Elementy Mineralnego Odżywiania Roślin

2024 Autor: Sebastian Paterson | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 13:53

Główne funkcje minerałów

Odżywianie mineralne ma ogromne znaczenie dla fizjologii rośliny, ponieważ wystarczająca podaż składników mineralnych jest po prostu niezbędna do jej prawidłowego wzrostu i rozwoju. Rośliny oprócz miłości i troski potrzebują: tlenu, wody, dwutlenku węgla, azotu i całej serii (ponad 10) składników mineralnych, które służą jako surowiec do różnych procesów bytowania organizmu.

Mineralne składniki odżywcze w roślinach pełnią wiele ważnych funkcji. Mogą pełnić rolę składników strukturalnych tkanek roślinnych, katalizatorów różnych reakcji, regulatorów ciśnienia osmotycznego, komponentów układów buforowych i regulatorów przepuszczalności błony.

Przewodnik ogrodnika

Szkółki roślin Sklepy z towarami do domków letniskowych Pracownie projektowania krajobrazu

Przykładami roli minerałów jako składników tkanek roślinnych są wapń w ścianach komórkowych, magnez w cząsteczkach chlorofilu, siarka w niektórych białkach oraz fosfor w fosfolipidach i nukleoproteinach. Jeśli chodzi o azot, choć nie należy on do pierwiastków mineralnych, to często jest zaliczany do ich liczby, w związku z tym należy jeszcze raz wskazać jako ważny składnik białka.

Niektóre pierwiastki, na przykład żelazo, miedź, cynk, są wymagane w mikrodawkach, ale te małe ilości są również konieczne, ponieważ są częścią grup prostetycznych lub koenzymów określonych układów enzymatycznych. Istnieje wiele pierwiastków (bor, miedź, cynk), które są śmiertelnie trujące dla rośliny w wyższych stężeniach. Ich toksyczność jest najprawdopodobniej związana z negatywnym wpływem na układy enzymatyczne organizmu roślinnego.

Znaczenie zapewnienia roślinom wystarczającego odżywienia mineralnego jest od dawna doceniane w ogrodnictwie i jest wskaźnikiem dobrego wzrostu, a zatem dobrych i stabilnych plonów.

Niezbędne elementy

W wyniku różnych badań ustalono, że ponad połowa elementów układu okresowego Mendelejewa znajduje się w roślinach i jest całkiem możliwe, że każdy pierwiastek w glebie może zostać wchłonięty przez korzenie. Na przykład w niektórych próbkach drewna sosnowego Weymouth znaleziono ponad 27 pierwiastków (!). Uważa się, że nie wszystkie pierwiastki dostępne w roślinach są im potrzebne.

Na przykład pierwiastki takie jak platyna, cyna, srebro, aluminium, krzem i sód nie są uważane za konieczne. W przypadku niezbędnych składników mineralnych zwykle bierze się te, w przypadku braku których rośliny nie mogą zakończyć swojego cyklu życiowego, oraz te, które są częścią cząsteczki dowolnego niezbędnego składnika roślinnego.

Główne funkcje mineralnych składników odżywczych

Większość badań nad rolą różnych pierwiastków przeprowadzono na roślinach zielnych, ponieważ ich cykl życiowy jest taki, że można je zbadać w krótkim czasie. Ponadto przeprowadzono pewne eksperymenty na drzewach owocowych, a nawet sadzonkach leśnych. W wyniku tych badań stwierdzono, że różne pierwiastki zarówno u roślin zielnych, jak i drzewiastych pełnią te same funkcje.

Azot. Rola azotu jest dobrze znana jako składnik aminokwasów - budulców białek. Ponadto azot jest zawarty w wielu innych związkach, takich jak puryny, alkaloidy, enzymy, regulatory wzrostu, chlorofil, a nawet w błonach komórkowych. Przy braku azotu synteza normalnej ilości chlorofilu jest stopniowo zaburzona, w wyniku czego przy jego skrajnym niedoborze rozwija się chloroza zarówno starszych, jak i młodych liści.

Fosfor. Pierwiastek ten jest integralnym składnikiem nukleoprotein i fosfolipidów. Fosfor jest niezastąpiony ze względu na makroenergetyczne wiązania pomiędzy grupami fosforanowymi, które są głównym mediatorem w przekazywaniu energii w roślinach. Fosfor występuje zarówno w postaci nieorganicznej, jak i organicznej. Najwyraźniej łatwo porusza się po roślinie w obu formach. Brak fosforu wpływa przede wszystkim na wzrost młodych drzew przy braku jakichkolwiek objawów.

Potas. Organiczne formy potasu nie są znane nauce, ale rośliny potrzebują jego dostatecznie dużej ilości, najwyraźniej do działania enzymów. Ciekawostką jest to, że komórki roślinne rozróżniają potas i sód. Ponadto sodu nie można w pełni zastąpić potasem. Ogólnie przyjmuje się, że potas pełni rolę środka osmotycznego w otwieraniu i zamykaniu aparatów szparkowych. Należy również zauważyć, że potas w roślinach jest bardzo mobilny, a jego brak utrudnia przepływ węglowodanów i metabolizm azotu, ale jest to działanie bardziej pośrednie niż bezpośrednie.

Siarka. Pierwiastek ten jest składnikiem cystyny, cysteiny i innych aminokwasów, biotyny, tiaminy, koenzymu A i wielu innych związków z grupy sulfhydrylowej. Jeśli porównamy siarkę z azotem, fosforem i potasem, to możemy powiedzieć, że jest mniej mobilna. Brak siarki powoduje chlorozę i zaburzenie biosyntezy białek, co często prowadzi do gromadzenia się aminokwasów.

Wapń. Wapń występuje w dość znacznych ilościach w ścianach komórkowych i występuje w postaci pektynianu wapnia, który najprawdopodobniej wpływa na elastyczność ścian komórkowych. Ponadto bierze udział w metabolizmie azotu poprzez aktywację kilku enzymów, w tym amylazy. Wapń jest stosunkowo mało mobilny. Brak wapnia znajduje odzwierciedlenie w merystematycznych obszarach wierzchołków korzeni, a nadmiar gromadzi się w postaci kryształków oksylanu wapnia w liściach i zdrewniałych tkankach.

Magnez. Wchodzi w skład cząsteczki chlorofilu i uczestniczy w pracy szeregu układów enzymatycznych, uczestniczy w utrzymaniu integralności rybosomów i łatwo się porusza. Przy braku magnezu zwykle obserwuje się chlorozę.

Żelazo. Większość żelaza znajduje się w chloroplastach, gdzie uczestniczy w syntezie białek plastycznych, a także wchodzi w skład szeregu enzymów oddechowych, np. Peroksydazy, katalazy, ferredoksyny i oksydazy cytochromowej. Żelazo jest stosunkowo nieruchome, co przyczynia się do rozwoju niedoboru żelaza.

Mangan. Niezbędny pierwiastek do syntezy chlorofilu, jego główną funkcją jest aktywacja układów enzymatycznych i prawdopodobnie wpływa na dostępność żelaza. Mangan jest stosunkowo nieruchliwy i trujący, a jego stężenie w liściach niektórych upraw drzew często zbliża się do poziomów toksycznych. Niedobór manganu często powoduje deformację liści i powstawanie chlorotycznych lub martwych plam.

Cynk. Pierwiastek ten występuje w składzie anhydrazy węglanowej. Cynk nawet w stosunkowo niskich stężeniach jest bardzo toksyczny, a jego brak prowadzi do deformacji liści.

Miedź. Miedź jest składnikiem kilku enzymów, w tym askorbinotoksydazy i tyrozynazy. Rośliny zwykle wymagają bardzo małych ilości miedzi, której wysokie stężenia są toksyczne, a jej brak powoduje wysuszenie wierzchołków.

Bor. Pierwiastek, podobnie jak miedź, jest potrzebny roślinie w bardzo małych ilościach. Najprawdopodobniej bor jest niezbędny do przemieszczania się cukrów, a jego niedobór powoduje poważne uszkodzenia i śmierć merystemów wierzchołkowych.

Molibden. Pierwiastek ten jest niezbędny roślinie w znikomym stężeniu, wchodzi w skład układu enzymatycznego reduktazy azotanowej i prawdopodobnie pełni inne funkcje. Niedobór jest rzadki, ale jeśli występuje, wiązanie azotu w rokitniku może się zmniejszyć.

Chlor. Jego funkcje były mało zbadane; najwyraźniej bierze udział w rozszczepianiu wody podczas fotosyntezy.

Objawy niedoboru minerałów

Brak minerałów powoduje zmiany w procesach biochemicznych i fizjologicznych, co prowadzi do zmian morfologicznych. Często z powodu niedoboru obserwuje się zahamowanie wzrostu pędów. Ich najbardziej zauważalną wadą jest żółknięcie liści, co z kolei jest spowodowane spadkiem biosyntezy chlorofilu. Na podstawie obserwacji można zauważyć, że najbardziej wrażliwą częścią rośliny są liście: zmniejszają się rozmiar, kształt i struktura, kolor zanika, na końcach, krawędziach lub między głównymi żyłkami powstają martwe obszary, a czasami liście są zbierane w pęczki lub nawet rozety.

Należy podać przykłady braku różnych elementów w wielu najpopularniejszych kulturach.

Brak azotu wpływa przede wszystkim na wielkość i kolor liści. W nich zmniejsza się zawartość chlorofilu i zanika intensywny zielony kolor, a liście stają się jasnozielone, pomarańczowe, czerwone lub fioletowe. Ogonki liściowe i ich żyłki stają się czerwonawe. W tym samym czasie zmniejsza się rozmiar blaszki liściowej. Kąt nachylenia ogonka do pędu staje się ostry. Obserwuje się wczesne opadanie liści, liczba kwiatów i owoców gwałtownie spada wraz z osłabieniem wzrostu pędów.

Pędy stają się brązowo-czerwone, a owoce są małe i jaskrawe. Osobno warto wspomnieć o truskawkach, w których brak azotu prowadzi do słabego tworzenia się wąsów, zaczerwienienia i wczesnego żółknięcia starych liści. Ale obfitość azotu wpływa również niekorzystnie na roślinę, powodując nadmierne powiększenie liści, ich nasycony, zbyt ciemnozielony kolor, a wręcz przeciwnie, słaby kolor owoców, ich wczesne odcięcie i słabe przechowywanie. Rośliną wskaźnikową braku azotu jest jabłoń.

Kontynuuj czytanie zakończenie Mineralny głód roślin owocowych →