PARTNERZY PORTALU
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl

Podwójna rola mikroelementów

Podwójna rola mikroelementów Mikroelementy spełniają w roślinie rolę biokatalizatorów, uczestniczą w przemianach enzymatycznych, są odpowiedzialne za przebieg podstawowych procesów życiowych: fotosyntezę, biosyntezę chlorofilu, oddychanie, transpirację i gospodarkę wodną

Autor: Wojciech Konieczny

Dodano: 18-03-2017 06:33

Tagi:

Znaczenie mikroelementów w rolnictwie wzrasta wraz z jego intensyfikacją. Wzrost plonów powoduje pobieranie z gleby coraz większej ilości składników pokarmowych, w tym również mikroelementów.



W gospodarstwach bezinwentarzowych nawożenie oparte jest wyłącznie na nawozach mineralnych. Ich wadą jest to, że przy wysokiej zawartości jednego lub kilku makroelementów nie dostarczają do gleby mikroskładników. Mimo że pobierane są one w minimalnych ilościach, odgrywają bardzo ważną rolę w budowaniu plonu, jak również wpływają na zdrowie roślin. Ich niedobór może być przyczyną drastycznych strat, sięgających nawet kilkudziesięciu procent.

FUNKCJE POKARMOWE

Mikroelementy spełniają w roślinie rolę biokatalizatorów, uczestniczą w przemianach enzymatycznych, są odpowiedzialne za przebieg podstawowych procesów życiowych: fotosyntezę, biosyntezę chlorofilu, oddychanie, transpirację i gospodarkę wodną. Regulują przemianę węglowodanów i białek. Wpływają także na pobieranie i efektywność wykorzystania przez rośliny makroskładników.

W produkcji zbóż - szczególnie pszenicy, spełniają specjalną rolę, podnosząc jakość podstawowych parametrów ziarna, jakimi są gęstość w stanie zsypnym i masa 1000 nasion. Im wyższa gęstość, tym lepsza przydatność do przemiału i większa wydajność mąki.

Zapotrzebowanie na mikroelementy wzrasta wraz z intensyfikacją uprawy. Im wyższy plon, tym rośliny wykazują większe na nie zapotrzebowanie. Dostarczenie ich za pośrednictwem gleby i korzeni roślin jest w tych warunkach często niewystarczające.

W okresach szybkiego wzrostu i intensywnych podziałów komórkowych (tzw. krytycznych) rośliny nie są w stanie pobrać dostatecznej ich ilości. Dostarczenie ich w tym okresie drogą pozakorzeniową pozwala ominąć tę barierę i wpływa bardzo efektywnie na przyspieszenie podziałów komórkowych. Przy nawożeniu nalistnym konieczne jest jednak przestrzeganie zasady niewykonywania tego zabiegu przy dużym nasłonecznieniu, wysokiej temperaturze i niskiej wilgotności powietrza. Pobranie mikroelementów z powierzchni liścia jest kilkunastokrotnie większe od pobrania przez korzenie z gleby.

Do mikroskładników potrzebnych zbożom ozimym zalicza się: miedź, mangan, bor, molibden, cynk. Najlepiej podawać je (poza borem) nie jako sole, ale w formie schelatowanej. Mikroelementy w tej postaci szybko docierają do tak zwanych centrów biochemicznych reakcji i są wbudowywane w tkanki roślinne, przyspieszając podziały komórkowe i wzrost roślin.

ROLA MIEDZI

Miedź (Cu) stymuluje syntezę tkanek mechanicznych (ligniny). Ponadto pierwiastek ten bierze udział w biosyntezie chlorofilu. Zwiększa odporność zbóż na choroby, a także niską temperaturę. Kontroluje szybkość transformacji pobranego przez rośliny azotu w białko, uczestniczy wraz z potasem i siarką w syntezie szeregu związków toksycznych dla patogenów (związki fenolowe).

Miedź jest mało ruchliwa i dlatego jej brakiem dotknięte są przede wszystkim najmłodsze liście, na których występują zmiany w zabarwieniu (chloroza). Końcówki liści stają się białe lub szare, więdną i skręcają się.

ROLA MANGANU

Rola manganu jest bardziej złożona, gdyż sam pierwiastek (Mn) jest toksyczny dla wielu patogenów atakujących zboża. Mangan bardzo szybko i efektywnie jest pobierany przez rośliny i włączany w metabolizm komórek. Prawidłowe zaopatrzenie roślin w mangan wpływa na podwyższenie intensywności fotosyntezy, oddychania, asymilacji CO2 i syntezy węglowodanów, w tym także złożonych jak lignina. Ponadto wpływa na redukcję azotanów do azotynów, a także wzmaga pobieranie fosforu i żelaza z gleby. Wchodzi w skład wielu enzymów.

Pierwiastek ten jest stymulatorem wzrostu. Bierze udział w procesach syntezy białek i witaminy C. Jego niedobór powoduje rozpad chlorofilu, spadek ogólnej kondycji roślin i sprzyja występowaniu wielu chorób.

Ponieważ mangan zaangażowany jest w wytwarzanie przez roślinę ligniny odpowiedzialnej za sztywność i odporność mechaniczną nie tylko części nadziemnej, lecz także korzeni, częstym objawem jego niedoboru jest silne wyleganie zbóż. Słaby rozwój tkanki mechanicznej w obrębie korzeni spowodowany niedoborem manganu wywołuje nasilone występowanie bardzo groźnej choroby grzybowej, jaką jest zgorzel podstawy źdźbła.

Niedobory manganu, podobnie jak miedzi, początkowo obserwuje się na młodych liściach. Symptomem jest chloroza międzyżyłkowa (tzw. szara plamistość) i plamy nekrotyczne, które zlewają się ze sobą. Zawartość manganu przyswajalnego przez rośliny jest uzależniona od odczynu gleby. W glebach kwaśnych ilość manganu dostępnego dla roślin jest większa. Natomiast na glebach utrzymywanych w wysokiej kulturze i o uregulowanym odczynie należy spodziewać się jego niedoboru, gdyż wysokie pH gleby - powyżej 6,5, powoduje blokadę pobierania tego składnika.

W glebach występuje zarówno w formie połączeń mineralnych, jak i organicznych. Zawartość przyswajalnych form manganu i jego dostępność dla roślin uzależniona jest od odczynu gleby i jej uwilgotnienia. Utrudnione pobieranie i niedobór tego mikroelementu występują u roślin uprawianych na glebach o odczynie obojętnym i zasadowym, jak rędziny, oraz na glebach organicznych pochodzenia torfowego. Niezależnie od typu gleb pola świeżo wapnowane, a więc te, których odczyn został gwałtownie podniesiony, odznaczają się bardzo ograniczoną przyswajalnością manganu dla roślin.

ROLA BORU

Bor (B) przyspiesza podziały komórkowe i pozytywnie wpływa na tworzenie zawiązków organów generatywnych. Ma on także zdolność tworzenia mobilnych kompleksów borowo-cukrowych, za pomocą których węglowodany transportowane są z liści do pozostałych organów rośliny. Dzięki zagęszczeniu cukrów w soku komórkowym obniża się tak zwany krytyczny punkt zamarzania.

Bor jest pierwiastkiem, który współdecyduje także o prawidłowym rozwoju stożka wzrostu, podziale komórek, reguluje procesy kwitnienia, zawiązywania nasion i owoców, reguluje gospodarkę wodną oraz zwiększa efektywność nawożenia azotem, fosforem, potasem i magnezem. Podstawowym objawem niedoboru boru u wszystkich roślin, już w najmłodszych stadiach, jest obumieranie stożków wzrostu.

ROLA CYNKU

Cynk (Zn) jest składnikiem wielu enzymów, a tym samym bierze udział w metabolizmie węglowodanów, białek i związków fosforowych. Ponadto wpływa na przepuszczalność błon komórkowych, bierze udział w syntezie auksyn i zwiększa odporność roślin na choroby.

ROLA MOLIBDENU

Dostępność molibdenu (Mo) w porównaniu z innymi mikroelementami rośnie wraz ze wzrostem odczynu środowiska glebowego, dlatego jego niedobór ujawnia się u roślin uprawianych na glebach zakwaszonych. Rośliny dobrze zaopatrzone w molibden produkują więcej żywotnego pyłku, a jego niedobór przyczynia się do nieprawidłowej reprodukcji roślin oraz zakłócenia gospodarki azotowo-fosforowej roślin, co prowadzi do zaburzeń metabolizmu azotowego i spadku zawartości białka w ziarnie.

Molibden jest składnikiem 4 kluczowych enzymów roślinnych. W połączeniu z żelazem (Fe) jest częścią reduktazy azotanowej, która ma decydujące znaczenie jeśli chodzi o wykorzystanie azotu. Azotany wchłaniane przez roślinę są redukowane do azotynów właśnie przez powyższy enzym, by później przekształcić się w aminokwasy.

FUNKCJE IMMUNOLOGICZNE

Obfitość, jak i niedobór składników mineralnych mają wpływ na podatność roślin na choroby poprzez zmiany metaboliczne, jakie w nich zachodzą na skutek nawożenia. Reakcją roślin na atak patogenu są kolejne zmiany fizjologiczne. Dotyczą one szczególnie pobierania składników pokarmowych, fotosyntezy, procesu przenoszenia i wykorzystania produktów asymilacji. Czynniki chorobotwórcze mogą unieruchomić składniki odżywcze w glebie (nie dopuścić do ich pobrania) lub zatrzymać w zakażonych tkankach. Mogą one również wpływać na wykorzystanie składników odżywczych na swoje potrzeby lub gromadzić w tkankach roślin toksyczne produkty przemiany swojej materii.

Cecha odporności jest co prawda kontrolowana genetycznie, ale słabsza lub silniejsza reakcja rośliny (tzw. ekspresja genu) na infekcję zmienia się pod wpływem czynników środowiskowych. Odżywianie mineralne jest takim czynnikiem. Wiedząc o tym, można sterować naturalną odpornością poprzez nawożenie.

Odżywianie mineralne wpływa na dwa podstawowe mechanizmy odporności roślin:

  • tworzenie barier mechanicznych, przede wszystkim poprzez rozwój grubszych ścian komórkowych,
  • syntezę naturalnych związków obronnych, takich jak fitoaleksyny, przeciwutleniacze i flawonoidy, które zapewniają ochronę przed patogenami.

Rośliny optymalnie zaopatrzone w stosunku do swoich potrzeb pokarmowych mają najwyższą odporność (tolerancję) i odwrotnie - zwiększona ich podatność na choroby z reguły jest związana z odejściem od tego optimum.

Przykładem takiego oddziaływania mikroelementu na układ odpornościowy jest bor, który odgrywa kluczową rolę w syntezie wielu związków obronnych wytwarzanych przez roślinę w miejscu zakażenia. Przy zbyt wysokim poziomie azotu w roślinach jego rola jest silnie ograniczona, a w efekcie poziom związków grzybobójczych wytwarzanych przez zaatakowaną roślinę niski.

Udział boru w opóźnianiu rozprzestrzeniania się grzyba w roślinie przypisuje się obecności tego pierwiastka w strukturze ścian komórkowych. Utrudnia on wzrost strzępek grzyba, ale nie działa grzybobójczo.

Wpływ krzemu (Si) wynika z jego dużego nagromadzenia w komórkach skórki, gdzie znaleźć go można wśród włókien celulozy. Dzięki temu ściany są mechanicznie wzmocnione, a jednocześnie krzem stanowi dodatkowy element uszczelnienia powłoki roślinnej. Pierwiastek ten w ścianach komórek skórki tworzy również kompleksy ze związkami organicznymi, co zwiększa ich odporność na zniszczenie przez enzymy uwalniane przez grzyby.

Oprócz wspierania bariery obronnej w obrębie skórki, pierwiastek ten aktywizuje również geny biorące udział w produkcji wtórnych związków przemiany materii, takich jak polifenole, które są związane z chemiczną samoobroną przeciwgrzybiczną roślin. Ze względu na dodatkową produkcję toksyn działających hamująco na rozwój grzybów, rośliny są lepiej przygotowane do obrony przed infekcjami.

Na biobójczą funkcję cynku mamy jak na razie jedynie dowody pośrednie. Naukowcom nie udało się dotąd ustalić sposobu działania tego pierwiastka w roślinach. Natomiast wieki temu odkryto, że sole cynku doskonale nadają się do impregnacji drewna. Współcześnie służą do produkcji farb antyporostowych, którymi malowane są kadłuby statków. W sprzedaży są też farby do mieszkań zawierające azotan cynku. W momencie wzrostu zawilgocenia w pomieszczeniu uaktywnia się on, uniemożliwiając powstawanie pleśni na pomalowanych powierzchniach. Z kolei popularna maść ichtiolowa oparta jest na tlenku cynku i służy do leczenia stanów zapalnych skóry u ludzi. Zatem wiemy, jak wykorzystać biobójcze działanie tego pierwiastka, ale nad poznaniem mechanizmu jego funkcji obronnej w roślinach potrzeba dalszych badań.

Podobał się artykuł? Podziel się!
×

WSZYSTKIE KOMENTARZE (0)

BRAK KOMENTARZY

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 54.156.76.187
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin serwisu

Drodzy Użytkownicy!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych przetwarzamy Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.

Zgłoś swoje propozycje zmian!


Dziękujemy za współpracę!