حرکت کلسیم را نیز تحت‌تأثیر قرار می‌دهد.
به‌طوری که بالا بودن طولانی مدت رطوبت محیط، می‌تواند منجر به عدم رسیدن کلسیم به نوک برگ‌ها و سوختگی در این ناحیه را باعث می‌شود (Hochmuth, ۲۰۰۱). در گوجه‌فرنگی نیز شرایط رطوبت کم همراه با دما و نور زیاد باعث تبخیر و تعرق بیشتر می‌شود که سبب حرکت کلسیم بیشتر به سمت برگ‌ها شده، در نتیجه کلسیم کمی به میوه‌ها می‌رسد و پوسیدگی گلگاه ("Blossom End Rot "BER) را باعث می‌شود. علاوه بر آن رطوبت شبانه بالا باعث افزایش جذب کلسیم و کاهش پوسیدگی گلگاه می‌شود (Adams and Ho, ۱۹۹۳). در مورد تزریق CO۲ برای تأمین کربن و افزایش فتوسنتز پرورش‌دهندگان بایستی تنها زمانی‌که سیستم تهویه خاموش است، این کار را انجام دهند.
این‌کار فقط در زمستان مقدور است (Boodley, ۱۹۹۸). مشخص شده است که برای محصولات گلخانه‌ای فرم -NO۳، فرم ارجح است منتها به‌نظر می‌رسد که در دماهای کم (کمتر از ۷/۱۲ درجه سانتی‌گراد) +NH۴ نسبت به -NO۳ راحت‌تر جذب می‌شود و باید کودهی تأمین‌کننده نیتروژن در این مواقع حاوی +NH۴ بیشتری باشد (Prasad and Kumar, ۲۰۰۱).
۳) کیفیت آب آبیاری
در سیستم کشت ان اف تی ("Nutrition film technique"NFT)، آب محیط پرورش‌ گیاهان است و در دیگر سیستم‌های کشت هیدروبونیک، آب سهم زیادی از محیط رشد گیاه را دارد. بنابراین منطقی به‌نظر می‌ِسد که کیفیت محیط کشت یعنی آب شناخته شده باشد و این مشابه آزمون خاک برای فراهم‌آوری عناصر در مزرعه است.
کیفیت آب یا مقدار مواد مخصوص (شن، سنگ آهک، مواد آلی و غیره)، میزان مواد حل شده (مواد شیمیائی تغذیه‌ای و غیرتغذیه‌ای) و PH آب تعیین می‌شود. علاوه بر آن بایستی به EC و TSS آب نیز توجه کرد. EC آب آبیاری بایستی کمتر از ۷۵% میلی موس بر سانتی‌متر و میزان جذب سدیم ("Sodium Absorption Rate"SAR) کمتر از ۵، PH در حد خنثی، غلظت بر کمتر از ۱ppm، کلر بین ۶/۰ ppm - ۰/۱ و فلور حدود ۱ppm باشد. سختی آب بیشتر مربوط به کلسیم و منیزیم در آب است و تعیین مقدار این دو عنصر در آب به محاسبه میزان کلسیم و منیزیم مورد نیاز کمک خواهد کرد (Prasad and Kumar, ۲۰۰۱)، آب با EC بیش از ۵/۱ دسی‌زیمنس بر متر به‌عنوان یک آب با کیفیت ضعیف برای اغلب محصولات گلخانه‌ای به حساب می‌آید. نمک‌های خاصی که در آب با کیفیت کم وجود دارد می‌تواند در محیط رشد گیاه تجمع کنند و باعث کاهش رشد محصولات شود.
غلظت بالای نمک‌های محلول، رشد را کاهش می‌دهد، زیرا یون‌هائی که EC را بالا می‌برند با عناصر غذائی برای جذب رقابت می‌کنند. همچنین در شرایط EC بالا، جذب آب توسط گیاه کاهش می‌یابد. کلسیم، منیزیم و بی‌کربنات زیاد در آب باعث رسوب کربنات کلسیم و منیزیم شده و نازل‌های سیستم آبیاری بسته خواهد شد. در صورت وجود آهن بیش از ۵/۰ ppm در آب نیز این مشکل پیش خواهد آمد (Hochmuth, ۲۰۰۱).
PH محلول غذائی و آب نیز اهمیت خاصی دارد، زیرا حلالیت عناصر غذائی به شدت تابع PH است. اغلب عناصر در محدوده ۵/۶ - ۵/۵ بهترین جذب را توسط گیاه دارند. PH بیش از ۷ در محیط منجر به کاهش حلالیت فسفر و عناصر کم مصرف (به‌جز مولیبدن) می‌شود. PH خیلی اسیدی می‌تواند منجر به سمیت عناصر کم مصرف مخصوصاً در محیط‌های خاکی که منگنز و آلومینیوم دارند، شود. PH محیط با جذب عناصر پرمصرف خاص در طول زمان می‌تواند تغییر کند. برای مثال جذب نیترات می‌تواند منجر به افزایش PH محیط کشت شود.
علت این است که گیاهان سعی دارند تا تعادل بار الکتریکی را در دو سمت غشاء حفظ کنند، بنابراین یون هیدروکسیل را به دنبال جذب نیترات، از خود به محیط ترشح می‌کنند. جذب یون پتاسیم دارای اثر متقابلی است و در نتیجه آن یون +H از گیاه خارج و PH را اسیدی می‌کند. این تغییرات سریع در محیط‌های کشت هیدرویونیک به‌دلیل عدم ظرفیت بافری در آنها زیاد رخ می‌دهد. بنابراین محلول‌های غذائی هر چند وقت بایستی عوض شوند و برحسب نیاز مقداری اسید یا باز به محلول اضافه تا PH را متعادل کنند. میزان یون بی‌کربنات در اکثر آنها بالا است و این باعث افزایش PH، رسوب کربنات کلسیم و منیزیم می‌شود. به همین دلیل در اینگونه آب‌ها توصیه می‌شود که با افزودن مقداری اسید مثل اسید فسفریک، اسید نیتریک و اسید سولفوریک، PH آن را به ۶-۶/۵ برسانیم. البته اسید سولفوریک ارزانتر است.
ولی دو اسید دیگر منبع عناصر فسفر و نیتروژن است و از این نظر اهمیت دارد. برخی کشاورزان برای باز شدن گرفتگی‌های سیستم آبیاری از اسید استفاده می‌کنند که در این موقع PH را به ۵/۴ می‌رسانند. این کار حتماً بایستی زمانی صورت گیرد که گیاهی در حال رشد داخل گلخانه نباشد (Snyder, ۱۹۹۵).
۴) وضعیت شیمیائی خاک
امروزه در اکثر گلخانه‌های تجاری سیستم‌های کشت بدون خاک استفاده می‌کنند، منتها این پیشرفت در ایران زیاد قابل توجه نیست و در برخی مناطق مثل جیرفت مبادرت به کشت در خاک می‌کنند (مشاهدات شخصی). در اینگونه موارد علاوه بر مبحث کیفیت آب، بحث شرایط خاک پیش می‌آید چون ایران کشوری متنوع است و خاک‌‌های آن در برخی مناطق مثل جنوب شور و میزان برخی عناصر در آنها بالا و در برخی مناطق مثل شمال PH اسیدی نیز دیده می‌شود. در برخی خاک‌ها مقدار یک عنصر عامل محدودکننده است زیرا به‌دلیل بالا بودن مقدار آن عنصر، تعادل عناصر به‌هم خورده و از جذب برخی عناصر جلوگیری می‌شود و در برخی موارد مستقیماً ضررهائی را به گیاهان وارد می‌کنند مثل مسمومیت‌های آلومینیومی و منگنزی در خاک‌های اسیدی، بنابراین در کشت‌های خاکی علاوه بر آب، خاک نیز باید تجزیه شوند و برحسب تجزیه این دو برنامه‌ریزی شوند. مثلاً در صورتی‌که خاک PH اسیدی دارد بایستی از گیاهان مقاوم یا متحمل به آلومینیوم و منگنز استفاده شود و یا از گیاهانی که برای آنها آلومینیوم مفید است (هورتنسیا ـ Hydrangea spp) استفاده کنند یا به هر نحوی PH خاک را متعادل کنند.
۵) توجه به عناصر غذائی کم‌مصرف
با پیدایش کولتیوارهای پرتوقع و استفاده مکرر از خاک، نیاز به عناصری که قبلاً مطرح نبود، بالا می‌رود. امروزه اکثر پرورش‌دهندگان برنامه کودی خود را بر مبنای عناصر پرمصرف (مثل نیتروژن، فسفر و پتاسیم) و کم‌مصرف خاص برنامه‌ریزی می‌کنند، در حالی‌که از عناصری مثل سلیسیوم باعث استحکام بافت‌ها شده و از بروز برخی بیماری‌ها جلوگیری می‌کنند.
۶) تأثیر عناصر غذائی در بیماری‌های فیزیولوژیک
بسیاری از محصولات تویلد شده به دلایلی قابل عرضه به بازار نیستند. ناهنجاری‌های فیزیولوژیک یکی از دلایلی است که باعث تولید محصول غیرقابل فروش می‌شود. عوامل مختلفی نظیر عدم شرایط مناسب رطوبتی، نور، تغذیه و ژنتیکی سبب ناهنجاری‌های فیزیولوژیک می‌شوند. در کشور ما اکثر خاک‌ها از نظر کلسیم غنی است (ملکوتی و همائی، ۱۳۸۲)، اما جذب و حرکت کلسیم به کندی صورت گرفته و ناهنجاری‌هائی مثل پوسیدگی گلگاه در گوجه فرنگی (Kinet and Peet, ۱۹۹۷)و فلفل (Bosland and Votava, ۲۰۰۰) و ترک‌خوردگی کوتیکولی (Dorais et.al, ۲۰۰۴ ـ Cuticul Cracking) را به‌وجود می‌آورد.تحقیقات اخیر نشان داده است که علاوه بر کلسیم، بُر نیز در ترک‌خوردگی کوتیکولی نقش دارد، به‌طوری که ۶/۶(g/l) کلرید کلسیم با ۳g/l بوراکس روی میوه‌های ۴۰ تا ۶۰ روزه گوجه‌فرنگی، این عارضه را به شدت کاهش می‌دهد.
(Dorais et.al,۲۰۰۱). برای جلوگیری از پوسیدگی گلگاه از کاربرد کودهای نیتروزنه زیاد مخصوصاً به‌صورت آمونیوم بایستی پرهیز کرد، چون آمونیوم در جذب با کلسیم رقابت می‌کند (Snyder, ۱۹۹۵). همچنین کلسیم زیادی در میوه گوجه‌فرنگی باعث ایجاد لکه‌های طلائی‌رنگ (Cuticul Cracking) می‌شود. افزایش مقدار فسفر میزان جذب کلسیم را افزایش و در نتیجه لکه لکه شدن میوه (Gold Fleck) را افزایش می‌دهد (Kinet and Peet, ۱۹۹۷).
معمولاً میوه‌های رسیده که روی آنها خال سفید (Speckling) وجود دارد و همچنین میوه‌های با دیواره خاکستری (Blotchy Ripening)، در خاک‌های با نیتروژن زیاد و پتاسیم کم بیشتر دیده می‌شود؛ (Snyder, ۱۹۹۵, Kinet and Peet, ۱۹۹۷) همچنین نیتروژن زیاد باعث لکه‌های رنگی (Gray Wall) در میوه فلفل، Aloni et.al.۱۹۹۴) و گوجه‌فرنگی می‌شود. نیتروژن زیاد گرده‌افشانی را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد، بنابراین باعث پوفی شدن (Colour Spotting) میوه گوجه‌فرنگی می‌شود.
تغییرات ناگهانی EC در ناحیه ریشه می‌تواند روی جذب آب و ترکیدگی (Puffiness) میوه اثر داشته باشد.
برای حل مشکل ترکیدگی در گوجه‌فرنگی مقدار مس را در محلول غذائی تا ۲ppm باید بالا برد. همچنین برای جلوگیری از به‌وجود آمدن ترک‌های ریز (Splitting) مقدار پتاسیم بالا مؤثر است. پتاسیم و فسفر ناکافی باعث سبز مانده یقه میوه (Minute Cracking) می‌شود (Snyder, ۱۹۹۵).
● اثر متقابل عناصر
در یک برنامه کودی، باید تمام عناصر را به مقدار لازم تأمین کرد و توجه داشت که افزودن یک عنصر به تنهائی تعادل بین عناصر را به‌هم خواهد زد و زیاد یا کم بودن یک عنصر روی جذب سایر عناصر تأثیر خواهد گذاشت. به‌عنوان مثال فسفر زیاد در محیط ریشه، رشد گیاهان را به‌دلیل توقف در جذب Fe,Zn و Cu کاهش می‌دهد. بنابراین این عناصر با هم اثر آنتاگونیست دارند. پتاسیم زیاد در محیط کشت مخصوصاً در سیستم‌های کشت هیدروپونیک و راک وول (Green Shoulder) می‌تواند از جذب سایر کاتیون‌ها مثل Mg یا Ca جلوگیری کند.
همچنین جذب کلسیم یا یون‌هائی مانند Mg, NH۴ و K تحت‌تأثیر قرار می‌گیرد، وجود یون‌های زیاد CA, K و NH۴ از جذب Mg جلوگری می‌کنند. جذب Mn با کاتیون‌های Ca و Mg تحت‌تأثیر قرار می‌گیرد. برخلاف آن Mn زیاد در محیط، جذب Fe را کاهش می‌دهد. معمولاً روی و مس اثر آنتاگونیستی دارند. علاوه بر آن مس زیاد مخصوصاً در محیط اسیدی می‌تواند سمی باشد. جذب مولییدن با مقدار سولفات تحت‌تأثیر قرار می‌گیرد و معمولاً تنها عنصر کم‌مصرفی است که کمبود آن در شرایط اسیدی پیش می‌آید. بُر با کلسیم اثر سینرژیک دارد و نقش اصلی را در انتقال کلسیم دارد (Hochmuth,۲۰۰۱).
● کشت ارگانیک
امروزه با توجه به اینکه تغذیه نامتعادل با کودهای شیمیائی مخصوصاً کودهای ارائه زیاد باعث بروز مشکلاتی برای سلامت بشر شده است. بر اهمیت تغذیه متعادل و کشت ارگانیک افزوده شده است تا جائی‌که تحقیقات زیادی روی استفاده از مواد آلی صورت گرفته است. اگرچه این تحقیقات بیشتر در شرایط مزرعه‌ای صورت گرفته است ولی مشخص شده است که افزودن موادی مثل کود پرندگان، ملاس، سبوس یولاف، پودر استخوان، پودر خون و جلبک‌ها در گلخانه به‌صورت کاربرد خاکی و در برخی موارد به‌صورت اسیری برگی نویدهائی را داده است. معمولاً گوجه‌فرنگی به‌دلیل رشد سریع و دوره طولانی پرتوقع هستند.
گوجه‌فرنگی معمولاً برای حداکثر عملکرد به ۱۱g/m۲ ـ ۴/۸ نیتروژن و مقدار متوسطی از فسفر و پتاسیم نیاز دارند. برخی تولیدکنندگان سنگ فسفات، پودر جلبک دریائی و پودر حیوانات را به محیط کشتشان می‌افزایند. معمولاً غنی ساختن خاک از موادغذائی در محیط گلخانه زمان و کار زیادی را می‌برد. در حالی‌که می‌توان محصولات ارگانیک گلخانه‌ای را در محیط‌های بدون خاک نیز کشت کرد، کمپوست جزء اصلی استفاده شده در بسترهای خاکی است. تحقیقات نشان داده است که اسپری برگی خاصی از سرکه سیب (Apple-Cider Vinegar Rockwoo) به نسبت ۱:۱۰۰ گلدهی را که به‌دلیل شرایط خاک یا گلخانه به تأخیر افتاده بود، را به جلو می‌اندازد. مطالعات نشان داده است که کاربرد لاشه جوجه گوشتی به مقدار ۴/۴ (Kg/m۲) عملکرد را ۲۰% افزایش و باعث تولید میوه گوجه‌فرنگی بزرگتر می‌شود.
در یک پژوهشی کاربرد kg/m۲) ۲/۲) کود مرغی با کود خوک باعث تولید ۵/۱۰ (kg/m۲) گوجه‌فرنگی شد. همچنین کود خرگوش یا فاضلاب به مقدار ۴/۴(kg/m۲) باعث تولید ۶/۹ (kg/m۲) گوجه‌فرنگی شد. در یک مطالعه دیگری پودر ماهی و جلبک دریائی باعث افزایش عملکرد گوجه‌فرنگی شد (Miles, ۲۰۰۰).
● بررسی برنامه کودی و عناصر غذائی در گیاهان
یکی از روش‌های اندازه‌گیری، بررسی هدایت الکتریکی (EC) محلول است. مزیت این روش این است که آسان و سریع است و عیب آن این است که این تنها مقدار نسبی نمک محلول کل را نشان می‌دهد و مقدار هر یک از عناصر خاص در محلول را نشان نمی‌دهد. در سیستم NFT مانیتور کردن EC کمک می‌کند تا مقدار عناصر را بالا نگه داریم، اما غلظت عناصر به‌صورت قابل ملاحظه‌ای از مقدار اپتیمم فاصله خواهد گرفت. در کل بالا و پائین بردن غلظت محلول کودی براساس EC منجر به افزایش یا کاهش عنصری خاص می‌شود و ممکن است باعث سمیت یا کمبود عناصر مخصوصاً میکروها شود (Prasad and Kumar, ۲۰۰۱).
روش بهتر برای نشان دادن غلظت عناصر، تجزیه مستقیم محلول برای عناصر خاص است. بهترین روش برای بررسی اثر یک برنامه کودی این است که گیاهان را برای محتویات عناصر موجود در آن تجزیه کنیم که اغلب برگ گیاهان بدین‌منظور استفاده می‌شود. معمولاً از برگ‌های بالغ برای تجزیه گیاه استفاده می‌کنند. معمولاً برگی که کاملاً توسعه یافته است را انتخاب می‌کنند. برای گوجه‌فرنگی برگ پنجم یا ششم از بالا را بدین‌منظور در نظر می‌گیرند.
برای نمونه‌گیری برگ مورد تجزیه، بایستی چندین نکته را مدنظر قرار داد.
۱) برگ‌ها به‌صورت کاملاً تصادفی انتخاب و جمع‌آوری شوند.
۲) معمولاً ۱۵ تا ۲۰ برگ کافی است.
۳) برگ باید کامل باشد یعنی پهنک برگ به همراه دمبرگ باشد.
۴) برگ‌ها تمیز و عاری از بقایای سموم باشد.
۵) برگ‌ها را در بسته‌های کاغذی قرار داده و فوراً به آزمایشگاه فرستاده شود.
۶) بهتر است برگ‌ها قبل از فرستادن به آزمایشگاه، خشک شود.
برخی محققین مقدار عناصر را براساس وزن خشک بیان می‌کنند. فسفر به مقدار ۶۰/۰% - ۲۵/۰، پتاسیم بیش از ۵/۱%، نیتروژن ۵% - ۲، گوگرد ۵/۰% - ۲/۰، کلسیم ۵% - ۱ و منیزیم ۸/۰ - ۲/۰ براساس وزن خشک در سبزی‌های گلخانه‌ای باشد.
علاوه بر نمونه‌های بافت برگی کامل که در بالا شرح داده شد، شیره دمبرگ برای N- نیتراته و پتاسیم می‌تواند تجربه شود. تجزیه دمبرگ سریع و آسان است و در کنترل کردن نقطه‌ای عناصر خیلی مفید می‌باشد (HOCHMUTH,۲۰۰۱).
برای بسیاری از کشاورزان این شبهه وجود دارد که آیا می‌توان با اسپری برگی یازهای غذائی گیاهان را برطرف کرد. در پاسخ به این سؤال تحقیقات زیادی صورت گرفته و نتایج نشان داده است که از آنجائی‌که سیستم ریشه برای عناصر غذائی سازگار شده، ولی برگ‌ها با پوشش واکسی و کوتیکول پوشیده شده‌اند، بنابراین می‌تواند تنها مقدار مشخصی از عناصر را جذب کند. البته تحقیقات نشان داده است برای عناصری که جذب آنها توسط ریشه مشکل است، اسیری برگی می‌تواند مفید باشد. به‌طوری که محلول باشی با ۱ml ـ ۵/۰ از یک محلول آهن ۵% می‌تواند مشکل کمبود آهن را که باعث زردی برگ‌های بالائی می‌شود، را برطرف نماید.
● نتیجه‌گیری
کاملاً واضح است که با برداشت یک محصول، مداری عناصر از خاک یا از محلول غذائی کم می‌شود که بایستی با یک مدیریت صحیح تغذیه، کمبود این عناصر را برطرف کرد. ولی بایستی در کنار تغذیه، تمام عوامل مؤثر در رشد محصولات گلخانه‌ای را مدنظر قرار داد چرا که دما، رطوبت، نور، PH و EC روی جذب عناصر تأثیر می‌گذارد.

منبع : نشریه آموزشهای علمی کاربردی