význam biogenních prvků

| makroelementy | mikroelementy | užitečné prvky | cizorodé prvky |

            Úkolem výživy rostlin v užším slova smyslu je objasnit procesy začleňování látek s nízkou chemickou energii do látek organických za spoluúčasti energie získané jinými metabolickými procesy rostlin, které by vedly k tvorbě další biomasy. Právě autotrofní organismy mají schopnost přetvářet anorganické látky (prvky) za účasti kinetické sluneční energie, kterou tímto způsobem transformují na energii chemickou. Vedle základních biogenních molekul jako je H2O a CO2, které jsou zdrojem C, O, H musí mít rostlina k dispozici další biogenní prvky, které se stávají živinami (až na určité vyjímky) převážně v iontové formě. Živinami pak označujeme takové prvky, které živý organismus potřebuje k zajištění svých životních funkcí. Je-li tento prvek alespoň jednou v ontogenetickém cyklu rostliny nezbytnou živinou, pak je jednoznačně biogenní povahy. Z praktického hlediska však není možné provádět tak úzkou specifikaci, a proto se běžně biologicky nejdůležitější prvky mohou rozdělit do skupin:

  • makroelementy vyskytující se od desetin po desítky procent (C, O, H, N, P, K, Ca, Mg, S),

  • mikroelementy -obsah se pohybuje pod desetinu % (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, ...),

  • užitečné prvky požadavek na ně je specifický podle druhu rostliny (Na, Cl, Si, Al, Ti, aj.),

  • ostatní prvky - obsaženy v rostlinách jako důsledek zvýšeného přirozeného obohacení nebo pod vlivem antropogenní činnosti člověka (cizorodé prvky Cd, Pb, Cr, As, Be, Ni aj.).

            Toto rozdělení však nevystihuje význam jednotlivých živin, a proto navrhl Mengel a Kirkby (1978) rozdělení živin podle fyziologických a biochemických vlastností.

Skupina

Živina

Příjem

Biochemické funkce v rostlině

1

C, H, O, N, S

ve formách CO2, HCO3-

- hlavní složky organ. látek

 

 

H2O, O2, NO3-, NH4+

- základní prvky enzymatických procesů

 

 

SO42-, SO2

- zúčastňuje se oxidačně redukčních reakcí

2

P, B, Si

ve formách fosfátů, kys. borité, borátů, silikátů

- esterifikace nativních alkoholových skupin

 

 

 

- fosfátové estery se zúčastňují přenosu energie

3

K, Na, Mg, Ca, Mn, Cl

v iontových formách z půdního roztoku

- vyznačují se nespecifickými funkcemi, které řídí osmotický potenciál

 

 

 

- specifikují činnost enzymových proteinů - aktivují enzymy

 

 

 

- vyrovnávají nedifúzní a difúzní anionty

4

Fe, Cu, Zn, Mo

ve formách iontů nebo chelátů z půdních roztoků

- převládají v chelátových formách inkorporovaných do prostetických skupin

 

 

 

- umožňují elektronový transport se změnami valence

            K zjištění prvků, které rostlina potřebuje k svému růstu a vývoji používáme chemické analýzy rostlin a vegetační pokusy. Chemické složení rostlin u jednotlivých orgánů je různé a mění se v průběhu vývoje (ontogeneze) podle druhu pěstované rostliny.

Chemické složení rostlin v % podle jednotlivých orgánů a fází ontogeneze jarní pšenice (Richter 1972)

 

N

P

K

Nadzemní část

 

 

 

odnožování

5,75

1,13

6,38

        sloupkování

3,41

0,81

5,07

        metání

2,18

0,50

4,65

        sklizeň - zrno

3,95

0,74

0,99

                   - sláma

1,27

0,46

4,32

Kořeny

 

 

 

         odnožování

3,83

0,92

4,47

         sloupkování

2,82

0,59

2,87

         metání

2,55

0,66

2,36

         sklizeň

2,87

0,92

0,86

            Chemické složení rostlin umožňuje zjistit, které živiny rostliny obsahují, v jaké formě a množství, v jakém poměru, a to buď v jednotlivých fázích vývoje nebo při sklizni (v hlavním i vedlejším produktu). Pokud známe i hmotnost rostlin (na jednotku plochy nebo průměrnou hmotnost 1 rostliny) můžeme stanovit množství odčerpaných živin (ve fázích vývoje nebo při sklizni), se kterými musíme počítat při vypracování systému hnojení konkrétní plodiny.

            V průběhu ontogeneze se koncentrace živin v rostlinách mění. Mladé tkáně mají vyšší koncentraci než starší. Změny v obsahu hlavních živin (N, P, K) během ontogeneze obilovin znázorňuje obr. 1.1.

Obsah N, P, K v ovsu během ontogeneze (Mengel, Kirkby 1978)

            Množství odčerpaných živin je závislé v průběhu vegetace na hmotnosti rostliny nebo na výši výnosu. Variabilita těchto hodnot je ovlivňována  řadou dalších faktorů, k nimž patří ekologické podmínky, geneticky fixované vlastnosti odrůdy aj. Hodnoty odběru hlavních živin u některých plodin v kg.ha-1 uvádí tab. 1.3.

Průměrný odběr čistých živin v kg na 1 tunu hlavního produktu

Plodina

Druh živiny [kg]

 

N

P

K

Mg

Pšenice ozimá

25,0

5,0

20,0

2,4

Ječmen ozimý

26,0

5,7

24,0

1,8

Žito ozimé

24,0

6,1

21,6

2,4

Oves

26,0

6,1

24,1

2,4

Brambory (hlízy)

  5,0

0,9

  6,6

0,9

Cukrovka (bulvy)

  4,4

0,7

  4,7

0,8

Řepka ozimá

50,0

10,9

49,8

4,8

            Interakce vnitřních a vnějších vegetačních faktorů jsou hlavním důvodem toho, že usměrňování růstu a vývoje rostlin výživářskými opatřeními je velmi obtížné a nelze vždy počítat s plným efektem.

nahoru

autor textu: Prof. Ing. Rostislav Richter, DrSc.

Poslední aktualizace: 28.01.2004 16:25
 




Složení rostlin


 

 

Ústav agrochemie a výživy rostlin, MZLU v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno