ماده مغذی گیاهی
تا کنون، گفته شده است که شانزده عنصر حیاتی برای رشد و نمو گیاهان برتر وجود دارد.. عناصر مغذی معدنی نقش های اساسی در گیاهان دارند که میتوان آنها را به صورت زیر دسته بندی کرد:
-تشکیل ساختارهای سلولی و متابولیت های سلولی
-در روابط اسمزی سلولی و فرآیندهای مرتبط با تورم
-در واکنش های انتقال انرژی
-واکنش هایی که توسط آنزیم ها کاتالیز می شوند
-در فرآیند تولید مثل گیاهان
با توجه به نیازهای تغذیه ای گیاه، عناصر غذایی به دو نوع عناصر درشت مغذی (ماکرو) و ریز مغذی(میکرو) شناخته می شوند.
عناصر غذایی ماکرو در گیاهان غلظتی بین 1 تا 150 ppm(گرم در کیلوگرم ماده خشک) دارند که شامل (C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S) میباشند. عناصر غذایی میکرو که در غلظت کمتر 1 ppm برای گیاه مورد نیاز هستند شامل(آهن، منگنز، مس، روی، مو، B و کلر) میباشند.
البته لازم بذکر میباشد که این طبقه بندی بسته به گروه ها و گونه های گیاهی متفاوت است
نقش های فیزیولوژیکی عناصر ماکرو( درشت مغذی )
نیتروژن
نیتروژن به عنوان یک جزء ساختاری اصلی به همراه کربن، هیدروژن و اکسیژن در گیاهان نقش مهمی ایفا می کند. این عنصر نقش ساختاری همراه با کربن، هیدروژن، فسفر و گوگرد نیز دارد.
نیتروژن در ساخت ترکیبات مختلف نیتروژن دار گیاهی مانند پروتئین ها، نوکلئوتیدها، پورفیرین ها و آلکالوئیدها استفاده می شود. کاهش نیتروژن به آمونیوم (NH4) .نیتروژن برای ترکیب شدن در ترکیبات آلی به منظور انجام عملکردهای متابولیکی مختلف به فرم آمونیوم (NH4) ضروری است. این شامل نیترات ردوکتاز است که NO3 را به NO2 و کاهش اضافی NO2 به NH4 را از طریق نیتریت ردوکتاز کاهش می دهد.
ترکیبات نیتروژن آلی با وزن مولکولی کم شامل اسیدهای آمینه، پپتیدها، آمیدها، اورهیدها، آمین ها و پروتئین‌های نیتروژن آلی درشت مولکولی شامل اسیدهای نوکلئیک، کوآنزیم‌ها، محصولات ثانویه و غشاء میباشند.
نیتروژن
نیتروژن به عنوان یک جزء ساختاری اصلی به همراه کربن، هیدروژن و اکسیژن در گیاهان نقش مهمی ایفا می کند. این عنصر نقش ساختاری همراه با کربن، هیدروژن، فسفر و گوگرد نیز دارد. نیتروژن در ساخت ترکیبات مختلف نیتروژن دار گیاهی مانند پروتئین ها، نوکلئوتیدها، پورفیرین ها و آلکالوئیدها استفاده می شود. کاهش نیتروژن به آمونیوم (NH4) .نیتروژن برای ترکیب شدن در ترکیبات آلی به منظور انجام عملکردهای متابولیکی مختلف به فرم آمونیوم (NH4) ضروری است. این شامل نیترات ردوکتاز است که NO3 را به NO2 و کاهش اضافی NO2 به NH4 را از طریق نیتریت ردوکتاز کاهش می دهد. ترکیبات نیتروژن آلی با وزن مولکولی کم شامل اسیدهای آمینه، پپتیدها، آمیدها، اورهیدها، آمین ها و پروتئین‌های نیتروژن آلی درشت مولکولی شامل اسیدهای نوکلئیک، کوآنزیم‌ها، محصولات ثانویه و غشاء میباشند.فسفر
فسفر به عنوان جزئی از غشاهای زیستی و نوکلئوتیدها عملکرد ساختاری دارد. فسفر به شکل فسفولسپید یک ترکیب چربی مهم در غشاهای گیاهی است.
هم چنین فسفولیپیدها سدهای آبگریز غشای سلولی را نیز تشکیل می دهند.
پتاسیم
به دلیل نفوذپذیری بالای غشای گیاه به پتاسیم جذب این عنصر توسط گیاهان در سطح بسیار بالایی انجام می شود.پتاسیم در کل گیاه تحرک زیادی دارد و براحتی به بافت های جوان منتقل می شود.
پتاسیم تحمل گیاه را در برابر تنش های مختلف زیستی و غیرزیستی از جمله عوامل بیماری زا، کمبود آب و تنش اسمزی و حرارتی و هم چنین قارچ های بیماری زا، نماتدها و سایر میکروارگانیسم ها نیز افزایش میدهد.
گوگرد
گیاهان عمدتاً گوگرد را به شکل سولفات (SO42-) از خاک میگیرد و پس از آن این گوگرد جذب تعدادی ترکیب آلی می شود.
سولفات بلافاصله به سولفولیپیدها، پلی ساکاریدها، گلوکوزینولات ها و فیتوالکسین های خاص ادغام می شود. گوگرد توسط فیتوکلاتین ها در برابر تجمع سمی فلزات سنگین محافظت می کند. با اتصال گوگرد به آهن خوشه های آهن-گوگرد (Fe-S) تولید و سبب تشکیل بخش جدایی ناپذیری از چندین پروتئین آهن است.
کلسیم
کلسیم در بافت های گیاهی به شکل های Ca2+، کربنات کلسیم، فسفات کلسیم و اگزالات کلسیم یافت می شود. جذب Ca2+ بسیار کند است زیرا فقط توسط نوک ریشه های جوان جذب می شود. جذب یک فرآیند غیرفعال است و به دلیل وجود K+ و NH4+ کاهش می یابد. کلسیم کم در سیتوپلاسم نگهداری می شود تا از برهمکنش نامطلوب با سایر یون های مواد مغذی (PO4، Mg2+) و غیر فعال شدن آنزیم ها جلوگیری شود.
کلسیم به عنوان یک جزء ساختاری دیواره سلولی عمل می کند زیرا غلظت بالایی در دیواره سلولی (آپوپلاسم) دارد. کلسیم نقش مهمی در گسترش سلولی دارد. کمبود کلسیم سبب سرکوب شدن رشد ریشه می شود. توسعه و جهت لوله گرده توسط یک گرادیان کلسیم خارج سلولی کنترل می شود. کلسیم به مقدار بسیار کمی در سیتوپلاسم یافت می شود، که این مهم است زیرا کلسیم آنزیم های سیتوپلاسم و کلروپلاست را مهار می کند.
منیزیم
علیرغم غلظت زیاد منیزیم(Mg2) در محلول خاک، جذب این عنصر توسط گیاه حتی کمتر از سایر ریز مغذی،های کاتیونی میباشد.
این امر به دلیل رقابت کاتیونی قوی در جذب و کمبود ناقل منیزیم در پلاسمالما میباشد. چندین آنزیم توسط منیزیم فعال می شوند.هم چنین نقش مهمی در بارگیری و تخلیه آبکش ساکارز نیز دارد. گیاهان دارای کمبود منیزیم افزایش تجمع قندها را در برگها نشان می دهند.
