…ciąg dalszy zagadnień z żywienia mineralnego
Sposoby pobierania makro- i mikroelementów
Kanały symplastyczne i apoplastyczne. Pobieranie może być na zasadzie wymiany jonowej: koloidy glebowe o ładunku ujemnym związują kationy, kationy te mogą ulegać wymianie na inne np. jeden kation Ca zostaje wymieniony na dwa kationy K. Są 3 źródła jonów: jony z roztworu glebowego (wymiana jonowa), jony z kompleksu sorpcyjnego (tzw. jony wymienne pobierane drogą wymiany kontaktowej), pobieranie substancji z minerałów nierozpuszczalnych korzeń wydziela jony H+ i aniony kwasowe, które rozpuszczają niektóre minerały, ponadto korzenie mogą wydzielać chelatory, które uwalniają związane chemicznie jony metali ciężkich. Te sposoby umożliwiają właściwe pobieranie anionów i kationów czyli makro- i mikroelementów. Pierwszy etap przemieszczania z roztworu glebowego w strefie chłonnej korzeni przebiega na zasadzie dyfuzji, czyli w obrębie ściany komórkowej i trwa do pierwszej bariery czyli do plazmolemmy, jest to tzw. faza niemetaboliczne (bez udziału energii), później zaczyna się faza metaboliczna (może zachodzić ale niekoniecznie), następnie transport w poprzek korzenia (budowa wiązek przewodzących), następnie przez wiązki przewodzące łodygi do liści.
Prawa nawożeniowe - żywieniowe (strzegą zachowania równowagi jonowej kationów i anionów):
prawo minimum - wysokość plonu określa ten składnik pokarmowy, który występuje w glebie w ilości najniższej w stosunku do potrzeb rośliny
prawo nadwyżek mniej niż proporcjonalnych - plon roślin zwiększa się wraz ze wzrostem dawek składnika pokarmowego proporcjonalnie do różnicy pomiędzy plonem maksymalnym a plonem rzeczywiście przez dawkę tego składnika osiągniętym
prawo maksimum - nadmiar składnika pokarmowego w glebie ogranicza skuteczność działanie innych składników i w konsekwencji powoduje obniżkę plonów
prawo pierwszeństwa wartości biologicznej - stosowanie nawozów musi mieć na celu przede wszystkim poprawę wartości biologicznej plonów, która ma większe znaczenie niż wysokość plonów
prawo zwrotu składników pokarmowych - aby utrzymać żyzność gleby trzeba zwracać jej substancje pokarmowe pobrane przez rośliny oraz te które zostały uwstecznione w glebie w następstwie stosowania nawozów mineralnych
Czynniki środowiska wpływające na żywienie mineralne roślin:
stężenie roztworu pokarmowego - niskie stężenie roztworu w glebie nie zapewnia roślinie odpowiedniej ilości substancji mineralnych, wraz ze wzrostem stężenia substancji mineralnych zwiększa się ich pobieranie do pewnego punktu granicznego
odczyn podłoża - przy kwaśnym odczynie środowiska na ogół obserwujemy zwiększenie pobierania anionów, przy odczynie alkalicznym (alkalizacji) wzrasta zaś pobieranie kationów; odczyn gleby wpływa także na przyswajanie pewnych pierwiastków np. zasadowy odczyn obniża dostępność żelaza, cynku, boru oraz manganu
temperatura - niska temp. hamuje pobieranie składników pokarmowych przez korzenie, dotyczy to zwłaszcza azotu i fosforu, dlatego w takich niekorzystnych warunkach możemy dokarmiać rośliny stosując nawożenie dolistne (uzupełniające)
rola mikoryzy - mikoryza zewnętrzna i wewnętrzna (egzo- i endomikoryza); grzyby mikoryzowe m.in. zwiększają efektywność pobierania składników glebowych, zwiększają przyswajalność, umożliwiają pobieranie mikro- i makroelementów ze związków niedostępnych dla rośliny; użycie szczepionki mikoryzowej poprawia wszystkie etapy rozwoju rośliny
Rola wapnia w transdukcji sygnałów zewnątrzkomórkowych
Wapń występuje w kom. roślinnej najczęściej w stężeniu 100-200nmol/dm3, zaobserwowano, że w niektórych momentach stężenie wapnia cytoplazmatycznego bardzo wzrasta (do 1umol/dm3), w kom. występuje białko G, które odgrywa istotną rolę w uwalnianiu wapnia wewnątrzkomórkowego. W pewnych momentach stężenie wapnia mocna wzrasta w bardzo krótkim czasie. Wzrost wapnia wewnątrzkomórkowego występuje ponieważ w takiej sytuacji wzrasta prawdopodobieństwo uaktywnienia białka kalmoduliny. Kalmodulina ma 4 domeny, żeby była aktywna musi przyłączyć przynajmniej 3 jony wapnia do tych domen, aktywna kalmodulina bierze udział w transdukcji sygnałów ze środowiska do komórki. Dlatego też wapń ma rolę przekazywania (tłumaczenia) sygnałów ze środowiska do komórki. Kalmodulina uaktywnia kinazy i fosfatazy, cały układ enzymatyczny regulujący reakcję rośliny na czynniki zewnętrzne.
WZROST I ROZWÓJ ROŚLIN
Etapy wzrostu:
początkowy okres wzrostu - odznacza się niewielką szybkością wzrostu wydłużeniowego, występuje zaś duża intensywność podziałów komórkowych
okres intensywnego wzrostu - szybki podział komórek i wyraźne powiększanie się ich rozmiarów
okres malejącej szybkości wzrostu - zamieranie aktywności tanek merystematycznych, występuje zmniejszenie się wydłużania komórek a przy końcu tego okresu szybkość wzrostu roślin spada do zera
etapy te są odłożone na krzywej wzrostu Sachsa - wykresie
Sposób rozwoju i wzrostu danej rośliny jest cechą dziedziczną charakterystyczną dla gatunku. Za występowanie określonych cech odpowiedzialne są geny. Kolejność pojawiania się określonych zjawisk rozwojowych u roślin zależy do aktywacji lub inaktywacji określonych genów. Rozwój rośliny jest kontrolowany przez następujące mechanizmy współdziałające ze sobą:
mechanizm regulacji wewnątrzkomórkowej (regulacja genetyczna) - bardzo istotną rolę odgrywają geny regulatorowe, które biorą udział w tworzeniu represorów regulujących aktywność innych genów, które bezpośrednio odpowiadają za procesy prowadzące do określonego różnicowania się komórek
regulacja międzykomórkowa (hormonalna) - oparta jest na działaniu hormonów roślinnych, które kontrolują nie tylko wzrost ale także podział i różnicowanie się kom. oraz zachodzące w nich procesy biochemiczne. Stwierdzono, że pewne hormony mogą działać jak respresory lub derepresory aktywności genowej DNA
regulacja pozakomórkowa (regulacja poprzez bodźce środowiska zewnętrznego, regulacja środowiskowa): światło, temp., stosunki wodne, obecność i dostępność składników mineralnych, składniki gazowe atmosfery, siłę grawitacji a także oddziaływanie pola elektromagnetycznego
Także działanie tkanki twórczej decyduje o wzroście. Etapy wydłużania komórek związane są ze zwiększeniem plastyczności i rozciągliwości ścian komórkowych, rola wody oraz rola celulozy i dochodzi do różnicowania komórek - morfogenezy.