المغذيات الغذائية المغذية للنباتات والمغذيات الدقيقة وتشخيص أوجه القصور

ال التغذية النباتية هي مجموعة من العمليات الكيميائية التي تستخلص النباتات من خلالها العناصر الغذائية من التربة التي تعمل كدعم لنمو وتطور أعضاءهم. كما أنه يشير بشكل خاص إلى أنواع العناصر الغذائية المعدنية التي تحتاجها النباتات وأعراض أوجه القصور فيها.

تعتبر دراسة التغذية النباتية ذات أهمية خاصة بالنسبة لأولئك المسؤولين عن رعاية وصيانة المحاصيل ذات الأهمية الزراعية ، لأنها مرتبطة مباشرة بتدابير الإنتاج والإنتاج..

نظرًا لأن الزراعة الطويلة للخضروات تسبب تآكل التربة وإفقارها المعدني ، فإن التقدم الكبير في الصناعة الزراعية يرتبط بتطوير الأسمدة ، التي تم تصميم تكوينها بعناية وفقًا للمتطلبات الغذائية للأصناف ذات الأهمية..

يتطلب تصميم هذه الأسمدة ، بلا شك ، معرفة واسعة بعلم وظائف الأعضاء وتغذية النبات ، حيث أنه كما هو الحال في أي نظام بيولوجي ، توجد حدود عليا وسفلية لا يمكن أن تعمل فيها النباتات بشكل صحيح ، إما عن طريق عدم وجود أو زيادة بعض العناصر.

مؤشر

• 1 كيف تتغذى النباتات?
  • 1.1 العناصر الأساسية
• 2 المغذيات الكبيرة
  • 2.1 نيتروجين
  • 2.2 البوتاسيوم
  • 2.3 الكالسيوم
  • 2.4 المغنيسيوم
  • 2.5 الفوسفور
  • 2.6 الكبريت
  • 2.7 السيليكون
• 3 المغذيات الدقيقة
  • 3.1 الكلور
  • 3.2 حديد
  • 3.3 بورو
  • 3.4 المنغنيز
  • 3.5 الصوديوم
  • 3.6 الزنك
  • 3.7 النحاس
  • 3.8 نيكل
  • 3.9 الموليبدينوم
• 4 تشخيص أوجه القصور
• 5 المراجع

كيف تتغذى النباتات?

تلعب الجذور دورًا أساسيًا في تغذية النبات. يتم أخذ العناصر الغذائية المعدنية من "محلول التربة" ، ويتم نقلها إما عن طريق التعاطف (داخل الخلايا) أو سائل (خارج الخلية) إلى حزم الأوعية الدموية. يتم تحميلها في النسيج وتنقل إلى الجذع ، حيث تؤدي وظائف بيولوجية متنوعة.

أخذ المغذيات من التربة من خلال symplast في الجذور ونقلها لاحقا إلى الخشب بواسطة مسار apoplastic هي عمليات مختلفة ، بوساطة عوامل مختلفة.

من المعتقد أن دورة المغذيات تنظم امتصاص الأيونات نحو النسيج الخشبي ، في حين أن التدفق باتجاه تكوين الجذر يمكن أن يعتمد على درجة الحرارة أو التركيز الخارجي للأيونات..

يحدث نقل المواد المذابة إلى نسيج الخشب بشكل عام عن طريق الانتشار السلبي أو النقل السلبي للأيونات بواسطة القنوات الأيونية ، وذلك بفضل القوة الناتجة عن مضخات البروتون (ATPases) التي يتم التعبير عنها في خلايا paratracheal من الحمة..

من ناحية أخرى ، فإن النقل إلى الأبوبلاست يكون مدفوعًا بالاختلافات في الضغوط الهيدروستاتيكية من أوراق النتح.

تستخدم العديد من النباتات العلاقات المتبادلة لتغذية نفسها ، إما لامتصاص الأشكال الأيونية الأخرى من المعادن (مثل البكتيريا المثبتة للنيتروجين) ، لتحسين قدرة امتصاص جذورها أو للحصول على قدر أكبر من توافر عناصر معينة (مثل الفطريات الفطرية)..

العناصر الأساسية

تتمتع النباتات باحتياجات مختلفة لكل مادة مغذية ، حيث لا تستخدم جميعها بنفس النسبة أو لنفس الأغراض.

العنصر الأساسي هو ذلك الذي يعد جزءًا أساسيًا من بنية النبات أو أيضه ​​، والذي يتسبب غيابه في حدوث خلل شديد في نموه أو نموه أو تكاثره..

بشكل عام ، جميع العناصر تعمل في الهيكل ، والتمثيل الغذائي والتنظيم الخلوي. يرتبط تصنيف العناصر الغذائية الكلية والمغذيات الدقيقة بالوفرة النسبية لهذه العناصر في الأنسجة النباتية.

المغذيات

ومن بين المغذيات الكبيرة النيتروجين (N) والبوتاسيوم (K) والكالسيوم (Ca) والمغنيسيوم (Mg) والفوسفور (P) والكبريت (S) والسيليكون (Si). على الرغم من أن العناصر الأساسية تشارك في العديد من الأحداث الخلوية المختلفة ، يمكن الإشارة إلى بعض الوظائف المحددة:

نتروجين

هذا هو العنصر المعدني الذي تحتاجه النباتات بكميات أكبر وعادة ما يكون عنصرًا محددًا في العديد من التربة ، لذلك عادة ما يكون للأسمدة النيتروجين في تكوينها. النيتروجين عنصر متنقل وهو جزء أساسي من جدار الخلية والأحماض الأمينية والبروتينات والأحماض النووية.

على الرغم من أن محتوى النيتروجين في الغلاف الجوي مرتفع للغاية ، إلا أن نباتات عائلة Fabaceae هي فقط القادرة على استخدام النيتروجين الجزيئي كمصدر رئيسي للنيتروجين. الأشكال التي يماثلها الباقي هي النترات.

بوتاسيوم

يتم الحصول على هذا المعدن في النباتات في شكله الكاتيوني الأحادي التكافؤ (K +) ويشارك في تنظيم الإمكانات التناضحية للخلايا ، وكذلك تنشيط الإنزيمات المشاركة في التنفس والتمثيل الضوئي.

الكلسيوم

تم العثور عليها بشكل عام على أنها أيونات ثنائية التكافؤ (Ca2 +) وهي ضرورية لتوليف جدار الخلية ، وخاصةً تكوين اللاميلا الوسطية التي تفصل الخلايا أثناء الانقسام. وتشارك أيضًا في تكوين المغزل الانقسامي وهو مطلوب لتشغيل أغشية الخلايا.

لها مشاركة مهمة كرسول ثانوي للعديد من مسارات استجابة النبات لكل من الإشارات الهرمونية والبيئية.

يمكن أن يرتبط بالهدودولين وينظم المجمع الإنزيمات مثل الكيناز والفوسفاتيز والبروتينات الهيكلية الخلوية ، مما يشير ، من بين أمور أخرى..

المغنيسيوم

يشارك المغنيسيوم في تنشيط العديد من الإنزيمات في التمثيل الضوئي والتنفس وتوليف الحمض النووي الريبي. بالإضافة إلى ذلك ، هو جزء هيكلي من جزيء الكلوروفيل.

الفوسفور

الفوسفات مهم بشكل خاص لتكوين فوسفات السكر وسيط للتنفس والتمثيل الضوئي ، وكذلك كجزء من المجموعات القطبية لرؤساء الفوسفوليبيد. يمتلك ATP وما يرتبط به من النيوكليوتيدات الفسفور ، بالإضافة إلى بنية الأحماض النووية.

كبريت

تحتوي السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية cysteine ​​و methionine على كبريت. يعد هذا المعدن أيضًا مكونًا مهمًا للعديد من الإنزيمات والفيتامينات مثل أنزيم A و S-adenosylmethionine والبيوتين وفيتامين B1 وحمض البانتوثنيك ، وهو أمر ضروري لاستقلاب النبات..

السيليكون

على الرغم من أن هناك حاجة خاصة لهذا المعدن قد تم إثباتها في عائلة Equisetaceae ، إلا أن هناك أدلة على أن تراكم هذا المعدن في أنسجة بعض الأنواع يساهم في النمو والخصوبة ومقاومة الإجهاد..

المغذيات الدقيقة

المغذيات الدقيقة هي الكلور (الكلور) والحديد (الحديد) والبورون (B) والمنغنيز (المنغنيز) والصوديوم (نا) والزنك (الزنك) والنحاس (النحاس) والنيكل (ني) والموليبدينوم (مو). تماما مثل المغذيات الكبيرة ، المغذيات الدقيقة لها وظائف أساسية في عملية التمثيل الغذائي للنبات ، وهي:

الكلور

يوجد الكلور في النباتات كشكل أنيوني (Cl-). إنه ضروري لتفاعل التحلل الضوئي للماء الذي يحدث أثناء التنفس ؛ يشارك في عمليات التمثيل الضوئي وفي تركيب الحمض النووي والحمض النووي الريبي. كما أنه مكون هيكلي لحلقة جزيء الكلوروفيل.

حديد

الحديد عامل مساعد مهم لمجموعة واسعة من الإنزيمات. يتضمن دورها الأساسي نقل الإلكترونات في تفاعلات الحد من الأكسيد ، حيث يمكن أن تتأكسد بسهولة عكسية من Fe2 + إلى Fe3+.

قد يكون دورها الأساسي كجزء من السيتوكرومات ، وهو أمر حيوي لنقل الطاقة الضوئية في تفاعلات التمثيل الضوئي.

البورون

لم يتم الإشارة إلى وظيفتها الدقيقة ، إلا أن الأدلة تشير إلى أنها مهمة في استطالة الخلايا وتوليف الحمض النووي والاستجابات الهرمونية ووظائف الغشاء وتنظيم دورة الخلية.

المنغنيز

تم العثور على المنغنيز كاتيون ثنائي التكافؤ (Mg2 +). وهي تشارك في تنشيط العديد من الإنزيمات في الخلايا النباتية ، وخاصة ديكاربوكسيلاز وإزالة الهيدروجين الموجود في دورة حمض الكربوكسيليك أو دورة كريبس. وظيفتها الأكثر شهرة هي في إنتاج الأكسجين من الماء أثناء عملية التمثيل الضوئي.

صوديوم

مطلوب هذا أيون من قبل العديد من النباتات مع التمثيل الغذائي C4 وحامض الكارولاسيو (CAM) لتثبيت الكربون. من المهم أيضًا تجديد فوسفونول بيروفيت ، وهو الركيزة الأولى من الكربوكسيل في الطرق المذكورة أعلاه.

زنك

تحتاج كميات كبيرة من الإنزيمات إلى الزنك لعملها ، وتحتاج بعض النباتات إلى ذلك من أجل التخليق الحيوي للكلوروفيل. تحتاج أنزيمات استقلاب النيتروجين ونقل الطاقة ومسارات التخليق الحيوي للبروتينات الأخرى إلى الزنك لوظائفها. كما أنه جزء هيكلي من العديد من عوامل النسخ المهمة من الناحية الوراثية.

نحاس

يرتبط النحاس بالعديد من الإنزيمات التي تشارك في تفاعلات الحد من الأكسيد ، حيث يمكن أن تتأكسد بشكل عكسي من Cu + إلى Cu2 +. مثال على هذه الأنزيمات هو البلاستوسيانين المسؤول عن نقل الإلكترونات أثناء تفاعلات الضوء للضوء الضوئي.

النيكل

لا تحتوي النباتات على متطلبات محددة لهذا المعدن ، ومع ذلك ، فإن العديد من الكائنات الحية الدقيقة التي تحدد النيتروجين والتي تحافظ على علاقات تكافلية مع النباتات تحتاج إلى نيكل للإنزيمات التي تعالج جزيئات الهيدروجين الغازية أثناء التثبيت.

الموليبدينوم

إن اختزال النترات والنتروجينيز هما من بين العديد من الإنزيمات التي تتطلب الموليبدينوم لكي يعمل. إن اختزال النترات هو المسئول عن تحفيز تقليل النترات إلى النتريت أثناء استيعاب النيتروجين في النباتات ، ويقوم النيتروجين بتحويل النيتروجين الغازي إلى الأمونيوم في الكائنات الحية الدقيقة المثبتة للنيتروجين.

تشخيص أوجه القصور

يمكن تشخيص التغيرات الغذائية في الخضروات بعدة طرق ، من بينها تحليل الأوراق هو أحد أكثر الطرق فعالية.

يعتبر الكلور أو الاصفرار ، وظهور بقع نخرية داكنة اللون وأنماط توزيعها ، وكذلك وجود أصباغ مثل الأنثوسيانين ، جزءًا من العناصر التي يجب مراعاتها أثناء تشخيص أوجه القصور.

من المهم مراعاة التنقل النسبي لكل عنصر ، حيث لا يتم نقل جميع العناصر بنفس الانتظام. وبالتالي ، يمكن ملاحظة نقص العناصر مثل K و N و P و Mg في أوراق البالغين ، حيث يتم نقل هذه العناصر إلى الأنسجة في التكوين..

على العكس من ذلك ، فإن الأوراق الشابة ستعرض أوجه قصور لعناصر مثل B و Fe و Ca ، والتي تتميز بعدم الحركة نسبيًا في معظم النباتات.

مراجع

1. Azcón-Bieto، J.، & Talón، M. (2008). أساسيات فسيولوجيا النبات (الطبعة الثانية). مدريد: McGraw-Hill Interamericana de España.
2. Barker، A.، & Pilbeam، D. (2015). كتيب التغذية النباتية (الطبعة الثانية).
3. Sattelmacher، B. (2001). الأوبلاست وأهميته للتغذية المعدنية النباتية. عالم نباتات جديد ، 149 (2) ، 167-192.
4. تعز ، ل. وزيغر ، إ. (2010). فسيولوجيا النبات (الطبعة الخامسة). ساندرلاند ، ماساتشوستس: Sinauer Associates Inc.
5. White، P. J.، & Brown، P. H. (2010). تغذية النبات من أجل التنمية المستدامة والصحة العالمية. حوليات علم النبات ، 105 (7) ، 1073-1080.