ПРЕХРАМБЕНА БИЉКА: МАКРОНУТРИЈЕНТИ, МИКРОХРАЊИВА, НЕДОСТАЦИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Прехрамбена биљка је скуп хемијских процеса којима се храњиве материје извлаче из приземља које подржавају раст и развој органа. Такође се посебно позива на врсте минералних хранљивих материја које биљкама захтевају и на симптоме њихових недостатака.

Проучавање исхране биљака је посебно важно за оне који су задужени за бригу и одржавање усева од пољопривредног значаја, јер је директно повезано са мерама приноса и производње.

Поље засијано кукурузом (Извор: пикабаи.цом/)

Будући да дуготрајно узгој поврћа изазива ерозију и минерално осиромашење тла, велики напредак у пољопривредној индустрији повезан је са развојем гнојива, чији је састав пажљиво осмишљен у складу са прехрамбеним захтевима култивара који су од интереса.

Дизајн ових ђубрива захтева, без сумње, велико знање о физиологији и исхрани биљака, јер као и било који биолошки систем, постоје горње и доње границе у којима биљке не могу правилно функционисати, недостатак или вишак неког елемента.

Како се биљке негују?

Корени играју темељну улогу у исхрани биљака. Минералне храњиве материје узимају се из „раствора тла“ и преносе се било васкуларним сноповима, једноставним (унутарћелијским) или апопластичним (ванћелијским). Учитавају се у ксилем и превозе до стабљике, где испуњавају различите биолошке функције.

Корен цикорије

Унос храњивих састојака из земље кроз спласт у коренима и њихов накнадни транспорт до ксилема апопластичним путем различити су процеси, посредовани различитим факторима.

Сматра се да циклички храњиви састојци регулишу унос јона у ксилем, док прилив у корен симпатикуса може да зависи од температуре или спољне концентрације јона.

Транспорт раствора до ксилема углавном се одвија пасивном дифузијом или пасивним транспортом јона кроз јонске канале, захваљујући сили коју стварају протонске пумпе (АТПазе) изражене у паратрахеалним ћелијама паренхима.

С друге стране, транспорт до апопласта вођен је разликама у хидростатичким притисцима из лишћа које пролази.

Многе биљке користе међусобне односе како би се неговале, било да апсорбују друге јонске облике минерала (попут бактерија које учвршћују азот), да побољшају способност апсорпције својих корена или да добију већу доступност одређених елемената (као што су микоризе). .

Основни елементи

Биљке имају различите потребе за сваким хранљивим састојком, јер се не користе све у истом омјеру или у исте сврхе.

Битан елемент је онај који је саставни део структуре или метаболизма биљке и чије одсуство изазива озбиљне неправилности у њеном расту, развоју или размножавању.

Уопштено, сви елементи функционишу у ћелијској структури, метаболизму и осморегулацији. Класификација макро- и микронутријената има везе са релативним обиљем ових елемената у биљним ткивима.

Макронутријенти

Међу макронутријенте спадају азот (Н), калијум (К), калцијум (Ца), магнезијум (Мг), фосфор (П), сумпор (С) и силицијум (Си). Иако битни елементи учествују у многим ћелијским догађајима, могу се указати на неке специфичне функције:

Азот

Ово је минерални елемент који биљкама треба у већим количинама и обично је ограничавајући елемент на многим тлима, због чега гнојива углавном имају азот у свом саставу. Азот је покретни елемент и есенцијални је део ћелијске стијенке, аминокиселине, протеини и нуклеинске киселине.

Иако је садржај азота у атмосфери веома висок, само биљке из породице Фабацеае могу користити молекулски азот као главни извор азота. Облици које остали омогућавају су нитрати.

Калијум

Овај минерал се добија у биљкама у моновалентном катионском облику (К +) и учествује у регулацији осмотског потенцијала ћелија, као и активатору ензима који учествују у дисању и фотосинтези.

Калцијум

Обично се налази као двовалентни јони (Ца2 +) и неопходан је за синтезу ћелијских зидова, посебно за формирање средње ламеле која раздваја ћелије током деобе. Такође учествује у стварању митотског вретена и потребно је за функционисање ћелијских мембрана.

Он има важну улогу као секундарни гласник у неколико путева реакције биљака и путем хормонских и сигнала околине.

Може се везати за калмодулин и комплекс регулише ензиме као што су киназе, фосфатазе, цитоскелетни протеини, сигнални протеини, између осталог.

Магнезијум

Магнезијум је укључен у активирање многих ензима у фотосинтези, дисању и синтези ДНК и РНК. Поред тога, структурни је део молекула хлорофила.

Утакмица

Фосфати су посебно важни за стварање шећер-фосфатних интермедијара дисања и фотосинтезе, као и што су део поларних група на фосфолипидним главама. АТП и сродни нуклеотиди поседују фосфор, као и структуру нуклеинских киселина.

Сумпор

Бочни ланци аминокиселина цистеин и метионин садрже сумпор. Овај минерал је такође важан састојак многих коензима и витамина као што су коензим А, С-аденосилметионин, биотин, витамин Б1 и пантотенска киселина, неопходни за биљни метаболизам.

Силицијум

Иако је у породици Екуисоцеае доказан само посебан захтев за овим минералом, постоје докази да акумулација овог минерала у ткивима неких врста доприноси расту, плодности и отпорности на стрес.

Сеедлинг (Извор: пикабаи.цом/)

Микронутријенти

Микрохрањива су хлор (Цл), гвожђе (Фе), бор (Б), манган (Мн), натријум (На), цинк (Зн), бакар (Цу), никл (Ни) и молибден (Мо). Као и макронутријенти, микронутријенти имају суштинске функције у биљном метаболизму, и то:

Хлор

Хлор се налази у биљкама као анионски облик (Цл-). Неопходна је за реакцију фотолизе воде која се одвија током дисања; учествује у фотосинтетским процесима и у синтези ДНК и РНК. Такође је структурна компонента прстена молекула хлорофила.

Гвожђе

Гвожђе је важан кофактор за широк спектар ензима. Његова основна улога укључује транспорт електрона у реакцијама редукције оксида, јер се он лако реверзибилно оксидује из Фе2 + у Фе3 +.

Његова примарна улога је можда као део цитохрома, виталних за транспорт светлосне енергије у фотосинтетским реакцијама.

Бор

Његова тачна функција није прецизирана, међутим докази говоре да је она важна у продужењу ћелије, синтези нуклеинске киселине, хормоналном одговору, мембранским функцијама и регулацији ћелијског циклуса.

Манган

Манган се налази као двовалентни катион (Мг2 +). Учествује у активирању многих ензима у биљним ћелијама, посебно декарбоксилаза и дехидрогеназа укључених у циклус трикарбоксилне киселине или Кребсовог циклуса. Његова најпознатија функција је у производњи кисеоника из воде током фотосинтезе.

Натријум

Овај ион је потребан многим биљкама са метаболизмом Ц4 и лековитом киселином (ЦАМ) за фиксацију угљеника. Такође је важан за регенерацију фосфоенолпирувата, супстрата прве карбоксилације, на горе поменутим путевима.

Цинк

Велик број ензима захтева функцију цинка, а неким биљкама је потребан за биосинтезу хлорофила. Ензими метаболизма азота, преноса енергије и биосинтетских путева других протеина требају цинк за своју функцију. Такође је структурни део многих генетски важних фактора транскрипције.

Бакар

Бакар је повезан са многим ензимима који учествују у реакцијама редукције оксидације, јер се може реверзибилно оксидисати из Цу + у Цу2 +. Пример ових ензима је пластоцијанин, који је одговоран за пренос електрона током светлосних реакција фотосинтезе.

Никал

Биљке немају посебан захтев за овај минерал, међутим, многим микроорганизмима који учвршћују азот који одржавају симбиотске односе са биљкама треба никл за ензиме који обрађују гасовите молекуле водоника током фиксације.

Молибден

Нитрат редуктаза и нитрогеназа спадају у мноштво ензима који за своју функцију захтевају молибден. Нитрат редуктаза катализује редукцију нитрата у нитрит током асимилације азота у биљкама, а нитрогеназа претвара душични гас у амонијак у микроорганизме који учвршћују азот.

Дијагноза недостатака

Прехрамбене промјене у поврћу могу се дијагностицирати на више начина, међу њима је фолиарна анализа једна од најефикаснијих метода.

Интернервална хлороза у течном стирацифлуа (Јим Цонрад, виа Викимедиа Цоммонс)

Хлороза или жутило, појава некротичних мрља тамне боје и њихови обрасци дистрибуције, као и присуство пигмената као што су антоцијанини, део су елемената који се требају узети у обзир током дијагнозе недостатака.

Важно је узети у обзир релативну покретљивост сваког предмета, јер се сви не превозе истом редовношћу. Према томе, недостатак елемената као што су К, Н, П и Мг може се приметити код лишћа одраслих особа, пошто су ти елементи премештани према ткивима у формирању.

Супротно томе, млади листови ће показати недостатак елемената као што су Б, Фе и Ца, који су у већини биљака релативно непокретни.

Референце

1. Азцон-Бието, Ј., и Талон, М. (2008). Основе физиологије биља (друго издање). Мадрид: Шпањолска МцГрав-Хилл.
2. Баркер, А., и Пилбеам, Д. (2015). Приручник о исхрани биљака (друго издање).
3. Саттелмацхер, Б. (2001). Апопласт и његов значај за биљну минералну исхрану. Нови фитолог, 149 (2), 167-192.
4. Таиз, Л., Зеигер, Е. (2010). Физиологија биљака (5. изд.). Сандерленд, Масачусетс: Синауер Ассоциатес Инц.
5. Вхите, ПЈ, & Бровн, ПХ (2010). Прехрана биљака за одрживи развој и глобално здравље. Анали ботанике, 105 (7), 1073–1080.