Kasvien ravitsemukselliset makrotaloudelliset aineet, mikroravintoaineet ja puutteiden diagnosointi



vihannesten ravitsemus on kemiallisten prosessien joukko, jolla kasvit uuttavat maaperästä ravinteita, jotka tukevat niiden elinten kasvua ja kehitystä. Se viittaa myös erityyppisiin kivennäisaineisiin, joita kasvit tarvitsevat, ja niiden puutteiden oireista.

Kasvien ravitsemustutkimus on erityisen tärkeää niille, jotka ovat vastuussa maatalouden edun mukaisten viljelykasvien hoidosta ja ylläpidosta, koska se liittyy suoraan tuotannon ja tuotannon mittauksiin..

Koska vihannesten pitkäaikainen viljely aiheuttaa maaperän eroosion ja mineraalien köyhtymisen, maatalouden suuret edistysaskeleet liittyvät lannoitteiden kehittämiseen, joiden koostumus on huolellisesti suunniteltu kiinnostavien lajikkeiden ravitsemuksellisten tarpeiden mukaisesti..

Näiden lannoitteiden suunnittelu edellyttää epäilemättä laajaa tietoa fysiologiasta ja kasvien ravinnosta, koska kuten missä tahansa biologisessa järjestelmässä, on ylä- ja alarajat, joissa kasvit eivät voi toimia kunnolla joko jonkin elementin puute tai ylimäärä.

indeksi

  • 1 Miten kasvit ravitaan?
    • 1.1 Olennaiset elementit
  • 2 Makroelementit
    • 2.1 Typpi
    • 2.2 Kalium
    • 2.3 Kalsium
    • 2.4 Magnesium
    • 2.5 Fosfori
    • 2.6 Rikki
    • 2.7 Piin
  • 3 Mikro-ravintoaineet
    • 3.1 Kloori
    • 3.2 Rauta
    • 3.3 Boro
    • 3.4 Mangaani
    • 3.5 Natrium
    • 3.6 Sinkki
    • 3.7 Kupari
    • 3.8 Nikkeli
    • 3.9 Molybdeeni
  • 4 Puutteiden diagnosointi
  • 5 Viitteet

Miten kasvit ravitaan?

Juuret ovat keskeisessä asemassa kasvien ravinnossa. Mineraaliset ravintoaineet otetaan "maaperäliuoksesta", ja ne kuljetetaan joko sympaattisella (solunsisäisellä) tai apoplastisella (solunulkoisella) verisuonten nippuihin. Ne ladataan xylemiin ja kuljetetaan varren päälle, jossa ne täyttävät erilaisia ​​biologisia toimintoja.

Ravinteiden ottaminen maaperästä juurien symplastin kautta ja niiden myöhempi kulkeutuminen ksylaemiin apoplastisen reitin kautta ovat erilaisia ​​tekijöitä, joita välittävät eri tekijät.

Uskotaan, että ravinnekierto säätelee ionien ottoa xylemiin nähden, kun taas juuren symmetiaa kohti tapahtuva virtaus voi riippua ionien lämpötilasta tai ulkoisesta pitoisuudesta..

Liukenevien aineiden kulkeutuminen ksylemiin tapahtuu yleensä ionien kanavilla tapahtuvalla ionien kanavilla tapahtuvan passiivisen diffuusion tai passiivisen kuljetuksen avulla, parenkymaalisten parenchyma-solujen ilmentämien protonipumppujen (ATPaasien) tuottaman voiman ansiosta..

Toisaalta kuljetusta apoplastiin ohjaavat transpiroituvien lehtien hydrostaattisten paineiden erot.

Monet kasvit käyttävät keskinäisiä suhteita ravitsemaan itseään, joko imemään mineraalien muita ionisia muotoja (kuten typpeä sitovia bakteereja), parantamaan juurien imeytymiskykyä tai saamaan tiettyjä elementtejä (kuten mykorritsoja) paremmin..

Oleelliset elementit

Kasveilla on erilaiset tarpeet jokaiselle ravinteelle, koska kaikkia ei käytetä samassa suhteessa tai samoihin tarkoituksiin.

Tärkeä tekijä on se, joka on kasvin rakenteen tai aineenvaihdunnan osa ja jonka poissaolo aiheuttaa vakavia poikkeavuuksia niiden kasvussa, kehittymisessä tai lisääntymisessä..

Yleensä kaikki elementit toimivat rakenteessa, aineenvaihdunnassa ja solujen osmoregulaatiossa. Makro- ja mikroravinteiden luokittelu liittyy näiden elementtien suhteelliseen runsauteen kasvikudoksissa.

macronutrients

Makroelementteihin kuuluvat typpi (N), kalium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), fosfori (P), rikki (S) ja pii (Si). Vaikka olennaiset elementit osallistuvat moniin eri solutapahtumiin, joitakin erityisiä toimintoja voidaan huomauttaa:

typpi

Tämä on mineraalielementti, jota kasvit tarvitsevat suurempina määrinä ja jotka ovat yleensä rajoittava elementti monissa maaperissä, joten lannoitteissa on yleensä typpeä. Typpi on liikkuva elementti ja se on olennainen osa soluseinää, aminohappoja, proteiineja ja nukleiinihappoja.

Vaikka ilmakehän typpipitoisuus on hyvin suuri, vain Fabaceae-perheen kasvit voivat käyttää molekyylityppiä typen päälähteenä. Loppujen muokkaamat muodot ovat nitraatteja.

kalium

Tämä mineraali saadaan kasveissa yksiarvoisessa kationisessa muodossaan (K +) ja osallistuu solujen osmoottisen potentiaalin säätelyyn sekä aktivoiviin entsyymeihin, jotka osallistuvat hengitykseen ja fotosynteesiin.

kalsium

Yleensä se esiintyy kaksiarvoisina ioneina (Ca2 +), ja se on välttämätön soluseinän synteesille, erityisesti solujen erottamisen aikana jakautumisen aikana. Se osallistuu myös mitoottisen karan muodostumiseen ja sitä tarvitaan solukalvojen toimintaan.

Sillä on tärkeä osallistuminen useiden kasvinsuojeluteiden sekä hormonaalisten että ympäristösignaalien toissijaisena lähettäjänä.

Se voi sitoutua kalmoduliiniin ja kompleksi säätelee entsyymejä, kuten kinaaseja, fosfataaseja, sytoskeletaaliproteiineja, signaloimalla muun muassa.

magnesium

Magnesium on mukana monien entsyymien aktivoitumisessa fotosynteesissä, DNA: n ja RNA: n hengityksessä ja synteesissä. Lisäksi se on klorofylli-molekyylin rakenteellinen osa.

fosfori

Fosfaatit ovat erityisen tärkeitä hengityksen ja fotosynteesin sokerifosfaattivälituotteiden muodostamisessa sekä fosfolipidipään polaaristen ryhmien osana. ATP: llä ja siihen liittyvillä nukleotideillä on sekä fosforia että nukleiinihappojen rakennetta.

rikki

Kysteiinin ja metioniinin aminohappojen sivuketjut sisältävät rikkiä. Tämä mineraali on myös tärkeä osa monia koentsyymejä ja vitamiineja, kuten koentsyymi A, S-adenosyylimetioniini, biotiini, B1-vitamiini ja pantoteenihappo, jotka ovat välttämättömiä kasvien aineenvaihdunnassa..

pii

Vaikka Equisetaceae-perheessä on osoitettu vain erityinen vaatimus tämän mineraalin osalta, on näyttöä siitä, että tämän mineraalin kertyminen joidenkin lajien kudoksiin edistää kasvua, hedelmällisyyttä ja stressiä..

mikroravintoaineita

Mikroelementit ovat kloori (Cl), rauta (Fe), boori (B), mangaani (Mn), natrium (Na), sinkki (Zn), kupari (Cu), nikkeli (Ni) ja molybdeeni (Mo). Aivan kuten makroelementteillä, mikro-ravintoaineilla on olennaiset tehtävät kasvien aineenvaihdunnassa, nimittäin:

kloori

Kloori löytyy kasveista anionisena muotona (Cl-). Hengityksen aikana tapahtuvan veden fotolyysireaktion kannalta on välttämätöntä; osallistuu fotosynteettisiin prosesseihin ja DNA: n ja RNA: n synteesiin. Se on myös klorofylli-molekyylin renkaan rakenneosa.

rauta

Rauta on tärkeä tekijä monenlaisille entsyymeille. Sen keskeinen rooli on elektronien kuljettaminen oksidien pelkistysreaktioissa, koska se voidaan helposti hapettaa reversiibelisti Fe2 +: sta Fe3: een.+.

Sen ensisijainen rooli on ehkä osa sytokromeja, jotka ovat välttämättömiä valon energian kuljettamisessa fotosynteettisissä reaktioissa.

boori

Sen tarkkaa toimintaa ei ole osoitettu, mutta todisteet viittaavat siihen, että se on tärkeää solujen pidentymisessä, nukleiinihapposynteesissä, hormonivasteissa, membraanifunktioissa ja solusyklin säätelyssä.

mangaani

Mangaania esiintyy kaksiarvoisena kationina (Mg2 +). Se osallistuu monien entsyymien aktivoitumiseen kasvisoluissa, erityisesti trikarboksyylihapposyklissä tai Krebs-syklissä mukana olevissa dekarboksilasaseissa ja dehydrogenaaseissa. Sen tunnetuin toiminto on hapen tuottaminen vedestä fotosynteesin aikana.

natrium

Tätä ionia tarvitsevat monet kasvit, joilla on C4-aineenvaihdunta ja crasuláceo acid (CAM) hiilen kiinnittämiseksi. Se on myös tärkeä fosforolipyruvaatin, joka on edellä mainittujen reittien ensimmäisen karboksylaation substraatti, regeneroimiseksi..

sinkki

Suuret määrät entsyymejä vaativat sinkkiä niiden toiminnan kannalta, ja jotkut kasvit tarvitsevat sitä klorofyllibiosynteesiin. Typen aineenvaihdunnan entsyymit, energiansiirto ja muiden proteiinien biosynteettiset reitit tarvitsevat sinkkiä niiden toiminnan kannalta. Se on myös rakenteellinen osa monia geneettisestä näkökulmasta tärkeitä transkriptiotekijöitä.

kupari

Kupari liittyy moniin entsyymeihin, jotka osallistuvat oksidien pelkistysreaktioihin, koska se voidaan hapettaa hapettavasti Cu +-Cu2 +: ksi. Eräs esimerkki näistä entsyymeistä on plastosyaniini, joka on vastuussa elektronien siirrosta fotosynteesin valoreaktioiden aikana

nikkeli

Kasveilla ei ole erityistä vaatimusta tähän mineraaliin, mutta monet typpia sitovista mikro-organismeista, jotka ylläpitävät symbioottisia suhteita kasveihin, tarvitsevat nikkeliä entsyymeille, jotka prosessoivat kaasumaisia ​​vety molekyylejä kiinnityksen aikana.

molybdeeni

Nitraattireduktaasi ja typpi- naasi kuuluvat moniin entsyymeihin, jotka tarvitsevat molybdeeniä. Nitraattireduktaasi on vastuussa nitraatin pelkistymisen nitriitiksi katalysoimisesta typen assimilaation aikana kasveissa, ja typpikaasu muuntaa kaasumaisen typen ammoniumiksi typen kiinnittävissä mikro-organismeissa.

Vianmääritys

Vihannesten ravitsemukselliset muutokset voidaan diagnosoida useilla tavoilla, muun muassa lehtianalyysi on yksi tehokkaimmista menetelmistä.

Kloosi tai keltaisuus, tummanväristen nekroottisten pisteiden esiintyminen ja niiden jakautumismallit sekä pigmenttien, kuten antosyaniinien, läsnäolo ovat osa elementtejä, joita on otettava huomioon puutteiden diagnosoinnissa.

On tärkeää ottaa huomioon kunkin elementin suhteellinen liikkuvuus, koska kaikkia ei kuljeteta samalla säännöllisyydellä. Siten aikuisten lehdissä voidaan havaita sellaisten elementtien, kuten K, N, P ja Mg, puute, koska nämä elementit siirretään muodostuviin kudoksiin.

Päinvastoin, nuoret lehdet aiheuttavat puutteita sellaisille elementeille kuin B, Fe ja Ca, jotka ovat suhteellisen liikkumattomia useimmissa laitoksissa..

viittaukset

  1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Kasvifysiologian perusteet (2. painos). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  2. Barker, A., & Pilbeam, D. (2015). Kasvien ravitsemusopas (2. painos).
  3. Sattelmacher, B. (2001). Apoplast ja sen merkitys kasvien mineraalien ravinnossa. New Phytologist, 149 (2), 167 - 192.
  4. Taiz, L., & Zeiger, E. (2010). Plant Physiology (5. painos). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates Inc.
  5. White, P. J., ja Brown, P. H. (2010). Kasvien ravitsemus kestävän kehityksen ja maailmanlaajuisen terveyden kannalta. Annals of Botany, 105 (7), 1073-1080.