NUTRISYON NG HALAMAN: MACRONUTRIENTS, MICRONUTRIENTS, KAKULANGAN - BIOLOGY - 2026

Ang nutrisyon ng halaman ay ang hanay ng mga proseso ng kemikal na kung saan nakuha ang mga sustansya mula sa mga palapag sa lupa na sumusuporta sa paglaki at pag-unlad ng mga organo. Gumagawa din ito ng mga espesyal na sanggunian sa mga uri ng mga mineral na nutrisyon na kinakailangan ng mga halaman at mga sintomas ng kanilang mga kakulangan.

Ang pag-aaral ng nutrisyon ng halaman ay partikular na mahalaga para sa mga namamahala sa pangangalaga at pagpapanatili ng mga pananim na interes ng agrikultura, dahil ito ay direktang nauugnay sa mga hakbang ng ani at paggawa.

Patlang na nahasik ng mais (Pinagmulan: pixabay.com/)

Dahil ang matagal na paglilinang ng mga gulay ay nagdudulot ng pagguho ng lupa at paghina ng mineral ng mga lupa, ang mahusay na pagsulong sa industriya ng agrikultura ay nauugnay sa pagbuo ng mga pataba, na ang komposisyon ay maingat na idinisenyo alinsunod sa mga kinakailangan sa nutrisyon ng mga kulturang interes.

Ang disenyo ng mga pataba na ito ay nangangailangan, nang walang pag-aalinlangan, isang malawak na kaalaman sa pisyolohiya at nutrisyon ng halaman, dahil tulad ng sa anumang biological system, mayroong mga itaas at mas mababang mga limitasyon kung saan ang mga halaman ay hindi maaaring gumana nang maayos, alinman sa pamamagitan ng kakulangan o labis sa ilang elemento.

Paano pinangangalagaan ang mga halaman?

Ang mga ugat ay may mahalagang papel sa nutrisyon ng halaman. Ang mga mineral na nutrisyon ay kinuha mula sa "solusyon sa lupa", at dinadala ng alinman sa pamamagitan ng simple (intracellular) o apoplastic (extracellular) na ruta sa mga vascular bundle. Ang mga ito ay nai-load sa xylem at dinala sa tangkay, kung saan tinutupad nila ang iba't ibang mga biological function.

Ugat ng Chicory

Ang pag-agaw ng mga sustansya mula sa lupa sa pamamagitan ng syplast sa mga ugat at ang kasunod na transportasyon sa xylem ng apoplastic na landas ay magkakaibang mga proseso, na pinagsama ng iba't ibang mga kadahilanan.

Ang pag-ikot sa nutrisyon ng nutrisyon ay naisip na mag-regulate ng paggamit ng ion sa xylem, habang ang pag-agos sa ugat ng ugat ay maaaring nakasalalay sa temperatura o panlabas na konsentrasyon ng ion.

Ang transportasyon ng mga solute sa xylem sa pangkalahatan ay nangyayari sa pamamagitan ng passive diffusion o passive transport ng mga ion sa pamamagitan ng mga channel ng ion, salamat sa puwersa na nilikha ng mga proton pumps (ATPases) na ipinahayag sa mga cell ng paratracheal ng parenchyma.

Sa kabilang banda, ang transportasyon sa apoplast ay hinihimok ng mga pagkakaiba-iba sa mga presyur ng hydrostatic mula sa mga dahon ng transpiring.

Maraming mga halaman ang gumagamit ng mutualistic na relasyon upang pakainin ang kanilang mga sarili, alinman sa pagsipsip ng iba pang mga ionic form ng isang mineral (tulad ng bakterya na pag-aayos ng nitroheno), upang mapabuti ang kapasidad ng pagsipsip ng kanilang mga ugat, o upang makakuha ng higit na pagkakaroon ng ilang mga elemento (tulad ng mycorrhizae). .

Mahahalagang elemento

Ang mga halaman ay may iba't ibang mga pangangailangan para sa bawat nutrient, dahil hindi lahat ay ginagamit sa parehong proporsyon o para sa parehong mga layunin.

Ang isang mahalagang elemento ay isa na isang bahagi ng istraktura o metabolismo ng isang halaman, at na ang kawalan ay nagdudulot ng malubhang abnormalidad sa paglago, pag-unlad o pagpaparami nito.

Sa pangkalahatan, ang lahat ng mga elemento ay gumagana sa cellular na istraktura, metabolismo, at osmoregulation. Ang pag-uuri ng macro- at micronutrients ay may kinalaman sa kamag-anak na kasaganaan ng mga elementong ito sa mga tisyu ng halaman.

Mga Macronutrients

Kabilang sa mga macronutrients ay nitrogen (N), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), posporus (P), asupre (S) at silikon (Si). Kahit na ang mga mahahalagang elemento ay nakikilahok sa maraming magkakaibang mga kaganapan sa cellular, ang ilang mga tiyak na pag-andar ay maaaring maituro:

Nitrogen

Ito ang elemento ng mineral na hinihiling ng mga halaman sa mas maraming dami at kadalasan ito ay isang paglilimita ng elemento sa maraming mga lupa, na ang dahilan kung bakit sa pangkalahatan ay may nitrogen ang kanilang komposisyon. Ang Nitrogen ay isang elemento ng mobile at isang mahalagang bahagi ng cell wall, amino acid, protina at nucleic acid.

Bagaman napakataas ang nilalaman ng nitrogen na atmospheric, ang mga halaman lamang ng pamilyang Fabaceae ang may kakayahang gumamit ng molekular na nitrogen bilang pangunahing mapagkukunan ng nitrogen. Ang mga pormularyong naiintindihan ng iba ay nitrates.

Potasa

Ang mineral na ito ay nakuha sa mga halaman sa monovalent cationic form (K +) at nakikilahok sa regulasyon ng osmotic potensyal ng mga cell, pati na rin isang activator ng mga enzymes na kasangkot sa paghinga at potosintesis.

Kaltsyum

Sa pangkalahatan ito ay natagpuan bilang divalent ions (Ca2 +) at mahalaga para sa synthesis ng cell wall, lalo na ang pagbuo ng gitnang lamella na naghihiwalay sa mga selula sa panahon ng paghahati. Nakikilahok din ito sa pagbuo ng mitotic spindle at kinakailangan para sa paggana ng mga lamad ng cell.

Ito ay may mahalagang papel bilang pangalawang messenger sa maraming mga landas sa pagtugon ng halaman kapwa sa pamamagitan ng mga signal ng hormonal at kapaligiran.

Maaari itong magbigkis sa calmodulin at ang kumplikado ay kumokontrol sa mga enzyme tulad ng kinases, phosphatases, cytoskeletal protein, signaling protein, bukod sa iba pa.

Magnesiyo

Ang magnesiyo ay kasangkot sa pag-activate ng maraming mga enzyme sa fotosintesis, paghinga, at synthes ng DNA at RNA. Bilang karagdagan, ito ay isang istruktura na bahagi ng molekulang kloropila.

Pagtugma

Lalo na mahalaga ang mga pospeyt para sa pagbuo ng mga tagapamagitan ng asukal-pospeyt ng paghinga at potosintesis, pati na rin ang pagiging bahagi ng mga grupo ng polar sa mga ulo ng phospholipid. Ang ATP at mga nauugnay na nucleotides ay nagtataglay ng posporus, pati na rin ang istraktura ng mga nucleic acid.

Sulfur

Ang mga gilid na kadena ng amino acid cysteine ​​at methionine ay naglalaman ng asupre. Ang mineral na ito ay isa ring mahalagang sangkap ng maraming mga coenzyme at bitamina tulad ng coenzyme A, S-adenosylmethionine, biotin, bitamina B1 at pantothenic acid, na mahalaga para sa metabolismo ng halaman.

Silikon

Sa kabila ng katotohanan na ang isang partikular na kinakailangan para sa mineral na ito ay ipinakita sa pamilyang Equisoceae, mayroong katibayan na ang akumulasyon ng mineral na ito sa mga tisyu ng ilang mga species ay nag-aambag sa paglago, pagkamayabong at paglaban sa pagkapagod.

Pag-aanak (Pinagmulan: pixabay.com/)

Micronutrients

Ang mga micronutrients ay klorin (Cl), iron (Fe), boron (B), manganese (Mn), sodium (Na), sink (Zn), tanso (Cu), nikel (Ni) at molibdenum (Mo). Tulad ng macronutrients, ang mga micronutrients ay may mahahalagang pag-andar sa metabolismo ng halaman, lalo na:

Chlorine

Ang klorin ay matatagpuan sa mga halaman bilang form ng anionic (Cl-). Kinakailangan para sa reaksyon ng photolysis ng tubig na nagaganap sa panahon ng paghinga; nakikilahok sa mga proseso ng photosynthetic at sa synthesis ng DNA at RNA. Ito rin ay isang sangkap na istruktura ng singsing ng molekulang kloropila.

Bakal

Ang iron ay isang mahalagang cofactor para sa isang malawak na iba't ibang mga enzyme. Ang pangunahing papel nito ay nagsasangkot ng transportasyon ng mga electron sa mga reaksyon ng pagbawas ng oksiheno, dahil madali itong mababaligtad na na-oxidized mula sa Fe2 + hanggang Fe3 +.

Ang pangunahing tungkulin nito ay marahil bilang bahagi ng mga cytochromes, mahalaga para sa transportasyon ng light energy sa photosynthetic reaksyon.

Boron

Ang eksaktong pag-andar nito ay hindi tinukoy, subalit ang ebidensya ay nagmumungkahi na mahalaga ito sa pagpahaba ng cell, synthesis ng nucleic acid, sa mga tugon sa hormonal, mga function ng lamad at sa regulasyon ng siklo ng cell.

Manganese

Ang Manganese ay natagpuan bilang isang divalent cation (Mg2 +). Nakikilahok ito sa pag-activate ng maraming mga enzyme sa mga cell ng halaman, sa partikular na decarboxylases at dehydrogenases na kasangkot sa tricarboxylic acid cycle o Krebs cycle. Ang pinakamahusay na kilalang function na ito ay sa paggawa ng oxygen mula sa tubig sa panahon ng fotosintesis.

Sosa

Ang ion na ito ay hinihiling ng maraming mga halaman na may C4 metabolismo at crassulaceous acid (CAM) para sa pag-aayos ng carbon. Mahalaga rin para sa pagbabagong-buhay ng phosphoenolpyruvate, ang substrate ng unang carboxylation sa mga nabanggit na ruta.

Zinc

Ang isang malaking bilang ng mga enzyme ay nangangailangan ng zinc upang gumana, at ang ilang mga halaman ay nangangailangan nito para sa biosintesis ng chlorophyll. Ang mga enzyme ng metabolismo ng nitrogen, paglipat ng enerhiya at ang biosynthetic na mga landas ng iba pang mga protina ay nangangailangan ng zinc para sa kanilang pag-andar. Ito rin ay isang istruktura na bahagi ng maraming genetically important transmissions factor.

Copper

Ang Copper ay nauugnay sa maraming mga enzymes na lumahok sa mga reaksyon ng pagbabawas ng oksihenasyon, dahil maaari itong baligtarin na na-oxidized mula sa Cu + hanggang Cu2 +. Ang isang halimbawa ng mga enzymes na ito ay plastocyanin, na responsable para sa paglipat ng mga electron sa panahon ng light reaksyon ng fotosintesis.

Nickel

Ang mga halaman ay walang isang tiyak na kinakailangan para sa mineral na ito, gayunpaman, marami sa mga microorganism ng pag-aayos ng nitrogen na nagpapanatili ng mga kaugnay na simbolo sa mga halaman ay nangangailangan ng nikel para sa mga enzymes na nagpoproseso ng mga gas ng mga gas na molekulang hydrogen sa panahon ng pag-aayos.

Molybdenum

Ang Nitrate reductase at nitrogenase ay kabilang sa maraming mga enzim na nangangailangan ng molibdenum para sa kanilang pag-andar. Ang catawid na reductase ay catalyzes ang pagbawas ng nitrate sa nitrite sa panahon ng asimilasyon ng nitrogen sa mga halaman, at ang nitrogenase ay nagko-convert ng nitrogen gas sa ammonia sa mga microorganism ng pag-aayos ng nitrogen.

Diagnosis ng mga kakulangan

Ang mga pagbabago sa nutrisyon sa mga gulay ay maaaring masuri sa maraming paraan, bukod sa mga ito ang foliar analysis ay isa sa mga pinaka-epektibong pamamaraan.

Panloob na klorosis sa Liquidambar styraciflua (Jim Conrad, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang kllorosis o pag-yellowing, ang hitsura ng madilim na kulay na mga necrotic spot at ang kanilang mga pattern ng pamamahagi, pati na rin ang pagkakaroon ng mga pigment tulad ng anthocyanins, ay bahagi ng mga elemento upang isaalang-alang sa pagsusuri ng mga kakulangan.

Mahalagang isaalang-alang ang kamag-anak na kadaliang mapakilos ng bawat item, dahil hindi lahat ay dinadala ng parehong regularidad. Kaya, ang kakulangan ng mga elemento tulad ng K, N, P at Mg ay maaaring sundin sa mga dahon ng may sapat na gulang, dahil ang mga elementong ito ay isinalin tungo sa mga tisyu sa pagbuo.

Sa kabilang banda, ang mga batang dahon ay magpapakita ng mga kakulangan para sa mga elemento tulad ng B, Fe at Ca, na medyo hindi kumikibo sa karamihan ng mga halaman.

Mga Sanggunian

1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Mga Batayan ng Plant Physiology (ika-2 ng ed.). Madrid: McGraw-Hill Interamericana ng Spain.
2. Barker, A., & Pilbeam, D. (2015). Handbook ng nutrisyon ng halaman (ika-2 ed.).
3. Sattelmacher, B. (2001). Ang apoplast at ang kahulugan nito para sa nutrisyon ng halaman ng halaman. Bagong Phytologist, 149 (2), 167-192.
4. Taiz, L., & Zeiger, E. (2010). Plant Physiology (5th ed.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates Inc.
5. Maputi, PJ, at Kayumanggi, PH (2010). Magtanim ng nutrisyon para sa sustainable development at pandaigdigang kalusugan. Mga Annals ng Botany, 105 (7), 1073–1080.