A növények kémiai összetétele Víztartalom

Az előadások a következő témára: "A növények kémiai összetétele Víztartalom"— Előadás másolata:

1 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

2 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.)

3 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 ppm Zn ppm Cu 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 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)

4 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.

5 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.

6 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.

7 Az egyes elemek növényélettani szerepe

8 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

9 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

10 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

11 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

12 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

13 N hiány tünetei szőlőlevélen

14 N hiány tünetei kukorica levelén

15 P hiány tünetei búzanövényen

16 P hiány tünetei kukorica levelén

17 K hiány tünetei szőlőlevélen

18 K hiány tünetei cukorrépa levelén

19 Ca hiány tünetei cukorrépán

20 Ca hiány tünetei mustár levelén

21 Mg hiány tünetei kukorica levelén

22 Mg hiány tünetei szőlő levelén

23 Mg hiány tünetei napraforgó levélen

24 Mg és P hiány tünetei kukorica levelén

25 S hiány tünetei burgonyán

26 Fe hiány tünetei szőlő levelén

27 Fe hiány tünetei őszibarack levelén

28 Mo hiány tünetei karfiolon

29 Cu hiány tünetei zabon

30 Cu hiány tünetei burgonyán és cukorrépán

31 Cu hiány tünetei fiatal almafán

32 Mn hiány tünetei takarmányrépán

33 Zn hiány tünetei szőlőlevélen

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

35 B hiány tünetei salátán

36 Kalászos gabonafélék NPK-felvételének dinamikája

37 Néhány növény fő termésének átlagos kémiai összetétele (a nyersanyag %-ában)
Növény Szénhidrátok Zsírok Fehérjék cukrok keményítő cellulóz Búza 3, ,0 2, , ,0 Rozs 5, ,0 2, , ,0 Zab 2, , , , ,0 Kukorica 2, ,0 1, , ,0 Borsó 6, ,0 5, , ,0 Bab 4, ,0 3, , ,0 Szója 8, ,0 4, , ,0 Napraforgó 5, ,0 5, , ,0 Burgonya 1, ,0 1, , ,2 Cukorrépa 18, , , ,6 Sárgarépa , ,5 1, , ,7 Alma 12, , , ,3

38 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

39 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

40 Liebig törvény N K Ca Mg P Fe Zn

41 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.

42 A növényi rész szárazanyag – hozama és elemkoncentrációja közötti összefüggés

43 Növénymintavétel Terület: 12 ha, 2 db átlagminta átlósan
1 minta: 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 leveles korban, föld feletti teljes növ.

44 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

45 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 felett K% < 3,0-4,0 < K/P alatt felett Ca% < 0,3-0,7 < K/Ca felett alatt Mg% < 0,2-0,2 < K/Mg felett alatt P% < 0,3-0,5 < N/P felett alatt Fe ppm < < P/Fe felett alatt Mn ppm < < P/Mn felett alatt Zn ppm < < P/Zn felett alatt Cu ppm < < P/Cu felett alatt B ppm < < K/B felett alatt