[Notă a autorului: Toate informațiile următoare au provenit dintr-o varietate de lucrări publicate revizuite de colegi. Pentru a economisi timp, să presupunem că toate următoarele informații științifice au provenit dintr-una din aceste surse și nu direct de la mine. Toate comentariile editoriale (veți ști diferența) sunt ale mele.]

AZOT
nutrienți

Rolul esențial al azotului este ca un constituent al aminoacizilor din plante - cunoscut și sub numele de elemente constitutive ale proteinelor. Aminoacizii sunt asamblați în peptide (lanțuri mici de aminoacizi) și proteine ​​(lanțuri mari de aminoacizi). Proteinele îndeplinesc o gamă largă de funcții, inclusiv structura, mișcarea, depozitarea și transportul. În afară de peptide și proteine, azotul se găsește într-o varietate de compuși, inclusiv purinuri, alcaloizi, enzime, vitamine, hormoni, acizi nucleici și nucleotide.

Concluzie: Azotul este esențial în plante.

Fapt amuzant:

85% din azotul din plante este sechestrat în proteine;

10% în acizi nucleici; și

5% în rezerva metabolică solubilă de aminoacizi.

FOSFOR

Cea mai mare parte a fosforului din plante se găsește în ATP (de asemenea ADP și AMP), nucleoproteine ​​și fosfolipide. ATP este un compus organic care furnizează energie pentru multe procese metabolice diferite din plante. Nucleoproteinele sunt orice proteine ​​care sunt asociate structural cu acizii nucleici; exemplele includ ribozomi și nucleozomi. În cele din urmă, fosfolipidele (lipidele care conțin fosfor) sunt o componentă structurală cu strat dublu a membranelor celulare.

Concluzie: Energia nu se stochează, iar pereții celulari nu se construiesc fără fosfor vechi drag.

Fapt amuzant: Forma fosfatului contează. Plantele au nevoie de fosfor sub formă de fosfat (PO4 3-) să fie utilizabil în modurile enumerate mai sus. Fosforul sub formă de fosfit (PO3 3-) nu se transformă în fosfat în plantă.

POTASIU

Funcția primară a potasiului în plantă se concentrează în jurul rolului său de osmolit - o substanță care este încărcată în vacuol, activând astfel reglarea presiunii osmotice și menținând homeostazia conținutului de apă al unei celule. Aceasta afectează în mod direct/indirect activarea enzimei, sinteza proteinelor, deschiderea și închiderea porilor stomatali, fotosinteza și transportul zaharurilor, nutrienților și aminoacizilor.

Concluzie: Plantelor le-ar fi greu să rețină apă fără potasiu.

Fapt amuzant: Potasiul este singurul nutrient din plantă care nu devine niciodată parte dintr-un compus organic (care conține carbon).

CALCIU

Calciul este utilizat în cea mai mare parte pentru stabilizarea membranelor fosfolipidice prin punerea în funcțiune a complexelor de fosfat și anion situate la suprafața membranei hidrofile (iubitoare de apă). De asemenea, formează pectat de calciu în lamela mijlocie (stratul de pectină care cimentează pereții celulari ai celor două celule alăturate). Calciul este, de asemenea, implicat în alte procese, cum ar fi diviziunea celulară, sinteza calozei ca răspuns la leziuni (mecanice sau dăunătoare), metabolismul azotului și lubrifierea rădăcinii.

Concluzie: Pereții celulari nu s-ar menține fără stabilitatea calciului.

Fapt amuzant: După potasiu, calciul este de obicei cel mai abundent element din plante.

MAGNEZIU

Pe lângă faptul că este un constituent al clorofilei, magneziul (precum calciu) este, de asemenea, o componentă a lamelei medii. În plus, este necesar pentru păstrarea structurii și integrității ribozomilor (până la 90% sau mai mult din magneziu celular este legat în principal de ribozomi). Magneziul influențează, de asemenea, multe procese metabolice diferite prin complexarea cu molecule anionice și cu liganzi încărcați negativ.

Concluzie: Magneziul face mai mult decât să stea în clorofilă.

Fapt amuzant: ATP trebuie legat de un ion de magneziu pentru a fi biologic activ.

SULF

Sulful este un component al a doi aminoacizi: cisteina și metionina (ambii importanți pentru răspunsurile imune ale plantelor). Este, de asemenea, un constituent al mai multor enzime, inclusiv feredoxina (ajută la construirea clorofilei și la asimilarea azotului), biotina (ajută la sinteza acizilor grași, aminoacizii și la generarea glucozei) și tiamina (descompune zaharurile aminoacizilor ).). Este, de asemenea, o componentă a sulfolipidelor (membrane specifice ale plantelor).

Concluzie: Sulful este elementul constitutiv al multor enzime și molecule vitale din plante.

Fapt amuzant: Sulful se găsește în membranele tilacoide ale cloroplastelor sub formă de sulfoquinovozil diacilglicerol. Acest lucru explică simptomele clorotice ale plantelor cu deficit de sulf.

BOR

Citat ca fiind „cel mai puțin înțeles nutrient vegetal”, borul oferă legături structurale în pereții celulari. Deficiențele de bor sunt adesea asociate cu compromiterea funcției membranei celulare. Borul formează complexe cu compuși fenolici și asigură probabil protecția membranelor celulare prin prevenirea formării de chinone toxice dăunătoare și a speciilor reactive de oxigen care apar atunci când fenolii sunt oxidați.

Concluzie: Nu puteți construi pereți celulari fără bor.

Fapt amuzant: Reticularea calciu-bor la anumite regiuni este responsabilă de reținerea polizaharidelor pectinei în pereții celulari.

CLOR

Clorul este anionul (sarcină negativă) omolog al cationului (sarcină pozitivă) potasiu. Rolurile clorului și potasiului sunt efectiv aceleași, deoarece clorul este un osmotic la fel ca potasiul. Clorul este singurul anion anorganic care nu este legat structural de metaboliții plantelor. Ca atare, clorul servește ca un ion anionic de echilibrare a sarcinii. Alți anioni, cum ar fi nitrații, sulfatul și fosfatul, îndeplinesc pe scurt această funcție, dar sunt reduși rapid (se adaugă electroni) pentru încorporare în proteine ​​și metaboliți. În cele din urmă, asamblarea funcțională a unui complex specific de mangan și a proteinelor asociate acestuia necesită prezența clorului.

Concluzie: La urma urmei, există cloruri!

Fapt amuzant: Prezența clorului în sol poate modifica producția anumitor exudați radiculari și poate schimba comunitatea microbiană.

CUPRU

Cuprul joacă atât roluri importante în protejarea cloroplastelor, cât și în producerea de ATP. În cloroplaste, cuprul este prezent ca o enzimă cupru-zinc care protejează cloroplastul prin transferarea electronilor către radicalii superoxizi care dăunează celulei, transformându-i în H2O2 (peroxid de hidrogen). Este, de asemenea, o parte a diferitelor enzime care neutralizează peroxidul de hidrogen. În mitocondrie, face parte din enzima citocrom oxidază care ajută la finalizarea evenimentului final de transfer de electroni necesar pentru sintetizarea ATP. Este, de asemenea, o parte a mai multor enzime diferite care se găsesc în mai multe procese metabolice diferite care ajută la descompunerea ureei și la sinteza a opt aminoacizi diferiți. În cele din urmă, enzimele specifice care conțin cupru direcționează sinteza compușilor aromatici necesari pentru sinteza ligninei - un component esențial al peretelui celular.

Concluzie: Semnificația cuprului în plante nu poate fi înțeleasă. Ați aruncat o privire asupra nivelurilor de cupru din sol, soluție de sol și plantă în ultima vreme?

Fapt amuzant: Cuprul a fost probabil folosit pentru prima dată pe plante ca fungicid la sfârșitul secolului al XIX-lea pe struguri. Producătorii ar amesteca sulfat de cupru și hidroxid de calciu împreună pentru a crea ceea ce este acum cunoscut sub numele de „amestec Bordeaux”. Ciupercile (și bacteriile) nu pot regla absorbția cuprului în celulele lor. Acest lucru duce la eventuala toxicitate a cuprului și la moarte.

FIER

Fierul este necesar pentru funcțiile metabolice legate de respirație (precum peroxidaza, catalaza, feroxidina și enzimele citocromului), sinteza ADN-ului (ca enzimă ribonuclueotid reductază), fotosinteza și fixarea azotului. Cea mai cunoscută utilizare a fierului implică construirea moleculelor de clorofilă. La fel ca cuprul, fierul nu este o parte fizică a multor molecule din plante. În schimb, este în mare parte o parte a enzimelor. Clorofila, ca exemplu, are o formulă moleculară de C55H72O5N14Mg. Enzima ferochelatază (care conține fier) ​​transformă protoporirina în hem (care conține fier), care în cele din urmă se transformă în fitocromobiline care reglează sinteza clorofilei. Deci, deși fierul nu este de fapt un constituent al clorofilei, este necesar să se producă clorofilă.

Concluzie: Fierul face mai mult decât doar să ajute la construirea moleculelor de clorofilă.

Fapt amuzant: Concentrația intracelulară de fier necesită un control strict și este reglată atât la absorbție, cât și la depozitare. În celule, majoritatea fierului este stocat ca feritine (proteine ​​de stocare a fierului). O proteină feritină poate stoca până la 4500 de atomi de fier în cavitatea lor centrală. Din acest motiv, un exces de fier crește producția de proteine ​​feritină în plante.

MANGAN

Spre deosebire de fier și cupru, care sunt prezente în multe enzime diferite, există doar câteva enzime bine cunoscute pe bază de mangan. Izoenzima Mn-SOD, cea mai cunoscută, funcționează predominant în mitocondrii pentru a stinge radicalii de oxigen care dăunează țesuturilor. Există, de asemenea, un complex mangan-proteină găsit în membranele tilacoide care ajută la divizarea moleculelor de apă. În afară de acestea, manganul este utilizat mai ales ca activator al enzimelor precum dehidrogenazele, transferazele, hidroxilazele și decarboxilazele. Multe dintre aceste enzime sunt implicate în metabolismul carbonului și azotului și joacă, de asemenea, un rol în producția de metaboliți secundari, cum ar fi fenolici, glicozide cianogene și compuși de apărare a plantelor de lignină - care sunt toți importanți pentru sistemele de apărare a plantelor.

Concluzie: Manganul este important pentru apărarea plantelor, precum și pentru menținerea structurii membranelor tilacoide.

Fapt amuzant: Manganul poate exista în trei stări oxidative: Mn +2 (stare redusă, disponibilă din plante), Mn +3 și Mn +4. În locurile necrotice de infecție cu ciuperci și bacterii, Mn +4 (plantă indisponibilă) se acumulează de obicei.

MOLIBDEN

Necesară în cea de-a 2-a concentrație mai mică decât oricare alt nutrient esențial (mai puțin de 1 ppm de obicei), molibdenul joacă un rol important în metabolismul nitraților la plante. În special, nitratul reductază este o enzimă pe bază de molibden care permite plantei să transforme azotatul (NO3-) în nitrit (NO2-). De acolo, planta adaugă hidrogen și creează acid azotat (HNO2) și îl încarcă în cloroplast, prin care este transformat în cele din urmă în glutamină. Toate acestea nu se întâmplă fără ca molibdenul să-și facă treaba în liniște.

Concluzie: Nitratul nu ar putea fi utilizat în plante fără molibden.

Fapt amuzant: Fixarea biologică a N2 (de către bacterii) necesită activitate enzimatică a azotazazei - care implică o proteină de molibden-fier. (Acest lucru nu este direct legat de rolul molibdenului în plante, dar am considerat că este încă un fapt interesant. Și pentru că nu există prea multe fapte despre molibden în plante, cerșetorii nu pot fi alegători!)

NICHEL

Recunoscut ca al 17-lea element esențial (care include oxigen, carbon și hidrogen) pentru creșterea plantelor, nichelul este relativ nou și este necesar în concentrația cea mai mică decât orice alt nutrient esențial (mai puțin de 0,5 ppm). Singura funcție a nichelului în plante este ca un element constitutiv al enzimei ureazei. Enzima uree catalizează hidroliza ureei, formând amoniac și dioxid de carbon. În timp ce majoritatea plantelor absorb azotul doar prin rădăcini, fie ca azotat, fie ca amoniu, există mai multe genuri de plante care pot prelua azot sub formă de uree.

Concluzie: Nichelul ajută la catabolizarea ureei din plante.

Fapt amuzant: La plantele care pot absorbi azot sub formă de uree, cum ar fi mesteacănul și pecanul, o deficiență de nichel poate provoca acumularea de uree în cadrul plantei. Această toxicitate a ureei duce la tocirea vârfurilor apicale ale frunzelor, determinând frunzele să formeze forma urechilor șoarecelui. Acesta este motivul pentru care o deficiență de nichel este denumită „ureche de șoarece” la plante.

ZINC

La fel ca fierul și cuprul, zincul este o componentă a multor enzime diferite din plante - peste 300, mai mult decât orice alt metal. Aceste enzime sunt responsabile pentru o mulțime de procese în plante, cum ar fi (dar nu limitat la) producția de ARN, producția de hormoni (cum ar fi acidul indol acetic prin sinteza aminoacidului L-triptofan), fixarea carbonului (numai în plantele C4), apărarea plantelor și producția de clorofilă. Zincul este, de asemenea, important în conductanța stomatală, iar o deficiență a zincului afectează deschiderea porilor stomatali.

Concluzie: Zincul este implicat într-o cantitate mare de procese din plante.

Fapt amuzant: Zincul este necesar pentru multiplicarea fiecărei celule din plante.

Dar asteapta! Mai este! In timp ce SILICIU din punct de vedere tehnic nu este listat ca un nutrient „esențial” în plante, este încă important. Preluat prin rădăcini ca acid monosilicic neîncărcat (H4SiO4), siliciul este în cele din urmă depus sub formă de silice amorfă (SiO2 · nH2O) în matricea peretelui celular, lumenul celular și spațiile extracelulare ale țesuturilor de lăstari, frunze, culm și rădăcini. Beneficiile tipice ale unui conținut crescut de silice în plante sunt arhitectura îmbunătățită de interceptare a luminii de baldachin conferită de lăstari mai rigizi (și frunzele erecte favorabil), precum și o toleranță mai mare la forțele de forfecare și compresie. În plus, silica oferă o barieră fizică împotriva pătrunderii agenților patogeni fungici și a insectelor.

Concluzie: În timp ce plantele pot crește și supraviețui din punct de vedere tehnic în absența siliciului, ele pot oferi în continuare multe beneficii plantelor.

Fapt amuzant: Concentrația de siliciu poate rivaliza (și chiar depăși) concentrațiile de Ca, Mg și P la unele plante.

Uau ... iată-l, fantastice paisprezece (tehnic cincisprezece) substanțe nutritive esențiale și rolul lor în creșterea plantelor. Nu uitați să consultați această postare atunci când aplicați nutriție pentru a vă reaminti ce face fiecare componentă pentru a face plantele să crească și să înflorească!

postări asemănatoare

Lecții învățate din 2020

2020 a aruncat industriei gazonului mai multe provocări pe care niciunul dintre noi nu le-a văzut venind. Dar există câteva lecții pe care le putem învăța dintr-un astfel de tumultuos y.

Pregătirea pentru iarnă cu Foliar-Pak

Brandul Foliar-Pak este o piatră de temelie în programele noastre nutriționale datorită compatibilității, iar performanța vizuală a plantelor aduce beneficii formulării.

Despre autor George Murray

George C. Murray este președintele EnP, unde este, de asemenea, principalul formulator și inventator. Împreună cu o licență în management, summa cum laude, de la Purdue's Krannert School of Management și o experiență la Universitatea din Louisville Brandeis School of Law, George are, de asemenea, un background puternic în fiziologia plantelor, metabolomica plantelor, ecologia solului, biologia și formularea chimie. Acest lucru îi permite să înțeleagă implicațiile practice - atât din aspecte de afaceri, cât și din punct de vedere tehnic - a ceea ce înseamnă a aduce o nouă tehnologie pe piață. Cu mai multe brevete depuse, George continuă să conducă tehnologiile EnP la un nou nivel, oferind clienților EnP un nivel de performanță și valoare al produsului fără egal.