بور در خاک
مقدمه
اهمیت اقتصادی بور درکشاورزی وباغبانی ومسائل مربوط به درخت کاری وجنگل کاری از حدود چندین دهه گذشته مورد توجه وبحث وبررسی قرار گرفته است(8) از سال 1875 بور به عنوان تشکیل دهنده گیاهی شناخته شده است وتا اوایل قرن بیستم توجه چندانی به این حقیقت نشده است تا اینکه دانشمند فرانسوی به نام اچ اگولون1 در سال 1910 ضرورت بور برای زندگی گیاه را عنوان نمود(7).
در حدود 2قرن بیش در مناطقی که کمبود بور محدودیت تولید محصول را به همراه داشته مطالعات گسترده ای صورت گرفته که وجود اطلاعات مهمی درمورد چگونگی رشد در خاکهایی که دارای مقادیر کمی بور هستند در بسیاری از کشورهای جهان همچون هندو ایتالیا و شمال وجنوب کشور چین وغیره انعکاس گسترده ای به همراه داشته است(8).
وارینگتون2 در ایستگاه تحقیقاتی کشور انگلستان مسئله بور به عنوان عنصر مورد نیاز گیاه را تایید نمود(7).
کمبود بور مشکلاتی را برای محصولات زراعی وکیفیت آنها در مناطقی که کمبود بور مشاهده می شود به وجود آورده است(8).
توجه دانشمندان وکشاورزان به اهمیت عناصر کم مصرف که بور نیز جز آنها می باشد روز به روز گسترده تر وتخصصی تر می شود به طوری که برخی از این عناصر حتی ممکن است از اهمیت منطقه ای نیز برخوردار باشد(5).
از نظر اقتصادی ضرورت استفاده ازحاصلخیزی بور در خاکهایی که دارای کمبود بور هستند قابل توجه می باشد که بیشتر مربوط می شود به اثری که بور در گیاهان ایجاد می کند بسیاری از
دانشمندان عقیده دارند که عامل اصلی اینکه بور اساس وپایه بسیاری از گیاهان است میل ترکیبی شدیدی که اسید بوریک یا بورات یا ترکیباتی مانند دیول ها دارد می باشد اسید بوریک از مهم ترین فرمهای بور است که بیشتر در خاک ها یافت می شود وقابل استفاده گیاه است(4) متوسط بور در بیشتر خاکها چیزی حدود 30پی پی ام باشد بور ممکن است در فاز جامد ویا مایع وجود داشته باشد که این دو فاز دائماً در حال تعادل می شود وآنچه که گیاه می تواند از آن استفاده نماید فاز مایع یا محلول بور می باشد.
در کشور ایران مسئله کمبود وسمیت بور از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است ولی هنوز مناطقی که کمبود بور ممکن است مشکلاتی را به همراه داشته باشد به طور کامل مشخص نشده است(5).
در این پروژه سعی شده است که به این مسئله اهمیت بیشتری داده شود وبتواند تاحدی مشکلات کمبود یا سمیت بور را در گیاهان شناسایی کرده وراه وروشهایی را برای حل این مسائل مطرح کند.
1-فصل اول
بور در خاک : براتهای آلی ومعدنی وبروسیلیکاتها منابع اصلی بور در بیشتر خاکها هستند(7).برات یا اسیدبوریک که بیشتر از سایر فرمها در منابع خاک مشاهده می شود ممکن است د رمحلول خاک یا جذب سطحی توسط ذرات خاک شود(4).
بور در بیشتر خاکها درکمیت های کوچکی پیدا می شود معمولاً گستره ای بین 200-20 پی پی ام دارد(3).
البته در برخی منابع مقدار بور در کل خاک را 80 -7 پی پی ام ذکر کرده اند(4). برطبق نظر جکسون در سال 1968 میزان بور کل در بیشتر خاکها بین 89-4 پی پی ام متغیر است که میزان متوسط آن حدود 30پی پی ام می باشد(4).
مواد آلی خاک منبع اصلی بور دربسیاری از خاکهای کشاورزی است ود رمناطقی که دارای بارندگی زیادی هستند اغلب مقدار بور در آنها کم می باشد ودر سطح بالایی یا خاک سطحی در مناطق خشک که تا اندازه ای دارای بافت سنگین می باشد ممکن است غلظت بور خیلی زیاد و حتی در سمیت نیز وجود داشته باشد.
بیشترین مقدار بوردر خاک در بخش مواد آلی است که در نتیجه بسیاری از بور موجود در لایه شخم بیشتر به صورت ترکیبات آلی است خاکهایی که دارای مقدار کمی مواد آلی هستند کمبود بور در آنها بیشتر از خاکهایی است که مقادیر قابل توجهی مواد آلی در آنها وجود دارد که لازم به ذکر است که همین مقدار بور خود نیز تحت تاثیر پارامترهای زیادی قرار می گیرد(27).
1-1عوامل موثر در میزان بور درخاک:
1-1-1-بافت خاک: خاکهایی که درشت بافت واز زهکشی خوبی برخوردار هستند اغلب دارای مقدار بور کمی هستند واکنش خاکهای شنی با خاک زیرین ریز بافت نسبت به افزودن بور معمولاً به اندازه واکنش چنین خاکهایی با خاک زیرین درشت بافت نیست(3).
در سال 1964 مهتا3 و همکاران مقدار بور قابل جذب تیپهای مختلف خاک را مشخص کرده وتعیین نمودندکه اکثر این خاکها از نظر بور در وضعیت تغذیه ای مناسبی قرار دارند واثر بافت خاک ومحدوده بور قابل جذب را مورد بررسی قرار دادند(5).
جدول 1-1 میزان بور قابل جذب بعضی از خاکهای گجرات (مهتا وهمکاران ).
بافت خاک
محدود تغییرات پی پی ام(قابل جذب)
متوسط بور پی پی ام قابل جذب
شنی
5/1-3/0
6/0
لومی شنی
5/1-2/0
7/0
لومی لیمونی
8/0-3/0
6/0
رسی
1-3/0
7/0
در یک آزمایش صورت گرفته در مورد چند نوع بافت خاک مقادیر مختلفی از بور در محدوده های مختلف برای این خاکها مشخص شده که می توان به جدول زیر اشاره نمود.
جدول 1-2 : مقادیر متفاوت بور در چند نوع بافت خاک در کشور چین(29).
خیلی زیاد
زیاد
متوسط
کم
خیلی کم
بافت کم
<5/2
5/2-1/1
1-5/0
4/0-3/0
2/0<
Sandy
<3
3-8/1
5/1-9/0
8/0-4/0
3/0<
loam
مطالعات آبشویی نشان داده اند که بور افزوده شده به خاکها حل پذیر باقی می ماند وممکن است از افق های بالایی خارج شود خروج بور بستگی به مقدار آب افزوده شده وبافت خاک دارد. خاکهای ریز بافت تر بور افزوده شده به خاک رامدت بیشتری نگه می دارند تا خاکهای درشت بافت.
اثر بافت خاک را در دو خاک بسیار متفاوت برتلفات بور در شکل زیر نشان داده شده که یک منبع حل پذیر در آب در یک دوره شش ساله به این دو خاک داده شده است(3).
نمودار (1-1) بور حل پدیر در آب درعمق های مختلف بعد از آنکه سالانه 33 بوراکس در هکتار در طی 6 سال به یونجه داده شده است
این عنصر از افقهای سطحی خاک شنی خارج شده ودر حالی که در افقهای سطحی خاک رسی باقی می ماند بور درعمق 30 تا 91 سانتی متری خاک شنی انباشته می شود.پروفیل این نوع خاک ویژه در این عمق غلظتی از رس دارد آشکار است که بور به طریقی بوسیله جزء رس خاک نگهداشته می شود.
این واقعیت که رس، در مقایسه با شن با کارایی بیشتری بور را نگه می دارد به این معنی نیست که در حضور غلظتهایی از بور قابل حل در آب، گیاهان این عنصر را از رس به مقدار بیشتری جذب می کنند تا از شن در حقیقت در غلظتهای مساوی بور حل پذیر در آب خاک، گیاهان از خاک شنی مقدار بسیار بیشتری بور را جذب می کنند تا از خاک ریز بافت که این موضوع به روشنی در شکل زیر نشان داده شده است.
نمودار(2-1): اثر بافت خاک و مقدار بور حل پذیر در آب خاک درجذب بوربوسیله گیاه(3)
بر طبق نظرآقای فلمینگ4 اغلب کمبود بور در خاکهایی وجود دارد که از بافت شنی برخوردار هستند واغلب برای رشد گیاهان در خاکهای شنی کمبود بور را بیشتر مشاهده می کنیم(22).
اساساً رابطه مثبتی بین میزان ومقدار وغلظت بور درخاک ومیزان رس خاک وجود دارد. مخصوصاً میزان بور قابل حل درآب ومقدار بور قابل جذب برای گیاهان خیلی بیشتر تحت تاثیر بافت خاک قرار می گیرد وجذب بور نیز بستگی به بافت خاک داشته ومیزان آن با افزایش مقدار رس افزایش خواهد یافت.
همچنین مطالعات روی میزان جذب بور ونوع رس موجود در خاک صورت گرفت ومشخص شد که بین میزان جذب بور ومیزان رس کائولییت ومونت موریلونایت رابطه مستقیم وجود دارد(37).
بین میزان بور قابل دسترس ومیزان بارندگی ونوع بافت خاک رابطه تنگاتنگی وجود دارد زیرا کمترین آبشویی در خاکهایی با بافت ریز اتفاق می افتد به طوری که در خاکهای سیلتی ورسی کمبود بور کمتری نسبت به خاکهای شنی وجود دارد(3).
2-1-1-PH
یکی از پارامترهای مهمی که روی میزان بور قابل دسترس در خاک اثر می گذارد PH خاک است با افزایش PH محلول مقدار بور قابل دسترس گیاه کم خواهد شد رابطه بین PH وضعیت بور در خاک به طورکامل درک نشده است با این حال بارها نشان داده شده که علائم کمبود بور با PH بالارابطه دارد وبا افزایش PH خاک جذب بور به وسیله گیاه کاهش می یابد.(3).
در سال 1945 برگر5 عنوان می کند که بین غلظت بور محلول در خاک رابطه بسیار مهمی با PH محلول خاک وجود دارد .
خاکهایی با PH حدود 7 و یا بالاتر کمبود بور در آنها نسبت به خاکهای اسیدی بیشتر است(3).
نمودار(3-1): اثر PH و مقدار برحل پذیر در آب در یک خاک درشت بافت شنی بر جذب بر بوسیله گیاه(3)
3-1-1-رطوبت خاک :
در شرایط خشکی شدید خاک کمبود بور در بسیاری از گیاهان تسریع می شود این رفتار اگر چه در شرایط مزرعه وگلخانه ای مشاهده می شود به طورکامل درک نشده است اما می تواند به سرعت تجزیه ماده آلی خاک ربط داده شود همچنین می توان آن را به سرعت گسترش شبکه ریشه در خاک که معمولاً در شرایط بسیار خشک کاهش می یابد مربوط دانست. وبنابه قانون کلی کمبود بور در خاکهایی که مقدار ماده آلی آنها زیاد است کمتر شایع می باشد.(5).
2-1-جذب بور در خاک:
بخشی از بور در خاک جذب سطحی جزء معدنی خاکها می شود جایگاه اصلی برای چنین جذبهایی عبارتند از:
الف-ترکیبات هیدروکس آلومینیوم و آهن که به صورت پوشش کانیهای رس همراه آنها هستند.
ب-اکسیدهای آهن وآلومینیوم
ج-کانیهای رس به ویژه انواع میکاها
د-خوشه های منیزیم یا هیدروکسی با پوششهایی که در سطوح هوادیده کانیهای فرو منیزیم ایجاد می شود(3).
در آزمایشهایی که در کشور چین صورت گرفته که نشان می دهد که بور در اکسیدها وهیدر اکسیدهای منگنز ودر اکسیدهای آلومینیوم وآهن در ساختمان بلوری اکسیدهای آهن و آلومینیوم تثبیت شده اند تنها 7-06/0 درصد از غلظت کل بور را شامل می شود.
اکسیدهای آهن وآلومینیوم نقش مهمی در جذب بور به وسیله خاک بازی می کنند.
جذب اختصاصی وغیر اختصاصی بور تنها 1% درصد از کل بور را در خاکهای کشور چین شامل می شوند جذب غیراختصاصی با افزایش بارندگی کاهش وبا افزایش PH خاک افزایش می یابد(25).
در سال 1987 بلوچ 6 بیان کرد که جذب بور به وسیله اکسیدهای آهن و آلومینیوم آمورف وکریستالی صورت می گیرد .(15) مشخص شده است که کانیهای رس بیشتر از اکسیدهای سزکویی این عنصر را جذب می کنند و هیدروکسید آلومینیوم از هیدروکسیدآهن موثر تر خواهد بود.(5).
جذب بور به وسیله کانیهای رسی در طی دو مرحله انجام می شود:
الف- چذب بور توسط لبه های کانی
ب- ترکیب شدن با ساختمان صفحات تتراهیدرال در ساختمان سیلیکاتی وآلومینیوم به مکانیسم جذب بور مربوط می شود که تبادل لیگاندی با گروه های هیدروکسیل در لبه های کانی ورس که جذب اختصاصی بور نامیده می شود (15).
مشخص شده است که دما ممکن است روی جذب بور به وسیله این کانیها تاثیر بگذارد دانشمندان مختلفی از جمله گریم7 در سال 1968 این مسئله را تایید نموده است.
نتایج آنها نشان می دهد که برای یک مدت زمانی مشخص حدود 2 ساعت جذب بور در یک محدوده ای از PH در حدود 5/9-5/5 با افزایش دما کاهش می یابد وبرای مدت 20ساعت یا 6روز جذب بور با افزایش دما افزایش خواهد یافت علت آنها به این صورت بیان شد که آنها توجیه کردند که جذب بور حرارت زا می باشد ومکانیسم فیکس شدن بور گرما گیر است(25) .
جذب بور بوسیله کانیهای رسی با افزایش قدرت یونی محلول افزایش می یابد به طوری که اثرقدرت یونی در روی رسهای سدیمی خیلی بیشتر از رسهای کلسیمی است.
میزان ترکیبات آنیونی نظیر کلدیدها-نیتراتها، سولفاتها تاثیر کمی روی جذب بور به وسیله کانیهای رسی می گذارند ولی حضور فسفاتها باعث کاهش جذب می شود(19) .
جذب بور به وسیله کائولینیت نسبت به جذب بور به وسیله مونت موریلونایت بیشتر تحت تاثیرمواد سیلیکاتی قرار می گیرد ظرفیت تبادل کاتیونی نیز روی جذب بور به وسیله کانیها اثر می گذارند جذب بور در رسهای که حاوی کلسیم است خیلی بیشتر از رسهایی است که حاوی سدیم ویا پتاسیم می باشد(15).
برای این منظور آزمایشهای متعددی صورت گرفته از جمله آزمایشی که روی یک نوع رس 2:1 حاوی کلسیم ومحلول که حاوی یون سدیم بوده را انتخاب کرده اند وآزمایشات مختلفی روی آنها صورت گرفته است لایه دوگانه پخشیده وبار منفی که در سطوح مسطح یا سطحی گسترش کمی پیداکرده وباعث می شود که لبه های رسهای کلسیمی بیشتر قادر باشند تا آینون بورات را جذب کنند در حالی که در رسهای سدیمی گسترش بار منفی بیشتر است وچون بار منفی کمتری نسبت به رس کلسیمی وجود دارد پس بنابراین مقدار آنیون بورات را کمتر جذب می کند(19) .
مقدار جذب بور در یک گرم کانی رس خیلی کمتر از یک گرم کانیهای اکسید شده می باشد که شاید علت آن گسترش ظرفیت جذب بور در آنها در مناطق سطحی یا سطح ویژه بیشتر کانیهای اکسید شده باشد(15).
اضافه کردن آهک باعث می شود که تثبیت بور به وسیله خاکها افزایش می یابد زیرا PH محلول خاک زیاد می شود وکربنات کلسیم نقش مهمی در جذب بور در خاکهای آهکی بازی می کند.
هرچه میزان کربنات کلسیم خاک بیشتر باشد مقدار جذب بور نیز افزایش می یابد(4).
میزان بور قابل حل در اسید رابطه مستقیم با میزان کربنات کلسیم خاک دارد ومکانیسم جذب بور می تواند به علت تبادل با گروههای کربنات با آنیون بورات باشد.
جذب بور به وسیله منابع کلسیمی با افزایش PH محلول از 6 تا 9 افزایش می یاید وحداکثر جذب بور در PH برابر5/9 است وبا افزایش PH از 10 به بالامیزان جذب کاهش می یابد.
مشخص شده که منابع مواد آلی تاثیر بسیار مهمی را در روی میزان بور قابل دسترس خواهد داشت ومیزان بور محلول در آب گرم خیلی زیاد با میزان کربنات آلی خاک رابطه دارد.
آزمایشات الواشید8 در سال 1982 ثابت کرده که جذب بور حداکثر آن خیلی زیاد به میزان کربناتهای آلی در خاک بستگی دارد(9) .
بین مقدار هیدراکسیدمنگنز و PH خاک وظرفیت تبادل کاتیونی رابطه مثبت وجود دارد وبا میزان بارندگی ودما رابطه منفی وجود دارد بخش اکسیدهای آهن وآلومینیوم کریستالی و آمورف بین آنها در PH وتبادل کلسیم ورابطه مثبت وجود دارد. اما بخشهای اختصاصی بور هیچ رابطه ای با ویژگیهای خاک وفاکتورهای آب وهوایی ندارد(16) .
در سال 1987 دانشمندان عنوان نمودند که جذب بور به وسیله اکسیدهای آهن وآلومینیوم آمورف وکریستالی با افزایش PH افزایش می یابد وحداکثر جذب بور به وسیله اکسیدهای آلومینیوم در PH 8-6 وبرای اکسیدهای آهن در PH 9-7 می باشد (37) . اشاره کرده اند که حداکثر جذب بور با افزایش PH خاک کاهش می یابد ومیزان جذب بور در هر گرم اکسیدهای آلومینیوم خیلی بیشتر از آهن می باشد زیرا سطح ویژه آلومینیوم برای جذب زیاد است واکسیدهای عناصر جذب بور بسیار سریع اتفاق می افتد وبرای کامل شدن آن یک روز زمان لازم است(5).
مکانیسم جذب بور توسط اکسیدهای آلومینیوم و آهن به صورت تبادل لیگاندی است که با سطوح گروههای هیدروکسیل رابطه دارد که تبادل لیگاندی با گروههای هیدروکسیل سطحی در حقیقت مکانیسم جذب اختصاصی بور در سطح مواد معدنی می باشد(15 ) .
جذب اختصاصی بور بیشتر در نقطه ZPC9 کانی است وبا PH اسید افزایش می یابد جذبب اختصاصی بور در اکسیدهای آلومینیوم وآهن با افزایش دما از 40 تا 45 درجه سانتیگراد کاهش می یابد که این مسئله تنها در نزدیک جذب، از اهمیت زیادی برخوردار می باشد(15).
مشخص شده که جذب بور به وسیله اکسیدهای آهن باقدرت یونی محلول همبستگی بسیار زیادی را از خود نشان می دهد در حالی که جذب بور به وسیله اکسیدهای آلومینیوم با افزایش قدرت یونی محلول کاهش می یابد(10).
ترکیبات یونی همچون سیلیکاتها وسولفاتها، فسفاتها واگزالاتها جذب بور به وسیله اکسیدها را کاهش می دهد توانایی ترکیبات یونی در جدا کردن یا جذب کردن جذب بور به وسیله اکسیدها افزایش آن به این صورت است: فسفاتها< سولفاتها< کلریدها سیلکاتها می توانند یک مقدار ناچیزی از جذب بور به وسیله اکسیدهای آلومینوم را کاهش دهند ترکیبات آنیونی باعث کاهش جذب بور به وسیله مواد معدنی می شود به طوری که فسفاتها بیشتر از مولبیدات و آن بیشتر از سولفاتها می باشد(21).
هیدرواکسیدهای منیزیم می توانند مقداری از بور محلول خاک را منتقل می کند. سیلکاتهای منیزیم جذب بور در آنهاخیلی بیشتر از سیلکاتهای بدون منیزیم می باشد. جذب بور در شن ودر قسمت های دیگر خاکهای مناطق خشک به خاطر وجود هیدرواکسیدهای منیزیم در مینرالهای سیلیکاتی می باشد که در سال 1970 مطرح شده است کانیهای سیلیکاتی دایره ای در جذب بور نقش بسیار مهمی دارند کانیهای رسی به وسیله افزایش PH محلول جذب بور به وسیله کائولینیت ومونت موریلونایت نسبت به سایرکانیهای رسی بیشتر می باشد که برای این منظور آزمایشی در روی 2تا خاک صورت گرفت و PH محلول خاک را در محدوده 12-3 در نظر گرفته ودر حضور سایر ترکیبات آنیونی بعد از گذشت 2 ساعت میزان بور جذب شده تحت تاثیر PH را برای این کانیها اندازه گرفته اند ومشخص شده که جذب بور در PH 3تا 8 افزایش در PH 10-8 ثابت واز 10 به بالاکاهش می یابد(11) .
مکانیسم جذب شدن بور به وسیله کانیهای رسی خیلی سریع وتثبیت شدن یافیکس شدن آن بسیار کند است که در سال 1961 نشان داده شده که مدت زمان لازم برای فیکس شدن بور بعد از گذشت 6 ماه افزایش پیدا می کند(15).
ترکیبات هوموس خاک نقش مهمی در جذب بور در خاک بازی می کند مواد آلی مقدار جذب بور در آنها خیلی بیشتر از کانیهای خاک در یک وزن مشخص است .
در سال 1995 دانشمندان در ادامه مطالب گذشته نشان داده اند که افزایش مواد وترکیبات آلی به خاک میزان جذب بور را افزایش می دهد .
جذب بور به وسیله مواد آلی خاک وکمپوست مواد آلی با افزایش PH زیاد می شود وهمچنین نشان داده شده است که با افزایش PH جذب بور توسط اسید هومیک خاک زیاد می شود وحداکثر آن در PH برابر 9 می باشد وبا افزایش بیش از9 میزان آن کاهش می یابد .
جذب بور به وسیله ترکیبات آلی خیلی سریع اتفاق می افتد که حداکثر آن بعد از گذشت سه ساعت و با افزایش قدرت یونی محلول نیز میزان جذب بور زیاد می شود(9).
ممکن است تبادل لیگاندی به عنوان مکانیسم جذب بور به وسیله مواد آلی مطرح شود که به طوری کمپلکس بور – دیول در نتیجه شکسته شدن مواد آلی شکل می گیرد گروههای هیدروکسی کربوکسیلک اسید نیز ممکن است باعث جذب بور در مواد آلی شود.
وقتی محلولی از اسید بوریک یا شکل بورات به خاک اضافه می شود مقدار بسیار زیادی از آن به وسیله خاک جذب می شود وبعد از آنکه بین بور محلول وبور جذب شده تعادل برقرار می شود خاکهایی که دارای ظرفیت جذب بالایی هستند حد تعادل آنها در یک محدوده بالاتری اتفاق می افتد اما به دلیل ظرفیت با فری وتاثیرات آن برروی مکانیسم جذب بور و همچنین غلظت بور در محلول خاک انتظار نمی رود که مقدار بور درخاک تغییر زیادی را نشان دهد(11).
ماهیت جذب سطحی بورات در خاک هنوز به طورکامل مشخص نیست و مکانیسم جذب آن با سایر آنیونها مانند فسفاتها و مولبیدات که با کاهش PH جذب سطحی آنهاکاهش می یابد متفاوت است مشخص شده که جذب سطحی با کاهش PH کم می شود وبنابراین قابلیت جذب بور در پایین ترین حد خود می باشد.
در شرایط PH قلیایی و آهک دهی زیاد قابلیت جذب بور کاهش می یابد ولی بررسی مشخص نشده که آیا PH بالاموجب تشکیل ترکیبات غیر محلول بور می شود یا به علت کلسیم ناشی از آهک دهی قابلیت جذب کاهش می یابد وبراساس نظریه برادفورد 10 در سال 1975 خاکهای اسیدی پیت وخاکهای دارای مواد آلی کم نیز ممکن است علائمی از کمبود بور را نشان دهند(5)
قابلیت جذب بور در شرایط خشکی کمتر از حالت مطلوب است این به دلیل ناتوانی ریشه گیاهان در نفوذ به خاک خشک سطحی ومحلی که بیشتر بور قابل استفاده در آنجامتمرکز است
می باشد همچنین درجه حرارت کم نیز سبب کاهش جذب بور از خاک می شود زمانی که درجه حرارت محیط ریشه پنج درجه سانتی گراد است ممکن است ریشه گیاهان بور را جذب کنند ولی به دلیل عدم انتقال برای بقیه گیاه غیر قابل استفاده است(4).
3-1 منابع بور در خاک:
منابع اصلی بور در خاکها برات آلی ومعدنی وکانیهای بروسیلیکاتی هستند بور بومی در بیشتر خاکهای نواحی مرطوب به شکل تورمالین است که ماده ای نامحلول ومقاوم در برابر هوازدگی محیط می باشد این کانی فرمول رس آن به صورت Na(mg.Fe)3Al6Bo3Si8O18(OH)4 می باشد که یک بورو سلیکات فلوئوردار غیرمحلول است که توسط بولد11 درسال 1963 این مطلب تایید شده است این بروسلیکات دارای مقادیر متفاوتی آلومینیوم و آهن ومنیزیم، منگنز، کلسیم، لیتم وسدیم است سرعت رهایی بور از این کانی کاملاً کند است وافزایش دفعات کمبود بور نشان دهنده این واقعیت است که تورمالین خاک بومی نمی تواند نیاز گیاه را در شرایط کشت طولانی وسنگین برطرف کند(3).
علت پایداری بیشتر فرمهای معدنی بور مثل براتهای کلسیم، منیزیم وسدیم حلالیت کم کانیهای بور داراست بخشی از بور خاک که توسط گیاهان یا میکروارگانسیم ها جذب شده وبه فرم آلی تبدیل می شود وپس از اکسیده شدن به فرم معدنی می شود(4).
بور همچنین ممکن است در سنگهای رسوبی وآذرین وجود داشته باشد ولی در سنگهای رسوبی خیلی بیشتر از آذرین است مثلاً در برخی شیستها مقادیر نزدیک به بور حدود100 پی پی ام است و در گرانیت حدود 15 پی پی ا م وجود دارد. بور همچنین در ساختمان بسیاری از کودها نظیر بور در خاک مورد استفاده قرار بگیرد شیشه های بور وسلیکات از نظر دوام قابلیت جذب امتیازهائی دارند که بیشتر در خاکهای شنی و در شرایط بارندگی زیاد آشکار تر است واحتمال این است که در چنین شرایطی مصرف این شیشه ها افزایش یابد(3).
2-فصل دوم
بور در گیاه: بور موجود در محلول خاک بیشتر به صورت اسید بوریک است وبه احتمال قوی به همین فرم نیز جذب گیاه می گردد که در سال 1978 توسط منگل12 وکرکبی13 مطرح شده است(4).
بور به دو صورت H2Bo3-1, HBo3 -2 توسط گیاه جذب می شود مقدار کل بور در اعضای گیاهی معادل 100-2 پی پی ام می باشد در محصولات مختلف حداکثر بور در حد کفایت در برگها 30-5 پی پی ام می باشد ودر برخی برگها ممکن است حتی به 100 پی پی ام نیز برسد بور موجود در محلول خاک مورد استفاده گیاه قرار می گیرد وباقیمانده بور در محلول خاک از نظر موادغذایی مورد استفاده گیاه نیز از اهمیت خاصی برخوردار است.
فاکتورهایی همچون مواد آلی وکانیهای رسی ، مینرالها واکسیدهای آهن و آلومینیوم وکربناتها ومدیریتهای کشاورزی می تواند برروی میزان بور قابل جذب برای گیاه اثر بگذارد
میزان بور محلول در آب در خاک با افزایش PH زیاد می شود ولی این مطلب عموماً نمی تواند برای تمام موارد صحیح باشد(7).
در جنوب شرقی کشور پرو با یک سری خاکهای مواجه می شویم که دارای غلظت زیادی از بور محلول در آب می باشد که غلظت بور در این خاکها به صورت محلول چیزی حدود3 پی پی ام یا بیشتر می باشد ودر بسیاری از مناطق آن به 1000 پی پی ام نیز می باشند به هر حال در دو گیاه کتان و آلفاآلفا به راحتی در چنین خاکهایی می توانند به رشد خود ادامه دهند در این خاکها مواد و ویژگیها وفاکتورهای مهم به قرار زیر است.
PH برابر7/0 و8/0 CEC یا ظرفیت تبادل کاتیونی خاک 4/1میلی اکی والان برصد گرم، بافت خاک مورد نظر لومی ولومی شنی می باشد ،کلسیم آن 80 درصد ومواد آلی آن 9/1 درصد و درصد کربنات کلسیم موجود درآن چیزی حدود 5تا 5/0 درصد می باشد.
مطالعاتی که روی تاثیر که کلسیم و منیزیم و PH خاک روی جذب بور به وسیله محصولات می گذارد صورت گرفته ومشخص شده که باافزایش PH باعث کاهش جذب بور می شود که آن نیز تحت تاثیر افزایش PH خاک می شود. عنوان شده که شاید علت مقاومت در گیاه کتان و آلفاآلفا در مقابل زیادی بور حل پذیر در آب به خاطر تاثیر PH ومقدار کلسیم خاک باشد.
مشخص شده وقتی PH وکلسیم ومنیزیم به طور همزمان زیاد می شود تاثیرآن در میزان جذب خیلی کمتر است نسبت به زمانی که هریک از این عوامل به طور جداگانه ای افزایش می یایند( ).
در خاکها مقدار 5/0 تا2 پی ام از کل مقدار بور خاک قابل استفاده برای گیاه می باشد که این مقدار تنها 5/0تا 5/2 درصد از کل مقدار بور موجود در خاک است که قابل استفاده گیاه می باشد.(15) .
نتیجه آنالیز بافتهای گیاهی می توان مقدار بور مورد نیاز گیاهان را مشخص نمود. به طوری که در این بررسی ها مشخص شده که فاکتورهای مثل زمان نمونه برداری ونوع گیاه واندام مورد نظر در میزان بور تاثیر بسیار زیادی را خواهد داشت(10).
افزایش بور نسبت به افزایش کلسیم ومنیزیم یا هر دوخیلی بیشتر تاثیر می گذارد روی محصول وهمچنین مشخص شده که اضافه کردن فرمهای کربناته خیلی بیشتر از فرمهای سولفاته موثر هستند.
به طوری که بعد از اینکه محلول را برداشته مقدار کمی از بور در خاک پیداشده ودر بور خاکهایی که کلسیم ومنیزیم یا هردو را به صورت سولفاته دریافت کرده اند نسبت به خاکهایی که کلسیم ومنیزیم رابه صورت کربناته دریافت کرده اند کمتر بوده وبنابراین مشخص می شودکه غلظت کلسیم ومنیزیم د ربافتهای گیاهی تحت تاثیر افزایش وبکارگیری بور نمی باشد(16).
با بررسی که بنسون14 در سال 1961 بر روی نوعی کلسیم انجام داد به این نتیجه رسیده که بور در گیاهان دارای حرکت مهم ومشخصی به طرف بافتهای جوان تر است که این انتقال موجب کاهش بور دربرگهای پایینی نمی شود ولی مشخص کننده تغییراتی است که در برگهای جوان رخ می دهد وتازمانی که بور کافی وجودداشته باشد تاکانا در سال 1967 گزارش کرده است که بخشی از بور که توسط ریشه گیاه آفتابگردان جذب می شود به صورت غیرفعال جذب می شود که در فضای آزاد درون گیاه کمپلکس بورات با پلی ساکارید تشکیل می شود که بیشتر مربوط می شود که روابط اسیتوکیومتری که میان جذب بور و آزاد شدن H وجود دارد.
بسیاری از محققان دیگر نیز ثابت کرده اند که جذب بوریک فرایند غیرمتابولسیمی است(7).
در سال 1976 مشخص شده که بوری که توسط ریشه جو جذب می شود بور موجود در فضای آزادی است که معلوم شده است که جز زیادی از کل بور یا در فضای آزاد آب وجود دارد یا به طور قابل برگشت به صورت کمپلکس بورات پلی ساکارید به دیوار چسبیده است بر طبق این نظرات جزء زنده ای از جذب بور تحت کنترل متابولسیمی است وبعد از این که این عنصر به حلالی قابل برگشتی در فضای آزاد جمع شده است از آن خارج می شود به نظر می رسد که جزء سازنده فعال جذب بور نسبتاً کم است وبور به هنگام جذب از جریان آب پیروی می کند(6 ).
بور نسبتاً بی تحرک است مقدار آن از قسمت پایین گیاه به بالاافزایش می یابد د رگیاه توتون شدت تعرق تاثیر قطعی بر روی جریان صعودی بور در گیاه دارد ونشان می دهد که این عنصر بشته در آوندهای چوبی انتقال می یابد . جدول زیر مقادیر متفاوتی از بور را در قسمتهای مختلف گیاه خشخاش نشان می دهد(4) .
1-2- نقشهای بور در گیاه
نقشهای بسیار زیاد بور به دلیل وجود آن د رمناطق رشد وبافتهای مرستمی نسبت داده شده است این عنصر غیرفلزی در ساختمان هیچ آنزیمی وجود ندارد ولی فعالیت بسیاری از آنرلیها را تحت تاثیر خود قرار میدهد از جمله آنریم اکسیداز وسوکراز را می تواند تحت تاثیر قرا ردهد همچنین برروی مرحله گل دهی، میوه دهی، مقابولسیم ازت انتقال وعمل هورمونی وتقسیم سلولی نیز نقش دارد .
در سال 1957 مشخص شده که تحقیقات انجام شده بر روی ساختمان دیواره کرفس نشان داده شده که در بافت کلاسشیم گیاهان مواجه با کمبود بور لاملا کمتری نسبت به گیاهان طبیعی مشاهده می شود، براساس نظرات وی بور سرعت وچگونگی تجمع کربوهیدرات را در مواد دیواره کنترل می کند، تحقیقات نشان میدهد برعکس بیشتر سلولهای کلاشیمی که دارای گوشه هایی باساختمان نامنظم بوده ومواد دیواره ای حالت متراکم پیدا می کنند در این آزمایش بور به عنوان یک عامل مورفوژنتیکی عمل کرده وتشکیل فرمهای ویژه دیواره سلولی در گیاه را تحت تاثیر قرار میدهد. کاج15 وراجر16 در سال 1953 توجه خود را به تجمع زیاد وغیر عادی کوبوهیدراتها در گیاهان دچار کمبود بور معطوف داشتند و این مسئله منجر به آزمایشاتی با استفاده از ساکاروز حاوی کربن 4 نشان دار شد نتایج بدست آمده ثابت کرد که بور از طریق تشکیل کمپلکس برات-قند-قابل یونیزه شدن در انتقال قندها از میان نشاء سلول نقش موثری دارد. به این اعتقاد این محققیقن در شرایط کمبود بور عرضه کرد و هیدراتها به نواحی مریستمی کاهش یافته ودر نتیجه بافتها تجزیه شده ومی میرند با این وجود گزارشهایی نیز وجوددارد که بور به تنهای برای انتقال قندضروری نیست.
به نظر می رسد که بور علاوه براثر محرکی که در جذب اکسیژن وقند توسط دانه گرده جوانه زده دارد روی رشد لوله گرده نیز نقش ویژه ای دارد(7). گفته می شود که بور در رابط آب سلولی نیز نقش دارد براساس نظر سیجر17در سال 1950اگرچه این یک نقش تغذیه ای بوردرحالت عادی نیست ولی این عرضه بر فرآیندهای آب زدایی احاطه داشته و از هیدراته شدن نوک ریشه جلوگیری می کند بنابراین موجب مقاومت ریشه گیاهان در مقابل اثرات نامطلوب یونهای OH می شود.
وایز18 و بلینی19 دلایلی متعددی را ارائه نموده اند که نشان می دهد بور از طریق تاثیر روی فرآیندهای اکسیدکنندگی ریشه زایی را تقویت می کند آنان عنوان نموده اند که این اثر ممکن است به واسطه تاثیر بور در افزایش تحرک اسیدهای سیتریک وایزوسیتریک غنی از اکسیژن به طرف هیپوکوتیلها ویا سایر اثراتی که روی مقابولیسم اسید در قلم ها موثر است باشد(1).
محققیقین یک نقش احتمالی نیز برای بور عنوان نموده اند و آن هم در ساخت اسیدهای نوکلکیک پیشنهادشده که کاهش میزان RNA در ریشه گیاهان مبتلا به کمبود بور دلیل بر این ادعا است(4).
عنصر بور برخلاف منگنز و روی یا منیزیم سبب انجام واکنش در نتیجه کی لیت شدن آنزیم وسوسبترا نمی شود. برای عنصر ذکر شده فعال بودن برخلاف آهن ومولییدن به تغییر ظرفیت نیاز ندارد واین یون از نظر واکنش نشان دادن با گروههای هیدروکسیل ضد،الکل واسید آلی وبیشتر شبیه فسفات است که در تشکیل استرهای اسید بوریک می دهد.(6).
تشکیل ترکیب پلی هیدرولیک اکسید در دیواره سلولی باعث ترکیب شدن بور با دیواره سلولی شده وایجاد ساختمان ظریف دیواره را شامل می شود ودر موارد کمبود بور ساختمان ظریف دیواره سلولی زبرتر می شود وتعدادی کمتری تیغه میانی به وجودمی آید .نشانه دیگران تاثیر سودمند این عنصرروی بافتهای در حال رشد است که برای تند رشدی دانه گرده وهمچنین ثبات دانه گرده ضروری ومهم است(7).
بور عنصربسیار مهمی برای رشد بافتها است که در غیاب این عنصر بافتها به طور غیرطبیعی تشکیل می شوند ورشد می کنند .
در هنگام کمبود بور باعث می شود که تقسیم سلولی متوقف شود در نوک ریشه گوجه فرنگی شش ساعت پس از انتقال به یک گلدان فاقد بور از طویل شدن باز می ایستد . بور در صورت کمبود آن باعث می شود که رشد سلولهای میان آوندهای چوبی وبافت آبکش متوقف یا کند شود ودر صورت ادامه کمبود اختلال در متابولسیم به وجودمی آید. بسیاری از محققین معتقد هستند که یک کمپلکس ضدبورات خیلی راحتتر از مولکول قطبی قند تنها می تواند از غشاء عبورکند. وعبور دادن قند از غشاء طی یک واکنش قابل برگشت میان قندوبورات انجام می شود(7).
در سال 1967 آرنوف20 اعلام داشته است که مشخص شده که عنصر بور با شش فسفر گلوکونات کمپلکس تشکیل می دهد وآنها عقیده دارند که در گیاهان سالم ممکن است بور فعالیت آنزیم شش فسفرگلوکونات دی هیدورژناز را با کمپلکس شدن با سوسترای آن یعنی شش فسفوگلوکونات تعدیل کند شش فسفوگلوکونات دهیدروژناز اولین مرحله در مسیر فسفات پنتوز تنظیم می کند.
بور در فرایند تقسیم سلولی در بافتهای مریستمی تشکیل جوانه های برگ وگل وجوانه زدن گره ها نقش دارد در تشکیل وترمیم بافتهای آوندی درمقابولسیم قند ومواد هیدرکربنه وانتقال آنها در انتقال کلسیم در گیاه وتنظیم نسبت کلسیم به پتاسیم در بافتهای گیاهی ودر تنظیم مقدار آب و هدایت آن در سلول نقش دارد(4).
عنصر بور در ساخته شدن اسیدهای نوکلئیک حائز اهمیت است به نظرمی رسد که کاهش مقدار RAN، اولین نشانه کمبود بور درریشه گوجه فرنگی بعد از توقف رشد است . بور مقابولسیم RAN نقش داد به طوری که در سال 1974 مشخص شده که کمبود بور سبب می شود میزان فسفر که جز اصلی ترکیب نوکلئویتد است کاهش یابد . آزمایشهای که در سال 1970 توسط بسیاری از دانشمندان انجام شد اینها مقابولسیم ازت در گیاه آفتابگردان را در رابطه با مقداری عنصر بور مورد بررسی قرار داده اند وتمام این مطالب نشان میدهد در گیاهی که به اندازه کافی بور دریافت نکرده است.N – NO3 در ریشه وبرگ ساقه آنها جمع شده ونشان می دهد که از کاهش NO وساخته شدن اسید آمینه جلوگیری شده وبعداز فراهم شدن بور برای گیاه جذب فسفر-32 سریع شده وباعث تسریع در عمل پروتئین سازی می شود که در جدول(3-2) این مطلب به خوبی نشان داده شده است.
هرگاه کمبود بور وجود داشته باشد ساخته شدن سیتوکین ها متوقف می شود. در گیاهان که فاقد بور هستند به علت تجمع اکسین دانشمندان معتقدهستند که بور با ساختن کمپلکس های با بازدارندگان IAA 2 اکسید ازنظام مربوط به این انزیم را حفاظت می کند در سال 1967 دانشمندان در یافتند که شروع عارضه لبه سوختگی لبه برگ در کاهو به نام لب برگشتگی رابطه زیادی با افزایش فعالیت اکسین در اثرکمبود بوردارد.
جدول (3-2) تاثیر بور روی فسفات DNAوRAN وپروتئین در گل آفتابگردان (4)
بور در محلول غذایی پی پی ام
برگ
ریشه
فسفات DNA برحسب درصد کل فسفات 0.5
0.2
0.5
فسفاتDNA درصد کل فسفات0.1
1.4
1.8
فسفات RNA 5 درصد
1.4
3.6
فسفات RNA 1 درصد
6.4
13
N پروتئین میلیگرم در هر گلدان 5 میلی گرم
627
713
N پروتئین میلیگرم در هر گلدان 1 میلی گرم
1267
1468
2-2 اندازه گیری مقدار بور
مقدار کل بور در سیکاتها بعد از اینکه باعصاره گیری مخصوص زیرین د رحدود آنها به کاربرده شود از داخل این منابع استخراج می شود.
یک مدل ساده ای برای تعیین مقدار کل بور در مو اد سیلیکاتی پیشنهاد شده که از نمونه های ترکیبی با کربنات سدیم که درآب حل می شود استفاده شده وبه منظور استخراج بور از فاز مایع همراه با عصاره گیری مخصوص استفاده کرده سپس بور را به وسیله اسید هیدرکلریک شستشو داده وبا رنگ سنجی می شود وبرا ی استاندارد شدن از سه منبع اسنادارد استفاده کرده ونتایج
اندازه گیری نشان می دهد که مقدار بدست آمده خیلی بیشتر از حد استاندارد می باشد نکته قابل توجه این است که در دو مرحله اول تفاوت وجود ندارد ودر سطح معنی دار پنج درصد یک تفاوتی بین مقدار گزارش شده ومقدار استاندارد وجود دارد.
مقدار بور در سیکاتها مخصوصاً در سنگهای سیلیکاتی نقش مهمی از مطالعات زمین شناسی بازی میکند وعلاوه بر آن می توان سمیت بور وتوانایی خاک را در فراهم نمودن بور برای یک مدت طولانی را برای رشد گیاه تشخیص داد.
غلظت بور در نمونه های سیلیکاتی استفاده شده درزیر در سمیت میلی گرم برکیلوگرم بور می باشد ومقدار بسیار ناچیزی از آن در ترکیب باسایر مواد است به آسانی تشخیص داده نمی شود.
به منظور طبقه بندی مقدار بور در نمونه های سیلیکاتی از عمل متحرک کردن بور به وسیله متیل بورات استفاده می شود اما لازم به ذکر است که برای تشکیل کمپلکس احتیاج به صرف زمان می باشد.
روشهای دیگری همچون امرسیون اسیکتروگرافی جذب رنگ سنجی الکترود انتخابی یون وهدایت جفت شده پلاسما وامرسیون اسپکتروسکوپی می توان برای تعیین مقدار کل بور نیز استفاده شود ولی به هرحال باید این روشها از دقت وسرعت بالایی برخوردار باشد .
بور می تواند به وسیله کربنات سدیم با عصاره گیر مخصوصی نیز تعیین شود ولی در این مورد چندین مشکل وجود دارد:
– آهن عنصری است که می تواند جایگزین بور شود.
– غلظت زیادی از نمک ممکن است باعث شود مقداری از نمونه های جامد در نوک شعله به گاز تبدیل شود.
این روشها برای تعیین مقدار بور بسیار حساس می باشد که در شرایط آبدار کاربرد زیادی دارد. ولی نکته قابل توجه این است که برای نمونه های معدنی وبرای شرایط زیادی نمک یا در مواردی که کاتیونهای همچون آلومینیوم وکبالت وجود داشته باشد توصیه نمی شود . برای تعیین مقدار کل بور در نمونه های سیلیکاتی قسمتی از بور را در شکل کربنات آبدار همراه با زرین اختصاصی بور وعصاره گیری مخصوص21 بعد از انحلال با آب بور را استخراج می کنند.
در ایران یکی از روشهایی که بسیار استفاده می شود روش استخراج بور به وسیله آب جوشان است که سالها قبل پیشنهاد ودر سال 1965 تغییراتی در آن داده شده است(14).
فصل سوم
کمبود بور: در برخی از مناطق ممکن است اتفاق افتد که مقدار بور در خاک خیلی کمتر از آنچه که گیاه باید از آن استفاده نماید است در این هنگام است که گیاه با کمبود عنصر بور روبرو می شود وبه مرور علائم کمبود در گیاه ظاهر می شود (7).
کمبود بور بیشتر در شرایط آب هوای خشک اتفاق می افتد که در این زمان فعالیت میکروبی در این خاکها کاهش یافته وحرکت بور در محلول خاک در اطراف ریشه گیاه محدود میشود از طرفی با توجه به اینکه مواد آلی یکی از منابع اصلی بور در خاک می باشد عموماً در مناطقی که باکمبود موارآلی مواجه می شوند احتمال کمبود بور درآن مناطق بسیارزیاد می باشد حد بحرانی برای بیشتر گیاهان پاتزده درصد تاهغتادوپنج درصد میباشد و تمام گیاهان در خاکی با مقدار بور قابل جذب کمتر از 10 درصدیک پی پی ام دچارکمبود می شود وعده ای از گیاهان ماننده چغندر قند وکلم در فاصله 10/1تا 75/0نیز علائم کمبودرانشان میدهد. درمنابع دیگر ذکر شده زمینی که مقدار بور گیاه از 15 پی پی ام کمتر باشد علائم کمبود بور ظاهر می شود کمبود بور ممکن است در نتیجه آبشویی شدید به ویژه در خاکهای شنی، آهک دهی زیاد، وهوای بیش از اندازه خشک رخ دهد.
3-1-علائم کمبود بور در گیاه
از مهمترین علائم به طورکلی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1-کلروز2-تحریف وضخیم شده یا شفاف برداشتن ساقه ها ومیان تهی شدن آنها
3-روزت 4- ضخیم شدن وپیچ خوردن وکوتاه شدن ریشه ها 5-افتادن غنچه ها وشکوفه ها.
علائم کمبود بور عموماً به صورت بد شکلی، سختی وسفتی میوه هاست. همچنین ممکن است پوست میوه شکاف دار وزبر شود وسطح آن ناهموار شده وداخل میوه ممکن است بافت آن چوب پنبه ای شده ومرکز آن قهوه ای شود.وبرگها بریزد وپوست میوه ها ترک بردارد در سال 1949 اسمیت 22مشاهده کرد که اولین علامت کمبود که هم د رمحیط شنی وهم در مزرعه دیده می شود زرد شدن گلبرگهای میانی وگلبرگهای جانبی است که این علائم به سرعت توسعه یافته و در طی چند روز ریزش برگ آغاز می شود وبرگها ضخیم شده وزمان تشکیل آنهاطولانی می شود(1). هانس23عنوان کرده که در دوره های خشکی علائم کمبودتشدید شده ودرختان مرکبات که دارای کمبود بور هستند وحفره های آبکشی از بین رفته صمغ قابل ملاحظه ای از میان شکافهای کرتکس خارج می شود اولین علائم کمبود بور مدتها قبل از پیدایش علائم ظاهری در درون گیاه وسلولها پدید می آید به این معنی که سلولها تقسیم شده وقادر به جداشدن از هم نیستند ودیواره تجزیه می شود کمبود بور باعث می شود که جوانترین برگها بدشکل چروکیده وضخیم شوند وبه رنگ سبز مایل به آبی ظاهر شوند وسپس ممکن است زردی نامنظمی در میان رگبرگها فرعی پدید آید.
در سال 1947 اثرات کمبود بور در روی در خت زیتون موردبررسی قرار گرفته ومشخص شد که جوانه انتهایی شاخه ها خشک شده ولی جوانه های جانبی شروع به رشد کرده وبه آرامی موجب رشد گیاه می شود همچنین تغییرات شدید در برگها شامل انهدام کلروفیل، اکسید، اکسید اسیون غیرقابل برگشت ترکیبات و مواد نستباً نامحلول به وجود می آید. در گیاهان دچار کمبود بور تنش دانه گرده مختل شده وبه تشکیل میوه آسیب می رساند که در مورد انگور این مطلب صادق است وباعث می شود میوه تولید شده بسیار کوچک ونامرغوب باشد در درخت سیب کمبود بور موجب بروز لکه های ارغوانی روی شاخه های جوان می شود وشاخه های کوچک دارای پوست خشن وزبر می شود میوه به حد کافی رشد نکرده وبدشکل ودارای گره متعدد می شود وزیر پوست میوه بافت چوب پنبه ای ضخیم تشکیل شده وبا توسعه از پوست تا مغز میوه ادامه دارد. در برخی از ریشه های وقتی کمبود بور همراه کلسیم باشد میوه ها ترک یا شکاف برمی دارند که در کمبودهای خفیف سطح میوه پوشیده از شکافهای زیر شده که به ظاهر میوه رنگ حنایی می دهد. در درخت گلابی مبتلابه کمبود بور در روی شاخه های جوان قسمتهای پوسیده سطحی ظاهر می شود که گاهی کمی برجسته است وریشه غیر یکنواخت است معمولاً ظاهری گسترده به مناطق پوسیده روی درخت می دهد درروی میوه معمولاً نقاط گود وکم عمق مسطح به صورت گرد یا زاویه دار مشاهده می شود وبقیه میوه رنگ سبز تیره تری دارد در خاکهای سنگین ودر اولین مراحل کمبود بور در درختان گلابی ممکن است عارضه ای به نام سوختگی شکوفه ها رخ دهد که این اختلال در سالهایی که بارندگی شدید ودرجه حرارت کم است بیشتر مشاهده می شود علایم شامل پژمردگی مرگ شکوفه ها باقی ماندن برگها در حالت طبیعی وسالم است که این شکوفه ها از درخت جدا نمی شود وتا سال بعد باقی می ماند(7).
معروف ترین نشانه کمبود بور در چغندرقند پوسیدگی طوقه ومرکز ریشه است که با تغییرات آناتومی درنقاط رشدی انتهایی شروع شده وجوانترین برگها پیچیده وکوچک می شوند ورنگ آنها قهوه ای یا سیاه می شود وطوقه چغندرقند فاسد وعفونی شده وتمام گیاه را در برمی گیرد(5).
در اثر کمبود بور جوانه های روینده وکم شدن رشد وفاصله میان گره ها اتفاق می افتد وزمانی که کمبود شدید شود زردی رنگ-خشکی گلها وبرشکلی میوه ومرگ گیاه مشاهده می شود.
درمرکبات لکه های آبگز روی برگهای جوان ظاهر می شود وبعد قهوه ای یا خشک می شود و گلبرگها ضخیم می شود میوه کوچک شده وماده صمغ مانندی در داخل آن جمع می شود.(7)
درتاکها در مناطقی که آبشویی زیاد داریم کمبود بور در درخت انگور مشاهده می شود ودر مناطق ساحل کالیفرنیا با بارندگی زیاد تاکستانهای دیم احتمالاً کمبود بور را نشان می دهند که در آنها سطح برگ به طور غیرعادی زبرشده و نقاط برجسته بین رگبرگها تشکیل شده که سبب لوله شدن برگ به طرف بالاو پایین می شود.
کمبود بور معمولاً جوانه ها به قدر کافی ومناسبی رشد نمی کنند وشکل آنها معمولاً گرد ویا دارای سروته پهن می باشد( 5 ). همچنین از علائم کمبود بور می توان به خشک شدن نقاط رشد وکاهش اندازه بین دو گره اشاره نمود.( 3 ).
کمبود بور در موز در نتیجه توسعه رگه های کوچک کلروزه که با رگلبرگهای اولیه برگ متقاطع هستند مشخص می شود در شرایط کمبود شدید رگه های کلروز طویل تر شده وبالاخره تمام سطح برگ را فرا می گیرد گاهی اثرات آن د رسطوح پایینی برگ هم دیده می شود ودر کمبود خیلی شدید کلروز درون رگبرگها وبد شکلی رخ می دهد. (7 ).
ترک خوردن ساقه کرفس نیز نشانه کمبود بور است وبه وجود آمدن سطوح فلسی وتشکیل مواد چرب پنبه ای داخل وخارجی نمونه های خصوصیت مربوط به کمبود بور در بسیاری از گیاهان از جمله گوجه فرنگی، گل کلم، مرکبات، سیب است این نشانه های چوب پنبه ای شکل در کمبود بور، احتمالاً مربوط به ارتباط این عنصر با مواد پکتینی در دیواره سلول است از این نظر بور وکلسیم از بعضی لحاظ شبیه اند بیماری لکه تلخ که در میوه درخت سیب دچار کمبود کلسیم بروز می کند گاهی به طور موثر با پاشیدن محلول نمکهای بور مخصوصاً هنگامی که درخت در حال گل دادن است کاهش می یابد.(4 ).
در گونه های که مقدار بور درخاک کم می باشد روی رشد مناطق فشار خواهد آورد وحتی بور محلول نیز در بافتهای کامل شده دچار کمبود شده وعلائم کمبود نیز ظاهر می شود مدیریت کودهی بور درگیاهان تحت تاثیر خصوصیت موبایل بودن بور می باشد پیشنهاد شده که می توان برای استفاده از بور از رابطه زمانی بین تشکیل برگ وکمبود بور استفاده نمود وبور برای مرحله گل دهی ومیوه دهی فراهم نمود که استفاده بور درمرحله گل دهی در بسیاری از گونه های درختی مثل زرد آلو که بور در آنها موبایل است مشاهده شده است در میوه های محصولات بور برای مرحله گل دهی بسیار لازم بوده است(20).
کمبود بور موجب افزایش هورمون نمی گردد وکمبود بور موجب توقف نمو، ایجاد خسارت به بافتهای نمو یافته وبیش از همه به مخروط نمو انتهایی وبافت زاینده وچوب پنبه ای شدن وشکاف برداشتن اپیدرم وایجاد خلل وفرج در ساقه ریشه می شود وعلائم آن با کلروز ونکروز خیلی سریع برگهای جوان ظاهری می شود به ویژه در چغندرقند وهمچنین در چغندرعلوفه ای ویونجه که نسبت به کمبود بور حساس هستند (6 ).
2-3-نیاز گیاهان به بور:
گیاهان را از نظر احتیاج به بور می توان به 3 دسته کم نیاز- متوسط نیازو وپرنیاز طبقه بندی نمود:
از گیاهان کم نیاز: غلات، نخودها، لوبیا، چمن ومیوه دانه ریز
گیاهان متوسط نیاز: توتون وبیشتر میوه های هسته دار وسبزیجات
گیاهان پرنیاز: از چغندرها، کلم، بقولات علوفه ای وسیبب.
حساس ترین گونه گیاهی نسبت به کمبود بور چغندر-چغندرعلوفه ای وکرفس است گیاهان جنس براسیکا مانند شلغم، کلم گل، کلم تکمه ای وکلم برولکس نیز به مقدار زیادی بور لازم دارد. (5)
بسیاری از گیاهان گلومینوز نیز به مقدار زیادی بور نیاز دارد در سال 1954 گزارش شده که د رکانادا مقادیر قابل ملاحظه ای از محصول یونجه از کمبود این عنصر آسیب می بیند در بوته های یونجه زمانی که مقدار بور کمتر از پانزده پی پی ام باشد گیاه دچار کمبود بور می شود(4).
دو لپه ای ها بیش از تک لپه ای ها به بور نیاز دارند ومقدار این عنصر در آنهابیشتر است به ه مین سبب کمبود بور به ندرت در غلات روی میدهد. در سال 1958دانشمندی گیاهان را از نظر نیاز به جور به سه گروه متمایز ساخت تک لپه ای، دولپه ای ودولپه ای با سیستم شیدا به دولپه ای دارای مقادیر زیادی لایه زاینده وهمچنین نقاط رشدی دارند که در جدول این مطلب نشان داده شده است.(3 ).
جدول(3-1):مقدار بور در سه گروه مختلف گیاهی (3) (بور وزن خشک پی پی ام).
تک لپه ای
دولپه ای 32
دولپه ای با سیستم شیدا به ای
جو 3/2
نخودفرنگی 22
گل قاصد 80
گندم 3/3
چغندرقند 49
فرفیون 93
ذرت 0/5
کاهو 70
خشخاش 94
3-3:اثر بور بر رشد وعملکرد محصول:
اهمیت در سال 1955با انجام آزمایشهایی در مزرعه، تاثیر مقدارهای مختلفی بوراکس روی رشد پرتغال را مطالعه کرده و میزان بور مصرفی در خاک ومقدار بور گیاه را برای چندین سال ثابت نگه داشته ومتوجه شد که هیچ اثرمطلوبی روی رشد یا مقدار محصول مشاهده نشده اگر چه در بعضی سالها میوه دهی کاهش یافته است وبا افزایش مقدار بور مصرفی اسید ستیریک ویتامینc موجود در عصاره میوه کاهش یافته است.
هرناندر24 در سال 1956 متوجه شده در درختان هلو میزان بور در رنگ میوه وزمان رسیدن آن تاثیر داد وبنا به نظر ویلیامز25مصرف بور رسیدن میوه هلو را تسریع می کند وقبل از اینکه میوه در درخت بور داده نشده برسد. در آزمایشهایی روی درخت سیب مشخص شده که محلول پاشی بور تاثیری در رنگ میوه وزمان رسیدن ندارد (7).
1-3-3-آزمایش شماره 1:
درمورد اثر میزان بور وتاثیر آن در روی محصولات مختلف آزمایشهایی در کشور چین صورت گرفت در این آزمایش 4 محصول مختلف مانند ذرت، لوبیا،برنج، نیشکر مورد بررسی قرار گرفتند.
8نمونه آزمایشی خاک که دارای کمبود بور بودند برای انجام این پروژه و آزمایش انتخاب شدند و کود بوراکس به عنوان پایه واساس حاصلخیزی این خاکها درصد در نظر گرفته شد وگیاهان مورد نظر در هر هشت نمونه آزمایشی افزایش محصولی به مقدار 5/8درصد-4 درصد -6/6 درصد – و 2/10 درصد گزارش شده است
بور افزوده شده نسبت میوه افزایش داده ومیزان کاه وکلش را کاهش می دهد.
اختلافات فیزیولوژیکی در نیشکر به خاطر متفاوت بودن ظرفیت جذب بور است مخصوصاً وقتی غلظت بور اضافه شده بیش از 5/0 میلی گرم برکیلوگرم باشد.
مطالعات نشان داده که وقتی بور در خاکهای شماره 1-6به کاربرده نمی شود کاهش محصول معادل چهارتا نوزده درصد ومیزان بور درخاکهای شماره 4و5و6 کمبود آنها نسبت به خاک 3قابل ملاحظه بوده وخاکهای 7-8 دارای مقادیر بسیار زیادی بور هستند در نتیجه افزایش بور درخاکهای 8-7وزن خشک گیاه از 7/19-8/10 درصد افزایش یافته است.
با این سیستم آزمایشی باعث می شود که کاربرد بور افزایش می یابد وباعث می شود که کیفیت میوه ها ودانه ها در ذرت لوبیاو برنج بهبود یافته، مطالعات جذب نشان داده کاربرد خیلی کمی از بورجذب می شود به وسیله این خاکها بنابراین برای این خاکها به کارگیری چیزی حدود 9-16کیلوگرم هکتار بوراکس کافی است تا بتواند احتیاجات محصولات وگیاهان مورد نظر در این خاکها رابرآورده نماید. استفاده بیش از این مقدار ممکن است سمیت را برای گیاه به همراه داشته باشد بنابراین باید میزان بوراکس استفاده شده برای محصولات مورد مطالعه قرار گرفته ومیزان بدست آمده را به کشاورزان توصیه شود.(28).
2-3-3-آزمایش شماره 2
در آزمایشی دیگر تاثیر حاصلخیزی بور را بر روی پخش واستخراج بور درپروفیل خاک وواکنش برنج درجنوب شرقی کشور چین مورد بررسی قرار گرفت.
در بیشتر خاکهای بوراکس به عنوان کود حاوی بور توصیه می شود اما این مسئله در تمام جهان به عنوان اصلاح کننده وبرطرف کننده کمبود جو در خاکها مورد تایید قرار نگرفته است به عنوان نمونه مشخص شده که استفاده از بوراکس ممکن است نتواند نیاز گیاهان ودانه های روغنی را درجنوب شرقی چین برطرف نماید.
برای این منظور به خاطرتخمین مقدار بور باقیمانده در خاکهای حاصلخیزی در این منطقه 3نمونه خاک مهم در جنوب شرقی چین برای انجام آزمایش انتخاب شد ودر این آزمایش تاثیر حاصلخیزی بور را برروی استخراج بور بر روی گیاه برنج در مراحل اولیه رشدی آن برای یک دوره سه ساله مورد بررسی قرار گرفت.
استفاده 30 کیلوگرم برهکتار بوراکس باعث می شود که غلظت بور استخراجی را در لایه 30-0 سانتی متر افزایش دهد که البته ممکن است در لایه 40-20 سانتی متر اتفاق می افتد. گزارشها نشان داده که استفاده از کودهای حاوی بور باعث می شود که غلظت بور استخراج شده زیادشود.به کارگیری حدود 30-15 کیلوگرم برهکتار بوراکس باعث می شود مقدار بور در پروفیل خاک در طی سالهایی که این کود به خاک اضافه می شده را زیاد کند واثرات باقیمانده بورها در سالهای بعدی باعث می شود که رنگ خاک در این مناطق ارغوانی مایل به آبی شود.اما در عمق 20-5 لایه ها در سال دوم رنگ خاک قرمز می شود(35).
میله آبشویی باعث می شود که شکل کاربرد بور را تا حدود 30 کیلوگرم برهکتار محدود کند وباعث شود رنگ خاک قرمز شود. وکاربرد 15 کیلوگرم برهکتار بوراکس باعث می شود مقداری از بور آن در خاک باقی بماند وبرای مدت 3 سال موفقیت محصول را در مورد کشت برنج در این خاکها به همراه داشته باشد(36).
در یک محدوده ای از PH باعث می شود که مقدار بوری که در محلول خاک وجود دارد وقابل استفاده گیاه است نسبت به عمل آبشویی حساس کند. آبشویی بیشتر در لایه های سطحی خاک مخصوصاً در خاکهای با بافتها PH,Sandy اسیدی اتفاق می افتد ودر خاکهای سنگین به ندرت این عمل پیش می آید(11).
به علت کمبود بور در جنوب شرقی این کشور کمبود بور به طور گسترده ای استفاده می شود تا خاکها را حاصلخیز کرده وبتواند مقدار بور مورد نیاز بخشهای برگ مانند دانه های روغنی را فراهم نماید.
مرسوم است که درشرایط کمبود بور که دارای کمترین تاثیر بر روی اندام برگ مانند گیاه دارد به کارگیری بور برای حاصلخیزی خاک توصیه می شود.
درخاکهایی که دارای بافت سنگین است به کارگیری کود حاوی بور باعث می شود که برای محصولات دانه روغنی در دو تا سه سال بعد از بکارگیری بور دیگر لازم نخواهد بود که هر ساله بور به خاک اضافه شود بلکه همان مقدار اولیه نیاز گیاه را برای مدت دو تا سه سال فراهم می کند.
در یکی از ایالتهای کشور چین سالانه بارانی برابر 1800-1500 میلی متر در طی دوماه مارس تا اکتبر می بارد که باعث می شود مقدار زیادی را بور در طی عمل آبشویی از دسترس خارج شود واز طرفی ریشه این محصولات ممکن است در سطح خاک قرار بگیرند ونتواند نیاز غذایی خود را در اعماق خاک قرار گرفته فراهم نماید بنابراین در چنین مناطقی برای بهبود وضعیت بور درخاک باید هر ساله مقدار بور مورد نیاز گیاه مازاد بر آنچه آبشویی شده واز دسترس گیاه خارج می شود در اختیار گیاه مورد نظر قراربگیرد البته باید توجه داشت که ممکن است میزان بور آنقدر زیاد باشد که سمیت را برای گیاه به همراه داشته باشد.
بنابراین رد طی بارشهای که دارای مقادیر 16000-1000میلی متر می باشد دانه های روغنی نیز می توانند به راحتی به رشد خود ادامه دهند(35).
3-3-3-آزمایش شماره 3:
در این آزمایش تاثیر استفاده از بور در روی برگهای درختان میوه وشاخ وبرگ آنها وغلظت بور درخاک مورد بررسی قرار گرفته است.
آزمایشات مربوط می شود به یک دوره پنج ساله که بعد از گذشت چهار سال مطالعات تاثیر بور در روی این درختان شروع شد ا فشاندن مخلوطی از نیتروژن، فسفر،پتاسیم، اسید آمینه، در باغهای میوه باعث شده که کیفیت میوه وغلظت بور را در شاخ وبرگ درختان افزایش دهد ولی تاثیر اینها در روی همه درختان یکسان نبوده وباعث شده ویژگیهای شیمیایی آب میوه ها با یکدیگر متفاوت باشد دربرگهای پرتغال اضافه کردن اسید آمینه، اوره وکلریدپتاسیم تاثیری در حاصلخیزی شاخ وبرگ وهمچنین جذب بور ندارد. وهمچنین آزمایشات نشان داده که در باغهای پرتغال در سنین مختلف 20-3 سال در اثری که محلول پاش بور وغلظت بور در برگها دارد نیز موثر بوده است ومشخص شده که غلظت بور در خاک با افزایش سن درخت زیاد می شود زیرا با افزایش سن درخت بسیاری از برگها وسایر قسمتهای درخت که تحت تاثیر محلول پاشی با بور قرار گرفته اند سقوط کرده وخیلی زود وارد نمونه خاک شده وتجزیه شده ومقدار بور آن وارد خاک شده وغلظت بور درخاک را افزایش می دهند.
در این آزمایشها مشخص شده که اضافه کردن نیتروژن،پتاسیم، واسپری برگی باعث شود جذب عناصر غذایی میکرو به وسیله برگها افزایش یابد.
آنالیز برگهای درختان مورد آزمایش نشان داده که اسپری کردن برگها اثری روی غلظت پتاسیم،ازت،مس،منیزیم وهمچنین سولفور ندارد. ولی اسپری کردن باعث می شود که غلظت بور در برگها افزایش یابد وباعث شده که مقدار بور در برگها چیزی حدود 100-36 میلی گرم برکیلوگرم با شد. که این مقدار در نتیجه دوسال مدت آزمایش وچهار بار به کارگیری بور می باشد.
مشخص شده که اوره کلرید پتاسیم نیز باعث می شود که حاصلخیزی برگها زیاد شود ولی جذب بور را در درختان افزایش نمی دهد این مقدار بور باعث می شود که مقدار محصول بین 9/49-5/36 متغیر باشد که مقدار اول یعنی 5/36 تن در هکتار مربوط به سال 1994 و 9/49 تن بر هکتار مربوط به سال 1995 می باشد که سن گیاه ودرخت 5تا6 سال می باشد(27).
در آزمایشهایی روی گیاه انگور متوجه شدند که مصرف 2/11کیلوگرم برهکتار بوراکس در میزان محصول تاثیر قابل ملاحظه ای دارد وبا مصرف بوراکس مقدار محصول به مقدار زیادی افزایش می یابد(6 ).
در پاپایا بور کیفیت میوه وزمان رسیدن آن را تحت تاثیر قرار میدهد براساس مطالعات چاپمن میوه درختان که دارای کمبود بور هستند به طور یکنواخت می رسند وحاوی قند کمی می باشند.(7).
4-3-رفع کمبود بور
اگر تجزیه خاک یا برگ نشانگر کمبود بور باشد می توان با استفاده از بوراکس یا تترابرات سدیم نسبت به رفع کمبود بور اقدام نمود. به منظور رفع کمبود بور می توان از راههای زیر استفاده نمود.
1-بوراکس یا تترا برات سدیم که همان بوارکسی است که در کشاورزی استفاده می شود دارای یازده درصد بور می باشد وماده ای سفید رنگ وکریستالی محلول در آب وقابل استفاده گیاه می باشد.(3)
بوراکس به صورت محلول پاشی یا همراه با کودهای دیگر از طریق خاک مصرف می شود برای محلول پاشی اسیدبوریک به دلیل حلالیت بالاتر نسبت به بوراکس ترجیح داده می شود ولی برای مصرف در خاک هردو ارزش یکسانی دارند.
2-Granubor 15 درصد بور و برات Granubor که دارای بور 3/14 درصد می باشد که این بیشتر به صورت خشک مصرف می شوند والبته همراه با سایر کودها هم استفاده می شوند.
3-Solubor که دارای 5/25 درصد بور است محلول است که به صورت محلول وهمراه با آب آبیاری یا محلول پاشی استفاده می شود وحلالیت آن از بوراکس بیشتر است مخصوصاً اگر از آب سرد استفاده شود.
4-Ulexite: که دارای 9/9 درصد بور است که به صورت محلول می باشد (سدیم برات) وفرم غیرمحلول که کلسیم بورات است که بیشتر در خاکهای اسیدی وبرای مدت طولانی استفاده می شود(29).
شیشه های بور وسیلیکاتها که از چندین سال پیش دریافته اند که نمکهای بور وسایر عناصر ناچیز را می توان باشیشه همجوش به خاکها داد تاباحل شدن تدریجی شیشه نمک آزاد شود این مواد همجوش نام دارند وبا موفقیت برای دوام بخشیدن به قابلیت جذب نمکهای عناصر کم مصرف بسیار حل پذیر و بسیار واکنش پذیر بکار می رود که شیشه بروسیلیکت نمونه ای از این مواد هستند ومقدار بور در همجوشها متفاوت وبین 3 تا 6 درصد است. هرچه این مواد درشت تر باشد کارایی کمتری دارند.
در شکل زیر اثر بوراکس را اندازه ذرات برجذب بور درگیاه یونجه مشخص شده است:
نمودار (1-3): اثر بوراکس و در اندازه مختلف ذرات یک شیشه بور برجذب بور به وسیله یونجه. (3)
بور در کود مایع بور یک اسید (H3Bo3) ویک بورات تجاری حل پذیر به نام سولوبور را می توان در آب حل کرده و مستقیماً به برگ گیاهان اسپری نمود(1).
در جدول 2-3فهرستی از کودهای رایج بور عنوان شده است(3)
جدول (2-3):کودهای رایج بور
درصد بور
منبع
11
بوراکس
18
سدیم نپتابرات
20
سولوبور
17
بوریک اسید
10
کولمایت
6-2
همجوشهای بور
5-3-اثرات متقابل بور درسایر عناصرغذایی
میزان بور در گیاه در شرایط سمیت ویا کمبود در میزان جذب سایر عناصر غذایی تاثیر می گذارد.در مرکبات موقعی که مقدار بور کم است فسفر درغلظتهای بیش از محصول تجمع می یابد. و درگیاهان دچار کمبود نسبت فسفر معدنی به فسفر کل درساقه ها وبرگها بیشتر می شود.
باافزایش مصرف فسفر جذب بور 40 درصدکاهش می یابد. تاثیر بازهای خاک روی جذب بور نیز شناخته شده است در آزمایشهایی درمورد روابط پتاسیم-بوروکلسیم-بوردر گیاهان انجام شده ومشاهده شده است که هم کلسیم وهم پتاسیم به طور مشخصی جذب بور را تحت تاثیر قرار می دهد آنها گیاهان را در محیط کشت شنی با پنج سطح پتاسیم (10و 50 و 89 و 250 و 500 ppm) و چهارسطح بور 001/0-1/0- 5/0-5ppm رشد داده ودر کرتهایی که حاوی 001/0پی پی ام بور و500پی پی ام پتاسیم بوده تنها سه روز بعد از شروع آزمایش علائم کمبود را نشان داده وعلائم مسمومیت در سطح 5 پی پی ام بور ظاهر شد وشدت آن با افزایش مقدار پتاسیم تشدید شده است. در مورد کلسیم مسئله کمبود بور شبیه پتاسیم بوده ولی در مورد سمیت نقش کلسیم عکس پتاسیم می باشد.
مصرف نمکهای کلسیم دار در خاک تجمع بور وعلائم سمیت آن در برگها کاهش میدهد. همچنین رابطه مشخصی بین منیزیم یا نسبت آن با بور تشخیص داده شده که مقادیر بالای این نسبت سبب بروز علائم سمیت می شود.(18)
در سال 1956 مشخص شده که هنگامی که کمبود بور وجود داشته باشد مقدار منگنز افزایش می یابد واین امر به خاطر رابطه آنتاگونسیمی بین این دو عنصر می باشد.(7)
فصل چهارم
سمیت بور: با وجود آنکه ممکن است در برخی خاکها کمبود بور را داشته باشیم ولی خاکهایی که غنی از بور هستند از اهمیت بیشتری برخوردار هستند زیرا باعث سمیت بور در زمین وکاهش محصول می شود(6).
معمولاً بیشترین غلظت در خاکهایی که در آنها آب بخار شده ورسوبات دریایی در آنها ته نشین شده اتفاق می افتد. غلظتهای سمی بور غالباً در خاکهایی که در آنها رسوبات عظیم بوراکس یا سایر کانیهای بور موجود باشد مشاهده می شود، همچنین در خاکهای بدست آمده از رسوبات جوان زمین شناسی وخاکهای مناطق خشک هم مقادیر زیادی بور مشاهده می شود(7).
1-4-منابع افزایش بور در خاک:
علاوه بر این منابع مختلف دیگری نیز ممکن است سبب افزایش بور و سمیت شود که می توان به موارد زیر اشاره نمود(33).
1-آب آبیاری
2-فاضلابها
3-باقیمانده معادن
4-خاکسترهای متحرک
5-مواد شیمیایی
1-1-4-آبهای آبیاری:
آبهای آبیاری در بسیاری از مناطق جهان دارای بور محلول بوده وممکن است موجب تجمع زیاد بور در خاک شود در بسیاری از مناطق پنجاب وایالتهای دیگر آن آبهای آبیاری دارای کیفیت مناسب با مقدار کافی بور هستند که استفاده متوالی آنها ممکن است موجب تجمع بور در خاک شود ولی گاهی استفاده از مقادیر زیادی مواد حاوی بور در سالهای متوالی موجب ایجاد سمیت بور در خاک می شود(17).
Phankhar در سال 1915 این مسئله که آب آبیاری یکی از منابع عمده افزایش بور است را مطرح کرد.
پتانسیل سمیت بور در آب آبیاری بسیاری از ویژگیهای فیزیکی وشیمیایی خاک را تحت تاثیرقرار می دهد(33).
درمنابع دیگری میزان قابل قبول بور برای آب آبیاری را برای گیاهان حساس 3/0پی پی ام برای گیاهان نیمه مقاوم 2/1 پی پی ام وبرای گیاهان مقاوم 2 پی پی ا م عنوان شده است.(7)
در یک آزمایشی که در کشور چین صورت گرفته 100 سی سی آب سنگین که دارای غلظت 5 میلی گرم برلیتر بور می باشد را برا ی آبیاری گیاه آلفا آلفا استفاده کرده وبعد از طی دوره رویشی گیاه ودر پایان مرحله برداشت غلظت بور درهر کیلوگرم وزن خشک گیاه 200 میلی گرم بر کیلوگرم بود که نشان میداد این گیاه میزان بور را از آب آبیاری جذب می کند(33).
2-1-4-فاضلابها:
فاضلابها چه فاضلابهای شهری وفاضلابهای صنعتی از منابع عمده سمیت بور در خاک وگیاه می باشد ومواد حاوی بور از این طریق وارد آب رودخانه ها شده و سپس وارد زمین کشاورزی گشته وباعث ایجاد سمیت در این خاکها می شود.
اگر سمیت بور در گیاه ناشی از فاضلابها باشد باید استفاده از آن را متوقف نمود اینها علاوه برمقادیر زیادی B سایر عناصر سنگین وسمی را نیز به همراه دارند وباعث آلودگی محیط زیست می شوند(17).
3-1-4-باقیمانده معادن:
در معادن اغلب ضایعات مواد کربنات می توانند به عنوان یکی از منابع مهم بور در خاک باشند سنگهای کربناتی وذغال سنگ که همراه با مواد آلی هستند اغلب حاوی مقادیر زیادی بور هستند که اکسیداسیون این مواد وقتی اتفاق می افتد باعث می شود مقادیرقابل توجهی از بور آلفا در آب حل شود. غلظت کل بور در این ترکیبات پذیری حدود 96 میلی گرم بر کیلوگرم می باشد که وقتی وارد خاک می شود مقادیری که در آب قابل حل می باشد 26 میلی گرم برلیتر است. که با توجه به اینکه، کلسیم برمحلول در آب گرم باید 8 میلی گرم برکیلوگرم باشد که اگر از 5 میلی گرم برکیلوگرم بیشتر شود سمیت بور را به همراه خواهد داشت(33)
4-1-4-خاکسترهای متحرک:
این خاکسترها که عموماً از ضایعات کارخانجات برق تولید می شود تاحدی باعث بهبود خصوصیت فیزیکی وشیمیایی خاک می گردد. همچنین می تواند روی پتانسیل سمیت گیاه نیز اثر بگذارد که در سال 1993 توسط کارسون26 مطرح شد(37).
باقیمانده سوختهای فسیلی بر روی زمین می توانند غلظت بور را افزایش دهند مخصوصاً اگر قابل حل باشد وباعث افزایش PH خاک در حدود 10 -5 درصد می شود.
ممکن است مقادیر زیادی از بور موجود در این خاکسترها مورد استفاده گیاه قرار بگیرد مخصوصاً اگر در زمین سبزیجات کاشته شود یا اگر درختان میوه وجود داشته باشد.
بیمنر در سال 1982 گزارش داد که میزان بور در یک خاکی که تحت تاثیر این خاکسترها قرار گرفته بیش از 700میلی گرم برکیلوگرم می باشد.
فرم بور موجود در این خاکسترها بیشتر به صورت بورات محلول وتاحدی به صورت بروسیلیکات می باشد در سال 1980 مشخص شد که شرایط قلیایی باعث می شود حلالیت بور کاهش یابد.
اسید بوریک وکانی بورات در ترکیبات مثل شیشه، چینی، چرم، فرش وفیلم عکاسی نیز وجود دارد که وقتی این مواد در محیط تجزیه شوند مقدار بور در آنها وارد خاک می شود.
اثرات سمی بور گاهی به خاطر مصرف زیاد کودها دارای بور و درخاکهایی غنی از بور مانند رسوبات دریایی نیز بروز می کند(35).
5-1-4-مواد شیمیایی:
اینها هم جزء منابع عمده سمیت بور هستند بسیاری از موادشیمیایی ساخته دست بشر می توانند بور را به نحوی وارد زمین کرده وباعث افزایش غلظت بوردرخاک شود در بسیاری از سموم، آفت کشهاوحتی کودهای کشاورزی نیز ممکن است مقادیر ناچیزی بور وجود داشته باشدکه در اثراستفاده پی درپی از این مواد بور از این ترکیبات جدا شده و وارد خاک شده وسمیت بور را در طی گذشت زمان به همراه دارد.
سمیت عنصر بور بیشتر در نواحی خشک ونیمه خشک که مقدار بور آنها خیلی زیاد است مربوط می شود. مشاهداتی که در سازمان ترویج کشاورزی دانشگاه کالیفرنیا انجام گرفت آنها متوجه شدند که وجود این عنصر به میزان یک پی پی ام در آب سبب آسیب به گیاهان حساس می شود ده پی پی ام نیز ممکن است حتی گیاهان مقاوم نیز آسیب ببیند.
طبق بررسی های رایز وهمکاران در سال 1973 هرگاه درخاک میزان بور قابل حل در آب گرم بیش از 5 پی پی ام باشد احتمال بروز مسمومیت ناشی از بور وجود دارد ودر صورتی که مقدار آن کمتر از یک پی پی ام باشد معمولاً برای رشد مطلوب گیاه مناسب نیست.(3)
2-4-عوامل موثر بر سمیت بور:
یکی از مسائل بسیار مهمی که باید در مورد سمیت بور در نظر گرفته شود متحرک بودن وغیرمتحرک بودن بور در ارقام و گونه های گیاهی می باشد(31 ).
در حال حاضر شناخته شده که بور می تواند در گونه هایی که پلی اول تولید می کنند یا عمل فتوسنتزویا مقابولسیم را انجام دهنده به صورت متحرک باشد در این گونه ها کمپلکس پلی اول-بور-پلی اول در بافتهای فتوسنتزی انجام می شود، تشکیل می گردد وحمل ونقل وجابجایی وفعالیت آن در مناطقی که مریستمها تولید می شود دیده می شود، و در گونه هایی که هیچ پلی اولی تولید نمی شود بور درآنها به صورت غیر موبایل است در گونه هایی که به ا ین صورت می باشد. حرکت ونقل وانتقال صورت گرفته وبور در داخل برگها وساقه نگهداری می شود وباعث می شود که بیشترین تجمع بور در برگها باشد.(32)
شیب غلظتی در این گونه به این صورت است که:
غلظت بور در برگیچه ها ورگبرگها بیشتر از قسمت میانی پهنک برگ و بیشتر از حاشیه ولبه های قسمتهای تیز وبالای آن می باشد.
در گونه های که بور غیرمتحرک است بیشترین تجمع بور درقسمت های بالایی ودر حاشیه برگ های پیروکامل شده می باشد.
مشخص شده که درگونه هایی مقدار غلظت بور خیلی کمتر از حد متعادل باشد تفاوت بسیارکمی بین تجمع بور درسرتاسر برگ دیده می شود(31).
در بافتهای که سمیت بور مشاهده می شود می توانیم آنرا به 2 قسمت برگهای جوان وپیر تقسیم کنیم و در حد وسط بین این دو چیزی وجود ندارد.
تفاوت بین مقدار بور اشباع پیدا کرده در گونه های مختلف باغلظت بور رابطه دارد به طوریکه در بسیاری از گونه هایی که به سمیت بور واکنش نشان می دهند مقدار بور در برگها در حد پایینی قرار گرفته ودرمقابل هم گونه هایی وجود دارند که نسبت به مقدار بسیار بالایی از بور در برگها واکنش نشان می دهد.(32 )
درنمونه های بادام،هلوو آلو پیشنهاد شده که در این گونه ها تشخیص بور نمی تواند به وسیله جابجایی تعیین شوند و مشخص شده که در این گونه ها بور موبایل است. در درخت سیب مشخص شده که تشخیص بور منحصراً به وسیله نقل وانتقال وجابجایی آن تعیین می شود وبور در آنها موبایل است(31 ).
تفاوت بین خصوصیت متحرک بودن وغیرمتحرک بودن بور را می توان به وسیله تشخیص نوع بور در ارگانهای مختلفی از گیاهان وگونه های گیاهی مشخص کرد.
به عنوان مثال در شرایط مزرعه ودر شرایط یک سان درخت پسته وگردو هردو بیشترین غلظت بور در برگهای کامل شده وکمترین غلظت بور در میوه ها ودانه ها است در حالی که در درخت سیب وبادام بیشترین مقدار بور موجود در میوه ها وکمترین مقدار بور در برگها می باشد.(32)
در گونه هاییکه الکل- قند در آنها تولید می شوند بور در مناطق مریستمی ویا میوه ها تجمع پیدا خواهدکرد.
با تشکیل این کمپلکس الکل -بور-الکل باعث می شود بور که از ریشه ها جذب می شود با این ترکیب حرکت کنند وبه مناطق مریستمی ومناطق فتوسنتزکننده حرکت کرده و در آنها این ترکیب مهم تشکیل می شود سپس این ترکیب به سوی میوه ها ودانه ها حرکت می کند ودر آن محل تجمع پیدا می کنند.
ولی اساس بیوشیمیایی مربوطه به تحرک بور وتشکیل این کمپلکسها هنوز به طور کامل در گونه های گیاهی مشخص نشده است وباعث شده که محدودیتی در پیش بینی نوع بور وعلائم مسمومیت آن در گونه های گیاهی مختلف به وجود می آید. زیرا اولاً این که علائم از مسمومیت بور فرمهای نامناسبی هستند که اتفاق می افتند درگونه های گیاهی که الکل های قندی در آنها وجود دارد واغلب نوع گونه های گیاهی آن ناشناخته است ودوم اینکه گیاهان نسبت به سمیت بور حساسیت های بسیار مختلفی وبسیار زیادی را ازخود نشان می دهند که تعیین تمام این حساسیت ها کاری بس دشوار است.
نمونه هایی که بیشتر دیده می شود اجتماع بور درگونه های مربوطه می شود که غلظت زیادی از بور در برگهای پیر آنها پیدا می شود که این مسئله به طور تصاعدی افزایش ودر برگهای جوان ومیوه ها ودانه ها وغلظت بور کاهش می یابد.(32).
مشخص شده که بور عنصری است که محدودیت تحرک دارند وبنابراین در نوک برگها ولبه های آنها بور تجمع پیدا می کند.
آتون27 در سال 1941 گزارش داد که علائم برگی سمیت بور ویژگیهای آن در بسیاری از گونه های گیاهی به ویژه در درختان هسته دار مشاهده می شود.( 33).
به منظورتقویت این مشاهدات تشخیص داده شده درگونه های مثل Malus وpyrus تجمع زیادی از بور دربرگهای آنها وجود دارد که سالها بعد یعنی در سال 1995 و1994 دانشمندان دیگر نیز همین نتایج را اثبات کرده اند.
بنابراین معمولاً علائم سمیت بور نتیجه فعالیت زیاد بور در این گونه ها است که اتفاق می افتد ودر نتیجه نقل وانتقالی از بور شکل می گیرد مثلاً در نمونه ای که الکل قندی وجوددارد زمانی که الکل قندی همچون سوربیتول وجود داشته باشد باعث می شود که بور دراین ماده محصور شود مخصوصاً در مناطق مریستمی و باعث شده که بور امکان جابجایی آن وجود داشته باشد.
اکنون می توان پیش بینی کرد که الکلهای قندی باعث تشکیل کمپلکس با بور شده وباعث نقل وانتقال سریع وفعالیت زیاد بور در این گونه های گیاهی می شود(31).
در 24 نوع گونه گیاهان تزئینی مشخص شده که بور در آنها متحرک است واینها قادر هستند که پلی اول در اندامهای خود تولید کنند.
غلظت بور در برگها ودر سنین مختلف نیز می تواند به خاطر فعالیت بور متفاوت باشد بیشترین غلظت بور در برگهای پیروکامل است وکمترین مقدار در برگهای جوان وهمه نشان دهنده این مطلب است که بوردر این گونه غیرموبایل است مثل گونه های سیب زمینی،هلو،توت فرنگی،گردو وگونه هایی که غلظت بور در برگهای جوان زیاد باشد بور به صورت موبایل است که همراه با آب از برگهای پیرجابجا می شود(32).
تفاوت قسمتهای جمع شده از بور در بافتها در آنجایی که علائم سمیت بور بروز خواهد کرد مشخص خواهد شد(33).
3-4-علائم سمیت بور در گونه های گیاهی
الف-گونه های که بور درآنها متحرک است.
ب-گونه های که بور در آنها غیر متحرک است.
در گونه های که بور موبایل است علائم سمیت با گونه های که غیرموبایل می باشد متفاوت است. در گونه هایی که دارای بور متحرک می باشند علائم شخصه سمیت به صورت زیر است.
1-سیاه شدن ساقه های جوان گیاه
2-افزایش ترشحات گیاهی
3-زاویه بین ساقه وبرگ قهوه ای رنگ می شود.
4-چوب پنبه ای شدن ساقه ها
5-مرگ گیاه
در گونه های که دارای بور غیر متحرک هستند از آنجایی که بیشترین تجمع بور در حاشیه ونوک برگهای پیرو کامل شده است علائم سمیت به صورت سوختگی لبه ها وبالای نوک برگی می باشد(32 ).
در قسمتهای مثل MolusوPyrus واکنش آنها در مقابل سمیت بور به وسیله تغییر شکل در برگهای جوان و تغییر در ساقه ها می باشد وعلائمی از سوختگی در بالای آن مشاهده می شود.
2نوع از علائم سمیت بور در غلظتهای متفاوت از بور موبایل مشخص شده ولی در مورد گونه هایی که بور غیر موبایل است محدودیتی وجود ندارد. عموماً برای بسیاری از گونه های گیاهی بور غیر موبایل است(31).
تفاوتهای مربوط به متحرک بودن بور نشان می دهد که این مسله تاثیر بسیار عمیقی روی تشخیص وضعیت بور درگیاه گذاشته وتکنیکهای آزمایشی وعلائم نشان می دهد که در بیشتر گیاهان بور غیر موبایل است(32)
در نمونه هایی که به بافتهای گیاهی مربوط می شود تعیین حد تعادل بور به متحرک بودن بور درگیاه و بافت آن بستگی داد.
برای تشخیص کمبود بور نسبت به حد متعادل آن نیز می توان از مسئله متحرک بودن یا غیرمتحرک بودن بور استفاده نمود.(31 ).
در سال 1960 اورتیل پیشنهاد داد که علائم سمیتی بور مربوط است به اشباع بور در گیاه وعلائم سمیت بور که در برگهای پیروآن هم بیشتر در حاشیه برگها وجود دارد.
نتایج او نشان می دهد که حضور یا وجودسمیت وعلائم آن باغلظت بور همبستگی زیادی داشته که البته فاکتور نوع اندام گیاهی نیز در آن موثربوده ولی نتایج در حال حاضر نشان می دهد که سمیت بور ممکن است هم دربرگهای جوان وهم در برگهای پیر اتفاق بیفتد به نوع گونه گیاهی بستگی دارد و از این جهت با نظریه اورتیل مغایرت دارد برطبق نظریه اورتیل اختلاف مقاومت برگهای پیروجوان نسبت به افزایش غلظت بور که در نتیجه استفاده از غلظتهای مشابهی ممکن است به وجود آید. نمی تواند به طور واضحی نشان دهد. حضورعلائم سمیت بور در گونه های گیاهی مربوط به خصوصیت های بور در گیاه می شود در گونه های که واکنش آنها از نسبت به این مسئله به صورت سوختگی لبه ها وقسمتهای بالای برگ باشد نشان دهنده غیرموبایل بودن بور بوده ودر صورتی که به صورت سوختگی ساقه وقسمتهای جوان باشد بور در این گونه موبایل تشخیص داده می شود.
اثرهای سمی بور دربیشتر گونه ها سبب زردشدن نوک برگ می شود وبه تدریج سوختگی پدید می آید این سوختگی ابتدا در نوک وحاشیه برگها شروع می شود وبلاخره بین رگبرگهای جانبی پخش می شود وبه طرف رگبرگهای اصلی پیش می رود برگها ظاهر سوخته پیدا می کنند وپیش از موقعی که می ریزند(32)
گیاهان در برابر مقادیر سمی بور مانند بعضی از عناصرکم مصرف دیگر مقاومت کمی دارند برگهای مسن درگیاهان مسموم دارای حاشیه ای با نقاط قهوه ای مایل به زرد هستند ودر شرایط مسمومیت شدید نقاط قهوه ای در تمام سطح برگ پراکنده می شود.علائم سمیت بور به طور شخصی روی برگهای مسن دیده می شود در مرکبات علائم سمیت بور شامل زردشدن حاشیه برگ وفاصله بین رگبرگهای در برگاهی مسن است وهمچنین خشک شدن سرشاخه ها وحاشیه برگها نیزمشاهده می شود برگها وساقه های جوان ممکن است تا چندین ماه علایم مسمومیت را نشان ندهند وبعد این علائم در آنها ظاهر می شود البته بیشتر برگهای مسموم در طی زمستان وماههای اول بهار می ریزند.(27)
بنابر مطالعات اسمیت28 در سال 1956 علائم مسمومیت متوسط بور ظهور نقاط زرد رنگ روی برگ وزرد شدن نوک برگها ویا نقاط رنگارنگ روی برگ است ودر شرایط مسمومیت شدید ممکن است ریز ش برگها همراه با کاهش میوه باشد.
براساس وطالعات ویلکوکس29 در سال 1960 میوه های دانه دار وهسته دار علائم مشخصه مسمومیت بور در برگها را نشان نمی دهند وهیچکدام از آنها مانند گیاهان دیگر بور را در برگهای خود جمع نمی کنند وعلائم سمیت عمدتاً با صمغی شدن و خشک شدن شاخه ها همراه است وبرطبق نتایج بدست آمده علائم مسمومیت بور در درختان میوه هسته دار تفاوت آشکاری باهم دارند.(7)
در زردآلو کوتاه شدن فاصله میان دو گره سبب تورم گره ها شده وترشح صمغ افزایش می یابد سپس پوست درخت ترک خورده واز آن جدا می شود میوه روی درخت کم بوده واغلب نارس باقی می ماند.
در درخت گیلاس خشک شدن شاخه های انتهایی با ترشح صمغ همراه ا ست باز شدن جوانه هایگل کند شده ومیوه تشکیل نمی شود.(6 ).
براساس مطالعات سیبز30 وهمکاران در سال 1955 علائم سمیت درهلو شامل پژمردگی وخشک شدن جوانه ها وشانه ها در اواسط یا اواخر فصل است. درمحل جوانه ها وشاخه ها مناطق فاسد شده ای توام با ترشح صمغ به خصوص درمحل انشعابات دیده می شود وپوست درخت زبرشده وعدسکهای آن زیاد می شود و رشد جوانه های جانبی سریع شده وگیاه به صورت انبوه در می آید زود می رسد ولی بی مزه می شود.
در تاکستانهای کالیفرنیا مسمومیت بور بسیار شایع است وعلائم مسمومیت کندی رشد، چین وچروک دار وفنجانی شدن برگ است وهمچنین درحاشیه برگ ها نقاط پراکنده قهوه ای وسیاه نکروزه ظاهر می شود(7).
در پاپایا علائم مسمومیت زردشدن نوک برگهای مسن وپیچیده شدن حاشیه برگهابه سمت بالا وزردی و نکروزه حاشیه وفاصله بین رگبرگها است چنین برگهایی در نهایت خشک شده ومی ریزند ودر نهایت تمام گیاه مورد نظر خشک می شود.(4)
در گیاه کدو سمیت بور برروی شرایط کلروفیل سازی گیاه تاثیر گذاشته وباعث کاهش رشد می شود همچنین سطح برگ کاهش یافته که خود منجر می شود که تثبیت co2 در گیاه کم شود واینها همه قبل از این اتفاق می افتد که علائم سمیت بروز کند(27).
در گیاه لوبیا سمیت بور باعث می شود در متابولسیم اوره در برگ اختلال ایجاد کندوباعث ایجاد بر آمدگیهایی در روی گیاه لوبیا شود(7 ).
4-4-مقاومت گیاهان نسبت به سمیت بور
گیاهان نسبت به سمیت بور مقاومتهای مختلفی از خودنشان می دهد در آزمایشهای مختلفی که انجام شد مشخص شده که برخی از گونه وقتی بعد از گذشت 5 ماه ود رمقادیر بسیار بالایی از بور در حدود 25 پی پی ا م هم می توانند به رشد خود ادامه دهند اینها گیاهانی هستند که مقاومت زیادی نسبت به سمیت بور دارد درخاکی که برای سایر گونه های گیاهی این مقدار در حد سمیت می باشد.
گونه های همچون Galium Odoratum اینها نسبت به سمیت بور بسیار حساس هستند وبعد از 1 ماه علائم سمیت را به خوبی نشان می دهند حتی در غلظتهای حدود 5پی پی ام نیز ممکن است این علائم بروز کند.
جدول زیرگیاهان مختلف را برحسب حساسیت درمقابل زیادی بور طبقه بندی می کند.
اگر میزان بور در عصاره اشباع خاک 7/0پی پی ام باشد حتی گیاهان حساس نیز صدمه نمی بینند از 7/0 تا 5/1 برخی گیاهان به خوبی این مقدار را تحمل می کنند وبرخی از گیاهان حساس کمی صدمه می بینند واز 5/1 پی پی ا م بیشتربرای اغلب گیاهان سمی خواهد بود(6).
جدول (3-4):مقاومت نسبی محصولات زراعی در مقابل بور(2)
گیاهان حساس
نیمه مقاوم
مقاوم
گردو
آفتابگردان
گز
نارون
سیب زمینی
مارچوبه
درختان میوه
پنبه
نخل خرما
میوه های دانه ریز
گوجه فرنگی
چغندرقند
مرکبات
نخودفرنگی
چغندر لبویی
زیتون
یونجه
جو
کلم
گندم
کاهو
درت
هویج
5-4-سمیت بور در دو نمونه گیاهی
1-5-4-سمیت بور در آفتابگردان
به منظور بررسی سیمت بور در گونه هایی گیاهی آزمایشی صورت گرفت واز گونه گیاهی آفتابگردان استفاده شد براساس مدارک بدست آمده این گیاه جزء گیاهان نیمه مقاوم وتا مقاوم قرار گرفته است.
در این آزمایش 2 محلول آزمایشی را در نظر گرفته اند ودر یک نمونه مقدارزیادی از بور را به نمونه محلول اضافه کرده اند وسمیت وعلائم ومقدار بور را در هردو نمونه اندازه گرفته اند وحد سمیت بور ومقدار قابل قبول آن را برای این گیاه تعیین نمودند.
مشخص شده که در پهنک برگ غلظت بور بعد از 65 روز افزایش می یابد وزمانی که حداکثر آن به 1870 میلی گرم برکیلوگرم دروزن خشک گیاه می رسد. زمانی که وزن خشک گیاه 5برابر می شود مقدار بور در پهنک برگ به حدود 290-22 میلی گرم برکیلوگرم می رسد غلظت بحرانی برای سمیت بور در 90 درصد حداکثر محصول مشخص می شود که مقدار آن 130 میلی گرم برکیلوگرم در پهنک برگ است وزمانی که غلظت بور به 1870 میلی گرم برسد 25 درصد محصول از بین رفته است. نتایج نشان داده است که بازه ومحدوده کلی بین سمیت بور ومقدار قابل استفاده آن برای این گیاه وجود دارد ومشخص شده که این گل تحمل بسیار زیادی نسبت به مقدار زیادی بور در محیط ریشه از خود نشان می دهد(31).
2-5-4-سمیت بور در خزه Spivodella Polyrihizioi
خزه در بسیاری از کشورها همچون شمال آمریکا، آمریکای مرکزی،اروپا وآفریقا، شمال استرالیا وآسیا مشاهده می شود اینها گیاهانی هستند که می توانند در داخل آب فاضلاب حیات داشته باشد. هدف اصلی از خزه ها در فاضلابها وزمینهای مرطوب به منظور قابل حل نمودن مواد غذایی وتعیین میزان آلودگی فاضلابها می باشد. مطالعات روی خزه ها، که در داخل سیستم فاضلابها وجود دارد همچنین برای مردابها وبرای رقیق کردن فاضلابهای خانگی وتاثیر که بر روی ماهیها می گذارند نیز استفاده می شود.
اینها در سطح آب قرار گرفته اند وریشه ها را به داخل ستونی آب می فرستند از مواد غذایی داخل فاضلابها استفاده می کنند.
در بسیاری از این مطالعات مشخص شد که بور درداخل این فاضلابها وجود دارد که گیاه خزه قادر است مقدار قابل توجهی از این عنصر را در داخل فاضلابها خارج و در داخل خود ذخیره نماید وبرای پاکسازی بخشهای آلوده به کاربرده می شود. از آنجایی که مقاومت گیاه نسبت به بور متغیر است آبی که در حدسمیت برای گیاهان حساس قرار دارد می تواند برای گیاهان مقاوم استفاده شود بعضی از گیاهان ممکن است درغلظتهای کم بدون کاهش عملکرد علائم آسیب را در برگها از خود نشان دهند.
گیاهان از نظر مقاومت در برابر بور به شش گروه تقسیم می شوند که دانه آنها از خیلی حساس تاخیلی مقاوم تغییر می کند درجه مقاومت برهمانند مقاومت در برابر شوری با عواملی از قبیل: اقلیم، شرایط خاک، ارقام گیاه تغییر می کند وبه همین علت معمولاً به جای یک غلظت معینی دانه ای از غلظت مشخص می شود.
در مورد درجه مقاومت گیاهان زینتی نسبت بور از آنجایی که اهمیت ظاهری این گونه گیاهان اغلب بیشتر از سرعت رشد آنها می باشد هنگام تعیین حداکثر مقادیر مجاز برهم نشانه های آسیب برگی وهم کاهش محصول با هم در نظر گرفته می شود. به طوری که علائم ظاهری به صورت کلروز را نقاطی که بافت آنها مرده است در برگ دیده می شود(34).
6-4-مقدار ومحدوده سمیت بور درگیاهان مختلف
برگ گیاهان زراعی معمولاً حاوی 40 تا 100 میلی گرم بور در هر گرم وزن خشک می باشند ولی هنگامی که مقدار برخاک به محدوده سمیت نزدیک شود اغلب این مقدار 250 میلی گرم در کیلوگرم وزن خشک گیاه هم تجاوز می کند ودر شرایط فوق العاده شدید سمیت غلظت در برگ ممکن است 1000-700 میلی گرم درکیلوگرم هم برسد.
در گونه هایی که علائم سمیت دیده می شود مقدار بور در محدوده 400-100 گرم وزن خشک گیاه است وبعد از کشت 3تا4 ماه مقدار آن به 5/0 پی پی ام می رسد.
در گونه های ممکن است مقداربور در برگها ودر بافتها درحد نرمالی حدود100-40 میلی گرم درکیلوگرم وزن خشک می باشد وزمانی که این مقدار به 1000-700 برسد به حد سمیت رسیده است.
در بررسی این محدوده 130-10 میلی گرم در کیلوگرم عنوان شده که شاید علت آن شیب غلظتی بور در برگها از نوک برگها تاحاشیه برگها باشد.
در سه گیاه مختلف مقدار بور را در حد سمیت به صورت زیر است(23)
1-آلفا آلفا حد سمیت مشخص شده
2-ذرت بیشتر از 55پی پی ام
3-لوبیا بیشتر از 80 پی پی ام
7-4-روشهای اصلاح سمیت ناشی از بور
1-7-4-آبشویی
برای برطرف نمودن سمیت بور ابتدا باید عواملی که موجب ازدیاد بور درخاک شده اند را شناسایی نمود اگر بوراکس به خاک اضافه می شود باید مصرف آنرا متوقف نمودیا آب آبیاری نیز باید از نظر میزان برتجزیه شود(7 ).
وقتی مقدار بوری که از طریق آب آبیاری به خاک اضافه می شود بیشتراز مقداری که مورد نیاز گیاه باشد باید مقادیر زیادی آن از منطقه ریشه گیاه آبشویی شود. خاکهایی که دارای مقادیر زیادی بور هستند قبل از اینکه برای یک استفاده موفق به کاربرده شوند باید غلظت بور در محلول آنها کاهش یابد زیر حد سمیت برای محصولات استراتیژیکی وگیاهان حساس برسد(33 ).
در سال 1993 jame به کارگیری آب بیشتری از آنچه گیاه لازم دارد باعث آبشویی می شود. مخصوصاً برای محصولات گیاهی عمل آبشویی باید به اندازه کافی صورت بگیرد تا افزایش بور به مقدار پایینی برسد به حدی که برای گیاه ضروری باشد مخصوصاً در خاکهای اسیدی Sandy مقدار آب لازم برای آبشویی بور به عمق خاک بستگی دارد. اگر آبشویی به میزان کافی صورت نگیرد غلظت بور درمنطقه سطحی خاک کم ولی در اعماق در منطقه ریشه تجمع می یابد باعث افزایش غلظت بور می شود.
در خاکهایی مناطق خشک غلظت بور خیلی زیاد به ویژگیهای فیزیکی وشیمیایی خاک بستگی دارد وکاربرد بیش از حد آب برای آبشویی درزیر شرایط مزرعه یک روش قدیمی است که برای اصلاح خاکهایی که دارای مقادیر زیادی بور است پیشنهاد شده است(26 ).
مطالعات همچنین نشان داده که کیفیت خود آب آبشویی نیز در سمیت بور تاثیر زیادی می گذارند وهمچنین آبهای دریاچه ها که برای حرکت بور از منطقه ریشه مورد استفاده قرار می گیرد باید از لحاظ مقدار استاندارد مورد آزمایش قرار بگیرد.
مقدار قابل قبول بور برای آب آبیاری وآبشویی برای گیاه حساس 3/0پی پی ام برای نیمه حساس 2/1 پی پی ام ومقاوم 2 پی پی ام گزارش شده است(7).
مایوروایز31 در سال 1968 عنوان نموده که آبشویی به روش بارانی نیز به اندازه روش غرقابی مفید است آنها مشاهده کردند که بامصرف 5/63 سانتی متر آب در یک تاکستان در 22/1 متری عمق نفوذ وریشه با روشهای غرقاب وبارانی به ترتیب 61 درصد و 52 درصد شسته شده است.(26)
2-7-4-مدیریت خاک:
اساساً آبیاری باعث آبشویی خاک می شود واز این روش جهت اصلاح خاک استفاده می شود جذب بور به وسیله خاکها به PH خاک بستگی دارد در بسیاری از خاکها افزایش PH باعث محدودیت جذب بور از محلول خاک برای یک مدت کوتاهی می شود در خاکهای سدیک خطر بور می تواند با افزایش گچ بهبود یابد یا می تواند نفوذ آب به خاک را بهبود بخشد یا متابورات سدیم را سریع تر به صورت محلول در آورد وحلالیت متابورات کلسیم را کاهش دهد(32 ).
مشخص شده که متابورات سدیم خیلی سریع تر به صورت محلول در می آید وحلالیت متابورات کلسیم درخاک کاهش می یابد که مقدار متابرات کلسیم خود نیز باعث کاهش مقدار بور قابل استفاده برای گیاه مخصوصاً در خاکهای اسید می شود(18).
پرادر32 عنوان کرده که ممکن است اسید سولفوریک نیز بتواند روی اصلاح خاکها وهمچنین مقداربور خاک تاثیر بگذارد هر چند که با این کار PH کاهش یافته وغلظت بور درمحلول خاک زیاد می شود.
مشخص شده که مواد کربناتی که حاوی مقادیر بور هستند در انتقال بور به بالایا پایین خاک محدودیت ایجاد می کنند ولازم است به نحوی این مواد از خاک برداشته شود البته این عمل به عمق آب میزان مواد آلی، خاکها، میزان آب زیرزمینی ،توپوگرافی و ویژگیهای فیزیکی وشیمیایی خاکها بستگی دارد.
کاربرد روی درخاکها ویا برگ پاشی ان نیز می تواند در کم کردن سمیت بور درگیاه تاثیر بگذارد. گراهام در سال 1986 نشان داد که در شرایط کنترل شده در گیاه پرتغال در شرایط که کمبود روی وجود داشته باشد سمیت بور بیشتر دیده می شود(33 ).
در یک نوع خاک که همراه با مواد آلی بوده مشخص شده که در گونه گیاهی در این خاک بور موبایل است ودر بسیاری از جستجوها در 60-50 سانتی متر از سطح خاک در بسیاری از مواد پوسیده مقدار بور یکسان بوده است و وجود گیاهان مقاوم در این مناطق که بتوانند مقدار زیادی بور در حدود مثلاً 400 میلی گرم برکیلوگرم بور را در 72 سانتی متر از سطح خاک برداشت کننده در کاهش سمیت بور موثر هستند.
در شرایطی که کمبود روی وجود داشته مشخص شده که افزایش بر می تواند در یک مجموعه ای از گیاهان سمیت بور توسعه می یابد وحتی درمقادیر متوسطی از بور وقتی که روی کافی در خاک داشته باشیم سمیت بور مشاهده نمی شود. خاکهایی بامقادیر کمی روی وجود دارد که به طور فراوان در خاکهای قلیایی وجود دارد وممکن است باعث شود در این مناطق سیمت بور مشاهده شود.(7)
در پرتغال می توان با مصرف ازت بیشتر میزان اضافی بور را کنترل نمود. معمولاً اگر مقدار ازت برگ بیش از 6/2 درصد باشد از کیفیت میوه ها کاسته می شود ولی اگر این مقدار ازت با مقدار بور بیشتر از 25 پی پی ام همراه باشد کیفیت سطح مطلوبی را دارا خواهد بود.(7)
کویروهمکاران در سال 1963 عنوان کرده اندکه اضافه کردن نیترات کلسیم به آب چاهی که دارای مقادیر زیادی بور است وبرای آبیاری میوه استفاده می شود. موجب کاهش شدید بروز علائم سمیت می گردد(6).
براساس نظرات چاپمن33 در سال 1967 اثرات مفید ازت به صورت غیرمستقیم است چون وقتی مقدار زیادی ازت به خاک داده می شود میزان کلسیم را در محلول خاک افزایش می دهد وکلسیم هم به نوبه خود جذب بور وسدیم را توسط ریشه ها کاهش میدهد در غلظتهای زیاد پتاسیم تجمع بور در گیاه افزایش می یابد وسیمت آن تشدید می شود. بنابراین اگر مقدار بور در محلول خاک زیاد باشد باید با احتیاط نسبت به مصرف پتاسیم اقدام کرد. ووقتی مقدار بور زیاد است می توان با مقدار آنرا با مصرف آهک کاهش داد(7 ).
3-7-4-ارقام مقاوم به سمیت بور:
فرم ژنیتیکی گیاه باغلظت زیاد بور رابطه زیاد دارد. که امروزه اطلاعات مهمی در مورد خصوصیات این گونه های مقاوم بدست آمده که این امکان را به مهندسین ژنتیکی می دهد که بتوانند پایه های مقاوم گونه های گیاهی را تشخیص داده وآنها را تکثیرکنند. با استفاده از این اطلاعات حتی توانسته اند محدوده بور را در آنها مشخص کرده وحتی آن مقداری که اساس وپایه رشدی گیاه وهمچنین محدود سمیت وایجاد علائم وکمبود را نیز برای گونه های گیاهی مشخص کنند.
مقاومت گیاه نسبت به سمیت بور درگیاهان و در قسمتهای مختلف آن مشاهده شده بلکه تنها در ارگانها وسلولهای برگی مشاهده شده است.
تفاوت بین ژنوتیپهای مختلف وفتوتیپهای آنها وحساسیت های مختلفی که به سمیت بور نشان داده اند در همه گیاهان مشاهده شده است. در ریشه گیاهان ژئوتیپ آنها تقسیم شده است به فرمهای حساس وغیرحساس به طوری که در شرایط وگلخانه باعث ایجاد ریشه های کوتاه وباعث کاهش ریشه های جانبی می شود ودر گونه های مقاوم که نسبت به بور زیاد مقاوم هستند تولید گره کاهش می یابد.(32)
4-7-4 رفع سمیت ناشی از بور در گیاهان باتری ایزوپروپانولامین:
همان طور که قبلا بیان شد مقدار کمی از بور برای رشد در حال گیاهان سبز ضروری است که مقداری بیش از آن نیز ممکن است سمیت را برای گیاه به همراه داشته باشد.
بوراکس که در داخل نمکهای محلول خاک مناطق خشک قرار دارد مقدار آن خیلی زیادتر از آن دست که گیاه بتواند رشد در حال داشته باشد. لازم به ذکر است که در برخی موارد آسیب های موجود در داخل گیاه ناشی از افزایش بور خاک نیست بلکه نتیجه انباشته شدن دور به خاطر آبیاری آبی که حاوی مقادیر زیادی بور است بوجود می آید. مقدار زیادی بور در آبهای سطحی و آبهای زیر زمینی در مناطق خشک حاوی مقادیر قابل توجهی بور هستند آبهای فاضلاب هم، زیادی دارای بور می باشد.
نکته ای که باید به آن توجه شود این است که لازم است مقدار بور در آنها کاهش یابد تا حالت سمیت به وجود نیاید در یک غلظت پایینی از بور مشخص شده که ساختمان بورات از نظر ترمودینامیکی در داخل آب و خاک ثابت است. فرم بورات گونه ای بسیار نادر است زیرا در شرایط اسیدی کم اسید بوریک محلول است و در PH حدود 8.2 بیشتر از 10% از اسید بوریک از محلول جدا می شود. بسیار از بورات در محلول خاک و آبهای آبیاری از داخل این محلول ها جدا نمی شوند مونومر ارتو اسید باعث می شود که حرکت بورات در داخل آب محدود شود و روشهای همچون رسوب و تبخیر باعث می شود سمیت بور را در آب آبیاری کاهش دهد.
تری ایزوپرویانولامین در داخل یک محلول آبدار در شرایط استریفیکاسیون به وسیله تشکیل پیوندهایی بین نیتروژن و اتم بور شکل می گیرد و زمانی که اکی والان از 34T.I.P.A وجود داشته باشد دو تادی استروایزوصرودو تادی استروایزومراز T.I.P.A تشکیل می شود و این دو فرایند استریفیکاسیون زمانی که اتفاق می افتد باعث می شود که گیاه در داخل محلول غذایی که دارای غلظت زیادی از T.I.P.A است رشد نرمالی را داشت باشد.
در این موارد هیچ علائمی از سمیت بور در گیاهان دیده نمی شود و این نتایج همه بیانگر این مطلب است که مولکول تری ایزوپروپولامین برای گیاه سمی نخواهد بود.
بنابر این زمانی که به داخل محلول غذایی استر اضافه می شود در داخل آب آبیاری که دارای غلظت زیادی از بوراست با تشکیل مولکول T.I.P.A هیچ علائمی از سمیت بور مشاهده نمی شود.
این مولکول تا اندازه ای گیاهان را از آسیب و اثرات مضر بور حفظ می کند و در مواردی که این ترکیب اضافه می شود تا اندازه ای قسمتی از محلول که ممکن است در اثر سمیت بور کاهش یابد جلوگیری شده و رشد گیاه به وسیله T.I.P.A تحریک می شود(24).
1 -H.egelon
2 – Warington
3 – Mahta
4 – Fleiming
5 – Berger
6 – Beloch
7 – Gereim
8 – Elvashide
9 -نقطه صفر الکتریکی
10 – Brad Ford
11 – Bold
12 – mangel
13 – karkaby
14 – Benson
15 – cage
2- rager
3- ceger
18 – Vaise
2- Beleni
20 – Arnofe
2 IAA اسید اندول استیک
1- IRA. 743
1- Esmit
2- Hunse
24 – Henander
2- Velimes
26 – Carsone
27 – Atone
28 – smite
2-Vilcocox
30 – Sebeze
31 – Mairovize
32 – Prather
33 – Chapman
34 -ایزومتر تری ایزوپرویانولامین
—————
————————————————————
—————
————————————————————
1
1