ج) نیازهای غذایی

مرکبات مثل سایر درختان به آب و عناصر غذایی از خاک و نیز دی اکسید کربن از هوا احتیاج داشته تا چوب، برگ، گل و میوه تولید کنند. اگر هر کدام از موارد نامبرده فراهم نباشد انجام این اعمال نیز متوقف شده و در نتیجه گیاه قادر به رشد و تولید محصول نخواهد بود. با بهره گیری از انرژی خورشید و کلروفیل موجود در برگ‌ها ترکیبات آلی پیچیده از مواد موجود در خاک و هوا ساخته می­شود. در فرایند فتوسنتز، گیاه با آب و دی‌اکسیدکربن کربوهیدرات­ها را می­سازد. کربوهیدرات­ها به عنوان غذا مورد استفاده قرار گرفته تا انرژی مورد نیاز رشد گیاه را فراهم نمایند. طی همین فرایند درخت مقادیر زیادی اکسیژن آزاد و در اختیار اتمسفر قرار می­دهد. بعضی خاک­ها به طور طبیعی خیلی حاصلخیز هستند در حالی که بعضی دیگر از این حیث ضعیف هستند. مثلاً خاک­های شنی فاقد مواد آلی هستند و بسیاری از مواد غذایی از دسترس آن خارج می­گردد. درحالیکه در خاک­های سنگین شستشوی مواد غذایی کمتر بوده ولی در عین حال بعضی مواد غذایی نمی­تواند به راحتی در دسترس گیاه قرار گیرد. در یک خاک حاصلخیز تقریباً تمام عناصر مورد نیاز گیاه در خاک فراهم است و از لحاظ ساختمانی نیز ریشه درخت به خوبی در خاک می­تواند توسعه پیدا کند.

از نکات حائز اهمیت در خاک­ها این است که عناصر غذایی در خاک در وضعیت تعادل باشند. چنانچه یک عنصر به مقدار بیش از حد مجاز باشد، این امکان وجود دارد که قابل دسترس بودن یا قابل جذب کردن عنصر دیگری را تحت‌الشعاع قرار دهد و به این ترتیب آثار کمبود را در گیاه ظاهر نماید. اگر کمبود عنصری در خاک مطرح باشد یا خاک فاقد آن عنصر باشد رشد گیاه به جهت همان عنصر مختل می­شود، هر چند تمام عناصر دیگر به مقدار فراوان و کافی باشند. بخش زیادی از عناصر موجود در خاک ممکن است علی­رغم کافی بودن یا زیاد بودن آنها در خاک، به صورت محلول یا قابل جابه­جایی نباشند که در این صورت ریشه قادر به استفاده از آنها نیست. وجود آب، موجودات ریز خاک و سیستم ریشه معمولاً عناصر غذایی را به تدریج از وضعیت نامحلول به محلول تبدیل ساخته و شرایط جذب آنها را توسط گیاه فراهم می­سازد.

آزمایش خاک و تجزیه برگ مرکبات

چنانچه باغدار به مرکز آزمایش خاک و برگ دسترسی داشته باشد، باید اقدام به نمونه­برداری خاک و برگ جهت تعیین نیاز کودی نماید. درختان مرکبات چندساله و دارای ریشه­های عمیق هستند. میزان جذب مواد غذایی به شدت متاثر از pH خاک است درحالیکه رشد و عملکرد میوه متاثر از محتوای مواد آلی و عناصری چون فسفر، پتاسیم، کلسیم و منیزیم است.

نمونه­های خاک باید به طور سالیانه از هر نوع خاک و یا هر رقم کشت شده در باغ گرفته شود. این نمونه­ها معمولاً از ۲۰-۱۰ نقطه باغ گرفته می­شود. نمونه­ها از زیر درخت و از مساحت حایل در خط قطره چکان درخت یا سایه­انداز به سمت داخل گرفته می­شود. نمونه­های خاک سطح­الارض به صورت جداگانه و تحت‌الارض نیز جداگانه برداشت می­شود. در نهایت خاک­های هر لایه به طور جداگانه با هم مخلوط شده و سپس به میزان ۶۰۰ گرم از خاک مخلوط رویی و ۶۰۰ گرم از خاک مخلوط زیری برداشته و به آزمایشگاه ارسال     می­شود. نمونه­ها باید به طور جداگانه در پلاستیک قرار داده و مشخصات نام و آدرس باغدار، شماره تلفن و رقم مرکبات روی آن ذکر شود. نمونه­ها در شب و قبل از تحویل به آزمایشگاه تجزیه خاک خشک می­شوند. معمولاً عمق نمونه­گیری ۱۲ تا ۲۴ سانتی­متر برای تجزیه خاک معمولی است. اما گاهی نمونه­های زیرسطحی به عمق ۹۶-۷۲ سانتی­متر جهت مطالعه میزان شوری خاک مفید است. چنانچه نمونه­برداری از خاک در اواخر تیر یا مرداد ماه، همزمان با نمونه­گیری از برگ انجام شود بهتر است. تجزیه خاک، فقط سطوح عناصر مختلف را در خاک نشان می­دهد، اما میزان عناصر قابل دسترس برای گیاه با این روش مشخص نمی­شود. به دلیل اینکه برخی عناصر ممکن است برای گیاه در خاک غیر قابل دسترس باشد، تجزیه برگی وضعیت تغذیه­ای گیاه را و اینکه چه عناصری توسط گیاه از خاک جذب شده است را مشخص می­کند. در حقیقت تجزیه برگی مشخص می­کند که چه دامنه ترکیبی از هر یک از عناصر غذایی، جهت داشتن عملکرد مطلوب در شرایط خاکی، آب و هوایی و ترکیب‌های پایه و پیوندک متفاوت مورد نیاز است.

یک نمونه استاندارد برگی شامل تعداد ۱۰۰ برگ گرفته شده از ۲۰ درخت در سراسر باغ است. برگ­ها باید ۵-۴ ماهه بوده و از شاخه­های بدون میوه حاصل رشد بهاره گرفته شوند.این حالت تقریباً با اواخر تیر و اوایل مرداد مصادف است. برگ­ها تا زمان ارسال به آزمایشگاه باید در دمای کمتر از ۵ درجه سانتی­گراد نگهداری شوند. هر نمونه برگی باید نماینده یک نوع خاک، یک رقم و یک باغ باشد. تولید کننده با اطلاع از نتایج آزمایش خاک و برگ قادر است که برنامه کوددهی باغ را طوری تنظیم نماید تا ضمن داشتن سود اقتصادی و کاهش هزینه­ها، حداکثر عملکرد را داشته و صدمات زیست محیطی ناشی از مصرف بی­رویه کودهای شیمیایی نیز به حداقل ممکن کاهش یابد.

تنش

تنش معمولاً به عنوان یک عامل خارجی که اثرات سوء بر گیاه بجا می­گذارد تعریف می­شود. گیاهان تحت شرایط طبیعی و باغی به طور پیوسته در معرض تنش هستند. بعضی عوامل محیطی (مانند دمای هوا) در مدت چند دقیقه می­توانند تنش­زا شوند، درصورتیکه اثر سایر عوامل محیطی (مانند رطوبت خاک) ممکن است روزها تا هفته­ها یا حتی ماه­ها (مانند مواد معدنی یا شوری) طول بکشد. اولین واکنش درخت مرکبات به کمبود آب، کاهش سطح برگ (لوله­ای شدن برگ­ها) است. در ادامه تنش آبی برگ­ها پیر شده و ریزش برگ تحریک می‌شود. فرآیند ریزش برگ در طول تنش آبی تا حدود زیادی حاصل از کاهش سنتز و حساسیت به هورمون اتیلن در درون گیاه است. شرایط تنش آب و هوایی میزان تولید اتیلن را افزایش می‌دهد. از نظر فیزیولوژیکی ریزش برگ­ها به اتیلن مربوط بوده و مشاهده شده است که در شرایط تنش، درختان مرکبات برگ­های خود را از دست می­دهند.

گلدهی در مرکبات متاثر از شرایط رشدی متفاوت یا تیمارهای مختلف است. به عنوان نمونه لیموی تاهیتی که به تنش آبی مقاوم است تعداد گل بیشتری نسبت به انواع با درجه مقاومت کمتر تولید می­کند. در پژوهشی میزان جیبرلین و اسید آبسزیک موجود در برگ­های ساتسوما تحت شرایط خشکی شدید (هر ۱۰-۷ روز یکبار) و متوسط (هر ۳ روز یکبار) در طول دوره انگیزش جوانه گل و رشد و نمو اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که مقادیر جیبرلین از اواسط مهر تا اواخر آذر به‌طور معنی­داری در برگ­هایی که تحت شرایط تنش آبی شدید بودند نسبت به تیمار با تنش متوسط در سطح بالایی قرار داشت. هم­چنین مشخص شد که برگ­های با جیبرلین بالا تولید تعداد گل کمتری در دوره انگیزش جوانه گل داشتند.

درختان گریپ­فروت وقتی با تنش خشکی مواجه شدند میزان ماده خشک بیشتری در آنها تجمع یافت. وقتی عمل آبیاری انجام می­شود، وجود این مواد تجمعی باعث رشد بیشتر درخت می­شود. به این رشد سریع بعد از تنش آبی اصطلاحاً رشد ذخیره­ای یا جبرانی گفته می­شود و توسط کرامر در سال ۱۹۸۳ پیشنهاد شده است و در حال حاضر مکانیزم آن تحت بررسی بیشتر است. طی یک بررسی مشخص شد که سفت شدن دیواره سلولی در پاسخ به تنش آبی علت اصلی بازدارندگی رشد در طول دوره تنش آبی است و شروع مجدد رشد بعد از تنش در نتیجه نرم شدن دیواره سلولی است.

در طبیعت وقتی تنش آبی رخ می­دهد، میوه در واکنش به برخی سازگاری­های فیزیولوژیکی، بیشتر آب خود را به برگ­ها انتقال می­دهد. واکنش­های فیزیولوژیکی باعث تعادل اسمزی در دیواره سلولی می­شود. بالا بودن مواد جامد محلول در آب میوه و هم در پوست میوه (بر اساس وزن خشک) منتهی به کاهش پتانسیل اسمزی می‌شود. بعدها نرم شدن دیواره سلول­های پوست میوه در پاسخ به تنش آبی، کاهش بیشتر فشار تورگر میوه را در پی دارد. این دو واکنش باعث می­شود که پتانسیل آب میوه کاهش یابد. به دلیل منفی بودن بیشتر پتانسیل آب میوه، با عمل آبیاری و رفع تنش آبی، آب بیشتری به میوه­ها منتقل شده و رشد میوه را سرعت می­بخشد.

خسارت ناشی از تنش سرمایی در گونه­های حساس در درجه حرارت­هایی اتفاق می­افتد که از حد طبیعی برای رشد گیاه کمتر بوده اما آنقدر نیست که باعث شکل­گیری یخ شود. در واقع خسارت سرمازدگی در گونه­های نواحی گرمسیری و نیمه‌گرمسیری که شامل مرکبات نیز می­شود رخ می­دهد. اگر درختان به تدریج در معرض سرما قرار گیرند، خسارت سرمازدگی می‌تواند به حداقل کاهش یابد. برگ­ها در مقابل خسارت سرما اقدام به خودداری از فتوسنتز و انتقال کربوهیدرات­ها، تنفس آهسته­تر، جلوگیری از ساخت پروتئین و تلفات پروتئین‌های موجود می­کنند. در مرکبات شواهدی است که نشان­دهنده تفاوت­های کمی و کیفی پروتئین­ها در ژنوتیپ­های مختلف در پاسخ به درجه­حرارت­های سرما است. به طورکلی در طول دوره­های سرما تغییراتی در فعالیت آنزیم فتوسنتزی روبیسکو و PEPcase رخ می­دهد. این نتایج نشان از نوعی تغییر شکل احتمالی پروتئین­ها در مرکبات، تحت شرایط دمای سرد می­دهد. تغییر در فعالیت آنزیم به دلیل تغییر در بیان فعالیت آنزیم یا در مقادیر پروتئین است.

در کشاورزی تجمع نمک در اثر آبیاری تحت عنوان تنش شوری مطرح است. در بحث اثر نمک­ها باید متوجه تفاوت بین غلظت زیاد یون سدیم (قلیایی) و غلظت زیاد تمام نمک­ها (شوری) بود. غلظت زیاد یون سدیم مستقیماً به گیاه صدمه نمی­زند بلکه سبب تخریب ساختمان خاک می­شود. مرکبات نیز زیر مجموعه گیاهان غیر هالوفیت و یا حساس به شوری هستند. هنگامیکه غلظت زیادی از یون­های سدیم و کلر در کلروپلاست­ها انباشته شود، عمل فتوسنتز متوقف می­شود و در نوک برگ­ها ایجاد سوختگی می­نماید. با قرار دادن گیاه در معرض کلرور سدیم یا اسید آبسزیک پروتئین­هایی ساخته می­شود که تحمل به NaCl را بهبود می­بخشد. در کشت بافت، سلول­های مرکبات به غلظت­های زیاد شوری سازگاری داده شده­اند. بنابراین به نظر می­رسد اسید آبسزیک در سازگاری گیاه به شوری نقش داشته باشد.

گیاهان مرکبات هم مشهور به حساسیت به تنش ناشی از کلراید و هم مقاوم به آن هستند. آنیون کلراید می‌تواند توسط ریشه جذب شده و مقادیر زیادی از آن در برگ­ها و آبمیوه مرکبات تجمع یافته و بوسیله آب کلردار منتقل شود. درجه مقاومت مرکبات به کلراید بستگی به سرعت انتقال کلراید از خاک به برگ­ها و قابلیت برگ­ها در نگهداری بالای آن در خود دارد. سطوح بالای کلراید برگ و سمیت ناشی از آن می­تواند بوسیله نیترات کاهش یابد. رقابت بین جذب کلراید و نیترات در چند گونه گیاهی بررسی شده است. نوعی کاهش در جذب کلراید و سمیت آن بوسیله افزایش نیترات در آب آبیاری آواکادو مشاهده شده است. در یک مجموعه طبیعی از انواع نمک­ها، حضور NaCl تعادل تغذیه­ای گیاهان را تغییر می­دهد. این تغییر در جهت افزایش نسبت­های Cl^-/No_۳^-, Na⁺/Mg^۲+, Na⁺/K⁺, Na⁺/Ca^۲+ و Cl^-/H_۲Po_۴^- می­شود که رشد را کاهش می­دهد.