31.1C: Niezbędne składniki odżywcze dla roślin

Makronutrienty i mikroelementy

Niezbędne elementy można podzielić na makroelementy i mikroelementy. Składniki odżywcze, które rośliny wymagają w większych ilościach nazywane są makroelementami. Około połowa niezbędnych elementów są uważane za makroelementy: węgiel, wodór, tlen, azot, fosfor, potas, wapń, magnez i siarka. Pierwszy z tych makroelementów, węgiel (C), jest niezbędny do tworzenia węglowodanów, białek, kwasów nukleinowych i wielu innych związków; jest więc obecny we wszystkich makrocząsteczkach. Przeciętnie sucha masa (z wyłączeniem wody) komórki stanowi 50 procent węgla, co czyni go kluczową częścią biomolekuł roślinnych.

Ryc: Niezbędne pierwiastki wymagane przez rośliny: Aby uznać dany pierwiastek za niezbędny, roślina nie może zakończyć cyklu życiowego bez tego pierwiastka, żaden inny pierwiastek nie może pełnić funkcji tego pierwiastka, a pierwiastek jest bezpośrednio zaangażowany w odżywianie roślin.

Kolejnym najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w komórkach roślinnych jest azot (N); wchodzi on w skład białek i kwasów nukleinowych. Azot jest również wykorzystywany w syntezie niektórych witamin. Wodór i tlen to makroelementy, które wchodzą w skład wielu związków organicznych, a także tworzą wodę. Tlen jest niezbędny do oddychania komórkowego; rośliny wykorzystują tlen do magazynowania energii w postaci ATP. Fosfor (P), kolejna makrocząsteczka, jest niezbędny do syntezy kwasów nukleinowych i fosfolipidów. Jako część ATP, fosfor umożliwia przekształcenie energii pokarmowej w energię chemiczną poprzez fosforylację oksydacyjną. Energia świetlna jest przekształcana w energię chemiczną podczas fotofosforylacji w fotosyntezie; oraz w energię chemiczną, która jest pobierana podczas oddychania. Siarka wchodzi w skład niektórych aminokwasów, takich jak cysteina i metionina, i jest obecna w kilku koenzymach. Siarka odgrywa również rolę w fotosyntezie jako część łańcucha transportu elektronów, w którym gradienty wodoru są kluczowe dla przekształcania energii świetlnej w ATP. Potas (K) jest ważny ze względu na jego rolę w regulacji otwierania i zamykania szpar. Jako otwory do wymiany gazowej, aparaty szparkowe pomagają utrzymać zdrową równowagę wodną; pompa jonowa potasu wspiera ten proces.

Magnez (Mg) i wapń (Ca) są również ważnymi makroelementami. Rola wapnia jest dwojaka: reguluje transport składników odżywczych i wspiera wiele funkcji enzymatycznych. Magnez jest ważny dla procesu fotosyntezy. Te minerały, wraz z mikroelementami, również przyczyniają się do równowagi jonowej rośliny.

Oprócz makroelementów, organizmy wymagają różnych elementów w małych ilościach. Te mikroelementy, lub pierwiastki śladowe, są obecne w bardzo małych ilościach. Siedem głównych mikroelementów obejmuje bor, chlor, mangan, żelazo, cynk, miedź i molibden. Uważa się, że bor (B) bierze udział w transporcie węglowodanów w roślinach, a także pomaga w regulacji metabolizmu. Niedobór boru często prowadzi do obumierania pąków. Chlor (Cl) jest niezbędny dla osmozy i równowagi jonowej, odgrywa również rolę w fotosyntezie. Miedź (Cu) jest składnikiem niektórych enzymów. Objawy niedoboru miedzi to brązowienie końcówek liści i chloroza (żółknięcie liści). Żelazo (Fe) jest niezbędne do syntezy chlorofilu, dlatego jego niedobór powoduje chlorozę. Mangan (Mn) aktywuje niektóre ważne enzymy biorące udział w tworzeniu chlorofilu. Rośliny z niedoborem manganu rozwijają chlorozę między żyłkami liści. Dostępność manganu jest częściowo zależna od pH gleby. Molibden (Mo) jest niezbędny dla zdrowia roślin, ponieważ jest on wykorzystywany przez rośliny do redukcji azotanów do form użytkowych. Niektóre rośliny wykorzystują go do wiązania azotu, dlatego w niektórych glebach może być konieczne dodanie go do gleby przed wysiewem roślin strączkowych. Cynk (Zn) bierze udział w tworzeniu chlorofilu, a także aktywuje wiele enzymów. Objawy niedoboru cynku to chloroza i zahamowanie wzrostu.

Brak któregokolwiek z tych składników pokarmowych, szczególnie makroelementów, może negatywnie wpływać na wzrost roślin. W zależności od konkretnego składnika odżywczego, jego brak może powodować zahamowanie wzrostu, powolny wzrost lub chlorozę. Skrajne niedobory mogą spowodować, że liście będą wykazywać oznaki śmierci komórek.

Rycina \(\PageIndex{1}}): Niedobór składników odżywczych w roślinach: Niedobór składników odżywczych jest widoczny w objawach, jakie wykazują te rośliny. Ten (a) pomidor winogronowy cierpi z powodu zgnilizny końcówek kwiatowych spowodowanej niedoborem wapnia. Żółknięcie w tym (b) Frangula alnus wynika z niedoboru magnezu. Niedobór magnezu prowadzi także do (c) chlorozy interwencyjnej, widocznej tutaj na liściu śliwy słodkiej. Ta (d) palma jest dotknięta niedoborem potasu.

LICENCJE I ATRYBUCJE

CC LICENCJONOWANA TREŚĆ, UDOSTĘPNIONA WCZEŚNIEJ

  • Curation and Revision. Dostarczone przez: Boundless.com. Licencja: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike

CC LICENSED CONTENT, SPECIFIC ATTRIBUTION

  • OpenStax College, Biologia. Październik 17, 2013. Dostarczone przez: OpenStax CNX. Zlokalizowane na: http://cnx.org/content/m44712/latest…ol11448/latest. Licencja: CC BY: Attribution
  • OpenStax College, Biologia. November 22, 2013. Udostępnione przez: OpenStax CNX. Zlokalizowane na: http://cnx.org/content/m44714/latest…ol11448/latest. Licencja: CC BY: Attribution
  • fotosynteza. Udostępnione przez: Wiktionary. Znajduje się pod adresem: en.wiktionary.org/wiki/photosynthesis. Licencja: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • nutrient. Dostarczony przez: Wiktionary. Znajduje się pod adresem: en.wiktionary.org/wiki/nutrient. Licencja: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • germinate. Dostarczone przez: Wiktionary. Znajduje się pod adresem: en.wiktionary.org/wiki/germinate. Licencja: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • OpenStax College, Wprowadzenie. Październik 17, 2013. Dostarczone przez: OpenStax CNX. Zlokalizowane na: http://cnx.org/content/m44712/latest…31_00_01ab.jpg. Licencja: CC BY: Uznanie autorstwa
  • transpiracja. Udostępnione przez: Wiktionary. Znajduje się pod adresem: en.wiktionary.org/wiki/transpiracja. Licencja: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • OpenStax College, Biologia. October 17, 2013. Dostarczone przez: OpenStax CNX. Zlokalizowane na: http://cnx.org/content/m44714/latest…ol11448/latest. Licencja: CC BY: Attribution
  • xylem. Udostępnione przez: Wiktionary. Znajduje się pod adresem: en.wiktionary.org/wiki/xylem. Licencja: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • organiczne. Dostarczone przez: Wiktionary. Znajduje się pod adresem: en.wiktionary.org/wiki/organic. Licencja: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • inorganiczny. Dostarczone przez: Wiktionary. Znajduje się pod adresem: en.wiktionary.org/wiki/inorganic. Licencja: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • OpenStax College, Wprowadzenie. October 17, 2013. Dostarczone przez: OpenStax CNX. Zlokalizowane na: http://cnx.org/content/m44712/latest…31_00_01ab.jpg. Licencja: CC BY: Attribution
  • OpenStax College, Wymagania pokarmowe roślin. October 17, 2013. Dostarczone przez: OpenStax CNX. Located at: http://cnx.org/content/m44714/latest…e_31_01_01.jpg. Licencja: CC BY: Attribution
  • OpenStax College, Biologia. October 17, 2013. Dostarczone przez: OpenStax CNX. Located at: http://cnx.org/content/m44714/latest…ol11448/latest. Licencja: CC BY: Attribution
  • Mikronutrient. Udostępnione przez: Wikipedia. Znajduje się pod adresem: en.wikipedia.org/wiki/Micronutrient. Licencja: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • chloroza. Dostarczone przez: Wiktionary. Znajduje się pod adresem: en.wiktionary.org/wiki/chlorosis. Licencja: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • mikroelement. Dostarczony przez: Wiktionary. Znajduje się pod adresem: en.wiktionary.org/wiki/micronutrient. Licencja: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • macronutrient. Dostarczony przez: Wiktionary. Znajduje się pod adresem: en.wiktionary.org/wiki/macronutrient. Licencja: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • OpenStax College, Introduction. October 17, 2013. Dostarczone przez: OpenStax CNX. Located at: http://cnx.org/content/m44712/latest…31_00_01ab.jpg. Licencja: CC BY: Attribution
  • OpenStax College, Wymagania pokarmowe roślin. October 17, 2013. Dostarczone przez: OpenStax CNX. Located at: http://cnx.org/content/m44714/latest…e_31_01_01.jpg. Licencja: CC BY: Attribution
  • OpenStax College, Biologia. November 22, 2013. Udostępnione przez: OpenStax CNX. Located at: http://cnx.org/content/m44714/latest…ol11448/latest. Licencja: CC BY: Attribution
  • OpenStax College, Wymagania pokarmowe roślin. October 17, 2013. Dostarczone przez: OpenStax CNX. Located at: http://cnx.org/content/m44714/latest/Figure_31_01_03abcd.jpg. Licencja: CC BY: Attribution

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.