Όταν ένα φυτό αναπτύσσεται, χρησιμοποιεί εννέα βασικά στοιχεία: υδρογόνο, οξυγόνο, άνθρακα, άζωτο, φώσφορο, μαγνήσιο, κάλιο, ασβέστιο και θείο. Τα στοιχεία αυτά αποτελούν τα βασικά θρεπτικά συστατικά για ένα φυτό.
Χρησιμοποιεί, επίσης, σε πολύ μικρότερες όμως ποσότητες βόριο, χλώριο, χαλκό, μαγγάνιο, ψευδάργυρο, σίδηρο και μολυβδαίνιο. Αυτά αποτελούν τα δευτερεύοντα θρεπτικά συστατικά.
Από τα πιο πάνω στοιχεία, ο άνθρακας, το υδρογόνο και το οξυγόνο λαμβάνονται από τα φυτά μέσω της ατμόσφαιρας. Το φυτό απορροφά το νερό που έπεσε στο έδαφος ως βροχή (πηγή υδρογόνου και οξυγόνου) και δεσμεύει το διοξείδιο του άνθρακα (πηγή άνθρακα) από την ατμόσφαιρα. Με τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης μετατρέπει τα συστατικά αυτά σε υδατάνθρακες (κατά κύριο λόγο γλυκόζη). Τα υπόλοιπα στοιχεία περιέχονται, υπό μορφήν ενώσεων, στο έδαφος.
Χρήση των θρεπτικών συστατικών από τα φυτά
Τα κύρια και τα δευτερεύοντα θρεπτικά συστατικά διακρίνονται κατ' αυτό τον τρόπο όχι ως προς τη χρησιμότητά τους, αλλά ως προς τις απαιτούμενες ποσότητές τους.
Κύρια θρεπτικά συστατικά
Άζωτο: Δομικό συστατικό των πρωτεϊνών, των νουκλεικών οξέων (DNA και RNA) και των ενζύμων. Το κρίσιμο επίπεδο περιεκτικότητας αζώτου στα φυτά κυμαίνεται περίπου στο 3%. Αν το ποσοστό αυτό μειωθεί κάτω του 2,75%, εμφανίζονται συμπτώματα αζωτοπενίας στα φυτά, με αποτέλεσμα την απώλεια ποιότητας και ποσότητας στην τελική συγκομιδή. Εξαίρεση αποτελούν τα νεαρά φυτά, στα οποία η περιεκτικότητα σε άζωτο ανέρχεται στο 4% ή και περισσότερο, ορισμένα φυτά όπως η σόγια, τα φιστίκια και το τριφύλλι, ενώ σε άλλα, όπως τα οπωροφόρα δένδρα και ορισμένα διακοσμητικά φυτά το άζωτο μπορεί να ανέρχεται και στο 2% πριν αρχίσει η αζωτοπενία. Αυτή εκδηλώνεται συνήθως αρχικά με πτώση των φύλλων, ενώ το αντίστροφο φαινόμενο έχει διαπιστωθεί ότι καθυστερεί την ωρίμανση των καρπών, όπως συμβαίνει σε φυτά τομάτας θερμοκηπίου. Ακόμη και μικρές εναλλαγές στην περιεκτικότητα αζώτου μπορούν να επιφέρουν σημαντικές μεταβολές στην ανάπτυξη των φυτών, την εποχή συγκομιδής αλλά και στην ποιότητα των συλλεγομένων καρπών. Είναι, συνεπώς, σημαντικό να διατηρούνται τα επίπεδα αζώτου στο έδαφος ανάλογα με τα καλλιεργούμενα φυτά προκειμένου να διασφαλιστεί η ποιότητα και η ποσότητα της παραγωγής.
Φωσφόρος: Δομικό συστατικό των νουκλεϊκών οξέων και των μορίων ανταλλαγής ενέργειας (τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP) και διφωσφορική αδενοσίνη (ADP)). Οι απαιτήσεις των φυτών σε φωσφόρο ποικίλλουν σημαντικά. Στα οπωροφόρα δένδρα οι κρίσιμες περιεκτικότητες σε φωσφόρο είναι μεταξύ 0,12% και 0,15%, τα χόρτα 0,20% έως 0,25%, ενώ τα λαχανικά φθάνουν τα 0,25% ως τα 0,30%. Οι περιπτώσεις φωσφοπενίας, που είναι συνέπεια της ανεπάρκειας του εδάφους σε φωσφόρο ή σε περιορισμό του ριζικού συστήματος λόγω εμποδίων, εκδηλώνονται στα πρώτα στάδια ανάπτυξης των φυτών, οπότε και οι απαιτήσεις σε φωσφόρο είναι αυξημένες. Η αρχική περιεκτικότητα σε φωσφόρο είναι υψηλή και μειώνεται σταδιακά όσο το φυτό μεγαλώνει. Το αντίθετο φαινόμενο δεν είναι γνωστό με σαφήνεια. Σε ορισμένες περιπτώσεις υψηλές περιεκτικότητες του εδάφους σε φωσφόρο προκαλούν απώλεια ισορροπίας και πενίες σε άλλα στοιχεία, όπως ψευδάργυρο, χαλκό και σίδηρο. Συνεπώς είναι σημαντική η διατήρηση ισορροπίας του εδάφους σε φωσφόρο.
Κάλιο: Απαραίτητο για την πραγματοποίηση πολλών χημικών αντιδράσεων στα φυτά. Οι απαιτήσεις των φυτών σε κάλιο ποικίλλουν ανάλογα με το είδος. Τα οπωροφόρα δένδρα (ροδακινιές, αχλαδιές, μηλιές κτλ) έχουν μικρές απαιτήσεις σε κάλιο, κυμαινόμενες από 0,75% ως 1,25%, για τους διάφορους τύπους χόρτων από 1,2% ως 2.0%, ενώ υψηλότερες είναι οι απαιτήσεις των λαχανικών, 1,75% ως 2,0%. Το κάλιο είναι από τα πλέον κινητικά στοιχεία, καθώς μπορεί να απελευθερωθεί από τα φύλλα κατά τη διάρκεια μιας βροχής και να επαναπορροφηθεί από τις ρίζες. Καλιοπενία μπορεί να εκδηλωθεί τόσο στα πρώτα όσο και στα τελευταία στάδια ανάπτυξης των φυτών. Η περιεκτικότητα των φυτών ελαττώνεται ανάλογα με την ηλικία τους. Σημαντική είναι, όμως, η διατήρηση της ισορροπίας μεταξύ καλίου και νατρίου και καλίου και ασβεστίου/μαγνησίου, καθώς η αύξηση συγκέντρωσης του ενός μειώνει την συγκέντρωση των άλλων.
Θείο: Απαραίτητο συστατικό σε ορισμένα αμινοξέα και, συνεπώς, στις πρωτεΐνες. Εν γένει πιστευόταν ότι τα φυτά έχουν σε θείο απαιτήσεις ανάλογες με αυτές του φωσφόρου, αλλά αποδεικνύεται ότι αυτό δεν συμβαίνει. Για τα λαχανικά, το βαμβάκι, τον καπνό και τη τομάτα οι απαιτήσεις σε θείο είναι, εν γένει, μεταξύ 0,2% και 0,3%, ενώ σύμφωνα με πρόσφατες έρευνες καλύτερο δείκτη για το θείο δεν αποτελεί η % συγκέντρωσή του αλλά περισσότερο ο λόγος συγκεντρώσεων αζώτου προς θείο, ο οποίος πρέπει να κυμαίνεται από 9:1 ως 12:1. Θειοπενίες συμβαίνουν συχνά σε αμμώδους υφής εδάφη και εκδηλώνονται στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης των φυτών και απαιτούν τη χρήση θειούχων λιπασμάτων για σημαντικό χρονικό διάστημα. Το θείο δεν εμφανίζει κινητικότητα στους ιστούς των φυτών και οι θειοπενίες εκδηλώνονται στα ανώτερα και νεότερα τμήματα του φυτού.
Μαγνήσιο: Δομικό συστατικό της χλωροφύλλης και συνεπώς απαραίτητο για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης από τα πράσινα φυτά. Συνήθεις συγκεντρώσεις του κυμαίνονται από 0,10% ως 0,30%, ανάλογα με τον τύπο της καλλιέργειας, ενώ ειδικότερα για τις τομάτες και τη ρέβη (γογγύλι) μπορεί να φθάνουν και το 0,40%. Μαγνησιοπενίες συμβαίνουν όταν η συγκέντρωση πέσει κάτω από το 0,10%. Η κινητικότητά του στους φυτικούς ιστούς βρίσκεται σε μεσαίο επίπεδο, γι' αυτό και εκδηλώνεται μαγνησιοπενία στους ηλικιακά μεγαλύτερους ιστούς. Ιδιαίτερη προσοχή χρειάζεται κατά την απορρόφηση μαγνησίου από το έδαφος. Η απορρόφησή του από τα φυτά εξαρτάται τόσο από το ph του εδάφους (βέλτιστη απορρόφηση σε τιμές μεταξύ 6 και 6,5) όσο και την περιεκτικότητά του σε ασβέστιο.
Ασβέστιο: Καθορίζει την διαπερατότητα των μεμβρανών των φυτικών κυττάρων. Το ασβέστιο τείνει να κατατάσσεται πλέον στα δευτερεύοντα θρεπτικά συστατικά. Οι υψηλότερες απαιτήσεις σε αυτό είναι των οπωροφόρων δένδρων, ενδιάμεσες έχουν τα λαχανικά και τις μικρότερες τα πράσινα χόρτα: Οι μηλιές και οι ροδακινιές εμφανίζουν συγκέντρωση ασβεστίου στα φύλλα τους 1,0% και 1,25% αντίστοιχα, ενώ την υψηλότερη απαίτηση έχει το βαμβάκι, με συγκέντρωση ασβεστίου στα φύλλα περίπου 2,0%. Οι ασβεστοπενίες δεν είναι ασυνήθεις και επηρεάζουν σημαντικά την ποιότητα των παραγομένων καρπών. Στις τομάτες εμφανίζονται σήψεις στα άνθη, ενώ τα φρούτα γίνονται πιο μαλακά και εμφανίζουν καφέ "λεκέδες" στην επιφάνειά τους. Σε βαριές περιπτώσεις επηρεάζονται πρώτα οι νεότεροι ιστοί, ενώ τα διαστήματα μεταξύ των φύλλων ελαττώνονται και τα άκρα των φύλλων εμφανίζονται ακανόνιστα. Η κινητικότητα του ασβεστίου στους φυτικούς ιστούς είναι χαμηλή και η συγκέντρωσή του τείνει να αυξάνει με την ηλικία του φυτού.
Δευτερεύοντα θρεπτικά συστατικά
Σίδηρος: Βασικό συστατικό αρκετών ενζύμων
Μαγγάνιο: Ανευρίσκεται σε αναπνευστικά ένζυμα
Βόριο: Απαραίτητο κατά την σύνθεση των πρωτεϊνών
Χλώριο: Εμπλέκεται στον μεταβολισμό των υδατανθράκων
Ψευδάργυρος: Απαντάται στο ένζυμο διάσπασης του οξικού οξέος
Μολυβδαίνιο: Συστατικό ενζύμου που ανάγει τα νιτρικά ιόντα προς νιτρώδη. Η χρήση του σε λιπάσματα πρέπει να γίνεται με πολύ μεγάλη προσοχή, καθώς το στοιχείο είναι τοξικό για τους μη φυτικούς ζωντανούς οργανισμούς σε περιεκτικότητες άνω των 15 ppm.
Χαλκός: Συστατικό ενζύμων αντιδράσεων οξείδωσης
Στη φύση, τα θρεπτικά συστατικά δεν εξαντλούνται από το έδαφος, καθώς τα φυτά μετά τον θάνατό τους αποσυντίθενται και τα συστατικά τους επανέρχονται στο έδαφος. Αυτό, όμως, δεν συμβαίνει στις καλλιέργειες. Όταν γίνει η συγκομιδή, το μεγαλύτερο τμήμα των φυτών συλλέγεται και απομακρύνεται από την καλλιεργήσιμη έκταση. Ως συνέπεια, η περιεκτικότητα του εδάφους στα συστατικά αυτά μειώνεται, με συνέπεια η ανάπτυξη των φυτών να μην είναι φυσιολογική και η αποδοτικότητά τους να χαμηλώνει σημαντικά.
Πηγή
el.wikipedia.org
1 ) How stuff works Inc
2 ) Prof. Shakashiri, Scifun, University of Wisconsin
3 ) University of Georgia, College of Agricultural and Environmental Studies - Plant Analysis Handbook
Για ανάγνωση αρθρογραφίας του Αγροτών
Ανάγνωσμα blog