A növények ásványi táplálkozása

 

Minden növény fiziológiai igénye, hogy ásványi elemeket vegyen fel abból a közegből, amelyben él. Vannak növények, melyek bizonyos ásványi elemekből különösen sokat igényelnek, ennek megfelelően többet is fogyasztanak belőlük.

Egyes növényi részekben kimutathatók olyan ásványi elemek is, melyek a mai ismereteink szerint szükségtelenek a növények számára, sőt mérgezők is lehetnek. A fiziológiai igény számos tényezőtől függ, és ezt a gyakorlatban a fajok és a. fajták környezetigényével hozhatjuk összefüggésbe.

 

 

A tápanyagok és tápelemek

 

Tápanyagoknak a növény által felvehető táplálékul szolgáló anyagokat értjük. Ezek lehetnek:

Ásványi tápanyagok: amelyeket a növény ásványi formában vesz fel a talajból.

Szerves tápanyagok: szerves molekulák, illetve szerves ionok formájában kerülnek felvételre.

Tápelemeknek a növény táplálkozásához nélkülözhetetlen elemeket nevezzük.

 

A növényi tápelemeket felosztjuk:

Makro-tápelemek N, P, S, K, Ca, Mg

Mikro-tápelemek B, Zn, Mo, Cu, Mn

Ismeretlen fiziológiai hatású elemek: Na, Si, Cl

 

“Makro- és mikroelemek” elnevezésen azokat az elemeket értjük, amelyek nélkülözhetetlenek a növény optimális fejlődéséhez, és amelyeket a növény elsősorban a gyökérzetével vesz fel.

A makrotápelemekből a növény többet vesz fel, mint mikroelemekből.  A magasabbrendű növények, pl. káliumból ezerszer többet vesznek fel, mint bórból. De nincs mindig ekkora különbség, a vas (Fe) és a mangán (Mn) gyakran azonos mennyiségben szükséges, ezért fiziológiai szempontból a vasat átmeneti elemnek soroljuk a makro- és mikrotápelemek között.

 

A továbbiakban makroelemeknek tekintjük azokat az elemeket, amelyek nagy mennyiségben szükségesek, ezért fő tápelemeknek nevezzük őket. A gyakorlatilag három legfontosabbat (nitrogént (N), foszfort (P), káliumot (K) “alap tápelemeknek” is mondjuk. A makroelemek a növény friss tömegének 10 %-át is elérhetik, alsó határnak a 0,01 %-ot tekintjük. Az ennél kisebb koncentrációban előforduló elemeket mikroelemeknek nevezzük. A mennyiségi csoportosítás azonban nem fedi az elemek fiziológiai jelentőségét.

 

 

A tápanyagok eloszlása a talajban és növényben

Természetes körülmények között az ásványi tápelemeket a növény a talajból veszi fel. A talaj szilárd fázisa elsősorban a tápanyagtároló szerepét tölti be a folyékony fázis a tápanyagok szállítóközege és egyben kémiai közeg, ahol a biológiai folyamatok lejátszódnak; a gáz fázis teszi lehetővé az oxigén (O2) és molekuláris nitrogén (N2 ) beáramlását, a széndioxid (CO2) távozását.

A tápanyagok a talajban a következő formákban fordulnak elő:

a)       Növény számára közvetlenül nem felvehető formában.

b)       A növény számára közvetve felvehető formában a talajkolloidok felületén kötve, a kimosódástól védve.

c)       Növény számára könnyen közvetlenül felvehető formában, szabad ionként a talajoldatban, a kimosódás veszélyének kitéve.

A talaj teljes tápanyagvesztesége a növény által kivont mennyiségből és a kimosódásból tevődik össze. A kálium az összes kimosódott veszteségnek 3-25 %-át, a nitrogén 50 %-át is kiteheti.

Az ásványi anyagok részaránya a szárazanyagra vonatkoztatva a zöld növényben gyakran az 5 %-ot sem éri el, de jelentőségük mégis, meghatározó. Lényeges azonban, hogy ezek milyen tápelemekből tevődnek össze.

A növények ásványi anyag kiválogató képessége korlátozott, mert a növény az elemeket elsősorban a fizikai tulajdonsága alapján és nem fiziológiai jelentőség szerint veszi fel.

A növényekben levő ásványianyag mennyisége jelentősen függ a növény korától, fajától, a tápanyag-utánpótlástól és a termőhelytől.

 

 

Egyes tápelemek kiemelt szerepe a növekedésben és a fejlődésben

A nitrogén-, a kálium-, a kalcium- és foszfortartalom a növényekben a vegetáció folyamán erősen változik. Ezek, a változások főbb jellemzőikben a többi növényi tápanyagra is érvényesek. Az igényeket illetően:

N-igényes növények: káposzta, retek, torma, mustár stb.;

P-igényes növények: hagyma, fejeskáposzta, sárgarépa és zeller, stb.

A kétszikű növények több kalciumot (Ca), magnéziumot (Mg) és bórt (B) igényelnek, mint az egyszikűek. A foszfor (P) igényük általában nagyobb, mint a kén (S) igény. A növekedés és fejlődés idején a keresztesvirágúak viszonylag sok ként (S) igényelnek. Viszonylag sok vasat (Fe) kíván a zab, a rizs és a spenót. Noha nem szigorúan esszenciális elem a Na, mégis eléggé sok kell a zeller, a spenót, a repce, és az árpa fejlődéséhez. Ezzel szemben a kukorica, napraforgó és burgonya csak kevés nátriumot (Na) vesz fel.

A káliumnak (K) kiemelt szerepe van a sok szénhidrátot termelő növények táplálkozásában. Sok káliumot igényel, pl. a szőlő a fürtök beéréséig. Kálium-igényes még a dinnye és a burgonya is.

Az egyes növényfajok mikroelem igénye nagyon eltérő. Kertészeti növényeink különösen érzékenyek a hiányokra.

Néhány példa: mangán (Mn) hiánnyal szemben érzékeny a cseresznye, a meggy, a ringló és a borsó, molibdén (Mo) hiánnyal szemben főként a bab; cink (Zn) hiánnyal szemben a citrom, a narancs, az őszibarack, a mandarin; bór (B) hiánnyal szemben az alma, a körte, a karfiol és a zeller; réz (Cu) hiány esetében az alma, a szilva és a kajszi mutat szembetűnő hiánytüneteket. A vas (Fe) hiányra a gyümölcsfák különösen érzékenyek; elsősorban a fiatal levelekben a klorofill hiányos képződése klorózist okoz. A különböző eredetű hiánytünetekkel együtt jár a termés csökkenése és többnyire minőségi romlása is.

 

A tápelemek eloszlása a növényben

A tápelemek nem egyenletesen oszlanak el a növényben, amit a 3. táblázat mutat.

 

1. táblázat. A tápelemek eloszlása a növényben (Szalai J., 1987)

 

Levelekben

Sok K, Ca, Mg, S, N, és P

Fiatal levelekben

A legtöbb elem koncentrációja magas

Idősebb levelekben

A kevésbé mozgékony elemek (Ca, Cu, B) mennyisége sok

Magvakban

Viszonylag sok Mg, P és N

Gyökerekben

Általában kevés N, P, K

 

A növények növekedése szempontjából a levelekben található elemek koncentrációja a döntő, amely fajok szerint változik. A fiatal növények ásványi anyag tartalma nagyobb, mint az idősebbeké. A fiatal növényekben a N- és a K-tartalom dominál, az idősebb növényekben a kalcium és a szilícium.

 

2. Szerkezeti (organogén) elemek

A szerves molekulák építőköveit, szerkezeti elemek néven csoportosítjuk. Ezek a következők:

 

2.1 A nitrogén (N)

A nitrogén (N), mint esszenciális elem, a protoplazma fehérjéinek építőköve. A fehérjéken kívül sok más növényi anyag (klorofill, purinok, vitaminok, alkaloidok) is tartalmaz nitrogént, amely csak 1-2 %-át adja a növényi szárazanyagnak, de a nitrogén (N) tartalmú vegyületek részvétele a szárazanyagban elérheti a  25 %-ot is. Nitrogén igényes pl. a fejeskáposzta.

A nitrogén az újrahasznosítható tápelemek közé tartozik, ami azt jelenti, hogy a növény az anyagcseréjében újra felhasználhatja, ha a külső ellátás nem kielégítő. A hiányt leginkább az alsó levelek sárgulása mutatja, ahonnan elsősorban a nitrogént elvonhatják a növény csúcsán fejlődő, élénk anyagcseréjű fiatal levelek. A sárgulás a nitrogén tartalmú klorofill elbomlásának következménye.

          A nitrogén (N) hiányos levelek kicsinyek, halványzöldek, később vöröses színűek.

          A virágképződés némileg fokozódik, de csökken a megtermékenyülés.

          A gyümölcsök korábban érnek, de aprók maradnak.

          A nitrogén (N) hiány esetén a növekedésgátlás következtében a növény nem éri el a normális nagyságot (törpenövés).

          A nitrogén (N) hiány jellemző tünete az un. “merevtartás”, ami nemcsak a hajtás habitusában, de a szárhoz simuló felálló levelek kialakulásában is megnyilvánul.

          Nitrogén (N) hiány következtében a szénhidráttöbblet gyakran anthocianidin-képződésre vezet, a növény vöröses színárnyalatú lesz.

 

A nitrogén túltrágyázás következményei:

 

A túlzott nitrogén (N) trágyázás élettani szempontból veszélyes, mert a nitrit mérgező koncentrációban felhalmozódhat. Jelei:

          a hajtás és a gyümölcs szövete laza marad,

          az érés előtti gyümölcshullás fokozódik,

          a gyümölcsök tárolhatósága csökken,

          a fagyérzékenység is a magas N-tartalomhoz kapcsolódik,

          a sok nitrogén (N) károsan hat a bor ízére, „öregedésére” („zöld” íz alakul ki).

Nitrogén többlet esetén a növény feltűnően sötétzöld, levelei szélesebbek, nedvdúsabbak, nagyobb a zöldtömeg és a tenyészidő is megnyúlik, a gyümölcshozam pedig csökken. A felhalmozódott nitrát, vagy ammónia a levélszéleken jellegzetes kloritikus, vagy nekrotikus jelenséget vált ki. A levélszél nekrózisa lassan kiterjed az egész Ievéllemezre. A levél széle elhal, a lemez közepe tovább nő, ezért feIdomborodik. A nitrogén (N) többlet a különböző betegségekkel szembeni rezisztenciát is csökkenti.

A növények magas nitrát-tartalma káros az emberi szervezetre. Nem maga a nitrát hat mérgezően, hanem az emésztés közben átmenetileg keletkező nitrit (NO2) a mérgező.

Természetesen, szó sincs arról, hogy (bármilyen) csekély nitrát-tartalom káros volna. Amióta élünk, az emberiség mindig fogyasztott növényi termékeket, mindig jutott szervezetébe nitrát a csecsemőkortól az öregkorig, de bajt nem mindig okozott csak akkor ha a csecsemőnek nagy nitrit (NO2) tartalmú spenótot adtak. Hasonlóképpen évmilliók óta fogyasztanak a növényevő állatok nitrátban gazdag növényeket, minden hátrány nélkül, mert az emésztés során a keletkezett nitrit (NO2) mennyisége nem haladta meg a káros szintet.

 

 

2.2 A kén (S)

A kén a talajban leggyakrabban szulfát és szulfid alakban fordul elő. A növény kén-szükségletének nagy részét így veszi fel. A levélen keresztül felvett kéndioxid (S02) a növényben redukálódik, és kén (S) tartalmú szerves vegyületek építésére használódik fel. A kén (S) fontos alkotóeleme a kéntartalmú aminosavaknak (cisztinnek, ciszteinnek, metioninnak), számos enzimnek, a glutationnak, a ferredoxinnak, penicillinnek, mustárolajoknak, fokhagymaolajoknak. A zöldborsó kén-igényes.

Átmenetileg kénhiányban szenvedő növények az ellátás megjavulásakor fokozott mértékben veszik fel a ként, és először az idősebb növényi részekbe szállítják. Csak ha ezek kellően el vannak látva kénnel, akkor indul meg a fiatalabb szervek felé a szállítás.

A növényben a kén mind organikus, mind anorganikus alakban előfordul. A frakciók között nincs meghatározott arány, inkább úgy tekinthető, hogy a szervetlen komponens, a szulfátok a növény kén-tartalékai.

A fokozódó kén-ellátással főleg a szervetlen kén-tartalom növekszik, és csak kisebb mértékben a szervesen kötött kén mennyisége.

A növényben előforduló heterociklusos kén-tartalmú vegyületek közé tartozik az aneurin (tiamin v. B1 vitamin) és a biotin (H-vitamin). Az aneurin a gabonaszemekben és a pillangósok magvaiban fordul elő. A biotin prosztetikus csoport a széndioxid (C02) átvitelét katalizálja. A kénnek a legnagyobb jelentősége az aminosavak és fehérjék felépítésében van. A kén fontosságát az anyagcserében (trikarbonsav-ciklusban és zsírsavak) létrehozásában emeljük ki.

A kén-hiány tünetei:

            az oldható nitrogén (N) vegyületek és a keményítő felhalmozódása

            a levelek világoszöldek, majd megsárgulnak

            a növény habitusa merev, törékeny, az elfásodás mértéke nő

            a keresztesvirágú növények kicsik és satnyák

 

 

2.3 A foszfor (P)

A foszfor a talajban szervetlen vagy szerves kötésben fordul elő. A talaj legfontosabb szervetlen foszfátjai a kalcium- (Ca), valamint az alumínium- (Al) és a vas- (Fe) foszfátok.

A felvett szervetlen foszfát egy része már a gyökérben szerves foszfáttá alakul.

A foszfor (P) is nélkülözhetetlen (esszenciális) elem, amely a növényi anyagcserében kulcs szerepet tölt be. Élettani szempontból négyféle jelentőségét hangsúlyozzuk:

1)       a fehérjék bioszintézist irányító nukleinsavakban az egyszerű nukleotidákat láncokká kapcsolja össze,

2)       a nagyenergiájú foszfátokban, mint energiaátvivő működik,

3)       a sejt félig áteresztő hártyáiban fontos komponens (plazmolemma, tonoplaszt, kloroplaszt- és mitokondrium hártyák)

4)       mindezek mellett a sejtnedv kémhatásának pH-értékének szabályozásában, mint foszfátpuffer működik. Foszfor (P) igényes növényünk a sárgarépa

 

A növények szerves foszfáttartalma nagyobbrészt a magvakban és termésekben található, a szervetlen foszfát pedig az egyéb szervekben, főleg az idősebb levelekben dominál. A fiatal levelekben több a szerves foszfát és a nukleoproteid.

A nitrogén és a foszfor mennyiségi viszonya (az N / P-érték) többnyire állandó, és pedig a nitrogén kb. hatszorta több a foszfornál. Ez az állandó arány a fehérjeszintézis szempontjából kívánatos és egyben megmagyarázza, hogy a nitrogéntrágyázással együtt miért nő a növények foszfor igénye. A foszfor egyben a nitrogén ellentéte (antagonistája) is, mert a nitrogén vegetatív fejlődést serkentő hatásával szemben a virág- és magképzést fokozza, vagyis a vegetatív fázisnak a reproduktív fázisba való áttérését sietteti.

 

A foszfor-hiány tünetei:

          a virágképzés és érés időpontjának eltolódása,

          az ágak csúcsán visszamaradó csomók,

          a rügyek hiányos képződése a hajtás alsó részén,

          levélnyelek merevek, rövidebbek és törékenyek,

          a levél főere piros, a Ievél bronzos színű,

          a lombhullás és színeződés ősszel korán kezdődik,

          a hajtások vékonyak maradnak.

A külsőleg látható elváltozások mellett ismertek az anyagcserében beálló zavarok is, amelyek főleg a szénhidrát- és fehérjeszintézis kedvezőtlen alakulásában nyilvánulnak meg. Foszfor hiányában a zöldségfélék és a burgonya fagyállósága és tárolhatósága csökken.

 

3. Ionhatású elemek

Kisebb mértékben vesznek részt a szerves molekulák felépítésében, ion-hatásuk jelentős.

          Az enzimfehérjékhez kapcsolódva azok aktivitását emelik.

         Összeköttetést létesítenek az enzim és a szubsztrátum között.

         A különböző sejtpartikulumokban “kötőanyagként” működnek.

 

 

3.1 A kálium

A talajban az ásványok mállása és az ionkicserélődés következtében sok káliumion (K+) szabadul fel, amely trágyázatlan talajokban a növények legfontosabb kálium (K) forrása. A magasabb- és az alacsonyabbrendű növények kálium (K+) felvevő képessége egyaránt jó, egyes növényfajok között azonban különbség. van a kálium (K) felvevő képességük tekintetében, sőt fajták között is található különbség.

A káliumion (K+) a növényben könnyen mozog, felfelé és lefelé.  Eloszlásakor elsősorban az aktív anyagcseréjű levelekbe és a merisztema szövetekben koncentrálódik.

 

Funkciói:

          fokozza a sejtek turgorát,

          csökkenti a transzspirációt,

          növeli a vízvisszatartó képességet és a szénhidrátszintézist,

          körülbelül 40-féle enzimet aktivál,

          elősegíti a fotoszintetikus és oxidatív foszforilációt,

          szükséges  a nukleinsavak kötődéséhez és fehérje kötésekhez,

          kedvezően hat a hozam alakulására és a minőséget meghatározó beltartalmi anyagok (cukor, keményítő, vitamin) szintézisére

          fokozza a növények ellenálló képességét.

Kálium-igényes növényünk pl. a málna és a szőlő.

 

A káliumhiány tünetei:

          a levél csúcsa és széle sárgul, majd barnul és végül elszárad a lemez a fonáka felé hajlik,

          az őszi levélhullás elhúzódik,

          a gyümölcs szénhidráttartalma alacsony,

          a gyümölcs gyengén színeződik.

A legtöbb növénynek legerősebb növekedése idején van a legnagyobb kálium-igénye, pl. a gabonafélék kálium-tartalma bokrosodáskor 45-ször több, mint éréskor.

A kálium pótlását műtrágyákkal végezzük. A klorid tartalmú műtrágyákat jól bírják a gabona-félék, a Beta-répák, a szamóca, a paradicsom, a hagyma, a retek, az uborka, a vörös- és fejeskáposzta, ezek jó klórtűrők. A klórra érzékeny dohány, szőlő, gyümölcsfák, burgonya esetében kálium-szulfátot (K2SO4) használjunk a kálium (K) pótlására.

 

 

3.2 A KALCIUM (Ca)

A kalcium (Ca) nagy része nehezen oldható karbonátok formájában van jelen a talajban.

A kalcium-szállítás csak meghatározott (akropetális) irányú, a farészből (xilémből) a háncsrészbe (floemba) nem lép át, a levelekből már nem kerül vissza az ágakba és a gyökerekbe, ezért az idősebb levelekben felhalmozódik. Mint kalcium-karbonát leginkább a sejtfalakban rakódik le, igen elterjedt a kalcium-oxalát kristályok felhalmozódása is. A kalcium-pektát pedig a sejtfalak középlemezének felépítésében játszik szerepet. A kloroplasztok kalcium (Ca) tartalma 6 % körüli, ami azt a gondolatot ébreszti, hogy valamilyen összefüggés lehet a fotoszintézis és a kalcium jelenléte között.

A kalcium, mint nélkülözhetetlen tápelem, élettani feladatot teljesít.

 

Funkció:

          elsősorban a sejtmegnyúlásra hat,

          az osztódó  merisztema szövetek sejtjeinek hosszanti növekedését és sejtosztódását serkenti,

          a gyökérnövekedéshez elengedhetetlen,

          szükséges a pollentömlő növekedéséhez,

          fontos szerepe van a sejtfal középlemezének és a membránok fel építésében,

          befolyásolja a hártyák (membránok) áteresztőképességét (permeabilitását),

 

A kalciumhiány tünetei:

A kalcium (Ca) nem újrahasznosítható (reutilizálható), az idősebb szervekből nem igen vándorol el, ezért elégtelen kalcium- ellátás esetén a hiánytünet mindig a fiatal részeken tűnik fel. Teljes kalcium-hiány ritkán fordul elő, de kisebb hiányát sem mindig jelzi külsőleg is látható tünet.

Hiánya esetén:

          a merisztema szövetek nem növekednek, gyökérszőrök nem fejlődnek.,

          az almában barna foltok (stippek) keletkeznek,

          kiváltja a paradicsom termésén a fekete foltok fellépését,

          a hajtások csúcsán a levelek megsárgulnak (mészklorózis).

A talajban a kalcium (Ca++) utánpótlását meszezéssel végzik, erre a legjobb a mésziszap, a cukorgyártás mellékterméke.

 

 

3.3 A magnézium (Mg)

 

Általában kisebb mennyiségben veszik fel a növények, a magnéziumot (Mg++), mint a kalciumot (Ca++) és a káliumot (K+), de felvételét az ionkonkurencia is gátolja, ezért a magnézium (Mg) hiány eléggé gyakori. A felvett magnézium (Mg++) csak csúcsi irányban mozog jól, követi a párologtatás (transzspirációs) áramlás irányát. A fiatal levelek magnézium (Mg) elégtelenség esetén az idősebb levelekből a Mg-ot elvonják. A felvett magnézium az oxálsavval sót képez.

 

Funkciói

          a klorofill molekula és a riboszóma alkotórésze,

          a foszforilálási folyamatokban összeköttetést létesít a szubsztrátum, illetve a foszfátok és az enzim között,

          számos enzimes folyamatot aktivál,

          aktiválja a fehérje szintézist,

          serkenti az anyagcsere szintetizáló tevékenységét.

 

A magnézium a talajban rendszerint kielégítő mennyiségben van jelen, néha mégis magnézium-hiány jelentkezik, különösen a könnyű, savanyú talajokban. A kőzetek mállása következtében a talajban mindig van elegendő magnézium (Mg), de az ellentétes (antagonista) ionok túlsúlya felvételét akadályozza.

A magnézium-hiány tünetei:

 

          Az idősebb leveleken a levélerek között (világoszöld, sárgaszínű foltok keletkeznek, de a levélerek zöldek maradnak. (Jól látható, pl. szőlő (6. kép), káposzta, burgonya, paradicsom növényeken.)

          Gabona-féléknél zavar áll be a víz és a szénhidrátháztartásban (búza, kukorica levelei csíkosak lesznek).

A magnézium-hiány megszüntetésére nem elég magnézium sókkal trágyázni, hanem arról is gondoskodni kell, hogy a többi kation ne legyen túl nagy feleslegben jelen, és hogy a kémhatást (pH-értékeket) meszezéssel megemeljük. Nagy termésátlagoknál relatív minimumba is kerülhet.

4.Mikroelemek

 

A mikroelemek, ha nagyon kis mennyiségben is, de az életfolyamatok zavartalan lefolyásához nélkülözhetetlenek. Ha a táplálékból hiányoznak, hiánybetegségek lépnek fel. Ezek a hiánybetegségek az utóbbi időben világszerte szaporodtak.

Ennek okai a következők:

          Az intenzív mezőgazdasági művelés a talajt egyre jobban igénybe veszi.

          Több tápanyagigényes növényt termesztenek.

          A műtrágyázás hatására a mikroelemek minimumba kerültek.

          Új területeket is művelés alá fogtak, melyeken régebben nem termeltek.

 

4.1 A vas (Fe)

 

A vas a növények szárazanyagában rendkívül kis mennyiségben található. A talajban, mint rácsba beépült elem található, különösen sok van a szürke erdei talajban (podzol).  A vas kelát-komplexeket alkot, valamint vegyértékváltozásra képes vas (Fe2+) vas (Fe3+). E két tulajdonságán sokféle fiziológiai hatás alapul.

 

 

Funkciói:

          része a kloroplasztnak és a sejtmagnak,

          alkotója a ferredoxinnak (vas és kéntartalmú fehérje),

          a légzési láncban a citokromok nélkülözhetetlen része,

          a peroxidáz és kataláz is vas-tartalmú enzimek.

Vas-igényes például a cseresznye és az áfonya.

 

A vashiány tünetei:

          a klorozis (halványsárga levelek),

          almánál a levelek a hajtáscsúcson sárgászöldek,

          körténél fekete foltok jelentkeznek a leveleken,

          cseresznyénél a levelek világossárgák, de a legfinomabb erek zöldek maradnak.

A vas (Fe) hiány tünete – ellentétben a magnézium (Mg) hiánnyal – először mindig a fiatal levelekben jelenik meg. Gyakran az érhálózat, mint sötétzöld sáv jól látható a halványzöld, vagy sárga levéllemezen.

A vasklorozis táplálkozás-élettani probléma az egész világon, és gyógyítása az összes hiánybetegségek közül a legnehezebb. A gyümölcsfák és szőlők, de a mezőgazdasági növények vasklorozisát is kelátok alkalmazásával sikerült orvosolni. Erre a célra jelenleg a vas (Fe-EDTA), vagy a hazai gyártmányú “Klorofer” használható fel.

 

 

4.2 A mangán (Mg)

 

A mangán (Mn) a talajban két, három vagy négyértékű alakban fordul elő. A különböző értékű mangán (Mn) vegyületek közötti egyensúly a talaj redoxpotenciáljától függ. Felvehetőségét elősegíti a talaj pH-értéke, mikroorganizmusok tevékenysége és a vízellátás.

 

Funkciói:

          szabályozza a víz fotolízisét a fotoszintézis mechanizmusában a keletkező OH-csoportok megkötésével,

          mangán (Mn) porfirin vegyület keletkezik, amely részt vesz az oxigén (O2) felszabadításában,

          számos enzimet aktivál,

          aktiválja a peroxidáz légzési enzimet, fokozza az auxin hormon indol-ecetsav oxidációját,

          kedvező hatással van a Beta-répák és a szamóca cukorképzésére, valamint a kukorica szénhidrát szintézisére,

          a zöldségfélék C-vitamin tartalmát növeli.

 

A mangánhiány tünetei:

 

          a levelek a hajtásokon alulról felfelé elszáradnak,

          a levelek sárgulnak mangán-klorozisnál csak a vastag erek maradnak zöldek,

          a mangánhiányos növények sejtjei kicsinyek,

          az idősebb levelek alsó (bazális) részén szennyesszürke csíkok, vagy foItok jelennek meg.

A spenót és a rizs különösen igényli a bőséges mangán-ellátást.

Általában a talajokban elegendő a mangántartalom, hiány esetén levéltrágyázással lehet pótolni.

 

 

 

 

 

 

4.3 A réz (Cu)

 

A réz (Cu) a talajban kétértékű alakban (Cu ++) fordul elő. Erős kötődése következtében nehezen mozog a talajban. A magasabb szervezettségű növények rézszükséglete általában csekély. Mozgékonysága a növé­nyekben is minimális.

 

 

Funkciói:

          a légzési enzim (polifenol-oxidáz) és C-vitamin (aszkorbinsav-oxidáz) komponense,

          véd a peronoszpórafertőzés ellen,

          fokozza a fehérjékben az aminosav-szintézist és a nitrogén megkötését,

          megóvja a klorofillt az idő előtti elbomlástól.

 

Réz-hiány okozta betegséget ritkán találunk a kultúrnövények sorában.

 

A rézhiány tünetei:

          a gyümölcsfák csúcsszáradását idézi elő,

          károsítja a gyümölcsfák virágzásának generatív szakaszát,

          a fiatal magoncok levelei elhalnak,

          a gabonafélék internódiumainak növekedését gátolja, a kalászban a szemek léhák,

          a gyümölcsfák esetében a termékenyülését gátolja.

A rezet (Cu) réztartalmú permetezéssel pótoljuk. (A szőlőtermesztésben savanyú talajokon a gyakori permetezés miatt Cu-toxicitás is előfordulhat.)

 

 

4.4 A cink (Zn)

 

A különböző agyagásványok (biotit, amfibol) kristály rácsaiban fordul elő. A termőtalaj felső rétegében található. Ha a talaj foszfáttartalma magas, csökkenti a cink (Zn) felvételét. Általában a növények cink igénye kicsi, kivétel a kajszi. Növényen belül a sók foszfáttartalma gátolja a cink (Zn) transzportját.

 

Funkciói:

          a cink (Zn) aktivál egyes enzimeket (enolázt, glutaminsavdehidrázt),

          szabályozza a nitrogén (N) anyagcserét,

          az indolecetsav (auxin) szintézisében fontos szerepe van.

 

A cink-hiány tünetei:

 

          a szőlőn a levelek kicsik, törpeszártagúság alakul ki, a rövid szártagú mezőkben sárga foltok jelennek meg, a hajtások vékonyak, a bogyók aprók maradnak,

          megakadályozza a kloroplaszt gránumok normális kifejlődését,

          a gyümölcsfákon akadályozza a rügyfakadást, pl. az alma hajtások kopaszak maradnak. (Érzékeny fajták: a Jonathán, London pepin, és Kanadai parmen),

          vadalanyú fák érzékenyebbek a cinkhiányra.

A cink-hiány megjelenését a cink-tartalmú növényvédő szerek használata csökkentette.

 

 

4.5 A molibdén (Mo)

 

A molibdén oxokomplex (Mo4+ O4- ) alakban fordul elő a talajban, és molibdenát formájában kötik meg a talaj szorpciós komplexei. Ez a szorpció annál erősebb, minél alacsonyabb a talaj pH-ja. A növények a többi mikroelemmel ellentétben több molibdént képesek felvenni.

 

Funkciói

          a molibdén (Mo) különböző enzimek fémkomponense (pl. aldehidroxidáznak, hidrogenáznak, nitrátreduktáznak),

          a nitrogénkötő baktériumok (Rhizobium-törzsek) sok molibdén (Mo)-t igényelnek,

          a nirát redukcióhoz nélkülözhetetlen.

 

A molibdén-hiány tünetei:

          molibdén-hiányos növények klorofill-tartalma csekély, légzésük felfokozott,

          elégtelen molibdén (Mo) ellátottság esetén a növényben nitrát-felhalmozódás jön létre, a cukortartalom csekély,

          a levélnyelek meghosszabbodnak,

          bőséges virágzás esetén a kötődés rendkívül rossz és nagymértékű a virághullás,

          molibdén (Mo) hiányos növények klorofilltartalma alacsony.

A legtöbb talaj általában elegendő molibdént (Mo) tartalmaz.

 

 

4.6 A bór (B)

Főleg bórsav és borát alakban fordul elő a talajban. A bór (B) felvehetősége a pH-érték emelkedésével csökken. Bőséges bór-ellátás esetén a levélcsúcsokban halmozódik fel, ez esetenként toxikus is lehet és a levélszélek torzulnak.

 

Funkciói

          fokozza a légzést,

          segíti a szerves molekulák diffúzióját a sejthártyákon keresztül,

          az auxin-anyagcserére kedvezően hat,

          a reproduktív szervek fejlődését és megtermékenyülését serkenti,

          fokozza a pollencsírázást és a pollentömlő növekedését,

          fokozza a víz és az ásványi anyag felvételét,

          bór (B) hiány esetén a levelekben képződő asszimiláták rosszul szállítódnak.

 

A bór (B) hiány tünetei:

          a szártenyészőkúp elhal,

          nincs virágzás, vagy ha van, nincs megtermékenyülés,

          internódiumok megrövidülnek az almában húsparásodás lép fel,

          a kajszi bórhiánya húsbarnulást és Ievélkárosodást idéz elő (magház körüli barnulást),

          bór-hiány az oka a cukorrépa szív- és szárazrothadásának,

          Brassica-répák bór (B) hiány következtében üvegesek.

 

5. Ismeretlen fiziológiai hatású elemek

Néhány elem van még az eddig ismertetett elemeken kívül, amelyeknek nélkülözhető, illetve nélkülözhetetlen voltát nem ismerjük. Ilyenek pl. a nátrium, és a szilícium.

 

 

5.1 A nátrium (Na)

Minden talajban és növényben változó mennyiségben fordul elő. Egyértékű erősen hidratáló kation. Nátrium (Na+) tartalmú trágyák cukorrépánál, mángoldnál, zellernél előnyösek. Hazánkban, a szikes talajokban a nátrium sói közül a szulfát van túlsúlyban, kevesebb a klorid és legkevesebb a karbonát. A növényekre legártalmasabb a karbonát, majd a klorid, legkevésbé a szulfátok.

 

5.2 A szilícium (Si)

Sohasem hiányzik a növényekből. Például a zsurló füvekben nagy mennyiségben fordul elő. Fizológiai hatása nem ismert.

 

7. A tápelemekkel való ellátottság jelentősége

A ma, vagy a jövőben termesztett növényfajaink és fajtáink genetikailag rögzített és a termőhely, valamint a környezeti tényezők által meghatározott termelési potenciálját csak akkor tudjuk érvényre juttatni, ha fokozatosan biztosítjuk, illetve pótoljuk a vizet és az ásványi anyagokat. A növények kellő, vagy elégtelen ellátottsága azonban nem egyedül a talaj tápanyag-szolgáltató képességétől függ. Ezek mellett a növények – fajtól és fajtától függően változó – tápanyag-felvételi és tápanyag transzlokáló képessége is befolyásolja a tápanyag ellátottságot.

Már régóta ismert volt, hogy a növényekben jellegzetes elváltozások következnek be, ha valamely tápanyaggal nincsenek kellőképpen ellátva.

 

 

7.1 Az ellátottság mértéke

A tápelemeknek a növekedésre gyakorolt hatása szempontjából a levelekben található koncentrációjuk a döntő, mind a mobilis, mind az immobilis (fiziológiailag hatékony) elemek viszonylatában. A tápelemek koncentrációja a levelekben a fő növekedési fázis kezdetén jó mutatója az ellátottsági foknak. Ennek alapján öt ellátottsági fokozatot különböztetünk meg, amelyek egymástól jól elhatárolhatóak:

          akut hiány,

          nem kielégítő ellátás,

          jó ellátottság,

          luxus ellátottság,

          toxikus ellátottság (tápanyag felesleg).

A legkisebb hiánytünetek legelőször a leveleken ismerhetők fel. A tápanyaghiány és tápanyagtöbblet károsító hatását a környezeti tényezők is befolyásolják. Ezért valamely tápanyag hiányára jellemző tünet megjelenése nem jelenti feltétlenül azt, hogy a talaj az adott tápanyagot nem tartalmazza elegendő mennyiségben és felvehető formában. Lehet, hogy a szárazság, az alacsony hőmérséklet a nem kielégítő fényellátottság egyéb környezeti tényező, vagy valamilyen biológiai tényező a kiváltó ok. Az almafajták levélanalízisével kimutatták, hogy teljesen azonos tápanyagellátás mellett is (edénytenyészetekben) száraz levegőben kisebb volt a nitrogén (N), foszfor (P), kálium (K) tartalom, mint páratelt levegőben, még akkor is, ha a növényeket öntözték. A hőmérséklet és a fény növekedésével négyzetesen növekszik  a három tápelem felvett mennyisége.

A növények és a víz.

A növényeknek vízre is szükségük van. Ez lehet, hogy nem túl meglepő, mégis biztos vagyok benne, hogy tartogat meglepetéseket ez a cikk mindenkinek:

A víz az élő szervezetek egyik legfontosabb alkotó része. Az evolúció is bizonyítja, hogy mennyire fontos a víz jelenléte életünkben, hiszen az élet az őstengerben a vízben keletkezett, és a törzsfejlődés hosszú szakaszán fokozatosan vált alkalmassá a szárazföldi életre. A növények sejtjei az őstengerben állandóan vízzel voltak körülvéve és ezért állandóan hidratált, azaz vízzel telített állapotúak voltak. Amikor a növények a szárazföldre kerültek, felépítő szöveteik a megváltozott környezeti (ökológiai) hatásra veszítettek az állandó víztelítettségből. A szárazföldi növényeknél is szükségszerű a sejtek állandó víztelítettsége, és ez felfogható mint egy ellentmondás, azaz a száraz körülmény ellentmond az állandó víztelítettségnek, ezt a növénynek kell előállítania a maga számára. Ez az “ellentmondás” a szárazföldi növények belső és külső szervezetében maradandó változást hozott. Olyan szerveik képződtek, amelyek a szárazföldi életmód mellett a számukra szükséges belső víztartalmat biztosították (Szalai I., 1974).

Földünkön a talaj és a légkör ellentéte a víz körforgását idézi elő azáltal, hogy a párolgást a lecsapódás követi. Ebbe a körforgalomba a növény is bekapcsolódik saját vízforgalmával és vízgazdálkodásával. A növény vízforgalma magába foglalja, hogy a növény a vizet felveszi, szervezetében futtatja vagy használja és ismét a környezetbe párologtatja. A növény vízgazdálkodása a vízfelvétel és a vízleadás összehangolt és különböző módon szabályozott folyamatát jelenti. A különböző ökológiai csoportokba tartozó növények vízgazdálkodása eltérő.

 

A víz növényélettani szerepe

A víz fontosságának meghatározását a növények életében több irányból közelíthetjük:

–      A víz a szárazföldi és vízi növényi szervezetek legfontosabb sejtalkotórésze, hiszen a sejtek minden alkotó eleme oldott állapotban található, tehát a víz nélkülözhetetlen a Föld felületét borító növényi vegetáció fennmaradásához.

–      A víz az ásványi tápanyagok oldószere, egyúttal szállítója a tápláló ionoknak és az oldott asszimilátumoknak (pl. cukroknak).

–      Alapvető szerepe van minden biokémiai átalakulási folyamatnak, hiszen közege és alkotó eleme a szerves anyagok szintézisének.

–      A víz az asszimiláló szervek (levelek) funkcióképességének és a szövetek meghatározott víztelítettségi fokának fenntartásához elengedhetetlen.

–      A növényi sejtekben a sejt működéséhez szükséges belső nyomás (turgor nyomás) alapeleme.

–      A növényi test hőmérsékletének fontos szabályozója a párologás és párologtatás révén.

–      A nagy termés és a bő terméshozam eléréséhez jelentős mennyiségű víz szükséges.

–      A vízleadás és felvétel legszemléletesebb példája a magvak életében figyelhető meg, amikor a magvak éréséhez hozzátartozik a vízvesztés (magnyugalom) ill. a csírázásakor az intenzív felvétel (duzzadás és csírázás).

 

A növények vízszükséglete

 

A magasabb szervezettségű növények normális életműködésének egyik legfontosabb feltétele, hogy vízmérlege – azaz a vízfelvétel és vízfogyasztás közötti arány – hosszantartó és kiugró deficit nélkül – biztosítva legyen. Kérdés, miért alakul ki vízhiány a növényekben? A felelet egyszerű: többet párologtatnak, mint amennyit felvenni tudnak. A párologtatás olyan gyors, hogy a növény teljes víztartalma egy nap alatt teljesen kicserélődik. Ez azt jelenti, hogy a növény és a víz egyensúlya dinamikus, bizonytalan és hullámzó.

A víz felvételének mértéke a párologtatás mértékétől, a gyökérrendszer kiterjedésétől és hatékonyságától, valamint a talajban levő víz felvehetőségétől függ. A vízegyensúlyt két tényező szabályozza. Az egyik a talaj tényező, avagy a termesztő közeg tényező, a másik a növényi tényező, a növény fiziológiai állapota.

A vízhiány sokféle élettani folyamatot módosít, pl. nagyon  befolyásolja a légzést, pl. a levelek esetében élénkíti, a magvakét csökkenti. Általában befolyásolja a belső biokémiai folyamatokat, pl. a dohánylevélben csökkenti a cukortartalmat, növeli a nitrogéntartalmú vegyületek és a nikotin mennyiségét a sejtekben.

A növényeknél az evolúció során bizonyos mértékben szárazságtűrés is kialakult, amely mértéke faj- és azon belül is fajtafüggő. Ellenben a nagymértékű, hosszantartó vízhiányt a szárazságtűrő növények sem tudják kivédeni és végül egy irreverzibilis (visszafordíthatatlan) hervadás után a növény elpusztul.

A növényben „átáramló” vízmennyiség hihetetlenül nagy, pl. egy napraforgó vagy kukorica növény az egész tenyészidő alatt 200 liter, vagy ennél is több vizet párologtat el.

A gyümölcsfáknak a vegetáció ideje alatt változó a vízigénye. Nagyobb a vízigény az erőteljes tavaszi hajtásnövekedéskor, a virágzás idejében, a gyümölcsök növekedésekor. Ha besorolni szeretnénk ezeket a periódusokat, akkor a vízigény szempontjából elsőnek említhetnénk a hajtásnövekedést, ami a tavaszi hónapokra esik. A második vízigényes időszak a virágzás és termésképzés (megporzási – termékenyülési – időszak), ami a mi éghajlati övezetünkben általában április-május. A harmadik vízigényes időszak az erőteljes gyümölcsnövekedés ideje, az érés első szakasza, ami júliustól akár szeptemberig is elhúzódhat gyümölcsfajoktól függően. Például a téli alma és a téli körte esetében a mi viszonyaink között általában augusztus. A korábban érő nyári gyümölcsöknek természetesen korábban van szükségük bőségesebb vízellátásra ahhoz, hogy a gyümölcs a kívánt méretűre növekedhessék.

Az eltérő vízigényre jó példa a szőlő. A szőlő 100 kg terméséhez 5-35 köbméter vizet használ fel általában. A legtöbb vizet a termékenyülés (virágzás) után, a hajtás és a zöld bogyók egyidejű növekedésének időszakában igényli. Ha kevés a csapadék, szomjazik a szőlő, s csak öntözéssel érhetünk el bőséges és jó minőségű termést. Ellenben virágzás idején nem tanácsos öntözni, mert az a virágok hullását okozhatja, de elvirágzás után, a zöld bogyók erős növekedése idején a zsendülésig, optimális vízellátást kell biztosítanunk.

A paprika pl. erősen vízigényes növény. Nyári, meleg napokon (30-35°C) 3 liter vizet is igényel a növény az optimális fejlődéséhez és a jó terméshozamhoz. Pontos mérések szerint napi vízfogyasztásából mintegy 20-25% a 12-14 óra közötti meleg, száraz időszakra esik.

A gyümölcsfák vízellátása szempontjából szintén kritikus időszak, amikor a hajtás- és gyümölcsnövekedéssel egyidejűleg a következő évi virágrügyek képződése is folyik. Ezért mutatkozik mindig szoros összefüggés a következő év termésmennyisége és az előző év ezen időszakának időjárása között, azaz a vízellátottsága között.

 

 

A növények víztartalma

A növények víztartalma 65-91 % közötti lehet. Ez a víz szabad és kötött formában van jelen a sejtekben és sejtközötti járatokban, ami azt jelenti, hogy a szabad víz nagy részét le tudja adni a növény, míg a kötött víz a sejtek szerkezetébe kötött és nem tudja leadni a növény, csak magas hőfokú szárítással vonhatjuk ki belőle, vagy az elhalt növényből hosszú idő után párolog el a szöveti részek szétesése és a molekulák lebomlása után.

A növények víztartalmának mennyisége attól is függ, melyik szervében mérjük. Legnagyobb a víztartalom a húsos (nedvdús) termések kötőszövetének sejtjeiben és sejtközötti járataiban (őszibarack, dinnye), a legkisebb a víztartalma a magvak csíráiban és tápszöveteiben.

A víztartalom függ a növény életkorától is. A termőhely is erősen befolyásolja a víztartalmat és a mennyiség ingadozása is igen nagy eltéréseket mutathat. Néhány növény víztartalmát az 1. táblázatban láthatjuk.

 

A talaj és a víz viszonya

A csapadékként, vagy öntözővízként a talajba jutó víz egy része a talaj üregeiben megkötődik és ezt a mennyiséget nevezzük szántóföldi vízkapacitásnak. A vízkapacitás megadható számértékben is, azaz 100 köbcentiméter talaj által megkötött vízmennyiség grammban. A vízkapacitást a talaj szerkezete erősen befolyásolja, pl. a laza, nagyobb szemcséjű talajok, mint pl. a homok, kevesebb vizet tárolnak (kb. 8-10%), az agyagos, finomszemcséjű talajok több vizet tudnak megkötni (max. 30%) (Pethő M., 1993).

A talajon gyorsan átfolyó vizet, ami a talajzáró rétegben összegyűlik és képezi a talajvizet, gravitációs víznek  nevezzük. Ez a víz csak rövid ideig áll a növény rendelkezésére. A talaj szerkezetét képező talajrészecskék nagyon keskeny járatokat, kapillárisokat képeznek, amelyben a víz az adhéziós erő folytán hosszabb ideig megtapad és a növények hajszálgyökerei számára többé-kevésbé felvehető vízforrást jelentenek. A növények vízfelvétele szempontjából ez a kapilláris víz a jelentősebb. A talaj részecskéihez kötött víz egy része még a legnagyobb szívóerővel rendelkező gyökérsejtek számára sem felvehető, ezt a vízkészletet holt víznek nevezik.

Vízfelvételkor a gyökérszőrök és a talajrészecskék összefüggő vízhártyával burkoltak. Ha ez az egységes vízburok megszűnik, a növény gyakorlatilag nem kap vizet és fellép a hervadás. Hervadási pontnak nevezzük a talajvíznek azt a mennyiségét, amelynél a növény már nem tud vizet felvenni és ez az állapot hosszabb ideig tart.

 

Nedves talaj és magas talajvíz hatása

Mélyen fekvő kertekben, ahol az esővíznek nincs megfelelő lefolyása, a talaj annyira átázhat, hogy nagyobb mérvű vízpangás keletkezik. Kemény talajokon, agyagos helyeken kisebb tó is keletkezhet. Ekkor a talajvíz szintje a talaj fölé kerül. A talajvizet minél hamarabb el kell vezetni, hiszen a gyökerek légzésük megszűnése folytán elhalnak, a növény kirohad. A talajvíz elvezetésének legegyszerűbb módja az árkolás, melynek során az árokrendszer mélységével szabályozni tudjuk a talajvíz szintjének csökkenését és a növények levegőztetésének helyreállítását.

A nem tipikusan magas talajvizű területek is lehetnek előnytelenek a vízháztartás szempontjából. Ilyen esetekben gyakran átázott talajokról beszélhetünk és ezek állagán úgy javíthatunk, ha a kultúrnövény nincs benne, hogy a gyomnövényeket meghagyjuk, és azok párologtató hatását kihasználva csökkentjük a terület magas víztartalmát.

 

 

A gyökerek vízfelvétele

A gyökéren a vízfelvételt a gyökérszőrök végzik. A gyökérszőrök a gyökércsúcson, az osztódó, fiatal sejtek közelében találhatók. A gyökérszőrök szoros kapcsolatban állnak a talaj részecskéivel és a tápsókat vizes oldat formájában  veszik fel a talajból.  A gyökerek addig nőnek a talajban, amíg elérik azt a mélységet, ahol a vízellátás megfelelő. A 1. Ábrán látható, hogy különböző talajtípusokban a vízkészlet mennyire hasznosítható. Homokos vályog és vályog talajban a hasznosvíz és holtvíz aránya ideális. Agyag talajban túl sok kolloid anyag nagyobb mennyiségű holtvizet, azaz a növény számára felvehetetlen folyadékot tartalmaz.

A gyökerek vízfelvételét befolyásolja a talaj hőmérséklete. Alacsony hőmérsékleten emelkedik a gyökerek vízáramlással szembeni ellenállása, csökken a növényi anyagcsere intenzitása,  lelassul a gyökérnövekedés, mert a lehűlés  következtében sűrűbb lesz a  sejtek belső állománya.

A magas hőmérséklet (35 ºC) szintén hatást gyakorol a vízfelvételre, pl. csökkenti egyes déligyümölcsök érési időben történő vízfelvételét és így a gyümölcsök íze és állaga hátrányosan megváltozik.

 

párologtatás (TRANSPIRÁCIÓ)

A szárazföldi növények életük során ki vannak téve egy általános fizikai jelenségnek, a párolgásnak, melynek során vizet veszítenek passzívan bőrszövetükön keresztül. Ezt az általános fizikai folyamatot evaporációnak nevezzük. A növény az evaporáció során végbemenő nagyobb vízvesztés ellen úgy védekezik, hogy vastagabb bőrszövet képződik a párolgásnak kitett felületeken, vagy viaszréteget választ ki a levél- vagy szárfelületre, vagy a gyümölcs bőrszövetére.

A növények nem csak elszenvedik a vízvesztést, hanem saját maguk is párologtatnak, amivel testhőmérsékletüket szabályozzák ill. fenntartják a vízmozgást szervezetükben. Ezt az aktív vízpárologtatást azaz élettani folyamatot transpirációnak nevezzük. A folyamat során a víz a levél sejtjei (parenchima sejtek) közti járatokban vízgőzzé alakul és a gázcserenyílásokon keresztül a külső légtérbe jut. Ezáltal szívóhatás képződik, amely függ a külső légtér páratartalmától, a hőmérséklettől, a szélhatástól, a sejtek víztelítettségétől és még sok más sejten belüli és környezeti tényezőtől. A transpiráció erőssége függ a növények felépítésétől és élettani sajátosságaitól is. De a transpiráció is lényegesen befolyásolhatja a növény életfolyamatait.

A növények normális fejlődéséhez nincs szükség olyan óriás mennyiségű víz elhasználására, mint amennyit átlagos életkörülmények mellett valóban felvesznek és elpárologtatnak, ezért a transpirációt csökkenthetjük környezetük páratartalmának növelésével, pl. egy üvegházban vagy fólia sátorban párologtatót állítunk be. A leveleken és más növényi részeken, mint egyes esetekben pl. a száron is találhatók olyan speciális sejtek, amelyek lehetővé teszik a párologtatás szabályozását csökkentve a nagymértékű vízpárologtatást. Ilyen sejtek a sztómák, amelyek több sejtből állnak és működésüket a növény vízállapota (turgora) szabja meg.

   

A transpiráció mértékét erősen befolyásolja a levél szerkezete (szöveteinek, sejtjeinek állapota), tápanyag-ellátottsága és egészségi állapota. A kifejlett leveleknél az evaporáció 10-20-szor gyengébb a sztómás transpirációnál, mivel ezeken a leveleken a fedő sejtréteg, a kutikula vastag, fejlett. A fiatal vagy még csak félig kifejlett leveleken, vagy az árnyékban és nedves légkörben nőtt leveleken a kutikula vékony, ezért a levél evaporációja az egész vízmennyiség felét használja fel.

A gázcserenyílások a növényen leggyakrabban a levéllemezeken találhatók. A levelek fonákján a legáltalánosabb előfordulásuk és számok egy négyzetcentiméterre számolva faji jellemző bélyeg éppúgy, mint formájuk. Például a szőlőfajtákat vizsgálva a Rajnai Rizling levelein kétszer annyi sztómát találtak egységnyi felületen, mint a Chasselas levelén (Tompáné et al., 1975). Sztómák mérete szerint a Rupertris du Lot fajta az első.

A nem kielégítő tápanyag-ellátottság a sztómák kifejlődését gátolhatják.

 

A környezet hatása a párologtatásra

A transpiráció mértéke faj- és fajtafüggő. Adott faj, illetve fajta esetén a hőmérséklet növekedésével egyenes arányban erősödik a párologtatás. A közvetlen fény a párologtatás intenzitását többszörösére emeli, míg a szórt fény csak 30-40 %-al fokozza. A legnagyobb hatású külső tényező azonban a levegő páratartalma, annál gyorsabb a transpiráció, minél kisebb a páratartalom értéke.

 

A párologtatás biológiai jelentősége

A párologtatást az anyagcsere egyik fázisának tekinthetjük, melynek jelentősége:

–          Kedvezően befolyásolja a növényen áthaladó vízáramot.

–          Megkönnyíti a talaj ásványi sóinak a növény gyökeréből a levelekbe való jutását.

–          Csökkenti a levelek hőmérsékletét, és lehetővé teszi asszimilációjukat a legforróbb napon is, (ugyanis a lankadó levelek 4-6 ºC-al erősebben melegszenek, ami a nagy hőségben káros, de halálos is lehet).

 

 A hőmérséklet és a levegő áramlásának hatása a párologtatásra

A környezeti hatások egyik fontos összetevője a légmozgás. A legkisebb szél is fokozza a növény párologtatását (evaporáció és transpiráció együttesen), mert a páratelt levegőréteget a levél felületéről elsodorja. A magas hőmérséklet úgy befolyásolja a párologtatást, hogy a növények szervezetük hűtése céljából intenzívebben párologtatnak, a sejtek, szövetek vízmérleg-egyensúlya megbomlik, és a nagyobb vízleadás miatt a növény lankadni, hervadni, a termés fonnyadni, töppedni kezd.

A párologtatás nem csak a természetes viszonyok között okoz problémát. A frissen szedett gyümölcsök és zöldségfélék egy része tárolóba kerül. A termények hőmérséklete rendszerint magasabb a tároló levegőjénél és a hideg tárolókban a levegő páratartalma kicsi. Ennek következtében a termények párologtatása a tárolás kezdetekor jelentős, később lehűlésükkel csökken. A kezdeti erősebb párologtatás előnyös lehet olyan esetekben, amikor célszerű a felület megszáradása.

 

 A termesztett és leszedett gyümölcsök és zöldségfélék fonnyadása

A gyümölcsökben és zöldségfélékben általában magasabb a víztartalom, mint más mezőgazdasági terményekben, ezért tárolásuk és eltarthatóságuk is nehezebb. A szedés után a párologtatás következtében csökken a víztartalom, ennek következtében a gyümölcsök bőrszövete ráncosodhat, a zöldségek fonnyadhatnak, apadhatnak.

A párologtatás fizikai folyamat, a sejteket, növényi részeket körülvevő mikro- és makrokörnyezet a víztelítettség kiegyenlítésére törekszik, melyet a növények sejtjei sejthártyájukkal, sejtfalukkal igyekeznek megakadályozni. A gyümölcsök sejtközötti járataiban, mint pl. az almafélék esetében,  a levegő vízpárával telített, ha a gyümölcsöt körülvevő levegő relatív páratartalma 80 %-os.

A párologtatás az élő sejt számára vízvesztés, ami zavart okoz a sejt egyensúly állapotában, fokozódik a légzés, fokozódnak a bomlási folyamatok. A fonnyadt gyümölcsök és zöldségek általában élénkebben lélegeznek, miáltal nagyobb a szárazanyag veszteségük is. Ha a vízvesztés nagyobb mérvű, a fehérjék károsodhatnak és ez a citoplazma elhalásához vezet, ami a fonnyadást okozza. A lebomlási folyamatok erősödésével együtt a mikroorganizmusokkal szembeni ellenálló-képesség is csökkenhet, ami rothadáshoz vezethet.

A termények tárolása nagyobb tárolókban történik. A tárolókban mindig van bizonyos természetes levegőmozgás, amely a párologtatást befolyásolja, ugyanis a gyümölcsök és zöldségfélék felülete közvetlen közelében a telített levegő szárazabb levegővel cserélődik. A tárolókban nem csak természetes légmozgással kell számolnunk, de mesterségesen is kevertetik a levegőt, azaz szellőztetnek. A levegő az állandó mozgatás ellenére ismét telítődik a tárolt gyümölcs vagy zöldség elpárologtatott víztartalmával. A vízpára lecsapódik a hideg tároló (hűtőház) falain vagy szellőztető berendezésén és ezzel a folyamattal a tároló páratartalmát csökkenti és a termék párologtatását növeli. Ezt a folyamatot a légtér és a termény hűtésével csökkenthetjük és így a fonnyadást megelőzhetjük.

A szellőztetés hatását a párologtatás erősségére nehéz meghatározni, mivel több tényező is szerepet játszik benne. A legalapvetőbb a fajlagos párologtatás, amely az adott termény fajára vagy fajtájára jellemző, egy mennyiségi jellemző, amely kifejezi, hogy 100 kg termény mennyi vizet (kg) párologtat el egy hosszabb időegység alatt adott hőfokon.

A párologtatás mértéke a termények (gyümölcsök, zöldségek) belső értékeitől is függ, azaz anatómiai jellemzőitől és élettani tulajdonságaitól. A környezeti hatások (hőmérséklet, légnyomás, etiléntartalom, stb.) elsősorban az élettani folyamatokat változtatja meg.

 

A növények vízszállítása

A magasabb rendű növényekben a víz felvétele és esetleges tárolása a gyökerekben történik. A gyökér aktív vízfelvevő hossza a növények termetétől függően rendkívül változó. A víz felvételét a gyökérszőrök végzik, az öregebb, paraszövettel fedett gyökerek vizet nem vesznek fel, csak szállítanak. A víz útja a gyökérszőröktől a vízszállító edénnyalábokig élő sejteken keresztül történik, amelyek úgynevezett plazmodezmákkal kötődnek egymáshoz. A víz egy irányba áramlik, csak a központ felé. Visszafelé áramlását paraanyaggal berakódott sejtréteg (endodermisz) akadályozza meg. Az aktív vízfelvételt alsó gyökérnyomásnak nevezzük vagy a vízáram alsó végmozgatójának, és guttációval jellemezhetjük. A vízszállítás másik mozgató ereje a párologtató levelek szívóereje, amelyet felső végmozgatóként is nevezhetünk.

 

Guttáció és könnyezés

Párás tavaszi napokon, meleg, esős éjjelek után a pázsitfűfélék levélcsúcsán, a földieper levélfogai között, a káposztafélék levelén, nagy vízcseppek figyelhetők meg, amelyek nem harmatcseppek, mert szűrőpapírral felitatva, rövidesen újra megjelennek. A kivált vízcseppeket guttációs víznek (gutta-csepp), a jelenséget pedig guttációnak nevezzük.

A guttáció előidézője a gyökérnyomás, amelynek jelenlétét könnyű megfigyelni, ha valamilyen növényt a gyökérnyaknál elvágunk és a csonkra függőlegesen üvegcsövet húzunk. Azt tapasztaljuk, hogy az üvegcsőben a víz emelkedik fel.  Ez a folyadék a gyökerek által aktívan felvett víz tápsókkal együtt.

Ha a szőlőt későn metsszük tavasszal, azt tapasztaljuk, hogy a vessző vágási felülete „nedvesedik”. Ez a nedv a könnyezési nedv és a jelenséget könnyezésnek nevezzük. A könnyezési nedv igen értékes tápanyagokat (szervetlen ásványi sókat és szerves vegyületeket, úgymint hormonokat) tartalmaz. Túl sok könnyezési nedv vesztesége esetén a növény legyengülését eredményezi. Hasonló esetet tapasztalunk, ha kora tavasszal metsszük a diót vagy a nyírfát. Ezért ajánlott a dió metszése augusztusban vagy szeptemberben.

 

A párologtató levelek szívóhatása

A növényben áthaladó vízáram legjelentősebb mozgatói azok az élő sejtek, amelyek a növény egész szállítórendszere felső végén a párologtatást végzik, azaz a zöld levelek. A levél lemezek felépítésében a parenchima sejtek laza szövete vesz részt, amelyek között sejtközötti járatok találhatók. A parenchima sejtek felületén keresztül történik a légcsere és a víz párologtatása. A képződött pára és a fotoszintézis során keletkezett oxigén a sejtközötti járatokból összegyűlik a sztómák légudvarába, és ha a sztóma nyitott, onnan a légtérbe távozik, a levéllemez felületén páradús vékony réteget képezve.

A vízvesztést a levélszövetek sejtjeinek térfogatcsökkenése kíséri, egyben azok szívóerejét növeli. A sejtek az elvesztett vizet a levélerekből pótolják. A szívóerő annál nagyobb, minél több vizet veszít a sejt, azaz minél intenzívebb a párologtatás. A szívóerőt kis mértékben az epidermisz sejtek természetes párolgása (evaporáció) is növeli.

A fény hatása a növényekre

A növényeknek alapvetően négy féle dologra van szükségük. Fényre, vízre. levegőre és tápanyagokra. Ebből a felsorolásból az elsőt tekintjük át alaposan. Amolyan tudományos, sallangmentes stílusban. Jó tanulást! 

Fény jelentősége:

       A földi élet számára a meleget, az energiát és a táplálékot az a fényáramlat biztosítja, amely a napsugárzásból származik. A napsugár mindig az atmoszférán át halad , és közben lényeges változáson megy keresztül. Az atmoszférán csak meghatározott hullámhosszúságú fény tud átjutni, amit látható fénynek nevezzük.

       A fény fotoszintézisben betöltött szerepén kívül a fényaktiváló hatással van bizonyos enzimekre, továbbá a fény által kiváltott fototropizmus az auxin jelenlétének alapvető bizonyítéka.

A fény morfogenetikai hatását akkor tapasztaljuk, ha a növény fény hiányában fejlődik. Pl: etiolált burgonya rügyeiből erősen megnyúlt, sárgásfehér, törékeny, rendszertelenül csavarodó hajtások fejlődnek.

       Az etiolált hajtásokban nagyobb az auxinkoncentráció, hiszen az árnyékos hajtásfél mindig erőteljesebben nyúlik meg, a hajtás a fény felé görbül  (pozitív fototropizmus)

 

Fényhatások:  

       A leghatásosabb hullámszakasz az, amely a fotoszintézisben kerül felhasználásra, vagy a fény szabályozta biológiai rendszerekben pl. tropizmusokban, fotoperiódizmusban, mag csírázásában és a pigment képződésben jelentősek.

       A relatíve leghatásosabb spektrumszakasz a 660 nm – nél és 440 nm- nél van. A tropizmusokban viszont a kék fénysugarak a leghatásosabbak.

       A növényekben megfigyelhető hatásspektrumok típusai:

            1., mind a vörös mind a kék fényben van maximum (fotoszintézis, bizonyos tropizmusok)

            2., a vörösben van a maximum (klorofillképződés, fotoperiodizmus, csíranövények morfogenetikus válasza és a nugalom)

            3., kék szakaszban van maximum (fototropizmus, auxinlebontás, polarizációs válaszok)

 

fényhatás a növekedés sebességére és mértékére:

       A nappali fény nagyon sok faj szárának megnyúlását gátolja, de olyan megfigyelések is vannak, hogy a fény stimuláló hatású a szár növekedésére

A fény sok szövet növekedését gyorsítja, de a végső állapot tekintetében gátlásról beszélünk.

       A szövettenyészetek fényben jobban fejlődnek, mint sötétben, de ha a fény intenzitása magas, a végső nagyság csökken. Ez a megállapítás általában érvényes a szárak és levelek esetében is.

       A fény növekedésgátló hatása annál erősebb, minél nagyobb intenzitású. A fénynek a növekedésgátló hatása annyira jelentős, hogy határozott napi periodicitást mutat, vagyis éjjel a növény mindig gyorsabban növekszik, mint nappal, annak ellenére, hogy éjjel a hőmérséklet alacsonyabb. A fény növekedésgátló hatása gibberellin adagolással megszüntethető.

 

A fény hatása a növekedés irányára:

       A hengeres növényi szervek a fény erősségétől függően a fény irányába vagy azzal ellentétes irányba nőnek.

 

       Fototropizmus: olyan görbülés, amely a megvilágított szerv két oldalának egyenlőtlen növekedésén alapul.

            Jelentősége: A hajtások és más levegőbe emelkedő növényi szervek pozitív fototropikusak, a megvilágítás irányába hajlanak. A gyökerek és más földalatti szervek negatív fototropikusak, a fénytől elhajlanak. A fényinger iránt a csúcs a legérzékenyebb, ha a csúcsot lemetszik a fototropikus érzékenység hirtelen lecsökken.

 

Fotoreceptorok:fitokrómok ( vörös fény) – kromofórja: fitokromobilin  (PHYA I. típusú; PHYB, PHYC, PHYD, PHYE II típusú)

                          kriptokrómok: (kék fény) – kromofórja: flavin és pterin

 

       A fitokróm vízben oldódó összetett fehérje (kékeszöld pigment). A kromofórcsoport a fehérjéhez észterkötéssel kapcsolódik. A növényi szövetekben 2 formája van: a fotomorfózisokban inaktív forma abszorpciós maximuma 660 nm, ezért P660– nak, az aktív forma maximuma 730 nm-en, ezért P730– nak nevezzük. A két forma reverzibilis átalakulásra képes vörös, illetve sötétvörös megvilágításban.

     Fototropikus aktivitása csak a kék sugaraknak van, a vörösnek, sárgának, zöldnek nincs.

     A növényekben sokkal kisebb mennyiségben fordul elő, mint a klorofill. A fitokróm legnagyobb mennyiségben a merisztematikus szövetekben található, megoszlása az auxinéhoz hasonló, és a vörös fény iránti érzékenységgel arányos.

 

A fitokróm által közvetített fényreakciók típusai:

1., fotoperiodikus fotomorfogenetikai reakciók

2., nem fotoperiodikus fotomorfózisok

3., morfológiai változással nem járó fényreakciók

 

hatással van:

– biológiai óra beállítása

– korai fejlődés során a csírázás indukálása ; a csíranövény fejlődése: skoto- ill. fotomorfogenezis

– a felnőtt növényeknél az árnyék elkerülése és a szomszéd növény érzékelése; a virágzás indukálása : fotoperiodizmus

 

reakcióidő alapján:

– rövid reakcióidejű, néhány perces megvilágítást igénylő reakciók (pl. gyors biokémiai reakciók, membránok permeabilitásának megváltozása)

     – a megvilágítás után hoszabb időt igénylő fotomorfózisok (pl. virágindukció)

niktinasztia: levelek alvó mozgása

     A hüvelyes növényeknél gyakori. E növények helyzete a napszak szerint változik: nappal a fénysugarakra kb. merőlegesen helyezkedik el, éjjel az egész levél a vízszintes alá süllyed, néha összecsukódik.

Ez a turgorváltozások következménye a levélalapban. A levelek napszakos helyzetváltoztató mozgása a fitokróm szabályozása alatt áll. A fitokróm szabályozza az antocianidin – szintézis enzimeknek keletkezését.

 

Virágképződés: a szükséges fényszakasz vagy sötétszakasz napi hossza, vagyis időtartama szerint:

a., rövidnappalos

b., hosszúnappalos

c., nappalközömbös növényeket különböztetünk meg.

 

 

Kék fény receptorok: CRY1 és CRY2 fotoliázhoz hasonló fehérjék, flavin és pterin kromofórokkal; NPH1 = fototropin

 

Szerpeük van:

  + és – fototropizmus, aszimmetrikus növekedés és elhajlás

   gátolja a szár megnyúlását

   szabályozza a génexpressziót

   stimulálja a sztómák nyitódását

 

A sztómák fényre adott válaszában 2 fotoreceptor vesz részt: fotoszintézis (DCMU) és kriptokróm; az ionfelvétel és az oldott szerves molekulák jelenléte miatt a zárósejtek turgora megnő; sztómanyitódás.

 

Cirkadián ciklus:

     Biológiai óra, endogén ritmus. Periodikus ismétléssel működik, és együtt hatva a környezettel – főleg a fénnyel – képes arra, hogy biokámiai reakcióit szabályozza. Az endogén ritmus megváltoztatja a biokémiai reakciósornak a fénnyel szembeni érzékenységét. Az időmérés a napi periodikus ingadozások különböző fényérzékeny fázisaival jellemezhető. Közel 24 óra a periódusa. A többsejtű növényekben több biológiai óra is működik, sokszor egymástól függetlenül pl.: némely növények levelei egyidejűleg egymástól függetlenül mozoghatnak. A biológiai óra jelen van minden sejtben. Lehetővé teszi, hogy a növény az életmódját, aktivitását illetve inaktivitását a külvilág periodikus tényezőihez – pl.: nappal és éjjel váltakozásához – alkalmazza.

 

Kezdünk! :)

Hogy miről is fog szólni ez a blog? Kinek szól? 

Megmondom rögvest! Kérlek ez egy maximálisan szakmai töltetű irományhalmaz lesz. A növények életműködéseiről tudhatsz meg részleteket. Sőt! a biokémiától sem rettenünk meg! Kertészmérnök leszel és a vizsgára tanulsz? Esetleg csak érdeklődve tanulod a növények “működését”? Igyekszem kielégítően táplálni ide az információkat. Jó olvasgatást!