WODA W GLEBIE
HIGROSKOPIJNA
* niedostępna dla roślin
* powleka koloidalne cząsteczki gleby i jest przez nie utrzymywana z olbrzymią siłą, większą niż siła ssąca komórek korzenia
BŁONKOWATA
* niedostępna dla roślin
* kolejna po higroskopijnej warstwa wody powlekająca cząstki glebowe
* przyciągana z siłą przekraczająca wartość siły ssącej korzenia
KAPILARNA
* wypełnia włosowate kanaliki występujące w glebie i jest w nich utrzymywana dzięki napięciu powierzchniowemu
* dostępna dla roślin
GRAWITACYJNA
* wypełnia przestwory glebowe i pod wpływem siły ciążenia spływa na niższe poziomy, aż do wody gruntowej - miejsce po niej wypełnia powietrze
* taka napełniona wodą i powietrzem gleba staje się korzystnym środowiskiem dla korzeni roślin lądowych
SOLE MINERALNE W GLEBIE
ROZTWÓR GLEBOWY
* złożony z wody i rozpuszczonych w niej soli mineralnych
* jony z roztworu glebowego są łatwo dostępne dla roślin, lecz stanowią jedynie niewielką część zapasu substancji mineralnych w glebie
KOMPLEKS SORPCYJNY
* główne źródło substancji mineralnych dla roślin
* tworzą go jony związane przez powierzchnie koloidalne cząstek gleby
* cząstki glebowe, zwykle o ładunku ujemnym (rzadziej dodatnim), przyciągają i utrzymują na swej powierzchni kationy, np. Ca2+, Mg2+, K+
* kationy te mogą być wymieniane (stąd nazwa jony wymienne) podczas wymiany jonowej
* wymiana może się odbywać między kompleksem sorpcyjnym a roztworem glebowym, dzięki czemu wzbogaca się on w jony łatwo dostępne dla korzenia (np. dwa kationy K+ z kompleksu sorpcyjnego mogą zostać wymienione na jeden kation Ca2+ z roztworu glebowego)
* wymiana może również zachodzić bezpośrednio między kompleksem sorpcyjnym a korzeniem (np. kation K+, zaadsorbowany na powierzchni cząstki glebowej, może być wymieniony na H+ z powierzchni korzenia)
ZWIĄZKI NIEROZPUSZCZALNE W WODZIE
* minerały, których jony nie ulegają wymianie (jony niewymienne)
* w procesie wietrzenia oraz rozpuszczania, który przyspieszają wydzielane przez korzeń substancje o charakterze kwaśnym (np. kwas węglowy, szczawiowy, jabłkowy), związki te stają się dostępne dla roślin
PRZYSTOSOWANIE ROŚLINY DO POBIERANIA WODY I SOLI MINERALNYCH ORAZ ICH TRANSPORTU
KORZEŃ
* integralna część rośliny lądowej
* zaopatruje roślinę w wodę i sole mineralne
* przytwierdza roślinę do podłoża
* może pełnić funkcje dodatkowe wynikające z metamorfozy (przekształceń), takie jak:
- funkcje spichrzowe (korzeń marchwi)
- funkcje podporowe (korzeń kukurydzy)
* korzeń wykazuje w przekroju budowę strefową
(I) STREFA WIERZCHOŁKOWA
(okryta czapeczką)
* nie pobiera wody wcale albo niewielką ilość
(II) STREFA WYDŁUŻANIA (ELONGACJI)
* nie pobiera wody wcale albo niewielką ilość
(III) STREFA WŁOŚNIKOWA
* odgrywa zasadniczą rolę w pobieraniu wody i substancji mineralnych
* nie występują tu skołowaciałe tkanki ochronne ograniczające pobieranie wody
* występują dobrze wykształcone elementy tkanki przewodzącej
(IV) STREFA WYROŚNIĘTA (korzeni bocznych)
* nie pobiera wody wcale albo niewielką ilość
WŁOŚNIKI
* cylindryczne struktury powstałe jako boczne wyrostki komórek skórki korzenia (ryzodermy), które nawet 20-krotnie zwiększają powierzchnię chłonną tego organu
* wrastają pomiędzy cząstki gleby i bez trudu pobierają wodę oraz rozpuszczone w niej substancje, ponieważ ich ściana komórkowa jest cienka i łatwo przepuszczalna
* delikatne, żyją tylko kilka dni, nieustannie zastępowane przez nowe komórki epiblemy
DREWNO
* element odpowiedzialny za transport wody z solami mineralnymi
* złożone z martwych komórek przewodzących o sztywnych, zdrewniałych ścianach
* przemieszczająca się w elementach drewna woda tworzy nieprzerwany słup mogący osiągać wysokość nawet do 100m
* zdrewniałe korzenie i łodygi drzew oraz krzewów - elementy drewna zwykle zajmują centralną strefę walca osiowego i otoczone są pierścieniem łyka
* niezdrewniałe łodygi roślin zielnych i liście - drewno tworzy wraz z elementami łyka wiązki przewodzące (sposób wykształcenia i ułożenia wiązek jest różny ale wszystkie łączą organy rośliny w jedną funkcjonalną całość)
CZŁONY NACZYŃ
* przypominają kształtem grubościenne walce
* poprzeczne ściany są tu silnie perforowane lub wręcz zanikają
* ułożone są kolejno, jeden za drugim i tworzą naczynia
NACZYNIA
* przypominają długie rury wodociągowe o bardzo małych kapilarnych przekrojach
* dzięki siłom adhezji i kohezji woda w naczyniach może przemieszczać się z prędkością nawet około 40m/g
CEWKI
* starsze ewolucyjnie
* transportują wolniej (ok. 1-1,4 m/g)
* struktury o kształcie wrzecionowatym
* ruch wody odbywa się w jamkach występujących w ścianach bocznych
POBIERANIE WODY I SOLI MINERLNYCH Z GLEBY
DYFUZJA
* swobodne przemieszczanie się cząsteczek i samorzutne wyrównywanie stężeń (ciśnień) cieczy i gazów
* podstawa pobierania (początkowy etap) oraz transportu wody i soli mineralnych
* podstawa transpiracji
OSMOZA
* rodzaj dyfuzji
* przenikanie cząsteczek wody przez błony półprzepuszczalne
* następuje zawsze z roztworu o mniejszym stężeniu (dużej zawartości wody - roztwór hypotoniczny) do roztworu o większym stężeniu (mniej zawartości wody - roztwór hipertoniczny)
* umożliwia pobieranie wody z gleby, przekazywanie jej z komórki do komórki i rozprowadzenie jej po roślinie
PĘCZNIENIE
* uwadnianie (hydratacja) substancji o charakterze koloidów, które przyciągają cząsteczki wody, wiążąc je wiązaniami wodorowymi i tworzą wokół siebie otoczki wodne
* procesowi temu ulegają m.in. celuloza i pektyny ściany komórkowej, białka wchodzące w skład protoplastu, ziarna skrobi i inne wielocukry zapasowe
* odgrywa ważną rolę w transporcie wody i jonów przez ściany komórkowe oraz w transpiracji szparkowej
TRANSPORT AKTYWNY
* odbywa się przez błony komórkowe zawsze wbrew gradientowi stężeń kosztem nakładów energii metabolicznej, czerpanej głównie z rozkładu ATP
* odgrywa istotną rolę w pobieraniu składników mineralnych przez błony komórek włośnikowych korzenia
WODA
* włośniki (tak jak inne komórki) pobierają wodę dzięki potencjałowi wodnemu
* jest to miara zdolności komórek rośliny do pochłaniania wody albo jej oddawania
* jest on równy różnicy między ciśnieniem hydrostatycznym (turgorowym - P0) a ciśnieniem osmotycznym (cT)
* wyrażamy to równaniem:
W = P0 - cT (podstawową jednostką jest megapaskal - MPa)
* woda zawsze przemieszcza się zgodnie z gradientem potencjału (od miejsca o potencjale wyższym do miejsca o potencjale wodnym niższym)
* potencjał czystej wody - 0 Pa
* potencjał roztworu (np. protoplastu komórki) - zawsze mniejszy (w roztworze energia swobodna cząsteczek wody jest proporcjonalnie niższa)
* zgodnie z tą zasadą rozpuszczone w wodzie substancje zmniejszają potencjał wodny (im większe jest stężenie roztworu, tym mniejszy jest jego potencjał wodny
* odwodnione komórki będą intensywnie pobierać wodę (jeżeli będzie dostępna)
* komórka w stanie pełnego uwodnienia zajmuje największą objętość, jej potencjał jest wysoki i nie będzie ona pobierała wody (rośliny wodne, całkowicie zanurzone w wodzie)
* roślinę lądową i jej bezpośrednie otoczenie traktujemy jako jeden układ o odpowiednio rozłożonym gradiencie potencjału wodnego (najwyższy jest potencjał roztworu glebowego, mniejszy komórek korzenia, jeszcze mniejszy komórek liści i wyraźnie mniejszy w otaczającej roślinę atmosferze)
* taki rozkład gradientu potencjału wodnego umożliwia stały przepływ wody z gleby przez roślinę do atmosfery
SOLE MINERALNE
* proces bardziej skomplikowany niż w przypadku wody:
- dyfuzja jonów przez ścianę komórkową włośników i ich adsorpcja na powierzchni błony komórkowej
- dalej większość jonów przemieszcza się już niezależnie od wody (w błonach komórek włośnikowych funkcjonują liczne przenośniki białkowe, które nie tylko aktywnie transportują jony pierwiastków, ale jednocześnie je selekcjonują)
* transport jonów może również odbywać się na zasadzie dyfuzji wspomaganej (ułatwionej) przez określone białkowe kanały jonowe (najlepiej poznane to potasowe, wapniowe i chlorkowe)
PRZEWODZENIE WODY I SOLI MINERALNYCH W ROŚLINIE
TRANSPORT W POPRZEK KORZENIA DO WALCA OSIOWEGO GDZIE ZNAJDUJE SIĘ TKANKA PRZEWODZĄCA
TRANSPORT DALEKI PRZEZ ELEMENTY KSYLEMU (DREWNA) KORZENIEM I ŁODYGĄ DO LIŚCI
TRANSPORT PRZEZ TKANKI LIŚCIA ZAKOŃCZONY TRANSPIRACJĄ
TRANSPORT W POPRZEK KORZENIA DO WALCA OSIOWEGO
* aby dotrzeć do elementów przewodzących drewna woda i sole mineralne muszą przemieścić się w poprzek korzenia i pokonać komórki miękiszowe kory pierwotnej, endodermę (śródskórnię) i okolnicę (perycykl)
DROGA APOPLASTYCZNA
* transport w większym stopniu
* apoplast - przestrzeń w roślinie tworzona przez martwe elementy: ściany komórkowe, przestwory międzykomórkowe oraz naczynia i cewki
* droga ta w poprzek korzenia to przemieszczanie w obrębie ścian komórkowych i przestworów międzykomórkowych
* w kanale apoplastycznym następuje masowy przepływ wody wraz z jonami soli mineralnych do elementów drewna
DROGA SYMPLASTYCZNA
* transport w większym stopniu
* symplast - przestrzeń utworzona przez protoplasty wszystkich żywych komórek
* droga ta to wędrówka przez protoplasty poszczególnych komórek, połączonych ze sobą wypustkami cytoplazmatycznymi (plazmodesmami)
ŚRÓDSKÓRNIA (ENDODERMA)
* złożona z martwych komórek stanowiących trudno przenikliwą barierę dla wody i soli mineralnych
* komórki mają zgrubiałe ściany, uniemożliwiające przepływ wody wraz z jonami
* przepływ jest możliwy jedynie przez cienkościenne żywe komórki przepustowe
* budowa śródskórni zapewnia możliwość utrzymania różnicy potencjału wodnego między korą pierwotną a walcem osiowym
PERYCYKL
ŚWIATŁA NACZYŃ LUB CEWEK
* światło elementów przewodzących drewna stanowi drogę dalszego masowego przepływu wody wraz z jonami do części rośliny położonych wyżej
TRANSPORT DALEKI W ELEMENTACH DREWNA (KSYLEMU)
* na sprawność systemu transportującego wodę wpływają (poza stopniem rozbudowy tkanki przewodzącej i jej właściwościami) dwa mechanizmy: jeden, którego skutkiem jest podciąganie wody w ksylemie i drugi, pompujący ją w górę pod zwiększonym ciśnieniem
MECHANIZM PASYWNY
* zasysanie wody z solami przez podciśnienie (podciąganie słupa wody do góry wywołane jest transpiracją)
* na skutek transpiracji wzrasta stężenie soku komórkowego, obniża się natomiast ciśnienie turgorowe komórek miękiszu asymilacyjnego liści
* w efekcie rośnie ich potencjał wodny (zgodnie z wzorem)
* powoduje to osmotyczne przenikanie wody z komórek sąsiednich
* część komórek przejmuje wodę z elementów drewna znajdujących się w drobnych wiązkach przewodzących (nerwach) liścia
* ubytek wody w ksylemie wywołuje w jego elementach ciśnienie hydrostatyczne, sięgające przez łodygę do włośników korzeni (dzięki temu słup wody zostaje zassany do góry)
* mechanizm ten nie wymaga nakładów energii metabolicznej (jest napędzany energią cieplną Słońca i energią wiatru)
* w ten sposób następuje ciągłe parowanie wody, głównie z powierzchni liści, i powstaje siła ssąca
MECHANIZM AKTYWNY
* podstawą mechanizmu pompowanie wody pod zwiększonym ciśnieniem, za które odpowiada korzeń
* tłoczenie wody w drewnie w górę rośliny
* wykorzystywany w wypadku słabej transpiracji (u roślin szpilkowych wcale nie występuje)
* w wyniku funkcjonowania tego mechanizmu w ksylemie korzenia powstaje parcie korzeniowe (dodatnie ciśnienie korzeniowe)
* do jego powstania niezbędna jest energia pochodząca z oddychania tlenowego
* energia z ATP jest zużywana na aktywny transport jonów i innych substancji osmotycznie czynnych z komórek walca osiowego korzenia do światła naczyń
* powoduje to zwiększenie stężenia roztworu w ksylemie w stosunku do komórek walca osiowego i w konsekwencji osmotyczny przepływ wody między tymi układami
* przejawem parcia korzeniowego jest gutacja i płacz roślin
GUTACJA
* wydzielanie przez liście wody w stanie ciekłym (szczególnie w atmosferze dobrze wysycanej parą wodną)
* odbywa się przez szparki wodne (hydatody), podobne do aparatów szparkowych, ale nie wykazujące zdolności do otwierania i zamykania się
* umiejscowione są zwykle na brzegach liści w pobliżu zakończeń wiązek przewodzących
* ciecz wydzielana przez hydatody nie jest czystą wodą, lecz zawiera śladowe ilości cukrów, soli mineralnych i innych związków
* prawdopodobnie dzięki gutacji rośliny pozbywają się nadmiaru wody i soli mineralnych (głównie wapnia)
PŁACZ ROŚLIN
* wyciekanie wodnistego płynu z uszkodzonej tkanki naczyniowej
* zjawisko można zaobserwować np. na powierzchni przeciętych łodyg, z których wydziela się tzw. sok płaczu
TRANSPORT W LIŚCIU I TRANSPIRACJA
TRANSPIRACJA
* wyparowywanie wody z powierzchni ciała rośliny
* czynnie regulowany proces fizjologiczny
* intensywność transpiracji - wyraża się w gramach wyparowanej wody na jednostkę powierzchni liścia (zwykle 1dm3) i na jednostkę czasu (1g)
* współczynnik transpiracji - określa związek między zużyciem wody a produktywnością fotosyntetyczną roślin (współczynnik mówi o tym, ile litrów wody roślina zużyła w czasie sezonu wegetacyjnego, aby wyprodukować 1kg suchej masy)
* intensywność i współczynnik transpiracji zależą m.in. od gatunku rośliny i jej wieku, a także od światła, temperatury i wilgotności powietrza, pH gleby i nawożenia
* woda w roślinie transpiruje głównie z powierzchni liści
* w liściu wyróżniamy dwie powierzchnie parowania wody: zewnętrzną (górna i dolna skórka pokryte warstwą kutykuli) i wewnętrzną (komórki miękiszu asymilacyjnego)
TRANSPIRACJA KUTYKULARNA
* parowanie wody bezpośrednio z zewnętrznej powierzchni liścia (ze skórki pokrytej kutykulą)
* w skład kutykuli wchodzą wosk i kutyna, które adkrustują zgrubiałe celulozowe ściany komórek skórki liścia
* kutykula jest nieprzenikliwa dla wody i gazów, ale ma zdolność do pęcznienia
* napęczniała kutykula oddaje parę wodną do atmosfery i pobiera nową wodę z komórek skórki
* im grubsza kutykula tym słabsza transpiracja kutykularna (dotyczy to głównie sukulentów oraz innych roślin siedlisk suchych i gorących, u których ta transpiracja zasadniczo nie występuje)
* u hydrofitów i higrofitów natężenie transpiracji kutykularnej nie ustępuje transpiracji szparkowej (a nawet ją przewyższa)
TRANSPIRACJA SZPARKOWA
* odbywa się dzięki aparatom szparkowym
* liść przeciętnej rośliny może mieć nawet kilka milionów aparatów szparkowych (na 1mm2 od 100-400)
* ma to bardzo duże znaczenie dla dyfuzji CO2 i pary wodnej
* zaczyna się od parowania wody z powierzchni komórek miękiszu asymilacyjnego gąbczastego i palisadowego, po czym następuje dyfuzja powstałej pary wodnej w przestworach międzykomórkowych i dalej przez szparki na zewnątrz
* szparki mogą się otwierać i zamykać, regulując w ten sposób intensywność transpiracji
* podstawą zjawiska jest osmotyczny napływ (lub odpływ) wody do komórek szparkowych, powodujący zwiększenie (lub zmniejszenie) ich uwodnienia - turgoru
* prowadzi to do zmian kształtu komórek szparkowych na skutek pęcznienia protoplastu i napierania na nierównomiernie zgrubiałe ściany komórkowe (w zamykającej szparce mamy odwrotną sytuację)
* u większości roślin światło, dostępność wody i niskie stężenie CO2 stymulują otwarcie szparek
* ciemność, niedostatek wody i zwiększone stężenie CO2 prowadzą do zamknięcia szparek
* istotny jest tu aktywny transport jonów K+ (kosztem ATP)
* wpływ na dobowy rytm otwierania i zamykania szparek ma także substancja o nazwie kwas abscysynowy
* szparka otwiera się, gdy jony K+ transportowane są z komórek otaczających do komórek szparkowych
* w tym czasie w komórkach szparkowych rozkładana jest także skrobia, a powstająca glukoza przetwarzana jest na jabłczan
* jony K+ i jabłczanowe mają istotny wpływ na potencjał wodny komórek szparkowych (gdy spadnie on poniżej poziomu, jaki panuje w otaczających komórkach skórki, woda zaczyna migrować z nich do komórek szparkowych)
* zamknięcie szparki następuje w wyniku procesów odwrotnych
* transpiracja zachodzi znacznie szybciej przez liczne drobne szparki, niż gdyby roślina miała jedną dużą szparkę o powierzchni równej łącznej powierzchni małych aparatów szparkowych
* działa tu efekt zbieżny (dyfuzja jest zawsze szybsza przy brzegach szparki, niż w jej strefie środkowej, gdzie tory dyfuzyjne, po których rozchodzą się cząsteczki, zachodzą na siebie, ograniczając swobodę ruchów - cząsteczki mogą unosić się tylko do góry, w strefie brzeżnej natomiast cząsteczki mają większą swobodę ruchu i znacznie szybciej uchodzą do atmosfery
TRANSPIRACJA PRZETCHLINKOWA
* możliwa u roślin zdrewniałych (drzew, krzewów)
* zachodzi przez przetchlinki występujące w korku
* w odróżnieniu od aparatów szparkowych przetchlinki nie podlegają regulacji (są stale otwarte)
Wzięto pod uwagę |
Mechanizm pasywny |
Mechanizm aktywny |
Organ |
liść |
korzeń |
Zjawisko wywołujące |
transpiracja |
parcie korzeniowe |
Efekt zjawiska |
Zasysanie wody i jonów dzięki podciśnieniu hydrostatycznemu (prąd transpiracyjny) |
Pompowanie wody i jonów pod zwiększonym ciśnieniem |
Dodatkowe czynniki |
Kohezja i adhezja cząsteczek wody, osmoza, pęcznienie |
|
Energia |
Cieplna Słońca, ruch powietrza |
Metaboliczna (ATP) |
Egzogenne czynniki regulujące |
Glebowe: zawartość wody, tlenu i składników mineralnych, temperatura Atmosferyczne: temperatura, wilgoć i ruchy powietrza |
|
Znaczenie dla rośliny |
Podstawowe w pobieraniu wody i soli mineralnych |
Minimalne zachodzi w czasie ograniczonej transpiracji |
Pobieranie i przewodzenie wody i soli mineralnych przez korzeń
Porównanie mechanizmów pobierania oraz przewodzenia wody w roślinie
|
Pobieranie - włośniki |
Transport w poprzek korzenia |
|||
|
ściana komórkowa |
błona komórkowa |
Kora pierwotna |
Śródskórnia |
Walec osiowy |
woda |
dyfuzja |
osmoza |
Dyfuzja i pęcznienie - kanał apoplastyczny, osmoza - kanał symplistyczny |
||
sole mineralne |
Dyfuzja wraz z wodą i adsorpcja w ścianie komórkowej i na powierzchni błony komórkoej |
Transport aktywny i wspomagany |
Wraz z wodą - kanał apoplastyczny Transport aktywny i wspomagany - kanał symplastyczny |
Transport aktywny i wspomagany - wyłącznie kanał symplastyczny |
BILANS WODNY ROŚLIN
* różnica między ilością wody pobranej przez roślinę (stanowiącej przychód) a ilością wody utraconej (stanowiącej rozchód)
* podstawowymi procesami, od których zależy bilans wodny, są pobieranie wody za pomocą systemu korzeniowego oraz straty wody spowodowane głównie transpiracją i gutacją z udziałem liści
* nie jest zjawiskiem raz na zawsze ustalonym, lecz wykazuje wahania (np. dobowe lub sezonowe, zależne od aktualnych warunków środowiskowych, jak również od etapu rozwoju rośliny)
BILANS WODNY ZRÓŻNICOWANY
* stan optymalny dla rośliny
* (H2O pob. = H2O utr.) - pobieranie wody dorównuje stratom
* charakterystyczny dla okresów prawidłowej wegetacji
BILANS WODNY DODATNI
* (H2O pob. > H2O utr.) - zwiększone pobieranie wody przez roślinę, przewyższające straty wody
* dzieje się tak, gdy zwiędnięte rośliny uzupełniają deficyt wody, np. po obfitych opadach, następujących po okresach suszy
BILANS WODNY UJEMNY
* (H2O pob. < H2O utr.) - duże straty wody, np. w okresie suszy, znacznie przewyższające jej pobieranie w tym samym czasie
* w roślinach występuje wtedy wewnętrzny deficyt wody mający niekorzystny wpływ na procesy fizjologiczne takie jak np. fotosynteza, oddychanie, pobieranie i przewodzenie substancji mineralnych, kiełkowanie nasion, kwitnienie, zawiązywanie owoców
* powoduje również utratę turgoru i w konsekwencji więdnięcie rośliny, a nawet jej śmierć
WIĘDNIĘCIE
* zjawisko polegające na wiotczeniu i zwisaniu liści oraz ich niezdrewniałych łodyg z powodu utraty turgoru przez komórki tych organów
* więdnięcie przejściowe - proces jest krótkotrwały (upalne, suche i wietrzne dni), a roślina powraca do stanu normalnego (zwykle w nocy, kiedy ustaje transpiracja)
* więdnięcie nieodwracalne - proces jest długotrwały i roślina całkowicie traci turgor, także nie jest w stanie pobierać wody nawet w wypadku jej dostarczenia i obumiera
PODZIAŁ ROŚLIN ZE WZGLĘDU NA BILANS WODNY
ROŚLINY HYDROSTABILNE
* nie wykazują dużych zmian zawartości wody w tkankach (bilans wodny jest bliski zeru)
* ich aparaty szparkowe bardzo szybko reagują na zmiany uwodnienia, ograniczając w razie potrzeby transpirację
* mają rozbudowany i wydajny system korzeniowy i gromadzą zapasy wody, np. w organach spichrzowych
* zaliczamy tu drzewa, niektóre trawy, rośliny zacienionych siedlisk, sukulenty
ROŚLINY HYDROLABILNE
* wykazują duże zmiany zwartości wody (bilans wodny jest ujemny przez dłuższy czas)
* mają małą wrażliwość aparatów szparkowych na odwodnienie (zaczynają się zamykać dopiero przy bardzo małej wilgotności powietrza)
* protoplazma ich komórek jest odporna na znaczne wahania uwodnienia
* zaliczamy tu wiele roślin zielnych dwuliściennych siedlisk nasłonecznionych i trawy
Hydrostabilne |
Hydrolabilne |
Bilans wodny zrównoważony |
Bilans wodny ujemny przez dłuższy czas |
Małe wahania zawartości wody z komórkach (małe zmiany potencjału osmotycznego komórek) |
Duże wahania zawartości wody w komórkach (duże zmiany potencjału osmotycznego komórek) |
Gromadzą wodę zapasową w organach spichrzowych |
Nie gromadzą wody zapasowej |
Szybka reakcja aparatów szparkowych na odwodnienie |
Powolna reakcja aparatów szparkowych na odwodnienie |
Ograniczenie transportu w ciągu dnia |
Nieograniczenie transpiracji w ciągu dnia |
Rozbudowany system korzeniowy |
Słabo rozbudowany system korzeniowy |
NAWOŻENIE ROŚLIN A ZDROWIE CZŁOWIEKA
NIEDOBÓR SKŁADNIKÓW MINERALNYCH
* nawożenie roślin uprawnych wynika z konieczności dostarczania im składników mineralnych, niezbędnych do prawidłowego wzrostu i rozwoju
* niedobór składników mineralnych prowadzi do niepożądanych objawów chorobowych o różnym charakterze
HAMOWANIE WZROSTU
* szczególnie silne, gdy brakuje N, P, K
CHLOROZA
* zmniejszona zawartość chlorofilu i brak zielonego zabarwienia liści
* powodowana niedoborem takich pierwiastków, jak N, Fe, Mg i Mn
ZMIANY NEKROTYCZNE
* zamieranie części lub całej rośliny
* zaburzenia w tworzeniu się nasion i zawiązywaniu owoców
* nieprawidłowe wykształcanie liści, łodyg czy korzeni
* powodowane niedoborem P, N i Mg
INTENSYWNE NAWOŻENIE
* nawożenie jest koniecznym zabiegiem stosowanym w współczesnym rolnictwie i ogrodnictwie
* należy wiedzieć jak właściwie nawozić i ustrzec się przed negatywnymi skutkami chemizacji rolnictwa czy ogrodnictwa
* intensywne nawożenie, zgodnie z maksymą „nawozisz bogato - zbierasz dużo”, może przynieść konsumentom niepożądane zdrowotne skutki uboczne
ROLNICTWO EKOLOGICZNE
* propaguje wprowadzenie do gleby tylko niezbędnego minimum związków mineralnych
* znajduje coraz więcej zwolenników, jednak w pogoni za wysokimi plonami w krajach uprzemysłowionych stosuje się ogromne ilości nawozów mineralnych
NADMIAR NAWOZÓW AZOTOWYCH
* podnosi poziom azotu w roślinach jadalnych, w organizmach zwierząt hodowlanych i wodzie pitnej (gruntowej)
* intensywne nawożenie azotowe zmniejsza w glebie ilość przyswajalnej miedzi, co może mieć niekorzystny wpływ na zdrowie ludzi
AZOTANY = AZOTYNY
* w transportowanych i przetwarzanych roślinach, w organizmach zwierząt, a także człowieka azotany (sole NO2-(III) ) zmieniają się w azotyny
(sole NO3-(V) )
* azotyny natomiast wraz z innymi substancjami zawartymi w pożywieniu, mogą sprzyjać np. procesom rakotwórczym
* wysoka koncentracja azotu u niemowląt i dzieci poniżej trzech lat może powodować chorobę zwaną sinicą, a nawet śmierć
AZOT W POŻYWIENIU
* rośliny magazynują azot głównie w pędach i ogonkach liściowych
* to tłumaczy ich wysoką zawartość np. w sałacie głowiastej, rzodkwi i rzodkiewce, szpinaku, buraku ćwikłowym i jego liściach
* zawartość azotanów jest tym wyższa, im niższy jest stopień nasłonecznienia - dni pochmurne sprzyjają gromadzeniu azotanów w warzywach
* dlatego rośliny (sałata, szpinak, rzodkiewka, pomidor) hodowane w sezonie zimowym w szklarniach, z braku dostatecznego nasłonecznienia gromadzą znacznie większe ilości azotu niż uprawiane latem gruntowo
* azotany są często używane do konserwowania i przyrządzania artykułów spożywczych, np. do peklowania mięsa lub produkcji twardych serów
PROFILAKTYKA
* warto skorygować niedobre przyzwyczajenia żywieniowe
* wyeliminować z diety uprawiane w szklarniach nowalijki
* ograniczyć konserwowane przetwory mięsne
* warto kupować warzywa uprawiane ekologicznie
* należy dokładnie myć, parzyć i gotować warzywa (azotany dobrze rozpuszczają się w wodzie)
PRZENAWOŻENIE POTASOWE I NADMIERNE WAPNOWANIE
* powodują zmiany w równowadze składników mineralnych w glebie, a następnie w pożywieniu, które zjadamy
* przenawożenie potasowe obniża zawartość Mg (może powodować miażdżycę naczyń krwionośnych i zwiększyć ryzyko zawału serca)
* nadmierne wapnowanie obniża zawartość Mn (może prowadzić do zaburzeń procesu oddychania)