وجود عناصر کانی برای گیاهان با پیگیری لیه پیک که درباره اهمیت این عناصر به جمع آوری اطلاعات پراکنده پرداخت و بنیان گذار دانش تغذیه کانی گیاهان می باشد که به مرور به صورت علمی درآمد. از همان آغاز ضرورت عناصری که به طور زیاد استفاده می شوند یعنی فسفر، نیتروژن، پتاسیم، گوگرد و … معلوم شد. بنابراین با پیشرفت تکنیک ها درباره خلوص مواد شیمیایی اهمیت عناصر کم مصرف نیز مشخص شد.
عناصر پر مصرف و عناصر کم مصرف
عناصر کانی که گیاه به آن نیاز دارد شامل دو گروه کم مصرف و پر مصرف می باشند ضرورت یک عنصر مشخص اینگونه مشخص می شود که نخست، گیاه بدون آن عنصر نمی تواند چرخه زندگی خود را تکمیل نماید دوما عنصر دیگری قادر به ایفای نقش آن نیست ثالثا این عنصر می بایست در متابولیسم گیاه دخیل باشد. برای مثال وارد ساختار ماده ای ضروری در متابولیسم شود و یا در مرحله ای از واکنش ها دخالت کند، مثلا موجب تحریک واکنش یک آنزیم شود.
عناصر ضرورت کانی
عناصر ضروری کانی شامل: عناصر کم مصرف نظیر مس، آهن منگنز، بور، روی، کلر، مولیبدن و عناصر پر مصرف نظیر فسفر، نیتروژن، پتاسیم، گوگرد، منیزیم، کلسیم هستند. در برخی گونه ها، عنصر سیلیسیم و سدیم نیز ضروری می باشند.
نقش عنصر سدیم
سدیم برای گیاهانی نظیر تیره اسفناج که هالوفیت (شور رست) هستند الزامی است و در تنظیم فشار اسمزی موثر است.
نقش عنصر منیزیم
یکی از کانی های مهم منیزیم است که در ساختار کلروفیل مشارکت می کند. آنزیم های زیادی به منیزیم نیاز دارند که به واسطه آن تحریک می شوند. کم شدن این عنصر موجب کلروز می گردد. شکل منیزیم موجود در خاک شبیه شکل کلسیم می باشد.
نقش عنصر کلسیم
کلسیم عنصری ضد سم که در ساختار ماده زنده وارد می شود کم تحرک است و با یونهای زیادی در حال رقابت است و از ورود آنها به درون یاخته ممانعت می کند. این عنصر به صورت کانی های کمپلکس در پلاژیوکلازها و فلدسپاتها وجود دارد. همین طور به حالت کلسیم قابل تبادل در محلول و آهک فعال پیدا می شود. کلسیم نقش مهمی در انتشار طبیعی گونه ها دارد و تاثیر بر روی PH خاک می باشد.
نقش عنصر گوگرد
گوگرد به صورت SO2 و همچنین سولفات از خاک جذب می شود. این عنصر در ساختار اسیدهای آمینه متیونین، سیستئین و در نتیجه در ساختار پروتئین ها شرکت می کند. گوگرد عنصر ساختاری گروه پروستتیک و چندین کوآنزیم می باشد مانند ویتامین B و فردوکسین. عنصر گوگرد در کانی هایی نظیر پیریت و یا ژیپس موجود است. سولفات ها مثل نیترات ها، بعد از جذب در گیاه قابلیت احیا شدن دارند. در احیای گوگرد، نخست گوگرد به وسیله ATP فعال می شود.
نقش عنصر پتاسیم
عنصر پتاسیم به گونه یون آزاد یا متصل به آنیون های آلی یا کانی باقی می ماند. جذب آن به صورت انتخابی است و در پتانسیل اسمزی یاخته ها و بافت ها دخیل است. غالب بر ۵۰ آنزیم از نظر فعالیت به پتاسیم وابسته می باشند و یا به واسطه آن تحریک می شوند. پتاسیم موجود در خاک در برخی از کانی ها مانند میکاها و فلدستپاتها بطور کمپلکس وجود دارد و به صورت یونی بر روی رسها و یا به طور آزاد در داخل لایه های رس موجود می باشد.
نقش عنصر فسفر
این عنصر وارد ساختار ماکروملکولهایی نظیر اسیدهای نوکلئیک می شود و نقش اساسی در انتقال انرژی داراست. استرفسفات ها و فسفات های سرشار از انرژی، ماشین متابولیسمی یاخته ها را بوجود می آورند. عنصر فسفر خصوصا در اندامهای جوان گیاه و در دانه ها جمع می شود. در پایان فصل رویش، فسفر به سمت اندامهای ذخیره ای می رود. این عنصر به شکل آلی و کانی در خاک موجود است.
نقش عنصر منگنز
عنصر منگنز با مشارکت در برخی واکنش های آنزیمی سبب فعال شدن برخی آنزیم ها مخصوصا دهیدروژنازها و کربوکسیلاز چرخه تری کربوکسیلیک می گردد. عنصر منگنز به طور دور ظرفیتی قابل مبادله و به صورت نامحلول در خاک موجود است.
نقش عنصر آهن
عنصر آهن قابلیت جذب به صورت دوظرفیتی و کلیت را دارد. آهن در ساختار هموپروتئینها مثل سیتوکروم اکسیداز، سیتوکرومها ، و لگ هموگلوبین مشارکت می نماید. با اینکه این عنصر در ساختار کلروفیل وجود ندارد ولی نقش مهمی در سنتز آن عنصر را برعهده دارد. عنصر آهن به صورت مختلف کانی در خاک موجود است.
نقش عنصر روی
برای فعالیت آنزیم های متفاوتی نظیر کربنیک انیدراز و الکل دهیدروژناز به عنصر روی نیاز داریم. این عنصر در خاک ها به میزان متفاوتی موجود است ولیکن نسبت روی قابل جذب و یون روی ضعیف می باشد.
نقش عنصر مولیبدن
این عنصر ماده سازنده نیترات رود کتاز است که در تغذیه نیتروژن نقش دارد. همچنین قابلیت وارد شدن به ساختار آنزیم نیتروژناز را دارد. روند جذب آن به این صورت است که به صورت یون های MoO4-1 و MoO4-2 بطور جذب شده و یا آزاد بر روی هیدروکسیدها و رسها می باشد.
نقش عنصر مس
در ساختار سه نوع پروتئین عنصر مس وجود دارد که قابلیت فعال کردن چند آنزیم را دارد. یون های مس در خاک بطور کمپلکس و به صورت قابل تبادل به ماده آلی وصل هستند.
نقش عنصر کلر
عنصر کلر همراه با یون پتاسیم تورژسانس برخی گیاهان را تنظیم می کند. کلر برای فتوسنتز الزامی است گویا عملکرد آن در انتقال الکترون ها از آب به کلروفیل می باشد.
نقش عنصر بور
در ساختار هیچ آنزیمی عنصر بور مشاهده نشده است و گمان می رود که در سطح دیواره و پلاسمالم عمل نماید. این عنصر کلیت های کلسیم دار را در تیغه میانی بین یاخته ها منجسم می کند و در سلامت غشای یاخته مشارکت می نماید.
بدون دیدگاه