Kasvien Mineraaliravitsemuksen Elementit

2024 Kirjoittaja: Sebastian Paterson | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 13:49

Mineraalien päätehtävät

Mineraaliravinnolla on suuri merkitys kasvin fysiologialle, koska riittävä määrä mineraalielementtejä on yksinkertaisesti välttämätöntä sen normaalille kasvulle ja kehitykselle. Kasvit tarvitsevat rakkauden ja hoidon lisäksi happea, vettä, hiilidioksidia, typpeä ja kokonaisen sarjan (yli 10) mineraalielementtejä, jotka toimivat raaka-aineina organismin olemassaolon eri prosesseissa.

Kasvien mineraaliravinteilla on monia tärkeitä tehtäviä. Niillä voi olla rooli kasvikudosten rakenteellisilla komponenteilla, katalysaattoreilla erilaisille reaktioille, osmoottisen paineen säätimillä, puskurijärjestelmien komponenteilla ja kalvojen läpäisevyyden säätimillä.

Puutarhurin opas

Kasvien taimitarhat Tavarakaupat kesämökeille Maisemasuunnittelustudiot

Esimerkkejä mineraalien roolista kasvikudosten ainesosina ovat kalsium soluseinissä, magnesium klorofyllimolekyyleissä, rikki tietyissä proteiineissa ja fosfori fosfolipideissä ja nukleoproteiineissa. Typen osalta, vaikka se ei kuulu mineraali-alkuaineisiin, se sisältyy usein niiden lukumäärään, tässä suhteessa se on jälleen kerran huomattava proteiinin tärkeänä komponenttina.

Joitakin alkuaineita, kuten rautaa, kuparia, sinkkiä, tarvitaan mikroannoksina, mutta nämä pienet määrät ovat myös välttämättömiä, koska ne ovat osa proteesiryhmiä tai tiettyjen entsyymijärjestelmien koentsyymejä. On olemassa useita alkuaineita (boori, kupari, sinkki), jotka ovat tappavasti myrkyllisiä kasville suuremmissa pitoisuuksissa. Niiden myrkyllisyys liittyy todennäköisesti negatiiviseen vaikutukseen kasvi-organismin entsyymijärjestelmiin.

Kasvien riittävän mineraaliravinnon tarjoamisen merkitys on jo kauan ymmärretty puutarhaviljelyssä, ja se on osoitus hyvästä kasvusta ja siten hyvistä ja vakaista satoista.

Tarvittavat elementit

Erilaisten tutkimusten tuloksena todettiin, että yli puolet Mendelejevin jaksollisen järjestelmän elementeistä on läsnä kasveissa, ja on täysin mahdollista, että juuret voivat absorboida minkä tahansa maaperän elementin. Esimerkiksi joistakin Weymouth-mäntynäytteistä löydettiin yli 27 elementtiä (!). Uskotaan, että kaikki kasveissa olevat elementit eivät ole heille välttämättömiä.

Esimerkiksi elementtejä, kuten platina, tina, hopea, alumiini, pii ja natrium, ei pidetä tarpeellisina. Tarvittavien mineraalielementtien osalta on tapana ottaa ne, joiden puuttuessa kasvit eivät pysty suorittamaan elinkaarta, ja ne, jotka ovat osa minkä tahansa tarvittavan kasvikomponentin molekyyliä.

Mineraaliravinteiden päätoiminnot

Suurin osa eri alkuaineiden roolia koskevista tutkimuksista on tehty nurmikasveille, koska niiden elinkaari on sellainen, että niitä voidaan tutkia lyhyessä ajassa. Lisäksi joitain kokeita tehtiin hedelmäpuilla ja jopa metsän taimilla. Näiden tutkimusten tuloksena todettiin, että sekä nurmikasvien että puumaisten kasvien erilaisilla elementeillä on samat toiminnot.

Typpi. Typen rooli tunnetaan hyvin aminohappojen - proteiinirakentajien - ainesosana. Lisäksi typpeä sisältyy moniin muihin yhdisteisiin, kuten puriineihin, alkaloideihin, entsyymeihin, kasvun säätelijöihin, klorofylliin ja jopa solukalvoihin. Typpipulan takia klorofyllin normaalin määrän synteesi häiriintyy vähitellen, minkä seurauksena sekä vanhempien että nuorten lehtien kloroosi kehittyy äärimmäisen puutteensa vuoksi.

Fosfori. Tämä alkuaine on olennainen osa nukleoproteiineja ja fosfolipidejä. Fosfori on korvaamaton fosfaattiryhmien välisten makroenergisten sidosten vuoksi, jotka ovat tärkein välittäjä energiansiirrossa kasveissa. Fosforia esiintyy sekä epäorgaanisissa että orgaanisissa muodoissa. Hän liikkuu helposti kasvin läpi, ilmeisesti molemmissa muodoissa. Fosforin puute vaikuttaa ensisijaisesti nuorten puiden kasvuun oireiden puuttuessa.

Kalium. Kaliumin orgaaniset muodot eivät ole tiede tiedossa, mutta kasvit tarvitsevat ilmeisesti riittävän suuren määrän sitä entsyymien aktiivisuuteen. Mielenkiintoinen tosiasia on, että kasvisolut erottavat kaliumin ja natriumin. Lisäksi natriumia ei voida täysin korvata kaliumilla. On yleisesti hyväksyttyä, että kaliumilla on osmoottisen aineen rooli stomaten avaamisessa ja sulkemisessa. On myös huomattava, että kasvien kalium on hyvin liikkuvaa ja sen puute estää hiilihydraattien liikkumista ja typen aineenvaihduntaa, mutta tämä toiminta on enemmän epäsuoraa kuin suoraa.

Rikki. Tämä alkuaine on kystiinin, kysteiinin ja muiden aminohappojen, biotiinin, tiamiinin, koentsyymin A ja monien muiden sulfhydryyliryhmään kuuluvien yhdisteiden komponentti. Jos verrataan rikkiä typellä, fosforilla ja kaliumilla, voidaan sanoa, että se on vähemmän liikkuva. Rikkipula aiheuttaa kloroosia ja proteiinibiosynteesin häiriöitä, mikä johtaa usein aminohappojen kertymiseen.

Kalsium. Kalsiumia voi esiintyä melko merkittävinä määrinä soluseinistä, ja se on siellä kalsiumpektaatin muodossa, mikä todennäköisesti vaikuttaa soluseinien elastisuuteen. Lisäksi se osallistuu typen metaboliaan aktivoimalla useita entsyymejä, mukaan lukien amylaasi. Kalsium on suhteellisen vähän liikkuvaa. Kalsiumin puute heijastuu juurikärkien meristemaattisilla alueilla, ja ylimäärä kerääntyy kalsiumoksylaattikiteiden muodossa lehtiin ja lignifioituihin kudoksiin.

Magnesium. Se on osa klorofyllimolekyyliä ja osallistuu useiden entsyymijärjestelmien työhön, osallistuu ribosomien eheyden ylläpitämiseen ja liikkuu helposti. Magnesiumin puuttuessa havaitaan yleensä kloroosi.

Rauta. Suurin osa raudasta sijaitsee kloroplasteissa, joissa se osallistuu muoviproteiinien synteesiin, ja se sisältyy myös useisiin hengityselinten entsyymeihin, kuten peroksidaasiin, katalaasiin, ferredoksiiniin ja sytokromioksidaasiin. Rauta on suhteellisen liikkumaton, mikä edistää raudan puutteen kehittymistä.

Mangaani. Tärkeä elementti klorofyllin synteesissä, sen päätehtävä on entsyymijärjestelmien aktivointi ja todennäköisesti vaikuttaa raudan saatavuuteen. Mangaani on suhteellisen liikkumaton ja myrkyllinen, ja sen pitoisuus joidenkin puukasvien lehdissä lähestyy usein myrkyllisiä tasoja. Mangaanipuutos aiheuttaa usein lehtien muodonmuutoksia ja kloroottisten tai kuolleiden pisteiden muodostumista.

Sinkki. Tämä alkuaine on läsnä hiilihappoanhydraasin koostumuksessa. Sinkki, jopa suhteellisen pieninä pitoisuuksina, on erittäin myrkyllistä, ja sen puute johtaa lehtien muodonmuutoksiin.

Kupari. Kupari on osa useita entsyymejä, mukaan lukien askorbinotoksidaasi ja tyrosinaasi. Kasvit vaativat yleensä hyvin pieniä määriä kuparia, jonka suuret pitoisuudet ovat myrkyllisiä, ja sen puute aiheuttaa kuivia latvoja.

Bor. Elementti sekä kupari ovat välttämättömiä laitokselle hyvin pieninä määrinä. Todennäköisesti boori on välttämätön sokerien liikkumiselle, ja sen puute aiheuttaa vakavia vahinkoja ja apikaalisten meristeemien kuoleman.

Molybdeeni. Tämä elementti on välttämätön kasville vähäisessä pitoisuudessa, se on osa nitraattireduktaasientsyymijärjestelmää ja suorittaa todennäköisesti muita toimintoja. Puutos on harvinaista, mutta jos sitä esiintyy, typen kiinnittyminen tyrnissä voi heikentyä.

Kloori. Sen toimintoja ei ole tutkittu juurikaan; ilmeisesti se osallistuu veden jakamiseen fotosynteesin aikana.

Mineraalipuutosoireet

Mineraalien puute aiheuttaa muutoksia biokemiallisissa ja fysiologisissa prosesseissa, mikä johtaa morfologisiin muutoksiin. Usein puutteen vuoksi havaitaan versojen kasvun tukahduttaminen. Niiden merkittävin haittapuoli on lehtien kellastuminen, mikä puolestaan johtuu klorofyllin biosynteesin vähenemisestä. Havaintojen perusteella voidaan todeta, että kasvin haavoittuvin osa on lehdet: ne pienenevät kooltaan, muodoltaan ja rakenteeltaan, väri haalistuu, kuolleita alueita muodostuu kärjissä, reunoissa tai pääsuonien välissä ja toisinaan lehdet kerätään nippuiksi tai jopa ruusukkeiksi.

Olisi annettava esimerkkejä useiden elementtien puuttumisesta useimmissa yleisimmissä kulttuureissa.

Typen puute vaikuttaa ensisijaisesti lehtien kokoon ja väriin. Niissä klorofyllipitoisuus vähenee ja voimakas vihreä väri menetetään, ja lehdet muuttuvat vaaleanvihreiksi, oransseiksi, punaisiksi tai purppuranpunaisiksi. Lehtien varret ja niiden suonet muuttuvat punertaviksi. Samalla lehtilapan koko pienenee. Lehtipään kallistuskulma versoon tulee terävä. Varhainen lehtien pudotus havaitaan, kukkien ja hedelmien määrä vähenee voimakkaasti samanaikaisesti versojen kasvun heikkenemisen kanssa.

Versot muuttuvat ruskeanpunaisiksi ja hedelmät ovat pieniä ja kirkkaanvärisiä. Erikseen on syytä mainita mansikat, joissa typen puute johtaa heikkoon viiksen muodostumiseen, punoitukseen ja vanhojen lehtien varhaiseen kellastumiseen. Typen runsas määrä vaikuttaa kuitenkin haitallisesti myös kasviin aiheuttaen lehtien liiallisen laajenemisen, niiden tyydyttyneen, liian tummanvihreän värin ja päinvastoin heikon hedelmien värin, niiden varhaisen paisumisen ja huonon varastoinnin. Typen puutteen indikaattorikasvi on omenapuu.

Jatka lopettavan hedelmäkasvien mineraalien nälkää →