Bitkilerin Mineral Beslenmesi
Karbon, hidrojen ve oksijenin ötesinde, bitkiler topraktan alınan belirli bir mineral element setine ihtiyaç duymaktadır; bu besin maddelerini emme, taşıma ve özümseme biçimleri bitki büyümesini ve tarımın bağımlı olduğu gübreleri şekillendirmektedir.
Tanım
Bitkilerin mineral beslenmesi, bitki büyümesi için gerekli inorganik elementlerin alınması, taşınması ve özümlenmesi ile bu elementlerin sağlanması veya eksikliğinin fizyolojik sonuçları olarak tanımlanmaktadır.
Kapsam
Bu kapsam, temel mineral elementleri (makro besinler ve mikro besinler), esansiyellik kriterlerini, eksiklik semptomlarını, kökteki iyon alımını ve zar taşınımını, ayrıca azot ve kükürtün özümlenmesini ve simbiyozların rolünü içermektedir.
Temel sorular
- Bitkiler için hangi elementler esansiyeldir ve esansiyellik nasıl belirlenmektedir?
- Kökler, mineral iyonlarını konsantrasyon gradyanlarına karşı nasıl absorbe etmektedir?
- Azot ve diğer besin maddeleri organik moleküllere nasıl özümlenmektedir?
Temel kuramlar
- Esansiyel element kavramı
- Bir element, bitkinin yaşam döngüsünü onsuz tamamlayamaması ve spesifik, yeri doldurulamaz bir role sahip olması durumunda esansiyel kabul edilmektedir; bu kriter, tüm bitkiler tarafından ihtiyaç duyulan makro besinleri ve mikro besinleri tanımlamaktadır.
- İyonların aktif zar taşınımı
- Kök hücreleri, zarları enerjiyle yüklemek için proton pompalarını kullanmakta, bu da taşıyıcıların ve kanalların mineral iyonlarını seçici olarak, genellikle konsantrasyon gradyanlarına karşı almasını sağlamaktadır.
Mekanizmalar
Plazma zarı H+-ATPazları, protonları kök hücrelerinden dışarı pompalayarak, besin iyonlarının spesifik taşıyıcılar ve kanallar aracılığıyla ikincil aktif taşınımını sağlayan bir elektrokimyasal gradyan oluşturmaktadır. Nitrat ve amonyum, nitrat redüktaz ve glutamin sentetaz–glutamat sentaz döngüsü aracılığıyla amino asitlere özümlenmektedir; birçok bitki, mikorizal mantarlar aracılığıyla veya baklagillerde, atmosferik N2'yi amonyağa indirgeyen azot bağlayıcı rizobiyal simbiyozlar yoluyla alımı desteklemektedir.
Klinik önem
Mineral beslenme, gübreleme ve toprak yönetiminin bilimsel temelini oluşturmaktadır; besin arzını mahsul talebiyle eşleştirmek, azot ve fosfor kayıplarının neden olduğu akış ve ötrofikasyonu sınırlarken verimi artırmaktadır.
Tarihçe
Liebig'in on dokuzuncu yüzyıldaki mineral beslenme kuramı ve Sachs'ın hidroponik deneyleri, bitkilerin belirli inorganik elementlere ihtiyaç duyduğunu ortaya koymuş, bilimsel gübreleme ve yirminci yüzyılda geliştirilen temel element kriterlerinin temelini atmıştır.
Öne çıkan isimler
- Justus von Liebig
- Julius von Sachs
İlgili konular
Temel eserler
- taiz2015
- buchanan2015
Sıkça sorulan sorular
- Makro besinler ve mikro besinler arasındaki fark nedir?
- Azot, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum ve kükürt gibi makro besinler nispeten büyük miktarlarda gerekmekteyken, demir, çinko, manganez ve bor gibi mikro besinler esansiyel olmakla birlikte yalnızca eser miktarlarda ihtiyaç duyulmaktadır.
- Baklagiller azotu nasıl elde etmektedir?
- Baklagiller, atmosferik azotu amonyağa dönüştüren rizobiyal bakterileri barındıran kök nodülleri oluşturmakta, bitkiye karbonhidrat karşılığında kullanılabilir azot sağlamaktadır.