NÖVÉNYÉLETTAN
Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010
Létfontosságú tápelemek, Tápelem hiánytünetek
Előadás áttekintése 1. A növények tápelem ellátásának a vizsgálatára speciális eljárások használatosak 2. Létfontosságú tápelemek 3. Tápelem hiánytünetek 4. Talaj, gyökér és mikroszervezetek
1. A növények tápelem ellátásának a vizsgálatára speciális eljárások használatosak 1.1. A létfontosságú tápelemek speciális kísérleti körülmények között vizsgálhatók 1.2. Bizonyos tápelemek hiánya jelzi azt, hogy létfontosságúak 1.3. A tápelem ellátás vizsgálatára csak szervetlen sókból összeállított tápoldatokat használnak
Hidroponia: a növények oxigénnel telített tápoldatban növekednek
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 111.
Tápanyagfilm eljárás
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 111.
Aeroponia: tápoldat permetezése a gyökerekre
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 111.
„Apál-dagály” rendszer: a gyökerek időnként belemerülnek a tápoldatba
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 111.
2. Létfontosságú tápelemek 2.1. A létfontosságú tápelem meghatározása: - a növény felépítésének vagy anyagcseréjének nélkülözhetetlen alkotórésze - hiányában a növény növekedése, fejlődése vagy szaporodása károsodik 2.2. A létfontosságú tápelemek a növényi szövetekben kimutatható koncentrációjuk alapján mikro- és makroelemekre oszthatók
A növények létfontosságú tápelemeinek mennyisége
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 108.
3. Tápelem hiánytünetek
3.1. A növényi szövetek vizsgálatával meghatározható a tápelem hiány 3.2. Néhány tápelem újrahasznosul az idősebb levelekből a fiatalabbakba történő szállításuk révén, mások nem szállítódnak a növényben 3.2. Egy létfontosságú tápelem nem megfelelő biztosítása jellemző hiánytünetekben mutatkozik meg
A termés mennyiség (vagy növekedés) és a növényi szövetek tápelem tartalmának kapcsolata Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 117.
A tápelemek csoportosítása a növényen belüli mozgékonyságuk alapján
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 113.
3. Tápelem hiánytünetek
3.3. Tápelemek hiánytüneteinek csoportosítása: 1. csoport: szénvegyületekben résztvevő tápelemek (N, S) 2. csoport: energia tárolásában vagy szerkezetépítésében fontos tápelemek (P, Si, B) 3. csoport: ionos alakban maradó tápelemek (K, Ca, Mg, Cl, Mn, Na) 4. csoport: redox reakciókban fontos tápelemek (Fe, Zn, Cu, Ni, Mo)
A számos lényeges makromolekula alkotásában résztvevő nitrogén hiánytünete Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
A nukleinsavak vázának alkotásában és az intermedier anyagcserében részvevő foszfor hiánytünete Forrás: http://www.ipmimages.org/browse/subimages.cfm?sub=766
Az enzim aktivátor és ozmoregulátor kálium hiánytünete Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
A sejtosztódásban, a sejtek összekapcsolódásában és a szignál transzdukcióban szerepet jászó kalcium hiánytünete Forrás: http://www.ipmimages.org/browse/subimages.cfm?sub=766
A klorofill molekulák alkotásában és enzimreakciók szabályozásában részt vevő magnézium hiánytünete Forrás: http://www.ipmimages.org/browse/subimages.cfm?sub=766
A klorofill szintézisben és elektron transzfer reakciókban fontos vas hiánytünete Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
A cink hiánytünete, amely számos enzim aktivátora Forrás: http://www.ipmimages.org/browse/subimages.cfm?sub=766
4. Talaj, gyökér és mikroszervezetek 4.1. A negatív töltésű talaj részecskék befolyásolják a tápelemek felvételét 4.2. A talaj pH értéke befolyásolja a tápelemek hozzáférhetőségét 4.3. A tápelemek túlzott mennyisége korlátozza a növény növekedését 4.4. A növények kiterjedt gyökérrendszert fejlesztenek a tápelemek felvételére 4.5. A tápelemek hozzáférhetősége befolyásolja a gyökerek növekedését
Kationcsere a talaj részecskék felszínén
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 120.
A talaj pH értékének hatása a tápelemek hozzáférhetőségére Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 118.
A búzanövény (egyszikű) bojtos gyökérrendszere
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 121.
A gyökér biomassza mennyisége a talaj NH4+ és NO3- tartalma függvényében Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 124.
4. Talaj, gyökér és mikroszervezetek 4.6. A mikorhiza gombák elősegítik a gyökerek tápelem felvételét 4.7. A mikorhizák finom gombafonalai kiterjesztik a gyökerek által elérhető talaj környezetet 4.8. A növények szénhidrátokkal látják el a gombákat 4.9. Légköri nitrogénkötés növény-baktérium szimbiózissal
Ektotróf mikorhizával „fertőzött” gyökér
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 125.
Vezikuláris-arbuszkuláris mikorhiza gomba egy növény gyökerén Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 126.
Nitrogénkötő gyökérgümők a bab (Phaseolus vulgaris) gyökerén
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 352.
A nitrogénkötő baktériumokat tartalmazó gyökérgümők kialakulásának fertőzési folyamata Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 356.
Előadás összefoglalása A növények autotróf szervezetek, amelyek képesek a napenergia felhasználásával a szédioxidból, vízből és tápelemekből szerves vegyületeket előállítani. A speciális tápelemek hiányát bizonyos látható tünetekkel jellemezhetjük a magasabbrendű növényeken. A talaj részecskék mérete és kationcserélő képessége meghatározza a talajok víz- és tápanyag szolgáltató képességét. A növények kiterjedt gyökérrendszert fejlesztenek a tápelemek felvételére. A gyökerek gyakran képeznek szimbiózist mikorhiza gombákkal. A mikorhizák gombafonalai kiterjesztik a gyökerek által elérhető talaj környezetet és fokozzák a tápelemek felvételét.
Előadás ellenőrző kérdései • Milyen tápelemekre van szüksége a magról kelt növényeknek életciklusuk befejezéséhez? • Mi a létfontosságú tápelem? Hányat ismerünk? • Mi a tápelem hiány? Hogyan ismerhetjük fel egy tápelem hiányát? • Milyen haszna származik a gazdálkodónak a tápelem vizsgálatból? • Mi a jelentősége a mikorhiza gombáknak?
KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET Következő előadás: A tápelemek felvétele és szállítása a növényben • Előadás anyagát készítették: Prof. Ördög Vince Dr. Molnár Zoltán
