Makronutrijenti, mikronutrijenti i dijagnoza nedostataka u ishrani biljaka

biljna prehrana je skup kemijskih procesa kojima biljke izvlače hranjive tvari iz tla koje služe kao potpora rastu i razvoju njihovih organa. Također se posebno poziva na vrste mineralnih hranjivih tvari koje biljke zahtijevaju i simptome njihovih nedostataka.

Proučavanje ishrane bilja posebno je važno za one koji su odgovorni za njegu i održavanje usjeva poljoprivrednog interesa, budući da je izravno vezana uz mjere prinosa i proizvodnje.

Budući da produljeno uzgoj povrća uzrokuje eroziju i mineralno osiromašenje tla, veliki napredak u agrarnoj industriji odnosi se na razvoj gnojiva, čiji je sastav pažljivo osmišljen prema prehrambenim potrebama interesnih sorti..

Dizajn ovih gnojiva zahtijeva, bez sumnje, veliko poznavanje fiziologije i ishrane biljaka, budući da kao u bilo kojem biološkom sustavu postoje gornje i donje granice u kojima biljke ne mogu pravilno funkcionirati, bilo putem nedostatak ili višak nekog elementa.

indeks

• 1 Kako se hrani biljke?
  • 1.1 Osnovni elementi
• 2 makronutrijenata
  • 2.1 Dušik
  • 2.2 Kalij
  • 2.3 Kalcij
  • 2.4 Magnezij
  • 2.5 Fosfor
  • 2.6 Sumpor
  • 2.7 Silicij
• 3 mikronutrijenata
  • 3.1 Klor
  • 3.2 Željezo
  • 3.3 Boro
  • 3.4 Mangan
  • 3.5 Natrij
  • 3.6. Cink
  • 3.7 Bakar
  • 3,8 nikal
  • 3.9 Molibden
• 4 Dijagnoza nedostataka
• 5 Reference

Kako se hrani biljke?

Korijeni imaju temeljnu ulogu u ishrani biljaka. Mineralna hranjiva se uzimaju iz "otopine tla" i prenose se ili simpatičkim (unutarstaničnim) ili apoplastičnim (izvanstaničnim) na vaskularne snopove. Oni se ubacuju u ksilem i transportiraju do stabljike gdje ispunjavaju različite biološke funkcije.

Uzimanje hranjivih tvari iz tla kroz simplast u korijenje i njihov naknadni transport do ksilema apoplastičnom rutom različiti su procesi, posredovani različitim čimbenicima.

Smatra se da kruženje hranjivim tvarima regulira unos iona prema ksilemu, dok priljev prema simstatu korijena može ovisiti o temperaturi ili vanjskoj koncentraciji iona..

Prijenos otopljenih tvari u ksilemu javlja se uglavnom pasivnom difuzijom ili pasivnim prijenosom iona ionskim kanalima, zahvaljujući sili koju generiraju protonske pumpe (ATPases) izražene u paratrahealnim stanicama parenhima..

S druge strane, transport u apoplast potaknut je razlikama u hidrostatičkim pritiscima iz transpirirajućeg lišća.

Mnoge biljke koriste međusobne odnose kako bi se hranile, bilo da apsorbiraju druge ionske oblike minerala (kao što su bakterije koje vežu dušik), da poboljšaju sposobnost apsorpcije svojih korijena ili da dobiju veću dostupnost određenih elemenata (kao što su mikorize)..

Bitni elementi

Biljke imaju različite potrebe za svakom hranjivom tvari, budući da se sve ne koriste u istom omjeru ili za iste svrhe.

Bitan element je onaj koji je sastavni dio strukture ili metabolizma biljke i čije odsustvo uzrokuje ozbiljne abnormalnosti u njegovom rastu, razvoju ili reprodukciji..

Općenito, svi elementi djeluju u strukturi, metabolizmu i staničnoj osmoregulaciji. Klasifikacija makro i mikronutrijenata povezana je s relativnom brojnošću tih elemenata u biljnim tkivima.

makronutrijenti

Među makronutrijentima su dušik (N), kalij (K), kalcij (Ca), magnezij (Mg), fosfor (P), sumpor (S) i silicij (Si). Iako bitni elementi sudjeluju u mnogim različitim staničnim događajima, mogu se istaknuti neke specifične funkcije:

dušik

To je mineralni element koji biljke zahtijevaju u većim količinama i obično je ograničavajući element u mnogim tlima, tako da gnojiva obično imaju dušik u svom sastavu. Dušik je mobilni element i bitan je dio stanične stijenke, aminokiselina, proteina i nukleinskih kiselina.

Iako je sadržaj atmosferskog dušika vrlo visok, samo biljke obitelji Fabaceae mogu koristiti molekularni dušik kao glavni izvor dušika. Oblici koje asimiliraju ostali su nitrati.

kalij

Ovaj se mineral dobiva u biljkama u monovalentnom kationskom obliku (K +) i sudjeluje u regulaciji osmotskog potencijala stanica, kao i aktiviranju enzima uključenih u respiraciju i fotosintezu.

kalcijum

Općenito se nalazi kao dvovalentni ioni (Ca2 +) i bitan je za sintezu stanične stijenke, osobito formiranje medijske lamele koja odvaja stanice tijekom podjele. Također sudjeluje u formiranju mitotskog vretena i potreban je za funkcioniranje staničnih membrana.

Važno je sudjelovanje kao sekundarni glasnik nekoliko putova odgovora na biljke, kako hormonskih tako i signala iz okoliša.

Može se vezati za kalmodulin, a kompleks regulira enzime kao što su kinaze, fosfataze, citoskeletni proteini, između ostalih.

magnezij

Magnezij sudjeluje u aktivaciji mnogih enzima u fotosintezi, disanju i sintezi DNA i RNA. Osim toga, to je strukturni dio molekule klorofila.

fosfor

Fosfati su posebno važni za formiranje šećer-fosfatnih međuprodukata respiracije i fotosinteze, kao i dio polarnih skupina fosfolipidnih glava. ATP i srodni nukleotidi posjeduju fosfor, kao i strukturu nukleinskih kiselina.

sumpor

Bočni lanci aminokiselina cistein i metionin sadrže sumpor. Ovaj mineral je također važan sastojak mnogih koenzima i vitamina kao što su koenzim A, S-adenosilmetionin, biotin, vitamin B1 i pantotenska kiselina, neophodni za metabolizam biljaka..

silicij

Iako je u obitelji Equisetaceae dokazan samo određeni zahtjev za ovaj mineral, postoje dokazi da akumulacija ovog minerala u tkivima nekih vrsta pridonosi rastu, plodnosti i otpornosti na stres..

mikronutrijenata

Mikronutrijenti su klor (Cl), željezo (Fe), bor (B), mangan (Mn), natrij (Na), cink (Zn), bakar (Cu), nikal (Ni) i molibden (Mo). Kao i makronutrijenti, mikronutrijenti imaju bitne funkcije u metabolizmu biljaka, i to:

klor

Klor se nalazi u biljkama kao anionski oblik (Cl-). To je potrebno za reakciju fotolize vode koja se odvija tijekom disanja; sudjeluje u fotosintetskim procesima i sintezi DNA i RNA. Također je strukturna komponenta prstena molekule klorofila.

željezo

Željezo je važan kofaktor za širok raspon enzima. Njegova temeljna uloga uključuje prijenos elektrona u reakcijama redukcije oksida, jer se može lako reverzibilno oksidirati s Fe2 + na Fe3+.

Njegova primordijalna uloga je možda kao dio citokroma, vitalna za prijenos svjetlosne energije u fotosintetskim reakcijama.

bor

Njegova egzaktna funkcija nije istaknuta, međutim, dokazi upućuju na to da je važna u elongaciji stanica, sintezi nukleinskih kiselina, hormonskim odgovorima, membranskim funkcijama i regulaciji staničnog ciklusa..

mangan

Mangan je pronađen kao dvovalentni kation (Mg2 +). Sudjeluje u aktivaciji mnogih enzima u biljnim stanicama, osobito dekarboksilaze i dehidrogenaze uključene u ciklus tricarboksilne kiseline ili Krebsov ciklus. Njegova najpoznatija funkcija je proizvodnja kisika iz vode tijekom fotosinteze.

natrij

Ovaj ion je potreban mnogim biljkama s C4 metabolizmom i crasulaceom kiselinom (CAM) za fiksiranje ugljika. Također je važno za regeneraciju fosfoenolpiruvata, supstrata prvog karboksiliranja na gore navedenim putevima..

cink

Velike količine enzima zahtijevaju cink za njihovo funkcioniranje, a neke biljke ga trebaju za biosintezu klorofila. Za funkcioniranje enzima metabolizma dušika, prijenosa energije i biosintetskih putova drugih proteina potreban je cink. Također je strukturni dio mnogih transkripcijskih čimbenika važnih s genetskog stajališta.

bakar

Bakar je povezan s mnogim enzimima koji sudjeluju u reakcijama redukcije oksida, jer se može reverzibilno oksidirati iz Cu + u Cu2 +. Primjer ovih enzima je plastocyanin koji je odgovoran za prijenos elektrona tijekom svjetlosnih reakcija fotosinteze.

nikl

Biljke nemaju specifičan zahtjev za ovaj mineral, međutim, mnogi od mikroorganizama koji fiksiraju dušik i koji održavaju simbiotske odnose s biljkama trebaju nikl za enzime koji procesiraju plinovite molekule vodika tijekom fiksacije.

molibden

Nitrat reduktaza i dušikaza su među mnogim enzimima koji zahtijevaju djelovanje molibdena. Nitratna reduktaza odgovorna je za katalizu redukcije nitrata u nitrite tijekom asimilacije dušika u biljkama, a dušikova kiselina pretvara plinoviti dušik u amonij u mikroorganizmima koji fiksiraju dušik.

Dijagnoza nedostataka

Prehrambene promjene u povrću mogu se dijagnosticirati na nekoliko načina, među kojima je analiza listova jedna od najučinkovitijih metoda.

Kloroza ili žutilo, pojava tamno obojenih nekrotičnih mrlja i njihovih raspodjela, kao i prisutnost pigmenata kao što su antocijanini, dio su elemenata koje treba razmotriti tijekom dijagnosticiranja nedostataka.

Važno je uzeti u obzir relativnu pokretljivost svakog elementa, budući da se svi ne prevoze s istom pravilnošću. Dakle, nedostatak elemenata kao što su K, N, P i Mg može se uočiti u odraslom lišću, budući da se ti elementi translociraju u tkiva u formaciji.

Naprotiv, mlado lišće ima nedostatke za elemente kao što su B, Fe i Ca, koji su relativno nepokretni u većini biljaka.

reference

1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Osnove fiziologije biljaka (2. izd.). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
2. Barker, A., & Pilbeam, D. (2015). Priručnik o prehrani biljaka (2. izd.).
3. Sattelmacher, B. (2001). Apoplast i njegovo značenje za biljnu mineralnu ishranu. New Phytologist, 149 (2), 167-192.
4. Taiz, L., i Zeiger, E. (2010). Fiziologija biljaka (5. izd.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates Inc.
5. White, P.J. i Brown, P.H. (2010). Hrana za biljke za održivi razvoj i globalno zdravlje. Annals of Botany, 105 (7), 1073-1080.