30. सूक्ष्म पोषक तत्व (MICRONUTRIENTS)

सूक्ष्म पोषक तत्व - परिवर्तन / रूपांतरण, पोषक तत्वों की उपलब्धता को प्रभावित करने वाले कारक, न्यूनी और विषाक्तता के लक्षण (Micro nutrients – Transformation, factors affecting nutrient availability, deficiency and toxicity symptoms)

सीखने के उद्देश्य

1. सूक्ष्म पोषक तत्वों के रूपांतरण को समझना
2. सूक्ष्म पोषक तत्वों के रूपों और उपलब्धता को प्रभावित करने वाले कारकों का अध्ययन करना
3. सूक्ष्म पोषक तत्वों की कमी के लक्षणों को समझना

आयरन

Fe को पौधों की जड़ों द्वारा $\text{Fe}^{2+}$, $\text{Fe}^{3+}$ और चेलेटेड आयरन के रूप में अवशोषित किया जाता है। पौधे के ऊतकों में Fe की पर्याप्तता सीमा 50-250 ppm है।

आयरन के कार्य

1. यह क्लोरोफिल के संश्लेषण में मदद करता है।
2. पोर्फिरिन अणुओं जैसे साइटोक्रोम, हेमेटिन, हीम्स, फेरिच्रोम और हीमोग्लोबिन का संरचनात्मक घटक। ये पदार्थ प्रकाश संश्लेषण और प्रकाश संश्लेषण में ऑक्सीकरण-कमी अभिक्रियाओं (oxidation-reduction reactors) में शामिल होते हैं।
3. फेरेडॉक्सिन जैसे गैर-हेमिन यौगिकों का संरचनात्मक घटक।
4. पौधों में सूक्ष्म पोषक तत्व प्रणालियों एग्ल साइटोक्रोम ऑक्सीडेज, कैटालेज, नाइट्रोजनेज प्रतिक्रिया (nitrogenase reaction) का घटक।
5. फ्लेवोसूक्ष्म पोषक तत्व का घटक जैसे:
   • FMN = फ्लेविन मोनो न्यूक्लियोटाइड्स
   • FAD = फ्लेविन एडिनोसिन डाइन्यूक्लियोटाइड (Flavin Adinosine Dinudeotide)

न्यूनी के लक्षण

1. न्यूनी के लक्षण युवा पत्तियों में होते हैं क्योंकि Fe पौधे के भीतर एक स्थिरीकृत तत्व है।
2. यह कैल्शियम युक्त या क्षारीय मिट्टी (calcareous or alkaline soils) और खराब जल निकासी वाली $\text{H}_2\text{O}$ जलभराव वाली मिट्टी (poorly drained $\text{H}_2\text{O}$ logged soils) की मिट्टी में होता है।
3. युवा पत्तियां इंटरवेनल क्लोरोसिस विकसित करती हैं जो पूरी पत्ती में तेजी से आगे बढ़ता है। गंभीर मामलों में पूरी पत्ती का रंग पीला हो जाता है।

लोहे के स्रोत

पृथ्वी की पर्पटी में लगभग 5% होता है (Earth crust contains about 5%)। प्राथमिक और द्वितीयक खनिज जैसे:
1. ओलिविन, 2. पाइराइट, 3. हेमेटाइट, 4. गोएथाइट, 5. मैग्रुलाइट, 6. चूना पत्थर।

लोहे के रूप

Fe मिट्टी में चार प्रमुख रूपों (Four major forms in soil) में होता है:

1. प्राथमिक और द्वितीयक खनिज Fe
2. अधिशोषित (Adsorbed) Fe
3. कार्बनिक Fe
4. समाधान Fe

मृदा घोल Fe (Soil solution Fe)

यह मुख्य रूप से $\text{Fe(OH)}_2^+$ के रूप में (primarily as $\text{Fe(OH)}_2^+$) होता है, विलयन में $\text{Fe}^{3+}$ सांद्रता बहुत न्यून है। अच्छी जल निकासी वाली (well-drained), ऑक्सीकृत मिट्टी (oxidized soils) में, विलयन $\text{Fe}^{2+}$ सांद्रता विलयन में प्रमुख $\text{Fe}^{3+}$ की तुलना में न्यून (less than that of the dominant $\text{Fe}^{3+}$) होती है। $\text{Fe}^{3+}$ के लिए pH आश्रित संबंध को इस प्रकार (as) वर्णित किया गया है:

$\text{Fe (OH)}_3 \text{} + 3\text{H}^+ \rightleftharpoons \text{Fe}^{3+} + 3\text{H}_2\text{O}$

pH में हर वृद्धि के लिए, $\text{Fe}^{3+}$ सांद्रता 1000 गुना न्यून हो जाती है। ऑक्सीकरण-न्यूनी प्रतिक्रियाएं (Oxidation - redn reactions), $O_2$ आंशिक दबाव में परिवर्तन / रूपांतरण (change in $O_2$ partial pressure) का परिणाम, मृदा घोल (soil solution) में मृदा घोल Fe की मात्रा पर काफी प्रभाव डालती हैं। अघुलनशील $\text{Fe}^{3+}$ रूप अच्छी जल निकासी वाली मिट्टी (well drained soils) में प्रमुख है, जबकि सूक्ष्म पोषक तत्व $\text{Fe}^{2+}$ का स्तर (levels of soluble $\text{Fe}^{2+}$) तब काफी बढ़ जाता है जब मिट्टी $\text{H}_2\text{O}$ जलभराव ($\text{H}_2\text{O}$ logged) हो जाती है। सामान्य तौर पर, न्यून रिडॉक्स $\text{Fe}^{2+}$ घुलनशीलता को बढ़ाता है, pH में प्रत्येक इकाई की न्यूनी के लिए 10 गुना।

मिट्टी में सामान्य pH सीमा के दौरान, कुल समाधान Fe पौधों के लिए Fe की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त नहीं है, यहां तक कि अम्लीय मिट्टी (acid soils) में भी, जहां Fe की न्यूनी उच्च pH और कैल्शियम युक्त मिट्टी (high pH and caleanous soils) की तुलना में न्यून होती है।

Fe, Zn, Cu और Mn चक्र का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व

तत्व: गीली घास (पुआल) / Mulch, पौधों द्वारा पोषक तत्वों का ग्रहण, कार्बनिक पदार्थ और सूक्ष्मजीव, मिट्टी का घोल, विनिमय और सतह सोखना, ठोस चरण खनिज और अवक्षेप

चेलेट्स

"एक शब्द ग्रीक से लिया गया है और इसका अर्थ है "पंजा" (derived from a Greek and meaning “Claw”)।"

चेलेट्स सूक्ष्म पोषक तत्व कार्बनिक यौगिक हैं जो Fe, Zn, Cu और Mn जैसी धातुओं के साथ बंध जाते हैं, जिससे उनकी घुलनशीलता और पौधों की जड़ों तक उनकी आपूर्ति बढ़ जाती है।

"मिट्टी में प्राकृतिक कार्बनिक चेलेट्स (Natural organic cheleates in soils) माइक्रोबियल गतिविधि और मिट्टी के कार्बनिक पदार्थों और पौधों के अवशेषों (soil organic matter and plant residues) के क्षरण के उत्पाद हैं। जड़ के स्राव कार्बनिक पूर्ण की पर्याप्त मात्रा को जटिल करने में सक्षम हैं। Fe को फसल के अवशेषों के माध्यम से साइकिल किया जा सकता है और साइट्रिक एसिड और ऑक्सालिक एसिड के यौगिकों में चेलेटिंग गुण होते हैं।

चेलेशन की गतिशीलता

"चेलेशन की गतिशीलता घुलनशीलता और सूक्ष्म पोषक तत्वों के परिवहन को बढ़ाती है"।

सक्रिय पौधे के उठाव के दौरान, चेलेटेड Fe या अन्य सूक्ष्म पोषक तत्वों की सांद्रता जड़ की सतह की तुलना में थोक समाधान में अधिक होती है, चेलेटेड Fe एकाग्रता ढाल के जवाब में जड़ की सतह तक फैलता है। $\text{Fe}^{3+}$ के चेलेट्स से अलग होने और एकाग्रता ढाल के कारण फैलने के बाद। चूंकि चेलेशन के कारण अचेलेटेड $\text{Fe}^{3+}$ सांद्रता (unchelated $\text{Fe}^{3+}$ concentration) इन्सोल्यूशन को न्यून करती है, अतिरिक्त Fe खनिजों की सतहों से सोख लिया जाता है या समाधान Fe की आपूर्ति के लिए Fe खनिजों को भंग कर दिया जाता है।

सिंथेटिक चेलेट्स

मिट्टी में सिंथेटिक चेलेट्स प्राकृतिक कार्बनिक चेलेट्स के समान व्यवहार करते हैं। चेलेट के रूप में उपयोग करने के लिए चेलेट की पसंद इस पर निर्भर करती है: 1. विशिष्ट सूक्ष्म पोषक तत्व ii. मिट्टी में चेलेट की घुलनशीलता (Solubility of chelate in the soil)। जब सिंथेटिक या प्राकृतिक चेलेट्स को मिट्टी में जोड़ा जाता है और वे मृदा घोल में धनायनों के साथ आसानी से जटिल होते हैं।

उदा.: साइट्रिक एसिड और ऑक्सालिक एसिड, दो प्राकृतिक चेलेट्स न्यून pH पर $\text{Al}^{3+}$ जटिल (complex $\text{Al}^{3+}$ at low pH) होते हैं, लेकिन जब pH 5 या 6 से ऊपर बढ़ जाता है, तो $\text{Ca}^{2+}$ और $\text{Mg}^{2+}$ अधिक आसानी से पूर्ण हो जाते हैं।

डायथिलीन ट्राइमाइन पेंटा एसिटिक एसिड (DTPA / Diethylene triamine penta acetic acid) और EDTA (एथिलीन डायमाइन टेट्रा एसिटिक एसिड / Ethylene diamine tetra acetic acid) pH < 7 और pH < 6.5 (सम्मान / respects) पर आसानी से Fe को चेलेट (readily chelate Fe) करते हैं। चेलेट EDDHA (एथिलीन डायमाइन डायहाइड्रॉक्सी फेनिल एसिटिक एसिड / Ethylene Diamine dihydroxy phenyl acetic acid) Fe को दृढ़ता से जटिल करेगा और पूरी pH सीमा में स्थिरीकृत है। नतीजतन (As a result) Fe EDDHA का उपयोग आमतौर पर Fe सूक्ष्म पोषक तत्व के रूप में किया जाता है क्योंकि यह अन्य चेलेट्स की तुलना में पौधे को अधिक उपलब्ध Fe प्रदान करता है।

Fe की उपलब्धता को प्रभावित करने वाले कारक

1. मिट्टी का pH, बाइकार्बोनेट और कार्बोनेट (Soil pH, Bicarbanate and Carbonates): Fe की न्यूनी अक्सर शुष्क क्षेत्रों में उच्च pH और कैल्शियम युक्त मिट्टी (high pH and calcareous soils) में देखी जाती है, लेकिन यह अम्लीय मिट्टी में हो सकती है जो कुल Fe में बहुत न्यून होती है।
   सिंचाई के पानी और मिट्टी में उच्च $\text{HCO}_3$ (soil high in $\text{HCO}_3$) Fe की न्यूनी को बढ़ा सकते हैं क्योंकि $\text{HCO}_3^-$ संचय से जुड़े उच्च pH स्तर होते हैं।
   शांत मिट्टी (calcarious soils) में 7.3 से 8.5 की pH सीमा में मिट्टी Fe की सबसे न्यून घुलनशीलता (lowest solubility of soil Fe) और बाइकार्बोनेट आयन के निर्माण के कारण Fe की न्यूनी होती है।
   $\text{CaCO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{HCO}_3^-$
2. अत्यधिक $\text{H}_2\text{O}$ और खराब वातन (Excessive $\text{H}_2\text{O}$ and poor aeration): मिट्टी की बाढ़ और जलमग्नता (Flooding and submergence of soils) $\text{Fe}^{2+}$ सांद्रता बढ़ाकर ($\text{Fe}^{2+}$ canc.) Fe की उपलब्धता में सुधार कर सकती है। वे वास्तव में $\text{Fe}^{2+}$ के विषाक्त सांद्रता (toxic canc. of $\text{Fe}^{2+}$) का निर्माण करते हैं। अर्ध शुष्क क्षेत्र कैल्शियम युक्त शुद्ध मिट्टी (calcareous net soils) के मिटने वाले हिस्सों से हटाए गए कार्बनिक पदार्थ में चूने से प्रेरित Fe की न्यूनी होगी।
3. कार्बनिक पदार्थ: अच्छी जल निकासी वाली मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ मिलाने से $\text{Fe}^{2+}$ की घुलनशीलता बढ़ने के कारण Fe उपलब्धता में सुधार हो सकता है।
4. अन्य पोषक तत्वों के साथ परस्पर क्रिया: Cu, Mn, Zn, Mo और P के संचय के कारण Fe की न्यूनी होती है। Fe की उपलब्धता न्यून हो जाती है जब मिट्टी में $\text{NH}_4^+$ की तुलना में अधिक $\text{NO}_3^-$ होता है। K या Zn की न्यूनी पौधों में Fe के स्थानांतरण को न्यून कर सकती है।

मैंगनीज (MANGANESE)

पौधे में Mn सांद्रता 20 से 500 ppm तक होती है।

Mn के कार्य

1. सूक्ष्म पोषक तत्व निर्माण में मदद करता है।
2. प्रकाश संश्लेषण में शामिल, विशेष रूप से $O_2$ के विकास (evolution of $O_2$) में।
3. डिकार्बोक्सिलेशन और हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं (hydrolysis reactions) में ऑक्सीकरण - न्यूनी प्रक्रिया (oxidation - reduction - process) में शामिल है।
4. साइट्रिक एसिड चक्र में सूक्ष्म पोषक तत्व सिस्टम और विभिन्न सूक्ष्म पोषक तत्व प्रतिक्रियाओं में शामिल है।
5. यह कई फॉस्फोराइलेटिंग और समूह स्थानांतरण प्रतिक्रियाओं में $\text{Mg}^{2+}$ का विकल्प है।

Mn की न्यूनी

1. पौधे में स्थिरीकृत और न्यूनी युवा पत्तियों में शुरू होती है।
2. इंटरवेनल क्लोरोसिस होता है:
   • जई - ग्रे धब्बे / लकीरें
   • मटर - दलदली स्थान
   • चुकंदर - धब्बेदार पीला
   • गन्ना - पहाड़ा ब्लाइट - मध्य शिरा हल्का हरा और सफेद।
3. न्यूनी एस्पार्टिक एसिड बढ़ाती है और ग्लूटामाइन न्यून करती है।
4. सूक्ष्म पोषक तत्व बढ़ता है।
5. मुख्य रूप से एमाइन के रूप में N यौगिकों का संचय (Accumulation N compounds mainly as amines)।

Mn के स्रोत

पृथ्वी की पर्पटी में 1000 ppm होता है। विभिन्न ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड:
मैंगनाइट $\text{MnO(OH)}$
ब्राउनाइट $\text{Mn}_2\text{O}_3$

Mn उपलब्धता को प्रभावित करने वाले कारक

1. मिट्टी का pH और कार्बोनेट (Soil pH and carbonates): अम्लीय मिट्टी में लिमिंग (Liming to acid soils) करने से $\text{MnO}_2$ के रूप में $\text{Mn}^{2+}$ की वर्षा के कारण विलयन और विनिमय $\text{Mn}^{2+}$ न्यून हो जाता है।
2. अत्यधिक $\text{H}_2\text{O}$ और खराब वातन (Excessive $\text{H}_2\text{O}$ and poor aeration): $\text{H}_2\text{O}$ लॉगिंग से $O_2$ न्यून हो जाएगा और न्यून रेडॉक्स क्षमता सूक्ष्म पोषक तत्व $\text{Mn}^{2+}$ को बढ़ा देगी। खराब वातन Mn की उपलब्धता को बढ़ाता है।
3. कार्बनिक पदार्थ: समाधान और विनिमेय Mn को बढ़ाता है।
4. जलवायु कारक: बढ़ते मौसम के दौरान मिट्टी का तापमान बढ़ने (Increases soil temp) से Mn के उठने में सुधार होता है, क्योंकि पौधों की वृद्धि और जड़ गतिविधि अधिक होती है।
5. मिट्टी सूक्ष्म जीव (Soil micro org): मिट्टी के जीवों (soil organisms) द्वारा $\text{Mn}^{2+}$ को $\text{Mn}^{4+}$ में ऑक्सीकरण करने से होने वाली न्यूनी।

Mn के रूप

1. समाधान $\text{Mn}^{2+}$
2. विनिमय $\text{Mn}^{2+}$
3. ऑर्गेनिक बाउंड Mn
4. Mn खनिज (Mn Mineral)

जिंक (ZINC)

पौधे में सामान्य सांद्रता: 25 से 150 ppm
न्यूनी का स्तर: < 20 ppm
विषाक्त स्तर: > 400 ppm

Zn पौधों के सभी भागों में मौजूद होता है। सामान्य तौर पर, जड़ में फलों की तुलना में अधिक जिंक होता है।

• अनाज: 27.8 ppm
• दालें: 34.8 ppm
• सब्जियां: 28.2 ppm
• फल: 36.6 ppm

Zn के कार्य

1. वृद्धि हार्मोन के निर्माण के लिए आवश्यक।
2. कुछ पौधों के प्रजनन में मदद करता है।
3. राइजोसोमल अंशों को स्थिरीकृत करता है।
4. डिहाइड्रोजनेज एंजाइमों की गतिविधि को प्रभावित करता है।
5. ट्रिप्टोफैन सिंथेटेस जैसे ऑक्सिन सूक्ष्म पोषक तत्व में शामिल है।

Zn की न्यूनी

1. पत्तियों की नसों विशेषकर पुरानी पत्तियों के बीच हल्का पीला या सफेद क्षेत्र।
2. ऊतक की मृत्यु, रंगहीन।
3. फलों का खराब गठन।
4. वृद्धि हार्मोन का न्यून उत्पादन।

• कपास: सफेद कली (या) छोटी पत्ती
• खट्टे फल: मटमैली पत्ती
• आलू: फर्न लीफ
• फलों के पेड़: रोसेट (सामान्य वृद्धि नहीं / Rosette - Upnormal growth)
• धान: खैरा

पर्ण स्प्रे: 0.2 से 0.5% $\text{ZnSO}_4$

जिंक के स्रोत

• मिट्टी: 10-300 ppm
• आग्नेय चट्टान: >10 ppm
• तलछटी: >95 ppm

मिट्टी के रूप Zn (Forms of soil Zn)

1. समाधान $\text{Zn}^{2+}$
2. अधिशोषित (Adsorbed) $\text{Zn}^{2+}$
3. जैविक रूप से पूर्ण $\text{Zn}^{2+}$

Zn उपलब्धता को प्रभावित करने वाले कारक

1. मिट्टी का pH (Soil pH): मिट्टी के pH बढ़ने (increase soil pH) के साथ Zn की उपलब्धता न्यून (Avail of Zn decrease) हो जाती है। Zn की न्यूनी तटस्थ और कैल्शियम युक्त मिट्टी (neutral and calcareous soil) में होती है। मिट्टी के pH पर, Zn अघुलनशील अनाकार मिट्टी Zn (insoluble amorphous soil Zn) के रूप में अवक्षेपित होता है, जो मिट्टी में $\text{Zn}^{2+}$ को न्यून (reduces $\text{Zn}^{2+}$ in soil) करता है। बढ़ते pH के साथ Al और Fe ऑक्साइड, OM और $\text{CaCO}_3$ बढ़ते हैं।
2. कार्बनिक पदार्थ
3. अन्य पोषक तत्वों के साथ परस्पर क्रिया:
   $\text{SO}_4$ और N पौधों में Zn के उठाव को बढ़ा सकते हैं।
   मिट्टी का pH जितना अधिक (Higher the soil pH), वातन जितना खराब, Zn की न्यूनी उतनी ही अधिक होगी।

तांबा (COPPER)

तांबा पौधों द्वारा क्यूप्रिक आयन $\text{Cu}^{2+}$ के रूप में अवशोषित (absorbed by plants as cupric ion $\text{Cu}^{2+}$) किया जाता है। पौधों में सामान्य सांद्रता 5-20 ppm है।

तांबे के कार्य

1. विटामिन A के संश्लेषण के लिए आवश्यक (Essential for the synthesis of vitamin A)।
2. सूक्ष्म पोषक तत्व में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करें।
3. सूक्ष्म पोषक तत्व में "इलेक्ट्रॉन वाहक" ("electron carrier" in enzyme) के रूप में कार्य करें जो पौधों में ऑक्सीकरण न्यूनी प्रतिक्रियाएं लाता है।
4. सूक्ष्म पोषक तत्व का घटक।

तांबे की न्यूनी

1. क्लोरोसिस, टर्मिनल कलियों का मुरझाना और विरूपण।
2. पत्तियों की युक्तियों और किनारों के साथ मृत ऊतक दिखाई देते हैं।
3. पत्ती की धुरी में एक से अधिक कली का बनना और पत्तियों का खराब बनना।
4. अमरूद - फलों का टूटना और टर्मिनल बड डाई बैक।
5. भारी लिमिंग, N और P का अत्यधिक उपयोग - Cu की न्यूनी को प्रेरित करता है।

तांबे के स्रोत

1. आग्नेय चट्टान 10-100 ppm Cu।
2. अवसादी चट्टान 4-45 ppm।
3. प्राथमिक खनिजों में शामिल हैं:
   1. चालकोपीराइट
   2. चालकोसाइट
   3. बोर्नाइट
4. तलछटी खनिज (Sedimentary minerals): ऑक्साइड, कार्बोनेट, सिलिकेट, सल्फेट्स और क्लोराइड।

मिट्टी के तांबे के रूप (Forms of soil copper)

1. मिट्टी का घोल - आयनिक और पूर्ण।
2. क्ले और कार्बनिक पदार्थों के मृदा कार्बनिक पदार्थ स्थल।
3. मिट्टी के ऑक्साइड सामग्री (soil oxide material) में अवरुद्ध और सह-अवक्षेपित (co-precipitated)।
4. विशिष्ट सोखना साइटें।
5. अकार्बनिक पदार्थ और जीवित जीव।

Cu उपलब्धता को प्रभावित करने वाले कारक

1. मिट्टी की बनावट (Soil texture): रेतीली मिट्टी (Sandy soils) में रेत और क्ले मिट्टी (silt and clay soils) की तुलना में Cu की मात्रा न्यून होती है।
2. pH: pH में वृद्धि के साथ मृदा घोल में Cu की सांद्रता न्यून (concentration of Cu in soil solution decreases) हो जाती है।
3. CEC (CEE)
4. ऑर्गेनिक पदार्थ सामग्री
5. हाइड्रस ऑक्साइड
6. अन्य पोषक तत्वों के साथ परस्पर क्रिया:
   NPK सूक्ष्म पोषक तत्व का अनुप्रयोग (Application) Cu की न्यूनी को प्रेरित करता है।
   फसलों के लिए N आपूर्ति बढ़ाने से पौधों में Cu की गतिशीलता न्यून हो जाती है।
   मृदा घोल में Zn, Fe और P की उच्च सांद्रता भी पौधों की जड़ों द्वारा Cu के अवशोषण को न्यून कर सकती है।

बोरॉन (BORON)

मोनो कोटिलेडॉन और डाइकोटिलेडॉन में B सांद्रता (20-60 ppm) 6 और 18 ppm के बीच भिन्न होती है। यह पौधों द्वारा अघोषित बोरिक एसिड (undissociated boric acid - $\text{H}_3\text{BO}_3$) के रूप में अवशोषित किया जाता है।

बोरॉन के कार्य

1. मेरिस्टेमेटिक ऊतक में नई कोशिका का विकास।
2. परागण, फल/बीज सेट।
3. शर्करा, स्टार्च, N और P का स्थानांतरण।
4. सूक्ष्म पोषक तत्व और अमीनो एसिड का संश्लेषण।
5. फलियों में नोड्यूल का निर्माण।
6. CHO सूक्ष्म पोषक तत्व का विनियमन।

बोरॉन की न्यूनियां

1. चूंकि यह स्थिरीकृत है, इसलिए न्यूनी के लक्षण टर्मिनल कली वृद्धि में होते हैं।
2. फूल और फल का विकास प्रतिबंधित है।
3. बांझपन और प्रजनन अंगों का खराब गठन।
4. मोटी और मुड़ी हुई पत्तियां।
5. फलों, कंदों या जड़ों का रंग बदलना, टूटना या सड़ना।
   • सेब (Apple) - आंतरिक क्रैकिंग।
   • जड़ वाली फसलों में आंतरिक ऊतक का टूटना अंधेरे क्षेत्रों को जन्म देता है जिसे ब्राउन हार्ट / ब्लैक हार्ट कहा जाता है।
   • कपास - वीपिंग रोग।

बोरॉन के स्रोत

1. सूक्ष्म पोषक तत्वों के बीच गैर-धातु (बोरोन)।
2. पृथ्वी की पर्पटी आग्नेय चट्टानों (<10 ppm) में न्यून सांद्रता (Low concentration)।
3. टूमलाइन और बोरोसिलिकेट में B होता है।

बोरॉन के रूप (बोरॉन चक्र / Boron cycle)

मिट्टी में B 4 रूपों (4 forms in soil) में मौजूद है:

1. चट्टानें और खनिज।
2. O.M. के साथ संयुक्त Fe और Al ऑक्साइड (Fe and Al oxides combined with O.M.), क्ले सतह पर अधिशोषित (Adsorbed)।
3. मृदा घोल में बोरिक एसिड (Boric acid - $\text{H}_3\text{BO}_3$) और $\text{4B(OH)}_4^-$।

ठोस और विलयन चरण के बीच बोरॉन चक्रण विलयन सांद्रता में संकीर्ण सीमा के कारण बहुत महत्वपूर्ण है जो फसलों में न्यूनी और विषाक्तता को अलग करता है।

मिट्टी का घोल B (Soil solution B)

$\text{H}_3\text{BO}_3$ 5-9 से लेकर pH मानों (pH values ranging from 5-9) पर मृदा घोल में प्रमुख प्रजाति है। pH > 9.2 पर $\text{H}_3\text{BO}_3$ $\text{H}_4\text{BO}_4^-$ में हाइड्रोलाइज कर सकता है। इसे पौधों में मासफ्लो और सूक्ष्म पोषक तत्व विधियों द्वारा लिया गया था।

अवशोषित B (Absorbed B)

B सोखना और उजाड़ना B निक्षालनिंग नुकसान को न्यून करने में मदद कर सकता है। मुख्य B सोखने वाली साइटें हैं:

1. क्ले मिनट के किनारे पर टूटकर / विघटित होकरे हुए Si - O और Al-O- बांड (Broken Si - O and Al-O- bonds)।
2. अनाकार हाइड्रॉक्साइड संरचना (Amorphous hydroxide structure)।
3. Al और Fe ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड (Al and Fe oxides and hydroxides)।

B उपलब्धता को प्रभावित करने वाले कारक

1. मिट्टी की बनावट: महीन पाठ वाली मिट्टी (Fine text soils) मोटे पाठ वाली मिट्टी (coarse text soil) की तुलना में अधिक समय तक B जोड़ती है। पौधे $\text{H}_2\text{O}$ सूक्ष्म पोषक तत्व B की समान सांद्रता पर महीन पाठ वाली मिट्टी (fine text soil) की तुलना में रेतीली मिट्टी से B की बड़ी मात्रा ले सकते हैं।
2. क्ले का प्रकार: अभ्रक > मोंट > काओलिनाइट।
3. मिट्टी का pH और लिमिंग (Soil pH and liming): पौधों के लिए न्यून उपलब्ध होने से pH बढ़ता है भारी लिमिंग से अधिक सोखना और B का उठना न्यून होता है।
4. कार्बनिक पदार्थ: उपसतह मिट्टी (subsurface soil) की तुलना में सतही मिट्टी (surface soil) में B की उपलब्धता (Avail of B) अधिक है।
5. अन्य धनायनों के साथ अंतःक्रिया: क्षारीय मिट्टी (alkaline soil) में Ca की घटना B उपलब्धता को प्रतिबंधित करती है। K दरों में वृद्धि B विषाक्तता का कारण बनती है।
6. मिट्टी की नमी (Soil moisture): नमी की प्रतिबंधित आपूर्ति जड़ क्षेत्र में B की उपलब्धता को न्यून करती है।

मिट्टी में बोरॉन चक्र (Boron cycle in soil)

मल्च (पुआल)

सूक्ष्म पोषक तत्व/सूक्ष्म पोषक तत्व

कार्बनिक B, अवशोषित B (Absorbed B), प्राथमिक और द्वितीयक B खनिज ⇌ विलयन B (Solution B - $\text{H}_3\text{BO}_3$) ⇌ ग्रहण और अवशेष

मोलिब्डेनम (MOLYBDENUM)

गैर धातु ऋणायन मोलिब्डेट (molybdate - $\text{MoO}_4$) के रूप में अवशोषित होता है। यह कमजोर एसिड (weak acid) है और फॉस्फोमडायबडेट जैसे जटिल पॉली आयनों का निर्माण करता है। पौधे में <1 ppm Mo होता है।

Mo के कार्य

1. सूक्ष्म पोषक तत्व $\text{NO}_3$ रिडक्टेस (enzyme $\text{NO}_3$ reductase) का आवश्यक घटक, जो $\text{NO}_3^-$ से $\text{NO}_2^-$ को उत्प्रेरित करता है।
2. सूक्ष्म पोषक तत्वेज मृदा संरचना का संरचनात्मक घटक - N निर्धारण में शामिल।
3. पौधे में Fe के अवशोषण और स्थानांतरण के लिए आवश्यक।

Mo की न्यूनी

1. फूलों के निर्माण को रोकता है।
2. पौधों में विभिन्न अमीनो एसिड को असंतुलित (Imbalances various Amino Acids in plants) करता है।
3. सहजीवी और गैर सहजीवी N निर्धारण की गतिविधि को न्यून करता है।
4. फूलगोभी - व्हिप टेल।

Mo के स्रोत

पृथ्वी की पर्पटी 2 ppm: और सीमा 0.2 से 5 ppm तक।

Mo के रूप

1. प्राथमिक और द्वितीयक खनिजों में गैर विनिमेय Mo।
2. Fe और Al ऑक्साइड द्वारा आयोजित विनिमेय Mo।
3. मृदा घोल में Mo।
4. जैविक रूप से बाध्य Mo।

विलयन में Mo मुख्य रूप से $\text{MoO}_4^{2-}$, $\text{HMoO}_4^-$, $\text{H}_2\text{MoO}_4^0$ के रूप में होता है।

Mo उपलब्धता को प्रभावित करने वाले कारक

1. मिट्टी का pH और लिमिंग: pH बढ़ने के साथ Mo उपलब्धता बढ़ती है। अम्लता को ठीक (correct acidity) करने के लिए लिमिंग करने से Mo की उपलब्धता बढ़ेगी। एसिड बनाने वाले सूक्ष्म पोषक तत्व $\text{(NH}_4\text{)}_2\text{SO}_4$ के आवेदन के साथ Mo की उपलब्धता न्यून हो जाती है।
2. Fe और Al के साथ प्रतिक्रिया (Reaction with Fe and Al): Fe और Al ऑक्साइड (Fe and Al oxides) द्वारा दृढ़ता से अवशोषित।
3. अन्य पोषक तत्वों के साथ परस्पर क्रिया:
   Mg और P पौधों द्वारा Mo अवशोषण को बढ़ाते हैं।
   उच्च स्तर $\text{SO}_4$ पौधों द्वारा Mo अवशोषण को न्यून करता है।
   Cu और Mn पौधों द्वारा Mo का उठान न्यून करते हैं।
   $\text{NO}_3\text{-N}$ Mo को ग्रहण करने के लिए प्रोत्साहित करता है।
   $\text{NH}_4\text{-N}$ Mo के उठान को न्यून करता है।
   $\text{NO}_3^-$ पोषण का लाभकारी प्रभाव OH आयनों की रिहाई से संबंधित है।

क्लोरीन (CHLORINE)

पौधे में सामान्य सांद्रता लगभग 0.2-2.0% है। पौधों द्वारा जड़ों और हवाई भागों के माध्यम से $\text{Cl}^-$ के रूप में अवशोषित (Absorbed by plants as $\text{Cl}^-$)।

क्लोराइड के कार्य

1. जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं (biochemical reactions) के लिए आवश्यक आसमाटिक धनायन उदासीनीकरण कारक।
2. तेजी से K प्रवाह के दौरान काउंटर आयन के रूप में कार्य करें।
3. प्रकाश संश्लेषण में $O_2$ के मूल्यांकन में शामिल है।
4. कोशिका रस में आसमाटिक दबाव बढ़ाकर रोग प्रतिरोधी बनाता है।

Cl की न्यूनी

1. आंशिक रूप से मुरझाना और टर्जिडिटी का नुकसान।
2. नेक्रोसिस, पत्ती का कांस्य और विकास में न्यूनी।

Cl के स्रोत

1. आग्नेय और कायांतरित चट्टानें
2. घुलनशील लवण जैसे $\text{NaCl}$, $\text{CaCl}_2$ और $\text{MgCl}_2$।
3. पृथ्वी की पर्पटी 0.02-0.05%।

यह पौधे के भीतर मोबाइल है इसे मिट्टी प्रणालियों (soil systems) के माध्यम से तेजी से पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है।

कोबाल्ट (COBALT)

शुष्क पदार्थ में Co की सामान्य सांद्रता 0.02 - 0.5 ppm।

कोबाल्ट के कार्य

1. वायुमंडल तय करने वाले M.O. के लिए आवश्यक। यह सहजीवी M.O. की वृद्धि और विकास के दौरान विट. B12 बनाता है।
2. विकास, वाष्पोत्सर्जन और प्रकाश संश्लेषण में सुधार करता है।
3. लेग हीमोग्लोबिन सूक्ष्म पोषक तत्व और राइबोन्यूक्लियोटाइड रिडक्टेस में भाग लेता है।

न्यूनी

1. कुल Co न्यून के साथ अम्लीय (Acidic), अत्यधिक निक्षालन, रेतीली मिट्टी।
2. शांत और पीटी मिट्टी (Calcareous and peaty soils)।

Co उपलब्धता को प्रभावित करने वाले कारक

1. मिट्टी का pH: मिट्टी की अम्लता (soil acidity), $\text{H}_2\text{O}$ लॉगिंग स्थितियों ($\text{H}_2\text{O}$ logging conditions) में वृद्धि के साथ उपलब्धता में वृद्धि (Avail increase) होती है।
2. लिमिंग और जल निकासी प्रथाएं: सह उपलब्धता को न्यून करती हैं।
3. $\text{CoSO}_4$ का अनुप्रयोग (Application): न्यूनी को सुधारता है।

वैनेडियम (VANADIUM)

सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए वैनेडियम की न्यून सांद्रता लाभकारी है।
राइजोबिया द्वारा N निर्धारण में Mo के लिए वैनेडियम विकल्प।
जैविक - ऑक्सीकरण-न्यूनी प्रतिक्रियाओं (oxidation-reduction reactions) में शामिल है।

निकल (NICKEL)

पौधे में निकल सामग्री 0.1 - 1.0 ppm शुष्क पदार्थ के आधार पर होती है।
पौधे द्वारा $\text{Ni}^{2+}$ के रूप में लिया गया (Taken by plant as $\text{Ni}^{2+}$)।
Ni के उच्च स्तर Zn या Fe की न्यूनी को प्रेरित कर सकते हैं।

1. Ni - यूरेस का धातु घटक जो प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित (catalyse reaction) करता है: $\text{CO(NH}_2\text{)}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NH}_3 + \text{CO}_2$
2. N सूक्ष्म पोषक तत्व के लिए आवश्यक।
3. नोड्यूल वजन और फसलों की उपज को उत्तेजित करता है।

सोडियम (SODIUM)

कार्य

1. पौधों के टर्गर और वृद्धि को बनाए रखने के लिए आवश्यक।
2. पौधों में ऑक्सालिक एसिड (oxalic acid) के संचय में मदद करता है।
3. स्टोमेटल ओपनिंग में मदद करता है और $\text{NO}_3$ रिडक्टेस गतिविधि ($\text{NO}_3$ reductase activity) को नियंत्रित करता है।

Na के स्रोत

पृथ्वी की पर्पटी 2.8% मिट्टी खनिज (Earth crust 2.8% soils Minerals)।

मिट्टी में Na के रूप (Forms of Na in soil)

घोल, विनिमेय Na और सिलिकेट खनिजों (silicate minerals) में।
शुष्क और अर्ध शुष्क मिट्टी (arid and semi arid soils) में Na सिलिकेट, $\text{NaCl}$, $\text{Na}_2\text{SO}_4$ में मौजूद है।
शुष्क और अर्ध शुष्क क्षेत्रों की खराब जल निकासी वाली मिट्टी (poorly drained soils) में जमा होने वाले Na लवण मिट्टी की लवणता और सोडिसिटी का कारण (causes soil salinity and sodicity) बनते हैं।

मिट्टी के गुणों पर Na का प्रभाव (Effect of Na on soil properties)

क्ले और कार्बनिक पदार्थों पर $\text{Na}^+$ की फैलने वाली क्रिया मिट्टी के एकत्रीकरण (soil aggregation), हवा और $\text{H}_2\text{O}$ की पारगम्यता (permeability to air and $\text{H}_2\text{O}$), अंकुरण और जड़ वृद्धि को न्यून करती है।

सोडियम सूक्ष्म पोषक तत्व

• सोडियम $\text{NO}_3$ (Sodium $\text{NO}_3$): 25% Na
• रेनेनिया $\text{PO}_4$ (Rhenania $\text{PO}_4$): 12% Na

सिलिकॉन (SILICON)

लिथोस्फीयर में प्रचुर तत्व (Abundant element) और मोनोसिलिसिक एसिड (monosilicic acid) के रूप में अवशोषित।
अनाज और घास में 0.2 - 2.0% होता है।

सिलिका के कार्य

1. कोशिका भित्ति की संरचना में योगदान देता है।
2. फसलों को सूखा सहनशीलता का योगदान देता है।
3. प्रकाश संश्लेषण को नियंत्रित करता है।
4. गन्ने में इनवर्टेज सूक्ष्म पोषक तत्व गतिविधि को निष्क्रिय करता है जिसके परिणामस्वरूप सुक्रोज उत्पादन अधिक होता है। Si की बड़ी मात्रा इंट्रासेल्युलर जमा में जमा होती है जिसे 'प्लांट ओपल' ('PLANT OPALS') के रूप में जाना जाता है।
5. उपलब्ध P में वृद्धि।
6. पौधों के रोग प्रतिरोध के लिए जिम्मेदार।

सिलिकॉन के स्रोत

पृथ्वी की पर्पटी: 27.6% पृथ्वी की पर्पटी में सबसे प्रचुर तत्व।
मिट्टी (Soils): 23-35%
प्राथमिक और द्वितीयक खनिज और क्वार्ट्ज - प्रमुख स्रोत।
क्वार्ट्ज मिट्टी में सबसे आम खनिज (most common mineral in soil) है, जिसमें सभी सूक्ष्म पोषक तत्व और सूक्ष्म पोषक तत्व अंशों का 90-95% शामिल है।

Si उपलब्धता को प्रभावित करने वाले कारक

1. उच्च $\text{H}_2\text{O}$ सामग्री (High $\text{H}_2\text{O}$ content) Si के उठान को प्रोत्साहित करती है।
2. N का भारी उपयोग Si सांद्रता को न्यून करता है।
3. लिमिंग पौधों में Si के उठान को न्यून करता है।
4. अम्लीकरण (Acidification) Si के उठान को बढ़ाता है।
5. Fe और Al ऑक्साइड (Fe and Al oxides) पौधों द्वारा Si के उठाव को प्रभावित करते हैं।

Si सूक्ष्म पोषक तत्व

1. कैल्शियम सिलिकेट स्लैग ($\text{CaAl}_2 \text{Si}_2\text{O}_4$) - 18.21% Si
2. कैल्शियम सिलिकेट ($\text{CaSiO}_3$) - 31% Si
3. सोडियम मेटासिलिकेट $\text{NaSiO}_3$ - 23% Si

चेलेट्स

चेलेट एक शब्द है जो ग्रीक शब्द से लिया गया है जिसका अर्थ है, "पंजा" (Chelate is a term derived from a Greek word meaning, “claw”)। चेलेट्स सूक्ष्म पोषक तत्व कार्बनिक यौगिक हैं जो धातु आयनों जैसे $\text{Fe}^{3+}/\text{Fe}^{2+}$, $\text{Zn}^{2+}$, $\text{Cu}^{2+}$, $\text{Mn}^{2+}$ और अन्य के साथ बंधते हैं, जिससे पौधों की जड़ों तक उनकी घुलनशीलता और आपूर्ति बढ़ जाती है। सूक्ष्म पोषक तत्वों की उपलब्धता में यह विशेष रूप से महत्वपूर्णपूर्ण है।

मिट्टी में कई प्राकृतिक कार्बनिक यौगिक (Numerous natural organic compounds in soil), या मिट्टी में जोड़े गए सिंथेटिक यौगिक (synthetic compounds added to soils), सूक्ष्म पोषक तत्वों के आयनों को जटिल या चेलेट करने में सक्षम्षम हैं।

मिट्टी में प्राकृतिक कार्बनिक चेलेट्स (Natural organic chelates in soils) माइक्रोबियल गतिविधि और मिट्टी के कार्बनिक पदार्थों और पौधों के अवशेषों के क्षरण के उत्पाद हैं। रूट एक्सयूडेट्स भी सूक्ष्म पोषक तत्वों को संकुलित करने में सक्षम हैं।

विलयन में धातु आयनों की सांद्रता और द्रव्यमान प्रवाह (mass flow) और विसरण (diffusion) द्वारा जड़ तक ले जाई जाने वाली मात्रा को मिट्टी में प्राकृतिक कार्बनिक चेलेटिंग यौगिकों के साथ जटिलता (complexation with natural organic chelating compounds in soil) के माध्यम से काफी बढ़ाया जा सकता है।

कार्बनिक-जटिल धातु आयनों (organic-complexed metal ions) की पर्याप्त मात्रा को फसल अवशेषों के माध्यम से साइकिल किया जा सकता है, जो अगली फसल के लिए उपलब्ध रहते हैं।

कई प्राकृतिक कार्बनिक चेलेट्स की पहचान नहीं की गई है; हालांकि, साइट्रिक और ऑक्सालिक एसिड जैसे यौगिकों में चेलेटिंग गुण होते हैं।

सामान्य सिंथेटिक चेलेट्स हैं:

• एथिलीन डायमाइन टेट्रा एसिटिक एसिड (Ethylene diamine tetra acetic acid - EDTA)
• डायथिलीन ट्राइमाइन पेंटाएसिटिक एसिड (Diethylene triamine pentaacetic acid - DTPA)
• एथिलीन डायमाइन डाई-ओ-हाइड्रॉक्सी फेनिल एसिटिक एसिड (Ethylene diamine di-o-hydroxy phenyl acetic acid - EDDHA)

संदर्भ

1. टिसडेल, एस.एल., नेल्सन, डब्ल्यू.एल., बीटन, जे.डी., हैवलिन, जे.एल. 1997. मृदा उर्वरता और सूक्ष्म पोषक तत्व (Tisdale,S.L.,Nelson,W.L.,Beaton,J.D.,Havlin,J.L.1997.Soil fertility and Fertilizers). Fifth edition, Prentice hall of India Pvt.Ltd,New Delhi.
2. सिंह, एस.एस. 1995. मृदा उर्वरता और पोषक तत्व प्रबंधन (Singh, S.S.1995.Soil fertility and Nutrient Management). Kalyani Publishers,Ludhiana.
3. http://www.ncagr.gov/cyber/kidswrld/plant/nutrient.htm
4. मोर्टवेड्ट, जे.जे. एट अल. (संपादक). कृषि में सूक्ष्म पोषक तत्व (Mortvedt,J.J.et al.(Eds.).Micronutrients in Agriculture). No.4,Soil Science Society of America,Madison,Wisconsin,USA.

विचार करने के लिए प्रश्न

1. पौधों को सूक्ष्म पोषक तत्वों की उपलब्धता पर कार्बनिक पदार्थ मिलाने की क्या भूमिका है? (What is the role of organic matter addition on micronutrient availability to plants?)
2. Fe और Al ऑक्साइड सूक्ष्म पोषक तत्वों की उपलब्धता को कैसे प्रभावित करते हैं? (How does Fe and Al oxides affect the micronutrient availability?)
3. तांबे की न्यूनी को अक्सर रिक्लेमेशन रोग क्यों कहा जाता है? (Why is copper deficiency often referred to as reclamation disease?)
4. Fe क्लोरोसिस से बचने के क्या तरीके हैं? (What are the ways to avert Fe chlorosis?)
5. सामान्य मैंगनीज सूक्ष्म पोषक तत्व सामग्री क्या हैं? (What are the common manganese fertilizer materials?)