A növények kémiai összetétele Víztartalom A növények kémiai összetétele Víztartalom Szárazanyag tartalom (105 oC-on) C: 45-50% H: 5-6% Friss % O: 40-42% burgonya gumó: 75% egyéb elemek: 2-10% cukorrépa gyökér: 78-80% kukorica szem: 15-25% Szervesanyag tartalom Hamutartalom széna: 15-16% szénhidrátok Nélkülözhető Nélkülözhetetlen zsiradékok tápelemek tápelemek fehérjék nukleinsavak (ballaszt) (N eltávozik) alkaloidák Si P (P2O5) Na K (K2 O) Se Ca, Mg S, B Fe, Mn Zn, Cu Mo

Növényi tápelemek A növények növekedéséhez, zavartalan fejlődéséhez szükségesek, funkciójukat más elemek nem tudják ellátni: C, H, O, N, P, S, K, Ca, Mg Makroelemek  0,1% (sz.a.) Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B Mikroelemek  0,1% (sz.a.)

Növényi tápelemek fajonként, fajtánként, részenként különböző a koncentrációban: N, K 2,0 - 6,0 % Ca, P, S 0,3 - 1,5 % Mg, Na 0,2 - 0,6 % Fe, Mn 20 - 200 ppm Zn 20 - 100 ppm Cu 5 - 10 ppm B (egyszikű)  10 ppm B (kétszikű) 20 – 100 ppm Mo  1 ppm Földkéregben: N: 0,03% K: 2% Ca: 3% P: 0,1% S: 0,05% Mg: 2% Na: 2% Fe: 5% Mn: 0,1% Zn: 0,01% Cu: 0,01% B: 0,002% Mo: 0,001% ppm milliomod rész mg/kg g/t 2000-6000 ppm 0,002-0,02 % Ionantagonizmus – Ion szinergizmus (A tápanyagfelvétel akadályozása vagy serkentése) Az abszolút tápelem tartalom mellett azok egymás közötti aránya is döntő a növények ’normális’ fejlődése szempontjából. O: 50% Si: 26% Al: 8% H: 1% C: 0,1% Cl: 0,1% Toxikus elemek: Radioaktív elemek: Pb: 0,002% Cd Hg As U Sr Co J (K)

Növényi tápelemek csoportosítása kémiai tulajdonságuk és élettani funkciójuk alapján Nemfémes elemek Elemek Felvétel és szállítás C felvétel gáz alakban CO2, O2 C felvétel HCO3- formában is O részben H2O-ból H H2O-ból N Oxokomplex formában NO3-, NH4+ P H2PO4-, HPO42- S SO42- stb. Szállítás szervetlen ion vagy szerves molekula formában is (pl. aminosav, amid, foszfolipid vagy észter alakjában) Szerepük A legnagyobb mennyiségben előforduló szerves anyagok (szénhidrátok) építőkövei. Életfontosságú szerves anyagok (fehérjék, nukleinsavak) fontos építőkövei. A NO3- és SO42- redukció után kovalens kötéssel kapcsolódnak a szénvázhoz. S és N atomok szabad elektronpárjai kelátkötést tesznek lehetővé. A foszfátionok észtereket képeznek alkoholos csoportokkal.

Növényi tápelemek csoportosítása kémiai tulajdonságuk és élettani funkciójuk alapján Elemek Felvétel és szállítás Szerepük Nemfémes elemek B Szállítás szervetlen ion vagy A borát és a szilikátionok Si szerves molekula formában is észtereket képeznek (pl. észter alakjában) alkoholos csoportokkal. Alkálifémek, alkáliföldfémek K Túlnyomóan adszorpciós Na Felvétel és szállítás úton, szerves anyaghoz Mg kation formában kötve. Könnyen kicserélik, Ca kiszorítják egymást. Enzimekre nem specifikus kolloidkémiai hatást gyakorolnak. A Mg részben kelátként kötve, ebben a formában specifikus hatást fejt ki, enzimaktivátor.

Növényi tápelemek csoportosítása kémiai tulajdonságuk és élettani funkciójuk alapján Nehézfémek Elemek Felvétel és szállítás Szerepük Fe Felvétel a Mo kivételével Többnyire enzimek kationként vagy fémkelát fémkomponensei. Mn formában. Hatásuk gyakran a fém vegyérték- Cu Mo felvétel MoO42- formában. változásán alapszik. A Mn és Zn szerepe Zn Szállítás fémkelátban vagy részben hasonlít a Mg vagy szervetlen ionként. szerepére: elősegíti az Mo enzim és szubsztrátum reakcióját. Kelátkötés uralkodó.

Az egyes elemek növényélettani szerepe

N - fehérjék felépítése - sötétzöld szín - gyors növekedés, vegetatív tömeg nő - növekszik a fehérjetartalom - túl bő adagolás hátráltatja az érést P - serkenti a korai gyökérképződést és növekedést - erőteljes kezdeti növekedést biztosít - elősegíti a virágzást és a szemképződést - sietteti az érést - a generatív szervekben halmozódik fel - az ellenálló képességet (megdőlés, tél, stb…) növeli K - legnagyobb mennyiségben a fiatal szövetekben - vegetatív részekben dúsul - fokozza a szénhidrát felhalmozódást (cukor, keményítő) - növel az életképességet és a betegség-ellenállást - erős, szilárd szárat biztosít

Ca - a magvak csírázásakor szükséges - elősegíti a korai gyökérképződést és növekedést - a vegetatív részekben halmozódik fel - serkenti a mag és a szemképződést - javítja a növények életképességét és szalma szilárdságát Mg - a klorofill alkotórésze - elsősorban a magvakban S - a gyökérnövekedést javítja - sötétzöld színt biztosít - elősegíti a pillangósok gümőképződését - serkenti a zsírok és olajok képződését

Mikroelemek:( B, Fe, Mo, Zn, Cu, Mn) Mikroelemek:( B, Fe, Mo, Zn, Cu, Mn) - stimulálják a növekedést, meggyorsítják a fejlődést, javítják a külső közeggel (hőm., nedv., só, betegség, stb…) szembeni ellenálló képességét. Fe: - redox folyamatok, elektrontranszport, fotoszintézis - nem mozog az egyes növényi részek között - klorózis fiatal leveleken Mo - fontos szerepet játszik a N anyagcserében. (nitrát reduktáz enzimben) - középső és idősebb leveleken - levélszélek összetöpörödnek - savanyú talajokon Cu - klorofill lebomlás gátlása - kevéssé mozgékony - enzimaktivátor

Mn. - Mg-hoz hasonló szerep Mn - Mg-hoz hasonló szerep - katalizálja a redoxi folyamatokat (NH3  NO3-) - hiánytünetek erek között Zn - N anyagcsere - auxintermelés serkentése - almafa ’törpeszártagúsága’, kis levelek, gyér lombozat) - idősebb alsó leveleken; erek között B - szénhidrát szintézis - virág megtermékenyülés - hiányában - cukorrépa: szívrothadás

Hiánytünetek a levél fakó világossárga N idős leveleken S fiatal leveleken a levél piszkoszöld, kékes P világos, zöld foltok K levél szélétől elhalás (felkunkorodó) Ca levélcsúcstól fehéredés (összesodródás) Cu levélcsúcstól klorózis, sárga foltok Mg idős levélen Fe fiatal levélen elhalás B hajtáscsúcs

N hiány tünetei szőlőlevélen

N hiány tünetei kukorica levelén

P hiány tünetei búzanövényen

P hiány tünetei kukorica levelén

K hiány tünetei szőlőlevélen

K hiány tünetei cukorrépa levelén

Ca hiány tünetei cukorrépán

Ca hiány tünetei mustár levelén

Mg hiány tünetei kukorica levelén

Mg hiány tünetei szőlő levelén

Mg hiány tünetei napraforgó levélen

Mg és P hiány tünetei kukorica levelén

S hiány tünetei burgonyán

Fe hiány tünetei szőlő levelén

Fe hiány tünetei őszibarack levelén

Mo hiány tünetei karfiolon

Cu hiány tünetei zabon

Cu hiány tünetei burgonyán és cukorrépán

Cu hiány tünetei fiatal almafán

Mn hiány tünetei takarmányrépán

Zn hiány tünetei szőlőlevélen

B hiány tünetei takarmányrépán (Beta vulgaris) és édesrépán (Brassica rapifera)

B hiány tünetei salátán

Kalászos gabonafélék NPK-felvételének dinamikája

Néhány növény fő termésének átlagos kémiai összetétele (a nyersanyag %-ában) Növény Szénhidrátok Zsírok Fehérjék cukrok keményítő cellulóz ------------------------------------------------------------------------------------- Búza 3,0 58,0 2,5 1,8 15,0 Rozs 5,0 60,0 2,0 1,6 12,0 Zab 2,0 45,0 13,0 5,0 11,0 Kukorica 2,5 65,0 1,8 4,0 9,0 Borsó 6,0 40,0 5,0 1,0 25,0 Bab 4,0 45,0 3,5 1,5 22,0 Szója 8,0 3,0 4,5 20,0 35,0 Napraforgó 5,0 2,0 5,0 50,0 25,0 Burgonya 1,0 16,0 1,0 0,1 1,2 Cukorrépa 18,0 - 1,2 0,1 0,6 Sárgarépa 7,0 0,5 1,6 0,2 0,7 Alma 12,0 - 0,7 0,1 0,3

Tápanyagellátás hatása a termés minőségére Gabonafélék N alaptrágyázás – vegetatív fejlődés – megdőlés veszély tavaszi fejtrágyázás – kalászonkénti szemszám növelés szemképződés idején – fehérjetartalom nő Cukorrépa N – termés nő, cukor % csökken K – cukortartalmat növel Burgonya N – termés, fehérjetartalom és víztartalom nő K – keményítő és C-vitamin-tartalom nő P – keményítő minőség javul tárolhatóság Olajnövények N – terméstöbblet, fehérjetartalom nő, olajszázalék csökken telítetlen zsírsavak aránya nő

Tápanyagellátás hatása a termés minőségére Gyepek N hozam és fehérjetartalom nő fajösszetétel megváltozik – pillangósok részaránya csökken nitrát-mérgezés veszélye P, K – takarmányértéket növel túlzott K ellátás visszaszoríthatja a Ca és Mg felvételét Mg – hiány tetánia tejelő teheneknél Cu ás Co hiányt Mo felesleg is kiválthat (B-12 vitamin) Zöldség, gyümölcs N – felesleg - nitrát-mérgezés (levélzöldségek, retek, primőr zöldség!) K – keményítő és C-vitamin-tartalom nő Ca – hiány alma - keserűfoltosság paradicsom - gyümölcscsúcs-rothadás

Liebig törvény N K Ca Mg P Fe Zn

Növényanalízis Elvi alapja az, hogyha valamely tápanyag felvehető mennyisége a talajban megnő, akkor ennek a tápelemnek a mennyisége a növényben is növekszik. Segítségével a növény meghatározott fejlődési stádiumában, adott helyről, szintről vett, jól fejlett fotoszintetizáló levél vagy levél funkcióját betöltő egyéb zöld növényi rész összes tápelem tartalmának pontos meghatározását végezzük el laboratóriumi viszonyok között.

A növényi rész szárazanyag – hozama és elemkoncentrációja közötti összefüggés

Növénymintavétel Terület: 12 ha, 2 db átlagminta átlósan 1 minta: 50-100 db növény vagy növényi szerv (levél, szár stb.) Gabonaféléknél: 16 x 0,5 m egy átlagminta Fejlődési stádium meghatározása: Búza bokrosodáskor, föld feletti teljes növ. Kukorica 6 leveles korban, föld feletti teljes növ.

Növénymintavétel Burgonya virágzás kezdetén, a legfelső, éppen kifejlett levél Napraforgó négyleveles: föld feletti teljes növ. virágzáskor: tányér alatti teljesen kifejlett levél Ültetvényeknél: 6 ha, 2 párhuzamos minta

5-6 leveles kukorica tápelem ellátottságának megítélésére szolgáló optimális, vagy kielégítő tápelem koncentráció és az abból számított arányok Elem alacsony megfelelő magas alacsony megfelelő magas N% < 3,5-5,0 < N/P alatt 10-20 felett K% < 3,0-4,0 < K/P alatt 8-10 felett Ca% < 0,3-0,7 < K/Ca felett 10-6 alatt Mg% < 0,2-0,2 < K/Mg felett 15-7 alatt P% < 0,3-0,5 < N/P felett 12-10 alatt Fe ppm < 50-250 < P/Fe felett 60-25 alatt Mn ppm < 30-300 < P/Mn felett 100-17 alatt Zn ppm < 20 - 60 < P/Zn felett 160-83 alatt Cu ppm < 5 - 20 < P/Cu felett 600-200 alatt B ppm < 5 - 25 < K/B felett 6000-1600 alatt