29 Sep पौधों में आवश्यक पोषक तत्वों के कार्य और कमी के लक्षण
पौधों को, अन्य सभी जीवित प्राणियों की तरह, अपनी वृद्धि और विकास के लिए भोजन की आवश्यकता होती है। पौधों को 17 आवश्यक तत्वों की आवश्यकता होती है। कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन वायुमंडल औरमृदाके जल से प्राप्त होते हैं। शेष 14 आवश्यक तत्व (नाइट्रोजन, फॉस्फोरस, पोटैशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम, सल्फर, लोहा, जस्ता, मैंगनीज, तांबा, बोरॉन, मोलिब्डेनम, क्लोरीन और निकल) या तो मृदा के खनिजों और मृदा के जैविक पदार्थों से या जैविक या अकार्बनिक उर्वरकों द्वारा प्रदान किए जाते हैं। प्रत्येक प्रकार का पौधा अद्वितीय होता है और उसमें पोषक तत्वों की एक इष्टतम सीमा के साथ-साथ एक न्यूनतम आवश्यकता स्तर भी होता है। इस न्यूनतम स्तर से नीचे, पौधों में पोषक तत्वों की कमी के लक्षण दिखाई देने लगते हैं। विषाक्तता के कारण अत्यधिक पोषक तत्व ग्रहण करना भी खराब वृद्धि का कारण बन सकता है। इसलिए, पोषक तत्वों का उचित मात्रा में उपयोग और उनका स्थान महत्वपूर्ण है। यहाँ हम पौधों में उनके कार्य, उनकी कमी के लक्षणों, और मृदा तथा पौधों में इन पोषक तत्वों की सामान्य सीमा का वर्णन करते हैं।
नाइट्रोजन:
कार्य
एन (N) अमीनो एसिड, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, आरएनए (RNA) और डीएनए (DNA), प्यूरीन, पाइरीमिडीन और क्षारकों का एक आवश्यक घटक है। चूँकि सभी पौधों के एंजाइम प्रोटीन से बने होते हैं, इसलिए पौधे में सभी एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं के लिए एन (N) की आवश्यकता होती है। एन (N) क्लोरोफिल अणु का एक प्रमुख हिस्सा है और इसलिए, प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक है। एन (N) कई विटामिनों का एक आवश्यक घटक है। एन (N) शुष्क पदार्थ की गुणवत्ता और मात्रा में सुधार करता है।
कमी केलक्षण
कोशिका विभाजन में कमी के कारण वृद्धि में ठहराव आ सकता है। पुराने पत्तों पर पहले हल्का हरा से हल्का पीला रंग (क्लोरोसिस) दिखाई देता है, जो आमतौर पर पत्तों की नोक से शुरू होता है। कमी की गंभीरता के आधार पर, क्लोरोसिस के कारण पुराने पत्तों का मरना और/या झड़ जाना हो सकता है। यह पुराने ऊतकों से नए ऊतकों में नाइट्रोजन (N) के स्थानांतरण के कारण होता है। नाइट्रोजन की कमी से बीजों और शाकीय भागों में प्रोटीन की मात्रा कम हो जाती है। गंभीर मामलों में, फूल खिलना बहुत कम हो जाता है।
फॉस्फोरस:
कार्य
प्रकाश संश्लेषण और श्वसन में, P (फॉस्फोरस) ADP और ATP के रूप में ऊर्जा भंडारण और स्थानांतरण में एक प्रमुख भूमिका निभाता है। P, RNA और DNA संरचनाओं का हिस्सा है, जो आनुवंशिक जानकारी के प्रमुख घटक हैं। P जड़ विकास, फूलों की शुरुआत, और बीज व फल विकास में सहायता करता है। यह देखा गया है कि P कुछ पौधों में रोगों की घटना को कम करता है और कुछ फसलों की गुणवत्ता में सुधार करता है।
कमी केलक्षण
चूंकि कोशिका विभाजन के शुरुआती चरणों के दौरान पी(P) की बड़ी मात्रा में आवश्यकता होती है, इसलिए प्रारंभिक समग्र लक्षण धीमी, कमजोर और बौनी वृद्धि है। पी (P)पौधों में अपेक्षाकृत गतिशील होता है और नए विकास के स्थानों पर स्थानांतरित हो सकता है, जिससे कुछ पौधों की पुरानी पत्तियों पर गहरे से नीला-हरे रंग का लक्षण दिखाई देता है। गंभीर कमी के तहत, पत्तियों और तनों का बैंगनी हो जाना दिखाई दे सकता है। पी(P) की कमी से परिपक्वता में देरी और बीज व फल के विकास में कमी आ सकती है।
पोटेशियम:
कार्य
के (K) को एक एंजाइम सक्रियकर्ता के रूप में जाना जाता है जो चयापचय (metabolism) को बढ़ावा देता है। के (K) पत्तियों के रंध्र (stomata) को खोलने और बंद करने को नियंत्रित करके पौधे के पानी के उपयोग को विनियमित करने में सहायता करता है, जहाँ पौधे को ठंडा करने के लिए पानी छोड़ा जाता है। प्रकाश संश्लेषण (photosynthesis) में, के (K) का एटीपी (ATP) उत्पादन स्थल पर विद्युत आवेशों के संतुलन को बनाए रखने की भूमिका होती है। के (K) प्रकाश संश्लेषण उत्पादों (शर्करा) के पौधे की वृद्धि के लिए या फलों या जड़ों में भंडारण के लिए स्थानांतरण को बढ़ावा देता है। के (K) से पौधों में रोग प्रतिरोधक क्षमता में सुधार, अनाज और बीजों के आकार में सुधार, और फलों व सब्जियों की गुणवत्ता में सुधार होता है।
कमी केलक्षण
सबसे आम लक्षण पत्तियों के किनारों पर क्लोरोसिस (पत्ती के किनारों का झुलसना) है। यह पहले पुरानी पत्तियों में होता है, क्योंकि पौधे में K बहुत गतिशील होता है। चूंकि प्रकाश संश्लेषण और प्रोटीन संश्लेषण में K की आवश्यकता होती है, इसलिए K की कमी वाले पौधों की वृद्धि धीमी और बौनी होगी। कुछ फसलों में, यदि K की कमी हो तो तने कमजोर हो जाते हैं और झुक जाना आम बात है। बीजों और फलों का आकार और उनकी उत्पादन मात्रा कम हो जाती है।
कैल्शियम:
कार्य
कोशिका भित्ति झिल्ली के निर्माण और उसकीनमनीयता/लचीलापनमें Ca की एक प्रमुख भूमिका होती है, जो कोशिका की अखंडता और झिल्ली पारगम्यता को बनाए रखकर सामान्य कोशिका विभाजन को प्रभावित करता है। Ca प्रोटीन संश्लेषण और कार्बोहाइड्रेट स्थानांतरण में कई एंजाइम प्रणालियों का सक्रियक है। Ca कार्बनिक अम्ल, सल्फेट और फॉस्फेट सहित एनायन (anions) के साथ संयोजन करता है। यह पौधों में कार्बनिक अम्लों को तटस्थ करके एक विषापचयी (detoxifying) एजेंट के रूप में कार्य करता है। मूंगफली में Ca बीज उत्पादन के लिए आवश्यक है। जब मिट्टी में चूना डाला जाता है तो Ca मृदा की अम्लता को कम करके अप्रत्यक्ष रूप से फसल की उपज बढ़ाने में सहायता करता है।
कमी केलक्षण
कैल्शियम (Ca) गतिशील नहीं होता है और पौधे में स्थानांतरित नहीं होता है, इसलिए लक्षण पहले नए पत्तों और पत्तियों की नोकों पर दिखाई देते हैं। जड़ों और पत्तियों की बढ़ती नोकें भूरे रंग की हो जाती हैं और सूख जाती हैं। पौधों में कैल्शियम की कमी अक्सर देखी नहीं जाती है क्योंकि मृदामें कैल्शियम की कमी से होने वाली अत्यधिक अम्लता के द्वितीयक प्रभाव आमतौर पर वृद्धि को सीमित कर देते हैं, जिससे कैल्शियम की कमी के लक्षण प्रकट नहीं हो पाते हैं। पर्याप्त कैल्शियम के बिना, जो कैल्शियम पेक्टेट के रूप में कठोर कोशिका भित्ति बनाने के लिए आवश्यक है, नए निकलने वाले पत्ते किनारों पर एक-दूसरे से चिपक सकते हैं, जिससे पत्ते फैलने और खुलने पर वे फट जाते हैं। इससे तने की संरचना भी कमजोर हो सकती है। कुछ फसलों में,नई कोंपल(नई पत्ती) मुड़े हुए और झुर्रीदार हो सकते हैं, और अंतिम कली खराब हो सकती है। कुछ फसलों में कलियाँ और फूल समय से पहले झड़ जाते हैं।
मैग्नीशियम:
कार्य
एमजी (Mg) की प्रमुख भूमिका क्लोरोफिल अणु का एक प्रमुख घटक होने के रूप में है, और इसलिए यह प्रकाश संश्लेषण में सक्रिय रूप से शामिल होता है। एमजी कई एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं में एक सह-कारक है जो फॉस्फोराइलेशन प्रक्रियाओं को सक्रिय करते हैं। एमजी का उपयोग राइबोसोम कणों को स्थिर करने के लिए होता है और यह न्यूक्लिक एसिड की संरचना को स्थिर करने में भी मदद करता है। एमजी पौधे के भीतर शर्करा के परिवहन में सहायता करता है।
कमी केलक्षण
चूंकि मैग्नीशियम (Mg) एक गतिशील तत्व है और क्लोरोफिल अणु का हिस्सा है, इसलिए इंटरवेइनल क्लोरोसिस का लक्षण सबसे पहले पुराने पत्तों में दिखाई देता है। नसों के बीच की पत्ती का ऊतक पीला, कांस्य रंग का या लाल रंग का हो सकता है, जबकि पत्ती की नसें हरी बनी रहती हैं। मक्के के पत्तों पर हरी नसों के साथ पीली धारियाँ दिखाई देती हैं, जबकि आलू, टमाटर, सोयाबीन और पत्तागोभी जैसी फसलों में हरी नसों के साथ नारंगी-पीला रंग दिखाई देता है। गंभीर मामलों में, लक्षण नए पत्तों पर भी दिखाई दे सकते हैं और समय से पहले पत्तियों के झड़ने का कारण बन सकते हैं। ये लक्षण सबसे अधिक अम्लीय मृदा और उन मिट्टीओं में दिखाई देते हैं जिनमें K उर्वरक या Ca की उच्च मात्रा दी जाती है।
गंधक:
कार्य
गंधक पौधों में प्रोटीन बनाने के लिए आवश्यक है क्योंकि यह कुछ अमीनो एसिड जैसे सिस्टीन, सिस्टीन, मेथियोनीन का घटक है। यह बी विटामिन बायोटिन और थायमिन और को-एंजाइम ए के चयापचय में सक्रिय रूप से शामिल होता है और नाइट्रोजनेज़ एंजाइम का घटक है और बीएनएफ में मदद करता है। एस (S) बीज उत्पादन, क्लोरोफिल निर्माण, दालहन में गांठों के निर्माण और प्रोटीन की संरचना को स्थिर करने में सहायता करता है। यह सरसों के तेल में ग्लाइकोसाइड के संश्लेषण और तिलहन फसलों की तेल गुणवत्ता बढ़ाने में शामिल होता है।
कमी केलक्षण
नए पत्तों में क्लोरोटिक धब्बे होते हैं और उनकी नसें समान रूप से हल्के रंग की होती हैं। कुछ पौधों (जैसे, खट्टे फल) में, पुराने पत्तों पर पहले लक्षण दिखाई दे सकते हैं। हालाँकि, अधिकांश पौधों में यह कमी आम तौर पर नहीं पाई जाती है। विकास दर धीमी हो जाती है और परिपक्वता में देरी होती है। पौधों की डंठल सख्त, पतली और काष्ठीय हो जाती है। लक्षण नाइट्रोजन की कमी के समान हो सकते हैं और यह अक्सर उन रेतीली मृदा में पाया जाता है जिनमें अकार्बनिक पदार्थ कम होते हैं और जहाँ मध्यम से भारी वर्षा होती है।
जिंक:
कार्य
ट्रिप्टोफैन के संश्लेषण के लिए Zn की आवश्यकता होती है, जो बदले में पौधों में इंडोल एसिटिक एसिड के निर्माण के लिए आवश्यक है। Zn पौधों में कई मेटालो-एंजाइम (विभिन्न डीहाइड्रोजनेज़), सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस का एक आवश्यक घटक है, और इसलिए यह पौधों के चयापचय में कई अलग-अलग कार्यों के लिए आवश्यक है। कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ एंजाइम विशेष रूप से Zn द्वारा सक्रिय होता है। RNA और प्रोटीन संश्लेषण में Zn की भूमिका होती है।
कमी केलक्षण
Zn की कमी के सामान्य लक्षण इंटरवीनल क्लोरोसिस हैं, जो पहले युवा पत्तियों में दिखाई देता है, युवा पत्तियों के आकार में कमी, जो अक्सर गुच्छेदार या बहुत करीब से भूरे हो जाती हैं, पत्तियों का कांस्य, बैंगनी, जामुनी, लाल-भूरा या भूरे रंग में रंग जाना। Zn-कमी को दिए गए नामों में चावल की खैरा रोग, मक्का की सफेद कली, साइट्रस और कपास की धब्बेदार पत्ता (छोटी पत्ता) या फ्रेंचिंग शामिल हैं।
तांबा:
कार्य
प्रकाश संश्लेषण में शामिल कई पौधों की एंजाइम प्रणालियों में Cu आवश्यक है। Cu क्लोरोप्लास्ट प्रोटीन प्लास्टोसायनिन का हिस्सा है, जो इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला का एक हिस्सा बनाता है। Cu का क्लोरोफिल और अन्य पौधों के वर्णकों के संश्लेषण और/या स्थिरता में एक भूमिका हो सकती है।
कमी केलक्षण
Cu-की कमी के सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव नर फूलों की बांझपन, फूल खिलने में देरी और वृद्धिक्रम हैं। नई कलियाँ के ऊतकों का क्लोरोसिस, सफेद सिरे, रिक्लेमेशन रोग, नेक्रोसिस, पत्तियों का विकृति और पत्तियों का सूखना Cu-की कमी
के विशिष्ट लक्षण हैं।
लोहा:
कार्य
पौधों के चयापचय (प्रकाश संश्लेषण और श्वसन) में हीम एंजाइम प्रणाली के लिए Fe आवश्यक है। इसमें शामिल एंजाइमों में कैटलेज़, पेरोक्सेडेज़, साइटोक्रोम ऑक्सीडेज़ और अन्य साइटोक्रोम शामिल हैं। Fe, फेरेडॉक्सिन नामक प्रोटीन का हिस्सा है और नाइट्रेट तथा सल्फेट के अपचयन के लिए आवश्यक है। पौधों में क्लोरोफिल के संश्लेषण और रखरखाव के लिए Fe आवश्यक है। Fe को प्रोटीन चयापचय से दृढ़ता से जोड़ा गया है।
कमी केलक्षण
Fe की कमी से इंटरवीनल क्लोरोसिस होता है, जो पहले युवा पत्तियों पर दिखाई देता है, जिसमें पत्तियों के किनारे और नसें हरी बनी रहती हैं। गंभीर कमी पर पूरा पौधा नेक्रोटिक हो जाता है।
मैंगनीज:
कार्य
Mn मुख्य रूप से पौधे की एंजाइम प्रणाली के हिस्से के रूप में कार्य करता है, जो कई चयापचय कार्यों को सक्रिय करता है। यह पाइरुवेट कार्बोक्सिलेज, सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज का एक घटक है। Mn प्रकाश संश्लेषण में ऑक्सीकरण-अपचयन प्रक्रिया में शामिल होता है। Mn फोटोसिस्टम II में आवश्यक है, जहाँ यह फोटोलाइसिस में भाग लेता है। Mn इंडोल एसिटिक एसिड ऑक्सीडेज को सक्रिय करता है, जो फिर पौधों में इंडोल एसिटिक एसिड का ऑक्सीकरण करता है।
कमी केलक्षण
Mn की कमी के लक्षण निचले पत्तों की तुलना में बीच के पत्तों पर अधिक गंभीर होते हैं क्योंकि Mn को प्राथमिकता से नए ऊतकों में स्थानांतरित किया जाता है। क्लोरोटिक पत्तों के क्षेत्रों पर सफेद धब्बे जल्द ही नेक्रोटिक हो जाते हैं और लाल, लाल-भूरे या भूरे रंग के हो जाते हैं। Mn की कमी के लक्षणों को लोकप्रिय रूप से चीनी बीट का धब्बेदार पीलापन, मटर का दलदली धब्बा, जई का धूसर धब्बा और गन्ने का पहाला ब्लाइट के नाम से जाना जाता है।
बोरॉन:
कार्य
बी (B) आरएनए (RNA) निर्माण के लिए एक बेस के संश्लेषण और कोशिकीय गतिविधियों में आवश्यक है। यह जड़ वृद्धि को बढ़ावा देता है। यह पराग के अंकुरण और पराग नली की वृद्धि के लिए आवश्यक है। इसे लिग्निन संश्लेषण, कुछ एंजाइमों की गतिविधियों, बीज और कोशिका भित्ति के निर्माण, और चीनी परिवहन से जोड़ा गया है।
कमी केलक्षण
बोरोन की कमी के लक्षण टर्मिनल कली या सबसे कोमल पत्तियोंपर स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं, जो रंग बदल जाती हैं और कमी की गंभीर स्थितियों में नष्टजाती हैं I विशिष्ट विकारों में शलजम का ब्राउन हार्ट, चीनी चुकंदर का हार्ट रॉट, अजवाइन का टूटा हुआ तना, आलू में ऊपरी पत्तियों का सख्त रोलिंग, फूलगोभी का भूरा या खोखला तना, टमाटर का आंतरिक ब्राउनिंग, फील्ड बीन में शाकीय बिंदु पर काला धब्बा, अल्फाल्फा का पीला शीर्ष आदि शामिल हैं।
मोलिब्डेनम
कार्य
एम ओपौधों में दो प्रमुख एंजाइम, नाइट्रेट रिडक्टेज़ और नाइट्रोजनेज़ का एक आवश्यक घटक है, जो N के सामान्य अवशोषण के लिए आवश्यक है। एम ओ, मिट्टी में नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए कुछ मृदा के सूक्ष्मजीवों द्वारा आवश्यक है।
कमी केलक्षण
आम तौर पर, ब्रैसिका प्रजातियों में एम ओ(Mo) की कमी के लक्षण 3 से 4 सप्ताह पुराने पौधों में दिखाई देते हैं। एम ओकी कमी वाले फूलगोभी के पौधों में बीच की पत्तियों पर पीले धब्बे और मुड़ने की अवस्था दिखाई देती है। गंभीर रूप से प्रभावित पत्तियों के किनारों से झुलसना और मुरझाना शुरू होता है और यह पूरी पत्ती तक फैल जाता है, जिससे केवल पत्तियों की डंठल (petioles) बची रहती है, जिसे फूलगोभी की ‘व्हिप-टेल’ (whip-tail) कहा जाता है।
पोषक तत्वों की कमी और विषाक्तता का निदान करने के लिए तीन मूल उपकरण हैं: मृदा परीक्षण, पौधा विश्लेषण और खेत में दृश्य अवलोकन। मृदा परीक्षण और पौधा विश्लेषण दोनों मात्रात्मक परीक्षण हैं जो किसी विशेष फसल के लिए पर्याप्त सीमा से मृदा या पौधे में मौजूद तत्वों की सांद्रता की तुलना करते हैं। दूसरी ओर, दृश्य अवलोकन एक गुणात्मक आकलन है और यह पोषक तत्वों की कमी के परिणामस्वरूप होने वाले बौनेपन या पत्तियों के पीलेपन जैसे लक्षणों पर आधारित होता है। यदि दृश्य लक्षण देखे जाते हैं, तो यह दर्ज करें कि कौन सी फसलें प्रभावित हैं, स्थलाकृति, दिशा और मृदाकी स्थितियों के संबंध में उनका स्थान, लक्षणों का विस्तृत विवरण और मौसम का वह समय जब लक्षण पहली बार दिखाई दिए।
तालिका 1. पौधों और मिट्टी में पोषक तत्वों की सामान्य सीमा
| पोषक तत्व | पौधों में सामान्य सीमा | मिट्टी में सामान्य सीमा |
|---|---|---|
| नाइट्रोजन (N) | 1-5(%) | 272-544 kg/ha |
| फॉस्फोरस (P) | 0.1-0.4(%) | 12-24 kg/ha |
| पोटेशियम (K) | 1-5(%) | 113-280kg/ha |
| कैल्शियम (Ca) | 0.2-1.0(%) | 1.5 m.e. |
| मैग्नीशियम (Mg) | 0.1-0.4(%) | 1.0 m.e. |
| सल्फर (S) | 0.1-0.4(%) | 10 ppm |
| जिंक (Zn) | 27-150(mg/kg) | 0.8 ppm |
| तांबा (Cu) | 5-30(mg/kg) | 0.2 ppm |
| लोहा (Fe) | 100-500(mg/kg) | 4.5 ppm |
| मैंगनीज (Mn) | 20-300(mg/kg) | 3.0 ppm |
| बोरॉन (B) | 10-20(mg/kg) | 1.0-2.0 ppm |
| मोलिब्डेनम (Mo) | 0.1-2.0 (mg/kg) | 0.04-0.20 ppm |
Author
ईक्षा 1,सुनंदाबिस्वास1* औरबी.एच. गावडे2
1मृदाविज्ञानएवंकृषिरसायनविभाग , भा.कृ.अ.प. – भारतीयकृषिअनुसंधानसंस्थान,नईदिल्ली -110012
2पादप संगरोधविभाग, राष्ट्रीयपादपआनुवंशिकसंसाधनब्यूरो, नईदिल्ली -110012
*Corresponding author, email: sunandabiswas13@gmail.com
