Znacaj mikro i makro elemenata
Upisao Brainman u April 10 2007 19:57:57
Zna?aj elemenata u životnim procesima biljaka

Prema koli?ini u kojoj se nalaze u biljkama, hemijski elementi se dele na:

- makroelemente (azot, sumpor, fosfor, kalijum, kalcijum, magnezijum, a po nekim autorima i gvož?e)
- mikroelemente (gvož?e, cink, bakar, mangan, bor, molibden...)

Ima još mnogo elemenata koje biljke koriste, ali su oni zastupljeni u veoma malim koncentracijama, i naj?eš?e su biljke dobro snabdevene njima.
 
Podela na makro- i mikroelemente je samo uslovna, što zna?i da mikroelementi nisu ništa manje bitni od makroelemenata, što ?e se videti u daljem tekstu.

M A K R O E L E M E N T I

AZOT (N)

Uloga: Ulazi u sastav mnogih jedinjenja važnih za životne procese: proteini, nukleinske kiseline, nukleotidi, hlorofil i dr. Uti?e na rastenje i razvi?e biljke, životni vek, na usvajanje pojedinih jona (nitratni oblik podsti?e nakupljanje katjona ? K, Ca, Mg, Na, a amonija?ni anjona ? P, Cl, S), otpornost biljaka (pri ve?oj koncentraciji azota, otpornost opada). Jednom re?ju, u biljkama ne postoji proces na koji N, posredno ili neposredno, ne uti?e.

Usvajanje: Usvaja se u obliku nitratnog (NO3-) i amonijum jona (NH4+), pri ?emu se za usvajanje nitratnog oblika troši energija za prevo?enje (redukciju) u amonija?ni oblik. Ovaj proces se dešava u korenu ili listu, i katališu ga enzimi. Amonijum jon se usvaja u baznoj sredini, a u kiseloj u obliku amonijaka. Antagonizam (pojava kada prisustvo jednog elementa negativno uti?e na usvajanje drugog) pri usvajanju NH4+ jona se javlja u ve?em prisustvu K+ jona, a kod usvajanja NO3- jona, antagonist može da bude hlor. Pri djubrenju, sa aspekta biljke, se uvek pre preporu?uje unošenje amonijum jona, ali ovde treba biti oprezan, i uzeti u obzir i ostale faktore, pre svega pH.  

Deficit: Pri nedostatku azota, rastenje svih delova biljaka je smanjeno. Koren se izdužuje, ubrzava se starenje ?elija i tkiva. Simptomi se uo?avaju prvo na najstarijim listovima. Usled smanjene sinteze hlorofila, oni postaju svetlo-zeleni, kasnije zeleno-žuti i na kraju se suše.
 
Suficit:  Ponekad se teško uo?ava. Podsti?e rastenje vegetativnih organa (list, stablo) usled ?ega su biljke suviše bujne. Listovi su tamnozeleni, širi, duži, so?niji, ali i mekši i osetljiviji na povrede i bolesti. Koren postaje kra?i i deblji. Suvišak amonijaka izaziva hlorozu i nekrozu, a kasnije i potpuno sušenje organa i biljke.

SUMPOR (S)

Uloga: Višestruka: strukturalna (ulazi u sastav proteina, lipida, energetskih jedinjenja i dr.) i kataliti?ka (ulazi u sastav nekih enzima o koenzima, u?estvuje u održavanju oksido-redukcione ravnoteže u ?elijama, održava ravnotežu sume anjona i katjona, formiranje osmotskog potencijala ?elije, u?estvuje u fotosintezi, rastu i razvi?u biljke)

Usvajanje: Usvaja se u obliku sulfatnog jona (SO4-) ili u obliku SO2. Antagonist mu je SeO42-.

Deficit: Sli?nost sa nedostatkom azota. Simptomi se uo?avaju prvo na najmla?em liš?u (za razliku od azota, kod koga se javljaju prvo na najstarijim listovima!!!). Usporava se rast, liš?e postaje žuto-zeleno, stablo je kra?e i tanje, a koren postaje duži.

Suficit: Retko se javlja, a posledice su naj?eš?e indirektne, preko nastanka H2S, koji je u ve?im koncentracija veoma toksi?an za biljke. Javljaju se nekroti?ne (braon-žute) pege na liš?u                                                                  
                     
.
FOSFOR (P)

Uloga: Fosfor u?estvuje u nizu procesa u biljci: fotosintezi, disanju, hemijskim reakcijama (sinteza skroba i transport ugljenih hidrata i produkata fotosinteze). Ulazi u sastav vrlo bitnih energetskih jedinjenja u kojima se akumulira energija (ATP, Co-A, UDP, PAL, NAD, NADP), fitina, nukleinskih kiselina, koenzima, fosfolipida (koji izgra?uju ?elijsku membranu). Povoljno uti?e na otpornost biljaka i usvajanje pojedinih jona.

Usvajanje:  Biljke fosfor usvajaju samo u oksidovanom obliku, u vidu jona ortofosforne kiseline (H3PO4). Ova kiselina u vodi disosuje grade?i H2PO4-, HPO42- i PO43- jone. Mogu da iskoriš?avaju fosfor i iz soli metafosforne (HPO3) i pirofosforne (H4P2O7) kiseline, kao i iz polifosfata, ali tek posle hidrolize. Od organskih jedinjenja, biljke mogu da usvajaju fosfor iz fosforil-tri-amida, cikli?nih amida i dr.

Deficit: Prvi vidljivi znak je prestanak rasta. U po?etku, listovi imaju tamnozelenu boju (hiperhlorofiliranje ? pove?anje udela hlorofila u listu). Kasnije, listovi dobijaju crvenkastu, crvenoljubi?astu ili tamnopurpurnu nijansu. Simptomi se prvo javljaju na najstarijim listovima. Na kraju listovi nekrotiraju i odumiru.
   
Suficit: Smanjenje porasta biljke, na listovima se javljaju tamnomrke pege koje se šire ka bazalnom delu. Veli?ina listova se smanjuje, a stablo postaje kra?e. Suficit se ina?e retko javlja, a može da se odrazi i na usvajanje Fe, Zn, Mn, Cu, B.

KALIJUM (K)

Uloga: Kalijum nije gradivni element, tj. ne ulazi u sastav organskih jedinjenja ni enzima. Njegov zna?aj se ogleda u njegovoj velikoj pokretljivosti u biljci. Uti?e na promene osmotskog pritiska, otvaranje stoma, sintezu ATP-a, celuloze, hemiceluloze, na fotosintezu (pozitivno uti?e na ugra?ivanje CO2 u fotosintezi), usvajanje nitrata, otpornost biljke i mnoge druge vitalne procese u biljci.

Usvajanje: Smatra se da biljke samo azot brže usvajaju od kalijuma. Naro?ito se usvaja u po?etnim fazama rasta. Biljke usvajaju K u vidu jona metala (K+). ?est je antagonizam izmedju kalijuma i NH4+, Mg, Ca, Na, B, pa se mora voditi ra?una o koncentraciji tih elemenata u vodi.

Deficit: Rastenje biljke je usporeno, kasnije potpuno prestaje. Simptomi se prvo prime?uju na starijim listovima, u vidu nekroze (žuto mrke pege) na vrhu lista i duž ivica. Nekroza se kasnije širi ka sredini lista, a rub lista se savija na dole. Stablo postaje tanje, poleže. Koren ostaje kratak, slabo se grana.

Suficit: Retko se javlja jer su biljke otporne na ve?e koncentracije kalijuma. Suficit može da dovede do nedostatka Ca i Mg, a tako?e i B, Mn, Zn, usled antagonizma ovih elemenata.

KALCIJUM (Ca)

Uloga: Igra važnu ulogu u održavanju strukture i funkcije ?elijskih membrana (u?estvuje u sintezi proteina i fosfolipida). Aktivira pojedine enzime, pove?ava stabilnost citoplazme ?elije, neutrališe pojedine kiseline koje nastaju u metabolizmu, održava ravnotežu anjona i katjona, u?estvuje u pokretima biljaka...

Usvajanje: Usvaja se u obliku Ca2+ jona. Antagonisti pri usvajanju su Mg, K, NH4+, Na, kao i teški metali.

Deficit: Simptomi se prvo javljaju na najmla?im organima. Biljka poprima žbunast izgled i posustaje u rastu. Uo?avaju se znaci hloroze i nekroze, od vrha i ivice ka sredini lista. List po?inje da se uvija i vene. Retko se može desiti da nedostaje kalcijum u akvarijumu.

Suficit: Nije poznat.

MAGNEZIJUM (Mg)

Uloga: Najvažnija uloga magnezijuma je u izgradnji hlorofila. Svaki molekul hlorofila sadrži po jedan atom Mg, sto predstavlja 2,7% mase molekula. Medjutim, Mg  je zna?ajan i kao aktivator enzima, on u?estvuje procesima vezivanja energije (sinteze energetskih jedinjenja ? ATP-a i dr.). Uti?e i na metabolizam azota, transport ugljenih hidrata u biljci, a ulazi i u sastav pojedinih ?elijskih organela (ribozoma).

Usvajanje: Usvaja se , sli?no kalcijumu, u vidu Mg2+ jona. Antagonisti pri usvajanju su Ca, Mn, NH4+, K i H+.

Deficit: Simptomi se javljaju prvo  na  najstarijim listovima,  ali  mogu da se jave istovremeno i na mladim. Pri nedostatku Mg razgra?uju se molekuli hlorofila, pa se javlja hloroza, i to prvo izme?u lisnih nerava. Usporava se rast biljke.

Suficit: Ne javlja se, a ako se javi može da izazove antagonizam pri usvajanju Ca i K.



M I K R O E L E M E N T I

Napomena: Ukoliko koristite neku od organskih podloga u akvarijumu, najverovatnije ne?ete imati problema sa nedostatkom mikroelemenata.

GVOŽ?E (Fe)


Uloga: Gvož?e spada u polivalente elemente, što omogu?ava njegovu veliku metaboli?ku aktivnost. Tako?e, ima sposobnost stvaranja helatnih kompleksa (složenih organskih jedinjenja sa metalima). Gvož?e u?estvuje u biosintezi hlorofila, fotosintezi, disanju, redukciji nitrata, metabolizmu ugljenih hidrata, na taj na?in što ulazi u sastav brojnih enzima ? biokatalizatora. Fiziološki je aktivan samo u Fe2+ obliku, dok prelaskom u Fe3+ oblik gubi to svojstvo.

Usvajanje: Biljke mogu da usvajaju gvož?e kao fero jon (Fe2+), feri jon (Fe3+) i u vidu Fe-helata. Usvajanje Fe3+ jona uslovljeno je njegovom prethodnom redukcijom u Fe2+ oblik. Na usvajanje gvož?a uti?e veliki broj ?inilaca spoljašnje sredine: visoka pH, velika koncentracija fosfata i Ca smanjuju njegovo usvajanje. U slu?aju visoke pH i dobre aeracije, dolazi do oksidacije Fe2+ u Fe3+ i taloženja Fe(III) soli. Ishrana nitratima smanjuje, a NH4+ pove?ava usvajanje gvož?a.

Deficit: Javlja se naj?eš?e u alkalnoj sredini, tvr?oj vodi i u prisustvu gline. Uzroci deficita mogu biti mnogobrojni (ve?a koli?ina fosfata i organske materije, prisustvo ve?e koncentracije HCO3- jona, nakupljanje H2S i dr.). Simptomi se javljaju prvo na najmla?em liš?u. Na po?etku, delovi izme?u nerava postaju svetlo zeleni do zeleno-žuti, a kasnije poprimaju limun-žutu boju, pa ?ak i belu. Vrhovi mladih listova po?inju da se suše. Pri ja?em nedostatku gvož?a, mogu da izumru svi listovi.

 Suficit: Retko se javlja, a simptomi su prestanak porasta svih organa, listovi postaju plavo-zeleni, koren postaje mrk. Suficit gvož?a ?esto prati deficit P i Mn.

CINK (Zn)


Uloga: Cink ima veoma važnu ulogu u prometu materija jer ulazi u sastav mnogih enzima, u kojima ima tri funkcije:kataliti?ku, kokataliti?ku i strukturnu. Neophodan je za stabilnost molekula DNK i RNK. Igra važnu ulogu i u metabolizmu auksina (hormona rasta), fosfornih jedinjenja, ugljenih hidrata i proteina.

Usvajanje: Biljke ga pretežno usvajaju u obliku dvovalentnog katjona (Zn2+), a pretpostavlja se da se u alkalnoj sredini usvaja u obliku monovalentnog katjona (ZnOH+). Antagonisti pri usvajanju su Fe, Cu, Mn. U prisustvu ve?e koli?ine fosfata ili HCO3- jona, Zn može pre?i u nepristupa?ne oblike.
                                                                                                                
Deficit: Simptomi su ?esto nejednaki i razli?iti, ali su naj?eš?i sitnolisnost i pegavost. Usled nedostatka auksina, listovi mostaju mali, uski. Na njima se javljaju razne deformacije, hloroza i nekroza. Deficit smanjuje intenzitet fotosinteze.

MANGAN (Mn)

Uloga: Uloga Mn u životnim procesima se zasniva na njegovom visokom redoks-potencijalu i mogu?nosti promene valentnosti, zbog ?ega je Mn zna?ajan regulator oksido-redukcionih procesa biljaka. Zna?ajan je u aktivaciji enzima i u fotosintezi (redukcija CO2).

Usvajanje:  Usvaja se u obliku Mn2+ jonai Mn-helata. Antagonizam se javlja sa Fe, Mg, Ca.

Deficit: Simptomi se ne uo?avaju na najmla?im listovima, nego na mladim i srednje starim. Javlja se hloroza u internervalnom delu, kasnije i nekroza, smanjuje se intenzitet fotosinteze, lisna površina, usporen je rast cele biljke.            
                                                                                                               
BAKAR (Cu)

Uloga: Ulogu bakra u životnim procesima odre?uje njegova sposobnost promene valentnosti, velika atomska masa, mali jonski pre?nik i sklonost stvaranju stabilnih kompleksa. Ima izrazit afinitet prema nekim strukturama proteina (neki vrlo važni enzimski sistemi u svojoj gra?i imaju bakar).

Usvajanje: Usvaja se u malim koli?inama, u vidu Cu2+ jona i Cu-helata. Brže se usvaja u vidu helata. Antagonizam se javlja sa Fe, Mn, Zn. Visoka koncentracija Cu može da izazove Fe-hlorozu.

Deficit: Simptomi se javljaju na najmla?em liš?u i vršnom delu biljke koji raste (vegetaciona kupa). Javlja se hloroza, nekroza, odumiranje vegetacione kupe, smanjenje porasta i na kraju odumiranje. Tipi?ni znaci su venjenje, uvijanje listova, odumiranje najmla?ih listova.


BOR (B)


Uloga: Boru se pripisuje uloga u transportu še?era, lignifikaciji i obrazovanju strukture ?elijskog zida, metabolizmu ugljenih hidrata, RNK i auksina. U slu?aju njegovog nedostatka smanjuje se sadržaj DNK i RNK.
Bor uti?e i na usvajanje nekih jona, rastenje, disanje.

Usvajanje: Mehanizam usvajanja bora još nije definitivno utvr?en. Pretpostavlja se da ga biljka usvaja u vidu borne kiseline (H3BO3).

Deficit: Simptomi se javljaju na najmla?im listovima i vegetacionoj kupi. Na listovima se javljaju hloroti?ne pege, smanjeno je izduživanje, pa listovi i stablo postaju deblji, bo?ni korenovi se enormno pove?avaju.


MOLIBDEN (Mo)

Uloga: Molibden ima strukturnu i kataliti?ku ulogu ? ulazi u sastav nekih enzima i direktno je uklju?en u oksido-redukcione procese . Usko je povezan sa metabolizmom azota.

Usvajanje: Usvaja se u vidu MoO42-. Usvajanje je intenzivnije u prisustvu fosfata i nitrata.

Deficit: Morfološke promene kod deficita zavise od mnogo faktora (stepena i dužine trajanja nedostatka, starosti i vrste biljke itd.). Uo?ava se manje ili više patuljast rast, skra?enje stabla, a kod ja?eg nedostatka i nektoza.

Napomena:

Ovaj tekst ima za cilj da Vam prezentuje, pre svega, važnost elemenata u životu biljaka.
Nedostaci elemenata se relativno teško utvr?uju, i za to je potrebno iskusno oko, pogotovo ako se ima u vidu da razni poreme?aji i bolesti biljaka daju sli?ne simptome. Problemi sa nedostatkom nekog od elemenata ne?e se javiti u akvarijumima u kojima se ne koristi jako osvetljenje, ubacivanje CO2, i u kojima se u podlogu dodaje neka organska komponenta. Problemi se mogu javiti kod ?intenzivnog? gajenja akvarijumskih biljaka, uz jako osvetljenje, dodavanje velike koli?ine CO2 i mineralnih djubriva. Zbog toga se mora voditi ra?una da se prilikom dodavanja mineralnih ?ubriva dodaju svi gore navedeni elementi, ali to je pri?a za neku drugu temu.

Autor: Jurken