AUGALŲ MITYBA: MAKROELEMENTAI, MIKROELEMENTAI, TRŪKUMAI - BIOLOGIJA - 2025

Augalų mityba yra cheminių procesų rinkinys, pagal kurį maistinių medžiagų išgauta iš aukštuose, kad paramos augimui ir vystymuisi organus. Jame taip pat specialiai nurodomos mineralinių maistinių medžiagų rūšys, kurių reikia augalams, ir jų trūkumų simptomai.

Augalų mitybos tyrimas yra ypač svarbus tiems, kurie atsakingi už žemės ūkio svarbos augalų priežiūrą ir priežiūrą, nes tai yra tiesiogiai susiję su derlingumo ir derlingumo rodikliais.

Laukas pasėtas kukurūzais (Šaltinis: pixabay.com/)

Kadangi ilgai trunkantis daržovių auginimas sukelia dirvožemio eroziją ir mineralinį skurdą, žemės ūkio pramonėje didelis progresas yra susijęs su trąšų, kurių sudėtis kruopščiai sukurta atsižvelgiant į dominančių veislių maistinius reikalavimus, kūrimu.

Šių trąšų projektavimui, be abejo, reikalingos didžiulės augalų fiziologijos ir mitybos žinios, nes, kaip ir bet kurioje biologinėje sistemoje, yra viršutinė ir apatinė ribos, kuriose augalai negali tinkamai funkcionuoti: kai kurių elementų trūkumas ar perteklius.

Kaip augalai maitinami?

Šaknys vaidina pagrindinį vaidmenį augalų mityboje. Mineralinės maistinės medžiagos yra paimamos iš „dirvožemio tirpalo“ ir pernešamos supaprastintu (tarpląsteliniu) arba apoplastiniu (tarpląsteliniu) keliu į kraujagyslių ryšulius. Jie kraunami į ksilimą ir vežami į stiebą, kur atlieka įvairias biologines funkcijas.

Cikorijos šaknis

Maistinių medžiagų pasisavinimas iš dirvožemio per šaknį esančioje skrandyje ir jų vėlesnis gabenimas į ksilą apoplastiniu keliu yra skirtingi procesai, kuriuos įtakoja skirtingi veiksniai.

Manoma, kad maistinių medžiagų apykaita reguliuoja jonų įsisavinimą į ksilą, o antplūdis prie simpatinės šaknies gali priklausyti nuo temperatūros ar išorinio jonų koncentracijos.

Tirpiųjų medžiagų transportavimas į ksilą paprastai vyksta pasyvios difuzijos arba pasyvaus jonų pernešimo per jonų kanalus dėka jėgos, kurią sukuria protonų siurbliai (ATPazės), išreikštos parenchimos ląstelėse, metu.

Kita vertus, gabenimą į apoplastą lemia hidrostatinio slėgio skirtumai iš augančių lapų.

Daugelis augalų naudojasi savitarpio santykiais, kad galėtų maitintis, norėdami absorbuoti kitas jonines mineralų formas (tokias kaip azotą fiksuojančios bakterijos), pagerinti savo šaknų absorbcijos gebą arba gauti daugiau tam tikrų elementų (pavyzdžiui, mikorizės). .

Esminiai elementai

Augalai turi skirtingą kiekvienos maistinės medžiagos poreikį, nes ne visi yra naudojami vienoda dalimi arba tais pačiais tikslais.

Esminis elementas yra tas, kuris yra sudedamoji augalo struktūros ar medžiagų apykaitos dalis ir kurio nebuvimas sukelia didelių augimo, vystymosi ar dauginimosi anomalijų.

Apskritai, visi elementai veikia ląstelių struktūrą, metabolizmą ir osmoreguliaciją. Makro- ir mikroelementų klasifikavimas susijęs su santykiniu šių elementų gausumu augalų audiniuose.

Makroelementai

Tarp makroelementų yra azotas (N), kalis (K), kalcis (Ca), magnis (Mg), fosforas (P), siera (S) ir silicis (Si). Nors esminiai elementai dalyvauja daugelyje skirtingų ląstelių įvykių, galima išskirti kai kurias specifines funkcijas:

Azotas

Tai mineralinis elementas, kurio augalams reikia didesniais kiekiais, ir tai dažniausiai yra ribojantis elementas daugelyje dirvožemių, todėl trąšos paprastai turi azoto. Azotas yra mobilus elementas ir yra svarbi ląstelės sienos dalis, aminorūgštys, baltymai ir nukleorūgštys.

Nors atmosferos azoto kiekis yra labai didelis, tik Fabaceae šeimos augalai gali naudoti molekulinį azotą kaip pagrindinį azoto šaltinį. Likusios formos yra nitratai.

Kalis

Šis mineralas gaunamas augaluose jo monovalentinės katijoninės formos (K +) pavidalu ir dalyvauja ląstelių osmosinio potencialo reguliavime, taip pat yra kvėpavimo ir fotosintezės procese dalyvaujančių fermentų aktyvatorius.

Kalcis

Paprastai jis randamas kaip dvivalenčiai jonai (Ca2 +) ir yra būtinas ląstelių sienelės sintezei, ypač formuojant vidurinę lamelę, kuri skiria ląsteles dalijimosi metu. Jis taip pat dalyvauja formuojant mitozinį veleną ir yra reikalingas ląstelių membranų funkcionavimui.

Jis vaidina svarbų antrinio pranešėjo vaidmenį keliuose augalų reakcijos keliuose tiek per hormoninius, tiek dėl aplinkos signalus.

Jis gali prisijungti prie kalmodulino, be to, kompleksas reguliuoja fermentus, tokius kaip kinazės, fosfatazės, citoskeleto baltymai, signaliniai baltymai.

Magnis

Magnis dalyvauja aktyvinant daugelį fermentų fotosintezėje, kvėpavime ir DNR bei RNR sintezėje. Be to, tai yra struktūrinė chlorofilo molekulės dalis.

Rungtynės

Fosfatai yra ypač svarbūs formuojant tarpinius cukraus ir fosfato kvėpavimo ir fotosintezės tarpinius produktus, taip pat yra fosfolipidų galvų polinių grupių dalis. ATP ir giminingi nukleotidai turi fosforo, taip pat nukleorūgščių struktūrą.

Sieros

Aminorūgščių cisteino ir metionino šoninėse grandinėse yra sieros. Šis mineralas taip pat yra svarbi daugelio kofermentų ir vitaminų, tokių kaip koenzimas A, S-adenozilmetioninas, biotinas, vitaminas B1 ir pantoteno rūgštis, būtina augalų metabolizmui.

Silicis

Nors Equisoceae šeimoje buvo įrodytas tik ypatingas šio mineralo reikalavimas, yra duomenų, kad šio mineralo kaupimasis kai kurių rūšių audiniuose skatina augimą, vaisingumą ir atsparumą stresui.

Daigai (šaltinis: pixabay.com/)

Mikroelementai

Mikroelementai yra chloras (Cl), geležis (Fe), boras (B), manganas (Mn), natris (Na), cinkas (Zn), varis (Cu), nikelis (Ni) ir molibdenas (Mo). Kaip ir makroelementai, mikroelementai turi esmines funkcijas augalų metabolizme, būtent:

Chloras

Chloras randamas augaluose kaip anijoninė forma (Cl-). Tai būtina vandens fotolizės reakcijai, vykstančiai kvėpavimo metu; dalyvauja fotosintetiniuose procesuose ir DNR bei RNR sintezėje. Tai taip pat yra chlorofilo molekulės žiedo struktūrinis komponentas.

Geležies

Geležis yra svarbus kofaktorius įvairiems fermentams. Pagrindinis jo vaidmuo yra susijęs su elektronų pernešimu oksido redukcijos reakcijose, nes jis gali būti lengvai grįžtamai oksiduojamas iš Fe2 + į Fe3 +.

Pagrindinis jo vaidmuo galbūt yra citochromų dalis, gyvybiškai svarbus šviesos energijos pernešimui fotosintezės metu.

Boras

Tiksli jo funkcija nenustatyta, tačiau įrodymai rodo, kad ji yra svarbi ląstelių pailgėjimui, nukleorūgščių sintezei, hormoninėms reakcijoms, membranų funkcijoms ir ląstelių ciklo reguliavimui.

Manganas

Manganas randamas kaip dvivalentis katijonas (Mg2 +). Jis dalyvauja aktyvinant daugelį fermentų augalų ląstelėse, ypač dekarboksilazes ir dehidrogenazes, dalyvaujančias trikarboksirūgšties cikle arba Krebso cikle. Geriausiai žinoma jo funkcija gaminant deguonį iš vandens fotosintezės metu.

Natris

Šis jonas reikalingas daugeliui augalų, turinčių C4 metabolizmą ir turinčių crassulaceous rūgštį (CAM), kad būtų galima fiksuoti anglį. Taip pat svarbu fosfoenolpiruvato, pirmojo karboksilato substrato, minėtais būdais, regeneracijai.

Cinkas

Daugybei fermentų reikia cinko, kad jis veiktų, o kai kuriems augalams jo reikia chlorofilo biosintezei. Azoto apykaitos fermentams, energijos perdavimui ir kitų baltymų biosintetiniams keliams veikti reikalingas cinkas. Tai taip pat yra daugelio genetiškai svarbių transkripcijos veiksnių struktūrinė dalis.

Varis

Varis yra susijęs su daugeliu fermentų, kurie dalyvauja oksidacijos-redukcijos reakcijose, nes jis gali būti grįžtamai oksiduotas nuo Cu + iki Cu2 +. Šių fermentų pavyzdys yra plastocianinas, kuris yra atsakingas už elektronų perkėlimą vykstant lengvoms fotosintezės reakcijoms.

Nikelis

Augalams šis mineralas neturi specifinio reikalavimo, tačiau daugeliui azotą fiksuojančių mikroorganizmų, palaikančių simbiotinius ryšius su augalais, reikia nikelio fermentams, kurie fiksacijos metu apdoroja dujines vandenilio molekules.

Molibdenas

Nitratų reduktazė ir azotazė yra tarp daugelio fermentų, kuriems savo funkcijai atlikti reikalingas molibdenas. Nitratų reduktazė katalizuoja nitratų redukciją į nitritus azoto pasisavinimo metu augaluose, o azoto dujos azotą fiksuojančiuose mikroorganizmuose paverčia azoto dujas amoniaku.

Trūkumų diagnozė

Mitybos pokyčius daržovėse galima diagnozuoti keliais būdais, be kita ko, lapų analizė yra vienas efektyviausių metodų.

Tarpinio laikotarpio chlorozė Liquidambar styraciflua (Jim Conrad, per „Wikimedia Commons“)

Chlorozė ar pageltimas, tamsios spalvos nekrotinių dėmių atsiradimas ir jų pasiskirstymas, taip pat pigmentų, tokių kaip antocianinai, buvimas yra elementai, į kuriuos reikia atsižvelgti diagnozuojant trūkumus.

Svarbu atsižvelgti į santykinį kiekvienos prekės mobilumą, nes ne visos jos gabenamos vienodai reguliariai. Taigi, tokių elementų kaip K, N, P ir Mg trūkumą galima pastebėti suaugusiuose lapuose, nes šie elementai formuojasi link audinių.

Priešingai, jauni lapai turės trūkumų tokiems elementams kaip B, Fe ir Ca, kurie daugumoje augalų yra gana nejudrūs.

Nuorodos

1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Augalų fiziologijos pagrindai (2-asis leidimas). Madridas: „McGraw-Hill Interamericana“ iš Ispanijos.
2. Barkeris, A., ir Pilbeam, D. (2015). Augalų mitybos vadovas (2-asis leidimas).
3. Sattelmacher, B. (2001). Apoplastas ir jo reikšmė augalų mineralinei mitybai. Naujas fitologas, 149 (2), 167–192.
4. Taizas, L., ir Zeigeris, E. (2010). Augalų fiziologija (5-asis leidimas). Sunderland, Masačusetsas: „Sinauer Associates Inc.“
5. Balta, PJ ir Brown, PH (2010). Augalų mityba siekiant darnaus vystymosi ir visuotinės sveikatos. Botanikos metraštis, 105 (7), 1073–1080.