Potrebni elementi za življenje rastlin vključujejo. Selekcija na ravni vrste preprečuje, da bi rastline izgubile lastno nekompatibilnost
Po analizi evolucijskega drevesa družine nočnih senčnikov z najnovejšimi statističnimi metodami so ameriški in britanski znanstveniki prišli do zaključka, da je samoinkompatibilnost (zavračanje tesno sorodnega cvetnega prahu) pri tej skupini rastlin večkrat izginila v različnih evolucijskih linijah in, očitno, nikoli več pojavil. Dejstvo, da je doslej več kot 40 % vrst Solanaceae ohranilo samoinkompatibilnost, je razloženo z medvrstno selekcijo. Samonezdružljive vrste imajo nižje stopnje izumiranja, zato je povprečna stopnja diverzifikacije (to je razlika v stopnjah pojavljanja vrst in njihovega izumiranja) bistveno višja kot pri vrstah, ki so sposobne samooprašitve. To je še vedno eden redkih primerov, ki dokazujejo učinkovitost medvrstne selekcije.
Mnogi teoretiki priznavajo možnost selekcije ne le na ravni genov in posameznikov, ampak tudi na višjih ravneh, tudi na ravni vrste. Medvrstna selekcija lahko poteka, če nekatere dedne lastnosti, ki se prenašajo s starševske na otrokovo vrsto, pomembno vplivajo na stopnjo diverzifikacije (r), ki je razlika med stopnjami (ali verjetnostmi) nastanka vrst (λ) in njihovim izumrtjem (μ). .
Vendar pa lahko obstajajo situacije, v katerih medvrstna selekcija kljub svoji počasnosti in nizki učinkovitosti še vedno lahko vpliva na makroevolucijske procese. Na primer, če je lastnost, ki jo podpira medvrstna selekcija, nevtralna z vidika genov in posameznikov ali če je pogostost mutacij, ki vodijo do izginotja te lastnosti, zelo nizka (primerljiva s hitrostjo pojavljanja in izumrtja vrst) . Vendar pa je do zdaj znanih zelo malo konkretnih dejstev, ki kažejo na učinkovitost medvrstne selekcije (Jablonski, 2008. Species Selection: Theory and Data; Rabosky & McCune, 2010. Reinventing species selection with molecular phylogenies).
Težava je v tem, da čeprav se lahko različne skupine organizmov zelo razlikujejo glede hitrosti pojavljanja in izumiranja vrst, je te razlike praviloma težko povezati s kakršnimi koli posebnimi lastnostmi (morfološkimi, fiziološkimi ali vedenjskimi). Ameriški in britanski biologi so za preverjanje predpostavke o učinkovitosti medvrstne selekcije izbrali izjemno priročen objekt – družino nočnih senčnikov in zelo primerno lastnost – samoinkompatibilnost. Priročnost predmeta je posledica velike vrstne raznolikosti Solanaceae in njihovega dobrega poznavanja, tudi na genetski ravni. Samonezdružljivost ali zavrnitev sorodnega cvetnega prahu (slika 1) je zanimiva, ker prvič, ta lastnost, ki temelji na splošnih premislekih, lahko vpliva na hitrost speciacije in izumrtja, in drugič - in to je glavna stvar - pogosta med vrstami nočne senke je precej kaotična. V mnogih rodovih Solanaceae imajo nekatere vrste sistem samoinkompatibilnosti, druge, vključno s tesno sorodnimi vrstami, pa ne. Hkrati pa prisotnost ali odsotnost lastne nezdružljivosti praktično ni v korelaciji z drugimi lastnostmi teh rastlin. To daje razlog za upanje, da če je mogoče najti korelacijo med samo-nezdružljivostjo in stopnjo diverzifikacije, potem bo ta korelacija odražala vzročno razmerje.
V družini dresnikov je okoli 2700 vrst, od katerih jih ima približno 41 % sistem samoinkompatibilnosti, 57 % ga nima, 2 % vrst pa sta dvodomna, kar pomeni, da imajo ločene moške in ženske rastline, torej problem samooploditve za njih ni pomemben. Avtorji so izdelali filogenetsko (evolucijsko) drevo za 356 vrst nočnih senčnikov, za katere so na voljo potrebni molekularni podatki (drevo je bilo zgrajeno glede na zaporedja dveh jedrnih genov in štirih plastidnih) in za katere je prisotnost ali odsotnost samo- mehanizem nezdružljivosti je bil jasno ugotovljen.
Analiza nastalega drevesa je pokazala (vendar je bilo to jasno že prej), da so Solanaceae lastno nekompatibilnost podedovale od skupnega prednika in se je od takrat vedno znova izgubila v različnih evolucijskih linijah. Ta sistem je enostavno izgubiti, težko pa ga je obnoviti nazaj, saj gre za kompleksen molekularni kompleks, v katerem sodeluje veliko specializiranih proteinov. Očitno v evoluciji Solanaceae skoraj ni bilo primerov obnovitve lastne nezdružljivosti po njeni izgubi.
Zakaj se lastna nekompatibilnost pogosto izgubi, je bolj ali manj jasno. Prehod na samooploditev daje takojšnjo prednost pri učinkovitosti razmnoževanja lastnih genov (glej:, "Elementi", 23.10.2009); poleg tega lahko samooploditev zagotovi prilagoditveno prednost, kadar pride do težav z dostavo cvetnega prahu iz nesorodnih posameznikov - na primer zaradi velike redkosti populacije (glej: Dve mutaciji sta dovolj, da samice spremenita v hermafrodite, "Elementi" «, 16. 11. 2009). Še ena stvar ni jasna: če se ta lastnost pogosto izgubi in skoraj nikoli ne obnovi, zakaj še vedno obstaja toliko vrst, ki imajo sistem samoinkompatibilnosti?
Da bi odgovorili na to vprašanje, so avtorji analizirali filogenetsko drevo Solanaceae z uporabo nove tehnike, imenovane BiSSE (binary state speciation and extinction model); glej: Maddison et al., 2007. Ocenjevanje učinka binarnega znaka na speciacijo in izumrtje Ta metoda je zasnovana samo za analizo odvisnosti stopenj pojavljanja in izumrtja vrst od neke binarne (to je ob eni od dveh vrednosti) lastnost , kot je prisotnost ali odsotnost samoinkompatibilnosti. Metoda vam omogoča, da izberete šest parametrov, ki so najbolj primerni za to drevo: λ 1 in λ 2 - povprečne stopnje speciacije za vrste z dvema alternativnima stanjema lastnosti, μ 1 in μ 2 - stopnje izumiranja, q 12 in q 21 - verjetnost prehoda značilnosti iz stanja 1 v stanje 2 in obratno. V tem primeru je bila verjetnost prehoda iz odsotnosti lastne nekompatibilnosti v njeno prisotnost enaka nič.
Izračuni so pokazali, da je stopnja speciacije pri vrstah, ki izvajajo samooprašitev, veliko večja kot pri samonekompatibilnih vrstah. Vendar pa je njihova stopnja izumiranja še večja, tako da je končna stopnja diverzifikacije (r = λ – μ) višja pri vrstah s sistemom samoinkompatibilnosti. Kljub dejstvu, da se nabor samoprašnih vrst nenehno dopolnjuje zaradi preobrazbe samonekompatibilnih vrst v samoprašne in je obratna transformacija "prepovedana", se število samonezdružljivih vrst ne zmanjša na nič. , vendar ostaja na konstantni ravni (približno 30–40 %), ker se takšne vrste učinkoviteje "razmnožujejo" in prenašajo lastno nekompatibilnost vrste na svoje potomce z dedovanjem. To je medvrstna selekcija v akciji: zahvaljujoč medvrstni selekciji samonezdružljivost še ni izginila pri nočnih senkah.
Povečana stopnja speciacije pri rastlinah, ki so sposobne samooprašitve, je očitno povezana z dejstvom, da nimajo tako akutnega problema "izpiranja" uporabnih kombinacij alelov, ki so se razvili med prilagajanjem na lokalne razmere. Ena sama rastlina, ki je padla v neobičajne razmere, lahko povzroči nastanek nove vrste. Zakaj pogosteje izumirajo, je tudi na splošno razumljivo: hitreje bi se morale kopičiti škodljive mutacije in manj verjetno je, da bi se koristne mutacije popravile (za več informacij o prednostih navzkrižne oploditve glej opombo Poskusi na črvih so dokazali, da so samci uporabna stvar, "Elementi", 23.10.2009).
To delo je pokazalo, da lahko medvrstna selekcija pomembno vpliva na makroevolucijo. Lahko zagotovi dolgoročno ohranitev kompleksne lastnosti, ki ponavadi izgine v kateri koli evolucijski liniji in se skoraj nikoli več ne pojavi. Vendar je treba zapomniti, da počasna in neučinkovita medvrstna selekcija seveda ne more ustvariti takšne lastnosti "iz nič": le selekcija na nižjih ravneh (predvsem na ravni genov in posameznikov) ima tak ustvarjalni potencial.
Tatjana Rudakova
Glavne snovi, ki sestavljajo protoplazmo celic (v njih se odvijajo najpomembnejši biokemični in fiziološki procesi za življenje rastlin), so beljakovine. Beljakovine so sestavljene iz ogljika, kisika, vodika, dušika, fosforja, žvepla, železa in drugih elementov. V izredno majhnih količinah so v rastlinah prisotni mikroelementi: mangan, baker, cink, molibden, bor itd.
Rastline pridobivajo ogljik iz dveh virov: ogljikovega dioksida iz zraka med fotosintezo in iz organskih snovi v tleh.
Kisik pride v rastline iz zraka pri njihovem dihanju in delno iz vode iz zemlje.
Dušik, kalij, fosfor, železo, žveplo in druge elemente rastline pridobivajo iz zemlje, kjer so v obliki mineralnih soli in so del organskih snovi (aminokislin, nukleinskih kislin in vitaminov). Skozi korenine rastline absorbirajo iz tal predvsem ione mineralnih soli, pa tudi nekatere odpadne produkte talnih mikroorganizmov in koreninske izločke drugih rastlin. Absorbirane spojine dušika, fosforja in žvepla medsebojno delujejo s produkti fotosinteze, ki tečejo iz listov, da tvorijo aminokisline, nukleotide in druge organske spojine. Skozi žile rastline se elementi v obliki ionov (kalij, kalcij, magnezij, fosfor) ali organskih molekul (dušik, žveplo) premaknejo v liste in stebla zaradi delovanja koreninskega pritiska in transpiracije. V korenini se sintetizirajo tudi alkaloidi (na primer nikotin), rastni hormoni (kinini, giberelini) in druge fiziološko aktivne snovi. Korenine izločajo tudi avksine in druge snovi, ki spodbujajo rast rastlin.
Večina kemičnih elementov, ki jih rastline potrebujejo za prehrano, se nahaja v tleh v netopnih spojinah, zato rastlinam niso na voljo za absorpcijo. Le majhen del snovi, ki vsebujejo hranila, se lahko raztopi v vodi ali šibkih kislinah in jih rastline absorbirajo. Netopna hranila pod vplivom talnih mikroorganizmov prevzamejo obliko, ki je na voljo za asimilacijo. Mikroorganizmi izločajo tudi antibiotike, vitamine in druge rastlinam koristne snovi.
Makrohranila so elementi, ki jih rastline potrebujejo v znatnih količinah, njihova vsebnost v rastlini doseže 0,1 - 5%. Makrohranila vključujejo dušik, kalij, fosfor, žveplo, kalcij in magnezij.
Dušik(N) je del aminokislin, ki sestavljajo beljakovinske molekule. Je tudi del klorofila, ki sodeluje pri fotosintezi rastlin in encimov. Prehrana z dušikom vpliva na rast in razvoj rastlin, pri pomanjkanju rastline slabo razvijejo zeleno maso, se slabo vejejo, listi se zmanjšajo in hitro porumenijo, cvetovi se ne odprejo, posušijo in odpadejo.
Soli dušikove in dušikove kisline, amonij, sečnina (urea) lahko služijo kot vir dušika za prehrano rastlin.
kalij(K) je v rastlinah v ionski obliki in ni del organskih spojin celice. Kalij pomaga rastlinam absorbirati ogljikov dioksid iz zraka, pospešuje gibanje ogljikovih hidratov v rastlini; lažje prenaša sušo, saj zadržuje vodo v rastlini. Ob nezadostni prehrani s kalijem rastlino hitreje prizadenejo različne bolezni. Pomanjkanje kalija povzroči oslabitev aktivnosti nekaterih encimov, kar vodi do motenj v presnovi beljakovin in vode v rastlini. Navzven se znaki pomanjkanja kalija kažejo v tem, da stari listi prezgodaj porumenijo, začenši z robov, nato pa robovi listov porjavijo in odmrejo. Absorpcija kalija v rastlini je neposredno odvisna od rasti koreninske mase: večja kot je, več kalija absorbira rastlina.
Kalijeva mineralna gnojila vključujejo kalijev klorid in kalijev sulfat.
fosfor(P) je del nukleoproteinov, glavne sestavine celičnega jedra. Fosfor pospešuje razvoj pridelkov, povečuje pridelek cvetličnih proizvodov in omogoča rastlinam, da se hitro prilagodijo nizkim temperaturam.
Fosfatna mineralna gnojila vključujejo superfosfat, fosfatno kamenino, soli ortofosforne kisline. Upoštevati je treba le, da v nevtralnem in alkalnem mediju nastajajo slabo topne soli, katerih fosfor rastlinam ni dostopen.
Žveplo(S) je del beljakovin, encimov in drugih organskih spojin rastlinskih celic. S pomanjkanjem žvepla mladi listi enakomerno porumenijo, žile postanejo vijolične. Postopoma izgubijo zeleno barvo in starejši listi.
Posebna žveplova gnojila se običajno ne uporabljajo, ker je vsebovano v superfosfatu, kalijevem sulfatu in gnoju.
kalcij(Ca) je potreben tako za nadzemne organe kot za korenine rastlin. Njegova vloga je povezana s fotosintezo rastlin in razvojem koreninskega sistema (ob pomanjkanju kalcija se korenine zgostijo, stranske korenine in koreninske dlake se ne tvorijo). Pomanjkanje kalcija se pojavi na koncih poganjkov. Mladi listi svetlijo, na njih se pojavijo svetlo rumene lise. Robovi listov so upognjeni navzdol in imajo obliko dežnika. Pri močnem pomanjkanju kalcija vrh poganjka odmre.
magnezij(Mg) je del klorofila, aktivira encim, ki med fotosintezo pretvarja ogljikov dioksid. Sodeluje pri reakcijah prenosa energije.
Znaki pomanjkanja magnezija se začnejo kazati od spodnjih listov, nato se razširijo na zgornje. S pomanjkanjem tega elementa ima kloroza značilen videz: na robovih lista in med žilami se zelena barva spremeni ne le v rumeno, ampak tudi v rdečo in vijolično. Žile in sosednji predeli ostanejo zeleni. V tem primeru se listi pogosto kupolasto obokajo, saj so konice in robovi lista upognjeni.
Magnezijevo gnojilo je zdravilo Kalimag.
Na trgu makro gnojil obstaja veliko število gnojil, ki jih je lahko zelo težko razumeti in izbrati nekaj primernega. Kakovostno se vsa gnojila razlikujejo po kemični sestavi njihovih sestavin, to je, kako hitro rastline absorbirajo snovi, ki vsebujejo hranila. Vredno je dati prednost tistim pripravkom, ki vsebujejo topne soli: monokalijev fosfat, monoamonijev fosfat, kalijev sulfat, kalijev nitrat.
Elementi v sledovih v telesu rastline so vsebovani v veliko manjši količini, od 0,0001 do 0,01%. Sem spadajo: železo, mangan, baker, cink, molibden, bor, nikelj, silicij, kobalt, selen, klor itd. Praviloma so to kovine prehodne skupine periodičnega sistema elementov.
Elementi v sledovih ne vplivajo na osmotski tlak celice, ne sodelujejo pri tvorbi protoplazme, njihova vloga je povezana predvsem z aktivnostjo encimov. Vsi ključni presnovni procesi, kot so sinteza beljakovin in ogljikovih hidratov, razgradnja in presnova organskih snovi, fiksacija in asimilacija nekaterih ključnih hranil (na primer dušika in žvepla), potekajo s sodelovanjem encimov, ki zagotavljajo njihov pretok pri navadne temperature.
Encimi s pomočjo redoks procesov uravnavajo dihanje rastlin in ga vzdržujejo na optimalni ravni v neugodnih razmerah.
Pod vplivom mikroelementov se poveča odpornost rastlin na glivične in bakterijske bolezni ter neugodne okoljske razmere, kot so pomanjkanje vlage v tleh, nizke ali visoke temperature in težke prezimovalne razmere.
Predpostavlja se, da sama sinteza rastlinskih encimov poteka s sodelovanjem mikroelementov.
Raziskave na področju ugotavljanja vloge različnih mikroelementov v presnovi rastlin so se začele sredi 19. stoletja. Podrobna študija se je začela v 30. letih 20. stoletja. Funkcija nekaterih elementov v sledovih je še vedno nejasna in raziskave na tem področju še potekajo.
Železo(Fe) najdemo v kloroplastih, je nujen element mnogih encimov. Sodeluje pri najpomembnejših biokemičnih procesih: pri fotosintezi in sintezi klorofila, presnovi dušika in žvepla, dihanju celic, njihovi rasti in delitvi.
Pomanjkanje železa v rastlinah pogosto ugotovimo, ko je v tleh presežek kalcija, kar se zgodi na karbonatnih ali kislih tleh po apnenju. Ob pomanjkanju železa se razvije medžilna kloroza mladih listov. Ob naraščajočem pomanjkanju železa lahko žile tudi posvetlijo, list popolnoma pobledi.
Mangan(Mn) prevladuje pri presnovi organskih kislin in dušika. Je del encimov, odgovornih za dihanje rastlin, sodeluje pri sintezi drugih encimov. Aktivira encime, odgovorne za oksidacijo, redukcijo in hidrolizo. Neposredno vpliva na pretvorbo svetlobe v kloroplastu. Ima pomembno vlogo v mehanizmu delovanja indolocetne kisline na rast celic. Sodeluje pri sintezi vitamina C.
Na mladih listih se pojavijo znaki pomanjkanja mangana. Kloroza se najprej pojavi na dnu lista in ne na njegovih koncih (kar spominja na pomanjkanje kalija). Nato se ob naraščajočem pomanjkanju mangana pojavi medžilna kloroza in po odmrtju kloroznega tkiva se list prekrije s pegami različnih oblik in barv. Turgor listov je lahko oslabljen.
Pomanjkanje mangana se stopnjuje pri nizkih temperaturah in visoki vlažnosti tal.
baker(Cu) sodeluje pri presnovi beljakovin in ogljikovih hidratov, aktivira nekatere encime, sodeluje pri fotosintezi, je pomemben pri presnovi dušika. Poveča odpornost rastlin na glivične in bakterijske bolezni, ščiti klorofil pred razpadom. Med življenjem rastline bakra ni mogoče nadomestiti z drugim elementom.
S pomanjkanjem bakra se na konicah mladih listov pojavijo bele lise, izgubijo turgor, jajčniki in cvetovi odpadejo. Rastlina ima pritlikavi videz.
Cink(Zn) sodeluje pri tvorbi triptofana, prekurzorja avksina (rastnega hormona) in pri sintezi beljakovin. Bistvenega pomena za pretvorbo in porabo škroba in dušika. Poveča odpornost rastline na glivične bolezni, z ostro spremembo temperature poveča toplotno in zmrzali odpornost rastline.
S pomanjkanjem cinka v rastlinah je motena sinteza vitaminov B1 in B6. Pomanjkanje cinka se pogosteje pokaže na starejših spodnjih listih, z naraščajočim pomanjkanjem pa rumenijo tudi mlajši listi. Postanejo pikčasti, nato pa tkivo teh predelov propade in odmre. Mladi listi so lahko majhni, njihovi robovi so zasukani navzgor.
Cinkova gnojila povečajo odpornost rastlin na sušo, toploto in mraz.
molibden(Mo) je del encima, ki pretvarja nitrate v nitrite. Rastlina jo potrebuje za fiksacijo dušika. Pod njegovim vplivom se v rastlinah poveča vsebnost ogljikovih hidratov, karotena in askorbinske kisline. Poveča se vsebnost klorofila in aktivnost fotosinteze.
Zaradi pomanjkanja molibdena je presnova dušika v rastlini motena, na starih, nato pa na srednjih listih se pojavijo pege. Ploskve takšnega klorotičnega tkiva nato nabreknejo, robovi se zasukajo navzgor. Nekroze se razvijejo na vrhovih listov in ob njihovih robovih.
Bor(B) sodeluje pri sintezi RNK in DNK, pri tvorbi hormonov. Potreben je za normalno delovanje rastnih točk rastline, to je njenih najmlajših delov. Vpliva na sintezo vitaminov, cvetenje in plodove, zorenje semen. Izboljša odtok produktov fotosinteze iz listov v čebulice in gomolje. Potreben za oskrbo obrata z vodo. Bor je bistvenega pomena za rastline skozi celotno rastno dobo. V življenju rastline bora ni mogoče nadomestiti z drugim elementom.
S pomanjkanjem bora v rastlinah je prizadeta rastna točka, odmrejo tako apikalni brsti kot mlade korenine, uničen je vaskularni sistem. Mladi listi bledijo, postanejo kodrasti. Intenzivno se razvijajo stranski poganjki, ki pa so zelo krhki, cvetovi odpadajo.
Klor(Cl) je aktivator encimov, ki sproščajo kisik iz vode med fotosintezo. Regulator celičnega turgorja, prispeva k odpornosti rastlin na sušo.
Rastline pogosteje kažejo znake ne pomanjkanja, ampak presežka klora, kar se kaže v prezgodnjem sušenju listov.
Nekateri makro- in mikroelementi lahko medsebojno delujejo, kar vodi do spremembe njihove razpoložljivosti za rastlino. Tukaj je nekaj primerov takšnega vpliva:
Cink fosfor visoke ravni razpoložljivega fosforja povzročajo pomanjkanje cinka.
Cinkov dušik visoke ravni dušika povzročajo pomanjkanje cinka.
Železo-fosfor, presežek fosforja povzroči nastanek netopnega železovega fosfata, tj. nedostopnost železa za rastlino.
baker-fosfor, presežek fosforja povzroči nastanek netopnega bakrovega fosfata, to je pojav pomanjkanja bakra.
Molibden-žveplo, se asimilacija molibdena s strani rastlin zmanjša s presežkom žvepla.
Cink magnezij, pri uporabi magnezijevega karbonata pride do zvišanja pH tal in tvorbe netopnih cinkovih spojin.
Železo-mangan, presežek mangana preprečuje gibanje železa od korenin rastline navzgor, kar vodi do žlezne kloroze.
Železo molibden, v nizkih koncentracijah molibden spodbuja absorpcijo železa. V visokih koncentracijah medsebojno deluje z njim in tvori netopen železov molibdat, kar vodi do pomanjkanja železa.
bakrov dušik, vnos velikih odmerkov dušikovih gnojil poveča potrebo po bakru v rastlinah in poveča simptome pomanjkanja bakra.
baker-železo, presežek bakra povzroča pomanjkanje železa, zlasti v citrusih.
baker-molibden, presežek bakra moti absorpcijo molibdena in poveča raven nitratov v rastlini.
baker-cink, presežek cinka vodi v pomanjkanje bakra. Mehanizem tega učinka še ni raziskan.
Bor-kalcij, obstajajo dokazi, da ob pomanjkanju bora rastline ne morejo normalno uporabiti kalcija, ki ga je lahko v zadostni količini v tleh.
bor-kalij, količina absorpcije in kopičenja bora v rastlinah se poveča s povečanjem kalija v tleh.
Trenutno poteka delo za preučevanje vloge takšnih elementov v fiziologiji rastlin arzen(kot) živo srebro(Hg), fluor(F) jod(I) in dr.. Te elemente najdemo v rastlinah še v manjših količinah. Na primer v nekaterih antibiotikih, ki jih proizvajajo rastline.
Pomanjkanje elementov je neposredno povezano z lastnostjo tal: na zelo kislih ali alkalnih tleh rastlinam praviloma primanjkuje elementov v sledovih. K temu vodi tudi presežek fosfatov, dušika, kalcijevega karbonata, železovih in manganovih oksidov.
Pomanjkanje mikroelementov v tleh ne vodi nujno v smrt rastline, je pa razlog za zmanjšanje hitrosti in doslednosti procesov, odgovornih za razvoj organizma.
Simptomi pomanjkanja posameznega elementa so lahko zelo značilni in se največkrat kažejo v klorozi. Čeprav objektivno, je za ugotavljanje pomanjkanja nekega elementa potrebna analiza tal in rastlinskih tkiv.
Diagnoza insuficience posameznih elementov po videzu rastlina predstavlja težave za nestrokovnjaka:
Spremembo videza rastline, podobno pomanjkanju elementov, lahko povzročijo poškodbe škodljivcev, bolezni ali škodljivi dejavniki: temperatura, poplava ali presušenje zemeljske kome, pa tudi nezadostna vlažnost zraka;
Zunanji znaki pomanjkanja mineralov, ki jih povzroča pomanjkanje določenega elementa, se lahko pri različnih rastlinah nekoliko razlikujejo (na primer simptomi pomanjkanja žvepla pri grozdju in stročnicah). In posebej za hoy, to vprašanje sploh ni bilo raziskano;
Pri pomanjkanju več hranilnih elementov se zunanji znaki prekrivajo, rastlina najprej nadomesti pomanjkanje elementa, ki mu manjka več. Znaki pomanjkanja drugega elementa ostajajo, navzven se nadaljuje kloroza rastline;
Da bi ugotovili, kateri element rastlini primanjkuje, je potrebna dinamika v spreminjanju zunanjih znakov, drugače pa je, ko različnih elementov primanjkuje. Amaterji posvečajo malo pozornosti spremembam v naravi manifestacij, kar otežuje diagnozo;
Hranila so v zemlji prisotna, vendar zaradi neustrezne kislosti rastlini niso dostopna.
Da bi po zunanjih znakih ugotovili, katerega posameznega hranila primanjkuje rastlini, morate najprej biti pozorni na to, kateri listi, mladi ali stari, kažejo simptome pomanjkanja.
Če se pojavijo na star listov, lahko domnevamo pomanjkanje dušika, fosforja, kalija, cinka ali magnezija. Ti elementi, ko jih v rastlini primanjkuje, se preselijo iz starih delov v mlade, rastoče. In pri njih ni znakov stradanja, medtem ko se na spodnjih listih pojavi kloroza.
Če se simptomi pomanjkanja pojavijo na točkah rasti ali na mlada listov, lahko domnevamo pomanjkanje kalcija, bora, žvepla, železa, bakra in mangana. Očitno se ti elementi ne morejo premikati skozi rastlino iz enega dela v drugega. In če je teh elementov v zemlji malo, jih rastni deli ne sprejmejo.
Zato bi morali amaterji v situaciji, ko se v njihovih rastlinah začne kloroza, vendar so prepričani, da je rastlina zdrava in v ugodnih pogojih, svojo rastlino zdraviti s celotnim kompleksom makro- ali mikroelementov. Pri izbiri zdravil je treba razumeti, da je učinkovitost učinka mikroelementa na rastlino neposredno odvisna od oblike, v kateri se nahaja. In nezadosten vnos mikroelementov v rastlino je pogosto povezan z njihovo prisotnostjo v tleh v netopni, nedostopni obliki za rastlino.
O tem, katere vrste mikrognojil ponuja trg.
Prvič, na trgu je veliko gnojil z mikrohranili, ki so topni mineral(anorganske) soli teh elementov (magnezijev sulfat, cinkov sulfat itd.). Njihova uporaba je relativno poceni, vendar ima številne resne pomanjkljivosti:
Te soli so topne, to je rastlinam na voljo le v rahlo kislih in kislih tleh;
Pri uporabi topnih soli mikroelementov so tla zasoljena z različnimi kationi in anioni (Na, Cl);
Pri mešanju različnih kovinskih soli je možna njihova interakcija s tvorbo netopnih soli, to je rastlinam nedostopnih spojin.
Zato je bolj obetavna uporaba natrijeve in kalijeve soli huminskih kislin. So šibki naravni kelati in so dobro topni.
Huminski pripravki Humat +7, Humisol, SKUPINA Energija, Lignohumat, Živela drugi pa vsebujejo 60-65 % humatov (v suhi obliki) in sedem osnovnih elementov v sledovih (Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, Co, B) v obliki kompleksnih spojin s huminskimi kislinami. Lahko vsebujejo makrohranila in vitamine. Ta gnojila se pridobivajo z obdelavo šote ali rjavega premoga z raztopino alkalije pri visoki temperaturi in ekstrakcijo glavnega produkta iz nje. V bistvu so ta gnojila organska, ne vsebujejo več elementov v sledovih kot gnoj in jih ni mogoče šteti za popolno prehranjevanje z mikrohranili.
Vredno največ pozornosti elementi v sledovih v kelatirani obliki (kelati). In preden govorimo o specifičnih imenih mikrognojil v tej obliki, bi se morali ustaviti, kaj so kelati. Pridobivajo jih z interakcijo kovin (elementov v sledovih) z naravnimi ali sintetičnimi organskimi kislinami določene strukture (imenujejo jih kompleksoni, kelanti ali kelati). Nastale stabilne spojine imenujemo kelati (iz grškega "chele" - krempelj) ali kompleksonati.
Pri interakciji s kovino organska molekula tako rekoč zajame kovino v "krempelj" in celična membrana rastline prepozna ta kompleks kot snov, povezano z njenimi biološkimi strukturami, nato pa rastlina absorbira kovinski ion. , komplekson pa razpade na enostavnejše snovi.
Glavna zamisel o uporabi kelatorjev za izboljšanje topnosti soli gnojil temelji na dejstvu, da imajo številni kovinski kelati večjo topnost (včasih za red velikosti) kot soli anorganskih kislin. Glede na to, da je v kelatu kovina v polorganski obliki, za katero je značilna visoka biološka aktivnost v tkivih rastlinskega organizma, je mogoče dobiti gnojilo, ki ga rastlina veliko bolje absorbira.
Kisline, ki se najpogosteje uporabljajo pri proizvodnji kelatnih mikrognojil, lahko razdelimo v dve skupini. To so kompleksoni, ki vsebujejo v svoji sestavi karboksilne skupine:
- EDTA (etilendiamintetraocetna kislina), sinonim: komplekson-III, trilon-B, helaton III.
- DTPA (dietilentriaminpentaocetna kislina)
- DBTA (dikislina)
- EDDNMA (etilendiamindi (2-hidroksi-4-metilfenil) ocetna kislina)
- LPCA (lignin polikarboksilna kislina)
- NTA (nitrilotriocetna kislina)
- EDDA (etilendiamin jantarna kislina)
in na osnovi kompleksonov fosfonske kisline:
- HEDP (hidroksietiliden difosfonska kislina)
- NTP (nitril trimetilen fosfonska kislina)
- EDTP (etilendiamintetrafosfonska kislina)
Od kompleksonov, ki vsebujejo karboksilne skupine, je najbolj optimalen DTPA, dovoljuje uporabo kompleksonatov (predvsem železa) na apnenčastih tleh in pri pH nad 8, kjer so druge kisline neučinkovite.
Na našem trgu, pa tudi v tujini (Nizozemska, Finska, Izrael, Nemčija) je velika večina zdravil zasnovana na EDTA. To je predvsem posledica njegove razpoložljivosti in relativno nizkih stroškov. Kelate na njegovi osnovi se lahko uporabljajo na tleh s pH manj kot 8 (kompleks železo-EDTA je učinkovit v boju proti klorozi le na zmerno kislih tleh, v alkalnem okolju pa je nestabilen). Poleg tega kelate z EDTA razgradijo mikroorganizmi v tleh, kar vodi do prehoda elementov v sledovih v netopno obliko. Ta zdravila kažejo protivirusno aktivnost.
Na osnovi kelatov EDDNMA so zelo učinkoviti, lahko jih uporabljamo v območju pH od 3,5 do 11,0. Vendar pa so stroški tega kompleksona in s tem mikrognojil visoki.
Od kompleksonov, ki vsebujejo fosfonske skupine, je najbolj obetaven OEDF. Na njegovi osnovi je mogoče dobiti vse posamezne kovinske kompleksonate, ki se uporabljajo v kmetijstvu, ter sestavke različnih sestav in razmerij. Po svoji strukturi je najbližje naravnim spojinam na osnovi polifosfatov (med razgradnjo nastajajo kemične spojine, ki jih rastline zlahka absorbirajo). Kelati na njegovi osnovi se lahko uporabljajo na tleh s pH 4,5-11. Posebnost tega kompleksona je, da lahko za razliko od EDTA tvori stabilne komplekse z molibdenom in volframom. Vendar pa je HEDP zelo šibek kompleksirni agent za železo, baker in cink; v območju korenin jih nadomesti kalcij in oborina. Iz istega razloga je nesprejemljivo pripravljati delovne raztopine kelatov na osnovi HEDF v trdi vodi (nakisati jo je treba z nekaj kapljicami citronske ali ocetne kisline). HEDP je odporen na delovanje talnih mikroorganizmov.
Kelatne lastnosti se trenutno raziskujejo huminska(huminske in fulvinske kisline) ter amino kisline in kratek peptidi.
Na vprašanje, kateri komplekson je treba uporabiti za pridobivanje biološko aktivnih mikroelementov, je nemogoče dati nedvoumen odgovor: sami kompleksoni so praktično inertni za rastline. Glavna vloga pripada kovinskemu kationu, komplekson pa ima vlogo nosilca, ki zagotavlja dostavo kationa in njegovo stabilnost v tleh in hranilnih raztopinah. Toda kompleksoni na koncu določajo učinkovitost gnojila kot celote, to je stopnjo asimilacije mikroelementov v rastlinah. Če primerjamo asimilacijo mikroelementov v rastlinah iz anorganskih soli in njihovih kelatnih spojin, se spojine na osnovi ligninov (na primer Brexil iz Valagra) absorbirajo 4-krat bolje, na osnovi citratov - 6-krat in na osnovi EDTA, HEDP, DTPA - 8-krat boljši.
Po Direktivi Evropske unije EU 2003/2003 z dne 13.10.2003. (to je dokument, ki ureja delovanje vseh brez izjeme evropskih proizvajalcev mineralnih gnojil), je dovoljen prosti promet v državah EU z naslednjimi kelatnimi sredstvi: EDTA, DTPA, EDDHA, HEEDTA, EDDHMA, EDDCHA, EDDHSA. Vse druge vrste kelatnih sredstev so predmet obvezne registracije pri ustreznih vladnih agencijah posebej v vsaki državi.
V skladu z Direktivo mora biti konstanta stabilnosti kelatov mikroelementov, izražena v %, najmanj 80. V kemiji kompleksnih spojin konstanta stabilnosti označuje moč kompleksne spojine in kaže razmerje med kelatiranim mikroelementom in njegovim prostim kation v gnojilu. V oglasnih materialih se je pojavil izraz "odstotek kelacije", ki ga kemiki ne poznajo.
Oglaševalske informacije je treba obravnavati previdno. Ne temeljite na svojem poznavanju izdelka samo na reklamnih brošurah – proizvajalec gnojil ne odgovarja za informacije, opisane v oglasu. Glavna in najbolj zanesljiva informacija o izdelku je njegova OZNAKA. Proizvajalec gnojil je dolžan na etiketi navesti, kateri kelat je bil uporabljen za tvorbo kelata posameznega elementa v sledovih.
Proizvajalec, zlasti domači, pa na embalaži ne navede vedno imena kompleksona, ki ga je uporabil za proizvodnjo mikrognojila. Toda ob doslednem upoštevanju navodil lahko gnojilo uporabite čim bolj učinkovito: če je navedeno, da je prednostna obdelava listov, morate to upoštevati, očitno so ti kelati zelo odvisni od kislosti tal ali jih uniči mikroflora tal. Če je možno tudi zalivanje rastlin, potem so kelati odporni na naštete dejavnike.
Načini uporabe mikrognojil lahko drugačen:
Predsetvena obdelava semen (z opraševanjem ali vlaženjem);
Foliarno hranjenje v rastni sezoni (tako imenovana foliarna ali listna metoda);
Namakanje z delovnimi raztopinami mikrognojil.
Najbolj racionalni in stroškovno učinkoviti sta prvi dve metodi. V teh primerih rastline porabijo 40-100 % vseh elementov v sledovih, ko pa jih vnesemo v tla, absorbirajo le nekaj odstotkov, ponekod celo desetinke odstotka mikroelementa, vnesenega v tla.
Glede na agregatno stanje mikrognojil je lahko:
Tekočina, to so raztopine ali suspenzije z vsebnostjo kovin 2-6%;
Trdne, to so kristalne ali praškaste snovi z vsebnostjo kovin 6-15%.
Glede na sestavo mikrognojil ločimo:
1. NPK gnojila + elementi v sledovih v kelatni obliki, ki vsebujejo različne kombinacije makrohranil N, P, K (možni so tudi Mg, Ca, S) in fiksno količino mikrohranil v celotnem proizvodnem programu.
2. Pripravki, ki vsebujejo samo elemente v sledovih, ki so razdeljeni tudi na:
- kompleks - vsebuje sestavo elementov v sledovih v določenem razmerju;
- monognojila (kelati monoelementov) - spojine posameznih kovin: železo, cink, baker. Praviloma se uporabljajo, ko se pojavijo simptomi bolezni, povezanih s pomanjkanjem določenega elementa.
3. Gnojila, ki poleg elementov v sledovih vsebujejo biološko aktivne snovi: stimulanse, encime, aminokisline itd.
Od gnojil NPK + elementi v sledovih V prodaji je več pripravkov podjetja NNPP "Nest M" (Rusija): Cytovit(N, P, K, Mg, S, Fe, Mn, B, Zn, Cu, Mn, Co) in Siliplant(Si, K, Fe, Mg, Cu, Zn, Mn, Mo, Co, B). Naj poudarimo, da je to prvo domače mikrognojilo, ki vsebuje silicij (za njegovo učinkovitejšo absorpcijo je v pripravku prisoten kalij). Na voljo je v več blagovnih znamkah z različnimi razmerji elementov v sledovih.
Buysky Chemical Plant (Rusija) proizvaja zdravilo Akvarin (№5, №13, №15).
Podjetje VALAGRO (Italija) ponuja gnojila Mojster(16 elementov, med katerimi so najbolj zanimivi "18+18+18+3", "13+40+13", "15+5+30+2", "3+11+38+4"), Plantafol(v enakem razmerju elementov v sledovih + variacije NPK) in Brexil mešanica.
Rad bi opozoril, da je treba ta gnojila obravnavati kot korektorje mineralne prehrane in ne kot vir elementov v sledovih.
Iz pripravkov, ki vsebujejo samo elemente v sledovih, ponudbe NNPP "Nest M" (Rusija). Ferovit(vsebnost kelatnega železa najmanj 75 g/l, N-40 g/l).
Podjetje Reakom (Ukrajina) ponuja mikrognojila Reakom-Mik(HEDP je komplekson) z različnim razmerjem glavnih elementov v sledovih (Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Mo) in B, zasnovan za potrebe najrazličnejših pridelkov: paradižnik, kumare, grozdje, cvetlične kulture .
Podjetje VALAGRO proizvaja tudi mikrognojila v obliki enokomponentnih formul, kot npr Brexil Zn, Brexil Fe, Brexil Mg , Brexil Mn , Brexil Ca(kelati teh gnojil so narejeni na osnovi LPKK kompleksona).
Za mikrognojila z dodatkom biostimulantov se nanaša na zdravilo podjetja Reakom (Ukrajina) pod blagovno znamko Reastim, ki je kompleks mikrognojil z znanimi stimulansi rasti (hetero- in hiperauksini, jantarna kislina, giberilin, huminske kisline itd.).
Nanomix LLC (Ukrajina) proizvaja tekoča mikrognojila Nanomix ki vsebuje kelate Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Mg, Ca, Mo, (plus B in S) z dodatkom naravnih biostimulansov-adaptogenov na osnovi polikarboksilnih kislin. HEDP in EDDA sta bila uporabljena kot kompleksna sredstva (kar omogoča uporabo gnojila na kislih, nevtralnih in rahlo alkalnih tleh). Pripravek za obdelavo semen vključuje tudi stimulator rasti koreninskega sistema - heteroauxin.
Prehranjenost rastline je odvisna tako od zunanjih dejavnikov (svetloba, toplota, sestava tal), kot tudi od tega, v kateri fazi razvoja je rastlina (v fazi rasti, cvetenja, mirovanja). Zato morate biti pri nakupu gnojil pozorni na razmerje hranilnih snovi v njem. Zato je za rastlino spomladi, v fazi aktivne rasti, potrebna povečana vsebnost dušika. Poleti, za cvetenje in plodove, mora gnojilo vsebovati več fosforja. Jeseni, za zorenje mladih poganjkov, gnojilo sploh ne sme vsebovati dušika, kalij pa mora biti prisoten v visokih koncentracijah. Pozimi sobne rastline gnojimo izjemno redko (in v nizkih koncentracijah), saj v mirovanju rastlina ne porabi veliko hranil. Njihova uporaba lahko opeče korenine ali v pogojih povišane temperature in kratkih dnevnih ur izzove rast, ki bo oslabljena.
Vloga elementov v življenju rastlin -
Dušik
Dušik je eden glavnih elementov, ki jih rastline potrebujejo. Je del vseh beljakovin (njegova vsebnost se giblje od 15 do 19%), nukleinskih kislin, aminokislin, klorofila, encimov, številnih vitaminov, lipoidov in drugih organskih spojin, ki nastajajo v rastlinah. Skupna vsebnost dušika v rastlini je 0,2 - 5 % ali več mase zraka - suhe snovi.V prostem stanju je dušik inertni plin, ki vsebuje 75,5 % svoje mase v ozračju. Vendar pa dušika v njegovi elementarni obliki rastline ne morejo asimilirati, z izjemo stročnic, ki uporabljajo dušikove spojine, ki jih proizvajajo nodulne bakterije, ki se razvijajo na njihovih koreninah, te pa lahko asimilirajo atmosferski dušik in ga pretvorijo v obliko, dostopno višjim rastlinam. .
Dušik rastline absorbirajo šele, ko se združi z drugimi kemičnimi elementi v obliki amonija in nitrata, ki sta najbolj dostopni obliki dušika v tleh. Amonij, ki je reducirana oblika dušika, se zlahka uporabi pri sintezi aminokislin in beljakovin, ko ga absorbirajo rastline. Sinteza aminokislin in beljakovin iz reduciranih oblik dušika poteka hitreje in z manj energije kot sinteza iz nitratov, za redukcijo katerih v amoniak rastlina potrebuje dodatno energijo. Nitratna oblika dušika pa je za rastline varnejša od amoniaka, saj visoke koncentracije amoniaka v rastlinskih tkivih povzročajo njihovo zastrupitev in smrt.
Amoniak se v rastlini kopiči ob pomanjkanju ogljikovih hidratov, ki so potrebni za sintezo aminokislin in beljakovin. Pomanjkanje ogljikovih hidratov pri rastlinah običajno opazimo v začetnem obdobju vegetacije, ko asimilacijska površina listov še ni dovolj razvita, da bi zadovoljila potrebe rastline po ogljikovih hidratih. Zato je amonijev dušik lahko toksičen za pridelke, katerih semena so revna z ogljikovimi hidrati (sladkorna pesa itd.). Z razvojem asimilacijske površine in sintezo ogljikovih hidratov se poveča učinkovitost prehrane z amoniakom, rastline pa absorbirajo amoniak bolje kot nitrate. V začetnem obdobju rasti je treba tem posevkom zagotoviti dušik v nitratni obliki, pridelki, kot je krompir, katerega gomolji so bogati z ogljikovimi hidrati, pa lahko uporabljajo dušik v obliki amonijaka.
Zaradi pomanjkanja dušika se rast rastlin upočasni, intenzivnost gojenja žit in cvetenje sadja in jagodičja oslabi, rastna doba se skrajša, vsebnost beljakovin se zmanjša in pridelek.
fosfor
Fosfor sodeluje pri presnovi, delitvi celic, razmnoževanju, prenosu dednih lastnosti in drugih kompleksnih procesih, ki se pojavljajo v rastlini. Je del kompleksnih beljakovin (nukleoproteinov), nukleinskih kislin, fosfatidov, encimov, vitaminov, fitina in drugih biološko aktivnih snovi. Znatna količina fosforja se nahaja v rastlinah v mineralni in organski obliki. Mineralne spojine fosforja so v obliki fosforne kisline, ki jo rastlina uporablja predvsem v procesih pretvorbe ogljikovih hidratov. Ti procesi vplivajo na kopičenje sladkorja v sladkorni pesi, škroba v gomoljih krompirja itd.Posebno velika je vloga fosforja, ki je del organskih spojin. Pomemben del je predstavljen v obliki fitina - tipične rezervne oblike organskega fosforja. Največ tega elementa se nahaja v reproduktivnih organih in mladih tkivih rastlin, kjer potekajo intenzivni sintezni procesi. Poskusi z označenim (radioaktivnim) fosforjem so pokazali, da ga je na rastnih točkah rastline nekajkrat več kot v listih.
Fosfor se lahko premika iz starih rastlinskih organov v mlade. Fosfor je še posebej potreben za mlade rastline, saj pospešuje razvoj koreninskega sistema, povečuje intenzivnost vrtenja žitnih posevkov. Ugotovljeno je bilo, da fosfor s povečanjem vsebnosti topnih ogljikovih hidratov v celičnem soku poveča zimsko trdnost zimskih posevkov.
Tako kot dušik je tudi fosfor eno pomembnih rastlinskih hranil. Na samem začetku rasti rastlina doživlja povečano potrebo po fosforju, ki je pokrita z zalogami tega elementa v semenih. Na slabo rodovitnih tleh se pri mladih rastlinah po porabi fosforja iz semena pojavijo znaki fosforjevega stradanja. Zato je na tleh, ki vsebujejo majhno količino mobilnega fosforja, priporočljivo izvajati uporabo granuliranega superfosfata po vrsti hkrati s setvijo.
Fosfor, za razliko od dušika, pospešuje razvoj pridelkov, spodbuja procese oploditve, nastanek in zorenje plodov.
Glavni vir fosforja za rastline so soli ortofosforne kisline, običajno imenovane fosforne. Korenine rastlin absorbirajo fosfor v obliki anionov te kisline. Za rastline so najbolj dostopne vodotopne monosubstituirane soli ortofosforne kisline: Ca (H 2 PO 4) 2 - H 2 O, KH 2 PO 4 NH 4 H 2 PO 4 NaH 2 PO 4, Mg (H 2 PO 4) 2.
kalij
Kalij ni del organskih spojin rastlin. Ima pa pomembno fiziološko vlogo pri presnovi ogljikovih hidratov in beljakovin v rastlinah, aktivira uporabo dušika v obliki amonijaka, vpliva na agregatno stanje celičnih koloidov, poveča sposobnost protoplazme za zadrževanje vode, poveča odpornost rastlin na venenje in prezgodnjo dehidracijo in s tem poveča odpornost rastlin na kratkotrajne suše.S pomanjkanjem kalija (kljub zadostni količini ogljikovih hidratov in dušika) je gibanje ogljikovih hidratov v rastlinah potlačeno, zmanjša se intenzivnost fotosinteze, zmanjšanje nitratov in sinteza beljakovin.
Kalij vpliva na tvorbo celičnih membran, povečuje trdnost žitnih stebel in njihovo odpornost proti poleganju.
Kalij pomembno vpliva na kakovost pridelka. Njegovo pomanjkanje vodi v krhkost semen, zmanjšanje njihove kalivosti in vitalnosti; rastline zlahka prizadenejo glivične in bakterijske bolezni. Kalij izboljšuje obliko in okus krompirja, povečuje vsebnost sladkorja v sladkorni pesi, vpliva ne le na barvo in aromo jagod, jabolk, breskev, grozdja, temveč tudi na sočnost pomaranč, izboljšuje kakovost žita, tobačnih listov, zelenjave. poljščine, bombažna vlakna, lan, konoplja. Največjo količino kalija rastline potrebujejo v času intenzivne rasti.
Povečano povpraševanje po hranilih s kalijem opazimo pri korenovkah, zelenjadnicah, sončnici, ajdi in tobaku.
Kalij se v rastlini nahaja predvsem v celičnem soku v obliki kationov, ki jih vežejo organske kisline, in se zlahka izpere iz rastlinskih ostankov. Zanj je značilna večkratna uporaba (reciklaža). Z lahkoto se premika iz starih tkiv rastline, kjer je že bila uporabljena, v mlada.
Pomanjkanje kalija, pa tudi njegov presežek, negativno vpliva na količino in kakovost pridelka.
magnezij
Magnezij je del klorofila in neposredno sodeluje pri fotosintezi. Klorofil vsebuje približno 10 % celotne količine magnezija v zelenih delih rastlin. Magnezij je povezan tudi s tvorbo listnih pigmentov, kot sta ksantofil in karoten. Magnezij je tudi del rezervne snovi fitin, ki jo vsebujejo semena rastlin in pektinske snovi. Približno 70 - 75 % magnezija v rastlinah je v mineralni obliki, predvsem v obliki ionov.Magnezijevi ioni so adsorptivno vezani na celične koloide in skupaj z drugimi kationi vzdržujejo ionsko ravnovesje v plazmi; tako kot kalijevi ioni pomagajo zgostiti plazmo, zmanjšajo njeno nabrekanje in sodelujejo kot katalizatorji v številnih biokemičnih reakcijah, ki potekajo v rastlini. Magnezij aktivira aktivnost številnih encimov, ki sodelujejo pri tvorbi in pretvorbi ogljikovih hidratov, beljakovin, organskih kislin, maščob; vpliva na gibanje in preoblikovanje fosforjevih spojin, nastanek plodov in kakovost semena; pospešuje zorenje semen žitnih pridelkov; izboljša kakovost pridelka, vsebnost maščob in ogljikovih hidratov v rastlinah, odpornost proti zmrzali citrusov, sadja in zimskih pridelkov.
Najvišja vsebnost magnezija v vegetativnih organih rastlin je opažena v obdobju cvetenja. Po cvetenju se količina klorofila v rastlini močno zmanjša, magnezij pa teče iz listov in stebel v semena, kjer nastaneta fitin in magnezijev fosfat. Zato se lahko magnezij, tako kot kalij, v rastlini premika iz enega organa v drugega.
Pri visokih pridelkih rastline porabijo do 80 kg magnezija na 1 ha. Največ ga absorbirajo krompir, krmna in sladkorna pesa, tobak, stročnice.
Najpomembnejša oblika za prehrano rastlin je izmenljivi magnezij, ki glede na vrsto tal predstavlja 5-10 % celotne vsebnosti tega elementa v tleh.
kalcij
Kalcij sodeluje pri presnovi ogljikovih hidratov in beljakovin v rastlinah, tvorbi in rasti kloroplastov. Tako kot magnezij in drugi kationi tudi kalcij vzdržuje določeno fiziološko ravnovesje ionov v celici, nevtralizira organske kisline ter vpliva na viskoznost in prepustnost protoplazme. Kalcij je potreben za normalno prehranjevanje rastlin z amonijevim dušikom, otežuje obnavljanje nitratov v amoniak v rastlinah. Gradnja normalnih celičnih membran je v večji meri odvisna od kalcija.Za razliko od dušika, fosforja in kalija, ki se običajno nahajajo v mladih tkivih, je kalcij v starih tkivih v znatnih količinah; medtem ko ga je več v listih in steblih kot v semenih. Torej, v semenih graha je kalcij 0,9% zraka - suhe snovi, v slami pa 1,82%
Največ kalcija porabijo trajne metuljnice - okoli 120 kg CaO na 1 ha.
Pomanjkanje kalcija na polju opazimo na zelo kislih, predvsem peščenih tleh in solonih, kjer vnos kalcija v rastline zavirajo vodikovi ioni na kislih tleh in natrij na solonetkih.
Žveplo
Žveplo je del aminokislin cistina in metionina ter glutationa, snovi, ki jo najdemo v vseh rastlinskih celicah in ima določeno vlogo pri presnovi in redoks procesih, saj je nosilec vodika. Žveplo je nepogrešljiva sestavina nekaterih olj (gorčica, česen) in vitaminov (tiamin, biotin), vpliva na tvorbo klorofila, spodbuja pospešen razvoj rastlinskih korenin in gomoljnih bakterij, ki absorbirajo atmosferski dušik in živijo v sožitju s stročnicami. Del žvepla se nahaja v rastlinah v anorganski oksidirani obliki.V povprečju rastline vsebujejo okoli 0,2 - 0,4 % žvepla v suhi snovi oziroma okoli 10 % v pepelu. Najbolj žveplo absorbirajo rastline iz družine križnic (zelje, gorčica itd.). Kmetijski pridelki porabijo naslednjo količino žvepla (kgha): žita in krompir - 10 - 15, sladkorna pesa in stročnice - 20 - 30, zelje - 40 - 70.
Pomanjkanje žvepla najpogosteje opazimo na peščenih ilovnatih in peščenih tleh nečernozemske cone, ki je revna z organsko snovjo.
Železo
Železo rastline porabijo v veliko manjših količinah (1 - 10 kg na 1 ha) kot ostala makrohranila. Je del encimov, ki sodelujejo pri nastajanju klorofila, čeprav ta element vanj ni vključen. Železo je vključeno v redoks procese, ki potekajo v rastlinah, saj lahko prehaja iz oksidirane oblike v železovo obliko in obratno. Poleg tega je proces dihanja rastlin nemogoč brez železa, saj je sestavni del dihalnih encimov.Pomanjkanje železa povzroči razgradnjo rastnih snovi (avksinov), ki jih sintetizirajo rastline. Listi postanejo svetlo rumeni. Železo se ne more, tako kot kalij in magnezij, premakniti iz starih tkiv v mlada (torej ga rastlina ponovno uporabi).
Pomanjkanje železa se najpogosteje kaže na karbonatnih in močno apnenih tleh. Na pomanjkanje železa so še posebej občutljive sadne kulture in grozdje. Ob dolgotrajnem stradanju železa njihovi apikalni poganjki odmrejo.
Bor
Bor se v rastlinah nahaja v zanemarljivih količinah: 1 mg na 1 kg suhe snovi. Različne rastline porabijo od 20 do 270 g bora na 1 ha. Najnižjo vsebnost bora opazimo pri žitih. Kljub temu ima bor velik vpliv na sintezo ogljikovih hidratov, njihovo pretvorbo in gibanje v rastlinah, nastanek reproduktivnih organov, oploditev, rast korenin, redoks procese, presnovo beljakovin in nukleinskih kislin ter sintezo in gibanje rastnih stimulansov. Prisotnost bora je povezana tudi z aktivnostjo encimov, osmotskimi procesi in hidracijo plazemskih koloidov, odpornostjo rastlin na sušo in soljo, vsebnostjo vitaminov v rastlinah - askorbinske kisline, tiamina, riboflavina. Vnos bora v rastline poveča vnos drugih hranil. Ta element se ne more premakniti iz starih rastlinskih tkiv v mlada.Pri pomanjkanju bora se rast rastlin upočasni, rastne točke poganjkov in korenin odmrejo, brsti se ne odprejo, cvetovi odpadejo, celice v mladih tkivih razpadejo, pojavijo se razpoke, rastlinski organi počrnijo in pridobijo nepravilno obliko.
Pomanjkanje bora se najpogosteje kaže na tleh z nevtralno in alkalno reakcijo, pa tudi na apnenčastih tleh, saj kalcij moti pretok bora v rastlino.
molibden
Rastline absorbirajo molibden v manjših količinah kot druge elemente v sledovih. Na 1 kg suhe snovi rastline je 0,1 - 1,3 mg molibdena. Največjo količino tega elementa najdemo v semenih stročnic - do 18 mg na 1 kg suhe snovi. Z 1 ha rastline prenesejo s pridelkom 12 - 25 g molibdena.V rastlinah je molibden del encimov, ki sodelujejo pri redukciji nitratov v amoniak. Ob pomanjkanju molibdena se v rastlinah kopičijo nitrati in presnova dušika je motena. Molibden izboljša prehrano rastlin s kalcijem. Zaradi sposobnosti spreminjanja valence (oddajanje elektrona postane šestvalentno, dodajanje pa postane petovalentno) je molibden vključen v redoks procese, ki potekajo v rastlini, pa tudi pri tvorbi klorofila in vitaminov, pri izmenjavi fosforjeve spojine in ogljikovi hidrati. Molibden je zelo pomemben pri fiksaciji molekularnega dušika z nodulnimi bakterijami.
Zaradi pomanjkanja molibdena rastline zaostajajo v rasti in zmanjšajo donos, listi postanejo bledi (kloroza) in zaradi kršitve presnove dušika izgubijo turgor.
Molibdenovo stradanje najpogosteje opazimo na kislih tleh s pH nižjim od 5,2. Apnenje poveča mobilnost molibdena v tleh in njegovo porabo rastlin. Na pomanjkanje tega elementa v tleh so še posebej občutljive stročnice. Pod vplivom molibdenovih gnojil se ne poveča le pridelek, temveč se izboljša tudi kakovost proizvodov - poveča se vsebnost sladkorja in vitaminov v rastlinskih pridelkih, beljakovin v stročnicah, beljakovin v senu stročnic itd.
Presežek molibdena, pa tudi njegovo pomanjkanje, negativno vpliva na rastline - listi izgubijo zeleno barvo, rast se upočasni in pridelek rastlin se zmanjša.
baker
Baker, tako kot druge elemente v sledovih, rastline zaužijejo v zelo majhnih količinah. Na 1 kg suhe teže rastlin je 2-12 mg bakra.Baker igra pomembno vlogo v redoks procesih, saj ima sposobnost prehajanja iz enovalentne oblike v dvovalentno in obratno. Je sestavni del številnih oksidativnih encimov, povečuje intenzivnost dihanja, vpliva na presnovo ogljikovih hidratov in beljakovin rastlin. Pod vplivom bakra se poveča vsebnost klorofila v rastlini, intenzivira se proces fotosinteze, poveča se odpornost rastlin na glivične in bakterijske bolezni.
Nezadostna oskrbljenost rastlin z bakrom negativno vpliva na sposobnost rastlin za zadrževanje in vpijanje vode. Najpogosteje pomanjkanje bakra opazimo na šotno-močvirskih tleh in nekaterih tleh lahke mehanske sestave.
Hkrati pa previsoka vsebnost rastlinam dostopnega bakra v tleh in tudi drugih mikroelementov negativno vpliva na pridelek, saj je moten razvoj korenin in zmanjšan vnos železa in mangana v rastlino.
Mangan
Mangan, tako kot baker, igra pomembno vlogo pri redoks reakcijah, ki potekajo v rastlini; je del encimov, s pomočjo katerih potekajo ti procesi. Mangan je vključen v procese fotosinteze, dihanja, presnove ogljikovih hidratov in beljakovin. Pospešuje odtok ogljikovih hidratov iz listov v korenino.Poleg tega mangan sodeluje pri sintezi vitamina C in drugih vitaminov; povečuje vsebnost sladkorja v koreninah sladkorne pese, beljakovin v žitih.
Pomanjkanje mangana najpogosteje opazimo na karbonatnih, šotnih in močno apnenih tleh.
S pomanjkanjem tega elementa se razvoj koreninskega sistema in rast rastlin upočasni, produktivnost pa se zmanjša. Živali, hranjene s hrano z nizko vsebnostjo mangana, trpijo zaradi oslabljenih kit in slabega razvoja kosti. Po drugi strani pa lahko presežek topnega mangana, opažen na močno kislih tleh, negativno vpliva na rastline. Toksični učinek presežka mangana odpravimo z apnenjem.
Cink
Cink je del številnih encimov, kot je karboanhidraza, ki katalizira razgradnjo ogljikove kisline v vodo in ogljikov dioksid. Ta element sodeluje pri redoks procesih, ki se pojavljajo v rastlini, pri presnovi ogljikovih hidratov, lipidov, fosforja in žvepla, pri sintezi aminokislin in klorofila. Vloga cinka v redoks reakcijah je manjša od vloge železa in mangana, saj nima spremenljive valence. Cink vpliva na procese oploditve rastlin in razvoj zarodka.Nezadostna oskrba rastlin s prebavljivim cinkom je opažena na prodnatih, peščenih, peščeno ilovnatih in karbonatnih tleh. Zaradi pomanjkanja cinka so še posebej prizadeti vinogradi, citrusi in sadno drevje v sušnih predelih države na alkalnih tleh. Pri dolgotrajnem stradanju cinka se pri sadnem drevju opazijo suhi vrhovi - odmiranje zgornjih vej. Med poljščinami najbolj akutno potrebujejo ta element koruza, bombaž, soja in fižol.
Motnje v procesih sinteze klorofila zaradi pomanjkanja cinka vodijo do pojava svetlo zelenih, rumenih in celo skoraj belih klorotičnih madežev na listih.
Kobalt
Poleg vseh zgoraj opisanih mikroelementov rastline vsebujejo tudi mikroelemente, katerih vloga v rastlinah ni dovolj raziskana (na primer kobalt, jod itd.). Ugotovljeno pa je, da so velikega pomena v življenju ljudi in živali.Torej, kobalt je del vitamina B 12, s pomanjkanjem katerega so presnovni procesi moteni, zlasti je oslabljena sinteza beljakovin, hemoglobina itd.
Nezadostna oskrba s kobaltom v krmi z njegovo vsebnostjo manj kot 0,07 mg na 1 kg suhe teže vodi do znatnega zmanjšanja produktivnosti živali, z ostrim pomanjkanjem kobalta pa živina zboli za suhostjo.
jod
Jod je sestavni del ščitničnega hormona - tiroksina. S pomanjkanjem joda se produktivnost živine močno zmanjša, delovanje ščitnice je moteno in se poveča (pojav golše). Najnižjo vsebnost joda opazimo v podzolskih in sivih gozdnih tleh; černozemi in serozemi so bolj preskrbljeni z jodom. V tleh lahke mehanske sestave, revnih s koloidnimi delci, je joda manj kot v ilovnatih tleh.Kot kaže kemična analiza, rastline vsebujejo tudi elemente, kot so natrij, silicij, klor in aluminij.
Natrij
Natrij predstavlja od 0,001 do 4 % suhe mase rastlin. Od poljščin je največja vsebnost tega elementa v sladkorni, namizni in krmni pesi, repi, krmnem korenju, lucerni, zelju in radiču. S spravilom sladkorne pese izločimo okoli 170 kg natrija na 1 ha in okoli 300 kg krme.Silicij
Silicij najdemo v vseh rastlinah. Največ silicija je bilo ugotovljeno v posevkih žit. Vloga silicija v življenju rastlin ni bila ugotovljena. Poveča absorpcijo fosforja v rastlinah zaradi povečanja topnosti fosfatov v tleh pod delovanjem kremenčeve kisline. Od vseh pepelnih elementov je silicija v tleh največ in rastlinam ga ne primanjkuje.Klor
Rastline vsebujejo več klora kot fosforja in žvepla. Vendar pa njegova potreba za normalno rast rastlin ni bila ugotovljena. Klor hitro vstopi v rastline in negativno vpliva na številne fiziološke procese. Klor zmanjšuje kakovost pridelka, otežuje rastlini vstop anionov, zlasti fosfata.Agrumi, tobak, grozdje, krompir, ajda, volčji bob, seradella, lan in ribez so zelo občutljivi na visoko vsebnost klora v tleh. Manj občutljivi na veliko količino klora v tleh so žita in zelenjava, pesa in zelišča.
Aluminij
Aluminij v rastlinah je lahko vsebovan v znatnih količinah: njegov delež v pepelu nekaterih rastlin znaša do 70 %. Aluminij moti presnovo v rastlinah, ovira sintezo sladkorjev, beljakovin, fosfatidov, nukleoproteinov in drugih snovi, kar negativno vpliva na produktivnost rastlin. Najbolj občutljive kulture na prisotnost mobilnega aluminija v tleh (1-2 mg na 100 g zemlje) so sladkorna pesa, lucerna, rdeča detelja, ozimna in jara grašica, ozimna pšenica, ječmen, gorčica, zelje, korenje.Poleg omenjenih makro- in mikroelementov vsebujejo rastline v zanemarljivih količinah (od 108 do 10-12%) številne elemente, ki jih imenujemo ultramikroelementi. Sem spadajo cezij, kadmij, selen, srebro, rubidij in drugi, vloga teh elementov v rastlinah pa ni raziskana.
preberite tudi
Sobne rastline živijo v nenaravnih razmerah: prostornina zemlje je omejena na lonec, kar pomeni, da je količina hranil omejena.
Ko presadite cvet v novo zemljo, ji daste dovolj hranil (v sodobnih tleh, ki se prodajajo v trgovinah, je sestava običajno precej uravnotežena, kar vam omogoča, da brez gnojenja približno 2 meseca), vendar ko raste, količina hranilnih snovi v tleh se zmanjša in rastlina začne rasti.stradati v pravem pomenu besede. Oslabljena rastlina je lahek plen za škodljivce in bolezni.
Takrat pride na pomoč dognojevanje.
Hranjenje rastlin skoraj vedno izboljša njihovo stanje. Pomanjkanje hranilnih snovi v tleh lahko ugotovite po zunanjih znakih: listi so začeli rumeneti, pobeliti, rastlina se je upočasnila itd.
Makrohranila za rastline so zajtrk, kosilo in večerja
To so snovi, ki jih rastline potrebujejo v velikih količinah, njihova koncentracija je 0,1-10%.
Dušik potreben za rast poganjkov in listov. Če v tleh primanjkuje dušika, se barva rastlin spremeni: iz bogato zelene postane bleda, rumenkasta. Listi porumenijo, se skrčijo in odpadejo, rastlina odvrže popke. To se imenuje kloroza - ni bolezen, ampak oslabitev rastline.
presežek dušika vodi do močne rasti rastlin. A to ni dobro, saj postanejo tkiva ohlapna, kot bi se v naglici zlepila, cvetenje se zakasni in rastlina postane dovzetna za bolezni. Običajno tekoče gnojilo skoraj vedno vsebuje dušik. Poglejte sestavo gnojila in tam boste videli latinsko črko N. To je dušik. Dušikova gnojila so najbolj potrebna na začetku rasti rastlin - spomladi. Do jeseni se njegova poraba zmanjša, pozimi pa je treba dušik popolnoma izključiti iz gnojenja.
kalij zagotavlja trdnost tkiva in odpornost rastlin. Če kalija ni dovolj, se robovi listov zvijejo navzdol, postanejo nagubani, porumenijo ali porjavijo in odmrejo. Hudo pomanjkanje kalija povzroči odmrtje starih listov, medtem ko se mladi listi ohranijo. Rastline še posebej potrebujejo kalij v času cvetenja in plodov.
fosfor nujen za zdravje rastlin, tvorbo cvetov, plodov in semen, tvori naključne korenine v potaknjencih. Če je fosforja malo, se rast in razvoj rastlin upočasni, cvetijo pozno ali sploh ne cvetijo. Ob pomanjkanju fosforja postanejo listi temno zeleni ali modrikasti, na njih se pojavijo rdeče-vijolične lise, listi, ki se sušijo, so skoraj črni. Presežek fosforja vodi do dejstva, da se rastlina zmanjša, spodnji listi se nagubajo, porumenijo in odpadejo. Fosfor je še posebej potreben v obdobju brstenja in cvetenja.
kalcij uravnava vodno ravnovesje. Pomanjkanje kalcija prizadene predvsem mlade poganjke in liste: bledijo in se zvijajo, na njih se pojavijo rjave lise. Vendar pa je presežek kalcija veliko bolj škodljiv od njegovega pomanjkanja: zaradi njega so železove spojine rastlini nedostopne, kar povzroča klorozo.
Če na površini zemlje opazite belo-rjave črte, poskusite zemljo popolnoma spremeniti tako, da rastlino presadite v novo zemljo. Če je rastlina prevelika, zamenjajte zgornjo plast zemlje. V nasprotnem primeru lahko rastlina umre. Pomembna je tudi kakovost vode za namakanje: trda voda vsebuje veliko kalcija, ki se za razliko od drugih elementov vnaša v tla z vsakim namakanjem. Za zalivanje uporabite mehko vodo.
magnezij prispeva k absorpciji fosforja v rastlinah. Pomanjkanje magnezija povzroči klorozo: listi postanejo rumeni, rdeči, vijolični med žilami in ob robu lista. Listi se zvijajo, koreninski sistem se slabo razvija, kar vodi v izčrpanost rastlin.
Železo sodeluje pri tvorbi klorofila in dihanju. Če rastlini primanjkuje železa, listi postanejo bledo zeleni, vendar ne odmrejo. Pomanjkanje železa vodi v popolno klorozo: celotna površina prvih mladih, nato pa vseh ostalih listov bledi in se obarva. Pojavijo se beli listi.
S pomanjkanjem žveplo rastline zakrnejo, listi postanejo bledi.
Elementi v sledovih za rastline so vitamini
Elemente v sledovih rastline potrebujejo v zelo majhnih odmerkih, njihova koncentracija je manjša od 0,01%.
Konice listov postanejo bele - rastlina primanjkuje baker.
Apikalni brsti in korenine odmrejo, rastlina ne cveti, listi porjavijo in odmrejo - v tleh je malo bor.
Rastlina ne raste in listi postanejo pestri - to je pomanjkljivost mangan
S pomanjkanjem kobalt koreninski sistem rastlin se slabo razvija.
Med žilami listov so se pojavila svetla območja, konice so porumenele, listi so začeli odmirati - rastlina ni dovolj cink.
Napaka molibden vodi do kršitve presnove dušika, povzroči porumenelost in madeže listov, smrt točke rasti.
natrij in klor potrebna za rastline z morskih obal in slanih močvirij. Vendar pri gojenju te rastline običajno nimajo visokih zahtev glede slanosti tal.
Mineralna prehrana je zelo pomembna za fiziologijo rastlin, saj je zadostna oskrba z mineralnimi elementi preprosto potrebna za njeno normalno rast in razvoj. Rastline poleg ljubezni in nege potrebujejo: kisik, vodo, ogljikov dioksid, dušik in celo vrsto (več kot 10) mineralnih elementov, ki služijo kot surovine za različne procese obstoja organizma.
Glavne funkcije mineralov
Mineralna hranila v rastlinah imajo številne pomembne funkcije. Lahko igrajo vlogo strukturnih komponent rastlinskih tkiv, katalizatorjev različnih reakcij, regulatorjev osmotskega tlaka, komponent puferskih sistemov in regulatorjev prepustnosti membran. Primeri vloge mineralov kot sestavin rastlinskih tkiv so kalcij v celičnih stenah, magnezij v molekulah klorofila, žveplo v nekaterih beljakovinah in fosfor v fosfolipidih in nukleoproteinih. Kar zadeva dušik, čeprav ne spada med mineralne elemente, je pogosto vključen v njihovo število, v zvezi s tem ga je treba ponovno opozoriti kot pomembno sestavino beljakovin. Nekateri elementi, kot so železo, baker, cink, so potrebni v mikroodmerkih, vendar so tudi te majhne količine potrebne, ker so del prostetičnih skupin ali koencimov določenih encimskih sistemov. Obstajajo številni elementi (bor, baker, cink), ki so v višjih koncentracijah smrtno strupeni za rastlino. Njihova toksičnost je najverjetneje povezana z negativnim vplivom na encimske sisteme rastlinskega organizma.
Pomen zadostne oskrbe rastlin z mineralnimi hranili je že dolgo cenjen v vrtnarstvu in je pokazatelj dobre rasti ter s tem doseganja dobrih in stabilnih donosov.
Najbolj potrebni elementi
Kot rezultat različnih študij je bilo ugotovljeno, da je več kot polovica elementov periodičnega sistema Mendelejeva prisotnih v rastlinah in povsem možno je, da lahko vsak element, ki ga najdemo v tleh, absorbirajo korenine. V nekaterih vzorcih Weymouthovega bora so na primer našli več kot 27 elementov (!). Menijo, da zanje niso potrebni vsi elementi, ki so na voljo v rastlinah. Na primer, elementi, kot so platina, kositer, srebro, aluminij, silicij in natrij, se ne štejejo za bistvene. Za esencialne mineralne elemente je običajno vzeti tiste, v odsotnosti katerih rastline ne morejo dokončati svojega življenjskega cikla, in tiste, ki so del molekule katere koli potrebne sestavine rastlin.
Glavne funkcije elementov mineralne prehrane
Največ študij o vlogi različnih elementov je bilo opravljenih na zelnatih rastlinah, saj je njihov življenjski cikel tak, da jih je mogoče preučiti v kratkem času. Poleg tega so izvedli nekaj poskusov na sadnem drevju in celo sadikah gozdnih vrst. Kot rezultat teh študij je bilo ugotovljeno, da različni elementi tako v zelnatih kot v lesnatih rastlinah opravljajo enake funkcije.
Dušik. Znana je vloga dušika kot sestavnega dela aminokislin – gradnikov beljakovin. Poleg tega je dušik vključen v številne druge spojine, kot so purini, alkaloidi, encimi, regulatorji rasti, klorofil in celo celične membrane. S pomanjkanjem dušika se postopoma moti sinteza normalne količine klorofila, zaradi česar se ob njegovem izjemnem pomanjkanju razvije kloroza tako starejših kot mladih listov.
fosfor. Ta element je sestavni del nukleoproteinov in fosfolipidov. Fosfor je nepogrešljiv zaradi makroenergijskih vezi med fosfatnimi skupinami, ki služijo kot glavni posrednik pri prenosu energije v rastlinah. Fosfor se pojavlja v anorganski in organski obliki. Z lahkoto se premika skozi rastlino, očitno v obeh oblikah. Pomanjkanje fosforja vpliva predvsem na rast mladih dreves brez kakršnih koli simptomov.
kalij. Organske oblike kalija znanosti niso znane, rastline pa ga potrebujejo precej velike količine, očitno za delovanje encimov. Zanimivo dejstvo je, da rastlinske celice razlikujejo med kalijem in natrijem. Poleg tega natrija ni mogoče v celoti nadomestiti s kalijem. Splošno sprejeto je, da ima kalij vlogo osmotskega sredstva pri odpiranju in zapiranju ust. Prav tako je treba opozoriti, da je kalij v rastlinah zelo mobilen in njegovo pomanjkanje ovira gibanje ogljikovih hidratov in presnovo dušika, vendar je to delovanje bolj posredno kot neposredno.
Žveplo. Ta element je sestavni del cistina, cisteina in drugih aminokislin, biotina, tiamina, koencima A in mnogih drugih spojin, ki pripadajo sulfhidrilni skupini. Če žveplo primerjamo z dušikom, fosforjem in kalijem, potem lahko rečemo, da je manj mobilno. Pomanjkanje žvepla povzroča klorozo in motnje v biosintezi beljakovin, kar pogosto vodi do kopičenja aminokislin.
kalcij. Kalcij se v precejšnjih količinah nahaja v celičnih stenah in se tam nahaja v obliki kalcijevega pektata, ki najverjetneje vpliva na elastičnost celičnih sten. Poleg tega je vključen v presnovo dušika z aktiviranjem več encimov, vključno z amilazo. Kalcij je relativno neaktiven. Pomanjkanje kalcija se odraža v meristematskih predelih vršičkov korenin, presežek pa se kopiči v obliki kristalov kalcijevega oksilata v listih in olesenelih tkivih.
magnezij. Vključen je v molekulo klorofila in sodeluje pri delu številnih encimskih sistemov, sodeluje pri ohranjanju celovitosti ribosomov in se zlahka premika. Ob pomanjkanju magnezija se običajno pojavi kloroza.
Železo. Največ železa se nahaja v kloroplastih, kjer sodeluje pri sintezi plastičnih beljakovin, vključeno pa je tudi v številne dihalne encime, kot so peroksidaza, katalaza, feredoksin in citokrom oksidaza. Železo je relativno nemobilno, kar prispeva k razvoju njegovega pomanjkanja.
Mangan. Potreben element za sintezo klorofila, njegova glavna funkcija je aktivacija encimskih sistemov in verjetno vpliva na razpoložljivost železa. Mangan je relativno negibljiv in strupen, s koncentracijami, ki se pogosto približujejo toksičnim ravnem v listih nekaterih drevesnih rastlin. Pomanjkanje mangana pogosto povzroči deformacijo listov in klorotične ali mrtve lise.
Cink. Ta element je prisoten v sestavi karboanhidraze. Cink je že v razmeroma nizkih koncentracijah zelo toksičen, njegovo pomanjkanje vodi do deformacije listov.
Baker. Baker je sestavni del več encimov, vključno z askorbat oksidazo in tirozinazo. Rastline običajno potrebujejo zelo majhne količine bakra, visoke koncentracije pa so strupene in povzročajo pomanjkanje bakra.
Bor. Element, tako kot baker, je potreben za rastlino v zelo majhnih količinah. Najverjetneje je bor nujen za gibanje sladkorjev, njegovo pomanjkanje pa povzroča resne poškodbe in odmiranje apikalnih meristemov.
molibden. Ta element je potreben za rastlino v zanemarljivi koncentraciji, je del encimskega sistema nitrat reduktaze in najverjetneje opravlja druge funkcije. Slabost je redka, a če je prisotna, se lahko fiksacija dušika v rakitovcu zmanjša.
Klor. Njegove funkcije so malo raziskane, očitno je vključen v cepljenje vode med fotosintezo.
Simptomi pomanjkanja mineralov
Pomanjkanje mineralov povzroči spremembe v biokemičnih in fizioloških procesih, kar povzroči morfološke spremembe. Pogosto zaradi pomanjkanja opazimo zatiranje rasti poganjkov. Njihovo najbolj opazno pomanjkanje se kaže v porumenelosti listov, to pa je posledica zmanjšane biosinteze klorofila. Na podlagi opazovanj je mogoče ugotoviti, da so najbolj ranljivi del rastline listi: njihova velikost, oblika in struktura se zmanjšajo, barva postane bleda, na konicah, robovih ali med glavnimi žilami nastanejo odmrle površine, občasno listi so zbrani v šopke ali celo rozete.
Treba je navesti primere pomanjkanja različnih elementov v številnih najpogostejših pridelkih.
pomanjkanje dušika, predvsem vpliva na velikost in barvo listov. Vsebnost klorofila v njih se zmanjša in izgubi se intenzivno zelena barva, listi pa postanejo svetlo zeleni, oranžni, rdeči ali škrlatni. Listni peclji in njihove žile pridobijo rdečkast odtenek. Hkrati se zmanjša tudi velikost listne plošče. Kot naklona peclja do poganjka postane oster. Opazen je zgodnji padec listov, število cvetov in plodov se močno zmanjša hkrati z oslabitvijo rasti poganjkov. Poganjki postanejo rjavo-rdeči, plodovi pa majhni in svetlo obarvani. Ločeno je treba omeniti jagode, pri katerih pomanjkanje dušika povzroči šibko nastajanje brkov, rdečico in zgodnje porumenelost starih listov. Toda obilica dušika negativno vpliva tudi na rastlino, kar povzroča prekomerno povečanje listov, njihovo nasičeno, preveč temno zeleno barvo in, nasprotno, šibko barvo plodov, njihovo zgodnje padec in slabo skladiščenje. Indikatorska rastlina za pomanjkanje dušika je jablana.
Konec, da bi bil
Nikolaj Khromov, kandidat kmetijskih znanosti, raziskovalec, Oddelek za jagodičje, GNU VNIIS im. I.V. Michurina, član Akademije NIRR