تعامل گوگرد معدنی و نیتروژن در پروتئین سازی گیاهان

هم افزایی گوگرد معدنی و نیتروژن

برای حداکثر سازی تولید پروتئین و تثبیت نیتروژن در گیاهان به مقادیر کافی از ترکیبات گوگردمعدنی و هم افزایی و تعامل ترکیبات گوگرد معدنی و نیتروژن احتیاج داریم.

در گیاه سویا نیز هم به نیتروژن و هم به گوگرد برای رشد و عملکرد مناسب محصول احتیاج دارد. به طوری که تعامل گوگرد معدنی و نیتروژن در باردهی محصول تعیین کننده است.

برای تولید هر بوشل (سطل) دانه روغنی سویا احتیاج به 2 تا 3 کیلوگرم نیتروژن و حدود نیم‌کیلو گوگرد است. آمینواسیدها که ماده اولیه شکل گیری پروتئین‌ها هستند در ساختارها و ترکیبات مختلفی وجود دارند.

در مطالعه اخیری که در دانشگاه ایالتی میشیگان انجام شده است مشخص گردید که استفاده از گچ کشاورزی(ژیپس با حدود مصرف 3 تن بر هکتار) بعنوان یک کود تغذیه کننده حاوی گوگرد معدنی، غلظت و میزان گوگرد در گیاه سویا را افزایش داد و میزان عملکرد محصول را نیز ارتقا بخشید.

براساس این مطالعه بر اثر تعامل ترکیبات گوگرد معدنی و نیتروژن، میزان تثبیت نیتروژن حدود بیست درصد بهبود یافت و میزان غلظت گوگرد درگیاه نیز حدود هشتاد درصد ارتقا یافت.

هم افزایی گوگرد و نیتروژن

وجود ترکیبات گوگرد و نیتروژن در آمینو اسیدها

درحالی که نیتروژن در ساختار همه ی آمینو اسید ها و پروتئین ها وجود دارد ولی گوگرد بعنوان یک مولفه در ترکیب بعضی از آمینو اسیدهای خاص مانند متیونین، سیستئین و سیستین حضور دارد.

تغلیظ بیشتر نیتروژن در گیاهان احتمالاً به خاطر نقش و همبستگی است که گوگرد و نیتروژن در سنتز پروتئین دارند. جایی که کمبود گوگرد می‌تواند تثبیت نیتروژن و جذب و هضم آن را در گیاه محدود کند.

پیدایش کمبود نیتروژن در گیاهان امکان دارد با کمبود گوگرد در خاک ارتباط داشته باشد.

گوگرد یکی از عوامل سازنده تعداد بسیاری از آنزیمهایی است که سیستم فتوسنتز گیاه و تثبیت نیتروژن و جذب آن توسط گیاه را تنظیم و رگولاتوری می‌کند.

نقش پروتئین فردوکسین در فتوسنتز

پروتئین فردوکسین یک پروتئین تشکیل شده ازعناصر آهن و گوگرد است. این پروتئین در کلروپلاست که بخشی از سیستم فتوسنتز گیاهان است وجود دارد. این پروتئین کارکرد و نقش مهمی را در بحث متابولیک و همچنین تثبیت نیتروژن دارد.

همچنین فردوکسین در فرایند کاهش و تجزیه سولفات و جذب آن در ریشه گیاهان توسط باکتریهای محدوده ریشه نقش مهمی دارد.

یکی از مهم ترین آنزیم های موثر در تثبیت نیتروژن نیتروژناز نام دارد. این آنزیم حاوی مقادیر قابل توجهی از گوگرد است و می‌تواند نیتروژن موجود در هوا را به آمونیا تبدیل کند که گونه‌ی قابل جذبی از نیتروژن برای گیاهان است.

به علاوه فردوکسین هم به عنوان یک عامل واسطه در انتقال الکترون‌ها در واکنش‌های تثبیت و جذب نیتروژن در قالب ساختار پروتئین نقش دارد.

استفاده از ترکیبات دارای گوگرد معدنی می تواند ظرفیت جذب نیتروژن و پروتئین سازی را در گیاه سویا هم در مرحله رشد و هم در محصول نهایی افزایش دهد. تثبیت و جذب نیتروژن و عناصر دیگر میکرو از دلایل نیاز به گوگرد در گیاهان است.

اگر در خاکی که در آن کشت می شود مقادیر کافی از مواد ارگانیک و آلی و معدنی باشد و برنامه های کود دهی روتین و منظم  در آن صورت پذیرد احتمال کمبود عناصر گوگرد و نیتروژن در آن بسیار کم است .

اما در خاک های بسیار سبک یا خیلی ماسه‌ای و یا قلیایی و یا شور کمبود این دو عنصر به دلایلی چون آبشویی که این عناصر را از دسترس ریشه خارج می کنند و یا وجود ترکیبات کربناتی و آهکی که مانع جذب آنها هستند بسیار رایج است. کمبود گوگرد در خاک می ‌تواند منجربه کاهش جذب نیتروژن و یا عدم تثبیت آن در گیاه شود.

فرایند جذب و تبدیل ترکیبات گوگرد معدنی و نیتروژن به پروتئین

در نمودار پایین فرایند تبدیل ترکیبات گوگرد معدنی(سولفات ها و سولفیت ها) به آمینو اسیدها و در نهایت پروتئین بصورت مختصر نشان داده شده است.

                                                    فرایند و مراحل جذب گوگرد                      فرایند و مراحل جذب نیتروژن

گراف تبدیل عناصر گوگرد و نیتروژن به پروتئین 

دیدگاهتان را بنویسید