Rośliny czerpią z gleby wodę oraz wszystkie mineralne składniki odżywcze niezbędne do życia. Dostępność i rozpuszczalność składników mineralnych w roztworze glebowym w największym stopniu zależy od odczynu gleby.
Składniki mineralne ze względu na ich zawartość w suchej masie organizmu dzieli się na:
- makroelementy (pierwiastki główne) – pierwiastki występujące w organizmach żywych w stosunkowo dużych ilościach;
- mikroelementy (pierwiastki śladowe) – pierwiastki występujące w organizmach żywych w małych (śladowych) ilościach.
Makroelementy
Makroelementy (pierwiastki główne) są pierwiastkami chemicznymi występującymi w organizmach żywych w ilości powyżej 0,01% ich suchej masy. Do makroelementów należą pierwiastki biogenne – węgiel (C), wodór (H), tlen (O), azot (N), fosfor (P) i siarka (S); a także wapń (Ca), potas (K) i magnez (Mg). Większość makroelementów pobieranych jest przez rośliny w postaci jonów. Pierwiastki, takie jak węgiel, tlen i azot pochodzą z powietrza atmosferycznego; tlen i wodór z wody glebowej.Najważniejsze makroelementy
Azot (N)- pobierany w postaci jonów NO₃¯ i NH₄⁺
- funkcje biologiczne – jest składnikiem białek, kwasów nukleinowych i chlorofilu; niezbędny roślinom w fazie wzrostu
- objawy niedoboru – zahamowanie wzrostu; chloroza (żółknięcie liści); drewnienie tkanek łodygi
Rośliny pobierają z gleby większość mineralnych składników odżywczych. Fot. pixabay.com
- pobierany w postaci jonów H₂PO₄¯ (środowisko kwaśne) lub HPO₄²¯ (środowisko zasadowe)
- funkcje biologiczne – składnik kwasów nukleinowych, fosfolipidów budujących błony komórkowe, koenzymów i przenośników energii (ATP)
- objawy niedoboru – zahamowanie wzrostu; purpurowo-fioletowe zabarwienie liści, ogonków liściowych i łodyg; spowolnione kwitnienie, owocowanie i wytwarzanie nasion
Siarka (S)
- pobierana w postaci jonów SO₄²¯
- funkcje biologiczne – składnik aminokwasów i witamin
- objawy niedoboru – chloroza liści; utrata turgoru liści; czerwone zabarwienie żyłek liściowych
Wapń (Ca)
- pobierany w postaci jonów Ca2+
- funkcje biologiczne – składnik blaszki środkowej spajającej ściany komórkowe; aktywacja enzymów; rola w przepuszczalności błon komórkowych
- objawy niedoboru – zahamowanie wzrostu; deformacja młodych liści; zasychanie wierzchołków i pąków kwiatowych; śluzowacenie korzeni
Potas (K)
- pobierany w postaci jonów K+
- funkcje biologiczne – utrzymywanie turgoru komórki; otwieranie i zamykanie aparatów szparkowych; aktywacja enzymów
- objawy niedoboru – żółknięcie i usychanie starszych liści; zahamowanie wzrostu korzeni i pędów
Magnez (Mg)
- pobierany w postaci jonów Mg²⁺
- funkcje biologiczne – kofaktor enzymów uczestniczących w fotosyntezie i oddychaniu komórkowym; składnik chlorofilu
- objawy niedoboru – chloroza i więdniecie liści; zahamowanie wzrostu (głównie korzeni)
Objawy niedoboru azotu. Źródło: Wikimedia
Mikroelementy
Mikroelementy (pierwiastki śladowe) są pierwiastkami chemicznymi występującymi w organizmach żywych w ilości poniżej 0,01% ich suchej masy. Do mikroelementów zalicza się żelazo (Fe), chlor (Cl), miedź (Cu), bor (B), cynk (Zn), mangan (Mn), molibden (Mo), nikiel (Ni). Większość mikroelementów pełni funkcję kofaktorów enzymów.Żelazo (Fe)
- pobierany głównie w postaci jonów Fe²⁺
- funkcje biologiczne – składnik enzymów uczestniczących w fotosyntezie, oddychaniu (łańcuch przenośników elektronów) oraz wiązaniu azotu cząsteczkowego
- objawy niedoboru – chloroza młodych liści, zaburzenia wzrostu
Chlor (Cl)
- pobierany w postaci jonów Cl¯
- funkcje biologiczne – udział w fazie świetlnej fotosyntezy (wydzielanie tlenu); utrzymywanie turgoru komórek
- objawy niedoboru – nie stwierdzono w warunkach naturalnych
Miedź (Cu)
- pobierana w postaci jonów Cu²⁺
- funkcje biologiczne – składnik enzymów uczestniczących w fotosyntezie (plastocyjanina) i metabolizmie cukrów i związków azotowych; niezbędna do syntezy chlorofilu
- objawy niedoboru – deformacja i usychanie liście; zaburzenia w kwitnieniu i owocowaniu
Bor (B)
- pobierany w postaci jonów Bo₃³¯
- funkcje biologiczne – transport przez błony komórkowe; wpływ na wykorzystanie wapnia przez rośliny; niezbędny do wzrostu i prawidłowej gospodarki węglowodanowej
- objawy niedoboru – żółknięcie i usychanie wierzchołków pędów i młodych liści; zaburzenia wzrostu
Czerwone zabarwienie liści winorośli jest skutkiem niedoboru magnezu. Źródło: Wikimedia
- pobierany w postaci jonów Zn²⁺
- funkcje biologiczne – składnik enzymów regulujących procesy życiowe roślin (m.in. oddychanie, metabolizm cukrów, kwasów nukleinowych i związków azotu)
- objawy niedoboru – przebarwienia liści (chlorozy międzyżyłkowe), zahamowanie wzrostu
Mangan (Mn)
- pobierany w postaci jonów Mn²⁺
- funkcje biologiczne – kofaktor enzymów biorących udział w fotosyntezie (proces wydzielania tlenu), oddychaniu oraz metabolizmie azotowym
- objawy niedoboru – chlorozy i opadanie liści; niewytwarzanie korzeni bocznych; zahamowanie wzrostu wydłużeniowego
Molibden (Mo)
- pobierany w postaci jonów MoO₄²¯
- funkcje biologiczne – składnik enzymów biorących udział w przemianie azotowej
- objawy niedoboru – chloroza młodych liści, biczykowatość liści, zahamowanie wzrostu brodawek korzeniowych u roślin motylkowych
Nikiel (Ni)
- pobierany w postaci jonów Ni²⁺;
- funkcje biologiczne – składnik enzymów biorących udział w metabolizmie azotu
- objawy niedoboru – nekroza liści
Oprócz makroelementów i makroelementów istnieją także pierwiastki mające pozytywny wpływ na funkcjonowanie roślin.
Do pierwiastków korzystnych zalicza się:
- sód (Na) – niezbędny burakom cukrowym, wiechlinom, halofitom i roślinom przeprowadzających fotosyntezę typu C₄;
- krzem (Si) – wchodzi w skład ścian komórkowych, wpływa korzystnie na wzrost traw;
- kobalt (Co) – składnik ureazy biorącej udział w metabolizmie azotowym u roślin motylkowych, żyjących w symbiozie z bakteriami brodawkowymi.
Objawem niedoboru wielu pierwiastków (makroelementów i mikroelementów) jest chloroza (żółknięcie) liści. Źrodło: Wikimedia
Bibliografia
- Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin, Claude A. Villee, ; “Biologia”; Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1996;
- Grażyna Łabno; “Ekologia. Słownik encyklopedyczny”; Wydawnictwo Europa, Warszawa 2006;
- Zdzisława Otałęga (red. nacz.); “Encyklopedia biologiczna T. VI”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1998.;
- Stanisław Lewak (red.); “Fizjologia roślin, Jan Kopcewicz”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012;