Mikroelementlar va ularning fiziologik ahamiyati Mundarija: Kirish Asosiy qism I bob Mineral elementlarning yutilish mexanizmi

Radial tashiluv. Bu tashiluv mineral elementlarni tukchalar, sathidan yutilishi bilan boshlanib hujayra qismi va to`qimalar bilan ma’lum munosabatlar natijasida traxeid va ksilema naychalarining mineral moddalarga to`lishi bilan yakunlanadi. Bu tashiluv hujayra devorlari orqali (apoplast) yoki simplast (sitoplazma orqali)orqali bo`lishi mumkin.
Apoplast bo`yicha ionlarning tashiluvi kontsentratsiya gradienti bo`yicha diffuziya va adsorbtsion almashinuv hisobiga bo`ladi va suv oqimi orqali jadallashtiriladi.
Mineral moddalarning simplast bo`yicha tashiluvi esa sitoplazmaning harakati, ehtimol endoplazmatik to`r kanallari va plazmodesmalar orqali bo`lishi mumkin.
Ksilema shirasining tashiluvi. Ksilema naylaridagi shira endi o`simlikni boshqa qismlariga transpiratsiya kuchi va ildiz bosimi hisobiga ko`tariladi va taqsimlanadi. Ma`lumki, to`qimalardagi moddalarning miqdori tuproqdagiga nisbatan bir necha marotaba ko`p bo`ladi. Bu hujayralarda moddani tanlab yutish va to`plashning maxsus mexanizmlari borligidan dalolat beradi. Mineral elementlar avvalo hujayra po`stidan yutiladi. Po`st tarkibida sellyuloza, gemitsellyuloza va pektin bor.
Pektin, COOH-karboksil gruppasi ega, va shu sababli u kation almashinuv xususiyatini beradi, natijada musbat zaryadlangan moddalarni to`playdi. Ionlar tuproq eritmasidan hujayra po`stiga diffuziyalanadi. Diffuziyalanish, po`stdagi erqin bo`shliq to`lib, ionlarning kontsentratsiyasi tashqi eritmaning kontsentratsiyasiga tenglashguncha davom etadi.
Erkin bo`shliqni mineral ionlar bilan to`lishi oddiy diffuziyaga asoslangandir. Endi ionlar erkin bo`shliqdan sitoplazmaga o`tadi, bu jarayon almashinuv adsorbtsiyasiga asoslangandir.
Sitoplazmadagi moddalar almashinuvi natijasida organik kislotalar anionlari mineral moddalar anionlariga almashadi. Masalan nafas olish jarayonida hosil bo`lgan proton (H⁺) kationlarga va organik kislotani anionlari (HCO₃^-, (OH^-) mineral moddalarni anionlariga almashadi. Ildiz to`qimasida almashinuvni yengil o`tishi tukchalarning tuproq zarrachasi bilan mahkam yopishishiga bog`liqdir. Sitoplazmaga kirgan ionlar moddalar almashinuvida ishtirok etadi (VII.7-rasm).
Membranalarda moddalarni tashilishi mexanizmlari turlicha bo`lishi mumkin:
1. Modda lipidlarda eruvchi bo`lsa, u membrananing lipid fazasida oddiy diffuziyalanadi.
2. Lipofil tashuvchi bilan gidrofil moddaning diffuziyasi.
3. Ion kanallari orqali, oddiy diffuziya.
4. Moddadarni faol tashuvchilar (nasoslar) yordamida o`tkazish.
5. Moddalarni ekzotsitoz va endotsitoz yo`llari bilan o`tkazish.
Moddalar yoki ionlarning kontsentratsiyalar gradienti bo`yicha diffuziyalanishi yoki tashuvchi-oqsillar yordamida o`tishiga sust tashiluv deyiladi va bu jarayon tashqi muhitda ionlarning kontsentratsiyasi hujayra ichidagidan ko`p bo`lganda kuzatiladi.
Faol tashiluvda moddalarning tashiluvi ionlar kontsentratsiyalar gradientiga qarama-qarshi ravishda sodir bo`ladi. Ushbu tashiluv jarayoni energiya sarf bo`lishi bilan borib, unda ATF energiyasi ishlatiladi. Ushbu jarayonda H⁺-ATFaza, Na⁺, K⁺-ATFaza, Ca⁺²-ATFaza va H⁺-PPazalar qatnashadi va ion nasoslari ishtirokida boradi. Agarda, tashuvchi oqsillar membranadan bitta erigan moddani o`tkazsa, unga uniport deyiladi. Tashuvchi oqsil ikkita moddani bir tomonga o`tkazsa, simport deyiladi, yoki qarama-karshi tomonga o`tkazsa, antiport deyiladi. Mineral elementlarningradial transporti apoplast va simplast yo`llari bilan amalga oshadi.
Apoplast xarakatda modda yoki ion hujayra po`stiga diffuziya va almashinuv adsorbtsiyasi hodisasi asosida to`planadi va kontsentratsiyalar gradienti bo`yicha ionlarning po`stdan-po`stga adsorbtsiyalanish yo`li bilan so`rilishi ildizning ichki endoderma qavatigacha davom etadi. So`ngra tsitoplazmaga o`tadi, keyin esa simplast yo`li bilan harakatlanadi.
Simplast harakat moddalar tashiluvining asosiy yo`lidir. Sitoplzmaga kirgan modda endoplazmatik to`r kanallari orqali hujayradan-hujayraga plazmodesmalar yordamida o`tadi. Ammo, bunda, ham kontsentratsiya gradienti harakatga ta`sir etib ushbu jarayonni tezlashtirishi mumkin. Oziqa moddalar simplast harakat orqali traxeid va ksilema naylariga o`tadi. Buyerdan esa shiralar transpiratsiya kuchi va ildiz bosimi asosida o`simlikning boshqa qismlariga-organlariga tarqaladi.
Hujayrada ko`pgina ionlar bir-biriga nisbatan qarama-qarshi fiziologik ta`sirlarni ko`rsatishi mumkin. Masalan, K<sup>+</sup> ioni sitoplazmaning qovushqoqligini kamaytiradi, uni kuchli gidratlaydi va suv bilan taminlanishini kuchaytiradi. Shuningdek kaliy ionlari sitoplazmaning qavariq plazmoliziga sababchi bo`ladi. Kaltsiy esa, aksincha qovushqoqlikni oshiradi va qalpoqchali plazmolizga olib keladi. Demak, bir va ikki valentli kationlarning har xil va qarama-qarshi ta`siri ionlar ontogonizm deyiladi. Shuni alohida takidlab o`tish lozimki, kimyoviy toza tuzlarning o`zi ham o`simliklarga zaharli ta`sir etadi. Agar kimyoviy toza tuzlar eritmasiga boshqa bir tuzlar qo`shilsa, oldingisining zaharli ta`siri yo`qolishi bilan birga ozuqa aralashmasiga ham aylanadi. Masalan, osh tuzining zaharli ta`siri aniq ammo shu eritmaga kaltsiy va magniy tuzlari aralashtirilganda osh tuzining zaharli ta`sir yo`qoladi.
Ionlar ontogonizmi elementlarning valentligiga ham bog`liq. Valentligi har xil bo`lgan ionlar o`rtasida ontogonizm kuchliroq bo`ladi. Ko`pgina ionlarning turli xil kontsentratsiyalarini tanlash usuli bilan o`simliklar yaxshi o`sa oladigan eritmalar kombinatsiyalarini topish mumkin. Sunday optimal kombinatsiyali tuzli eritmalar tenglashtirilgan eritma deyiladi. Sunday eritmalar o`simliklar uchun optimal muhit bo`lib, ularni normal o`sishi va rivojlanishini bemalol taminlaydi. Masalan, dengiz suvlari uyerdagi suv o`tlari uchun aynan tenglashtirilgan muhitdir. Ayrim elementlar boshqa elementlarni fiziologik ta`sirini kuchaytirishi mumkin. Ionlarning bunday holatini sinergizm deyiladi. Masalan o`simliklarga azot, fosfor va kaliyli o`g`itlarni birga bergandagi hosil miqdori elementlarni alohida-alohida berilgandagiga qaraganda yuqori bo`lgan.
Shuni aytib o`tish kerakki, o`simliklarning normal o`sishi o`zining yashash muhitiga, ya`ni ozuqa bilan ta`minlanganligiga bog`liq bo`ladi. Biz quyidagi rasmda ba`zi-bir mikroelementlar yetishmagan hollarda o`simlikda qanday o`zgarishlar sodir bo`lishini keltirib o`tganmiz (VII.8-rasm).
Mineral o`g`itlar o`simliklarning elementlarga bo`lgan talabini qondirib, hosildorlikni oshirishdagi asosiy omillardan biri hisoblanadi, O`simlik to`qimalaridagi mineral elementlarning miqdori bir qancha hollarga, masalan tuproq eritmasidagi moddaning miqdori va uning ildizlarga shimiluvchanligi, muhit kislotalik darajasi, namlik, harorat va ildiz atrofming aeratsiyasi, o`simlikning va o`rganilayotgan organning yoshi.
Har yili ekin maydonlaridan, hosil bilan birga ko`pgina mineral elementlar tuproqdan olib chiqib ketiladi. Ammo tuproqdan mineral elementlarning olib chiqib ketilishi miqdori turli o`simliklar uchun bar xil bo`lib ularning hosildorligiga ham qisman bo`lsada bog`liqdir. Masalan, kartoshka va sabzavot o`simliklari boshoqdosh ekinlarga nisbatan tuproqdan ozuqa elementlarini ko`proq olib chiqadi. Masalan, bir tonna bug`doy bilan 10 kg kalsiy olib chiqib ketilsa, shu miqdordagi kartoshka bilan 40 kg, karam bilan esa 60 kg kalsiy tuproqdan olib chiqib ketiladi. Demak, ma’lum bir maydonga har yili surunkali ravishda ekinlar ekilishi tuproq tarkibidagi mineral elementlar miqdorini minimal darajaga olib kelishi mumkin.
Respublikamiz qishloq xo`jalik amaliyotida buni inobatga olgan holda har yiliyerning talabiga ko`ra xilma-xil mineral o`g`itlar solinadi. O`simliklarda ayniqsa generativ rivojlanish davrida mineral o`g`itlarga bo`lgan talab oshadi.
O`g`itlarni o`simlik urug`larini ekishdan oldin, ekish bilan birga va ontogenez davomida tuproq miqdoriga ko`ra qadoqlab berish ekinlardan yuqori hosil olishning asosiy shartidir. Qishloq xo`jaligida ekinlarni oziqlantirishda o`g`itlashning qushimcha usullarini ham qo`llashga to`g`ri keladi. Masalan, o`simliklarni barglari orqali oziqlantirish. Bunda past kontsentratsiyali eritmalar tayyorlanib, o`simlik ustiga, samolyot, traktor yoki boshqa moslamalar yordamida purkaladi. Barg orqali oziqalar boshqa organlarga o`tadi. Bunday usul kam qo`llanilsa ham, ayrim hollarda uni samaradorligini ko`rish mumkin. Masalan, tuproq harorati pasayganda, ildizlar kasallanganda, zararkunandalarga qarshi kurash olib borilganda va boshqa hollarda ushbu usulni qo`llash mumkin.
O`g`itlar asosan ikki xil bo`ladi: mineral va organik o`g`itlar. Mineral o`g`itlarga azotli, fosforli, kaliyli va mikroo`g`itlar kirsa, organik o`g`itlarga go`ng, torf, hayvon va o`simlik qoldiqlari kiradi. O`g`itlar oddiy va murakkab bo`ladi. Oddiy o`g`it tarkibida bitta element bo`ladi. Murakkab o`g`itda oziqa elementi ikki yoki undan ortiq bo`ladi. Masalan, KNO<sub>3</sub>, ammofos-NH<sub>4</sub>H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub> va boshqalar.
O`g`it sifatida qo`llaniladigan tuzlar tuproq eritmasi reaktsiyasi xususiyatlarini o`zgartiradi.
1.Fiziologik nordon tuzlar-(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> → 2NH<sub>4</sub> + SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>. Ushbu tuzlarning kationlari o`simlik tomonidan tez o`zlashtiriladi, anionlari (SO<sub>4</sub>) esa tuproqda to`planib qolib uning eritmasining pH ko`rsatkichini kislotalik tomonga o`zgartiradi.
2. Fiziologik ishqoriy tuzlar-NaNO₃ → Na⁺ + NO₃^-. O`simliklar bu tuzlardan hosil bo`lgan nitrat anionlarini tezda o`zlashtiradi. Ammo kationlar (Na<sup>+</sup>), tuproqda ko`plab to`planib, uning eritmasi pH ko`rsatkichini isqoriy tomonga surishi mumkin
3.Fiziologik neytral tuzlar-NH₄NO₃ → NH₄⁺ + NO₃^-. Ushbu tuzlar o`simliklar uchun nihoyatda qulay bo`lib ularning kationi ham anioni ildizlar tomonidan deyarli bir xil o`zlashtiriladi.
Qishloq xo`jalik o`simliklaridan yuqori va sifatli hosil olish bilan birga tuproq kambag`allashishini bartaraf etish uchun ekin maydonlarini doimiy ravishda muqobil o`g`itlash talab qilinadi. Tuproqdagi elementlar bilan o`simlik tarkibidagi elementlar miqdorini o`simlik hosili bilan solishtirib Yu.Libix minimum qonunini yaratdi. Bunga asosan, o`simlikning hosildorligi birinchi navbatda tuproqdagi o`simlik uchun zarur elementning miqdori bilan belgilanadi, ya`ni uning eng kam miqdori bilan belgilanadi. Ushbu elementni tuproqga solish orqali o`simlikning hosildorligini oshirib borish mumkin (VII.9-rasm).
Ammo bu hol boshqa bir elementning miqdori kam bo`lgunicha davom etadi. Ushbu element berilsa, yana bir boshqa elementning miqdori kam bo`lib qoladi. Chunki, ko`pchilik o`simliklar mineral elementlarni ma’lum bir nisbatda o`zlashtiradilar. Shuning uchun ham o`simliklarni ontogenez davomida ozuqaga bo`lgan talabi o`rganilib, shu asosda ekinlarga mineral o`g`itlar berib boriladi.