MINERALNA ISHRANA

sun. energija + mineral.neiva materija organska iva materija

Podela hranjivih materija Mineralna hraniva: usvajanje u mineralnom obliku, preteno potiu iz stena i minerala zemljita Organska hraniva: usvajanje u molekularnom (mol. masa < 1000)

Podela hranjivih materija prema znaaju za ishranu bilja

1. potrebni (esencijalni) elementi (17): C, O, H, N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, B, Mn, Zn, Cu, Mo, Cl, Ni 2. korisni elementi (9): Co, Na, Si, Al, Se, V, Ti, La, Ce 3. nekorisni i toksini elementi: Cr, Cd, U, Hg, Pb, As

Podela prema znaaju i potrebnoj koliini za ishranu bilja

potrebni (esencijalni) elementimakroelementi: C, O, H, N, P, K, S, Ca, Mg, Fe mikroelementi: B, Mn, Zn, Cu, Mo, Cl, Ni 1. korisni elementi: Co, Na, Si, Al, Se, V, Ti, La, Ce 2. toksini elementi: Cr, Cd, U, Hg, Pb, As

Esencijalni ili neophodni elementi

Utvrivanje neophodnosti biljnih elemenata za biljke: potreban tokom celog ivotnog ciklusa ima posebnu funkciju koju ne moe obavljati drugi element ima neposrednu ulogu u biljnom metabolizmu potreban za vie od dve biljne vrste

Korisni elementi

1. nemaju fizioloku ulogu 2. to su uslovi rasta nepovoljniji, uticaj na biljku im je vei 3. delimina nespecifina zamena funkcije neophodnih elemenata

Prema fizioloko biohemijskoj ulozi biljna hraniva mogu se podeliti na etiri grupe:

GRUPA 1: C, H, O, N I S.IZGRAUJU ORGANSKE MATERIJE UKLJUENI SU U ENZIMSKE PROCESE

GRUPA 2: P I B.UKLJUENI SU U REAKCIJE PRENOSA ENERGIJE I ESTERIFIKACIJE S ALKOHOLNIM GRUPAMA U BILJCI

GRUPA 3: K, Ca, Mg, Mn I Cl.IMA ULOGU OSMOTSKE REGULACIJE I BALANSA JONA VIE SPECIFINIH KATALITIKIH FUNKCIJA

GRUPA 4: Fe, Cu, Zn I Mo.PRISUTNI KAO STRUKTURNI HELATI ILI METALOPROTEINI, OMOGUAVAJU TRANSPORT ELEKTRONA PREKO PROMENE VALENCE

APSORPCIJA HRANLJIVIH ELEMENATA

Koren

APSORPCIJA JONA JO UVEK NIJE U POTPUNOSTI OBJANJENA PASIVNA APSORPCIJA:

ELIJA SVIH IVIH ORGANIZAMA OBAVIJENAJE

MEMBRANOM PLAZMALEMA PREKO ENDOPLAZMATINOG RETIKULUMAPOVEZUJE . ZID S MEMBRANOM JEDRA I VAKUOLOM. ELIJSKE ORGANELE SU ODVOJENE MEMBRANAMA OD

OSTALIH DELOVA PROTOPLAZME

SVE IVE MEMBRANE SU VRLO SLINO GRAENE IZ SLOJEVA LIPIDA I PROTEINA. MEMBRANE NISU OBINE

PREGRADE, VE JE NJIHOVA ULOGA VRLO AKTIVNA USLEDEGA DOLAZI DO SPECIFINE I RAZLIITE PROPUSTLJIVOSTI ZA POJEDINE MATERIJE. SELEKTIVNOM

PROPUSTLJIVOU IVE MEMBRANE REGULIU PROMETMATERIJA I ENERGIJE TE TAKO USKLAUJU METABOLIZAM

ELIJE S USLOVIMA KOJI VLADAJU U ELIJI I NJENOJOKOLINI.

ema biomembrane

Mehanizam propustljivosti ivih membrana jo je

uvijek nedovoljno poznat i pun zagonetki, ali sezna da materije mogu prolaziti kroz ive membrane kada su rastvorljive unutar njih i kad je izvan elije vea koncentracija materija nego u njoj. Tada dolazi do pojava koje su poznate kao difuzija i osmoza

Difuzija - voda ne bi mogla ulaziti u eliju jer se nerastvara u lipidima, ali ona lako ulazi u ive elije Osmoza - joni prolaze nasuprot gradijenta koncentracije, pa im je koncentracija u elijama proseno vea od spoljanje sredine, odnosno tene faze zemljita. Pored fizikih zakonitosti difuzije i osmoze, postoji i aktivnan mehanizam unoenja materija u eliju koji troi energiju za taj rad.

Oblik usvajanja hranivaElement Mo Cu Zn Oblik usvajanja MoO42Cu+,Cu2+ Zn2+ Element P Mg Ca Oblik usvajanja H2PO4-, HPO42Mg2+ Ca2+

MnB Fe Cl S

Mn2+H3BO3 Fe3+,Fe2+ ClSO42-

KN O C H

K+NO3- NH4+ H 2O CO2 H 2O

Pojava prolaska nekih materija nerastvorljivih u lipidima pomou izgradnje kompleksa esto se naziva olakana difuzija i ona se odvija uvek niz gradijent koncentracije dok je aktivni transport pojava usvajanja materija kroz ive membrane nasuprot difuzionom gradijentu.

Pasivno usvajanje hraniva temelji se na fizikim zakonima difuzije i osmoze, odnosno odvija se bez

utroka energije.Razmena materija izmeu biljnih elija i tene faze zemljita mogua je tim procesom samo u uslovima dovoljne vlanosti zemljita, ali i tada uz velike prepreke

Lipoidna i ultrafiltraciona teorija su suviepojednostavljeno shvaanje mehanizma usvajanja hraniva i ne odgovaraju esto injeninom stanju. Apsorpciona teorija prema kojoj se usvajanje hraniva obavlja na temelju razmene jona izmeu korena i koloidnih estica na sledei nain:

K+ + RCOOH RCOOK + H+

Do razmene dolazi u ekvivalentnim koliinama izmeuKontaktno usvajanje hraniva

koloidnih esticazemljita i korena pa se ovaj nain usvajanja najee oznaava kao

kontaktno usvajanje hraniva.

Meutim, poznato je da biljke uzimaju hraniva kako iz zemljinog rastvora, tako i kontaktnom zamenom, pa veliina usvajanja na ovaj nain zavisi od koliine vode u zemljitu, fizikohemijskih osobina zemljita, ali i hemijskih osobina zemljita pojedinih jona

Glineni Kontaktna minerali zona K Ca Na H K Ca K Ca H 5 nm H

Stani ni zid

Stani na membrana

1000 nm

8 nm

Biljke usvajaju i troe veliku koliinuvode od koje se samo manji dio zadrava za

potrebe biljaka, dok vei deo u transpiracionojstruji ini tzv. tranzitnu vodu. Ispitivanja su pokazala da je usvajanje pojedinih hraniva u korelaciji s intenzitetom transpiracije, ali se to dogaa uglavnom na plodnim zemljitima.

Strujanje vode i rastvorljivih materija u porama zemljita oznaava se kao protok mase ili mass flow. Na zemljitima male plodnosti nema jae veze izmeu transpiracije i usvajanja hraniva

to znai da biljka koristi druge mehanizmeusvajanja jona. Stoga, pasivno usvajanje jona na principima difuzije, kontaktne razmene i slobodnog protoka ima ogranieni znaaj

Put vode i mineralnih materija u korenu

Anatomska graa korena doputa pasivno usvajanje samo do endodermalnog sloja elija s nepropusnim Kasparijevim pojasom od suberizovanih elijskih zidova. Tako, celokupna korenova kora predstavlja prividno slobodan prostor korena u kome se voda s jonima kree po zakonima difuzije. Savremena merenja pokazuju da prividno slobodan prostor korena iznosi svega 4-6% ukupne zapremine korena umesto 18-20% koliko se prethodno mislilo. Prividno slobodan prostor korena, obuhvata intercelularne prostore i prostor izmeu plazmaleme i elijskog zida u korenovoj kori, a granicu ini Kasparijev pojas endoderma. Otuda, otpor i brzina kretanja vode i hraniva rastvorenih u njoj zavisi veim delom od kretanja vode kroz koru korena po tzv. apoplastu. Njega grade celulozne mikrofibrile duge 5-9 mm u matriksu od neceluloznih polisaharida (pektini i lignini) i glikoproteina sa porama kroz koje se lako premeta voda.

Put vode po simplastu je sporiji od kretanja po apoplastu jer svaka elija prua znatan otpor (procenjen na 10 KPa).

Aktivno usvajanje hranivaDifuzija, nasuprot gradijentu koncentracije nije mogua, jer je za prelaenje materija iz podruja nie u podruje vie koncentracije potrebno izvriti rad (usvajanje uzbrdo). Prenoenje materija kroz ivu membranu, nasuprot gradijentu koncentracije, obavlja se s vie razlitih mehanizama, pa i uz pomo molekula prenosilaca proteinske ili fosfolipidne grae. Lipidi biomembrana (fosfolipidi ) imaju polarnu grupu rastvorljivu u vodi, dok im je lipidna grupa hidrofobna.

Biomembrane poseduju vie razliitih prenosnih sistema za iste ili razliite jone i molekule. Zbog toga se izraena selektivnost, razliita brzina usvajanja pojedinih hraniva i druge specifinosti usvajanja ostvaruju na vie naina i razliitim mehanizmima usvajanja pojedinih elemenata ishrane, putem hemijske prirode nosaa ili prirodom enzima koji omoguuju vezivanje odreenih materija na nosa.

Objanjenje aktivnog usvajanja hraniva pomou posebnih prenosilaca dobija na znaaju s hipotezom Lundegardovog "anjonskog ili sonog disanja" (1932. god.) i ona je, uz vei broj novijih hipoteza, jo uvijek aktuelna u dananjem shvaanju transporta materija kroz ive membrane. Prema Lundegardu biljke disanjem proizvode vlastite jone (H+ i HCO3-) koji se u ekvivalentnoj koliini zamenjuju za jone spoljanje sredine pa je na taj nain mogue unutar elije poveati koncentraciju jona iznad koncentracije u spoljanjoj sredini.

Transport jona kroz plazmalemu obavlja se specifinim prenosnim mehanizmom. Naime, prenosioci (carrier) su organske materije koje se veu s jonima i u obliku nastalog kompleksa putuju od spoljanje do unutranje strane membrane.

T prenosilac TP aktivirani prenosilac- kompleks prenosilac jon - jon

Funkcija molekula prenositelja u aktivnom transportu

Teorija prenosilaca, iako vrlo logina i shvatljiva, nije jo potvrena jer jo nije uspelo izdvajanje posebnih molekula nosaa. Takoer, mnoga istraivanja pokazuju da izmeu disanja i usvajanja jona nema uvijek vrste korelacije.Usvajanje hranjivih materija je razliito, zavisno od biljne vrste, ali je uglavnom vee kod korova u odnosu na "kulturne" vrste. Jedan dio objanjenja je u znaaju aktivne povrine korena, njegove sposobnosti zamene, koliini i vrsti korenovih izluevina sposobnih za mobilizaciju hraniva.

Usvajanje hraniva listom preko lista se moe uspeno usvajati voda, mineralne iorganske materije nema vee razlike izmeu usvajanja mineralnih materija listom i korenom mineralne materije preko lista se usvajaju kroz kutikulu i epidermalne elije, elije zatvaraice, stome i dlaice na listu.

Kutikula predstavlja prepreku lakom usvajanju kroz list, a njenu propustljivost odreuje hemijski sastav i struktura. Za elijski zid matriksa Kutikula se sastoji iz kutikula je vezana pektinom

koji ini kutin (polimer kiselina C16 i C18) u koji je ugraen kutikularni vosak (ugljikovodici dugog lanca C22 - C34, alkoholi, masne kiseline i estri), a na povrini je sloj epikutikularnog voska slinog sastava.

= vosak = kutin

epikutikularni vosak kutikula

kutinizirani sloj

pektinski sloj celulozni sloj

= pektin

= celuloza

elijski zid ne predstavlja veu prepreku prolaenju rastvorljivih materija u vodi jer posjeduje velik broj hidrofilnih grupa (celuloze i kemiceluloze) i veliki broj mikropora pa predstavlja prividno slobodan prostor analogno korijenu. Ektodezme smetene na spoljanjemom zidu epidermalnih elija potpomau usvajanje. One nisu plazmatine grae kao plazmodezme, ve je to sistem pora u celuloznoj grai elijskog zida. Hranjive materije su praktino usvojene listom tek kad prou kroz plazmalemu, to je fizioloki analogno korenskim mehanizmima usvajanja hraniva. Poznavanje pokretljivosti elemenata usvojenih listom ima praktian znaaj zbog primene folijarne ishrane. Elementi usvojeni putem lista su razliito pokretljivi:

pokretljivi: srednje pokretljivi: teko pokretljivi:

N, K, Na, Mg, P, S i Cl, Fe, Mn, Zn, Cu i Mo i Ca i B

Apsorpcija organskih jedinjenjaamino kiseline, prostije eere, organske kiseline, glicerol Pinocitoza predstavlja proces usvajanja organskih jedinjenja pomou plazmatinih pseudopodija, invaginacije membrana

14.01

N7AZOT

1.03

relativna atomska masa

14.01atomski broj

N7 1.03AZOT

gustina u vrstom stanju (g/cm3)

ime azot azotum (lat.) azotos (gr.) nitrogen (eng.) Stickstoff (njem.) azote, nitrogne (fran.) azoto (tal.)

biogeni element agregatno stanje gas

1772. godine azot je otkrio Lavoisier i nazvao ga AZOTE prema grkoj rijei AZOTIKOS = beivotan

14.01

N7AZOT

1.03

elektronska konfiguracija

14.01

1s2, 2s2, 2p3 tri nesparena e u p-orbitalama

N7AZOT

1.03

primanjem elektrona nastaju jonski spojevi azota koji u svojoj strukturi imaju NITRIDNE jone

14.01poznat je i AZIDNI jon N3

N7AZOT

1.03

karakteristina kovalentna veza

14.01

:NN:

N7AZOT

1.03

s vodonikom gradei tri kovalentne veze nastaje amonijak koji je pri sobnoj temperaturi gas

14.01

NH37

N1.03AZOT

s kiseonikom stvara kisele okside u kojima je razliit oksidacijski broj azota: N2O azotni (I) oksid 14.01 anestetik NO azotni (II) oksid otrovan N2O3 azotni (III) oksid anhidrid azotne kiseline NO2 azotni (IV) oksid 7 1.03 otrovan AZOT N2O4 azotni tetraoksid otrovan N2O5 azotni (V) oksid bezbojna nestabilna vrsta materija anhidrid azotne kiseline

N

amonijak

NH3

najvaniji produkt hemijske industrije 14.01

N7

katalitika sinteza iz elemenata H i N

1. H iz prirodnog gasa + vodena para2. N iz vazduha temp. 1.03 550 C i pritisak 150-400

AZOT bararedukciono sredstvo

rasprostranjenost > atmosfere

N2 O2 Ar

78.03 % 21.00 % 0.94 %

masa vazduha 5,2 1018 kgmasa N 3,8

1018

kg

CO2

0.03 %

86,5 t/haosnovni biogeni element ilska salitra

NaNO3

Izgrauje proteine, amine, amide, nukleinske kiseline, hlorofil, hormone, amino kiseline, svaku eliju i svaki deo

elijeutie na veliinu lisne povrine proces fotosinteze, utie na rastenje i razvie vodni reim biljaka, otpornost biljaka prema sui, niskim i visokim temperaturama i bolestima Izvori azota za biljke: 0,1%, humus, NH4,NO3,NO2 Apsorpcija: NH4+, NO3

Azot u biljci: najvie list, najmanje stablo i plod Znaci suficita i deficita:

BILJCI SU NO3- I NH4+ JEDNAKOVREDNI ALI: NITRATI- dominira u zemljinom rastvoru - preferira ga veina biljaka - vrlo je pokretljiv u zemljitu (mass flow) - u vlanim prilikama puno se vode gubi pa se i nitrati ispiraju - u sunim prilikama koncentracija raste pa ima vie i nitrata

AMONIJANI JON- manje ga je u zemljinom rastvoru, vezan i na ak)

- vezan je za minerale tipa 2:1 (ilit, vermikulit, momtmorilonit)- oblik ekoloki prihvatljiviji

PRIMANJE ZAVISI OD PH SREDINE I GENETSKIH OSOBINA BILJKE:- KISELO ZEMLJITE bolje primanje NO3- ALKALNO I NEUTRALNO ZEMLJITE bolje primanje NH4+

SUVIAK AZOTA U BILJCI pojaan vegetativni rast, gigant biljke slaba sinteza sklerenhimskih elija na raun parenhima, pa su elije nene i spuvaste,osjetljive na bolesti, infekcije i poleganje biljke jako zelene boje s produenom vegetacijom

relativna atomska masa

atomski broj

gustina u vrstom stanju (g/cm3)

ime fosfor phosphor (lat.) phosphorus (eng.) Phosphor (njem.) phosphore (fran.) fosforo (tal.) biogeni element

elektronska konfiguracijaK L M 1s2 2s2, 2p6 3s2, 3p3

pet e u M ljusci, osam e - u L ljusci

modifikacije fosfora: beli fosfor nestabilan, otrovan, samozapaljiv

crveni fosfor stabilniji, neotrovan, nerastvorljiv oksidacijski stepeni:-3 fosfin, PH3, nema praktini znaaj +1 P u hipofosfitnoj kiselini (HPH2O2) +3 P u trihalogenidima (PF3, PCl3, PBr3, PI3) i fosforastoj kiselini H2PHO3 +4 P u fosfor (IV)oksidu P4O8 i hipodifosfitnoj k. +5 P u fosfor (V)oksidu P4O10 i fosfatnoj kiselini (H3PO4) i njenim solima - fosfatima

zbog velike hemijske aktivnosti u prirodi nije elementaran prirodni minerali: fosforiti Ca3(PO4)2 apatiti Ca5(PO4)3F ili Cl ili OH guano izmetine ptica

- nemetal - u prirodi u zemljitu i u biljkama u petovalentnom obliku - znaajna organska jedinjenja: nukleoproteidi, fosfolipidi

konstitucioni elemenat, ulazi u sastav: fosfosfolipida, nukleotida, nukleinskih kiselina, enzima, makroerginih jedinjenja zemljite sadri 0.02 0.15 % u organskom i mineralnom obliku u zemljitu najee u formi ortofosfata potie od razgradnje matinih stena, najee apatita ima ga u 170 minerala (razliite rastvorljivosti) sadraj u mineralnom obliku (oko 40-80 %) u organskom obliku (oko 20-60 %) Fosfor vezan u mineralima u alkalnim zemljitima prevlauju Ca-fosfati: dikalcijum fosfat - CaHPO4 dikalcijum fosfat - sa vodom CaHP04 x2H2O trikalcijum fosfati Ca3(PO4)2 apatiti hidroksiapatit neto rastvorljiviji od F i Cl apatita raspadanjem apatita nastaju lake rastvorljivi fosfati

Znaaj:

u kiselim zemljitima nastaju teko topivi Al i Fe, Mn fosfati

FOSFOR U BILJCIbiljka ga apsorbuje aktivno i pasivno putem korena i lista, brzo se kree kroz biljku ascedentno i descedentno -koncentracije u biljci variraju 0,3 0,5 % P -biljka prima fosfor kao H2P04 - i HP042-, te ga ugrauje u organske materije bez redukcije u biljci najvie u semenu i mladim delovima uestvuje u fotosintezi, sintezi skroba, proteina, skrauje vegetaciju, utice na cvetanje

ZNACI NEDOSTATKA- nedostatak

P je esta pojava, ali biljka ne odumire odmah, jer delovanjem fosfataze zapoinje razgradnja organskog P -nedostatak P usporava metabolizam, slabiji je rast i razvoj biljke, ali i korena, lie je manje, kao i pri nedostatku N, jer je vezano sa procesom rasta biljke, manjak se javlja prvo na starijem liu jer fosfataza razlae organske jedinjenja

-u

poetku gladovanja pojava modrozelene boje, zbog pojaane sinteze hlorofila a - kasnije pojaana sinteza antocijana pa su boje crvenkaste i purpurne - na kraju tamno bronzane boje, smee nekroze, pojava oegotina

Znaci nedostatka fosfora

kalijum

otputanjem 1 elektrona nastaju jonski spojevi u kojima je metal elektron donor i postaje katjon, a element s desne strane periodnog sustava (npr. Cl) je elektron akceptor i postaje anjon

prirodno nalazite K su njegove soli: silvin KCl karnalit KCl MgCl2 6H2O kainit KCl MgSO4 3H2O polihalit K-Ca-Mg-sulfat

KALIJUM nije konstitucioni elemenat

0.05 3% nekad i 7% u zemljitu iz geolokog substrata najvie K u kristalnim reetkama: gnajs, granit, ilit, vermikulit u biljci: list, mladi delovi, take rasta, apsorpcija aktivna, kalijumove biljke: eerna repa, vinova loza, duvan, spana otvorenost stoma, fotosinteza, sinteza eera, nitrati, otpornost, regulie transpiraciju, enzimi, sinteza ATP

NEDOSTATAK KALIJUMAjavlja se na starijem liu jer je vrlo pokretan u biljci mladi listovi slabije razvijeni - uopte smanjen rast biljaka nakon nastanka tamnozelene boje - -na rubovima nastaje hloroza, pa nekroze odnosno oegotine (smee) (ne stvaraju se organska jedinjenja,

bukva

grab Nedostatak kalijuma

hrast

Nedostak K na vokama

Nedostatk K je specifian kod djeteline bele tokice uz rub lista koje kasnije posmee

-Nedostatak

K kod kukuruza (monokotiledone)

Nedostatak K na biljkama iz familije Brasicaceae

krompir

heljda

relativna atomska masa

atomski broj

gustoa u vrstom stanju (g/cm3)

ime kalcij calcium (lat.) calcium (eng.) Calcium (njem.) calcium (fran.) calcio (tal.) biogeni element

KALCIJUM

konstitucioni elemenat, pektinati u zemljitu 1.37%, karbonati, fosfati, organska jed., vie u glinovitim, u kiselim jako ispransekundarni minerali - kalcit (CaCO3) 40 % Ca, - dolomit (MgCO3 x CaCO3) 22 % Ca - gips (CaSO4 x 2H2O) 23 % Ca - razliiti kalcijumovi fosfati Ca3(PO4)2.trikalcijum fosfat CaHPO4..dikalcijum fosfat Ca(H2PO4)2monokalcijum fosfat

BILJKA APSORBUJE CA2+, TRANSPORT KROZ KSILEM LIST, STABLO, KOREN, LEGUMINOZE, PENICA, VRSTINA MEMBRANA, pH, TRANSPIRACIJA, APSORPCIJA, ENZIMI - MONOKOTILEDONE TREBAJU MANJE -1 % Ca - DIKOTILEDONE TREBAJU VIE - 1-3 (5)% Ca U BILJCI KAO SLOBODAN JON - KAO HELAT -KAO SOLI- Ca-OKSALAT, KARBONAT, FOSFAT ILI Ca-FITAT U SEMENU ULOGA: GOSPODARENJE BILJKAKA VODOM VANO KOD PLODOVA SMANJUJE BUBRENJE I PUCANJE VAAN ZA IZGRADNJU ELIJSKE MEMBRANE, TE NJENU STABILIZACIJU, REGULIE pH ELIJE

relativna atomska masa

atomski broj

gustoa u vrstom stanju (g/cm3)

ime magnezij magnesia (lat.) magnesium (eng.) Magnesium (njem.) magnsie (fran.) magnesia (tal.) biogeni element

Mg se u ogromnim koliinama nalazi u morima na kopnu ini dolomitne planinske lance (MgCO3 CaCO3) u rudnicima mineral karnalit KCl MgCl2 6H2O

Mg je konstrukcijski materijal (legure s Al, Zn, Mn) jer je lagan reaktivan metal, ali je na vazduhu postojan zbog pasivizacije (s vodenom parom ini pokoricu teko rastvorljivog Mg(OH)2) karakteristika oksida je alkalnost Mg(OH)2 je teko rastvorljiv MgSO4 7H2O gorka sol, purgativ

MAGNEZIJUM U ZEMLJITU

koliine variraju zavisno od matinog supstratalagana zemljita 0,05 % tea, glinena tla do 0,5 % karbonata (MgC03) dolomita (CaC03 x MgC03)

sulfata (MgS04); u aridnim predelima solonec i solonakbiljci najlake dostupan - u zemljinom rastvoru - Mg2+

- vezan na koloide zemljita u izmenljivom obliku

Antagonisti Mg K+, Ca+2, NH4+ - neutralna i alkalna zemljita H+, Mn+2, Al+3 - kisela zemljita Mg/K - na antropogenim zemljitima gde se puno ubri kalijumom Mg/Ca - viak Ca - manjak Mg aridni uslovi Mg/NH4 - pri intenzivnom ubrenju amonijanim ubrivima ili stajnjakom

Sinergizam

Mg povoljno djeluje na apsorpciju fosfatnog iona,

jer se ve u korenu fosfat ugrauje u fosfatnajedinjenja i kao takav se premeta kroz biljku

Magnezij u biljkamabiljke usvajaju Mg u jonskom obliku kao Mg2+ sadraj Mg u biljkama je proseno 0,1 1,0 % u suvoj materiji, a dobro su snabdevene biljke ako sadre 0,15 0,35 % proseno je u biljkama 50 % Mg slobodno te je vrlo znaajan kao elektrolit 30 % Mg vezano je za koloide protoplazme, a oko 15 % ugraeno je u hlorofil Mg ulazi u sastav hlorofila

neutralie viak kiselina gradei Mg-oksalat

stvarajui Mg-pektinat izgrauje membrane Fotosinteza, sinteza skroba, proteina, smanjuje transpiraciju, enzimi, vaan za sintezu karotinoida

aktivator enzima: peptidaze, dehidrogenaze

Nedostatak i suviak magnezijuma1. simptomi prvo na starijem liu kao hloroza, a zatima na mlaem liu

2. tipina parenhimska hloroza kod dikotiledona, a pegavost kod monokotiledona (trakasta hloroza)3. usled jaeg deficita list poprima naranastu, crvenu i ljubiastu boju, pojavljuju se nekrotine povrine, a nervi ostaju zeleni 4. nii intezitet rasta uz pad prinosa (nakupljanje neproteinskog azota, smanjena fotosinteza, smanjen transport skroba iz lista) 5. osetljivost itarica na deficit Mg naroito u vlatanju 6. deficit Mg ei na lakim peskovitim zemljitima 7. Mg je u suviku retko (na dolomitima)

8. Uslovljava nedostatak K i Ca

VIZUELNI SIMPTOMI NEDOSTATKA MAGNEZIJUMAVinova loza

Nedostatak Mg na peskovitom zemljitu

krompir

uticaj deficita Mg na suncokretu na peskovitom zemljitu pH 4,5

SUMPORSumpor je rasprostranjen elemenat u prirodi. U zemljitu potie iz matinih stena gde se nalazi najvie u obliku sulfida i prilikom njihovog raspadanja oslobaa se i brzo oksidie. Oksidaciju obavljaju sumporne bakterije. Energiju osloboenu prilikom oksidacije sulfida do H2SO4 mikroorganizmi koriste u procesu hemosinteze za asmilaciju ugljenika:

2H2S + O2

2H2 O + 2S + 510,79 KJ

2S + 3O2 + 2H2 O 2H2SO4 + 1180,68 KJ

U savremenoj, industrijskoj eri sumpor se nagomilava u zemljitu i taloenjem iz atmosfere gde se nalazi kao SO2 ili H2S. Procenjuje se da godinja emisija sumpordioksida u atmosferu iznosi oko 3108 t ili 1040 kg S/ha. U podrujima s jakom industrijom, koja energiju dobija sagorevanjem uglja, u zemljite moe dospeti i do 200 kg S/ha godinje. Obogaivanje zemljita sumporom obavlja se i ubrenjem superfosfatom i sredstvima za zatitu bilja koja ga sadre.

Adsorpcija sulfata u zemljituO OH AlOxide Mineral

OS=O Al + SO42O O Al OH Al + OH-

glina

Al

OH

AlOH

glina

O

OH

Sumpor u zemljituU zemljitu se S nalazi u org. i mineralnom obliku. Vie ga je kod niskog pH. Zemljita umerenog klimata imaju ukupan sadraj sumpora 0.005-0.040 %. U ocednim i prozranim zemljitima najvei deo sumpora nalazi se u organskoj materiji (60-90 % ukupnog S zemljita). Manji deo mineralnog sumpora moe se nalaziti u kiselim zemljitima (ispod pH 5.5) vezan na adsorpcioni kompleks, dok je najvei deo u obliku rastvorljivih ili nerastvorljivih soli.

Sulfatni anjon lako je pokretljiv u zemljitu, to predstavlja realnu opasnost za ispiranje S. U krajevima s velikom koliinom padavina moe se isprati i vie od 100 kg S/ha godinje. Gubitak S iz zemljita moe biti i volatizacijom u redukcionim uslovima u obliku H2S. Na podruju Srbije nije utvren manjak sumpora u zemljitu iako je bilo sumnji i ispitivanja u nekim krajevima, dok npr. u SADu na 10% obradivih povrina sumpora nema dovoljno u zemljitu.

Nedostatak S moe se javiti na karbonatnim zemljitima bogatim Fe i humusom slabo podlonom mineralizaciji, ali i u zemljitima siromanim humusom. Glavni izvor nadoknade S u zemljitu su sulfati iz mineralnih ubriva, ali i atmosfera. Oko 150 do 200 miliona tona sumpora godinje dospeva u atmosferu vulkanskim erupcijama, prirodnim procesima iz okeana i movara, kao i iz industrijskih objekata. Suviak S u zemljitu je nepoeljan jer dovodi do zakieljavanja za koje se smatra da uzrokuje izumiranje uma u mnogim krajevima Europe, a takve pojave sve su vie prisutne i kod nas

Sumpor u biljkama Biljke usvajaju sumpor preteito kao anjon SO42- i u tom obliku nalazi se u protoplazmi biljaka kao mineralna rezerva. Kod ugradnje S u organsku materiju potrebna je redukcija sumpora. Sumpor se lako usvaja i iz atmosfere u obliku SO2, Najvie sumpora zahtevaju kupus, karfiol i luk. Njihovi zahtevi mogu iznositi do 45 kg S/ha. Mehanizam usvajanja S nije do danas u potpunosti razjanjen.

U biljkama sumpor gradi estre sulfatne kiseline (RSO3H) koji su neophodni za sintezu cisteinske kiseline. Aminokiseline sa sumporom cistein (R-SH), metionin (RS-R) i cistin (R-S-S-R) sadre oko 50% sumpora u biljkama. Sumpor uestvuje u grai mnogih enzima (proteaze, ureaze i dr.), sekundarnih biljnih jedinjenja kao to su glukozidi Osim toga, sadre ga vitamini biotin (vitamin H) i tiamin (vitamin B1), zatim razliiti antibiotici itd. Sumpor sudeluje i u odravanju oksido-redukcionih procesa, deluje na inicijalizaciju deobe elija, sudeluje u mehanizmu transporta elektrona itd.

Manjak raspoloivog S vrlo je redak, posebno u industrijskim zonama gde vei deo potreba za sumporom biljke mogu podmiriti iz atmosfere.

Simptom nedostatka sumpora slian je deficitu azota, ali se hloroza zapaa prvo na mlaem liu (za razliku od azota gdje se nedostatak zapaa prvo na starijem).hloroza se javlja prvo u blizini lisnih nerava, dok kod uljane repice i eerne repe lie moe dobiti ljubiastu nijansu zbog poveane sinteze antocijanina. esto se zapaa da je stabljika kraa, listovi su deblji, ui

Toksinost SO2