Lishe ya Madini ya Mimea

Zaidi ya kaboni, hidrojeni, na oksijeni, mimea inahitaji seti maalum ya elementi za madini zinazotolewa kutoka kwenye udongo, na jinsi inavyofyonza, kusafirisha, na kuasimilisha virutubisho hivi huunda ukuaji wake na mbolea ambazo kilimo kinategemea.

Definition

Lishe ya madini ya mimea ni upatikanaji, usafirishaji, na uasimilishaji wa elementi zisizo za kikaboni muhimu kwa ukuaji wa mimea, na matokeo ya kisaikolojia ya upatikanaji au upungufu wake.

Scope

Mada hii inahusu elementi muhimu za madini (virutubisho vikuu na virutubisho vidogo), vigezo vya umuhimu, dalili za upungufu, ufyonzaji wa ioni na usafirishaji wa utando kwenye mizizi, na uasimilishaji wa nitrojeni na salfa, ikiwemo jukumu la ushirikiano wa kibaolojia.

Core questions

• Ni elementi zipi muhimu kwa mimea, na umuhimu huwekwa vipi?
• Mizizi hufyonza vipi ioni za madini dhidi ya mwelekeo wa mkusanyiko?
• Nitrojeni na virutubisho vingine huasimilishwa vipi kuwa molekuli za kikaboni?

Key theories

Dhana ya elementi muhimu

Elementi ni muhimu ikiwa mmea hauwezi kukamilisha mzunguko wake wa maisha bila hiyo na ina jukumu maalum, lisiloweza kubadilishwa; kigezo hiki kinafafanua virutubisho vikuu na virutubisho vidogo vinavyohitajika na mimea yote.

Usafirishaji amilifu wa ioni kwenye utando

Seli za mizizi hutumia pampu za protoni kuwezesha utando, kuruhusu visafirishaji na njia kuchukua ioni za madini kwa kuchagua, mara nyingi dhidi ya mwelekeo wa mkusanyiko wao.

Mechanisms

H+-ATPases za utando wa plasma husukuma protoni nje ya seli za mizizi, na kuunda gradient ya kielektronikokemia inayoendesha usafirishaji amilifu wa pili wa ioni za virutubisho kupitia visafirishaji na njia maalum. Nitrati na amonia huasimilishwa kupitia nitrati reduktasi na mzunguko wa glutamini sintetasi–glutamati sintetasi kuwa asidi amino; mimea mingi huongeza ufyonzaji kupitia fangasi wa mikoriza au, katika jamii ya mikunde, ushirikiano wa kibaolojia wa rhizobia unaofunga nitrojeni unaopunguza N2 ya angahewa kuwa amonia.

Clinical relevance

Lishe ya madini ni msingi wa kisayansi wa mbolea na usimamizi wa udongo; kulinganisha upatikanaji wa virutubisho na mahitaji ya mazao huongeza mavuno huku ikipunguza mmiminiko na eutrophication inayosababishwa na upotevu wa nitrojeni na fosforasi.

History

Nadharia ya madini ya Liebig ya karne ya kumi na tisa kuhusu lishe na majaribio ya hydroponiki ya Sachs yalianzisha kwamba mimea inahitaji elementi maalum zisizo za kikaboni, na kuweka msingi wa mbolea ya kisayansi na vigezo vya elementi muhimu vilivyoboreshwa katika karne ya ishirini.

Key figures

• Justus von Liebig
• Julius von Sachs

Seminal works

• taiz2015
• buchanan2015

Frequently asked questions

Tofauti ni ipi kati ya virutubisho vikuu na virutubisho vidogo?

Virutubisho vikuu kama vile nitrojeni, fosforasi, potasiamu, kalsiamu, magnesiamu, na salfa vinahitajika kwa kiasi kikubwa, wakati virutubisho vidogo kama vile chuma, zinki, manganisi, na boroni ni muhimu lakini vinahitajika tu kwa kiasi kidogo.

Jamii ya mikunde hupataje nitrojeni?

Jamii ya mikunde huunda vinundu vya mizizi vinavyohifadhi bakteria wa rhizobia wanaofunga nitrojeni ya angahewa kuwa amonia, na kusambaza mmea nitrojeni inayoweza kutumika kwa kubadilishana na wanga.