Ағзаның өмірлік іс-әрекеті үшін микро- және макроэлементтерінің маңызы. Өсімдіктерде микроэлементтер жетіспеушілігі. Органикалық және минералды тыңайтқыштар (азотты, калий и фосфорлы). Биология, 7 сынып, дидактикалық материал.

Өсімдіктердің қоректену элементі

Элементтің жетіспеу белгілері

Қоректену элементінің жетіспеу белгілерінің пайда болу уақыты және орны (жақшада өсімдіктер-индикаторлар көрсетілген)

Азот (N)

 Жапырақтар кішірееді, қарқынды жасыл түсін жоғалтады, ерте түседі, сарғаяды, сарғылт және қызыл түстер пайда болады. Өсімдіктердің әлсіз өсуі мен гүлденуі жүреді. Бүлдіргеннің мұртшалануы нашарлайды. Азоттың жетіспеушілігі кезінде ағаштар нашар бұтақтанады, жемістері ұсақ және түсіп қалуы мүмкін. Азот жетіспеушілігінен алманың жас жапырақтары дұрыс өспейді. Өсімдіктерде азоттың жетіспеушілігін қышқыл топырақтар күшейтеді. Азоттың жетіспеушілігі жеміс бүршіктердің аз мөлшерде дамуына келтіреді. Сүйекті өсімдіктерде азоттың жетіспеушілігінен бұтақтардың қабығы қызаруы мүмкін. Дақылдарға вегетацияның екінші болігінде азотты тыңыйтқыштарды еңгізбейді, оларды күзде қолданады, ал келесе жазда белгілерді анықтауға болады.

 Азотты жетіспеушілік болғанда аммиачная селитрамен (2-3 кг\га) немесе сұйытылған тезек (100 кг\га).

Фосфор (Р)

 Жапырақтардың түсі күңгірт-жасыл болады, кейде қола түсті. Кейде қызыл немесе күңгірт-көкшіл (әсіресе сағақтарда және жүйкелерда)болады. Қураған жапырақтар қапқара болып кетеді. Гүлденуі мен жісіп-жетілуі созылып кетеді, жапырақтары ерте түседі. Бүршіктері мен тамырларының өсуі ақырындайды, жапырақтары үсақ болады, қыстап шығуы нашарлайды. Фосфор жетіспеушілігінің симптомдары органикалық затары аз және қышқыл топырақтарда өскен өсімдіктерде байқалады. Үлкен жеміс ағаштарында фосфор жетіспеушілігі бірнеше жыл көрінбеуі мүмкін себебі оларда ағашының ескі бөлігінде жиналған фосфор қорын өздерінің жас бөліктеріне бере алады.

 Егер өсімдіктерде фосфор жетіспеушілігі байқалса оларды суперфосфат тыңайтқыштарымен қоректендіру керек. Қышқыл топырақ болса – фосфоритпен қоректендіреді. Органикалық тыңайтқыштармен қоректендірген де тиімді. Ағаштарды суперфосфат ерітіндісімен шашыратуға болады (50 г-ға 10 л су). Тез қалпына келтіру үшін монофосфаткали ерітіндісін сабақ аймағына құю керек (бір шелекке 20 г) Бұл зат өсімдіккі тез сіңеді және калимен қамтамасыз етеді. Екі жетіден кейін.

Ескі төменгі жапырақтарда (алма, қарақат, бүлдірген, қызанақ, шабдалы).

Калий (К)

 Калий өсімдіктер тіршілігінде аса маңызды физиологиялық рөл атқарады. Ол өсімдіктердің жас, балғын органдарында, протоплазмаға бай клеткаларында, әсіресе өсімдіктердің ұрығында, жеміс түзілетін органдарында көп кездеседі. Ал өсімдіктердің жоғарыда аталған бөліктерінде заттар күштірек алмасады, клеткалар түзіледі, өсуі де жоғары қарқынды болады.

 Оның өсімдік ұлпаларының қандай қосылысқа жататыны жөнінде әр түрлі пікірлер бар. Кейбір ғалымдар барлық калий өсімдікте жанама түрде болады десе, енді біреулері - калий кешенді қосылыстың құрамды бөлігі болып саналады деп тұжырым жасайды. Калий болғанда да калийдің өсімдіктер тіршілігінде атқаратын физиологиялық қызметі әлі де егжей-тегжейліанықталып біткен жоқ. Жоғары дәрежелі өсімдіктер қоректерінің ішінде ешқандай калий болмаса, өсімдік құрып кетеді немесе өте болымсыз вегетагивтік өнім береді. Калий жетіспесе плазма коллоидтарының ылғалды сақтап тұру қабілеті кемиді. Өсімдіктер жазғы қуаңшылық кезеңдерінде су тез буға айналатындықтан калийдің жетіспеуінен көбірек зәру шегеді. Сондай-ақ,калий бүршік тамырларының дамуына, клеткаларының толысуына және бүршік түйнектерінің неғұрлым қаулап жетілуіне үлкен әсер етеді, көмірсулардың түзілуіне және қозғалысына қатысады.

 Калий тыңайтқышы өсімдіктердің ақуыз заттарының синтез жасауына (химиялық қосылыстар шығаруға) үлкен ықпал жасайды. Калий жетіспесе бүл процесс бөгеліп қалады да, ақуызсыз (зиянды) азот жиналуына себеп болады.

Ескі төменгі жапырақтарында, жиірек вегетацияның ортасында (алма, алмұрт, шабдалы, алхоры, қарақат, таңқұрай, бүлдірген, қызанақ, қызылша).

Кальций (Са)

 Кальций өсімдіктердің ескі сабақтарында әсіресе астық тұқымдастарының жапырақтарында кездеседі. Ол ақуыздың түзілуіне, өсімдіктегі органикалық қышқылдарды бейтараптауға және өсімдіктердің тамыр жүйелерінің дамуына көмектеседі.

 Өсімдікке кальций жан-жақты әсер етеді. Ол өсімдіктің барлық мүшелерінде: қымыздық, пектин, фосфор қышқылдарының тұздарының құрамында кездеседі. Өсімдік құрамындағы кальций қосылыстарының 20-65 пайызы суда жақсы ерісе, қалған бөлігін әлсіз сірке, тұз қышқылдарының көмегімен бөліп алуға болады. Кальцийдің біраз бөлігі цитоплазмада ион түрінде кездеседі.

 Кальций, басқа катиондар үшін күшті антагонист болып саналады.

 Кальций өсімдіктің жер бетіндегі мүшелерінің өсуіне де қолайлы жағдай тудырады. Ол фотосинтез құбылысының жүруі үшін маңызды рөл атқарады.

 Кальций өсімдіктегі зат алмасу, көмірсулардың жылжу, азотты заттардың өзгеру процестеріне қатысады. Бұл элементтің әсерінен протоплазманың тұтқырлығы мен өткізгіштігі жоғарылайды.

 Кальций ферменттердің белсенділігіне әсер етеді. Мысалы, әк қолданғанда сұлы өсімдігінің инвертаза және каталаза ферменттерінің белсенділігі артқан. Кальций жетіспегенде ең алдымен өсімдіктің тамыр жүйесі зардап шегеді де, тамыр түкшелерінің пайда болуы тежеледі.

 Ауылшаруашылық дақылдары кальцийді әр түрлі мөлшерде пайдаланады. Мысалы, дәнді дақылдардың 20-30 ц өнімі 20-40 кг, 200-400 ц тамыр жемістілер 60-120 кг, 500-700 ц капуста 300-500 кг кальций пайдаланған.

 Кальций топырақта түрлі минералдардың, сіңіру кешені құрамында және көмір, азот, күкірт, фосфор қышқылдарының тұздары түрінде кездеседі. Өсімдіктер алмасатын және топырақ ерітіндісіндегі кальцийді сіңіреді. Мұндай кальций қара топырақта көп, ал қара қоңыр және боз топырақтарда аз мөлшерде болады.

 Кальцийдің жалпы мөлшері топырақ түріне байланысты. Мысалы, қара топырақта 1,44 %, боз топырақта 6,04 пайыз шамасында болады.

Вегетацияның бастапқы кезеңінде жас ұлпаларында, оркендердің төбесінде (бүлдірген, алма, қарақат, қарлыған, қияр, орамжапырақ, жаңғақтық, черешня, шие, алхоры, алша).

Магний (Mg)

 Хлорофилл кұрамында фосформен бірге ұлпа және тұқым құрамына кіреді, жасыл өсімдіктердің бірқалыпты қоректенуіне қатысады. Оның шамадан тыс көп болуы өте зиянды. Ол құм, құмайт жерлердегі басқа топырақтың бәрінде кездеседі.

 Магний хлорофилл, фитин, пектинді заттардың клетка шырынында ион түрінде, цитоплазмада ақуыздармен байланысқан күйінде кездеседі. Бүкіл магнийдің 15-30пайызы хлорофилл құрамында болады. Магний фотосинтез құбылысында маңызды физиологиялық рөл атқарады. Олтотығу-тотықсызданупроцестеріне әсер етеді. Фермент жүйесі арқылы магний көмірсулар, ақуыздар және липидтер алмасуына қатысады. Магний жетіспесе азотты заттардың синтезделуі өте нашар жүреді. Өсімдіктерде магний жетіспеушілігінен ең алдымен жапырақтарының түсі өзгереді. Көпшілік өсімдіктер бұл элементке аса сезімтал келеді.

 Өсімдік құрамындағы магнийдің орташа мөлшері мынадай болады (пайыз есебімен): күздік бидай дәнінде – 0,15, ас бұршақта – 0,13, қарақұмықта – 0,15, картоп түйнегінде – 0,06.

 Топырақта магний көпшілік жағдайда карбонаттар түрінде кездеседі. Қара топырақта магнийдің жалпы мөлшері 0,9 пайыз, боз топырақта 1,45 пайызға дейін жетеді.

 Өсімдіктің магнийді қабылдауына оның топырақтағы жылжымалы түрінің мөлшері және катиондардың антагонизмі әсер етеді. Мысалы, аммиакты азот және калий тыңайтқыштары өсімдіктің магнийді сіңіруіне қарама-қарсытұрады. Нитратты азот тыңайтқыштарын қолдану өсімдіктің магнийді қабылдауын жақсартады.

 Өнімнің магнийді пайдалану деңгейі дақыл түріне, өнім мөлшеріне, топырақ типіне тағы басқа жағдайларға байланысты өзгереді. Магний элементін қант қызылшасы, картоп, малазықтық қызылша, темекі, дәнді бұршақ тұқымдастар және бұршақ тұқымдас шөптер көп сіңіреді. Ылғалды жылдары, жеңіл және калий хлоридін қолданған топырақтан магний көп шайылады. Орта есеппен, 1 гектар егістіктен жыл сайын 10-20кг магний ысырап болады.

Ески төменгі жапырақтарда, жиірек вегетацияның ортасында, әсіресе құрғақшылықта (алма, картоп, қызанақ).

Марганец (Mn)

 Ең бірінші 1788 жылы жабайы зере өсімдігінің және әртүрлі ағаш тектестердің күлінен табылды. Одан соң бұл элементтің барлық өсімдіктерде болатындығы белгілі болды.

 Көптеген зерттеулердің нәтижесінде марганецтердің өсімдік жапырақтарында хлорофилдің, басқада пигменттердің синтезделуі олардың мөлшері мен ара – қатынастарына әсер ететіндігі де дәлелденді. Мысалы, қант қызылшасын құрамынды марганец жоқ қоректік ортада өсіргенде клеткалардағы хлоропластар саны азайып, хлорофилл мөлшері төмендейді.

 Марганецтің әсерінен фосфорлы қ осындылардың, ДНҚ, РНҚ алмасуы жеделдеп, жапырақтардағы белоктардың мөлшері жоғарылайды.

Бұл элементтің тотығу – тотықсыздану процестердегі әсері өсімдіктердің қоректенуіне байланысты өзгереді. Марганец тотықсыздырғыш, аммиакпен қоректенгенде – тотықтырғыштық әсер етеді.

 Азотты қорек көбейген сайын өсімдік марганейті көбірек қажет етеді. Қоректік ортада марганец болмаған жағдайда өсімдік ұлпаларында негізгі элементтердің мөлшері көбейіп, ара – қатынастары бұзылады. Марганец болмаған жағдайда өсімдікте темір болады. Керісінше, марганец концентрациясының кобеюінен темір мөлшері азаяды да, өсімдік оның тапшылығынан зардап шегеді.

 Табиғи жағдайда марганец тапшылығының сыртқы белгілері қант қызылшасында, картопта, асбұршақта, сұлыда, үрме бұршақта, жеміс жидектерден – шабдалыда, өріктерде, алмада, шиеде, таңқурайда жиі кездеседі. Марганец тапшылығының негізгі көзге оңай түсетін белгісі – жапырақ жүйкелерінің арасы қойырланып, қурап қалады.

Жоғарға жапырақтардың негіздерінде (картоп, орамжапырақ, қызылша).

Бор (В)

 Бұл элементтің өсімдік тіршілігіндегі физиологиялық маңызы алуан түрлі деуге болады. Ол көптеген ауылшаруашылық өсімдіктердің қалыпты өсіп дамуына қажетті элементтің біріне жатады. Бор жетіспеген жағдайда қант қызылшасының тамыры шіри бастайды, жапырақтары сарғайып кетеді. Бұл элемент дәнді дақылдарға және жалпы дара жарнақтыларға қосжарнақтыларға қарағанда көп қажет емес.

 Сонымен қатар, бор микроэлементтердің ішінде физиологиялық маңызы жағынан өте көп зерттелген элементтің бірі болып есептеледі. Қоректік ортада бор жетіспеген жағдайда көмірсулардың синтезі, тасымалдануы, өсімдіктің репродуктивті мүшелерінің дамуы, ұрықтануы жане жеміс түзу қабілеті бұзылыды.

 Бор тапшы жағдайда өсімдіктер жапырағында кіші молекулалы көмірсулардың концентрациясы көбиеді және олардың ара қатынастары өзгереді. Клеткалардың осмостық қысымы жоғарылайды.

 Бордың жетіспеуінен өсімдіктің пісіп жетілген бөліктерінде аммиактың, сондай- ақ, ерігіш азотты қосындылардың мөлшері көбейіп, оның есесіне белоктар мөлшері азаяды.

 Өсімдіктердегі бор тапшылығының белгілері көбінесе карбонат, қоңыр түсті батпақты, сондай – ақ ізбестелген топырақтарда байқалады. Бордың жетіспеуіне әсіресе қант қызылшасы, зығыр, күлді қырық қабат, алма, алмұрт өсімдіктері сезімталдау келеді.

 Дәнді дақылдарда бордың тапшылығынан сабақтары жуандап, соңында өсуін тоқтатады. Масақтардың және сіптебастардың пішіндері қисық – қыңыр болып өзгереді.

Өсімдіктердің жас бөліктерінде, әсіресе құрғақшылықта (алма, таңқұрай,  қызанақ, қызылша).

Мыс (Cu)

 Өсімдіктердің қалыпты өсіп дамуына қажетті микроэлементтерінің бірі – мыстың өсімдік құрамындағы мөлшері 1 кг құрғақ затқа есептегенде 1 ден 20 мг дейін аралықта болады. Оның көп шоғырланатын орыны – митохондриялар айналасы, мембраналар арасындағы қуыстар, матрикс және құрлыстық белоктар құрамында кездеседі.

 Мыстың зат алмасудағы маңызы өзіне тән ерекше қасиеттеріне байланысты. Біріншіден, мыс иондары амин қышқылдар, белоктар және басқа да полимерлермен реакцияға түсіп тұрақты жиынтық қосындылар түзеді. Екіншіден, мыс иондарының жеке күйіне де катализдік қасиет тән, онысы ол белоктармен байланысқанда арта туседі. Үшіншіден, мыс ионы бір электронды оңай бөледі де, қабылдайды да. Соған байланысты оның әрі донорлық, әрі акцепторлық маңызы бар. Мыс өсімдіктегі азотты қосындылардың алмасуына қажет нитраттардың тотықсыздануына қатысады.

 Мыс тапшылығынан өсімдіктер хлороз ауруына шалдығады, бұтақтануы нашарлайды, дәндері дұрыс қалыптаспайды. Бидай, арпа, сұлы, алмұрт ,алма, қара өрік, шырынды, жемісті (цитрус) өсімдіктер мыстың тапшылығына сезімталдау келеді. Астық дақылдардың жапырақтары ағарып , ұштары қурап қалады. Жас жапырақтар дұрыс жайылып өспей, тез солады.

Өсімдіктердің жас бөліктерінде, әсіресе құрғақшылықта (алма, алхоры, салат, саумалдық).

Мырыш (Zn)

 Жеткіліксіз ортада өскен шырын жемістілерде (цитрус) және қызынақта еритін қанттардың мөлшері көбейіп, сахароза мен крахмалдың мөлшері азаяды.

 Мырыш тапшылығының оңай байқалатын белгісі ретінде өсімтердің өсуін баяулап, буын аралықтарының өсуінің толық тоқтайтындығын келтіруге болады. Кейбір өсімдіктерде (қызынақ, күнбағыс) мырыш жетіспегенде ауксиннің мөлшері кемиді.

 Мырыштың жетіспеуінен азоттың еритін органикалық қосындыларының мөлшері көбейеді. Мысалы, қызанақты глутамин мөлшері 7 есе, аспарагин 50 есе артады. Сонымкн қатар амин қышқылдарының жалпы мөлшері өте көбейіп, олардың сапалық құрамы мен ара – қатынастары өзгереді.

 Мырыш өсімдіктердің саңырауқұлақтар мен бактерияларға төзімділігін арттырады.

 Көп жағдайда оның жетіспеуінен өсімдіктің жас өркендерінде майда, енсіз жапырақтар тостағанша пайда болып, буын ралықтары өте қысқарып, оның салдарынан өсімдік аласа болып өседі.

 Табиғи жағдайда мырыштың тапшылық белгілері үрме бұршақ, қытай бұршақ, жүгері, зығыр, үпілмәлік, құлмақ өсімдіктерінде және алмада, алмұрт, өрік, шие, жүзім сияқты шырынды жемістілерде жиі байқалады.

Ески жапырақтарда, негізінен көктемде (алма, қызанақ, асқабақ, үрме бұршақ, соя, құлмақ, алмұрт, шабдалы, шие, алхоры, черешня).

Темір (Fe)

 Жапырақтар сарғаяды және түссізденеді (шала-шарпы немесе толығымен). Хлороз боған өсімдікиерде өсу үдерісі баяу болады, жапырақтардың шеттері өліп қалады,жүмістер кішірееді, өнім төмендейді, жапырақтардың мезгілсіз түсіп қалады. Ағаштардың бастары кеуіп қалуы мүмкін. Темірдің жетіспеу белгілері топырақтың артық ізбестеуден болады. Темір өсімдікте хлорофилл түзуге, өсімдіктің бірқалыпты тыныс алуына қажетті элемент. Өсімдікке темірдің қажеттілігі жарыққа байланысты. Темір шымтезекті және шымды күлгін топырақтан басқаның бәрінде де кездеседі.

Жас жапырақтарда және өркенің басында (алмұрт, шие, алма, алхоры).

Молибден (Мо)

 Жоғары және төменгі сатыдағы өсімдіктерге ,сондай-ақ микроорганизмдерге де молибденнің қажеттілігі көптеген ғылыми зерттеулердің нәтижесінде дәлелденген. Әсіресе бұршақ тұқымдастар бұл элементті көбірек пайдаланады. Жалпы өсімдіктің жас мүшелерін молибденнің мөлшері көбірек болады. Өсімдік дамуының вегетативтік кезеңінде жапырақтағы , әсіресе жоғарғы,молибденнің мөлшері біртіндеп көбейеді де, көбею органдары қалыптасқан кезде азаяды.

 Молибденнің тапшылығынан фотосинтез бен тыныс алу процестерінің нашарлауына байланысты, көмірсулардың және органикалық қышқылдардың бұзылады.

 Молибденнің әсерінен жапырақтарда бос рибосомалардың саны азайып, байланысқан рибосомалар көбірек болады. Молибден аскорбин қышқылының мөлшеріне де ықпалын тигізеді, ол жетпегенде өсімдіктерде бұл витаминнің мөлшері азаяды.

 Молибденнің тапшылығынан өсімдіктерде байқалатын белгілерге – өсуінің баяулауы, хлорофилл синтезінің төмендеуіне байланысты жапырақтардың көгілдірленуі жатады. Оның жеткіліксіздігі қышқыл топырақтарда байқалады. Молибден көп болса, өсімдікке уытты әсер етеді. Ауыл шаруашылық өсімдіктерінің құрамында молибденнің мөлшері қалыпиағыдан көбірек болса адам және хайуанаттар организміне зиян тигізеді.

Өте қышқыл топырақтар

 Өте қышқыл топырақта бақта өсірілетін бүлдіргеннің жапырақтары қызарады.

Жапырақтар жаздың ортасында сарғаяды