Augu uztura makroelementi, mikroelementi un trūkumu diagnostika



The dārzeņu uzturs ir ķīmisko procesu kopums, ar kura palīdzību augi no augsnes iegūst barības vielas, kas kalpo kā atbalsts to orgānu augšanai un attīstībai. Tas arī īpaši atsaucas uz minerālu barības vielu veidiem, kas nepieciešami augiem, un to trūkumu simptomiem.

Augu barības izpēte ir īpaši svarīga tiem, kas ir atbildīgi par lauksaimnieciskas nozīmes kultūru aprūpi un uzturēšanu, jo tas ir tieši saistīts ar ražas un ražošanas rādītājiem..

Tā kā ilgstoša dārzeņu audzēšana izraisa augsnes eroziju un minerālu nabadzību, lielie panākumi agrārajā rūpniecībā ir saistīti ar mēslošanas līdzekļu attīstību, kuru sastāvs ir rūpīgi izstrādāts atbilstoši interesējošo šķirņu uzturvērtības prasībām..

Šo mēslošanas līdzekļu konstrukcijai, bez šaubām, ir nepieciešamas plašas zināšanas par fizioloģiju un augu barību, jo tāpat kā jebkurā bioloģiskajā sistēmā ir augšējās un apakšējās robežas, kurās augi nevar pienācīgi darboties, vai nu ar kāda elementa trūkums vai pārsniegums.

Indekss

  • 1 Kā augi tiek baroti?
    • 1.1. Būtiski elementi
  • 2 Makroelementi
    • 2.1 Slāpeklis
    • 2.2. Kālijs
    • 2.3. Kalcijs
    • 2.4 Magnija
    • 2.5. Fosfors
    • 2.6 Sērs
    • 2.7 Silīcijs
  • 3 Mikroelementi
    • 3.1 Hlora
    • 3.2 Dzelzs
    • 3.3 Boro
    • 3.4 Mangāns
    • 3.5 Nātrija
    • 3.6 Cinks
    • 3.7 Vara
    • 3.8. Niķelis
    • 3.9 Molibdēns
  • 4 Trūkumu diagnostika
  • 5 Atsauces

Kā augi tiek baroti?

Saknes ir būtiska loma augu barībā. Minerālvielas ir ņemtas no "augsnes šķīduma", un tās transportē vai nu ar simpātisku (intracelulāru), vai ar apoplastisku (ekstracelulāru) asinsvadu saišķiem. Tie tiek ielādēti xilēmā un transportēti uz stublāju, kur tie atbilst dažādām bioloģiskām funkcijām.

Uzturvielu uzņemšana no augsnes caur simplastu sakņos un to turpmākā transportēšana uz ksilēmu apoplastiskā ceļā ir dažādi procesi, kurus ietekmē dažādi faktori..

Tiek uzskatīts, ka barības vielu cikliskums regulē jonu uzņemšanu pret ksilēmu, savukārt pieplūdums uz saknes simtātiju var būt atkarīgs no temperatūras vai jonu ārējās koncentrācijas..

Šķīdinātāju transportēšana uz ksilēmu parasti notiek ar pasīvu difūziju vai jonu kanālu caurlaidību, pateicoties protonu sūkņu (ATPāzes) radītajam spēkam, kas ekspresēts parenhīmas paratrachālās šūnās..

No otras puses, transportēšanu uz apoplastu vada hidrostatiskā spiediena atšķirības no transpirējošām lapām.

Daudzi augi izmanto savstarpējas attiecības, lai barotu sevi, vai nu absorbētu citas minerālvielas jonu formas (piemēram, slāpekļa nostiprināšanas baktērijas), lai uzlabotu to sakņu absorbcijas spēju, vai arī lai iegūtu vairākus elementus (piemēram, mikroshēmas)..

Būtiski elementi

Augiem ir atšķirīgas vajadzības katrai barības vielai, jo ne visi tiek izmantoti tādā pašā proporcijā vai tiem pašiem mērķiem.

Būtisks elements ir tas, kas ir augu struktūras vai metabolisma sastāvdaļa un kura trūkums izraisa nopietnas novirzes to augšanā, attīstībā vai vairošanā..

Kopumā visi elementi darbojas struktūrā, vielmaiņā un šūnu osmoregulācijā. Makro un mikroelementu klasifikācija ir saistīta ar šo elementu relatīvo daudzumu augu audos.

Makroelementi

Makroelementu vidū ir slāpeklis (N), kālija (K), kalcijs (Ca), magnija (Mg), fosfors (P), sērs (S) un silīcijs (Si). Lai gan būtiskie elementi piedalās daudzos dažādos šūnu notikumos, dažas īpašas funkcijas var norādīt:

Slāpeklis

Tas ir minerālelements, ko augi prasa lielākos daudzumos un parasti ir ierobežojošs elements daudzās augsnēs, tāpēc mēslošanas līdzekļos to sastāvā parasti ir slāpeklis. Slāpeklis ir mobilais elements un ir būtiska šūnu sienas, aminoskābju, olbaltumvielu un nukleīnskābju sastāvdaļa.

Lai gan atmosfēras slāpekļa saturs ir ļoti augsts, tikai Fabaceae dzimtas augi spēj izmantot molekulāro slāpekli kā galveno slāpekļa avotu. Veidlapas, ko pielīdzina pārējie, ir nitrāti.

Kālijs

Šo minerālu iegūst augos monovalentā katjonu formā (K +) un piedalās šūnu osmotiskā potenciāla regulēšanā, kā arī aktivizē fermentus, kas saistīti ar elpošanu un fotosintēzi..

Kalcijs

Parasti to uzskata par divvērtīgiem joniem (Ca2 +), un tas ir būtisks šūnu sienas sintēzes procesam, īpaši mediālās lameles veidošanās, kas atdala šūnas sadalīšanas laikā. Tā piedalās arī mitotiskā vārpstas veidošanā un ir nepieciešama šūnu membrānu darbībai.

Tam ir nozīmīga līdzdalība kā sekundārs vēstnesis vairākiem augu reakcijas ceļiem, gan hormonāliem, gan vides signāliem.

Tas var saistīties ar kalmodulīnu, un komplekss regulē fermentus, piemēram, kināzes, fosfatāzes, citoskeleta proteīnus, signalizāciju, cita starpā.

Magnija

Magnijs ir iesaistīts daudzu fermentu aktivizēšanā fotosintēzes, DNS un RNS elpošanas un sintēzes procesā. Turklāt tā ir hlorofila molekulas strukturālā daļa.

Fosfors

Fosfāti ir īpaši svarīgi, lai veidotu elpošanas un fotosintēzes cukura fosfāta starpproduktus, kā arī fosfolipīdu galvu polāro grupu sastāvdaļas. ATP un saistītie nukleotīdi satur fosforu, kā arī nukleīnskābju struktūru.

Sērs

Aminoskābju cisteīna un metionīna sānu ķēdes satur sēru. Šis minerāls ir arī svarīgs daudzu koenzīmu un vitamīnu, piemēram, A, S-adenozilmetionīna, biotīna, B1 vitamīna un pantotēnskābes sastāvdaļa, kas ir būtiska augu metabolismam..

Silīcijs

Lai gan Equisetaceae ģimenē ir pierādīta tikai īpaša prasība attiecībā uz šo minerālu, ir pierādījumi, ka šīs minerālvielas uzkrāšanās dažu sugu audos veicina augšanu, auglību un izturību pret stresu..

Mikroelementi

Mikroelementi ir hlora (Cl), dzelzs (Fe), bora (B), mangāna (Mn), nātrija (Na), cinka (Zn), vara (Cu), niķeļa (Ni) un molibdēns (Mo). Tāpat kā makroelementi, mikroelementiem ir būtiskas funkcijas augu metabolismā, proti:

Hlors

Hlors atrodams augos kā anjonu forma (Cl-). Elpošanas laikā notiekošā ūdens fotolīzes reakcijai ir nepieciešams; piedalās fotosintēzes procesos un DNS un RNS sintēzes procesā. Tā ir arī hlorofila molekulas gredzena strukturālā sastāvdaļa.

Dzelzs

Dzelzs ir svarīgs daudzu fermentu kofaktors. Tās būtiskā loma ir elektronu transportēšana oksīda reducēšanas reakcijās, jo to var viegli oksidēt no Fe2 + uz Fe3.+.

Tās sākotnējā loma, iespējams, ir citohroma daļa, kas ir būtiska gaismas enerģijas transportēšanai fotosintēzes reakcijās.

Boro

Tās precīzs uzdevums nav norādīts, tomēr pierādījumi liecina, ka tas ir svarīgi šūnu pagarināšanās, nukleīnskābes sintēzes, hormonālo reakciju, membrānas funkciju un šūnu cikla regulēšanas jomā..

Mangāns

Mangānu uzskata par divvērtīgu katjonu (Mg2 +). Tā piedalās daudzu fermentu aktivizēšanā augu šūnās, jo īpaši dekarboksilāzos un dehidrogenāzēs, kas iesaistītas trikarboksilskābes ciklā vai Krebsa ciklā. Tās pazīstamākā funkcija ir skābekļa ražošana no ūdens fotosintēzes laikā.

Nātrija

Šo jonu prasa daudzi augi ar C4 metabolismu un crasuláceo acid (CAM) oglekļa fiksācijai. Tas ir svarīgi arī fosforolpiruvāta reģenerācijai, kas ir pirmā karboksilēšanas substrāts iepriekšminētajos maršrutos..

Cinks

Lieliem fermentu daudzumiem ir nepieciešama cinka darbība, un daži augi to vajag hlorofila biosintēzes veikšanai. Slāpekļa vielmaiņas enzīmiem, enerģijas pārnešanai un citu proteīnu biosintētiskajiem ceļiem to funkcionēšanai nepieciešams cinks. Tā ir arī strukturāla daļa no daudziem transkripcijas faktoriem, kas ir svarīgi no ģenētiskā viedokļa.

Varš

Varš ir saistīts ar daudziem fermentiem, kas piedalās oksīda reducēšanas reakcijās, jo to var atgriezeniski oksidēt no Cu + uz Cu2 +. Šo fermentu piemērs ir plastocianīns, kas atbild par elektronu pārnesi fotosintēzes gaismas reakciju laikā.

Niķelis

Augiem nav īpašas prasības attiecībā uz šo minerālu, tomēr daudziem slāpekli nostiprinošiem mikroorganismiem, kas uztur simbiotiskas attiecības ar augiem, ir vajadzīgs niķelis fermentiem, kas fiksācijas laikā apstrādā gāzveida ūdeņraža molekulas..

Molibdēns

Nitrāta reduktāze un slāpeklis ir viens no daudzajiem fermentiem, kam nepieciešams darboties ar molibdēnu. Nitrāta reduktāze ir atbildīga par nitrātu reducēšanas nitritu katalizāciju slāpekļa asimilācijas laikā augos, un slāpekļa gāze pārveido gāzveida slāpekli uz amonija slāpekli nostiprinošos mikroorganismos..

Defektu diagnostika

Uzturvērtības izmaiņas dārzeņos var diagnosticēt vairākos veidos, tostarp lapu analīze ir viena no efektīvākajām metodēm.

Hloroze vai dzeltena krāsa, tumšā nekrotiskā plankuma parādīšanās un to izplatīšanās modeļi, kā arī pigmentu, piemēram, antocianīnu, klātbūtne ir daļa no elementiem, kas jāņem vērā trūkumu diagnostikā..

Ir svarīgi ņemt vērā katra elementa relatīvo mobilitāti, jo ne visi tiek pārvadāti ar tādu pašu regularitāti. Tādējādi pieaugušo lapās var novērot tādu elementu kā K, N, P un Mg trūkumu, jo šie elementi tiek pārcelti uz veidošanās audiem..

Gluži pretēji, jaunās lapas radīs trūkumus tādiem elementiem kā B, Fe un Ca, kas lielākajā daļā augu ir salīdzinoši nemainīgi..

Atsauces

  1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Augu fizioloģijas pamati (2. izdevums). Madride: McGraw-Hill Interamericana de España.
  2. Barkers, A., & Pilbeam, D. (2015). Augu barošanas rokasgrāmata (2. izdevums).
  3. Sattelmacher, B. (2001). Apoplasts un tā nozīme augu minerālu uzturā. New Phytologist, 149 (2), 167-192.
  4. Taiz, L., un Zeiger, E. (2010). Augu fizioloģija (5. izdevums). Sunderland, Masačūsetsa: Sinauer Associates Inc.
  5. White, P. J., & Brown, P. H. (2010). Augu uzturs ilgtspējīgai attīstībai un globālajai veselībai. Annals of Botany, 105 (7), 1073-1080.