Analysis of Nutritional Interactions in Cropping Systems
Description
Successful management of crop production systems requires design of cultural practices that enhance yield by ensuring that growth limiting factors are minimized or eliminated altogether. Together with moisture, light, competition, diseases and pests, availability and efficient utilization of soil nutrients is one of the major determinants of healthy plant growth and realization of optimum yield returns. Thus, assessment of nutrient availability, uptake and utilization by plants is critical for optimization of crop productivity. It is also important to note that these factors and other physiological processes characteristically involve complex relationships and interactions among many factors, some of which are of nonnutritional in nature. Traditionally, diagnoses of these nutritional responses and interactions have involved chemical analysis of soil and plant samples, while different approaches have been employed for the interpretation of the analytical results. These interpretations have been derived from empirical studies related to plant responses to specific nutrients in terms of visual symptoms, nutrient uptake and use, nutrient ratios, and soil, biochemical, physiological tests. Unfortunately, most of these techniques have focused on causes of nutrient deficiencies in an attempt to identify nutrients that are most limiting rather than in trying to optimize their availability, uptake and utilization by the crops. Also, interactions among different nutrients and other growth limiting factors such as moisture and light are seldom considered. Moreover, most of these interpretative approaches are only known to scientists in terms of their power and limitations, while land managers seldom use them to diagnose simple conditions in their farms. Most of the diagnostic methods use chemical analysis of plants or plant parts to determine the qualitative or quantitative nutritional status since the plant itself is the subject of interest, thus its nutrient composition reflects most of the factors affecting its nutrition. These plant chemical analyses often use three plant parameters in interpretations of crop responses (growth and yield, nutrient concentration, and nutrient uptake also measured as nutrient content) to evaluate plant response to soil nutrient supply and fertilization. Unfortunately, overwhelming majority of studies on crop response to nutrient supply often express their results using only one or two of these parameters at a time, but not all of them combined. Our past research experience and review of other literature has clearly identified this glaring gap. Similar problems associated with excessive use of concentration data alone and improper use of terminology have been detected in plant nutrient studies several decades
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تتطلب الإدارة الناجحة لنظم إنتاج المحاصيل تصميم الممارسات الثقافية التي تعزز الغلة من خلال ضمان تقليل العوامل التي تحد من النمو أو القضاء عليها تمامًا. جنبا إلى جنب مع الرطوبة والضوء والمنافسة والأمراض والآفات، وتوافر وكفاءة استخدام مغذيات التربة هي واحدة من المحددات الرئيسية للنمو النباتي الصحي وتحقيق العائد الأمثل. وبالتالي، فإن تقييم توافر المغذيات وامتصاصها واستخدامها من قبل النباتات أمر بالغ الأهمية لتحسين إنتاجية المحاصيل. من المهم أيضًا ملاحظة أن هذه العوامل والعمليات الفسيولوجية الأخرى تنطوي بشكل مميز على علاقات وتفاعلات معقدة بين العديد من العوامل، بعضها غير غذائي بطبيعته. تقليديا، تضمنت تشخيصات هذه الاستجابات والتفاعلات الغذائية تحليلا كيميائيا لعينات التربة والنباتات، في حين تم استخدام مناهج مختلفة لتفسير النتائج التحليلية. وقد استمدت هذه التفسيرات من الدراسات التجريبية المتعلقة باستجابات النبات لمغذيات محددة من حيث الأعراض البصرية، وامتصاص المغذيات واستخدامها، ونسب المغذيات، والتربة، والكيمياء الحيوية، والاختبارات الفسيولوجية. لسوء الحظ، ركزت معظم هذه التقنيات على أسباب نقص المغذيات في محاولة لتحديد العناصر الغذائية الأكثر تقييدًا بدلاً من محاولة تحسين توافرها واستيعابها واستخدامها من قبل المحاصيل. أيضًا، نادرًا ما يتم النظر في التفاعلات بين العناصر الغذائية المختلفة والعوامل الأخرى التي تحد من النمو مثل الرطوبة والضوء. علاوة على ذلك، فإن معظم هذه الأساليب التفسيرية لا يعرفها العلماء إلا من حيث قوتها وقيودها، بينما نادرًا ما يستخدمها مديرو الأراضي لتشخيص الظروف البسيطة في مزارعهم. تستخدم معظم طرق التشخيص التحليل الكيميائي للنباتات أو أجزاء النبات لتحديد الحالة التغذوية النوعية أو الكمية لأن النبات نفسه هو موضوع الاهتمام، وبالتالي فإن تركيبته الغذائية تعكس معظم العوامل التي تؤثر على تغذيته. غالبًا ما تستخدم هذه التحليلات الكيميائية النباتية ثلاثة معايير نباتية في تفسيرات استجابات المحاصيل (النمو والمحصول، وتركيز المغذيات، وامتصاص المغذيات يقاس أيضًا كمحتوى غذائي) لتقييم استجابة النبات لإمدادات مغذيات التربة والتسميد. لسوء الحظ، غالبًا ما تعبر الغالبية العظمى من الدراسات حول استجابة المحاصيل لإمدادات المغذيات عن نتائجها باستخدام واحد أو اثنين فقط من هذه المعلمات في وقت واحد، ولكن ليس جميعها مجتمعة. وقد حددت خبرتنا البحثية السابقة ومراجعتنا للأدبيات الأخرى بوضوح هذه الفجوة الصارخة. تم اكتشاف مشاكل مماثلة مرتبطة بالاستخدام المفرط لبيانات التركيز وحدها والاستخدام غير السليم للمصطلحات في دراسات المغذيات النباتية لعدة عقودTranslated Description (French)
La gestion réussie des systèmes de production végétale nécessite la conception de pratiques culturales qui améliorent le rendement en veillant à ce que les facteurs limitant la croissance soient minimisés ou complètement éliminés. Avec l'humidité, la lumière, la compétition, les maladies et les ravageurs, la disponibilité et l'utilisation efficace des nutriments du sol sont l'un des principaux déterminants d'une croissance saine des plantes et de la réalisation de rendements optimaux. Ainsi, l'évaluation de la disponibilité, de l'absorption et de l'utilisation des nutriments par les plantes est essentielle à l'optimisation de la productivité des cultures. Il est également important de noter que ces facteurs et d'autres processus physiologiques impliquent de manière caractéristique des relations et des interactions complexes entre de nombreux facteurs, dont certains sont de nature non nutritionnelle. Traditionnellement, les diagnostics de ces réponses et interactions nutritionnelles ont impliqué l'analyse chimique d'échantillons de sol et de plantes, tandis que différentes approches ont été utilisées pour l'interprétation des résultats analytiques. Ces interprétations ont été dérivées d'études empiriques liées aux réponses des plantes à des nutriments spécifiques en termes de symptômes visuels, d'absorption et d'utilisation des nutriments, de ratios de nutriments et de tests du sol, biochimiques et physiologiques. Malheureusement, la plupart de ces techniques se sont concentrées sur les causes des carences en nutriments dans le but d'identifier les nutriments les plus limitants plutôt que d'essayer d'optimiser leur disponibilité, leur absorption et leur utilisation par les cultures. En outre, les interactions entre différents nutriments et d'autres facteurs limitant la croissance tels que l'humidité et la lumière sont rarement pris en compte. De plus, la plupart de ces approches interprétatives ne sont connues des scientifiques qu'en termes de pouvoir et de limites, tandis que les gestionnaires des terres les utilisent rarement pour diagnostiquer des conditions simples dans leurs exploitations. La plupart des méthodes de diagnostic utilisent l'analyse chimique des plantes ou des parties de plantes pour déterminer l'état nutritionnel qualitatif ou quantitatif puisque la plante elle-même est le sujet d'intérêt, ainsi sa composition nutritive reflète la plupart des facteurs affectant sa nutrition. Ces analyses chimiques des plantes utilisent souvent trois paramètres des plantes dans l'interprétation des réponses des cultures (croissance et rendement, concentration en nutriments et absorption des nutriments également mesurée en tant que teneur en nutriments) pour évaluer la réponse des plantes à l'approvisionnement en nutriments du sol et à la fertilisation. Malheureusement, l'écrasante majorité des études sur la réponse des cultures à l'approvisionnement en nutriments expriment souvent leurs résultats en n'utilisant qu'un ou deux de ces paramètres à la fois, mais pas tous combinés. Notre expérience de recherche passée et l'examen d'autres publications ont clairement identifié cette lacune flagrante. Des problèmes similaires associés à une utilisation excessive des données de concentration seules et à une mauvaise utilisation de la terminologie ont été détectés dans des études sur les nutriments végétaux depuis plusieurs décenniesTranslated Description (Spanish)
La gestión exitosa de los sistemas de producción de cultivos requiere el diseño de prácticas culturales que mejoren el rendimiento al garantizar que los factores limitantes del crecimiento se minimicen o eliminen por completo. Junto con la humedad, la luz, la competencia, las enfermedades y las plagas, la disponibilidad y la utilización eficiente de los nutrientes del suelo es uno de los principales determinantes del crecimiento saludable de las plantas y la obtención de rendimientos óptimos. Por lo tanto, la evaluación de la disponibilidad, absorción y utilización de nutrientes por parte de las plantas es fundamental para optimizar la productividad de los cultivos. También es importante tener en cuenta que estos factores y otros procesos fisiológicos implican característicamente relaciones e interacciones complejas entre muchos factores, algunos de los cuales son de naturaleza no nutricional. Tradicionalmente, los diagnósticos de estas respuestas e interacciones nutricionales han implicado el análisis químico de muestras de suelos y plantas, mientras que se han empleado diferentes enfoques para la interpretación de los resultados analíticos. Estas interpretaciones se han derivado de estudios empíricos relacionados con las respuestas de las plantas a nutrientes específicos en términos de síntomas visuales, absorción y uso de nutrientes, proporciones de nutrientes y pruebas fisiológicas, bioquímicas y del suelo. Desafortunadamente, la mayoría de estas técnicas se han centrado en las causas de las deficiencias de nutrientes en un intento de identificar los nutrientes que son más limitantes en lugar de tratar de optimizar su disponibilidad, absorción y utilización por los cultivos. Además, rara vez se consideran las interacciones entre diferentes nutrientes y otros factores limitantes del crecimiento, como la humedad y la luz. Además, la mayoría de estos enfoques interpretativos solo son conocidos por los científicos en términos de su poder y limitaciones, mientras que los administradores de tierras rara vez los usan para diagnosticar condiciones simples en sus granjas. La mayoría de los métodos de diagnóstico utilizan el análisis químico de plantas o partes de plantas para determinar el estado nutricional cualitativo o cuantitativo, ya que la planta en sí es el tema de interés, por lo que su composición de nutrientes refleja la mayoría de los factores que afectan su nutrición. Estos análisis químicos de las plantas a menudo utilizan tres parámetros de las plantas en las interpretaciones de las respuestas de los cultivos (crecimiento y rendimiento, concentración de nutrientes y absorción de nutrientes también medida como contenido de nutrientes) para evaluar la respuesta de las plantas al suministro de nutrientes y la fertilización del suelo. Desafortunadamente, la gran mayoría de los estudios sobre la respuesta de los cultivos al suministro de nutrientes a menudo expresan sus resultados utilizando solo uno o dos de estos parámetros a la vez, pero no todos ellos combinados. Nuestra experiencia de investigación pasada y la revisión de otra literatura han identificado claramente esta brecha evidente. Se han detectado problemas similares asociados con el uso excesivo de datos de concentración solos y el uso inadecuado de la terminología en estudios de nutrientes de plantas durante varias décadasFiles
25589.pdf
Files
(1.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:159e56d9fcd8bb3ab40e6af1023b88b8
|
1.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحليل التفاعلات التغذوية في أنظمة المحاصيل
- Translated title (French)
- Analyse des interactions nutritionnelles dans les systèmes de culture
- Translated title (Spanish)
- Análisis de las interacciones nutricionales en los sistemas de cultivo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1524896602
- DOI
- 10.5772/28508
References
- https://openalex.org/W1271428495
- https://openalex.org/W1449635702
- https://openalex.org/W1483246598
- https://openalex.org/W1546962148
- https://openalex.org/W1964089466
- https://openalex.org/W1971489930
- https://openalex.org/W1972121250
- https://openalex.org/W1975482562
- https://openalex.org/W1990151103
- https://openalex.org/W1995602752
- https://openalex.org/W2019583086
- https://openalex.org/W2023413516
- https://openalex.org/W2030274714
- https://openalex.org/W2034211569
- https://openalex.org/W2045285269
- https://openalex.org/W2051927853
- https://openalex.org/W2056501272
- https://openalex.org/W2057230179
- https://openalex.org/W2064951765
- https://openalex.org/W2065081873
- https://openalex.org/W2073155875
- https://openalex.org/W2081118633
- https://openalex.org/W2083428796
- https://openalex.org/W2094855502
- https://openalex.org/W2096304832
- https://openalex.org/W2101151340
- https://openalex.org/W2119901952
- https://openalex.org/W2121254383
- https://openalex.org/W2123557150
- https://openalex.org/W2148657633
- https://openalex.org/W2153514037
- https://openalex.org/W2155570241
- https://openalex.org/W2163420858
- https://openalex.org/W2217757902
- https://openalex.org/W2289235550
- https://openalex.org/W2464362934
- https://openalex.org/W2804455395
- https://openalex.org/W3161394758
- https://openalex.org/W32664231