अध्याय 12 खनिज पोषण उपक्रम
१. ‘वनस्पतीमध्ये उपस्थित असलेले सर्व घटक तिच्या अस्तित्वासाठी आवश्यक असणे आवश्यक नाही’. टिप्पणी करा.
उत्तर वनस्पती मातीतून विविध प्रकारचे पोषकद्रव्ये शोषून घेण्याचा कल असतो. तथापि, एखादे पोषकद्रव्य वनस्पतीसाठी अनावश्यक असते जर ते वनस्पतीच्या शरीरक्रियाशास्त्र आणि चयापचयात सहभागी नसेल. उदाहरणार्थ, किरणोत्सर्गी स्थळांजवळ वाढणाऱ्या वनस्पती किरणोत्सर्गी धातू जमा करतात. त्याचप्रमाणे, खाणीजवळ वाढणाऱ्या वनस्पतींमध्ये सोने आणि सेलेनियम जमा होते. तथापि, याचा अर्थ असा नाही की किरणोत्सर्गी धातू, सोने किंवा सेलेनियम हे या वनस्पतींच्या अस्तित्वासाठी आवश्यक पोषकद्रव्ये आहेत.Show Answer
उत्तर हायड्रोपोनिक्स ही मातीशिवाय पोषक द्रावणात वनस्पती वाढवण्याची कला आहे. वनस्पतीची मुळे मर्यादित प्रमाणात द्रावणाच्या संपर्कात असल्यामुळे, वनस्पतीच्या मुळांमध्ये ऑक्सिजन आणि इतर खनिजांची एकाग्रता कमी होण्याची शक्यता असते. म्हणूनच, हायड्रोपोनिक्सचा वापर करून खनिज पोषणाच्या अभ्यासांमध्ये, वनस्पतींची इष्टतम वाढ राखण्यासाठी पाणी आणि पोषक क्षारांचे शुद्धीकरण आवश्यक आहे.Show Answer
उत्तर स्थूलपोषकद्रव्ये: ही वनस्पतींना मोठ्या प्रमाणात आवश्यक असलेली पोषकद्रव्ये आहेत. ती वनस्पती ऊतींमध्ये कोरड्या द्रव्याच्या $10 mmole^{-1}$ पेक्षा जास्त प्रमाणात उपस्थित असतात. उदाहरणे: हायड्रोजन, ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन. सूक्ष्मपोषकद्रव्ये: यांना अनुरेख घटक असेही म्हणतात आणि ते वनस्पतींच्या शरीरात अत्यंत कमी प्रमाणात, म्हणजे कोरड्या द्रव्याच्या $10 mmole^{-1}$ पेक्षा कमी प्रमाणात उपस्थित असतात. उदाहरणे: कोबाल्ट, मॅंगनीज, जस्त इ. लाभदायक पोषकद्रव्ये: ही वनस्पती पोषकद्रव्ये आहेत जी आवश्यक नसली तरी वनस्पतींसाठी फायदेशीर असतात. सोडियम, सिलिकॉन, कोबाल्ट आणि सेलेनियम हे उच्च वनस्पतींसाठी लाभदायक आहेत. विषारी घटक: सूक्ष्मपोषकद्रव्ये वनस्पतींना कमी प्रमाणात आवश्यक असतात. या पोषकद्रव्यांची अतिरिक्तता वनस्पतींमध्ये विषबाधा निर्माण करू शकते. उदाहरणार्थ, जेव्हा मॅंगनीज मोठ्या प्रमाणात उपस्थित असते, तेव्हा ते लोह, मॅग्नेशियम आणि कॅल्शियम यांच्या चयापचयात हस्तक्षेप करून त्यांची कमतरता निर्माण करते. आवश्यक घटक: हे घटक वनस्पती वाढ आणि प्रजननासाठी पूर्णपणे आवश्यक असतात. या घटकांची आवश्यकता विशिष्ट आणि अपरिवर्तनीय असते. त्यांचे पुढे स्थूल आणि सूक्ष्म पोषकद्रव्ये असे वर्गीकरण केले जाते.Show Answer
उत्तर वनस्पतींमध्ये उद्भवणारी पाच मुख्य कमतरता लक्षणे आहेत: हरितहीनता किंवा हरितद्रव्याचे नुकसान यामुळे पाने पिवळी पडतात. हे नायट्रोजन, पोटॅशियम, मॅग्नेशियम, सल्फर, लोह, मॅंगनीज, जस्त आणि मॉलिब्डेनम यांच्या कमतरतेमुळे होते. ऊती मृत्यू हा कॅल्शियम, मॅग्नेशियम, तांबे आणि पोटॅशियम यांच्या कमतरतेमुळे वनस्पती ऊतींचा मृत्यू होतो. पेशी विभाजनावर निर्बंध हा नायट्रोजन, पोटॅशियम, सल्फर आणि मॉलिब्डेनम यांच्या कमतरतेमुळे होतो. फुलोरा उशीर हा नायट्रोजन, सल्फर आणि मॉलिब्डेनम यांच्या कमतरतेमुळे होतो. वनस्पती वाढ अवरुद्ध ही तांबे आणि सल्फर यांच्या कमतरतेचा परिणाम आहे.Show Answer
उत्तर वनस्पतींमध्ये, एखाद्या पोषकद्रव्याची कमतरता अनेक लक्षणे निर्माण करू शकते. उदाहरणार्थ, नायट्रोजनच्या कमतरतेमुळे हरितहीनता आणि फुलोरा उशीर होतो. त्याचप्रमाणे, एखाद्या पोषकद्रव्याच्या कमतरतेमुळे दुसऱ्या पोषकद्रव्याच्या कमतरतेमुळे होणाऱ्या समान लक्षणे निर्माण होऊ शकतात. उदाहरणार्थ, ऊती मृत्यू हा कॅल्शियम, मॅग्नेशियम, तांबे आणि पोटॅशियम यांच्या कमतरतेमुळे होतो. विचारात घ्यावयाचा आणखी एक मुद्दा असा आहे की वेगवेगळ्या वनस्पती समान पोषकद्रव्याच्या कमतरतेला वेगवेगळ्या प्रकारे प्रतिसाद देतात. म्हणून, वनस्पतीमध्ये कमतरता असलेले पोषकद्रव्य ओळखण्यासाठी, त्याच्या विविध भागांमध्ये विकसित झालेली सर्व लक्षणे अभ्यासली पाहिजेत आणि उपलब्ध मानक सारण्यांशी तुलना केली पाहिजे.Show Answer
उत्तर कमतरता लक्षणे ही वनस्पतींमधील आकारिक बदल आहेत, जी पोषकद्रव्य कमतरता दर्शवतात. कमतरता लक्षणे एका घटकापासून दुसऱ्या घटकापर्यंत बदलतात. कमतरता लक्षणे कोणत्या वनस्पती भागात दिसतात हे त्या कमतर घटकाच्या वनस्पतीमधील गतिशीलतेवर अवलंबून असते. नायट्रोजन, पोटॅशियम आणि मॅग्नेशियम सारखे घटक अत्यंत गतिशील असतात. हे घटक परिपक्व अवयवांकडून वनस्पतीच्या तरुण भागांकडे स्थलांतरित होतात. म्हणून, या घटकांच्या कमतरतेची लक्षणे प्रथम वनस्पतीच्या जुन्या भागांमध्ये दिसतात. कॅल्शियम आणि सल्फर सारखे घटक तुलनेने स्थिर असतात. हे घटक वनस्पतीच्या जुन्या भागांमधून बाहेर वाहून नेले जात नाहीत. म्हणून, या घटकांच्या कमतरतेची लक्षणे प्रथम वनस्पतीच्या तरुण भागांमध्ये दिसतात.Show Answer
उत्तर मातीतील पोषकद्रव्ये वनस्पतींच्या मुळांद्वारे शोषण होणे हे दोन मुख्य टप्प्यांत होते - अपोप्लास्ट आणि सिम्प्लास्ट. प्रारंभिक टप्प्यात किंवा अपोप्लास्टमध्ये, मातीतील पोषकद्रव्ये वनस्पती पेशींच्या मुक्त जागेत त्वरीत शोषली जातात. ही प्रक्रिया निष्क्रिय असते आणि ती सहसा ट्रान्स-मेंब्रेन प्रथिने आणि आयन-चॅनेलद्वारे घडते. दुसऱ्या टप्प्यात किंवा सिम्प्लास्टमध्ये, आयन हळूहळू पेशींच्या आतील जागेत घेतले जातात. हा मार्ग सामान्यतः एटीपीच्या स्वरूपात ऊर्जेचा खर्च समाविष्ट करतो.Show Answer
उत्तर रायझोबियम हे शिंबीय वनस्पतींच्या मुळांच्या गाठींमध्ये असलेले सहजीवी जीवाणू आहे. रायझोबियमने नायट्रोजन निर्धारण करण्यासाठीच्या मूलभूत आवश्यकता खालीलप्रमाणे आहेत: (a) नायट्रोजनेस एंजाइमची उपस्थिती (b) लेग-हीमोग्लोबिनची उपस्थिती (c) इलेक्ट्रॉन-वाहक म्हणून नॉन-हीम लोह प्रथिन, फेरोडॉक्सिन (d) एटीपीचा सतत पुरवठा (e) सह-घटक म्हणून $Mg^{2+}$ आयन रायझोबियममध्ये नायट्रोजनेस हे एंजाइम असते - एक Mo-Fe प्रथिन - जे वातावरणातील मुक्त नायट्रोजनचे अमोनियामध्ये रूपांतर करण्यास मदत करते. प्रतिक्रिया खालीलप्रमाणे आहे: $N_2+8 e^{-}+8 H^{+}+16 ATP \to 2 NH_3+H_2+16 ADP+16 Pi$ रायझोबियम जीवाणू मुक्त-जीवन परिस्थितीत वायुवीय राहतात, परंतु नायट्रोजन निर्धारणादरम्यान अवायुवीय परिस्थितीची आवश्यकता असते. याचे कारण असे की नायट्रोजनेस एंजाइम आण्विक ऑक्सिजनसाठी अत्यंत संवेदनशील असते. गाठींमध्ये लेगहीमोग्लोबिन असते, जे नायट्रोजनेसला ऑक्सिजनपासून संरक्षण देते.Show Answer
उत्तर मुळांच्या गाठीच्या निर्मितीमध्ये अनेक परस्परसंवाद समाविष्ट असतात. रायझोबियम जीवाणू विभाजित होतात आणि वसाहती तयार करतात. हे मुळांच्या केसांशी आणि बाह्यत्वचा पेशींशी जोडले जातात. मुळांचे केस वळणदार होतात आणि जीवाणूंद्वारे त्यांच्यावर आक्रमण होते. या आक्रमणानंतर संसर्ग धागा तयार होतो जो जीवाणूंना मुळाच्या बाह्यत्वचेत नेतो. जीवाणू दंड-आकाराच्या बॅक्टेरॉइड्समध्ये बदलतात. परिणामी, बाह्यत्वचा आणि पेरीसायकलमधील पेशी विभाजित होतात, ज्यामुळे मुळांच्या गाठी तयार होतात. शेवटी गाठी पोषकद्रव्यांच्या देवाणघेवाणीसाठी मुळांच्या रक्तवाहिन्या ऊतींशी जोडल्या जातात.Show Answer
(अ) बोरॉनच्या कमतरतेमुळे मजबूत अक्ष होतो.
(ब) पेशीमध्ये उपस्थित असलेले प्रत्येक खनिज घटक पेशीला आवश्यक असते.
(क) पोषक घटक म्हणून नायट्रोजन, वनस्पतींमध्ये अत्यंत स्थिर असते.
(ड) सूक्ष्मपोषकद्रव्यांची आवश्यकता स्थापित करणे खूप सोपे आहे कारण त्यांची केवळ अनुरेख प्रमाणात आवश्यकता असते.
Show Answer
उत्तर
(अ) सत्य
(ब) पेशीमध्ये उपस्थित असलेले सर्व खनिज घटक पेशीला आवश्यक नसतात. उदाहरणार्थ, किरणोत्सर्गी खाणीजवळ वाढणाऱ्या वनस्पती किरणोत्सर्गी संयुगे मोठ्या प्रमाणात जमा करतात. ही संयुगे वनस्पतींसाठी आवश्यक नसतात.
(क) पोषक घटक म्हणून नायट्रोजन वनस्पतींमध्ये अत्यंत गतिशील असते. ते वनस्पतीच्या जुन्या आणि परिपक्व भागांकडून त्याच्या तरुण भागांकडे स्थलांतरित केले जाऊ शकते.
(ड) सत्य
BETA
