ฟาร์มย่อย. ความสำคัญของจุลธาตุในชีวิตของพืช

พืชและผักต้องการสารอาหารในการเจริญเติบโตและพัฒนา อัตราส่วนของธาตุอาหารแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ พันธุ์ ระยะเวลาการเจริญเติบโต และอายุของพืช

❖ ไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบหลักของสารชีวภาพสำหรับ พืชผักซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนและกรดนิวคลีอิก รูปแบบแร่ธาตุของไนโตรเจนที่เข้าสู่พืชต้องผ่านวงจรการเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อน ซึ่งรวมอยู่ในองค์ประกอบของกรดอินทรีย์ กระบวนการลดไนเตรตถูกกระตุ้นโดยเอนไซม์และมีขั้นตอนกลางหลายขั้นตอน กิจกรรมของเอนไซม์รีดิวซ์ขึ้นอยู่กับแมกนีเซียมและธาตุ: โมลิบดีนัม ทองแดง เหล็ก และแมงกานีส

ไนเตรตไนโตรเจนสามารถสะสมในปริมาณมาก ซึ่งปลอดภัยสำหรับพืช แต่เนื้อหาของไนเตรตในผักที่สูงกว่าระดับหนึ่งเป็นอันตรายต่อมนุษย์

แอมโมเนียฟรีในพืชมีปริมาณน้อย นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ามันโต้ตอบกับคาร์โบไฮเดรตที่พบในพืชอย่างรวดเร็ว ผลของปฏิสัมพันธ์คือการก่อตัวของกรดอะมิโนปฐมภูมิ การสะสมของแอมโมเนียมากเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการขาดคาร์โบไฮเดรต นำไปสู่พิษของพืช

คุณภาพของผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับสารประกอบไนโตรเจนที่หลอมรวมใน ปริมาณมาก. ด้วยคุณค่าทางโภชนาการของแอมโมเนียที่เพิ่มขึ้น ความสามารถในการลดของเซลล์พืชจะเพิ่มขึ้น และมีการสะสมของสารประกอบรีดิวซ์ที่โดดเด่น ด้วยคุณค่าทางโภชนาการของไนเตรต ความสามารถในการออกซิเดชันของน้ำนมเซลล์จะเพิ่มขึ้น กรดอินทรีย์จะเกิดขึ้นมากขึ้น

การดูดซึมของแอมโมเนียและไนเตรตไนโตรเจนโดยพืชขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารละลายธาตุอาหาร, ปฏิกิริยา, เนื้อหาขององค์ประกอบประกอบ, การจัดหาพืชที่มีคาร์โบไฮเดรตและ คุณสมบัติทางชีวภาพวัฒนธรรม.

❖ พบฟอสฟอรัสในพืชในปริมาณที่น้อยกว่าไนโตรเจนมาก มันทำหน้าที่เป็นสหายของไนโตรเจนด้วยการขาดพืชทำให้การสะสมของไนโตรเจนในรูปแบบไนเตรตเพิ่มขึ้น จำนวนมากที่สุดฟอสฟอรัสมีความเข้มข้นในอวัยวะสืบพันธุ์: มากกว่าในพืช 3-6 เท่า

ฟอสฟอรัสมีอยู่ในกรดนิวคลีอิก DNA และ RNA ซึ่งเป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรม สารประกอบฟอสฟอรัสที่มีโปรตีน (phosphoroproteins) เป็นเอนไซม์พืชที่สำคัญที่สุด ฟอสฟอรัสที่เข้าสู่พืชมีส่วนช่วยในการสะสมของแป้ง น้ำตาล สี และสารอะโรมาติก เพิ่มคุณภาพของผลไม้

❖ โพแทสเซียมควบคุมการแลกเปลี่ยนน้ำของพืช สถานะทางกายภาพของคอลลอยด์ของไซโตพลาสซึม การบวมและความหนืดของมัน ภายใต้อิทธิพลของโพแทสเซียม ความสามารถในการกักเก็บน้ำของโปรโตพลาสซึมเพิ่มขึ้น ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการเหี่ยวแห้งในระยะสั้นของพืชโดยขาดความชื้น การมีโพแทสเซียมในเซลล์พืชช่วยให้เกิดกระบวนการออกซิเดชั่น การเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตและไนโตรเจนตามปกติ การสะสมของโพแทสเซียมมีส่วนช่วยในการกระตุ้น กระบวนการเผาผลาญพืช. โพแทสเซียมช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันช่วยเพิ่มการใช้แอมโมเนียไนโตรเจนในการสังเคราะห์กรดอะมิโนและโปรตีน โพแทสเซียมมีความคล่องตัวสูง - การไหลออกจากใบแก่ไปยังใบอ่อน ในความเป็นจริง พืชได้รับโอกาสในการนำโพแทสเซียมกลับมาใช้ใหม่

❖แคลเซียมเล่น บทบาทสำคัญในการสังเคราะห์แสง การเคลื่อนที่ของคาร์โบไฮเดรตในพืช มันเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์ทำให้เกิดการรดน้ำและรักษาโครงสร้างของเซลล์ออร์แกเนลล์ การขาดแคลเซียมส่งผลต่อการพัฒนาระบบรากการเจริญเติบโตของใบช้าลงพวกมันตาย การขาดแคลเซียมปรากฏบนต้นอ่อน

❖ แมกนีเซียมเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลคลอโรฟิลล์และมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์แสง และยังเป็นส่วนหนึ่งของเพคตินและไฟตินอีกด้วย ด้วยการขาดแมกนีเซียมเนื้อหาของคลอโรฟิลล์ในใบจะลดลง "ลายหินอ่อน" ปรากฏขึ้น แมกนีเซียมและฟอสฟอรัสพบได้ในส่วนที่กำลังเติบโตของพืช แมกนีเซียมสะสมในเมล็ดพืช แมกนีเซียมเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของฟอสฟอรัสในพืช เปิดใช้งานเอนไซม์ องค์ประกอบนี้มีส่วนช่วยในการสะสม น้ำมันหอมระเหยและไขมัน ด้วยการขาดแมกนีเซียม กระบวนการออกซิเดชันจะเพิ่มขึ้น กิจกรรมของเอนไซม์เปอร์ออกซิเดสจะเพิ่มขึ้น เนื้อหาของน้ำตาลกลับด้านและกรดแอสคอร์บิกลดลง

โภชนาการแร่ธาตุพืช

ธาตุอาหารพืชประกอบด้วยการดูดซึมจากสภาพแวดล้อมของสารที่จำเป็นสำหรับกระบวนการชีวิตตลอดจนการกระจายและการใช้ในการเผาผลาญ ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง สิ่งมีชีวิตพืชสังเคราะห์สารอินทรีย์ ซึ่งบางชนิดใช้ในการสร้างสิ่งมีชีวิตเอง และบางชนิดใช้เป็นแหล่งพลังงาน อินทรียวัตถุประกอบด้วยต่างๆ องค์ประกอบทางเคมีเข้าสู่พืชจากดิน พืชส่วนใหญ่ดูดซับน้ำอย่างอดทน - โดยแรงซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างระหว่างแรงดันออสโมติกและเทอร์กอร์ พืชที่ปรับให้เข้ากับพื้นผิวน้ำเกลือใช้การขนส่งทางน้ำแบบแอคทีฟเทียบกับระดับความเข้มข้นของเกลือ ซึ่งกินส่วนสำคัญของผลิตภัณฑ์ดูดกลืนสำหรับสิ่งนี้ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงมีขนาดเล็กอยู่เสมอ พืชดูดซับแร่ธาตุโดยการดูดซึมแบบแอคทีฟ อย่างไรก็ตาม พืชไม่เพียงแต่สามารถดูดซับแร่ธาตุจากสารละลายในดินเท่านั้น แต่ยังสามารถละลายสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำได้อีกด้วย สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยกรดอินทรีย์ที่พืชหลั่งออกมา - มาลิก, ซิตริก ฯลฯ

เนื่องจากความแตกต่างในความเข้มข้นของทุ่งสารละลายในดินและไซโตพลาสซึมของเซลล์ epiblema ออสโมซิส - การเคลื่อนที่ของตัวทำละลายจากดินสู่เซลล์ขน เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าความเข้มข้นของสารในเซลล์รากเพิ่มขึ้นจากขอบไปยังจุดศูนย์กลาง (การไล่ระดับความเข้มข้น) เป็นผลให้น้ำและสารที่ละลายในนั้นเคลื่อนไปยังหลอดเลือดของกระบอกสูบกลางของรากและแรงดันของรากเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลที่สารละลายเคลื่อนไปทางลำต้น นอกจากแรงดันราก (ปั๊มน้ำล่าง) การเคลื่อนที่ของสารละลายผ่านภาชนะยังสนับสนุนกระบวนการคายน้ำในใบ (ปั๊มน้ำบน) ภายใต้การกระทำของแรงยึดเกาะของโมเลกุลน้ำจำนวนมากทำให้เกิดเสาน้ำในระบบนำไฟฟ้าของพืช เสาดังกล่าวเริ่มต้นในขนรากและสิ้นสุดที่ปากใบของใบ ด้วยแรงดันราก น้ำจะถูกสูบเข้าไปในไซเลมดังที่เคยเป็น และการคายน้ำช่วยให้เคลื่อนย้ายไปยังความสูงที่ต้องการได้

บทบาทของแร่ธาตุในชีวิตของพืชในช่วงเวลาต่าง ๆ ของพืชถูกกำหนดโดยวิธีการเพาะเลี้ยงในน้ำ การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำเป็นพืชที่ปลูกโดยไม่มีดินในภาชนะที่มีสารละลายเกลือแร่เป็นน้ำ เมื่ออากาศเข้าสู่สารละลาย ในขณะเดียวกันก็ใช้ แบบต่างๆสารอาหาร การเปลี่ยนเนื้อหาของส่วนประกอบและเปรียบเทียบธรรมชาติของพืชพรรณบนอาหารเหล่านี้กับพืชผลสำหรับการเพาะปลูก ชุดมาตรฐานสาร

การเคลื่อนที่ของสารอนินทรีย์และอินทรีย์ตามรากการเคลื่อนที่ของน้ำและสารที่ละลายในพืชนั้นเกิดขึ้นในสองวิธีหลัก: การแพร่กระจายและการไหล การแพร่กระจายของน้ำและสารเกิดขึ้นตามระดับความเข้มข้น และการเคลื่อนที่ของการไหลตามระดับความลาดชัน แรงดันน้ำ. น้ำไหลผ่านภาชนะเช่นเดียวกับท่อตามกฎทั่วไปของอุทกพลศาสตร์และในเซลล์เนื้อเยื่อ - โดยออสโมซิสและการเคลื่อนที่ของน้ำในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตนั้นยากกว่ามาก

ที่โคนราก การเคลื่อนที่ของน้ำและสารที่ละลายในนั้นเริ่มด้วยการดูดซึมโดยขนของราก จากเส้นขนไปจนถึงไซเลมของทรงกระบอกกลาง น้ำเข้าสู่ไซโตพลาสซึมของเซลล์ที่มีชีวิตของคอร์เทกซ์รูต เช่นเดียวกับตามผนังเซลล์ ด้วยวิธีนี้ น้ำจะเคลื่อนที่ช้าและเป็นระยะทางสั้นๆ ในที่สุด น้ำและสารที่ละลายในนั้นจะเข้าสู่ไซเลม (xylem sap) จากนั้นน้ำนมของ xylem จะเคลื่อนผ่านหลอดเลือดของ xylem เนื่องจากแรงดันราก สารอินทรีย์สามารถเคลื่อนที่ไปตามไซเลมของรากได้ เช่น สารสำรองของรากในฤดูใบไม้ผลิ

ปุ๋ย.ในการเก็บเกี่ยวแต่ละครั้ง แร่ธาตุบางส่วนจะถูกนำออกจากดิน และค่อยๆ หมดไป หุ้น องค์ประกอบที่จำเป็นเติมแร่ธาตุ (แอมโมเนียมซัลเฟต ยูเรีย โพแทสเซียมคลอไรด์ ซูเปอร์ฟอสเฟต หินฟอสเฟต โพแทสเซียม แคลเซียม และโซเดียมไนเตรต ฯลฯ) และอินทรีย์ (ซากพืช พีท ปุ๋ยหมักพีท ปุ๋ยสีเขียว มูลนก) ปุ๋ยซึ่งใน รูปแบบที่แตกต่าง(ผง สารละลาย) ที่ใช้ใน วันที่ต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของดิน ความอุดมสมบูรณ์ และความต้องการของพืช ตัวอย่างเช่นใช้ปุ๋ยที่มีไนโตรเจนก่อนหว่านหรือต้นฤดูร้อน ในช่วงที่ผลิดอกออกผล พืชต้องการฟอสฟอรัสและโพแทสเซียมมากขึ้น

ปริมาณปุ๋ยที่จะใช้กับดินกำหนดโดยใช้ การวิเคราะห์ทางเคมีดิน. ทั้งองค์ประกอบบางอย่างในดินที่มากเกินไปและการขาดแคลนของธาตุเหล่านี้อาจส่งผลเสียต่อผลผลิตพืชผล ระยะเวลาของการใช้ปุ๋ยจะพิจารณาจากความสามารถในการละลายในน้ำ ฤดูใบไม้ร่วงจะใช้ปุ๋ยที่ละลายได้น้อย (ฟอสเฟต) และไม่ละลายน้ำ (อินทรีย์) ดังนั้นโดยการกระทำของสิ่งมีชีวิตในดิน พวกมันจะสลายตัวเป็นสารประกอบแร่ที่ละลายน้ำได้ก่อนฤดูใบไม้ผลิและเข้าสู่ดินด้วยน้ำละลาย ปุ๋ยสามารถนำมาใช้ในบางช่วงของการพัฒนาพืชเป็นน้ำสลัดชั้นยอด มันสามารถแห้ง (ปุ๋ยผงกระจัดกระจาย) และเปียก (ปุ๋ยที่ละลายน้ำได้ใช้กับดิน)

การระเหยของน้ำจากใบ (การคายน้ำ)

น้ำที่มาจากดินผ่าน ระบบรากเข้าไปในลำต้นและใบ เคลื่อนไปตามช่องว่างระหว่างเซลล์ และระเหยออกทางปากใบออกสู่ภายนอก

การคายน้ำช่วยให้ปริมาณน้ำใหม่เข้าสู่รากและยกลำต้นขึ้นไปที่ใบ เป็นวิธีการปรับพืชให้เข้ากับสภาพการดำรงอยู่ ต้องขอบคุณการระเหยในร่างกายของพืชทำให้รักษาสมดุลของน้ำในเซลล์ให้คงที่ นอกจากนี้ เนื่องจากการเคลื่อนไหวโดยตรงและการเคลื่อนไหวของน้ำในร่างกายของพืช การเคลื่อนไหวและการแลกเปลี่ยนเกิดขึ้น สารอาหารระหว่างอวัยวะแต่ละส่วน ในที่สุด กระบวนการนี้ถูกควบคุม ระบอบอุณหภูมิในร่างกายของพืช การระเหยของน้ำโดยพืชถูกควบคุมโดยปากใบ ด้วยปริมาณน้ำที่สูง ปากใบที่เปิดออกและการคายน้ำจะเพิ่มขึ้น หากขาดน้ำ เมื่อพืชเหี่ยวเฉา ปากใบจะปิดและการคายน้ำจะยากขึ้น การจ่ายน้ำไปยังใบจากรากนั้นมาจากแรงสามอย่าง: แรงดูดของเซลล์ แรงยึดเกาะของโมเลกุลน้ำในระบบนำไฟฟ้า และแรงดันราก

ความเข้มข้นของการระเหยยังขึ้นอยู่กับสภาพการเจริญเติบโตของพืชและคุณสมบัติทางชีวภาพ พืชในที่แห้งแล้งเช่นเดียวกับในสภาพอากาศแห้งระเหย น้ำมากขึ้นกว่าในเงื่อนไข ความชื้นสูง. การระเหยของน้ำ ยกเว้นปากใบยังถูกควบคุมโดยรูปแบบการป้องกันบนผิวหนังของใบ การก่อตัวเหล่านี้คือหนังกำพร้า, แว็กซ์เคลือบ, มีขนุนที่มีขนต่างๆ ในพืชอวบน้ำ ใบไม้กลายเป็นหนาม (cacti) และก้านทำหน้าที่ของมัน พืชที่เติบโตในที่ชื้นมีใบขนาดใหญ่ที่ไม่มีรูปแบบป้องกันบนผิวหนัง พืชร่มเงาระเหย น้ำน้อยดีกว่าพืชที่เติบโตโดยไม่มีร่มเงา พืชระเหยน้ำจำนวนมากในช่วงลมแห้งและในความร้อน น้อยกว่ามาก - ในสภาพอากาศที่มีเมฆมากสงบ

ปากใบเล่นบทบาทหลักในการระเหยของน้ำและพื้นผิวทั้งหมดของใบมีส่วนเกี่ยวข้องบางส่วนในกระบวนการนี้ ดังนั้นการคายปากใบและหนังกำพร้าจึงแตกต่าง - ผ่านพื้นผิวของหนังกำพร้าซึ่งครอบคลุมผิวหนังชั้นนอกของใบ การคายน้ำของหนังกำพร้าน้อยกว่าปากใบมาก

เนื่องจากการคายน้ำเกิดขึ้นส่วนใหญ่ผ่านทางปากใบซึ่งทะลุผ่านและ คาร์บอนไดออกไซด์สำหรับกระบวนการสังเคราะห์แสง มีความสัมพันธ์ระหว่างการระเหยของน้ำกับการสะสมของวัตถุแห้งในพืช ปริมาณน้ำที่พืชระเหยเพื่อสร้างวัตถุแห้ง 1 กรัมเรียกว่าสัมประสิทธิ์การคายน้ำ คุณค่าของมันขึ้นอยู่กับสภาพการเจริญเติบโต ชนิด และพันธุ์พืช

ด้วยการระเหยยาก พืชจะสังเกตเห็นการคายน้ำ - การปล่อยหยดน้ำผ่านปากใบ (hydathodes) ปรากฏการณ์ในธรรมชาตินี้พบได้ในตอนเช้า เมื่ออากาศอิ่มตัวด้วยไอน้ำ หรือก่อนฝนตก Hydathodes เป็นโครงสร้างการหลั่งที่ใช้งานมาก อย่างไรก็ตาม พวกมันถูกจัดประเภทเป็น ระบบขับถ่ายอย่างเป็นทางการเท่านั้นเนื่องจากผลิตภัณฑ์ของการขับถ่ายคือน้ำไม่ใช่สารขับถ่าย สถานที่ที่มีความเข้มข้นของไฮดาโทดคือขอบใบซึ่งส่วนใหญ่เป็นยอดของฟันซึ่งองค์ประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าของกรดแอซิดดัม

การปรับตัวทางชีวภาพของพืชเพื่อป้องกันการระเหยคือใบไม้ร่วง - ใบไม้ร่วงจำนวนมากในช่วงที่อากาศเย็นหรือร้อนของปี

ธาตุอาหารพืชแร่

สำหรับวงจรชีวิตปกติของสิ่งมีชีวิตในพืช จำเป็นต้องมีองค์ประกอบทางโภชนาการบางกลุ่ม ซึ่งหน้าที่ในพืชไม่สามารถถูกแทนที่ด้วยองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ

เหล่านี้คือ: 1) ออร์แกนิก - C (น้ำหนักแห้ง 45%) เกี่ยวกับ (42%); เอช (6.5%); N (1.5%) - จำนวน 95%;

2) ธาตุอาหารหลัก (1 - 0.01%): P, S, K, Ca, Mg, Fe, Al, Si, Cl, Na;

3) ธาตุ (0.01 - 0.00001%): Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B, I;

4) ไมโครอิลิเมนต์ (< 0,00001 %): Ag, Au, Pb, Ge….и др.

J. Liebig พบว่าองค์ประกอบที่ระบุไว้ทั้งหมดมีค่าเท่ากันและการยกเว้นอย่างครบถ้วนขององค์ประกอบใด ๆ ทำให้พืชได้รับความทุกข์ทรมานและความตายอย่างสุดซึ้งไม่มีองค์ประกอบใดที่สามารถแทนที่ด้วยองค์ประกอบอื่นได้ใกล้เคียง คุณสมบัติทางเคมี. ธาตุอาหารหลักที่ความเข้มข้น 200-300 มก./ลิตร ในสารละลายธาตุอาหารยังไม่มีผลที่เป็นอันตรายต่อพืช ธาตุส่วนใหญ่ที่ความเข้มข้น 0.1-0.5 มก./ลิตร ยับยั้งการเจริญเติบโตของพืช

สำหรับชีวิตปกติของพืช ต้องมีอัตราส่วนของไอออนต่าง ๆ ใน สิ่งแวดล้อม. สารละลายบริสุทธิ์ของไอออนบวกตัวใดตัวหนึ่งเป็นพิษ ดังนั้น เมื่อวางต้นกล้าข้าวสาลีบนสารละลายบริสุทธิ์ของ KCL หรือ CaCL 2 อาการบวมจึงปรากฏขึ้นครั้งแรกที่ราก และจากนั้นรากก็ตายไป สารละลายผสมของเกลือเหล่านี้ไม่มีผลเป็นพิษ ผลอ่อนตัวของไอออนบวกหนึ่งต่อการกระทำของอีกไอออนหนึ่งเรียกว่า ความเป็นปรปักษ์ของไอออน. ความเป็นปรปักษ์กันของไอออนแสดงออกทั้งระหว่างไอออนที่แตกต่างกันของความจุเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ระหว่างโซเดียมกับโพแทสเซียมไอออน และระหว่างไอออนที่มีความจุต่างกัน เช่น โพแทสเซียมและแคลเซียม สาเหตุหนึ่งของการเป็นปรปักษ์กันของไอออนคือผลกระทบต่อความชุ่มชื้นของโปรตีนไซโตพลาสซึม ไอออนบวกแบบไดวาเลนต์ (แคลเซียม แมกนีเซียม) ทำให้คอลลอยด์ขาดน้ำได้แรงกว่าไอออนบวกโมโนวาเลนต์ (โซเดียม โพแทสเซียม) เหตุผลต่อไปสำหรับการเป็นปรปักษ์กันของไอออนคือการแข่งขันสำหรับศูนย์กลางของเอนไซม์ที่ใช้งานอยู่ ดังนั้นกิจกรรมของเอนไซม์ระบบทางเดินหายใจบางชนิดจึงถูกยับยั้งโดยโซเดียมไอออน แต่การกระทำของพวกมันจะถูกลบออกโดยการเพิ่มโพแทสเซียมไอออน นอกจากนี้ ไอออนยังสามารถแข่งขันเพื่อผูกมัดกับตัวพาในระหว่างการดูดกลืน การกระทำของไอออนตัวหนึ่งยังสามารถปรับปรุงอิทธิพลของอีกไอออนหนึ่งได้อีกด้วย ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การทำงานร่วมกัน. ดังนั้นภายใต้อิทธิพลของฟอสฟอรัสผลบวกของโมลิบดีนัมจะเพิ่มขึ้น

ความสำคัญทางสรีรวิทยาขององค์ประกอบไมโครและมาโคร

1. เป็นส่วนหนึ่งของสารอาหารที่มีความสำคัญทางชีววิทยา

2. มีส่วนร่วมในการสร้างความเข้มข้นของไอออนิกและความเสถียรของโมเลกุลขนาดใหญ่

3. มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา โดยเป็นส่วนหนึ่งของหรือกระตุ้นเอนไซม์แต่ละตัว

ไนโตรเจน (N 2)

มันเป็นส่วนหนึ่งของโปรตีน กรดนิวคลีอิก ฟอสโฟลิปิดเมมเบรน พอร์ไฟริน (พื้นฐานของคลอโรฟิลล์และไซโตโครม) เอ็นไซม์มากมาย (รวมถึง NAD และ NADP) และวิตามินมากมาย

ด้วยการขาดไนโตรเจนในสิ่งแวดล้อมการยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชการก่อตัวของยอดด้านข้างจะลดลงใบเล็กและสีเขียวซีดของใบจะถูกสังเกตเนื่องจากการทำลายของคลอโรฟิลล์

แม้จะอยู่ใน อากาศในบรรยากาศ 78% N 2 (410 5 t) ไนโตรเจนระดับโมเลกุลดังกล่าวไม่ถูกดูดซับโดยพืชชั้นสูง (โมเลกุลไนโตรเจน (NN) เป็นสารเฉื่อยทางเคมี เพื่อทำลายพันธะโควาเลนต์ทั้งสามใน กระบวนการทางเคมีการสังเคราะห์แอมโมเนียต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา อุณหภูมิสูงและความดัน) และสามารถแปลงเป็นรูปแบบที่เข้าถึงได้เฉพาะเนื่องจากกิจกรรมของจุลินทรีย์ตรึงไนโตรเจน จากปริมาณสำรองของไนโตรเจนในธรณีธรณี (1810 15 ตัน) มีเพียงส่วนขั้นต่ำที่มีความเข้มข้นในดินซึ่งมีเพียง 0.5 - 2% เท่านั้นที่สามารถใช้ได้กับพืชโดยตรง: - เหล่านี้คือ NH 4 + และ NO 3 - ไอออนที่เกิดขึ้นเป็นผล การทำให้เป็นแร่ของไนโตรเจนอินทรีย์ของพืชโดยแบคทีเรียและซากสัตว์และฮิวมัส กล่าวคือกระบวนการ:

1. แอมโมเนีย(การแปลงไนโตรเจนอินทรีย์เป็น NH 4 +);

2. ไนตริฟิเคชั่น(ออกซิเดชันของ NH 4 + ถึง NO 3 -);

3. ดีไนตริฟิเคชั่น(การลดแบบไม่ใช้ออกซิเจนของ NO 3 - ถึง N 2)

การตรึงไนโตรเจนโมเลกุล ( ยังไม่มีข้อความ 2)

พันธะเคมีของโมเลกุลไนโตรเจนในรูปของ NH 4 + หรือ NO 3 - เกิดขึ้นจากการปล่อยไฟฟ้าในบรรยากาศหรือต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิมากกว่า 500 0 C และความดันบรรยากาศ ประมาณ 35 MPa

การจับกันทางชีวภาพของโมเลกุลไนโตรเจนในบรรยากาศนั้นดำเนินการโดยจุลินทรีย์ตรึงไนโตรเจน พวกเขาเป็น:

1. อยู่อย่างอิสระ(p. Azotobacter, Beijrinckia - แอโรบิกและ p. Clostridium - ไม่ใช้ออกซิเจน);

2. *ทางชีวภาพ(R. Rhizobium ซึ่งก่อตัวเป็นก้อนบนรากของพืชตระกูลถั่วและแอคติโนมัยซีตบางชนิด)

*การติดเชื้อของพืชเจ้าบ้าน แบคทีเรียชีวภาพเริ่มต้นด้วยการแทรกซึมของแบคทีเรียเข้าไปในเซลล์ของขนราก การอพยพไปยังเซลล์ของเยื่อหุ้มสมองและการแบ่งเซลล์ที่ติดเชื้ออย่างเข้มข้น ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของก้อนบนราก ในขณะเดียวกัน แบคทีเรียเองก็กลายเป็น แบคทีเรียซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าแบคทีเรียดั้งเดิมถึง 40 เท่า บทบาทหลักในกระบวนการตรึงไนโตรเจนเป็นของเอนไซม์ ไนโตรเจน . เอนไซม์ประกอบด้วยสององค์ประกอบ: โปรตีน Fe-Mo ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงกว่า (Mr = 200–250,000, โมเลกุล 2 Mo, โมเลกุล 30 Fe และโมเลกุล 22 S) และโปรตีน Fe (Mr = 50–70,000, โมเลกุล 4 Fe และ 4 S โมเลกุล) S) โปรตีน Fe-Mo ทำหน้าที่จับและลดโมเลกุลไนโตรเจน และ Fe-protein ทำหน้าที่เป็นแหล่งอิเล็กตรอนสำหรับการลดโปรตีน Fe-Mo ซึ่งได้รับจาก ferredoxin คอมเพล็กซ์ทั้งหมดทำงานเฉพาะเมื่อมี ATP ไฮโดรไลซิสและการป้องกันของโปรตีนเลโกโกลบิน (สังเคราะห์โดยเซลล์เจ้าบ้านและปกป้องไนโตรเจนจากออกซิเจน)

ผลลัพธ์ NH 4 + จับกับกรดคีโต สร้างกรดอะมิโนที่ขนส่งไปยังเซลล์ของต้นพืชเจ้าบ้าน

การลดไนเตรตและวิถีการดูดซึมแอมโมเนีย

ตั้งแต่ใน สารประกอบอินทรีย์มีเพียงแอมโมเนียมไนโตรเจนรวมอยู่ด้วย ไนเตรตไอออน NO 3 - รากต้องถูกดูดซึมโดยรากต้องลดลงในเซลล์เป็นแอมโมเนีย ทำได้ในสองขั้นตอน:

1. การลดไนเตรตเป็นไนไตรต์โดยเร่งปฏิกิริยาโดยไนเตรตรีดักเตส (ในไซโตพลาสซึม); ลำดับที่ 3 -- ---2 จ---- ลำดับที่ 2 -

2. การลดไนไตรต์เป็นแอมโมเนียเร่งปฏิกิริยาด้วยไนไตรท์ รีดักเตส (ในคลอโรพลาสต์) ลำดับที่ 2 - ---- 6e --- NH 4 +

แอมโมเนียที่เกิดขึ้นระหว่างการลดไนเตรตหรือในกระบวนการตรึงโมเลกุลไนโตรเจน จะถูกพืชดูดซับต่อไปด้วยการก่อตัวของกรดอะมิโนต่างๆ ก่อนอื่นตัวรับ NH 4 + คือกรดα-ketoglutaric ซึ่งอยู่ภายใต้การกระทำของ กลูตาเมตดีไฮโดรจีเนส กลายเป็นกลูตาเมต

1. ศึกษาผลกระทบต่อความเข้มข้นของกระบวนการทางสรีรวิทยาเมื่อถูกแยกออกจากสารอาหาร

2. การศึกษาบทบาทเฉพาะของธาตุแต่ละธาตุ ส่วนใหญ่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาของเอนไซม์บางอย่าง

วิธีทางชีวเคมีวิธีที่สองได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพมากกว่า

เหล็กเป็นธาตุแรกที่จำเป็นต่อการค้นพบโดย Gries ในปี 1843-1844

ความต้องการธาตุอื่นๆ เช่น โบรอน แมงกานีส ทองแดง สังกะสีและโมลิบดีนัม สำหรับ พืชที่สูงขึ้นก่อตั้งขึ้นในยุค 20 และ 30 ของศตวรรษที่ 20 เท่านั้น อำนวยความสะดวกโดยการค้นพบสาเหตุของโรคพืชหลายชนิดที่ไม่ได้เกิดจากเชื้อราและการติดเชื้อแบคทีเรีย - หัวใจเน่าหัวบีท, โรคใบสีเทา, โรคบรอนซ์ ฯลฯ โรคทั้งหมดนี้เป็นผลมาจากความผิดปกติทางสรีรวิทยาที่เกิดขึ้น โดยขาดองค์ประกอบขนาดเล็กอย่างใดอย่างหนึ่งและโรคก็ถูกกำจัดทันทีที่พืชต้องการองค์ประกอบที่ขาดหายไป

องค์ประกอบเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญ พวกมันรวมกับสารอินทรีย์ โดยเฉพาะโปรตีน หลายครั้งจะเพิ่มกิจกรรมเร่งปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่น ธาตุเหล็กในองค์ประกอบของเฮมินคอมเพล็กซ์เชิงซ้อนร่วมกับโปรตีนจำเพาะจะเพิ่มกิจกรรมเร่งปฏิกิริยากับกิจกรรมของไอออนเหล็กได้ถึง 1,010 เท่า

โบรอน อะลูมิเนียม โคบอลต์ แมงกานีส สังกะสี และทองแดง ช่วยเพิ่มความทนทานต่อความแห้งแล้งของพืช และในกรณีนี้ ผลกระทบขององค์ประกอบขนาดเล็กนั้นเกิดจากอิทธิพลต่อคุณสมบัติคอลลอยด์-ชีวเคมีของโปรโตพลาสซึม (ความชอบน้ำที่เพิ่มขึ้นและความสามารถในการกักเก็บน้ำของคอลลอยด์) ธาตุตามรอยยังช่วยเพิ่มการเคลื่อนที่ของสารพลาสติกจากใบไปยังอวัยวะกำเนิด

การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญเกิดจากองค์ประกอบการติดตามบางอย่างในความเร็วในการผ่านขั้นตอนของการพัฒนา มีการพิสูจน์แล้วว่าการแช่เมล็ดข้าวสาลีในสารละลายของเกลือ Cu, Zn, Mo, B ช่วยเร่งการผ่านขั้นตอน vernalization โดยพืชได้อย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่สารละลายของ Fe และ Mn ไม่ได้ส่งผลดีหรือพัฒนาการช้า

อิทธิพลของแต่ละองค์ประกอบขึ้นอยู่กับความเข้มข้น: มันส่งผลต่อการเติบโตที่ตามมา อวัยวะเหนือพื้นดินและรากก็ไม่เหมือนกัน ดังนั้น Cu และ Mo กระตุ้นการเจริญเติบโตของลำต้นและราก ในขณะที่ Mn และ Ni - เฉพาะก้าน และ B และ Sr - เฉพาะราก

การบำบัดเมล็ด Cu มีผลดีอย่างมากต่อการต้านทานความแห้งแล้งของต้นฝ้าย ผลกระทบนี้เกิดจากการเพิ่มความสามารถในการกักเก็บน้ำและพลังดูดของเซลล์พาเรงคิมาในใบ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางกายวิภาคของใบที่มีต่อซีโรไฟต์ เป็นต้น ข้าวสาลีฤดูหนาวจะได้รับผลกระทบที่คล้ายคลึงกันเมื่อเมล็ดได้รับการบำบัดด้วยเกลือ B, Cu, Mo, Co, P และ K การผ่านของระยะแสงถูกเร่งภายใต้อิทธิพลของ B, Co, Mo, Mn, Zn, Cu และอัล ที่น่าสนใจคือพบได้เฉพาะในพืชที่มีวันยาว (ข้าวสาลีฤดูหนาว ข้าวโอ๊ต) เท่านั้น และไม่ปรากฏบนพืชอายุสั้น (perilla)

Ya. V. Peive, M. Ya. Shkolnik, M. V. Katalymov, B. A. Yagodin และคนอื่น ๆ มีส่วนร่วมอย่างมากในการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับโภชนาการของพืชที่มีองค์ประกอบขนาดเล็ก

โบรอนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดสำหรับพืช ปริมาณเฉลี่ยของมันคือ 0.0001% หรือ 0.1 มก. ต่อ 1 กิโลกรัมของน้ำหนักแห้ง พืชใบเลี้ยงคู่ต้องการโบรอนมากที่สุด พบโบรอนจำนวนมากในดอกไม้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตราประทับและรูปแบบ ในเซลล์ ธาตุติดตามนี้ส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในผนังเซลล์ โบรอนช่วยเพิ่มการเจริญเติบโตของหลอดเรณู การงอกของเรณู เพิ่มจำนวนดอกและผล หากไม่มีมันจะทำให้การสุกของเมล็ดหยุดชะงัก โบรอนลดการทำงานของเอ็นไซม์ระบบทางเดินหายใจบางชนิด ส่งผลต่อการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต โปรตีน และนิวคลีอิก

การดูดซึมโบรอนขึ้นอยู่กับค่า pH อย่างมาก และการกระจายไปทั่วโรงงานเกิดขึ้นกับกระแสคายน้ำเป็นหลัก ความต้องการโบรอนสำหรับพืชได้รับการจัดตั้งขึ้นมาเป็นเวลานานมาก แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่าจะรับรู้ถึงหน้าที่ของโบรอนอย่างไร: ในปฏิกิริยาเฉพาะที่รวมอยู่และกลไกของการมีส่วนร่วมในกระบวนการแต่ละอย่างคืออะไร

บทบาทของโบรอนยังห่างไกลจากความกระจ่างเพียงพอ เนื่องจากโบรอนไม่เหมือนกับธาตุอื่นๆ ส่วนใหญ่ ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของเอนไซม์ใดๆ และไม่ใช่ตัวกระตุ้นของเอนไซม์ สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับการดำเนินการตามหน้าที่ของโบรอนคือความสามารถในการให้สารประกอบที่ซับซ้อน คอมเพล็กซ์ที่มีกรดบอริกก่อให้เกิดน้ำตาลอย่างง่าย โพลีแซคคาไรด์ แอลกอฮอล์ สารประกอบฟีนอลิก ฯลฯ ในเรื่องนี้ สันนิษฐานได้ว่าโบรอนส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาของเอนไซม์ผ่านสารตั้งต้นที่เอนไซม์ทำปฏิกิริยา

การขาดโบรอนทำให้เกิดโรคหลายอย่าง: หัวใจเน่าของหัวบีท, จุดดำภายในของบีทรูทและรูตาบาก้า, โรคหัวกะหล่ำดอกสีน้ำตาล, การตายของก้านใบในข้าวสาลีและแม้แต่หูพื้นฐานทั้งหมดในข้าวบาร์เลย์, สีเหลืองของหญ้าชนิตเป็นต้น ภายใต้อิทธิพลของโบรอน กระบวนการทางสรีรวิทยาแบบอนุกรม: ปริมาณน้ำในพลาสมาเพิ่มขึ้น การดูดซึมของไพเพอร์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งแคลเซียมเพิ่มขึ้น และการดูดซึมของแอนไอออนลดลง

นอกจากนี้ ด้วยการขาดโบรอน การสังเคราะห์ การเปลี่ยนแปลง และการขนส่งคาร์โบไฮเดรต การก่อตัว อวัยวะสืบพันธุ์,การปฏิสนธิและติดผล. โบรอนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับพืชตลอดระยะเวลาของการพัฒนา ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ดังนั้น ในช่วงที่อดอาหารโบรอน ก่อนอื่นเลย

โคนการเจริญเติบโตจะตาย - อาการทั่วไปที่สุดของการขาดโบรอน การศึกษาทางกายวิภาคบ่งชี้การหยุดแบ่งตัวของเซลล์ในเนื้อเยื่อ ในเวลาเดียวกัน มีการตรวจพบการรบกวนที่สำคัญในการจัดเรียงปกติขององค์ประกอบของโฟลเอ็มและไซเลม จนถึงการสูญเสียการนำไฟฟ้าโดยเนื้อเยื่อเหล่านี้ นี่คือสาเหตุของการรบกวนการเคลื่อนที่ของสารพลาสติกและเหนือสิ่งอื่นใดคือน้ำตาลจากใบไปยังแกนและอวัยวะสำรองของพืชที่พบในระหว่างการขาดโบรอน

พืชที่ไวต่อการขาดโบรอนมากที่สุด: น้ำตาลและอาหารสัตว์บีท, เรพซีด, พืชตระกูลถั่ว, หญ้าชนิตหนึ่ง, ผัก, แอปเปิ้ล, องุ่น

ในพืชสูง ปริมาณแมกนีเซียมเฉลี่ย 0.02% โดยเฉพาะแมกนีเซียมในพืช วันสั้น- ข้าวโพด ข้าวฟ่าง ข้าวฟ่าง ป่าน เช่นเดียวกับในมันฝรั่ง หัวบีต ยาสูบ และพืชตระกูลถั่ว ส่วนใหญ่สะสมอยู่ในเซลล์อายุน้อยและเนื้อเยื่อที่กำลังเติบโต เช่นเดียวกับในอวัยวะกำเนิดและเนื้อเยื่อสะสม ในฟันผุ แมกนีเซียมจะสะสมในตัวอ่อน ซึ่งระดับของมันสูงกว่าเนื้อหาในเอนโดสเปิร์มและเปลือกหลายเท่า การสะสมของแมกนีเซียมในเนื้อเยื่ออ่อนนั้นอำนวยความสะดวกด้วยความคล่องตัวในพืชที่ค่อนข้างสูง ซึ่งนำไปสู่การใช้งานรอง (การนำกลับมาใช้ใหม่) จากเนื้อเยื่อที่เสื่อมสภาพ การเคลื่อนไหวของแมกนีเซียมเกิดขึ้นทั้งในไซเลมและโฟลเอม

คลอโรพลาสประกอบด้วยใบ 15% Mg 2+ มากถึง 6% สามารถอยู่ในองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์ ด้วยการขาดแมกนีเซียม (ความอดอยาก) สัดส่วนของ Mg 2+ ในเม็ดสีอาจสูงถึง 50% ของเนื้อหาทั้งหมดในใบ หน้าที่ของแมกนีเซียมนี้มีลักษณะเฉพาะ: ไม่มีองค์ประกอบอื่นใดที่สามารถแทนที่ในคลอโรฟิลล์ได้ แมกนีเซียมจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์โปรโตพอร์ไฟริน 9 ซึ่งเป็นสารตั้งต้นโดยตรงของคลอโรฟิลล์

แมกนีเซียมรักษาโครงสร้างของไรโบโซมโดยจับ RNA และโปรตีน หน่วยย่อยขนาดใหญ่และขนาดเล็กของไรโบโซมเชื่อมโยงกันเมื่อมีแมกนีเซียมเท่านั้น ดังนั้น การสังเคราะห์โปรตีนจึงไม่เกิดขึ้นหากขาดแมกนีเซียม และยิ่งไม่มีมากขึ้นไปอีก แมกนีเซียมเป็นตัวกระตุ้นของเอนไซม์หลายชนิด คุณสมบัติที่สำคัญแมกนีเซียมคือการจับเอ็นไซม์กับสารตั้งต้นในพันธะคีเลต

แมกนีเซียมเป็นส่วนหนึ่งของไฟติน (ออร์กาโนฟอสเฟต) ซึ่งเป็นสารอินทรีย์สำรอง รับผิดชอบในการขนส่งพลังงานกระตุ้นเอนไซม์ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการมีส่วนร่วมของ CO 2 ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

แมกนีเซียมจำเป็นสำหรับเอ็นไซม์หลายชนิดในวงจรเครบส์และไกลโคไลซิส นอกจากนี้ยังจำเป็นสำหรับการทำงานของเอนไซม์กรดแลคติกและการหมักแอลกอฮอล์

แมกนีเซียมช่วยเพิ่มการสังเคราะห์น้ำมันหอมระเหย ยาง วิตามิน A และ C

ด้วยการเพิ่มระดับของแมกนีเซียมในพืชเนื้อหาของสารประกอบฟอสฟอรัสในรูปแบบอินทรีย์และอนินทรีย์จะเพิ่มขึ้น ผลกระทบนี้อาจเกี่ยวข้องกับบทบาทของแมกนีเซียมในการกระตุ้นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญฟอสฟอรัส

กระบวนการของการบริโภคแมกนีเซียมในพืชอาจขึ้นอยู่กับระดับของการจัดหาพืชด้วยไอออนบวกอื่นๆ ดังนั้นเมื่อมีโพแทสเซียมหรือแอมโมเนียมในปริมาณสูงในดินหรือสารละลายธาตุอาหาร ระดับของแมกนีเซียมโดยเฉพาะในส่วนที่เป็นพืชของพืชจะลดลง ในผลไม้ ปริมาณแมกนีเซียมจะไม่เปลี่ยนแปลงหรืออาจเพิ่มขึ้นด้วยซ้ำ ในทางกลับกัน เมื่อระดับโพแทสเซียมหรือแอมโมเนียมในอาหารเลี้ยงเชื้อต่ำ ปริมาณแมกนีเซียมในพืชจะเพิ่มขึ้น แคลเซียมและแมงกานีสยังทำหน้าที่เป็นคู่แข่งในการดูดซึมแมกนีเซียมจากพืช

พืชประสบปัญหาการขาดแมกนีเซียมในดินส่วนใหญ่ที่ไม่ใช่ทราย มีแมกนีเซียมและแคลเซียมต่ำ อุดมไปด้วยดินสีเทา เชอร์โนเซมครอบครองตำแหน่งกลาง เมื่อ pH ของสารละลายดินลดลง แมกนีเซียมจะเข้าสู่พืชในปริมาณที่น้อยลง

การขาดแมกนีเซียมทำให้ปริมาณฟอสฟอรัสในพืชลดลง แม้ว่าจะมีฟอสเฟตในปริมาณที่เพียงพอในสารตั้งต้นของธาตุอาหาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อฟอสฟอรัสถูกลำเลียงไปทั่วโรงงานโดยส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบอินทรีย์ ดังนั้นการขาดแมกนีเซียมจะยับยั้งการก่อตัวของสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสและดังนั้นการกระจายของฟอสฟอรัสในร่างกายของพืช

หากขาดแมกนีเซียม การก่อตัวของพลาสติดจะหยุดชะงัก: เมทริกซ์คลอโรพลาสต์จะชัดเจน กรานาเกาะติดกัน จุดและแถบสีเขียวอ่อนปรากฏขึ้นระหว่างเส้นสีเขียว จากนั้น สีเหลือง. ขอบของใบกลายเป็นสีเหลือง สีส้ม สีแดงหรือสีแดงเข้ม และสีของใบ "หินอ่อน" นี้พร้อมกับคลอโรซิส จุดเด่นขาดแมกนีเซียม ในระยะหลังของการอดอาหารแมกนีเซียมจะมีแถบสีเหลืองอ่อนและสีขาวปรากฏขึ้นบนใบอ่อนซึ่งบ่งชี้ถึงการทำลายของคลอโรพลาสต์ในพวกมันและแคโรทีนอยด์และโซนใบที่อยู่ติดกับภาชนะยังคงเป็นสีเขียวอีกต่อไป ต่อจากนั้นเกิดคลอโรซิสและเนื้อร้ายโดยส่งผลต่อยอดใบเป็นหลัก

สัญญาณของการขาดแมกนีเซียมปรากฏขึ้นครั้งแรกบนใบแก่ แล้วแพร่กระจายไปยังใบอ่อนและอวัยวะพืช การส่องสว่างที่สูงและเป็นเวลานานทำให้อาการขาดแมกนีเซียมรุนแรงขึ้น

พืชที่ไวต่อแมกนีเซียม: หัวบีตน้ำตาล, มันฝรั่ง, ฮ็อพ, องุ่น, ถั่ว, พืชเรือนกระจก

ในองค์ประกอบของสารประกอบที่มี heme (ไซโตโครมทั้งหมด, คาตาเลส, เปอร์ออกซิเดส) และในรูปแบบที่ไม่ใช่ฮีม (ศูนย์ธาตุเหล็ก - กำมะถัน) เหล็กมีส่วนร่วมในการทำงานของระบบรีดอกซ์หลักของการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจ ร่วมกับโมลิบดีนัม ธาตุเหล็กมีส่วนร่วมในการลดไนเตรตและการตรึงโมเลกุลไนโตรเจนโดยแบคทีเรียปมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของไนเตรตรีดักเตสและไนโตรเจน เหล็กยังกระตุ้นขั้นตอนเริ่มต้นในการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ ดังนั้นปริมาณธาตุเหล็กที่ไม่เพียงพอสำหรับพืชภายใต้สภาวะที่มีน้ำขังและบนดินคาร์บอเนตทำให้ความเข้มของการหายใจและการสังเคราะห์แสงลดลงและแสดงเป็นสีเหลืองของใบ (คลอโรซิส) และการร่วงหล่นอย่างรวดเร็ว หากธาตุเหล็กไม่สามารถใช้ได้ในพืชพรรณ คลอโรซิสจะปรากฏเฉพาะในอวัยวะที่กำลังพัฒนาใหม่เท่านั้น ธาตุเหล็กจึงจับกับเซลล์อย่างแน่นหนาและไม่สามารถเคลื่อนจากเนื้อเยื่อเก่าไปยังเนื้อเยื่ออ่อนได้ ธาตุเหล็กยังจำเป็นสำหรับพืชที่ไม่มีสี - เชื้อราและแบคทีเรีย ดังนั้นบทบาทของธาตุเหล็กจึงไม่จำกัดเพียงการมีส่วนร่วมในการก่อตัวของคลอโรฟิลล์

ในพืชผลธัญพืช คลอโรซิสจะปรากฏเป็นแถบสีเหลืองและสีเขียวสลับกันตามใบ ในบางกรณี การขาดธาตุเหล็กอาจทำให้ยอดอ่อนตายได้

การขาดธาตุเหล็กยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสัณฐานวิทยาของราก กระตุ้นการเจริญเติบโตของขนรากที่ปกคลุมผิวรากอย่างล้นเหลือ สิ่งนี้ส่งเสริมการติดต่อที่ดีขึ้นกับดินและสารละลายในดิน เพิ่มการดูดซึมธาตุเหล็ก

นอกจากธาตุเหล็กในสารออกฤทธิ์ที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแล้ว เนื้อเยื่อพืชยังสามารถรวมธาตุนี้ไว้ในสารสำรองได้อีกด้วย หนึ่งในนั้นคือโปรตีนเฟอร์ริตินซึ่งมีธาตุเหล็กที่ไม่ใช่ฮีม ธาตุเหล็กคิดเป็น 23% ของน้ำหนักแห้งของเฟอร์ริติน เฟอริตินมีอยู่ในพลาสมิดจำนวนมาก

พืชที่ไวต่อการขาดธาตุเหล็ก: ข้าวโพด พืชตระกูลถั่ว มันฝรั่ง กะหล่ำปลี มะเขือเทศ องุ่น ผลไม้และผลไม้รสเปรี้ยว ไม้ประดับ

เป็นครั้งแรกที่ Bertrand (1897) ให้ความสนใจต่อความต้องการแมงกานีสในพืช ปริมาณเฉลี่ยของมันคือ 0.001% หรือ 1 มก. ต่อ 1 กิโลกรัมของมวลเนื้อเยื่อแห้ง เข้าสู่เซลล์ในรูปของ Mn 2+ ไอออน แมงกานีสสะสมในใบ การมีส่วนร่วมของไอออนของโลหะนี้ในการปล่อยออกซิเจน (การสลายตัวด้วยแสงของน้ำ) และการลดลงของ CO 2 ระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงได้เกิดขึ้น แมงกานีสช่วยเพิ่มปริมาณน้ำตาลและการไหลออกของน้ำตาลจากใบ ไอออนของแมงกานีสกระตุ้นเอนไซม์ที่กระตุ้นปฏิกิริยาของวัฏจักรเครบส์ (กรดมาลิกดีไฮโดรจีเนส กรดมะนาว, กรดออกซาโลอะซิติก เดคาร์บอกซิเลส เป็นต้น) ในเรื่องนี้ก็ชัดเจน สำคัญมากแมงกานีสสำหรับกระบวนการหายใจ โดยเฉพาะช่วงแอโรบิก

ความสำคัญของแมงกานีสสำหรับการแลกเปลี่ยนสารประกอบไนโตรเจนในวิถีปกตินั้นยิ่งใหญ่ แมงกานีสมีส่วนร่วมในกระบวนการลดไนเตรตเป็นแอมโมเนีย กระบวนการนี้ต้องผ่านขั้นตอนที่เร่งปฏิกิริยาด้วยเอ็นไซม์จำนวนหนึ่ง ซึ่งสอง (ไฮดรอกซิลามีน รีดักเตส และไนไตรต์ รีดักเตส) ขึ้นอยู่กับแมงกานีส ดังนั้นพืชที่ขาดแมงกานีสจึงไม่สามารถใช้ไนเตรตเป็นแหล่งธาตุอาหารไนโตรเจนได้

แมงกานีสกระตุ้นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการออกซิเดชั่นของไฟโตฮอร์โมนที่สำคัญที่สุด - ออกซิน

องค์ประกอบนี้มีบทบาทเฉพาะในการรักษาโครงสร้างของคลอโรพลาสต์ ในกรณีที่ไม่มีแมงกานีส คลอโรฟิลล์จะสลายตัวอย่างรวดเร็วเมื่อมีแสง

แม้จะมีปริมาณแมงกานีสในดินที่มีนัยสำคัญ แต่พืชส่วนใหญ่เข้าถึงได้ยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในดินที่มีค่า pH เป็นกลาง

แมงกานีสมีหน้าที่ในการเกิดออกซิเดชันของธาตุเหล็กในร่างกายของพืชไปจนถึงสารประกอบที่ไม่เป็นพิษ เป็นส่วนประกอบที่จำเป็นในการสังเคราะห์วิตามินซี ช่วยเพิ่มการสะสมของน้ำตาลในรากบีทรูทน้ำตาลและโปรตีนในพืชธัญพืช รับผิดชอบกระบวนการดูดกลืนไนโตรเจน เป็นสารกระตุ้นการสังเคราะห์ด้วยแสงหลังจากการแช่แข็งของพืช

อาการของโรคที่เกิดจากการขาดแมงกานีส ประการแรกคือ การปรากฏตัวของจุดคลอโรติกระหว่างเส้นใบ ธัญพืชพัฒนาแถบเนื้อเยื่อคลอโรติกยาวขึ้น สีเทาจากนั้นบริเวณที่แคบของ turgor ที่อ่อนแอก็ปรากฏขึ้นอันเป็นผลมาจากการที่ใบมีดห้อยลงมา ด้วยการขาดแมงกานีสที่คมชัดอาการเหล่านี้จะขยายไปถึงก้าน ใบที่ได้รับผลกระทบพร้อมกับการพัฒนาของโรคจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลและตาย

โรคจุดสีเทาเป็นที่แพร่หลายในดินที่อุดมด้วยฮิวมัสซึ่งมีปฏิกิริยาเป็นด่าง โรคนี้ส่งผลกระทบต่อธัญพืช โดยเฉพาะข้าวโอ๊ต ข้าวสาลี ข้าวไรย์ และข้าวโพด

ในพืชที่มีลายใบเป็นลายตาข่าย โดยขาดแมงกานีส จุดคลอโรติกจะกระจัดกระจายไปทั่วใบ ในระดับที่มากกว่าบนใบบนใบล่าง

ในหัวบีต การขาดแมงกานีสทำให้เกิดโรคที่เรียกว่าโรคดีซ่านด่าง บริเวณใบที่มีคลอโรติกสีเหลืองปรากฏบนใบจากนั้นขอบใบจะม้วนงอ

ในถั่วที่ไม่มีแมงกานีสจะมีการพัฒนาจุดเมล็ด โรคนี้แสดงออกในลักษณะจุดสีน้ำตาลและสีดำหรือแม้แต่ฟันผุบนเมล็ดถั่ว พื้นผิวภายในใบเลี้ยง

คลอโรซิสยังพัฒนาเมื่อมีแมงกานีสในปริมาณที่สูงมาก ในกรณีนี้ แมงกานีสออกซิไดซ์เหล็กให้อยู่ในรูปแบบออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำ และคลอโรซิสพัฒนาจากการขาดธาตุเหล็กแล้ว ธาตุเหล็กส่วนเกินทำให้เกิดอาการขาดแมงกานีส อัตราส่วนเหล็กและแมงกานีสที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ เติบโตดีขึ้นพืชและสุขภาพทั่วไป 2:1.

พืชที่ไวต่อการขาดแมงกานีส: ซีเรียล (ข้าวสาลี, ข้าวบาร์เลย์, ข้าวโอ๊ต), ข้าวโพด, ถั่ว, ถั่วเหลือง, มันฝรั่ง, หัวบีทน้ำตาล, เชอร์รี่, ผลไม้ที่มีรสเปรี้ยว

ปริมาณสังกะสีใน ส่วนเหนือพื้นดินพืชตระกูลถั่วและซีเรียลคือ 15 - 60 มก. ต่อน้ำหนักแห้ง 1 กก. ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นนั้นสังเกตได้จากใบ อวัยวะสืบพันธุ์ และโคนการเจริญเติบโต ซึ่งสูงที่สุดในเมล็ด สังกะสีเข้าสู่พืชในรูปของ Zn 2+ cation ซึ่งมีผลพหุภาคีต่อการเผาผลาญ จำเป็นสำหรับการทำงานของเอนไซม์ไกลโคไลซิสจำนวนมาก บทบาทของสังกะสีก็มีความสำคัญในการสร้างกรดอะมิโนทริปโตเฟนเช่นกัน ด้วยเหตุนี้อิทธิพลของสังกะสีต่อการสังเคราะห์โปรตีนรวมถึง phytohormone ของกรด indoleacetic (ออกซิน) ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของทริปโตเฟนจึงเชื่อมโยงกัน น้ำสลัดยอดนิยมที่มีสังกะสีช่วยเพิ่มปริมาณออกซินในเนื้อเยื่อและกระตุ้นการเจริญเติบโต สังกะสีมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญ DNA และ RNA การสังเคราะห์โปรตีนและ การแบ่งเซลล์. เป็นเอนไซม์กระตุ้น ป้องกันเซลล์แก่ก่อนวัย ช่วยเพิ่มความต้านทานความร้อน ความแห้งแล้ง และความเย็นจัดของพืช สังกะสีได้รับการพิจารณาว่าเป็นสารกระตุ้นมานานแล้วและในช่วงทศวรรษที่ 30 เท่านั้น ของศตวรรษที่ผ่านมามีความจำเป็นอย่างยิ่งขององค์ประกอบนี้สำหรับพืชชั้นสูงทั้งหมด โรคขาดธาตุสังกะสีเป็นที่แพร่หลายในหมู่ ต้นผลไม้. ด้วยการขาดธาตุสังกะสี แทนที่จะเป็นยอดที่ยาวตามปกติที่มีใบที่พัฒนาแล้ว พืชที่เป็นโรคจะก่อตัวในฤดูใบไม้ผลิเป็นดอกกุหลาบใบเล็กๆ หนาแน่นและแข็ง แตกต่าง โรคผลไม้มันถูกระบุในรูปแบบต่าง ๆ : ใบเล็ก, โรคดอกกุหลาบ, คลอรีนด่าง, โรคดีซ่าน สังกะสีเกี่ยวข้องกับกระบวนการรีดอกซ์ ซึ่งสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงของสารประกอบที่มีกลุ่มซัลฟไฮดริล การขาดสังกะสีทำให้เกิดการปราบปรามกระบวนการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต เนื่องจากการขาดสังกะสีมีผลมากที่สุดต่อพืชที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรต นอกจากนี้หากขาดธาตุสังกะสีในพืช เมแทบอลิซึมของฟอสฟอรัสจะถูกรบกวน: ฟอสฟอรัสสะสมในระบบราก, การขนส่งไปยังอวัยวะบนดินล่าช้า, การเปลี่ยนฟอสฟอรัสให้อยู่ในรูปแบบอินทรีย์ช้าลง - เนื้อหาของฟอสเฟตอนินทรีย์เพิ่มขึ้นหลายครั้ง, เนื้อหาของ ฟอสฟอรัสในองค์ประกอบของนิวคลีโอไทด์ ลิพิด และกรดนิวคลีอิกลดลง นอกจากนี้อัตราการแบ่งเซลล์ถูกระงับ 2-3 ครั้ง ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของใบ การยืดตัวของเซลล์ที่บกพร่อง และการสร้างความแตกต่างของเนื้อเยื่อ

พืชผลที่ไวต่อการขาดธาตุสังกะสีเป็นพิเศษ: ข้าวโพด ถั่วเหลือง ถั่ว ฮ็อพ มันฝรั่ง แฟลกซ์ ผักใบเขียว องุ่น แอปเปิ้ลและลูกแพร์ ผลไม้ที่มีรสเปรี้ยว

ปริมาณโมลิบดีนัมสูงสุดเป็นเรื่องปกติสำหรับพืชตระกูลถั่ว (0.5 - 20 มก. ต่อน้ำหนักแห้ง 1 กก.) ซีเรียลมีโมลิบดีนัม 0.2 ถึง 2.0 มก. ต่อน้ำหนักแห้ง 1 กก. มันเข้าสู่พืชเป็นประจุลบ MoO 4 2- และกระจุกตัวอยู่ในอวัยวะที่อายุน้อยและกำลังเติบโต มันมีอยู่ในใบมากกว่าในรากและลำต้น และในใบนั้นมีความเข้มข้นเป็นหลักในคลอโรพลาสต์

โมลิบดีนัมมีส่วนร่วมในการลดไนเตรตเป็นส่วนหนึ่งของไนเตรตรีดักเตสและยังเป็นส่วนประกอบ แอคทีฟเซ็นเตอร์ไนโตรเจนของแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศในก้อนพืชตระกูลถั่ว

ช่วยเพิ่มเนื้อหาของคลอโรฟิลล์ คาร์โบไฮเดรต แคโรทีน กรดแอสคอร์บิก และโปรตีน

โมลิบดีนัมเป็นส่วนหนึ่งของเอนไซม์มากกว่า 20 ชนิด ไม่เพียงแต่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เชิงโครงสร้างด้วย

ด้วยการขาด Mo ไนเตรตจำนวนมากจึงสะสมในเนื้อเยื่อ ก้อนไม่พัฒนาบนรากของพืชตระกูลถั่ว การเจริญเติบโตของพืชถูกยับยั้ง และใบจะเปลี่ยนรูป โมลิบดีนัมก็เหมือนกับเหล็ก จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์เลโกโกลบิน (เลฮีโมโกลบิน) ซึ่งเป็นโปรตีนพาออกซิเจนในก้อนถั่ว หากขาด ก้อนจะกลายเป็นสีเหลืองหรือสีเทา ในขณะที่สีปกติของพวกมันคือสีแดง

ด้วยการขาดโมลิบดีนัมเนื้อหาของกรดแอสคอร์บิกลดลงอย่างรวดเร็วและสังเกตการรบกวนการเผาผลาญฟอสฟอรัสของพืช

ในพืชที่ขาดโมลิบดีนัมมีจุดไฟปรากฏบนใบตาอาจตายผลและหัวแตก

การเจริญเติบโตของพืชถูกยับยั้งและเนื่องจากการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ละเมิดทำให้พืชมีสีเขียวซีด อาการเหล่านี้คล้ายกับอาการขาดไนโตรเจน

พืชที่ไวต่อการขาดโมลิบดีนัม: ซีเรียล, พืชตระกูลถั่ว, หัวบีทน้ำตาล, มะเขือเทศ, กะหล่ำปลี, หญ้าชนิต

เป็นส่วนหนึ่งของ ประเภทต่างๆพืชพบธาตุมากกว่า 60 ชนิด ซึ่งนอกเหนือจากที่ระบุไว้ข้างต้น โซเดียม ซิลิกอน คลอรีน โคบอลต์ ทองแดง และอลูมิเนียมยังได้รับการพิจารณาโดยผู้เขียนบางคนตามความจำเป็น

ตั้งอยู่ในโรงงาน ซิลิคอนชุบผนังเซลล์และทำให้แข็งและทนต่อความเสียหายของแมลงและปกป้องเซลล์จากการติดเชื้อรา ซิลิคอนยังมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของไดอะตอม

คลอรีนถือว่าเป็นสารกระตุ้นเอนไซม์ ความสำคัญคลอรีนใช้สำหรับพืชสังเคราะห์แสงสีเขียว มีข้อมูลเกี่ยวกับผลของคลอรีนต่อเมแทบอลิซึมของไนโตรเจน โดยความเข้มข้นในพืชในแวคิวโอล คลอไรด์สามารถทำหน้าที่ควบคุมการดูดซึม การขาดคลอรีนเกิดขึ้นได้ยากและเกิดขึ้นในดินที่มีความเป็นด่างมากเท่านั้น

หนังบู๊ อลูมิเนียมถือเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา นอกจากนี้ ด้วยอะลูมิเนียมที่สะสมมากเกินไปในพืช สีของดอกไม้จึงเปลี่ยนไป ตัวอย่างเช่น ภายใต้อิทธิพลของการสะสมของอะลูมิเนียมในต้นไฮเดรนเยีย โดยปกติดอกไม้สีแดงหรือสีขาวจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินหรือสีม่วง

โซเดียมสะสมในพืชในปริมาณมาก แต่ไม่ได้มีบทบาทสำคัญในชีวิตเนื่องจากสามารถแยกออกจากสารละลายธาตุอาหารได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม สำหรับฮาโลไฟต์ พืชในบริเวณที่มีน้ำเค็ม การมีโซเดียมช่วยให้เจริญเติบโตได้

เนื้อหา โคบอลต์เฉลี่ย 0.00002% โดยเฉพาะอย่างยิ่งโคบอลต์เป็นสิ่งจำเป็น พืชตระกูลถั่วเนื่องจากมีส่วนร่วมในการตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศ โคบอลต์เป็นส่วนหนึ่งของโคบาลามิน (วิตามินบี 12 และอนุพันธ์ของมัน) ซึ่งสังเคราะห์โดยแบคทีเรียในก้อนของพืชตระกูลถั่ว เช่นเดียวกับในองค์ประกอบของเอ็นไซม์ในสิ่งมีชีวิตตรึงไนโตรเจนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์เมไทโอนีน ดีเอ็นเอ และการแบ่งเซลล์แบคทีเรีย . ด้วยการขาดโคบอลต์ การสังเคราะห์เลเฮโมโกลบินจะถูกยับยั้ง การสังเคราะห์โปรตีนจะลดลง และขนาดของแบคทีเรียจะลดลง สิ่งนี้พูดถึงความต้องการโคบอลต์ ความต้องการโคบอลต์สำหรับพืชชั้นสูงที่ไม่สามารถตรึงไนโตรเจนได้ถูกสร้างขึ้น อิทธิพลของโคบอลต์ต่อการทำงานของอุปกรณ์สังเคราะห์แสง, การสังเคราะห์โปรตีน, ความสัมพันธ์กับการเผาผลาญออกซินจะปรากฏขึ้น ความยากลำบากในการแก้ไขปัญหาความต้องการโคบอลต์สำหรับพืชทุกชนิดอยู่ที่ความต้องการมีน้อยมาก

ทองแดงกระตุ้นการสร้างโปรตีนและวิตามิน B เช่นเดียวกับสังกะสี มันกระตุ้นเอนไซม์และป้องกันไม่ให้เซลล์พืชแก่ก่อนวัย มีส่วนร่วมในการเผาผลาญโปรตีนและคาร์โบไฮเดรตในพืช เพิ่มภูมิคุ้มกันของพืชต่อโรคเชื้อราและแบคทีเรียอย่างมีนัยสำคัญ องค์ประกอบนี้มีขนาดเล็กมากในดินปนทรายและเป็นป่าพรุ การขาดทองแดงแสดงออกในโรคเหี่ยวเรื้อรัง ใบบนแม้จะมีความชื้นที่ดีจนหลุดออก มีการตายของขอบใบอ่อนตามด้วยคลอโรซิสและบิดเป็นเกลียว การปล่อยละอองเรณูช้าลงอันเป็นผลมาจากการผสมเกสรของพืชลดลง ผลผลิตพืชผลลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (หากไม่มีสัญญาณที่มองเห็นได้ของการขาดธาตุ) สามารถพบที่พักได้ในพืชธัญพืช ที่ พืชผลสามารถสังเกตกิ่งก้านและครอบฟันที่หลบตาได้

พืชสามารถดูดซับจากสิ่งแวดล้อมในปริมาณมากหรือน้อยกว่าองค์ประกอบเกือบทั้งหมดของระบบธาตุ ในขณะเดียวกันสำหรับวงจรชีวิตปกติของสิ่งมีชีวิตในพืชจำเป็นต้องมีองค์ประกอบทางโภชนาการพื้นฐานบางกลุ่มเท่านั้นซึ่งหน้าที่ในพืชไม่สามารถถูกแทนที่ด้วยองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ กลุ่มนี้ประกอบด้วย 19 องค์ประกอบต่อไปนี้:

ในบรรดาสารอาหารหลักเหล่านี้ แท้จริงแล้วมีเพียง 16 ชนิดเท่านั้นที่เป็นแร่ธาตุ เนื่องจาก C, H และ O เข้าสู่พืชในรูปของ CO 2, O เป็นหลัก 2 และ H 2 O. องค์ประกอบ Na, Si และ Co มีอยู่ในวงเล็บ เนื่องจากยังไม่มีการระบุถึงความจำเป็นสำหรับพืชที่สูงกว่าทั้งหมด โซเดียมถูกดูดซึมในปริมาณที่ค่อนข้างสูงโดยบางสายพันธุ์ของครอบครัว Chenopodiaceae (Chenopodiaceae) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง beets เช่นเดียวกับสายพันธุ์ที่ปรับให้เข้ากับสภาพความเค็มและในกรณีนี้มีความจำเป็น เช่นเดียวกับซิลิกอนซึ่งพบได้ในปริมาณมากโดยเฉพาะในฟางธัญพืช สำหรับข้าว มันเป็นองค์ประกอบสำคัญ

สี่องค์ประกอบแรก - C, H. O, N - เรียกว่า ออร์กาโนยีนคาร์บอนเฉลี่ย 45% ของมวลแห้งของเนื้อเยื่อ ออกซิเจน - 42 ไฮโดรเจน - 6.5 และไนโตรเจน - 1.5 และทั้งหมดรวมกัน - 95% ส่วนที่เหลืออีก 5% เป็นสารขี้เถ้า: P, S, K, Ca, Mg, Pe, A1, Si, Na, ฯลฯ O องค์ประกอบแร่พืชมักจะตัดสินโดยการวิเคราะห์เถ้าที่เหลืออยู่หลังจากการเผาไหม้อินทรียวัตถุของพืช เนื้อหาของธาตุแร่ (หรือออกไซด์ของพวกมัน) ในพืชมักจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของมวลสารแห้งหรือเปอร์เซ็นต์ของมวลเถ้า สารขี้เถ้าที่ระบุไว้ข้างต้นคือ ธาตุอาหารหลัก

องค์ประกอบที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อที่ความเข้มข้น 0.001 % และต่ำกว่าจากน้ำหนักแห้งของเนื้อเยื่อที่เรียกว่า microelementทามิบางชนิดมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญ (Mg, Cu, Zn, Co, Mo, B, C1)

เนื้อหาขององค์ประกอบหนึ่งหรือองค์ประกอบอื่นในเนื้อเยื่อพืชไม่คงที่และสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมากภายใต้อิทธิพลของปัจจัยแวดล้อม ตัวอย่างเช่น. Al, Ni, F และอื่นๆ สามารถสะสมในพืชได้ถึงระดับที่เป็นพิษ ในบรรดาพืชที่สูงกว่านั้นมีสปีชีส์ที่แตกต่างกันอย่างมากในเนื้อหาในเนื้อเยื่อขององค์ประกอบเช่น Na ดังที่ได้กล่าวมาแล้วและ Ca ซึ่งเกี่ยวข้องกับกลุ่มพืชของ natriophiles ที่มีความโดดเด่น , แคลเซียมฟิลส์(พืชตระกูลถั่วส่วนใหญ่ ได้แก่ ถั่ว ถั่ว โคลเวอร์) แคลเซียมโฟบ (หมาป่า, เคราขาว, สีน้ำตาล, ฯลฯ ) ลักษณะเฉพาะเหล่านี้เกิดจากธรรมชาติของดินในแหล่งกำเนิดและถิ่นที่อยู่ของชนิดพันธุ์ ซึ่งมีบทบาทคงที่ทางพันธุกรรมบางประการซึ่งองค์ประกอบที่สั่นสะเทือนมีผลต่อการเผาผลาญของพืช

ใบไม้เป็นแร่ธาตุที่อุดมสมบูรณ์ที่สุด โดยเถ้าจะมีมวลตั้งแต่ 2 ถึง 15% ของมวลสารแห้ง ปริมาณเถ้าขั้นต่ำ (0.4-1%) พบในลำต้นของต้นไม้

ไนโตรเจน . สำหรับพืช ไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบที่บกพร่อง หากจุลินทรีย์บางตัวสามารถดูดซึมไนโตรเจนในบรรยากาศได้ พืชก็สามารถใช้แร่ไนโตรเจนได้เท่านั้น และสัตว์ก็สามารถใช้ไนโตรเจนที่มีแหล่งกำเนิดอินทรีย์ได้เท่านั้น และไม่มีเลย ตัวอย่างเช่น ร่างกายของสัตว์ไม่ดูดซับยูเรียโดยตรง ในขณะที่สัตว์ค่อนข้างสิ้นเปลืองไนโตรเจน โดยปล่อยกรดยูริกออกมา ยูเรียและสารที่มีไนโตรเจนอื่นๆ พืชแทบไม่ปล่อยสารประกอบไนโตรเจนเป็นของเสีย และหากเป็นไปได้ สารประกอบไนโตรเจนจะถูกแทนที่ด้วยสารที่ปราศจากไนโตรเจน ตัวอย่างเช่น ในพืช โพลีอัคคาไรด์ของเยื่อหุ้มเซลล์ไม่รวมถึงลักษณะเฉพาะของเฮคีโอซามีนของมิวโคโพลีแซ็กคาไรด์ของสัตว์ และไคตินของสัตว์ขาปล้องและเชื้อรา

ด้วยการขาดไนโตรเจนในแหล่งที่อยู่อาศัยทำให้การเจริญเติบโตของพืชถูกยับยั้งการก่อตัวของยอดด้านข้างและการแตกกอในซีเรียลจะอ่อนแอลงและสังเกตเห็นใบเล็ก ในเวลาเดียวกันการแตกแขนงของรากจะลดลง แต่อัตราส่วนของมวลของรากและส่วนทางอากาศสามารถเพิ่มขึ้นได้ อาการเริ่มต้นประการหนึ่งของการขาดไนโตรเจนคือใบสีเขียวซีด ซึ่งเกิดจากการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์อ่อนตัวลง การอดอาหารด้วยไนโตรเจนเป็นเวลานานนำไปสู่การไฮโดรไลซิสของโปรตีนและการทำลายของคลอโรฟิลล์ ส่วนใหญ่อยู่ในใบล่างที่แก่กว่า และการไหลออกของสารประกอบไนโตรเจนที่ละลายน้ำได้ออกไปยังใบอ่อนและตาโต เนื่องจากการทำลายคลอโรฟิลล์สีของใบล่างขึ้นอยู่กับชนิดของพืชได้โทนสีเหลืองส้มหรือสีแดงและหากขาดไนโตรเจนอย่างเด่นชัด เนื้อร้าย การอบแห้งและเนื้อเยื่อตายอาจเกิดขึ้น ความอดอยากของไนโตรเจนทำให้ระยะเวลาของการเจริญเติบโตทางพืชลดลงและการสุกของเมล็ดเร็วขึ้น

ฟอสฟอรัส เช่น ไนโตรเจน องค์ประกอบสำคัญธาตุอาหารพืช. มันถูกดูดซับโดยพวกมันในรูปของออกไซด์ที่สูงขึ้น PO 4 ~ และไม่เปลี่ยนแปลงรวมอยู่ในสารประกอบอินทรีย์ ในเนื้อเยื่อพืชความเข้มข้นของฟอสฟอรัสอยู่ที่ 0.2-1.3% ของมวลแห้งของพืช ฟอสฟอรัสสำรองในชั้นดินที่เหมาะแก่การเพาะปลูกมีขนาดค่อนข้างเล็ก ประมาณ 2.3-4.4 ตัน / เฮกแตร์ (ในรูปของ P 2 O 5) . จากจำนวนนี้ 2 / s ตกอยู่กับเกลือแร่ของกรดออร์โธฟอสฟอริก (H 3 PO 4) และ " / s ~~ สำหรับสารประกอบอินทรีย์ที่มีฟอสฟอรัส (กากอินทรีย์ ฮิวมัส ไฟเตต ฯลฯ ) ไฟเตตทำขึ้นเป็น ครึ่งหนึ่งของฟอสฟอรัสอินทรีย์ในดิน ส่วนใหญ่สารประกอบฟอสฟอรัสละลายได้เล็กน้อยในสารละลายในดิน ด้านหนึ่งช่วยลดการสูญเสียฟอสฟอรัสจากดินเนื่องจากการชะชะล้าง แต่ในทางกลับกัน พืชก็จำกัดความเป็นไปได้ที่จะใช้ฟอสฟอรัส แหล่งธรรมชาติหลักของฟอสฟอรัสในชั้นที่เหมาะแก่การเพาะปลูกคือสภาพดินฟ้าอากาศ หินก่อดินที่พบส่วนใหญ่อยู่ในรูปของอะพาไทต์ZCа 3 (PO 4) 2 CaP 2 และอื่น ๆ เกลือฟอสฟอริก Trisubstituted ของแคลเซียมและแมกนีเซียมและเกลือของเหล็กและอะลูมิเนียม sesquioxides (FePO 4. A1PO 4 ใน ดินที่เป็นกรด) ละลายได้เล็กน้อยและไม่สามารถเข้าถึงพืชได้ เกลือแคลเซียมและแมกนีเซียมที่มีสองสารทดแทนและโดยเฉพาะอย่างยิ่งหนึ่งแทนที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกลือของไอออนบวกโมโนวาเลนต์และกรดฟอสฟอริกอิสระ ละลายได้ในน้ำและพืชใช้เป็นแหล่งหลักของฟอสฟอรัสในสารละลายในดิน

กำมะถัน เป็นหนึ่งในสารอาหารหลักที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของพืช เข้าสู่รูปของซัลเฟตเป็นหลัก ปริมาณในเนื้อเยื่อพืชค่อนข้างต่ำและมีจำนวน 2-1.0% ตามน้ำหนักแห้ง ความต้องการกำมะถันสูงในพืชที่อุดมไปด้วยโปรตีนเช่นพืชตระกูลถั่ว (หญ้าชนิต, โคลเวอร์) แต่เด่นชัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในตัวแทนของตระกูลตระกูลกะหล่ำซึ่งสังเคราะห์น้ำมันในปริมาณมาก

การจัดหากำมะถันให้กับพืชไม่เพียงพอจะยับยั้งการสังเคราะห์กรดอะมิโนและโปรตีนที่มีกำมะถัน ลดการสังเคราะห์ด้วยแสงและอัตราการเจริญเติบโตของพืช โดยเฉพาะส่วนทางอากาศ ในกรณีเฉียบพลัน การก่อตัวของคลอโรพลาสต์จะหยุดชะงักและสลายตัวได้ อาการของการขาดกำมะถัน - การลวกและใบเหลือง - คล้ายกับสัญญาณของการขาดไนโตรเจน แต่ปรากฏครั้งแรกในสุนัขจิ้งจอกและลูกแกะที่อายุน้อยที่สุด นี่แสดงให้เห็นว่าการไหลออกของกำมะถันจากใบแก่ไม่สามารถชดเชยปริมาณกำมะถันที่ไม่เพียงพอให้กับพืชผ่านผ้าสำลี

โพแทสเซียม - หนึ่งในองค์ประกอบที่จำเป็นที่สุดของแร่ธาตุอาหารของพืช เนื้อหาในเนื้อเยื่อเฉลี่ย 0.5-1.2% ตามน้ำหนักแห้ง เป็นเวลานานขี้เถ้าเป็นแหล่งโพแทสเซียมหลักซึ่งสะท้อนให้เห็นในชื่อของธาตุ (มาจากคำว่า - เถ้าเถ้าถ่าน) ปริมาณโพแทสเซียมในเซลล์สูงกว่าระดับในสภาพแวดล้อมภายนอก 100-1,000 เท่า มีอยู่ในเนื้อเยื่อมากกว่าไอออนบวกอื่นๆ

ปริมาณโพแทสเซียมสำรองในดินมากกว่าฟอสฟอรัส 8-40 เท่าและไนโตรเจน 5-50 เท่า ในดินโพแทสเซียมสามารถอยู่ในรูปแบบต่อไปนี้: เป็นส่วนหนึ่งของตาข่ายผลึกของแร่ธาตุในสถานะการแลกเปลี่ยนและไม่แลกเปลี่ยนในอนุภาคคอลลอยด์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเศษพืชและจุลินทรีย์ในรูปของเกลือแร่ของดิน สารละลาย.

แหล่งอาหารที่ดีที่สุดคือเกลือโพแทสเซียมที่ละลายน้ำได้ (0.5 - 2% ของปริมาณสำรองรวมในดิน) เนื่องจากมีการบริโภคโพแทสเซียมในรูปแบบเคลื่อนที่ ปริมาณสำรองในดินสามารถเติมเต็มได้โดยใช้รูปแบบที่แลกเปลี่ยนได้ และเมื่อรูปแบบหลังลดลงด้วยค่าใช้จ่ายของโพแทสเซียมรูปแบบคงที่ที่ไม่สามารถแลกเปลี่ยนได้ การทำให้ดินแห้งและชุ่มชื้นสลับกัน เช่นเดียวกับกิจกรรมของระบบรากของพืชและจุลินทรีย์ มีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโพแทสเซียมให้อยู่ในรูปแบบที่เข้าถึงได้

ในพืช โพแทสเซียมจะกระจุกตัวในปริมาณมากที่สุดในเนื้อเยื่ออ่อนที่กำลังเติบโตซึ่งมีการเผาผลาญในระดับสูง ได้แก่ เนื้อเยื่อ แคมเบียม ใบอ่อน ยอด ตา ในเซลล์ โพแทสเซียมมีอยู่ในรูปไอออนิกเป็นหลัก ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบอินทรีย์ มีความคล่องตัวสูงและควบคุมได้ง่าย โซเดียมสามารถเคลื่อนโพแทสเซียมจากใบแก่ไปสู่ใบอ่อนซึ่งสามารถแทนที่ได้ในเนื้อเยื่อของพืชที่หยุดการเจริญเติบโต

ในเซลล์พืช โพแทสเซียมประมาณ 80% มีอยู่ในแวคิวโอล มันประกอบขึ้นเป็นกลุ่มของไอออนบวกของเซลล์ ดังนั้นโพแทสเซียมสามารถถูกชะล้างออกจากพืชได้ด้วยฝนโดยเฉพาะจากใบแก่ ส่วนเล็ก ๆ ของไอออนบวกนี้ (ประมาณ 1%) มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับโปรตีนไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ โพแทสเซียมทำให้โครงสร้างของออร์แกเนลล์เสถียร ในระหว่างการอดอาหารโพแทสเซียม โครงสร้าง lamellar-tranular ของคลอโรพลาสต์จะถูกรบกวนและโครงสร้างเมมเบรนของไมโตคอนเดรียจะไม่เป็นระเบียบ โพแทสเซียมของเซลล์มากถึง 20% ถูกดูดซับบนคอลลอยด์ของไซโตพลาสซึม ในแสง ความแข็งแรงพันธะของโพแทสเซียมกับคอลลอยด์จะสูงกว่าในความมืด ในเวลากลางคืนสามารถสังเกตได้แม้กระทั่งการปล่อยโพแทสเซียมผ่านระบบรากของพืช

โพแทสเซียมทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นหลักในการทำให้ประจุลบของประจุลบอนินทรีย์และอินทรีย์เป็นกลาง การมีอยู่ของโพแทสเซียมที่กำหนดคุณสมบัติทางเคมีคอลลอยด์ของไซโตพลาสซึมเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกระบวนการเกือบทั้งหมดในเซลล์ โพแทสเซียมมีส่วนช่วยในการคงความชุ่มชื้นของคอลลอยด์ของไซโทพลาสซึม ควบคุมความสามารถในการกักเก็บน้ำ การเพิ่มความชุ่มชื้นของโปรตีนและความสามารถในการกักเก็บน้ำของไซโตพลาสซึมเพิ่มความต้านทานของพืชต่อความแห้งแล้งและน้ำค้างแข็ง

แคลเซียม . ปริมาณแคลเซียมทั้งหมดในพืชหลายชนิดคือ 5-30 มก. ต่อน้ำหนักแห้ง 1 กรัม เผ่าพันธุ์อัจฉริยะที่เกี่ยวข้องกับแคลเซียมแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: แคลเซียมฟิล, แคลเซียมphobsและ ประเภทที่เป็นกลางแคลเซียมจำนวนมากประกอบด้วยพืชตระกูลถั่ว, บัควีท, ทานตะวัน, มันฝรั่ง, กะหล่ำปลี, ป่าน, ซีเรียล, แฟลกซ์, หัวบีตน้ำตาล ในเนื้อเยื่อของพืช dicot องค์ประกอบนี้ตามกฎแล้วมากกว่าในพืชใบเลี้ยงเดี่ยว

แคลเซียมสะสมในอวัยวะและเนื้อเยื่อเก่า เนื่องจากการขนส่งจะดำเนินการผ่านไซเลมและการนำกลับมาใช้ใหม่ทำได้ยาก เมื่อเซลล์เสื่อมสภาพหรือกิจกรรมทางสรีรวิทยาลดลง แคลเซียมจากไซโตพลาสซึมจะเคลื่อนที่ไปยังแวคิวโอลและสะสมในรูปของเกลือที่ไม่ละลายน้ำของกรดออกซาลิก ซิตริก และกรดอื่นๆ การรวมตัวของผลึกที่เป็นผลลัพธ์ขัดขวางการเคลื่อนไหวและความเป็นไปได้ของการนำแมวตัวนี้กลับมาใช้ใหม่ แคลเซียม ทำหน้าที่ที่หลากหลายในการเผาผลาญของเซลล์และร่างกายโดยรวม พวกเขาเกี่ยวข้องกับอิทธิพลของมันต่อโครงสร้างของเยื่อหุ้มไอออนไหลผ่านพวกมันและปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าชีวภาพในการจัดเรียงใหม่ของโครงร่างโครงร่างกระบวนการโพลาไรเซชันของเซลล์และเนื้อเยื่อ ฯลฯ แคลเซียมกระตุ้นระบบเซลล์เอนไซม์จำนวนหนึ่ง: ดีไฮโดรจีเนส (กลูตาเมตดีไฮโดรจีเนส , มาเลตดีไฮโดรจีเนส, กลูโคส-6-ฟอสเฟตดีไฮโดรจีเนส ), อะไมเลส, อะดีนิเลตและอาร์จินีนไคเนส, ไลเปส, ฟอสฟาเตส ในกรณีนี้ แคลเซียมสามารถส่งเสริมการรวมตัวของหน่วยย่อยโปรตีน ทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างเอนไซม์กับสารตั้งต้น และส่งผลต่อสถานะของศูนย์อัลโลสเตอริกของเอนไซม์ แคลเซียมส่วนเกินในรูปไอออนิกยับยั้งการเกิดออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชันและโฟโตฟอสโฟรีเลชันของไอออน

เนื้อเยื่อเนื้อเยื่ออ่อนและระบบรากเป็นส่วนแรกที่ขาดแคลเซียม การแบ่งเซลล์ไม่สร้างผนังเซลล์ใหม่และส่งผลให้เซลล์ที่มีนิวเคลียสเป็นลักษณะพิเศษของเนื้อเยื่อที่ขาดแคลเซียม การก่อตัวของรากด้านข้างและขนรากหยุดการเจริญเติบโตของรากช้าลง การขาดแคลเซียมทำให้เกิดการบวมของสารเพกติก ซึ่งเป็นสาเหตุของผนังเซลล์และการทำลายเซลล์ เป็นผลให้รากใบแต่ละส่วนของลำต้นถูกเย็บและตาย ปลายและขอบของใบจะเปลี่ยนเป็นสีขาวในตอนแรก จากนั้นเปลี่ยนเป็นสีดำ ใบมีดและม้วนงอ พื้นที่เนื้อตายบนผลไม้ การเก็บรักษา และเนื้อเยื่อหลอดเลือด

แมกนีเซียม. ในแง่ของเนื้อหาในพืช แมกนีเซียมอยู่ในอันดับที่สี่รองจากโพแทสเซียม ไนโตรเจน และแคลเซียม ในพืชชั้นสูง ปริมาณเฉลี่ยในน้ำหนักแห้งที่คำนวณได้คือ 0.02 - 3.1% ในสาหร่าย 3.0 - 3.5% ฉันชอบมันมากในพืชอายุสั้น - ข้าวโพด ข้าวฟ่าง ข้าวฟ่าง ป่าน เช่นเดียวกับในมันฝรั่ง หัวบีต ยาสูบ และพืชตระกูลถั่ว ใบสด 1 กก. มีแมกนีเซียม 300-800 มก. ซึ่ง 30-80 มก. (เช่น 1/10 ส่วน) เป็นส่วนหนึ่งของคลอโรฟิลล์ มีแมกนีเซียมจำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเซลล์อายุน้อยและเนื้อเยื่อที่กำลังเติบโต เช่นเดียวกับในอวัยวะกำเนิดและเนื้อเยื่อสะสม ในโรคฟันผุ แมกนีเซียมจะสะสมอยู่ในจมูกซึ่งมีระดับสูงกว่าปริมาณในเอนโดสเปิร์มและเปลือกหลายเท่า (สำหรับข้าวโพดตามลำดับคือ 1.6, 0.04 และ 0.19% ของน้ำหนักแห้ง)

การกระทำของแมกนีเซียมในด้านอื่น ๆ ของการเผาผลาญมักเกี่ยวข้องกับความสามารถในการควบคุมการทำงานของเอนไซม์ และความสำคัญของมันสำหรับเอนไซม์จำนวนหนึ่งนั้นมีความพิเศษเฉพาะตัว การขาดแมกนีเซียมทำให้ปริมาณฟอสฟอรัสในพืชลดลง แม้ว่าจะมีฟอสเฟตในปริมาณที่เพียงพอในสารตั้งต้นของธาตุอาหาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อฟอสฟอรัสถูกลำเลียงไปทั่วโรงงานโดยส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบอินทรีย์ ดังนั้นการขาดแมกนีเซียมจะยับยั้งการก่อตัวของสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสและดังนั้นการกระจายของฟอสฟอรัสในร่างกายของพืช หากขาดแมกนีเซียม การก่อตัวของพลาสติดจะหยุดชะงัก: เมทริกซ์คลอโรพลาสต์จะชัดเจน กรานาเกาะติดกัน Stroma lamellae แตกและไม่ก่อตัวเป็นโครงสร้างเดียว แต่มีถุงหลายใบปรากฏขึ้นแทน ด้วยความอดอยากแมกนีเซียม จะมีจุดและแถบสีเขียวอ่อนและสีเหลืองปรากฏขึ้นระหว่างเส้นสีเขียว ขอบของใบกลายเป็นสีเหลือง สีส้ม สีแดงหรือสีแดงเข้ม และสี "หินอ่อน" ของใบนี้ ควบคู่ไปกับคลอโรซิส เป็นสัญลักษณ์ของการขาดแมกนีเซียม ในระยะหลังของการอดอาหารแมกนีเซียมจะมีแถบสีเหลืองอ่อนและสีขาวปรากฏบนใบอ่อนซึ่งบ่งบอกถึงการทำลายคลอโรพลาสต์ในตัวพวกมันและแคโรทีนอยด์และโซนใบที่อยู่ติดกับภาชนะยังคงเป็นสีเขียวอีกต่อไป ต่อจากนั้นเกิดคลอโรซิสและเนื้อร้ายโดยส่งผลต่อยอดใบเป็นหลัก

เหล็ก . ปริมาณธาตุเหล็กโดยเฉลี่ยในพืชคือ 0.02-0.08% ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบที่มีฮีม (ไซโตโครมทั้งหมด คาตาเลส และในรูปแบบที่ไม่ใช่ฮีม เหล็กมีส่วนร่วมในการทำงานของระบบรีดอกซ์หลักของการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจ เหล็กร่วมกับโมลิบดีนัม เหล็กมีส่วนร่วมในการลดไนเตรตและการตรึงของ ไนโตรเจนโมเลกุลโดยแบคทีเรียปมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของไนเตรตรีดักเตสและไนโตรเจน เหล็กยังกระตุ้นระยะเริ่มต้นของการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ (การก่อตัวของกรด 8-aminolevulinic และ progoporphyrins) ดังนั้นการจัดหาธาตุเหล็กที่ไม่เพียงพอให้กับพืชภายใต้สภาวะที่มีน้ำขังและบนดินคาร์บอเนตจะนำไปสู่ ลดความรุนแรงของการหายใจและการสังเคราะห์ด้วยแสงและแสดงเป็นสีเหลืองของใบไม้ (คลอโรซิส) และการร่วงหล่นอย่างรวดเร็ว

ซิลิคอน พบในพืชทุกชนิด โดยเฉพาะในผนังเซลล์ พืชที่สะสมซิลิกอนมีลำต้นที่แข็งแรง การขาดซิลิกอนสามารถชะลอการเจริญเติบโตของธัญพืช (ข้าวโพด ข้าวโอ๊ต ข้าวบาร์เลย์) และพืชใบเลี้ยงคู่ (แตงกวา มะเขือเทศ ยาสูบ ถั่ว) การยกเว้นซิลิกอนในระยะเจริญพันธุ์ทำให้จำนวนเมล็ดลดลงในขณะที่จำนวนเมล็ดที่สุกแล้วลดลง ในกรณีที่ไม่มีซิลิกอนในตัวกลางของสารอาหาร โครงสร้างพื้นฐานของเซลล์ออร์แกเนลล์จะถูกรบกวน

อลูมิเนียม ยังหมายถึงธาตุอาหารหลักที่พืชบางชนิดต้องการเท่านั้น สันนิษฐานว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งในการเผาผลาญของไฮโดรไฟต์ เป็นที่น่าสนใจที่จะสังเกตว่าเฟิร์นและชามีความเข้มข้นของไอออนบวกนี้ หากขาดอะลูมิเนียม จะพบคลอโรซิสในใบชา แต่ความเข้มข้นสูงเป็นพิษต่อพืช ในปริมาณที่สูง อลูมิเนียมจับกับฟอสฟอรัสในเซลล์ ซึ่งทำให้พืชขาดฟอสฟอรัสในที่สุด