Növény táplálkozási makrotápanyagok, mikrotápanyagok és hiányosságok diagnosztizálása

az növényi táplálkozás a kémiai folyamatok halmaza, amelyek révén a növények tápanyagokat kivonnak a talajból, amelyek szerveik növekedésének és fejlődésének támogatását szolgálják. Különösen utal az ásványi tápanyagok típusaira és a hiányosságok tüneteire.

A növényi táplálkozás tanulmányozása különösen fontos azok számára, akik a mezőgazdasági érdekű növények gondozásáért és karbantartásáért felelősek, mivel közvetlenül kapcsolódik a termés és a termelés mértékéhez..

Mivel a tartós zöldségtermesztés a talajok erózióját és az ásványi anyagok elszegényedését okozza, az agráripar nagy előrelépése a műtrágyák fejlesztésével kapcsolatos, amelyek összetételét gondosan megtervezték az érdeklődésre számot tartó fajták táplálkozási igényeinek megfelelően..

Ezeknek a műtrágyáknak a kialakítása kétségtelenül nagy ismereteket igényel a fiziológiáról és a növényi táplálkozásról, mivel minden biológiai rendszerhez hasonlóan vannak olyan felső és alsó határok is, amelyekben a növények nem működhetnek megfelelően bizonyos elem hiánya vagy túlzott mértéke.

index

• 1 A növények táplálása?
  • 1.1 Alapvető elemek
• 2 Makrótápanyagok
  • 2.1 Nitrogén
  • 2.2 Kálium
  • 2.3 Kalcium
  • 2.4 Magnézium
  • 2.5 Foszfor
  • 2.6 Kén
  • 2.7 Szilícium
• 3 Mikroelemek
  • 3.1 Klór
  • 3.2 Vas
  • 3.3 Boro
  • 3.4 Mangán
  • 3.5 Nátrium
  • 3.6 Cink
  • 3.7 Réz
  • 3.8 Nikkel
  • 3.9 Molibdén
• 4 A hiányosságok diagnosztizálása
• 5 Referenciák

Hogyan táplálják a növényeket?

A gyökerek alapvető szerepet játszanak a növényi táplálkozásban. Az ásványi tápanyagokat a "talajoldat" -ból veszik, és szimpatikus (intracelluláris) vagy apoplasztikus (extracelluláris) szállítják az érrendszeri kötegekhez. A xilembe töltik őket, és szállítják a szárra, ahol különböző biológiai funkciókat látnak el.

A tápanyagok felvétele a talajból a gyökerekben a szimplaszton keresztül, valamint az apoplasztikus útvonal által a xylembe történő továbbítása különböző folyamatok, amelyeket különböző tényezők közvetítenek..

Úgy gondoljuk, hogy a tápanyag-ciklus szabályozza az ionok felvételét a xilem felé, míg a gyökérszimbóluma felé történő beáramlás függhet az ionok hőmérsékletétől vagy külső koncentrációjától..

Az oldott anyagok xilembe történő szállítása általában a ionok ioncsatornákon keresztüli passzív diffúziójával vagy passzív transzportjával történik, a parenchyma paratrachealis sejtjeiben expresszált protonpumpa (ATPázok) által létrehozott erőnek köszönhetően..

Másrészről az apoplasztba történő szállítást a transzpiráló levelek hidrostatikus nyomásának különbségei vezérlik.

Sok növény használ kölcsönös viszonyt, hogy táplálkozzon magukkal, akár az ásványi anyagok egyéb ionos formáinak elnyelésére (például nitrogén-rögzítő baktériumok), hogy javítsa gyökereik abszorpciós kapacitását vagy bizonyos elemek (például mikorrhizaák) jobb elérhetőségét..

Alapvető elemek

A növényeknek minden tápanyagra eltérő igényük van, mivel nem mindegyikük azonos arányban vagy ugyanazon célokra kerül felhasználásra.

Alapvető eleme az, hogy a növény szerkezete vagy anyagcsere alkotórésze, és amelynek hiánya súlyos rendellenességeket okoz a növekedésben, fejlődésében vagy reprodukciójában..

Általában minden elem a szerkezetben, az anyagcserében és a celluláris ozmoregulációban működik. A makro- és mikrotápanyagok besorolása a növényi szövetekben ezeknek az elemeknek a relatív abundanciájával függ össze.

makrotápanyagok

A makrotápanyagok közé tartozik a nitrogén (N), a kálium (K), a kalcium (Ca), a magnézium (Mg), a foszfor (P), a kén (S) és a szilícium (Si). Bár az alapvető elemek számos különböző cellás eseményben részt vesznek, néhány konkrét funkciót meg lehet jegyezni:

nitrogén

Ez az ásványi elem, amelyet a növények nagyobb mennyiségben igényelnek, és általában sok talajban korlátozó elem, így a műtrágyák általában nitrogénnel rendelkeznek. A nitrogén egy mobil elem, és a sejtfal, az aminosavak, a fehérjék és a nukleinsavak alapvető része.

Bár a légköri nitrogén-tartalom nagyon magas, csak a Fabaceae-család növények képesek molekuláris nitrogént használni a fő nitrogénforrásként. A többi asszimilált formák nitrátok.

kálium

Ezt az ásványi anyagot monovalens kationos formájú (K +) növényekben nyerik, és részt vesz a sejtek ozmotikus potenciáljának szabályozásában, valamint a légzésben és fotoszintézisben szerepet játszó aktiváló enzimekben..

kalcium

Általában kétértékű ionokként (Ca2 +) található, és elengedhetetlen a sejtfal szintéziséhez, különösen a sejtek szétválasztása során elválasztó mediális lamella kialakulásához. Részt vesz a mitotikus orsó kialakításában, és szükséges a sejtmembránok működéséhez.

Fontos részvétele a másodlagos hírvivőnek a növényi válasz számos útjának, mind a hormonális, mind a környezeti jeleknek.

Kötődhet a kalmodulinhoz, és a komplex szabályozza az enzimeket, mint a kinázokat, foszfatázokat, citoszkeletális fehérjéket, többek között.

magnézium

A magnézium részt vesz számos enzim aktiválásában a fotoszintézisben, a légzésben és a DNS és az RNS szintézisében. Ezenkívül a klorofill molekula szerkezeti része.

foszfor

A foszfátok különösen fontosak a légzés és a fotoszintézis cukor-foszfát köztitermékeinek kialakulásában, valamint a foszfolipid fejek poláris csoportjainak részeként. Az ATP és a kapcsolódó nukleotidok foszfort, valamint a nukleinsavak szerkezetét tartalmazzák.

kén

A cisztein és a metionin aminosavak oldalláncai ként tartalmaznak. Ez az ásványi anyag fontos összetevője számos koenzimnek és vitaminnak, mint például az A, S-adenozil-metionin, biotin, B1-vitamin és pantoténsav, amely a növényi anyagcsere szempontjából alapvető..

szilícium

Annak ellenére, hogy az Equisetaceae családban ez az ásványi anyag csak egy különleges követelményt támasztott alá, bizonyított, hogy ezen ásványok felhalmozódása egyes fajok szövetébe hozzájárul a növekedéshez, a termékenységhez és a stresszállósághoz..

mikrotápanyagok

A mikrotápanyagok klór (Cl), vas (Fe), bór (B), mangán (Mn), nátrium (Na), cink (Zn), réz (Cu), nikkel (Ni) és molibdén (Mo). A mikrotápanyagokhoz hasonlóan a mikrotápanyagok a növényi anyagcserében alapvető funkciókkal rendelkeznek, nevezetesen:

klór

A klór növényekben anionos formában (Cl-) található. A légzés során bekövetkező víz fotolízis reakciójához szükséges; részt vesz a fotoszintetikus folyamatokban és a DNS és az RNS szintézisében. A klorofillmolekula gyűrűjének szerkezeti összetevője is.

vas

A vas az enzimek széles választékának fontos kofaktorja. Alapvető szerepe az elektronok oxidációs redukciós reakciókba történő szállítása, mivel könnyen oxidálható a Fe2 + -ról Fe3-ra.+.

Elsődleges szerepe talán része a citokrómoknak, amelyek létfontosságúak a fényenergia transzportjában a fotoszintetikus reakciókban.

bór

Pontos funkciója nem mutatott rá, azonban a bizonyítékok arra utalnak, hogy fontos a sejtek megnyúlása, a nukleinsav-szintézis, a hormonális válaszok, a membránfunkciók és a sejtciklus-szabályozás szempontjából..

mangán

A mangánt kétértékű kationként (Mg2 +) találjuk. Részt vesz számos enzim aktiválásában a növényi sejtekben, különösen a dikarboxilázokban és a dehidrogenázokban, amelyek részt vesznek a trikarbonsav-ciklusban vagy a Krebs-ciklusban. Legismertebb funkciója az oxigén előállítása a vízből a fotoszintézis során.

nátrium

Ezt az iont sok C4 anyagcserével rendelkező növény és crasuláceo sav (CAM) szükséges szén-dioxid-rögzítéshez. Fontos a foszfoinolpiruvát regenerálására is, amely a fent említett útvonalak első karboxilezésének szubsztrátja..

cink

A nagy mennyiségű enzim működéséhez cinkre van szükség, és néhány növénynek klorofill bioszintézishez van szüksége. A nitrogén anyagcseréjének enzimjei, az energiaátadás és a más fehérjék bioszintetikus útvonalai működésükhez cinket igényelnek. A genetikai szempontból fontos transzkripciós faktorok szerkezeti része is.

réz

A réz számos olyan enzimhez kapcsolódik, amelyek részt vesznek az oxid-redukciós reakciókban, mivel reverzibilisen oxidálható a Cu + -ról Cu2 + -ra. Ilyen enzimek például a plasztocianin, amely a fotoszintézis fényreakciói során felelős az elektronok átviteléért.

nikkel

A növényeknek nincs specifikus követelménye az ásványi anyagra, azonban a nitrogén-rögzítő mikroorganizmusok közül sokan, amelyek fenntartják a szimbiotikus kapcsolatokat a növényekkel, nikkelre van szükségük olyan enzimek esetében, amelyek a rögzítés során gáz-hidrogén molekulákat dolgoznak fel.

molibdén

A nitrát reduktáz és a nitrogén a sok olyan enzim közé tartozik, amelyek működéséhez molibdén szükséges. A nitrát redukázáért felelős a nitrát nitridek redukciójának katalizálása a nitrogén növényekben történő asszimilációja során, és a nitrogén-gáz átalakítja a gázhalmazállapotú nitrogént nitrogén-rögzítő mikroorganizmusokban.

A hiányosságok diagnosztizálása

A zöldségek táplálkozási változásai többféleképpen diagnosztizálhatók, köztük a levélelemzés az egyik leghatékonyabb módszer.

A klorózis vagy a sárgulás, a sötét színű nekrotikus foltok megjelenése és eloszlási mintáik, valamint a pigmentek, például antocianinok jelenléte a hiányosságok diagnosztizálása során figyelembe veendő elemek részét képezik..

Fontos figyelembe venni az egyes elemek relatív mobilitását, mivel nem mindegyiket ugyanolyan szabályszerűséggel szállítják. Így a felnőtt leveleken megfigyelhető az olyan elemek, mint a K, N, P és Mg hiánya, mivel ezeket az elemeket a kialakuló szövetekbe áthelyezik..

Éppen ellenkezőleg, a fiatal levelek hiányosak lesznek olyan elemek esetében, mint a B, Fe és Ca, amelyek a legtöbb növényben viszonylag mozdulatlanok..

referenciák

1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). A növényi fiziológia alapjai (2. kiadás). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
2. Barker, A., & Pilbeam, D. (2015). Kézikönyv a növényi táplálkozásról (2. kiadás).
3. Sattelmacher, B. (2001). Az apoplaszt és annak jelentősége a növényi ásványi táplálkozásban. New Phytologist, 149 (2), 167-192.
4. Taiz, L. és Zeiger, E. (2010). Plant Physiology (5. kiadás). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates Inc..
5. White, P. J. és Brown, P. H. (2010). Növény táplálkozás a fenntartható fejlődéshez és a globális egészséghez. Annals of Botany, 105 (7), 1073-1080.