Plantenæring makronæringsstoffer, mikronæringsstoffer og diagnose af mangler



den vegetabilsk ernæring er sæt af kemiske processer, hvormed planter ekstraherer næringsstoffer fra jorden, der tjener som støtte til vækst og udvikling af deres organer. Det gør også specielt reference til de typer af mineral næringsstoffer, planter kræver og symptomerne på deres mangler.

Undersøgelsen af ​​plantens ernæring er særlig vigtig for dem, der er ansvarlige for pleje og vedligeholdelse af afgrøder af landbrugsinteresse, da den er direkte relateret til udbytte- og produktionsforanstaltningerne.

Da langvarig dyrkning af grøntsager forårsage erosion og mineral udtømning af jorden, er de store fremskridt i landbruget forbundet med udviklingen af ​​gødning, hvis sammensætning er omhyggeligt designet i henhold til de ernæringsmæssige krav hos kultivarer af interesse.

Udformningen af ​​disse gødninger kræver uden tvivl et stort kendskab til fysiologi og plantens ernæring, da der som i ethvert biologisk system er øvre og nedre grænser, hvor planterne ikke kan fungere korrekt, enten ved mangel eller overskud af noget element.

indeks

  • 1 Hvordan planter er næret?
    • 1.1 Væsentlige elementer
  • 2 makronæringsstoffer
    • 2.1 nitrogen
    • 2,2 kalium
    • 2.3 Kalsium
    • 2,4 magnesium
    • 2,5 fosfor
    • 2,6 svovl
    • 2,7 silicium
  • 3 mikronæringsstoffer
    • 3.1 chlor
    • 3.2 jern
    • 3.3 Boro
    • 3,4 Mangan
    • 3,5 natrium
    • 3,6 zink
    • 3,7 kobber
    • 3,8 nikkel
    • 3.9 Molybdæn
  • 4 Diagnose af mangler
  • 5 referencer

Hvordan planter er næret?

Rødder spiller en afgørende rolle i plantens ernæring. Mineralæringsstoffer er taget fra "jordløsning" og transporteres enten ved sympatisk (intracellulær) eller apoplastisk (ekstracellulær) til de vaskulære bundt. De lastes i xylem og transporteres til stammen, hvor de opfylder forskellige biologiske funktioner.

Indtagelsen af ​​næringsstoffer fra jorden gennem symplasten i rødderne og deres efterfølgende transport til xylemet ved hjælp af den apoplastiske vej er forskellige processer, formidlet af forskellige faktorer.

Det menes at næringscyklus regulerer optagelsen af ​​ioner i retning af xylemet, mens tilstrømningen mod rodets symtase kan afhænge af temperaturen eller den eksterne koncentration af ionerne.

Transporten af ​​opløste stoffer i veddet generelt opstår ved passiv diffusion eller passiv transport af ioner gennem ionkanaler, som følge af den kraft, der genereres af protonpumpe (ATPase) udtrykkes i paratracheal parenchymceller.

På den anden side er transport til apoplast drevet af forskelle i hydrostatiske tryk fra de transpirerende blade.

Mange planter serveres relationer mutualistisk at fodre enten at absorbere andre ioniske former af et mineral (såsom kvælstoffikserende bakterier), for at forbedre absorptionskapaciteten af ​​rødderne eller bedre adgang til bestemte elementer (såsom mykorrhiza).

Væsentlige elementer

Planter har forskellige behov for hvert næringsstof, da ikke alle anvendes i samme mængde eller til samme formål.

Et væsentligt element er det, der er en bestanddel af plantens struktur eller metabolisme, og hvis fravær forårsager alvorlige abnormiteter i vækst, udvikling eller reproduktion heraf..

Generelt arbejder alle elementer i struktur, metabolisme og cellulær osmoregulering. Klassificeringen af ​​makro- og mikronæringsstoffer har at gøre med den relative overflod af disse elementer i plantevæv.

makronæringsstoffer

Blandt makronæringsstoffer er nitrogen (N), kalium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), fosfor (P), svovl (S) og silicium (Si). Selv om de væsentlige elementer deltager i mange forskellige cellulære begivenheder, kan nogle specifikke funktioner peges på:

nitrogen

Dette er mineralelementet, som planter kræver i større mængder, og er normalt et begrænsende element i mange jordarter, så gødningsstoffer har normalt nitrogen i deres sammensætning. Kvælstof er et mobilt element og er en væsentlig del af cellevæggen, aminosyrerne, proteinerne og nukleinsyrerne.

Selvom atmosfærisk kvælstofindhold er meget højt, er det kun planter af Fabaceae-familien, der kan anvende molekylært nitrogen som hovedkilde af nitrogen. Formularerne assimileres af resten er nitrater.

kalium

Dette mineral opnås i planter i sin monovalente kationiske form (K +) og deltager i reguleringen af ​​cellens osmotiske potentiale såvel som aktiverende enzymer involveret i respiration og fotosyntese.

calcium

Det findes generelt som divalente ioner (Ca2 +) og er essentielt for syntesen af ​​cellevæggen, især dannelsen af ​​den mediale lamella, der adskiller cellerne under division. Det deltager også i dannelsen af ​​den mitotiske spindel og er nødvendig for funktionen af ​​cellemembraner.

Det har vigtig deltagelse som en sekundær messenger af flere veje af plante respons både hormonelle og miljømæssige signaler.

Det kan binde sig til calmodulin, og komplekset regulerer enzymer som kinaser, fosfataser, cytoskeletale proteiner, signalering, blandt andre.

magnesium

Magnesium er involveret i aktiveringen af ​​mange enzymer i fotosyntese, respiration og syntese af DNA og RNA. Derudover er det en strukturel del af chlorophyll molekylet.

phosphor

Fosfater er særligt vigtige for dannelsen af ​​sukkerphosphatmellemprodukter af respiration og fotosyntese såvel som del af de polære grupper af phospholipidhovederne. ATP og beslægtede nukleotider besidder phosphor såvel som strukturen af ​​nukleinsyrer.

svovl

Sidekæderne af aminosyrerne cystein og methionin indeholder svovl. Dette mineral er også en vigtig bestanddel af mange coenzymer og vitaminer, såsom coenzym A, S-adenosylmethionin, biotin, vitamin B1 og pantothensyre, der er afgørende for plantemetabolismen..

silicium

Selvom kun et særligt krav til dette mineral er blevet påvist i Equisetaceae-familien, er der tegn på, at ophobningen af ​​dette mineral i væv fra nogle arter bidrager til vækst, frugtbarhed og stressstabilitet..

mikronæringsstoffer

Mikronæringsstoffer er chlor (Cl), jern (Fe), bor (B), mangan (Mn), natrium (Na), zink (Zn), kobber (Cu), nikkel (Ni) og molybdæn (Mo). Ligesom makronæringsstoffer har mikronæringsstoffer vigtige funktioner i plantemetabolismen, nemlig:

chlor

Klor findes i planter som den anioniske form (Cl-). Det er nødvendigt for fotolysereaktionen af ​​vandet, der finder sted under respiration; deltager i fotosyntetiske processer og i syntese af DNA og RNA. Det er også en strukturel komponent i ringet af chlorophyll molekylet.

jern

Jern er en vigtig cofaktor for en lang række enzymer. Dens grundlæggende rolle indebærer transport af elektroner i oxidreduktionsreaktioner, da det let kan oxideres reversibelt fra Fe2 + til Fe3+.

Dens primordiale rolle er måske som en del af cytokromer, der er afgørende for transport af lysenergi i fotosyntiske reaktioner.

bor

Dens nøjagtige funktion er ikke blevet påpeget, men bevisene tyder på, at det er vigtigt i celleforlængelse, nukleinsyresyntese, hormonelle reaktioner, membranfunktioner og regulering af cellecyklus.

mangan

Mangan findes som en divalent kation (Mg2 +). Det deltager i aktiveringen af ​​mange enzymer i planteceller, især dekarboxylaser og dehydrogenaser involveret i tricarboxylsyrecyklussen eller Krebs-cyklen. Den mest kendte funktion er i produktionen af ​​ilt fra vand under fotosyntese.

natrium

Denne ion kræves af mange planter med C4 metabolisme og crasulacosyre (CAM) til kulstoffiksering. Det er også vigtigt for regenerering af phosphoenolpyruvat, substratet af den første carboxylering i de førnævnte ruter.

zink

Store mængder enzymer kræver zink for deres funktion, og nogle planter har brug for det til klorofylbiosyntese. Enzymer af nitrogen metabolisme, energioverførsel og biosyntetiske veje for andre proteiner har brug for zink til deres funktion. Det er også en strukturel del af mange transkriptionsfaktorer, der er vigtige ud fra det genetiske synspunkt.

kobber

Kobber er forbundet med mange enzymer, der deltager i oxidreduktionsreaktioner, da det kan reversibelt oxideres fra Cu + til Cu2 +. Et eksempel på disse enzymer er plastocyaninet, som er ansvarlig for overførslen af ​​elektroner under lysreaktionerne af fotosyntese

nikkel

Planter har ikke et specifikt krav til dette mineral, men mange af de kvælstoffastgørende mikroorganismer, der opretholder symbiotiske forhold med planter, har brug for nikkel til enzymer, som behandler gasformige hydrogenmolekyler under fiksering.

molybdæn

Nitratreduktase og nitrogenase er blandt de mange enzymer, der kræver, at molybdæn fungerer. Nitratreduktase er ansvarlig for at katalysere reduktionen af ​​nitrat til nitrit i nitrogen assimilation i planter, og nitrogenase omdanner gasformigt nitrogen ind ammonium kvælstof fastsættelse mikroorganismer.

Diagnose af mangler

Ernæringsmæssige ændringer i planter kan diagnosticeres på flere måder, herunder blade analyse er det en af ​​de mest effektive metoder.

Chlorose eller gulfarvning, forekomst af nekrotiske pletter af mørke farver og deres fordelingsmønster og tilstedeværelsen af ​​pigmenter, såsom anthocyaniner, er en del af de elementer til at overveje, når diagnosticere mangler.

Det er vigtigt at overveje den relative mobilitet af hvert element, da alle ikke transporteres med samme regelmæssighed. Således kan mangel på elementer som K, N, P og Mg ses i modne blade, da disse elementer translokeres ind i vævene, der danner.

Derimod unge blade nuværende mangler for elementer såsom B, Fe og Ca, der er forholdsvis immobile i de fleste af de planter.

referencer

  1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Fundamentals of plant physiology (2. udgave). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  2. Barker, A., & Pilbeam, D. (2015). Håndbog om plantens ernæring (2. udgave).
  3. Sattelmacher, B. (2001). Apoplast og dets betydning for plantenergi ernæring. Ny fytolog, 149 (2), 167-192.
  4. Taiz, L., & Zeiger, E. (2010). Plantfysiologi (5. udgave). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates Inc.
  5. White, P.J., & Brown, P.H. (2010). Plante ernæring til bæredygtig udvikling og global sundhed. Annanier af botanik, 105 (7), 1073-1080.