رشد مناسب ریشه ها و وظیفه آنها به عنوان سطوح جذب کننده مواد بسته به عوامل زیادی در محیط خاک می باشند که اهم آنها را عواملی تشکیل می دهند که بر مقاومت مکانیکی خاک در مقابل انتشار ریشه های ذخیره رطوبت، تهویه و ترکیبات شیمیایی محلول خاک مؤثرند.
وجود لایه های غیرقابل نفوذ خاک و بالا بودن سطح آب زیرزمینی غالبأ نفوذ ریشه را محدود به لایه سطحی خاک می سازند. در خاک های ریز بافت رشد ریشه با کمی تهویه، تقلیل یافته و نیز کمبود لایه های زیرین از نظر مواد معدنی نفوذ ریشه ها را کاهش می دهد. از عوامل محدود کننده رشد ریشه می توان به رطوبت و هوای خاک، دما، مواد معدنی و رقابت بین ریشه ها اشاره کرد.
-
عوامل محیطی مؤثر بر رشد ریشه عیارتند از:
۱ – رطوبت خاک
کاهش و افزایش رطوبت خاک هر دو از عوامل محدود کننده رشد ریشه می باشند. بطوریکه در محلول های غذایی تهویه شده مشاهده شده است، آب بطور مستقیم زیانی به گیاه وارد نمی سازد، اما در خاک رطوبت زیاد موجب تخلیه فضاهای غیر موئینه ای از هوا شده و کمبود اکسیژن حاصله مرگ بسیاری از ریشه ها را به دنبال دارد.
- کاهش رطوبت، رشد ریشه را متوقف ساخته و احتمالا در حد پژمردگی دائم میزان رشد ریشه صفر یا بسیار اندک است.
- چنین به نظر می رسد که رشد ریشه در هر لایه از خاک مستقل از پتانسیل رطوبت در لایه های دیگر است. بطوریکه مشاهده شده است هنگامی که رشد ریشه های لایه سطحی خاک تقلیل پیدا میک ند، در رشد ریشه های لایه زیرین خاک هیچ گونه تغییری بوجود نمی آید.
- ظاهرا تنش زیاد مدت موجب می گردد ریشه ها کم و بیش به خواب رفته و رشد دوباره آنها پس از آبیاری مجدد شود.
- در نواحی خشک و در شرایط دیم کاری، عمق خاکی که با باران خیس می شود عامل حدود کننده نفوذ ریشه است.
- کمبود آب نه تنها مانع بزرگ شدن رشد ریشه شده بلکه باعث چوب پنبه ای شدن و کاهش توانایی آن در جذب مواد نیز می گردد. در نتیجه این عمل اگر گیاه در ارض خشکی قرار گیرد توانایی جذب آب را تا چندین روز پس از آبیاری با بارندگی نخواهد داشت.
۲- تهویه خاک
تهویه کم در محیط ریشه نیز یکی از عوامل محدود کننده رشد ریشه است. ریشه گیاه و موجودات ذره بینی خاک باعث تقلیل اکسیژن و افزایش غلظت اکسید کربن می گردند. از جاییکه شدت این فعالیت ها با افزایش درجه حرارت بالا می رود، تغییرات اکسیژن و دی اکسیدکربن در فصل تابستان بیش از زمستان است. همچنین این تغییرات در خاک های پر از مواد آلی (به دلیل فعالیت میکروبی زیاد) بیش از خاک هایی است که مقدار مواد آلی آنها کم است.
بافت و ساختمان خاک بر فعالیت های تبادل گازی اثر فراوان دارند:
- در خاک های ماسه ای تهویه به ندرت عامل محدود کننده به شمار می رود
- ولی در خاک های ریز بافت بخصوص در آنهایی که فضاهای غیر مویینه ای کمتر از ۱۰ تا ۱۲ درصد است، تهویه به حد کافی صورت نمی گیرد.
- متراکم شدن خاک به مقدار زیاد تبادل گازی را کاهش داده که نتیجه حاصله از آن تقلیل اکسیژن و بالا بردن غلظت دی اکسید کربن در اتمسفر خاک است.
متمایز ساختن اثرات مکانیکی متراکم شدن خاک بر توسعه ریشه از اثرات ذخیره اکسیژن مشکل بوده و احتمالا هر دوی آنها در عمل دخالت دارند. استغراق هرکسی به پژمردگی، زرد شدن برگ ها و کاهش رشد و سرانجام مرگ گیاهانی که در خاک های اشباع شده از آب می رویند واقف است. گرچه همین علائم در اثر کاهش مقدار جذب آب به دلایل زخمی شدن یا از بین رفتن ریشه ها نیز ظاهر می شود ولی این گونه ظواهر جوابگوی دلایل پیدایش برخی حالات بخصوص گیاه یا بوجود آمدن ریشه های نابجا نبوده و هیچ کدام از این نشانه ها نتیجه کاهش آماس نمی باشند.
مقاومت گیاهان به ماندابی شدن و عدم تهویه:
بین گیاهان از نظر مقاومت در مقابل ماندابی شدن زمین و عدم تهویه کافی بسته به مدت زمان استغراق، مرحله رشد و نوع گونه گیاهی تفاوت های فاحشی وجود دارد:
- درختان خواب رفته در زمستان می توانند با حداقل و یا بدون وارد آمدن خسارات برای هفته ها در مقابل سیلا بودن زمین مقاومت کنند، ولی حتی یک روز غرقاب شدن زمین در فصل رویش برای برخی از گونه ها زیان آور است.
- گونه های مختلف چمن ها نیز در مقابل استغراق استقامت های مختلف داشته و مقاومت آنها در مواقع خواب بیش از زمان بیداری است.
- مثلا اگر در اوایل رشد گوجه فرنگی مقدار اکسیژن برای مدت یک روز کاهش یابد، محصول به شدت کاهش پیدا میکند.
- همچنین کمبود اکسیژن برای یک روز در مرحله گل دادن نخود، مقدار محصول را شدیداً کاهش می دهد.
۳- دمای خاک:
- غالبا دمای کم یکی از عوامل محدود کننده رشد ریشه است. گاهی اوقات نیز بالا رفتن درجه حرارت سطح خاک موجب متوقف شدن رشد آن می گردد. گرچه دمای مطلوب برحسب نوع گونه ها، مرحله رشد و ذخیره اکسیژن متغیر است ولی مقدار آن برای اکثر گونه ها احتمالا بین ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتی گراد است.
- رشد ریشه درختان میوه در درجات ۵/۴ تا ۷ درجه سانتیگراد متوقف یا بسیار کند می گردد. درجه حرارت متوقف کننده نمو ریشه در گونه های گرمسیر بیشتر از گونه های بومی نواحی سردسیر است.
- دمای زیاد رشد ریشه را به شدت محدود ساخته و حرارت خاک ممکن است به حدی بالا رود که ریشه ها و انتهای ساقه از بین رفته یا موجب وارد آمدن خسارت زیاد به آنها گردد.
- خسارت وارده به ریشه در اثر تورم حاصله از یخبندان یکی دیگر از اثرات غیر مستقیم کاهش دمای خاک است. انجماد و گرم شدن مکرر خاک در زمستان موجب قطع ریشه ها می گردد. احتمالا مقاومت مکانیکی ریشه ها یکی از عوامل مهم در حفاظت زمستانی آنها است.
۴- مواد معدنی، غلظت املاح و اسیدیته
-
مواد معدنی
اهمیت تأثیر اسیدیته و غلظت انواع یون ها بر رشد ریشه به خوبی روشن است. فراوانی بعضی عناصر حیاتی از قبیل فسفر و ازت رشد ریشه را تشدید می کند، ولی چون تأثیر این عناصر بر رشد شاخ و برگ بیشتر است، لذا نسبت ریشه به ساقه در اراضی حاصلخیز کمتر از اراضی نامرغوب است. گرچه تأثیر برخی یون های بخصوص به حد کافی شناخته نشده است، ولی معلوم شده است که فسفر رشد ریشه را تشدید نموده و کمبود برو کلسیم در محیط ریشه موجب پیدایش انشعابات خشبی و از بین رفتن قسمت رأس ریشه ها می گردد.
عدم نفوذ عمقی ریشه ها در برخی از خاک ها بیش از آنکه به دلیل مقاومت مکانیکی و تهویه ناکافی باشد، بستگی به کمبود مواد غذایی دارد. بنابراین اغلب اتفاق می افتد که شخم (بهم زدن خاک در لایه های زیرین) نفوذ ریشه ها را افزایش نخواهد داد، مگر آنکه همراه با افزایش مواد غذایی باشد.
-
نمک
اثرات مستقیم زیان نمک بر جذب آب و تأثیر آن بر رشد ریشه نیز قابل توجه است. غلظت نمک رشد ریشه را کند و یا متوقف و تکامل گیاه را به تأخیر می اندازد. این حالت در ریشه های خواب رفته که قسمت رأس آنها چوب پنبه ای شده اتفاق می افتد.
-
اسیدیته:
گونه های مختلف و از نظر مقاومت نسبت به اسیدیته خاک متفاوت می باشند. احتمالا اثر مستقیم اسیدیته بر ریشه اندک است. البته تا جایی که موجب نشود مواد غذایی برای گیاه غیرقابل دسترس شده با افزایش قابلیت حل عناصری از قبیل آلومینیم و منگنز غلظت آنها به حدی برسد که برای گیاه سمی گردند.
۵- نور
نور از عوامل مؤثر در محیط ریشه به شمار نمی آید. البته وجود نور ضعیف در محیط های کشت برای رشد انواع ریشه ها الزامی است و این ظاهرا به این دلیل است که نور برای ساختن امواد تنظیم کننده رشد ضروری است. کاج از این قاعده مستثنی بوده و ریشه های آن در تاریکی بهتر رشد می نمایند. معمولا تأثیر نور بر ریشه های فرعی هیچ یا بسیار جزئی است. هنگامی که ریشه ها در معرض نور قرار میگیرند در آنها کلروفیل بوجود آمده و حتی عمل فتوسنتز را نیز انجام می دهند.
۶- رقابت واکنش های ریشه
سیستم های ریشه ای گیاه به هنگام رقابت با سیستم های دیگر به شدت تقلیل پیدا می کند.
مثال:
- سیستم های ریشه ای گندم و جو که در محیط های باز کاشته شوند، ۱۰۰ برابر سیستم های ریشه ای گیاهانی است که در ردیف های ۱۵ سانتی متری کشت گردند. به نظر می رسد اثر رقابت بر رشد ریشه ها بیش از ساقه ها است.
- چمن و گونه های دیگر نباتات علوفه ای احتمالا به دلیل رقابت ازت موجب کاهش رشد سیستم های ریشه ای درختان می گردند. هم چنین چمن موجب تخلیه اکسیژن و افزایش اکسید کربن خاک شده و به این ترتیب مانع رشد ریشه های درختان می گردند.
- قرن ها تصور می شود برخی گونه ها رشد گیاهان مجاور را تشدید و برخی دیگر رشد آنها را کاهش می دهند. قبلا گفته می شد رشد تاک های انگور در مجاورت نارون قرمز بهتر صورت می گیرد، یا اینکه کشت مخلوط انواع غلات بهتر از کشت جداگانه هرکدام از آنها است. در صورتیکه گردو موجب عدم رشد گیاهان مجاور می گردد.
- تأثیر مضر گیاهان با نباتات زراعتی بر روی گیاهانی که در مجاورت یا پس از آنها کشت گردد به دلایل زیر است:
- جذب آب و مواد غذایی به وسیله گیاهانی که اول روئیده اند
- ترشح مواد سمی از ریشه و برگ های گیاهان اول
- تولید مواد سمی در طی زمان پوسیدگی.
گرچه تخلیه ازت و مواد غذایی دیگر ممکن است در برخی موارد عوامل محدود کننده رشد باشد ولی بعید به نظر می رسد که کاهش محصول در تناوب فقط به دلیل تخلیه مواد غذایی باشد. برخی بر این عقیده اند که مواد حاصله از پوسیدگی بقایای محصول برای گیاهانی که در آن خاک ها می رویند سمی است.
منبع : کتاب رابطه آب و خاک و گیاه، موسسه چاپ و انتشارات آستان قدس رضوی.
دیدگاهتان را بنویسید