Θρέψη και μεταβολισμός των φυτών

Περιεχόμενα

1 Γενικά στοιχεία
2 Πρόσληψη μακροθρεπτικών στο φυτό
3 Σχετικές σελίδες
4 Βιβλιογραφία

Γενικά στοιχεία

Ο εφοδιασμός και η πρόσληψη των θρεπτικών στοιχείων που απαιτούνται για το μεταβολισμό και την αύξηση των φυτών καλείται θρέψη. Ενώ οι μηχανισμοί μέσω των οποίων τα ανόργανα θρεπτικά στοιχεία μετατρέπονται σε χρήσιμες κυτταρικές ουσίες (αναβολισμός) και στη συνέχεια χρησιμοποιούνται από τα αναπτυσσόμενα φυτά (καταβολισμός), αποτελούν τις μεταβολικές διεργασίες, δηλαδή τον μεταβολισμό. Η διεργασία του μεταβολισμού διαλαμβάνει διάφορες βιοχημικές αντιδράσεις, που πραγματοποιούνται μέσα στο κύτταρο για τη διατήρηση και συνέχιση της ζωής. Οι δύο αυτές διεργασίες της θρέψης και του μεταβολισμού σχετίζονται στενά και ουσιαστικά και ο μεταβολισμός είναι η φυσική συνέχεια της θρέψης.

Επειδή το θέμα της θρέψης και του μεταβολισμού έχει άμεση σχέση με την τύχη των θρεπτικών στο φυτό, τη μετακίνηση τους μέσα σ' αυτό και τη συσσώρευση τους στα φύλλα, είναι φανερό ότι τα φύλλα μπορεί να αποτελέσουν το δείκτη του εφοδιασμού των φυτών με θρεπτικά. Γι' αυτό άλλωστε έχουν επιτυχώς χρησιμοποιηθεί ως τα κύρια φυτικά όργανα για ανάλυση και για τον καθορισμό του επιπέδου θρέψης του φυτού με σκοπό την πρόβλεψη των λιπαντικών αναγκών του. Για την καλύτερη κατανόηση της φυλλοδιαγνωστικής ή της ανάλυσης των φύλλων, όπως αυτή είναι γνωστή, σε σχέση προς την ορθολογική λίπανση των καλλιεργειών, θεωρούμε χρήσιμη την αναφορά μας στους μηχανισμούς της θρέψης και του μεταβολισμού των φυτών, δεδομένου ότι η γνώση αυτή αποτελεί μια βασική αρχή της χρήσης της φυλλοδιαγνωστικής ως "μέσου-εργαλείου" καθορισμού λιπαντικών αναγκών των φυτών.^[1]

Πρόσληψη μακροθρεπτικών στο φυτό

Τα προσλαμβανόμενα από τα φυτά στοιχεία έχουν διαφορετικές επί μέρους πορείες μέσα στο σώμα του φυτού. Αυτό οφείλεται στο διαφορετικό βαθμό κινητικότητας που έχει το κάθε θρεπτικό και ασφαλώς στις διαφορετικές χημικές του ιδιότητες. Κατά συνέπεια, άλλα θρεπτικά είναι ευκίνητα και άλλα δυσκίνητα. Έτσι, η κατανομή τους στο φυτό ποικίλει κατά περίπτωση. Αλλά και ο βαθμός συγκέντρωσης τους μεταβάλλεται με το είδος του θρεπτικού, του φυτού και των εδαφοκλιματικών συνθηκών. Τα χαρακτηριστικά της συγκέντρωσης και συσσώρευσης των θρεπτικών στα διάφορα όργανα του φυτού (φύλλα, καρπό, σπόρους), έχουν ιδιαίτερη σημασία για διαγνωστικούς σκοπούς. Θεωρούμε αναγκαία την κατανόηση του θέματος αυτού, προκειμένου η φυλλοδιαγνωστική να καταστεί πιο αποτελεσματικό μέσο-εργαλείο στην επίτευξη της ορθολογικής λίπανσης των καλλιεργειών.^[1]

Πρόσληψη αζώτου

Γενικά, η περιεκτικότητα του Ν στα φυτά κυμαίνεται από 1,50-6,00% της ξηράς ουσίας, με ένα μέσον εύρος επάρκειας 2,50-3,50%. Το χαμηλότερο εύρος επάρκειας παρατηρείται στις δενδρώδεις καλλιέργειες και είναι 1,80-2,20%, ενώ το υψηλότερο στα ψυχανθή και κυμαίνεται από 4,80-5,50%. Όσον αφορά στη κρίσιμη (οριακή) συγκέντρωση του Ν, αυτή μεταβάλλεται ανάλογα με το είδος της καλλιέργειας, το στάδιο ανάπτυξης του φυτού, το αναλυόμενο φυτικό όργανο, την ηλικία καθώς και άλλους παράγοντες, που θα εξεταστούν λεπτομερέστερα στο κεφάλαιο της δειγματοληψίας. Η πρόσληψη του αζώτου από τα φυτά γίνεται υπό την νιτρική μορφή (ΝΟ₃^-) στο μεγαλύτερο ποσοστό, αλλά και υπό την αμμωνιακή μορφή (ΝΗ₄⁺) ανάλογα με το pH, τη θερμοκρασία και άλλους παράγοντες. Π.χ. σε ουδέτερο pH τα φυτά προσλαμβάνουν το Ν ως ΝΗ₄⁺, ενώ σε όξινο ως ΝΟ₃^-. Η χαμηλή πρόσληψη των ΝΟ₃^- ανιόντων σε υψηλό pH οφείλεται βασικά στην ανταγωνιστική δράση των υδροξυλίων (ΟΗ) σε βάρος των ΝΟ₃^-. Το μεν ΝΗ₄⁺ προσδίδει στα φυτά το χαρακτηριστικό πράσινο χρώμα, ενώ τα ΝΟ₃^- συμβάλουν στην αύξηση της βιομάζας. Συνήθως, η πρόληψη του ΝΟ₃^- -Ν πραγματοποιείται με υψηλούς ρυθμούς δεδομένου ότι τα φυτά έχουν υψηλές απαιτήσεις για Ν.

Όσον αφορά στον τρόπο πρόσληψης του Ν, αυτός μπορεί να είναι παθητικός που επιτυγχάνεται με την παρέμβαση ενός φορέα μεταφοράς. Η παθητική πρόσληψη εξαρτάται από τη συγκέντρωση των ΝΟ₃^- στο εδαφοδιάλυμα. Από τα σχετικά πειράματα, των πιο πάνω ερευνητικών, προκύπτει ότι η παθητική πρόσληψη των ΝΟ₃^- μπορεί να καθορίζει το ρυθμό της τελικής (καθαρής) πρόσληψης του Ν από τα φυτά. Αυτό προκύπτει από τη δράση του ΝΗ₄⁺ -Ν το οποίο μειώνει την πρόσληψη του ΝΟ₃^-, προκαλώντας έτσι την παθητική προσληψή του. Ωστόσο, για να συμβεί κάτι τέτοιο, θα πρέπει να αποδειχτεί ότι το ΝΗ₄⁺ προσλαμβάνεται <<ενεργητικώς>>, γεγονός που δεν έχει επιβεβαιωθεί ακόμη. Η θερμοκρασία επιδρά κατά διάφορο τρόπο στην πρόσληψη των δύο μορφών του Ν. Έτσι από ορισμένες καλλιέργειες το ΝΗ₄⁺ προσλαμβάνεται πιο εύκολα κάτω από την επίδραση χαμηλών θερμοκρασίων όταν τα δύο αυτά ιόντα (ΝΟ₃^- και ΝΗ₄⁺) χορηγούνται ισόποσα. Όσον αφορά στη χημική μορφή υπό την οποία το προσλαμβανόμενο Ν φέρεται μέσα στο φυτό, αυτή μπορεί να είναι είτε η ΝΟ₃^- ή αμινοξέος. Στους χυμούς (οπούς) του ξυλώματος το Ν φέρεται υπό την μορφή των αμινοξέων κατά 70-80% με αναλογία C/N=0,4. Κατά τον ίδιο ερευνητή, το προσλαμβανόμενο ΝΗ₄⁺ -Ν μετατρέπεται στις ρίζες σε αμινοξέα και ανακατανέμεται στα διάφορα μέρη του φυτού.

Το γεγονός ότι η μεταφορά του Ν μέσα στο φυτό γίνεται υπό την μορφή των αμινοξέων, έχει ιδιαίτερη σημασία. Και τούτο διότι τα διάφορα όργανα του φυτού εφοδιάζονται με αμινοξέα μέχρι την ωρίμανση τους. Σε περιόδους ανεπαρκούς εφοδιασμού των φυτών με Ν, τα αμινοξέα μετακινούνται από τα παλαιότερα φύλλα προς τα νεότερα, γι' αυτό άλλωστε παρατηρούνται τα χαρακτηριστικά συμπτώματα χλώρωσης στα παλαιότερα φύλλα, στα οποία οι πρωτεΐνες υπόκεινται σε πρωτεόλυση, δηλαδή σε ενζυμική διάσπαση, γεγονός που προκαλεί την καταστροφή των χλωροπλαστών και κατά συνέπεια τη μείωση της χλωροφύλλης, εξ ού και η εμφάνιση του κιτρινωπού χρώματος των φύλλων, γνωστού ως χλώρωση, που είναι και το χαρακτηριστικό σύμπτωμα τροφοπενίας του Ν.^[1]