Ανόργανη θρέψη των φυτών

Εισαγωγή

Τα φυτά παίζουν σπυδαίο ρόλο στο περιβάλλον. Μετατρέπουν τα ανόργανα στοιχεία σε οργανικές ενώσεις, απαραίτητες για τη διατροφή των ανθρώπων και των ζώων. Αυτό, το επιτυγχάνουν με τη φωτοσύνθεση. Δηλ. με την συμβολή της χλωροφύλλης, η οποία με την έκθεση της στο ηλιακό φως μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε χημική, δηλ. σε οργανικές ενώσεις (υδατάνθρακες). Οι ενώσεις αυτές, σχηματίζονται κατά την αντίδραση του νερού με το διοξείδιο του άνθρακα. Καθώς όλες οι μορφές ζωής εξαρτόνται άμεσα η έμμεσα ως προς την εξασφάλιση της τροφής τους, απο τα φυτά, η φωτοσύνθεση, θεωρούμενη υπο την βασική και θεμελιώδη αυτή έννοιαν, αποτελεί την ουσιώδη φυσική διεργασία και επομένως τη βάση ζωής. Εκτός απο την συμβολή της στην παραγωγή της τροφής, η φωτοσύνθεση εμπλουτίζει την ατμόσφαιρα με Ο₂. Επίσης συμβάλλει στην διατήρηση της ισορροπίας μεταξύ του ατμοσφαιρικού Ο₂ και CO₂, στην ατμοσφαιρική εργασία μέσω της δοαπνοής, στον έλεγχο της διάβρωσης, στην ανακύκλωση των θρεπτικών στοιχείων και στην ομοιομοργία του περιβάλλοντος.

Ανόργανα θρεπτικά στοιχεία

Για την αύξηση - ανάπτυξη των φυτών, απαραίτητη είναι η ύπαρξη των θρεπτικών στοιχείων στο έδαφος. Τα στοιχεία αυτά προσλαμβάνονται μέσω του ριζικού συστήματος των φυτών, εισέρχονται στο μεταβολικό κύκλο και συμβάλλουν στην αύξηση και ανάπτυξη τους. Όσον αφορά την προέλευση τους , ορισμένα από τα θρεπτικά όπως ο άνθρακας (C), το υδρογόνο (H) και το οξυγόνο (O), προέρχονται από το Η₂Ο και το O₂ της ατμόσφαιρας, ενώ τα υπόλοιπα, απο το έδαφος. Τα φυτά καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες από αυτά τα θρεπτικά στοιχεία για την παραγωγή των υδατανθράκων και των άλλων οργανικών ενώσεων απαραιτήτων για την εξασφάλιση της ζωής στον πλανήτη μας, με αφετηρία πάντοτε τη φωτοσύνθεση.

Αναγκαιότητα θρεπτικών στοιχείων

Στο έδαφος υπάρχουν πάρα πολλά στοιχεία. Από αυτά, μόνο 16 είναι αναγκαία για την ανάπτυξη των φυτών. Η αναγκαιότητα αυτή δεν έχει αποδοθεί στα στοιχεία ασφαλώς τυχαία, αλλά έχει καθοριστεί με πειραματικές διαδικασίες και βάση ορισμένων κριτηρίων, τα οποία είναι τα εξής: α. Έλλειψη του θρεπτικού στοιχείου καθιστά αδύνατη την ολοκλήρωση του βιολογικού κύκλου του φυτού. β. Μόνο με την χορήγηση του στοιχείου που λείπει είναι δυνατή η διόρθωση της έλλειψης (τροφοπενίας) και γ. Το στοιχείο που έχουν καθοριστεί, με βάση τα πιο πάνω επιστημονικά κριτήρια, ως αναγκαία η ουσιώδη θρεπτικά στοιχεία (Essential elements) είναι μέχρι σήμερα δεκαέξι (16) και αναφέρονται πιο κάτω: Άνθρακας (C), Οξυγόνο (Ο), Υδρογόνο (H), Άζωτο (N), Φώσφορος (Fe), ψευδάργυρος (Zn), Χαλκός (Cu), Μαγγάνιο (Mn), Βόριο (B), Μολυβδαίνιο (Μο) και το χλώριο (CI). Τα θρεπτικά στοιχεία βασικά ταξινομούνται: (α) Σε Μακροθρεπτικά (N,P,K,Ca,Mg) (β) Σε Μικροθρεπτικά (Mn,Zn,Fe,Cu,B,Mo,CI). Μία Τρίτη κατηγορία (ομάδα) περιλαμβάνει τα λεγόμενα <<ωφέλιμα>> στοιχεία, ήτοι: Νάτριο (Na), Πυρίτιο (Si) και Κοβάλτιο (Co). Από αυτά, το μεν Na μπορεί να υποκαταστήσει το K σε ορισμένες καλλιέργειες, όπως π.χ. στα τεύτλα, το Co συμβάλλει στην δέσμευση του N₂, από τα ψυχανθή και στο Si φαίνεται ότι είναι χρήσιμο για την ανάπτυξη του ρυζιού. Υπάρχει και μία τέταρτη ομάδα στοιχείων, που καίτοι δεν είναι χρήσιμα για τα φυτά, η τουλάχιστον δεν έχουν αποδειχτεί ότι είναι αναγκαία, είναι όμως απαραίτητα για τον άνθρωπο και τα ζώα. Και ασφαλώς η λήψη των στοιχείων αυτών από τα ζώα γίνεται μέσω των φυτών (Σελήνιο Se, Κοβάλτιο Co), για αυτό και η έλλειψη τους από τα φυτά, επηρεάζει άμεσα την υγεία των ζώων.

Ρόλος μακροθρεπτικών στοιχείων στα φυτά

Τα μακροθρεπτικά στοιχεία γενικά παίζουν ουσιώδη ρόλο στη θρέψη του φυτού. Συμμετέχουν στην παραγωγή της βιομάζας (πρωτεϊνών) μέσω του N, στην μεταφορά της ενέργειας που είναι απαραίτητη για την πραγματοποίηση των διαφόρων βιοχημικών αντιδράσεων μέσω του P, στην ρύθμιση του υδατικού καθεστώτος του φυτού, στην ενεργοποίηση ενζύμων και στην συσσώρευση και μεταφορά των υδατανθράκων μέσω του Κ, στην επιμήκυνση των κυττάρων και των βλαστών μέσω του Ca, στην δημιουργία της χλωροφύλλης μέσω του Mg και αποτελούν συστατικό διαφόρων αμινοξέων, γλυκοσιδών και άλλων ενώσεων (S και N).

Ρόλος του αζώτου

Το στοιχείο αυτό αποτελεί τη βάση της ζωής. Η σπουδαιότητα του είναι ως εκ τούτου σημαντική. Συμμετέχει στο σχηματισμό των αμινοξέων ή αμιδίων, στα οποία αποτελούν τις δομικές μονάδες των πρωτεϊνών. Το N λοιπόν, είναι συστατικό της χλωροφύλλης, των αλκαλαιοειδών, ορισμένων ορμονών και του ινδολοξικού οξέος (IAA= indolacetic acid). Έλλειψη N από το φυτό, συνεπάγεται αναστολή της φωτοσύνθεσης, δεδομένου ότι μειώνεται η παραγωγή χλωροφύλλης. Το γεγονός αυτό έχει ως συνέπεια την εμφάνιση των συμπτωμάτων της χλώρωσης. Επιπλέον, αναστέλλεται η περαιτέρω ανάπτυξη – αύξηση των φυτών και κυρίως λαμβάνει χώρα δημιουργία πλευρικών κλαδίσκων συνέπεια της αδρανοποίησης των οφθαλμών. Το N στα φυτά απαντάται υπό την οργανική μορφή κατά το μεγαλύτερο ποσοστό, δηλ. ως συστατικό διαφόρων οργανικών ενώσεων και κυρίως πρωτεϊνών, αμινοξέων και άλλων ενώσεων. Επίσης το N βρίσκεται και υπό την ανόργανη μορφή, δηλ. ως NO^-₃ -N κυρίως στα φύλλα και στα αγγεία του ξυλώματος σε περιεκτικότητες, που ποικίλουν με το είδος του φυτού, την ηλικία, το στάδιο ανάπτυξης, την εφαρμοσθείσα ποσότητα N στο έδαφος, καθώς και με τις κλιματικές και εδαφικές συνθήκες. Η περιεκτικότητα των νιτρικών μεταβάλλεται με το στάδιο ανάπτυξης του φυτού και κυμαίνεται από >1.000-12.000 ppm και τα πρώτα στάδια ανάπτυξης, μειούμενη κατά τα επόμενα στάδια στα 8.000 ppm. Η περιεκτικότητα του NO^-₃ -N στα φύλλα η στο μίσχο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως δείκτης του βαθμού εφοδιασμού του φυτού με N. </references>