Өсiмдiктердiң тамырдан қоректенуi

Өсiмдiктер фотосинтезден басқа топырақтан көп минерал элементтердi сумен бiрге қабылдап, өсiмдiк денесiн құрайды және органикалық заттарды топтауға жұмсайды. Бұл процестерде топырақ құрамы және қасиеттерi үлкен рол ойнайды.

Топырақ құрамындағы күл және шiрiндiлер өсiмдiктердiң өнiмiне жағымды әсерiн тигiзедi. Алғаш рет голандиялық ғалым Ван-Гельмонд өсiмдiктердiң денесi судан құралған деген түсiнiкке келiп су назариясын дүниеге келдi. ХVI ғасырда немiс агрономы А.Тэер бұл назарияны жалғастырып қара шiрiкті назариясын пайда еттi. Ол өсiмдiктер топырақтан сумен бiрге қара шiрiктi де меңгередi деп өз теориясын алға сүрдi.

Қара шiрiк назариясы физиологияда негiзгi орында келедi. ХIХ ғасырда оның орнына минералды қоректену теориясы алды. Бұл теорияны жаратқан ғалым, көзге көрiнген немiс химигi 1840 жылы Юстус Либик жаратты. Оның айтуынша топырақтың құнарлығы құрамындағы минерал тұздарға байланысты сонымен бiрге олардың меңгерiлуiне байланысты екен. Кейiнгi жылдары франциялық агроном Буссенго өз жүмыстарында өсiмдiктер атмосферадағы азотты меңгере алмайтынын, тек тамыр арқылы азоттың меңгерiлуiн күзеттi.

Топырақпен өсiмдiктер арасында қатынас топырақты меңгеру қабiлетiне немесе оның химиялық элементтердi әр түрлi қосылыстар пайда етуiне байланысты. Бұл жөнiнде үлкен үлесiн қосқан ғалым Константин. Ол әртүрлi топырақ түрлерiне қарап меңгеру қасиетiн катиондар құрамы атқаратынын айтып өтедi.

Сонымен ол меңгерудi төмендегi түрлерге бөлдi :

А. механикалық.

Б. физикалық

В. Физика – химиямен немесе ауыспалы

Г. Химиялық

Д. Биолологиялық

Бұл аталған меңгерiлу бейорганикалық және Гумат түрiне бөлдi. Оларды жалпы топырақ меңгеру комплексi деп атады.

Меңгеруге қарапайым мысал етiп Са комплексiнен меңгерiлуiн көрсетуге болады. Кейiнгi жылдары И.Кноп және Ю.Сакстер өсiмдiктердi топырақсыз жағдайда 7-элемент қасиетiмен өсiру мүмкіндiгiн көрсеттi. Бұл жүмыстарды В.Докучаев, Д.Прияншиниковтар жалғастырып физиология пәнiнде минералды қоректену механизмдерiн зерттелуде үлкен үлесiн қосты. Негiзгi элементтерде N.P.K Са, Mg, Ғе жатады.

Азот. Ол өсiмдiк өмiрiнде үлкен рөл атқарады. Никотин қышқылдары, витамин, ақуыз, фитогармондар құрамына кiредi. Өсiмдiктер құрамында 1-3%, ауада 78%-ке жуық молекуляр азот инертті зат. Ол екi жағдайда кездеседi

N=N-N-N-

қалыптыбелсендi

Азоттың белсендi жағдайы.

1.Химиялық жолмен 500 та 35 мПа әсерiнде

2.Биологиялық жолмен ол тармақтағы микроорганизмдер азотофиксаторлар жәрдемiнде азотты тотықсыздандырады.

Азот фиксаторлар 2 түрде кездеседi:

1.Еркiн азотофиксаторлар

2.Өсiмдiктер мен симбиозда жасайтын азотофиксаторлар

Азотофиксаторлар организмнiң зат глюкозаны жұмсақ N2 ты меңгередi. Мәселен 1гр CHO 15 мг азот топтауы мүмкiн.

Бұршақ тұқымдас өсiмдiктер жоңышқа, бұршақ, ловия т.б. бiр жылда гектарына 300 кг-ға жуық азот тыңайтқыш алады.

Органикалық азот. Органикалық азот ыдырап минералды формаға өтедi. Онда амоннификация және нитрофикация құбылыстары негiзгi ролдi атқарады. Бұл нитрат және аммоний көрiнiсiнде болады. Нитраттар өсiмдiк ұлпаларына тотықсызданып аммиакка айналады.

Пайда болған аммиак тезде бiрiншi қатар амин қышқылдарына синезделуіне жұмсалады. Аммиак қатысуымен негiзгi үш амин қышқылдары аспартат, аланин және глутамат пайда болады.

COOHCOOH

CHCH

CHCH

Өсiмдiк тамырында аминделу және қайта аминделу есебiне 25 түрдегі азот қосындылары пайда болады. Нитраттар тамыр және жапырақта меңгерiледi. Топырақ құрамында азот жетiспесе өсу баяулап, жапырақтар майда болып сары түстi болады. Азот топырағы өсiмдiктердің өліміне дейін алып келедi.

Фосфор Ол топырақта өсiмдiк және жануарлар қалдықтарында, шiрiндi және миниралдар құрамында, сондай-ақ топырақ ерiтiндiсiнде кездеседi. Фосфордың табиғаттағы көзi Са5(PO4)3Ғ апатит есептеледi. Топырақ құрамында өсiмдiк меңгере алмайтын фосфор мөлшерi 0,3 % тi құрайды.Апатиттерден өндiрiсте фосфорлы тыңайтқыштар алынады. Өсiмдiктер үшiн қолайлы түрлерi Ca(H2PO4)2 ; Ca3(PO4)2 есептеледi. Топырақта фосфор PO4-3 анионы түрiнде өтiп жасушыларда таралады. Фосфор жасушыларда энергия алмасуында үлкен рол атқарады. Р – макроэнергетикалық баулар пайда етедi. Минералдарда өткiзгiштiк қасиетiн белгiлейдi. Фосфор тапшылығында ыдырау күшейiп синтезделу кемиедi. Нәтежеде өнiмдiлiк төмендейдi.

Күкiрт Өсiмдiк тамыры арқылы күкiрттi SО4 күкірт қышқылы анионы күйiнде қабылдайды. Оның SО2 және H2S күйiнде меңгере алмайды. Күкiрт өсімдік жасушыларда Н-S –сульфогидрид және дисулфид (-S-S-) күйiнде кездеседi. Ол цестейн, метионин амин қышқылдары құрамына кiредi . Ферменттердiң белсендiлiгiн асыруда оның маңызы зор . Көбiнесе ацетил

СоА + СН3-С – С- КоАқұрамында микроэнергетикалық баулар пайда етедi. Күкiрттiң 60-84% ақуыздар құрамында қалғаны бейорганикалық заттар түрiнде кездеседi. Күкiрт тапшылығы ақуыз синтезiнiң төмендеуiне алып келедi. Сондықтан фотосинтездiң төмендеуi хлоропласттың пiшiнi бұзылуына келiп соғады.

Калий Өсiмдiкте 1-2%-ке жуық болады. К ионы күйiнде кездеседi. Калий жас клеткаларда белсендiлiгi артады. органикалық заттарға кiрмейдi, еркiн немесе адсорбцияланған күйде болады. Калий кәрi орган (лиций) лерден жастарына өту қабiлетiне не бұны реутилезация делiнедi. Калиийдiң 80%-тi вакуоладан қалғандары цитоплазмада коллоидты заттармен қосылған болады. Калий хлоропластит және митохондрия белоктарымен байланыста болады. Оның тапшылығында органоидтар құрамы бұзылады. Жапырақ ауыздары ашылып жабылуы калийге байланысты жапырақта калий мөлшерi артады ауыз ашылады. Калий жетiспегенде натрий, калций, магний және бейорганикалық фосфор топталады. Жапырақ сарғаяды, хлороз пайда болып түске өтедi.

Калций Өсiмдiктер құрамындағы калцийге қарап үш топға бөлiнедi:

1.Калцийфилдер- әк сүюшiлер әктi топырақта жақсы өседi

2.Калцийфактар – әктен қашушы

3.Нитрал түрлер-калций мөлшерi әсерi тимейдi

4.Калций бүршақ түқымдастарда, капуста картопта көп масақтыларда кем болады. Ескi жапырақ ағаш қабығында топталады. Кәри бастағанда цитоплазмадан вакуолаға өтедi. Ол суда ерiмейтiн тұздар пайда етедi. Жасуша қабықтарында пектинмен бiрге кездеседi. Орта Азия топырақтарында жетерлi болып калций ионы күйiнде өсiмдiктерге өтедi. Ол цитоплазманың коллоидтық күйiне әсер етедi. Сусыздылыққа төзiмдiлiктi арттырады. Калций ионы бiрқатар фермениттердiң белсендiлiгiне әсерi үлкен. ГДГ,МДГ,ГФДГ т.б.

Натрий Сорда өсетiн өсiмдiктер галофиттер құрамында көп кездеседi. Мәдени өсiмдiктерден қант қызылшасының өсiп өркендеуiнде үлкен әсерi бар. Теңiз суларында көп мөлшерде кездеседi, бiрақ балдырларда кем болады. Оның орнына калий көп болады.

Магнит өсiмдiктерде 3%-ке дейiн болады. Өсiмдiк жапырақтарында көбiрек болады. Ылғалды 1 кг жапырақта 300-800 мг магний болады. Оның 50-80 мг хлорофилл құрамында кездеседi. Жасушаларда металл органикалық күйiнде кездеседi. Бiр қатар ферменттер белсендiлiгiн арттырады. Фотосинтетикалық фосфорлануда электрондар әрекетiн күшейтедi. Физиологиялық белсендi заттардың пайда болуына қатысады .

Темiр. Өсiмдiктерде 0,02 – 0,08% болуы анықталды. Өсiмдiктер темiр күйiнде меңгерiледi. Жапырақтарда ақуыз құрамында тоқталады. Жапырақ төгiлгенде топырақты темiрге байытады. Кноптың күзетуi бойынша темiр жетiспегенде жапырақ түсi өзгередi. Темiр хлорофинцинтезiнде қатысады. Темiр топырақта жетерлi болтындығы үшiн тыңайтқыш есебiнде қолданылмайды.