Αλληλεπιδράσεις μεταξύ των θρεπτικών στοιχείων στην ανάπτυξη των φυτών
Περιεχόμενα
Γενικά στοιχεία
Τα θρεπτικά στοιχεία συχνά αλληλεπιδρούν μεταξύ τους σε βαθμό που μεταβάλλεται η αλληλεπίδραση ανάλογα με το είδος του φυτού, των θρεπτικών στοιχείων και το επίπεδο της συγκέντρωσης τους στο φυτό ή της εφαρμογής τους στο έδαφος. Οι αλληλεπιδράσεις αυτές, είναι μεν γνωστές από τα αποτελέσματα τους στα φυτά αλλά ως προς τους μηχανισμούς τους δεν είναι κατανοητές στις περισσότερες περιπτώσεις. Ελάχιστες από αυτές έχουν μελετηθεί λεπτομερώς και επισταμένως. Γενικά μπορεί να οφείλονται σε χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα μεταξύ των αλληλεπιδρώντων στοιχείων, ή σε βιοχημικές διεργασίες κατά τις οποίες η παρουσία ενός θρεπτικού σε υψηλά επίπεδα ανταγωνίζεται για τις θέσεις προσρόφησης με κάποιο άλλο θρεπτικό στοιχείο, περιορίζοντας έτσι την πρόσληψη του δεύτερου. Επίσης ορισμένες αλληλεπιδράσεις μπορεί να οφείλονται στο φαινόμενο αραίωσης που προκαλείται από την υψηλή παρουσία του ενός από τα αλληλεπιδρώντα στοιχεία, εξ αιτίας της οποίας παράγεται υψηλή ποσότητα βιομάζας, η οποία προκαλεί την αραίωση του άλλου στοιχείου. Κατά τον Loue (1978) οι αλληλεπιδράσεις θα μπορούσαν ενδεχομένως να εξηγηθούν με τη βοήθεια του νόμου του ελάχιστου. Παρά το γεγονός ότι οι μηχανισμοί των αλληλεπιδράσεων δεν είναι σαφείς και κατανοητοί, είναι όμως σαφές το αποτέλεσμα τους είτε λόγω της επίδρασης του ενός στη συγκέντρωση του άλλου, είτε τις αποδόσεις των καλλιεργειών. Γενικά, πολλές αλληλεπιδράσεις μπορεί να έχουν σε μικρό ή μεγαλύτερο βαθμό σημαντικές οικονομικές συνέπειες, οι οποίες κι αυτές απαιτούν περαιτέρω έρευνα, δεδομένου ότι και εδώ οι σχετικές πληροφορίες είναι ανεπαρκείς. Στη βιβλιογραφία γίνεται εκτεταμένος λόγος για τις αλληλεπιδράσεις γενικά, αλλά οι πληροφορίες που δίνονται είτε ως προς τους μηχανισμούς που τις προκαλούν, είτε ως προς τις οικονομικές και περιβαλλοντικές τους διαστάσεις, είναι ελάχιστες έως ανύπαρκτες. Οι αλληλεπιδράσεις μπορεί να είναι θετικές, οπότε τα θρεπτικά συνεργούν μεταξύ τους, δηλαδή η πρόσληψη του ενός ευνοείται από το αυξημένο επίπεδο του άλλου. Μπορεί όμως να είναι και αρνητικές (ανταγωνιστικές) όπου η πρόσληψη του ενός στοιχείου να μειώνεται ή δυσχεραίνεται λόγω της παρουσίας υψηλού επιπέδου του άλλου. Πολλές φορές οι αλληλεπιδράσεις αυτές οφείλονται σε άμεση επίδραση του ενός στοιχείου επί του άλλου, αλλά και σε έμμεση επίδραση, όπως π.χ. συμβαίνει με το φαινόμενο της αραίωσης. Όταν π.χ. αυξάνει σημαντικά η παραγωγή βιομάζας ή ξηράς ουσίας, τότε παρατηρείται μια αραίωση ορισμένων θρεπτικών. Αυτό συμβαίνει πολύ συχνά με την περίπτωση του αζώτου σε σχέση με άλλα μάκρο ή μικροθρεπτικά.[1]
Αλληλεπιδράσεις μακροθρεπτικών στοιχείων αζώτου
Το άζωτο αλληλεπιδρά με το κάλιο, ασβέστιο και μαγνήσιο. Οι αλληλεπιδράσεις αυτές είναι ανταγωνιστικές και λαμβάνουν χώρα όταν το άζωτο χορηγείται στα φυτά υπό την αμμωνιακή μορφή (NH4+). Έχει βρεθεί ότι η εφαρμογή υψηλών δόσεων NH4+ προκαλεί έλλειψη των πιο πάνω θρεπτικών στα φυτά, σε τέτοιο βαθμό που εάν το επίπεδο των θρεπτικών αυτών είναι χαμηλό, π.χ. του ασβεστίου, τότε εμφανίζονται θρεπτικές ανωμαλίες όπως η σήψη της κορυφής στην τομάτα, το πεπόνι, κλπ. Επίσης στην περίπτωση του μαγνήσιου εμφανίζονται τα χαρακτηριστικά συμπτώματα έλλειψης του. Εξάλλου, όταν το άζωτο χορηγείται υπό την νιτρικήν μορφή (ΝΟ3-) σε υψηλές δόσεις, ανταγωνίζεται το S και το Φώσφορο, που σημαίνει ότι μειώνεται η συγκέντρωση των υπόψη θρεπτικών στα υψηλά επίπεδα χορήγησης του άζωτου, με όλες τις επιπτώσεις στις αποδόσεις και στην ποιότητα των προϊόντων. Η φύση των προαναφερθεισών ανταγωνιστικών σχέσεων ήτοι: NH4+xCa, NH4+xMg, NH4+xK, ΝΟ3-xP, ΝΟ3-xS δεν είναι γνωστή, όμως κατά πάσαν πιθανότητα μπορεί να οφείλεται σε διάφορα βιοχημικά αίτια που δεν έχουν διερευνηθεί μέχρι σήμερα. Ενδεχομένως να σχετίζονται και με το φαινόμενο αραίωσης, κάτι όμως που δεν έχει διασαφηνιστεί. Το CI επίσης ανταγωνίζεται την πρόσληψη του αζώτου. Η αλληλεπίδραση ΝxK σε πολλές περιπτώσεις έχει βρεθεί ότι είναι θετική και τούτο διότι υπάρχει στενή σχέση μεταξύ του αζώτου και του καλίου ως προς τον φυσιολογικό τους ρόλο στο φυτό και μάλιστα η κύρια επίδραση του καλίου είναι να βελτιώνει την αποτελεσματικότητα του αζώτου. Αυξημένη πρόσληψη του καλίου αυξάνει την πρόσληψη του αζώτου. Σύμφωνα με τα πολυετή πειράματα του Loue (1978) η αλληλεπίδραση ΝxK είναι θετική στις καλλιέργειες πατάτας, καλαμποκιού, σιτηρών, κριθαριού, με εντονότερες επιδράσεις στις πρώτες τρεις καλλιέργειες. Εξάλλου η θετική επίδραση της αλληλεπίδρασης ΝxK έχει σημειωθεί και στα λαχανικά, σε τροπικές καλλιέργειες, καθώς και σε δενδρώδεις καλλιέργειες όπως χαρακτηριστικά αναφέρει ο Loue (1978) στην εκτεταμένη και λεπτομερή περί των αλληλεπιδράσεων του αζώτου με το κάλιο και τα άλλα θρεπτικά στοιχεία, εργασία του. Τονίζεται γενικά ότι η χρήση ποικιλιών με υψηλές απαιτήσεις σε άζωτο που δεν εφοδιάζονται με επαρκείς ποσότητες καλίου, έχει ως αποτέλεσμα την όχι επαρκή αντίδραση τους στην προσθήκη του αζώτου. Και τούτο διότι δεν βοηθείται η πλήρης εκδήλωση της θετικής δράσης της αλληλεπίδρασης ΝxK στις αποδόσεις.[1]
Αλληλεπιδράσεις φωσφόρου
Οι αλληλεπιδράσεις του φωσφόρου είναι θετικές ή συνεργιστικές με ορισμένα στοιχεία και ανταγωνιστικές ή αρνητικές με άλλα. Π.χ. ο φώσφορος συνεργεί με το άζωτο όταν αυτό προστίθεται υπό την αμμωνιακή μορφή (NH4+). Και τούτο διότι το NH4+ νιτροποιούμενο στο έδαφος ελευθερώνει ιόντα H+ με συνέπεια να οξινοποιεί το περιβάλλον και να αυξάνει τη διαθεσιμότητα των δυσδυάλυτων μορφών του φωσφόρου. Αν και δεν φαίνεται να υπάρχει στενή σχέση μεταξύ των φυσιολογικών ρόλων στο φυτό του καλίου και φωσφόρου και αν και τα δυο αυτά στοιχεία προσλαμβάνονται σε μεγάλες ποσότητες από τα φυτά, η αλληλεπίδραση Κ x P εκδηλώνεται στις καλλιέργειες όταν το έδαφος είναι ανεπαρκώς εφοδιασμένο με φώσφορο και κάλιο. Στα επαρκώς εφοδιασμένα εδάφη με φώσφορο και κάλιο, η επίδραση της αλληλεπίδρασης P x K είναι μικρή. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του Loue (1978) η επίδραση της αλληλεπίδρασης P x K αυξάνει με την αύξηση των επί μέρους κύριων επιδράσεων των υπόψη στοιχείων και με την ανεπάρκεια του εδάφους ως προς τα ανωτέρω θρεπτικά. Αυξημένη παρουσία του ασβεστίου στο εδαφοδιάλυμα συντελεί στην αύξηση της μεταφοράς του φωσφόρου στις μιτοχονδριακές μεμβράνες. Ο φώσφορος σχετίζεται θετικά με το μαγνήσιο διότι το στοιχείο αυτό δρά ως ενεργοποιητής των ενζύμων της κινάσης και κατ' ακολουθία ενεργοποιεί τις αντιδράσεις εκείνες που διαλαμβάνονται στη μεταφορά του φωσφόρου. Ο φώσφορος σχετίζεται ανταγωνιστικά με διάφορα στοιχεία όπως με το ΑI και σίδηρο. Όσον αφορά το ΑI, σχηματίζει μ' αυτό αδιάλυτες ενώσεις (φωσφορικό αργίλιο) στις μεριστωματικές περιοχές των ριζιδίων όπου δεσμεύεται ο φώσφορος υπό την μορφή της πιο πάνω ένωσης, η οποία είναι δυσδιάλυτη. Με παρόμοιο τρόπο ο φώσφορος δεσμεύει και τον σίδηρο, δηλαδή με σχηματισμό αδιάλυτης ένωσης φωσφορικού σιδήρου, επιδρώντας αρνητικά στην πρόσληψη του από τα φυτά. Η αλληλεπίδραση του φωσφόρου με το ψευδάργυρο (P x Zn) έχει μελετηθεί σχετικά λεπτομερώς δεδομένου ότι μπορεί να επιδράσει δυσμενώς στην πρόσληψη του ψευδάργυρου και να έχει τις ανάλογες επιπτώσεις στην ανάπτυξη των καλλιεργειών. Ιδιαίτερα έντονο είναι το αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης στις καλλιέργειες που είναι ευαίσθητες στην έλλειψη του ψευδάργυρου (καλαμπόκι, μηλιά, αχλαδιά κ.λπ.) Η ανταγωνιστική αυτή σχέση μπορεί να αξιοποιηθεί στην πράξη για την αντιμετώπιση των εδαφών που έχουν μολυνθεί με μεγάλες ποσότητες Ζn, όπως π.χ. σε βιομηχανικές περιοχές που γίνεται χρήση του στοιχείου αυτού. Η εφαρμογή υψηλών δόσεων φωσφόρου και ασβεστίου, αποτελεί ένα αποτελεσματικό τρόπο βελτίωσης των εδαφών αυτών.[1]
