पौधों का खनिज पोषण

कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के अलावा, पौधों को मिट्टी से प्राप्त खनिज तत्वों के एक निश्चित समूह की आवश्यकता होती है, और जिस तरह से वे इन पोषक तत्वों को अवशोषित, परिवहन और आत्मसात करते हैं, वह उनके विकास और कृषि के लिए आवश्यक उर्वरकों को आकार देता है।

Definition

पौधों का खनिज पोषण पौधों के विकास के लिए आवश्यक अकार्बनिक तत्वों का अधिग्रहण, परिवहन और आत्मसात है, और उनकी आपूर्ति या कमी के शारीरिक परिणाम हैं।

Scope

यह विषय आवश्यक खनिज तत्वों (मैक्रोन्यूट्रिएंट्स और माइक्रोन्यूट्रिएंट्स), अनिवार्यता के मानदंड, कमी के लक्षण, आयन अवशोषण और जड़ में झिल्ली परिवहन, और नाइट्रोजन और सल्फर के आत्मसात को शामिल करता है, जिसमें सहजीवन की भूमिका भी शामिल है।

Core questions

• पौधों के लिए कौन से तत्व आवश्यक हैं, और अनिवार्यता कैसे स्थापित की जाती है?
• जड़ें सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध खनिज आयनों को कैसे अवशोषित करती हैं?
• नाइट्रोजन और अन्य पोषक तत्वों को कार्बनिक अणुओं में कैसे आत्मसात किया जाता है?

Key theories

आवश्यक-तत्व अवधारणा

एक तत्व आवश्यक होता है यदि पौधा इसके बिना अपना जीवन चक्र पूरा नहीं कर सकता है और इसकी एक विशिष्ट, अपूरणीय भूमिका होती है; यह मानदंड सभी पौधों द्वारा आवश्यक मैक्रोन्यूट्रिएंट्स और माइक्रोन्यूट्रिएंट्स को परिभाषित करता है।

आयनों का सक्रिय झिल्ली परिवहन

जड़ कोशिकाएं झिल्ली को ऊर्जावान बनाने के लिए प्रोटॉन पंपों का उपयोग करती हैं, जिससे ट्रांसपोर्टर और चैनल खनिज आयनों को चुनिंदा रूप से, अक्सर उनकी सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध, ग्रहण कर पाते हैं।

Mechanisms

प्लाज्मा-झिल्ली H+-ATPases प्रोटॉन को जड़ कोशिकाओं से बाहर पंप करते हैं, जिससे एक विद्युत रासायनिक ढाल बनता है जो विशिष्ट वाहकों और चैनलों के माध्यम से पोषक आयनों के द्वितीयक सक्रिय परिवहन को संचालित करता है। नाइट्रेट और अमोनियम को नाइट्रेट रिडक्टेस और ग्लूटामाइन सिंथेटेज़-ग्लूटामेट सिंथेज़ चक्र के माध्यम से अमीनो एसिड में आत्मसात किया जाता है; कई पौधे माइकोराइज़ल कवक के माध्यम से या, फलियों में, नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाले राइजोबियल सहजीवन के माध्यम से अवशोषण को पूरक करते हैं जो वायुमंडलीय N2 को अमोनिया में कम करते हैं।

Clinical relevance

खनिज पोषण उर्वरक और मृदा प्रबंधन का वैज्ञानिक आधार है; फसल की मांग के अनुसार पोषक तत्वों की आपूर्ति से उपज बढ़ती है, जबकि नाइट्रोजन और फास्फोरस के नुकसान के कारण होने वाले अपवाह और यूट्रोफिकेशन को सीमित किया जाता है।

History

लीबिग के उन्नीसवीं सदी के पोषण के खनिज सिद्धांत और सैक्स के हाइड्रोपोनिक प्रयोगों ने यह स्थापित किया कि पौधों को विशिष्ट अकार्बनिक तत्वों की आवश्यकता होती है, जिससे वैज्ञानिक उर्वरक और बीसवीं सदी में परिष्कृत आवश्यक-तत्व मानदंडों की नींव पड़ी।

Key figures

• Justus von Liebig
• Julius von Sachs

Seminal works

• taiz2015
• buchanan2015

Frequently asked questions

मैक्रोन्यूट्रिएंट्स और माइक्रोन्यूट्रिएंट्स में क्या अंतर है?

नाइट्रोजन, फास्फोरस, पोटेशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम और सल्फर जैसे मैक्रोन्यूट्रिएंट्स की अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में आवश्यकता होती है, जबकि आयरन, जिंक, मैंगनीज और बोरोन जैसे माइक्रोन्यूट्रिएंट्स आवश्यक होते हैं लेकिन केवल ट्रेस मात्रा में इनकी आवश्यकता होती है।

फलियां नाइट्रोजन कैसे प्राप्त करती हैं?

फलियां जड़ ग्रंथिकाएं बनाती हैं जिनमें राइजोबियल बैक्टीरिया होते हैं जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में स्थिर करते हैं, जिससे पौधे को कार्बोहाइड्रेट के बदले में उपयोग योग्य नाइट्रोजन की आपूर्ति होती है।