Wykład 18.11
1.Pierwiastki niezbędne dla roślin
Rośliny są zależne od wielu niezbędnych pierwiastków i soli mineralnych, pobieranych przez korzenie z podłoża, pierwiastki te dzielimy na makro- i mikroelementy. Pierwiastki są konieczne do ukończenia cyklu rozwojowego, wzrostu, przeprowadzania procesów metabolicznych, rozmnażania. Roślina dzięki transportowi aktywnemu wybiera z gleby wybiórczo tylko te jony, na które ma zapotrzebowanie. Pomimo selektywnego pobierania jonów do komórek roślin mogą wydzielać się substancje toksyczne tj. ołów, stront, kadm, glin lub w nadmiernych ilościach; wynika to prawdopodobnie z w półprzepuszczalności błony komórkowej.
2. Niezbędne dla roślin są następujące pierwiastki mineralne:
makroelementy: P-fosfor, Fosfor-azot, S-siarka, K-potas, Ca-wapń, Mg-magnez
mikroelementy- Fe-żelazo, Mn-mangan, Cu-miedź, Zn-cynk, B-bor, Mo-molibden
3. Podział pierwiastków pokarmowych roślin wg ich właściwości fizjologicznych i biochemicznych.
I Organogeny- węgiel, tlen, wodór
Pobieranie transport: węgiel pobierany w postaci CO2, wodór pobierany w postaci H20,
tlen pobierany w postaci 02 oraz H20.
Funkcje fizjologiczne i właściwości biochemiczne: Podstawowe składniki cząsteczek związków organicznych. Atomy węgla tworzą łańcuchy lub pierścienie do których przyłączają się atomy H lub O a także grup: - COOH-CHO-NH2-SH itp.
II niemetale azot, siarka, fosfor, bor
Pobieranie i transport: pobieranie w postaci utlenionej jako aniony NO3-, SO4 2-, H2PO4-, BO3-3. Azot również jako NH4+. Transportowane w postaci jonów nieorganicznych lub tez w postaci cząsteczek organicznych np.: aminokwasów- amidów, estrów itp.
Funkcje fizjologiczne i właściwości biochemiczne : Ważne składniki związków organicznych. NO3- i SO4-2 są redukowane do - NH2 (grupa aminowa) i -SH (grupa sulfhydrylowa), a następnie przyłączane do łańcuchów lub pierścieni węglowych.
PO4-3 oraz BO3-3 tworzą estry z alkoholami (cukrami)
III Metale alkaliczne i ziem alkalicznych - potas, sód, magnez, wapń
Pobieranie i transport: pobieranie w dużych ilościach jako kationy i w tej postaci również transportowane.
Funkcje fizjologiczne i właściwości biochemiczne: Są przede wszystkim wiązane sorpcyjnie z substancjami organicznym. Wywierają niespecyficzny wpływ na hydratację biokoloidów, a przez to wpływają na działanie enzymów. Mogą się nawzajem wypierać. Ca i Mg są częściowo wiązane w postaci chelatów, w związku z czym Mg wykazuje specyficzne działanie jako- aktywator enzymów.
Chelaty (związki chelatowe)- związki kompleksowe, w których cząsteczka organiczna, za pomocą najczęściej dwóch lub trzech grup organicznych, łączy się z jonem centralnym, którym najczęściej jest dwu- lub trójwartościowy kation metanu (np.: Fe+2)
IV metale ciężkie- żelazo, mangan, miedź, cynk, molibden
Pobieranie i transport: pobieranie jako kationy lub chelaty metali ( z wyjątkiem Mo pobieranego w postaci anionu MoO4-2). Transportowane jako chelaty metali lub jony nieorganiczne.
Funkcje fizjologiczne i właściwości biochemiczne: przede wszystkim składniki enzymów oksydororedukcyjnych, których działanie polega na zmianach wartościowości metalu (Fe, Cu)
Mn i Zn działają jako aktywatory enzymów, podobnie jak Mg. Tendencja do tworzenia chelatów.
4. Fizjologiczna rola makro i mikroskładników mineralnych.
Pierwiastki mineralne pełnia następujące funkcje w roślinach:
- wchodzą w skład niektórych związków organicznych; na przykład azot i siarka stanowią istotny składnik białek, a zatem i enzymów, magnez- chlorofilu, fosfor bierze udział w budowie kwasów nukleinowych, nukleinowych a także nukleotydów i koenzymów.
- niektóre pierwiastki (o charakterze metali) są aktywatorami enzymów, przy braku tych pierwiastków dany enzym może być całkowicie nieczynny. Takimi aktywującymi jonami są na przykład jony Mg2+, K+
- pewne pierwiastki wchodzą w skład enzymatycznych układów oksydororedukcyjnych komórki, których działanie polega na transporcie elektronów; dotyczy to tych pierwiastków, które mają zdolność zmieniania wartościowości (żelazo, miedź, mangan0
5. Makroelementy współuczestniczą w utrzymywaniu odpowiedniej równowagi pomiędzy kationami jednowartościowymi (K+) a dwuwartościowymi (Ca”+Mg”+)
Równowaga ta ma duży wpływ na utrzymanie biokoloidów cytoplazmy w odpowiednim stopniu uwodnienie. Ponadto pewne jony biorą udział w tworzeniu układów buforowych, wpływających na odczyn komórki. Makroelementy występują w soku komórkowym w większych ilościach wpływają na potencjał osmotyczny komórki oraz na jej siłę ssącą.
6. Ogólne objawy niedoboru pierwiastków mineralnych mineralnych roślin.
Niedobór każdego z makro i wywołuje mikroelementów u roślin niespecyficzne objawy chorobowe. Mogą one być charakterystyczne dla różnych roślin.
Zahamowanie wzrostu: w zasadzie brak każdego z podstawowych pierwiastków hamuje wzrost, najostrzej jednak objaw ten występuje przy braku N,P,K
Chloroza: pospolitym symptomem deficytu pewnych pierwiastków jest chlorowa, polegająca na zmniejszonej zawartości chlorofilu i w związku z tym na braku zielonego zabarwienia. Często chlorowa obejmuje jedynie miękisz liścia pomiędzy żyłkami lub brzegi liścia.
7. Nekroza (martwica) polegająca na zamieraniu części rośliny jest również częstym objawem pewnych pierwiastków. Najczęściej zamierają fragmenty blaszki liściowej, tworząc charakterystyczne plamy, zasychają całe liście, poczynając od brzegów lub od środka bądź zamierają wierzchołki wzrostu łodygi.
Zabarwienie łodygi i liści: nadmierne wytwarzanie czerwonego barwnika- antocyjanu i wynikające stąd czerwone lub fioletowe zabarwienie łodyg i liści może być wywołane niedoborem pewnych pierwiastków (zwłaszcza N i P).
Zaburzenia w tworzeniu się nasion i owoców: zaburzenia są końcowymi i z rolniczego punktu widzenia najważniejszym objawem zakłóceń w odżywianiu mineralnym. Zwłaszcza niedostatek N,P,K i Ca powoduje słabe wykształcenie nasion i owoców albo zupełny ich brak.
8. Lokalizacja objawów: Symptomy niedoboru pierwiastka mineralnego w postaci chlorozy lub nekrozy występować mogą wyraźniej na starszych liściach lub tez w innych przypadkach- na młodszych liściach; zależy od zdolności jego przemieszczania się w roślinie.
Wapń, a także żelazo, bor i miedź oraz siarka należą do pierwiastków mało ruchliwych. Odłożone w starszych liściach zostają w nich unieruchomione i nie mogą być wycofane do młodszych liści, które odczuwają wskutek tego ich niedostatek. Stąd objawy braku Ca, Fe,B, Cu, i S występują przede wszystkim na młodszych liściach.
Potas, a także azot, fosfor i magnez zalicza się do pierwiastków ruchliwych.
Przypadku deficytu mogą być one wycofywane ze starszych liści i kierowane do młodszych. Starsze liście zostają w ten sposób niejako zagłodzone i wykazują wyraźne objawy chorobowe, podczas gdy młodsze liście rozwijają się początkowo normalnie, stąd objawy braku K,N,P i Mg występują przede wszystkim na starszych liściach.
9. Fosfor- wpływ na wartość pH na przyswajalność fosforu
Przyswajalność fosforu z gleby jest silnie uzależniona od wartości pH. Optymalna wartość pH waha się w granicach 6-7. Wzrost pH powoduje niebezpieczeństwo unieruchomienia fosforu w glebie. Przy umiarkowanie wysokim pH (7,5-8) przyswajalność fosforu można podnieść poprzez nawozy fizjologiczne kwaśne, jak np.: siarczan amonowy, siarka elementarna lub gips. Wzrost zakwaszania gleby prowadzi do powstawania fosforanów aluminium i żelaza. Przyswajalność P polepszają nawozy zawierające surowe fosforany, skuteczne jest tez wapnowane gleby (wzrost pH).
10. Wpływ nawozów fosforowych na glebę: pozwalają utworzyć trwałe agregaty glebowe i ułatwiają sprawność roli, zwiększają ilość mikroorganizmów mikroorganizmów glebie mikroorganizmów podnoszą ich skuteczność, wzmacniają system korzeniowy roślin uprawnych powodując użyźnienie gleby.
Fosfor w roślinach: korzenie roślin przyswajają głównie występujący w roztworze glebowym ortofosforan H2PO4; HPO4;PO4. Wydzielając kwasy potrafią one jednak rozpuścić też znajdujący się w glebie fosfor niestały. Fosfor jest składnikiem wielu ważnych związków i tym samym wpływa na ogólna przemianę materii roślin.
11. Znaczenie fosforu dla roślin: P jest ważny dla przepływu energii chemicznej w różnych procesach przemiany materii, jest składnikiem kwasów nukleinowych i odpowiada za przekaz informacji genetycznych. Kwasy nukleinowe natomiast odgrywają ważna rolę w procesie syntezy białek. Odgrywają zasadnicza rolę podczas syntezy tłuszczu białek węglowodanów węglowodanów i witamin, jest ważnym składnikiem błon biologicznych, niezbędny zarówno podczas wykształcania kłosa i kwiatów jak i i owoców i nasion (tworzenie fityny magazynującej potas dla kiełkowania), podnosi wartość użytkową i biologiczna plonów.
12. Objawy niedoboru fosforu: rośliny charakteryzują się niewielkim karłowatym wzrostem oraz sztywnymi liśćmi, osłabia kwitnienie i dojrzałość plonów, nieodpowiednio funkcjonujący przepływ energii zakłóca całą przemianę materii, najstarsze liście przybierają początkowo barwę ciemno-zielona następnie czerwonawa po czym obumierają (wynika to z nagromadzenia chlorofilu oraz podwyższonej zawartości antocyjan), starsze liście przedwcześnie opadają, rośliny są mniej odporne na mróz.
Objawy niedoboru fosforu- widoczna sztywność liści wraz z czerwono-zółtym zabarwieniem brzegów liści.
Deficyt fosforu ujawnia uwidacznia się najczęściej u roślin młodych w początkowych okresach ich wzrostu i rozwoju.
13. Azot- większość roślin pobiera azot poprzez systemy korzeniowe w formie jonów azotanowych NO2- , azotanowych oraz amonowych NH4+ lub mocznika. Związki te pojawiają się w ziemi w efekcie padania deszczy oraz procesów gnilnych.
Funkcje w organizmie: składnik budulcowy białek, kwasów nukleinowych, niektórych koenzymów, nośników energii ATP, ADP, barwników fotosyntetycznych, hormonów wzrostowych roślin. Transportowany jest przez floem Felom ksylem.
14. Objawy niedoboru azotu: hamowanie wzrostu roślin (szczególnie liści), małe krzewienie roślin, chlorowa liści starszych (dolnych-zasychających)
Objawy niedoboru azotu- widoczne jasnozielone zabarwienie liści.
15. Siarka- siarka w roślinach. Siarka przyswajana jest z gleby przez rośliny wyższe wyłącznie w postaci jonu siarczanowego. Rośliny nie są jednak w stanie wiązać siarki z powietrza (siarkowodór, dwutlenek siarki). Siarczan jest jonem ujemnym i podobnie jak jon azotowy nie podlega adsorpcji, dlatego istnieje niebezpieczeństwo jego wymycia.
Ryzyko silnego niedoboru siarki dotyczy gleb lekkich, słabych strukturalnie, obszarów o ponadprzeciętnej średniej opadów oraz takich, gdzie w sposób ograniczony rozwija się system korzeniowy.
16. Znaczenie siarki dla roślin: jest niezbędna w procesie syntezy aminokwasów siarkowych i bierze udział w ogólnej syntezie protein, podnosi skuteczność azotu, aktywuje enzymy ważne dla przemiany energii i kwasów tłuszczowych, ważna podczas kształtowania pierwotnych składników odżywczych roślin (wpływających na smak i zapach wielu roślin uprawnych jak np.: oleje gorczycy i czosnku), siarka jest składnikiem witaminy B1 (ziarna zbóż, rośliny motylkowe), jest niezbędna do produkcji roślinnych przeciwciał (fitoaleksyny, glutation)
17. Objawy niedoboru siarki: objawy niedoboru siarki pojawiają się najpierw na młodszych liściach. Ślady niedoboru na liściach starszych występują przy jednoczesnym braku N.
Na całych powierzchniach liści widoczna jest chlorowa. Roślina staje się sztywna i łamliwa. Niedobory siarki u rzepaku objawiają się złym wzrostem rośliny, uwypuklonymi liśćmi, słabym wybarwieniem kwiatów oraz pęcherzykowato nabrzmiałymi strąkami.
18. Wapń- pobierany jest w postaci jonu Ca2+ w niskim ph, w formie rozpuszczalnej. Pobierany jest wolno. Wykazuje mała ruchliwość ruchliwość roślinie, wprowadzony do tkanki pozostaje w niej (ulega akumulacji). Nadmiar wapnia jest wycofywany z przemian metabolicznych przez wiązanie go z kwasem szczawiowym. Wapń tworzy wiązania ze związkami organicznymi, występującymi w próchnicy, chroniącymi go przed wytrącaniem z roztworu glebowego (sprzyja tworzeniu się struktury gruzełkowej)- jest czynnikiem żyzności gleby. Reguluje odczyn gleby- zobojętnia kwasowość gleby. Transport przez ksylem.
19. Wapń w roślinach- gromadzony jest w wakuoli przez szczawianów wapnia mitochondriach ER, występuje w ścianach komórkowych (blaszce środkowej),
węglan wapnia- inklustruje powierzchnię ścian komórkowych, szczawian wapnia w postaci kryształków występuje w soku komórkowym, fityna (zapasowy związek magnezowo-wapienno-fosforowy) występuje w ziarniakach zbóż
Znaczenia wapnia dla roślin: wapń reguluje aktywność wielu enzymów, łatwo łączy się z celuloza i pektynami co powoduje jego akumulację w apopaście, utrzymuje właściwą strukturę membran plazmatycznych (usunięcie Ca powoduje rozpad komórek), utrzymuje biokoloidy komórki w odpowiednim stanie uwodnienia.
20 .Objawy niedoboru wapnia: sucha zgnilizna wierzchołków pomidora, gorzka plamistość podskórna jabłek, system korzeniowy jest słabo rozwinięty, deformacja liści, zahamowanie wzrostu roślin, chlorozy.
21. Magnez- farmy wiązania magnezu w glebie:
Magnez występuje w glebie w trzech postaciach: jako jon Mg2+ w roztworze glebowym,
jako jon Mg2+ absorbowany wymiennie z kationami (próchnica lub minerały ilaste), jako stały element sieci krystalicznych krzemianów. Z Powodu osłonki hydratacyjnej jony Mg2+ łącza się z powierzchniami wymiennymi raczej słabo. Ułatwia to magazynowanie magnezu w glebie i zwiększa ryzyko jego wypłukiwania. Utrata magnezu w wyniku wypłukiwania występuje głównie w wilgotnych strefach klimatycznych na glebach lekkich.
22. Magnez uwalniany podczas wietrzenia krzemianów jest przyswajalny przez rośliny bardzo powoli. Wiele gleb jest z natury ubogich ubogich magnez. Zawarty w nich przyswajalny magnez nie wystarcza, aby pokryć zapotrzebowanie poszczególnych upraw na ten składnik. Stosunek Ca/Mg gleb zasobnych w wapń wpływa negatywnie na przyswajanie magnezu przez rośliny. Przyswajanie magnezu jest również utrudniane na glebach o niskiej zawartości pH, co wynika ze stosunku Al./Mg. Niskie wartości pH wiążą się dodatkowo z obecnością uszkadzającego system korzeniowy aluminium. Skuteczne takich przypadkach są nawozy magnezowe. Kationy taki jak: K+, Ca2+, mogą wpływać negatywnie na przyswajanie magnezu. Optymalne przyswajanie magnezu w takich warunkach jest możliwe jedynie dzięki zastosowaniu nawozów zawierających magnez rozpuszczalny w wodzie.
23. Magnez w roślinach: Rośliny pobierają magnez z roztworu glebowego tylko w postaci jonów Mg2+. Magnez przemieszcza się z dużą łatwością w roślinie i bierze udział w wielu procesach przemiany materii.
Znaczenie magnezu dla roślin: jako główny budulec chlorofilu (zielonego barwnika liścia) jest ważny dl reakcji świetlnej fotosyntezy, niezbędny dla syntezy transportu i magazynowania ważnych składników roślinnych (węglowodany, białka tłuszcze),
aktywuje działanie wielu enzymów, reguluje gospodarką energetyczna roślin gdyż jest niezbędny na drodze łączenia enzymu z nośnikiem energii- trójfosforanem adenozyny, wpływa na tworzenie kwasu dezoksyrybonukleinowego dezoksyrybonukleinowego a tym samym na przekształcanie informacji genetycznej w białko, jest składnikiem pektyn i fityny pektyny odpowiadają za stabilność komórki natomiast magazynowany w fitynie fosfor jest ważny dla kiełkowanie roślin, jest stałym składnikiem rybosomów oraz jądra komórkowego komórkowego i wpływa na stabilizację błony biologicznej, bierze udział w tworzeniu ściany komórkowej, wykazuje właściwości hydratacyjne wpływając na gospodarkę wodną i skuteczność enzymów, magnez i mangan wspierają koncentrację wartościujących składników jak np.: kwas cytrynowy i witamina C podnoszą właściwości zamrażalnicze warzyw i odporność ziemniaków na przebarwienia podczas produkcji puree mączki ziemniaczanej.
24. Objawy niedoboru magnezu: występują przede wszystkim na starszych liściach w wyniku spadku poziomu chlorofilu i chloroplastów chloroplastów w roślinie między nerwami liści pojawiają się plamy chlorozy, długotrwały niedobór prowadzi do martwicy pomiędzy nerwami liści, na intensywność objawów niedoboru magnezu decydujący wpływ maja promienie słoneczne.
25. Potas: występuje w roztworze glebowym jako jon K+.
Frakcja wymienna: jony potasu łącza się z ujemnymi powierzchniami wymienników kationów (minerały ilaste lub elementy próchnicze). Wiązanie nie jest trwałe tak więc potas może dostać się w razie potrzeby do roztworu glebowego.
Frakcja wymienna: jon potasu magazynowane są w warstwach pośrednich minerałów ilastych (unieruchomienie). Procesy pęcznienia i kurczenia się minerałów ilastych pozwalają zmieniać odstępy między warstwami, a tym samym regulować przyswajanie potasu przez rośliny. Potas staje się przyswajalny, ewentualnie jego przyswajanie zostaje zahamowane.
Siec krystaliczna krzemianów: potas stanowi budulec krzemianów glebowych.
W postaci takiego stałego wiązania jest nieprzyswajalny przez rośliny. Dopiero proces wietrzenia pozwala na jego uwolnienie i przejście do innych frakcji. Jest to jednak proces bardzo długotrwały.
26. Potas w roślinach: roślina przyswaja potas z roztworu glebowego w postaci K+.
Kationy potasu przemieszczają się z łatwością w roślinie a magazynowane są głównie w jej młodych aktywnych częściach. Potas spełnia wielu funkcji w roślinnej przemianie materii dlatego też jego niedobór wpływa bardzo niekorzystnie na wzrost roślin, ich jakość oraz na wysokość plonów.
27. Znaczenie potasu dla roślin: ogrywa ważna rolę w wielu etapach fotosyntezy jak
np.: regulacja aparatu szparkowego podczas pobierania CO2 czy unieruchomienie CO2 i energetycznego trójfosforanu adenozyny w mitochondriach, w roślinnej przemianie materii aktywuje ponad 50 enzymów, bierze udział w regulacji osmotycznej podnosi produktywne wykorzystanie wody i ogranicza stres wywołany suszą, jest niezbędny podczas syntezy protein wspiera tworzenie węglowodanów, konieczny dla magazynowania i transportu węglowodanów węglowodanów z liści do organów spichrzowych (bulwy, ziarna, korzeń buraka itp.), podnosząc poziom białka i witamin zwiększa jakość produktu, wpływa na kształtowanie tkanki mechanicznej co przynosi zdolności przechowalnicze produktów (np.:zboża) oraz ich odporność na choroby, podnosi naturalną odporność roślin na choroby szkodniki i mróz oraz ogranicza występowanie czarnej plamistości ziemniaka.
28. Objawy niedoboru potasu: pierwsze objawy pojawiają się na starszych liściach, gdyż potas przemieszczając się z łatwością w łyku dociera najpierw do młodych, aktywnych części roślin. Liście te wiotczeją i zwisają tak że cała roślina sprawia wrażenie zwiędłej. Brzegi liścia staja się jasno-zielone. Kolejno pojawia się nekroza brzegów i wierzchołków liści, a w zaawansowanym stadium również między nerwami. Występują zaburzenia wzrostu. Liście są małe. W przypadku krzewów i drzew spowolniony zostaje proces drewnienia ścian komórkowych, co naraża rośliny na niekorzystne działanie mrozu. Osłabienie ścian komórkowych u zboża prowadzi do wylegania i obniżenia odporności na atak grzybów.
29. Bor- Bor w glebie. Bor trafia do roztworu glebowego w wyniku wietrzenia minerałów (mika, turmalin) w postaci kwasu borowego (H2B03). Powyżej wartości pH 6,3 kwas borowy ulega dysocjacji (BO3-,B4O72-). Powstały anion łączy się z dodatnio naładowanymi tlenkami żelaza i aluminium, minerałami ilastymi i substancjami organicznymi. Bor pobierany jest przez rośliny droga transpiracji, stad jego niedobory występują na glebach obojętnych i zasadowych głównie podczas suszy. Średnia zawartość boru w glebach wilgotnych
(5-80 mg kg-1). Gleby ilaste i próchniczne (30-80 mg kg-1), gleby piaszczyste wykazują raczej niska zawartość boru (5-20 mg kg-1). Ekstremalnie wysokie ilości boru o działaniu fitotoksycznym występują w regionach suchych i umiarkowanie suchych.
30. Bor w roślinach: Bor jako mikroelement niezbędny dla życia roślin wpływa na i wiele procesów przemiany materii. Poszczególne uprawy wykazują bardzo zróżnicowane zapotrzebowanie na bor. Rośliny jednoliścienne (zboża) wykazują w porównaniu z dwuliściennymi (buraki cukrowe, rzepak) niewielkie zapotrzebowanie na bor. Wynika to z różnic w budowie ściany komórkowej. Bor wchłaniany jest przez korzenie z roztworu glebowego głownie w postaci kwasu borowego.
31. Znaczenie boru dla roślin: B wspiera powstawanie stabilizujących ściany komórkowe węglowodanów, B polepsza stabilność i funkcjonowanie membran komórkowych aktywuje powstawanie sacharozy i jej transport od liści do organów spichrzowych, spichrzowych,
B reguluje proces powstawania kwasu dezoksyrybonukleinowego dezoksyrybonukleinowego syntezę białka, B wspomaga wzrost roślin przez wpływ na podział komórkowy.
32. Objawy niedoboru boru: nekroza wierzchołków wzrostu pędu i korzeni, liście kruche zamieranie kwiatów brak zawiązywanie owoców, owoce niewyrośnięte korkowaciała spękane, nekroza floemu, zwiększona transpiracja powoduje zakłócenia gospodarki wodnej rośliny, u roślin motylkowych występuje zahamowanie rozwoju bakterii brodawkowych korzeni, typowe objawy niedoboru boru to: sucha zgnilizna i zgorzeł liści sercowych buraka cukrowego, pastewnego pastewnego i boćwiny, pożółkłe wierzchołki lucerny, słabo wykształcone łuszczyny i nasiona rzepaku.
Nadmiar boru w roślinach: naturalny nadmiar boru występuje jedynie na glebach suchych, umiarkowanie suchych oraz na glebach pochodzenia morskiego, przyczyna nadmiaru boru jest zwykle nadmierne użyźnianie odpadkami miejskimi lub nieodpowiednie nawożenie mineralne, tolerancja roślin na bor jest bardzo zróżnicowana bardzo wrażliwe są ogórki i motylkowe.
33. Cynk- gleby piaszczyste wykazują niższy poziom cynku, aniżeli lessy. Zawarty w roztworze glebowym wolny cynk wiąże się z substancją organiczną. Cynk absorbowany jest przez tlenki żelaza, manganu i aluminium oraz minerały ilaste i krzemiany. Dodatkowe unieruchomienie cynku jest skutkiem wyższych zawartości siarczanów i fosforanów w roztworze glebowy. Dostępność cynku uzależniona jest od wartości pH oraz ogólnego poziomu cynku w glebie. Zawartość wymienionego cynku spada wraz ze wzrostem pH, przy pH=6 jest bardzo niewielka. Trudno rozpuszczalny siarczek cynku może się wytrącać się w warunkach beztlenowych. W ten sposób usuwa się cynk z pokarmów roślinnych.
Cynk przemieszczający się z wodą przemiękającą ma znaczenie jedynie na glebach kwaśnych.
34. Cynk w roślinach: Rośliny przyswajają cynk głownie w postaci Zn2+, Cynk aktywuje liczne enzymy bądź jest ich składnikiem przez co wpływa na przemianę materii roślin.
Znaczenie cynku dla roślin: jest niezbędnym czynnikiem polimerazy kwasu rybonukleinowego (RNA) katalizującego jego syntezę, wpływa na powstawanie białek, jako składnik enzymów katalizuje powstawanie 6-fosforanu fruktozy, będącego ważnym metabolitem glukozy i fotosyntezy, ważny dla stabilizacji rybosomów, wpływa na poziom kwasu indooctowego regulującego wzrost roślin.
35. Objawy niedoboru cynku: zahamowanie zostaje wzrost rośliny (karłowatość), redukcja powierzchni blaszek liściowych, na drzewach owocowych pojawia się w wyniku uszkodzeń międzywęźla rozetowatość liści, zahamowany zostaje wzrost gałęzi młode pędy obumierają a liście opadają zbyt wcześnie, u winorośli często występują wybujałe pędy boczne i małe grona, starsze liście wykazują objawy chlorozy i slady obumarcia.
Nadmiar cynku: działa toksycznie (niektóre rośliny odkładają nadmiar Zn w wakuolach), hamuje przyrost korzeni na długość, młode liście wykazują objawy chlorozy, indukuje niedobór żelaza.
36. Mangan- mangan występuje w glebie głównie w postaci wolnych tlenków lub krzemianów. Podczas wietrzenia krzemianów uwalniają się jony Mn2+ które przenikają do roztworu glebowego. Wraz ze wzrostem wartości pH i potencjału oksydacyjno-redukcyjnego wzrasta koncentracja przyswajalnych przez rośliny jonów Mn2+. Niska wartość potencjału ma miejsce w przypadku niewielkich ilości tlenu w glebie (zbicie gleby, zalanie, woda stagnując). Natomiast wysoka wartość pH dobre przewietrzenie gleby obniżają koncentrację jonów Mn2+, parametr Eh wskazuje na stosunek stężeń w roztworze wodnym substancji utleniającej.
37. Mangan w roślinach: rośliny przyswajają mangan wyłącznie w postaci jonów Mn2+, proces ten mogą jednak utrudniać wysokie koncentracje jonów Mg2+-, Ca2+-, Cu2+- oraz Fe2+.mangan podobnie jak magnez aktywuje liczne enzymy bądź jest ich składnikiem przez co wpływa na przemianę materii roślin.
Znaczenie manganu dla roślin: Mn wpływa bezpośrednio na fotosyntezę i bierze udział w tworzeniu chloroplastów, Mn jest ważnym czynnikiem biosyntezy kwasów tłuszczowych,
Mn sterując przemianą węglowodanów wpływa na gospodarkę energetyczna roślin,
Mn umożliwia redukcję azotanów, Mn wspiera wzrost korzeni bocznych, Mn wpływa na przyrost komórki na długość przez co aktywuje wzrost rośliny podobnie jak miedź wiąże wolne rodniki które powstają w sytuacjach stresowych i niszczą komórki, mangan i magnez wpływają pozytywnie na koncentrację składników jakościowych jak np.: kwas cytrynowy czy witamina C podnoszą zdolność do zamrażania warzyw i odporność ziemniaków na przebarwienia podczas produkcji puree puree mączki ziemniaczanej.
38. Objawy niedoboru manganu: pomiędzy nerwami młodych liści pojawiają się plamy chlorozy, u roślin trawiastych (np.: zboża)występują między nerwami liści paski chorozy i nekrozy, charakterystyczne objawy niedoboru manganu w postaci suchej plamistości wykazuje owies, gorzej przebiega tez przyrost komórek na długość oraz wzrost korzeni bocznych.
Nadmiar manganu: występuje na glebach kwaśnych zawierających przyswajalne jony Mn2+, na starszych liściach ogonku liścia oraz łodydze pojawiają się w wyniku magazynowania MnO2 czarno-brązowe punkty, chloroza brzegów liści, nadmiar manganu prowadzi do niedoboru żelaza magnezu i wapnia.
39. Miedź- miedź wiąże się z substancja organiczną oraz tlenkami Mn i Fe oraz krzemianami.
Miedź wytrąca się w postaci wodorotlenków węglanów i fosforanów. Koncentracja miedzi w roztworze glebowym jest uzależniona od poziomu pH oraz kompleksów miedziowych. Zasadniczo poziom wymiennej miedzi rośnie wraz z malejąca wartością pH.
Odczyn zasadowy zmniejsza dostępność miedzi. Niedobory miedzi wykazują gleby wapienne i próchnicze (jest silnie wiązana i niedostępna dla roślin)
40. Miedź w roślinach: rośliny pobierają z roztworu glebowego wolne jony Cu2+ względnie rozpuszczalne kompleksy miedziowe. Miedź jest ważnym składnikiem różnych enzymów biorących udział w roślinne przemianie materii.
Znaczenie miedzi dla roślin: Cu steruje fotosyntetycznym transportem elektronów,
Cu podobnie jak mangan wiąże i unieszkodliwia wolne rodniki, Cu jest niezbędna w procesie powstawania ligniny, Cu bierze udział w kształtowaniu bakterii brodawkowych roślin motylkowych.
41. Objawy niedoboru miedzi: nekrotyczne plamy, niebieskozielona barwa liści, brak turgoru, zaburzenia w formowaniu organów generatywnych, zahamowanie wypełnienia ziarniaków zbóż (tzw. Choroba nowin) na glebach świeżo wziętych pod uprawę i torfowych.
Nadmiar miedzi: występuje najczęściej na glebach o pH<5, powoduje żółknięcie młodych liści, może wywołać niedobór żelaza cynku i molibdenu, nagromadzenie miedzi w korzeniu powoduje uszkodzenia ścian komórkowych co zakłóca przepływ jonów między glebą a korzeniem, zmiana aktywności enzymów prowadzi do zakłóceń wzrostu korzenia
42. Żelazo- pobierane jest przez rośliny w formie jonu żelazowego Fe2+, jonu żelazowego Fe3+, związków chelatowych. Składnik ten jest dobrze pobierany przez korzenie i liście. Odczyn zasadowy sprzyja wytrącaniu się żelaza w postaci wodorotlenków mała przyswajalnych dla roślin. Żelazo nie jest łatwo mobilne w tkankach roślin i dlatego pierwsze symptomy jego niedoboru pojawiają się na młodych częściach roślin w postaci chlorozy międzyżyłkowej.
43. Znaczenie żelaza dla roślin: żelazo bierze udział w syntezie chlorofilu, wchodzi w skład wielu enzymów łańcucha oddechowego (cytochromy, oksydaza cytochrmomowa, oksydaza, reduktaza), bierze udział w metabolizmie kwasów nukleinowych, białkowe związki żelaza w chloroplastach uczestniczą w przekształcaniu energii świetlnej w chemiczną, potrzebną do fotolizy w procesie fotosyntezy
Objawy niedoboru: chlorowa pojawiająca się na najmłodszych liściach, duży deficyt Fe powoduje zamieranie wierzchołków wzrostu, Fe jest pierwiastkiem który nie przemieszcza się w roślinie dlatego nie ma możliwości rekompensowania niedoborów niedoborów starszych części rośliny.
44. Molibden- gleby powstałe z kwaśnych skał na ogół zawierają więcej molibdenu aniżeli gleby wytworzone ze skał zawierają więcej molibdenu aniżeli gleby wytworzone ze skał zasadowych. Molibden w glebach o pH 2,5-5,0 jest prawie nieprzyswajalny. W miarę wzrostu pH ilość form przyswajalnych Mo04 3-, HMo0 4- wzrasta. Mo pobierany przez korzenie i części nadziemne w formie jonu Mo04 2-. Pobieranie jonu z gleby przez korzenie roślin jest hamowane przez jony siarczanowe a stymulowane przez jony fosforanowe.
45. Znaczenie molibdenu dla roślin: redukcja atmosferycznego N2 do NH3 przez wolno żyjące bakterie azobakter i symbiotyczne rhizobium, biologiczna redukcja NO3-, NO2-
w roślinach wyższych przed włączeniem NH3 do syntezy białek kierowana przez enzymy zawierające molibden, rośliny motylkowate koncentrują molibden w brodawkach korzeniowych w których zachodzi proces asymilacji azotu przez bakterie Rhizobium,
Mo koncentrując się kwasach nukleinowych reguluje ich biodynamiczne właściwości,
Mo ma bardzo duży wpływ na prawidłowy przebieg gospodarowania azotem w roślinie.
46. Objawy niedoboru molibdenu: występują najczęściej u roślin motylkowych, liście bledną brzegi się zwijają, przy ostrym deficycie chlorotyczna nekroza, wrażliwe na niedobór Mo sakalafiory- przy braku Mo nie zawiązują się róże.