అధ్యాయం 12 ఖనిజ పోషణ

అన్ని జీవుల ప్రాథమిక అవసరాలు ప్రాథమికంగా ఒకేలా ఉంటాయి. వృద్ధి మరియు అభివృద్ధికి వాటికి కార్బోహైడ్రేట్లు, ప్రోటీన్లు, కొవ్వులు వంటి మాక్రోమాలిక్యూళ్లు, నీరు మరియు ఖనిజాలు అవసరమవుతాయి.

ఈ అధ్యాయం ప్రధానంగా అకార్బనిక వృక్ష పోషణపై దృష్టి పెడుతుంది, ఇందులో మీరు మొక్కల వృద్ధి మరియు అభివృద్ధికి అవసరమైన మూలకాలను గుర్తించే పద్ధతులు మరియు అవసరతను నిర్ధారించే ప్రమాణాలను అధ్యయనం చేస్తారు. మీరు అవసరమైన మూలకాల పాత్ర, వాటి ప్రధాన లోప లక్షణాలు మరియు ఈ అవసరమైన మూలకాల గ్రహణ విధానాన్ని కూడా అధ్యయనం చేస్తారు. ఈ అధ్యాయం మీకు జీవన నైట్రజన్ స్థిరీకరణ యొక్క ప్రాముఖ్యత మరియు విధానాన్ని కూడా సంక్షిప్తంగా పరిచయం చేస్తుంది.

12.1 మొక్కల ఖనిజ అవసరాలను అధ్యయనం చేయే పద్ధతులు#

1860లో జూలియస్ వాన్ సాక్స్ అనే ప్రముఖ జర్మన్ వృక్ష శాస్త్రవేత్త మొదటిసారిగా మొక్కలను నేల లేకుండా నిర్వచించబడిన పోషక ద్రావణంలో పూర్తి పరిపక్వతకు పెంచవచ్చని ప్రదర్శించాడు. మొక్కలను పోషక ద్రావణంలో పెంచే ఈ సాంకేతికను హైడ్రోపోనిక్స్ అంటారు. అప్పటి నుంచి, మొక్కలకు అవసరమైన ఖనిజ పోషకాలను నిర్ధారించేందుకు అనేక మెరుగైన పద్ధతులు ఉపయోగించబడ్డాయి. ఈ పద్ధతుల సారాంశం అంతా నేల లేకుండా నిర్వచించబడిన ఖనిజ ద్రావణంలో మొక్కల సాగు చేయడంలో ఉంది. ఈ పద్ధతులకు శుద్ధి చేసిన నీరు మరియు ఖనిజ పోషక ఉప్పులు అవసరం. ఇది ఎందుకు అంత అవసరం అని మీరు వివరించగలరా?

మొక్కల వేర్లను పోషక ద్రావణాలలో ముంచి, ఒక మూలకాన్ని జోడించడం/భర్తీ చేయడం/తొలగించడం లేదా వేర్వేరు సాంద్రతలలో ఇవ్వడం వంటి ప్రయోగాల శ్రేణి తర్వాత, మొక్క వృద్ధికి అనుకూలమైన ఖనిజ ద్రావణం పొందబడింది. ఈ పద్ధతితో అవసరమైన మూలకాలు గుర్తించబడ్డాయి మరియు వాటి లోప లక్షణాలు కనుగొనబడ్డాయి. టమాటో, విత్తనాలు లేని క్యూకుంబర్ మరియు లెట్యూస్ వంటి కూరగాయల వాణిజ్య ఉత్పత్తికి హైడ్రోపోనిక్స్ విజయవంతంగా ఉపయోగించబడింది. పోషక ద్రావణాలను సరైన విధంగా గాలి కలపాల్సిన అవసరం ఉందని నొక్కి చెప్పాలి. ద్రావణాలు తక్కువగా గాలి కలిపితే ఏమి జరుగుతుంది? హైడ్రోపోనిక్ సాంకేతికత యొక్క రేఖాచిత్ర దృశ్యాలు చిత్రాలు 12.1 మరియు 12.2లో ఇవ్వబడ్డాయి.

12.2 అవసరమైన ఖనిజ మూలకాలు#

నేలలో ఉన్న ఎక్కువ భాగం ఖనిజాలు వేర్ల ద్వారా మొక్కలలో ప్రవేశించవచ్చు. నిజానికి, ఇప్పటివరకు కనుగొన్న 105 మూలకాలలో అరవైకి పైగా వేర్వేరు మొక్కలలో కనిపిస్తాయి. కొన్ని మొక్కల జాతులు సెలీనియం, మరికొన్ని బంగారం, అయితే కొన్ని మొక్కలు అణు పరీక్షా ప్రదేశాల వద్ద పెరుగుతూ రేడియోధార్మిక స్ట్రోన్షియం గ్రహిస్తాయి. చాలా తక్కువ సాంద్రత (10-8 g/mL) వద్ద కూడా ఖనిజాలను గుర్తించగల సాంకేతిక పద్ధతులు ఉన్నాయి. ప్రశ్న ఏమిటంటే, మొక్కలో ఉన్న విభిన్న ఖనిజ మూలకాలు, ఉదాహరణకు పైన పేర్కొన్న బంగారం మరియు సెలీనియం, నిజంగా మొక్కలకు అవసరమా? మొక్కలకు ఏది అవసరం మరియు ఏది కాదు అని మనం ఎలా నిర్ణయిస్తాం?

12.2.1 అవసరతకు ప్రమాణాలు#

ఒక మూలకం అవసరమని చెప్పే ప్రమాణాలు క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి:

(a) మూలకం సాధారణ వృద్ధి మరియు పునరుత్పత్తికి పూర్తిగా అవసరం కావాలి. ఆ మూలకం లేకపోతే మొక్కలు తమ జీవన చక్రాన్ని పూర్తి చేయవు లేదా విత్తనాలు ఉత్పత్తి చేయవు.

(b) ఆ మూలకం అవసరం ప్రత్యేకంగా ఉండాలి మరియు ఇతర మూలకంతో భర్తీ చేయలేరు. ఇతర మాటలలో, ఏదైనా ఒక మూలకం లోపాన్ని మరొక మూలకాన్ని సరఫరా చేయడం ద్వారా తీర్చలేరు.

(c) ఆ మూలకం మొక్క జీవక్రియలో ప్రత్యక్షంగా పాల్గొనాలి.

పై ప్రమాణాల ఆధారంగా కేవలం కొన్ని మూలకాలు మాత్రమే మొక్క వృద్ధి మరియు జీవక్రియకు పూర్తిగా అవసరమని కనుగొనబడ్డాయి. ఈ మూలకాలను పరిమాణపరమైన అవసరాల ఆధారంగా రెండు విభాగాలుగా విభజించారు.

(i) మాక్రోన్యూట్రియంట్లు, మరియు

(ii) మైక్రోన్యూట్రియంట్లు

మాక్రోన్యూట్రియంట్లు సాధారణంగా మొక్కా కణజాలాలలో పెద్ద మోతాదులలో ఉంటాయి (ఎండిన పదార్థంలో 10 mmole Kg–1 కంటే ఎక్కువ). మాక్రోన్యూట్రియంట్లలో కార్బన్, హైడ్రోజన్, ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్, ఫాస్ఫరస్, సల్ఫర్, పొటాషియం, కాల్షియం మరియు మెగ్నీషియం ఉన్నాయి. వీటిలో, కార్బన్, హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ ప్రధానంగా CO2 మరియు H2O నుండి పొందబడతాయి, మిగిలినవి ఖనిజ పోషణ రూపంలో నేల నుండి గ్రహించబడతాయి.

మైక్రోన్యూట్రియంట్లు లేదా ట్రేస్ మూలకాలు చాలా తక్కువ మోతాదులలో అవసరం అవుతాయి (ఎండిన పదార్థంలో 10 mmole Kg–1 కంటే తక్కువ). ఇవి ఐరన్, మాంగనీస్, కాపర్, మోలిబ్డినం, జింక్, బోరాన్, క్లోరిన్ మరియు నికెల్.

పై 17 అవసరమైన మూలకాలతో పాటు, సోడియం, సిలికాన్, కోబాల్ట్ మరియు సెలీనియం వంటి కొన్ని లాభదాయక మూలకాలు కూడా ఉన్నాయి. ఇవి ఉన్నత మొక్కలకు అవసరం.

అవసరమైన మూలకాలను వాటి విభిన్న కార్యాల ఆధారంగా నాలుగు విస్తృత వర్గాలుగా కూడా విభజించవచ్చు. ఈ వర్గాలు: (i) జీవపదార్థాల భాగాలుగా ఉండే అవసరమైన మూలకాలు మరియు అందువల్ల కణాల నిర్మాణ మూలకాలు (ఉదా., కార్బన్, హైడ్రోజన్, ఆక్సిజన్ మరియు నైట్రోజన్).

(ii) మొక్కలలో శక్తి సంబంధిత రసాయన సమ్మేళనాల భాగాలుగా ఉండే అవసరమైన మూలకాలు (ఉదా., క్లోరోఫిల్‌లో మెగ్నీషియం మరియు ATPలో ఫాస్ఫరస్).

(iii) ఎంజైములను చేతన లేదా నిషేధించే అవసరమైన మూలకాలు, ఉదాహరణకు Mg2+ రిబ్యూలోస్ బిస్ఫాస్ఫేట్ కార్బాక్సిలేస్ ఆక్సిజనేస్ మరియు ఫాస్ఫోఎనాల్ పైరువేట్ కార్బాక్సిలేస్ రెండింటికీ చేతనకారి, ఇవి రెండూ కూడా కిరణజన్య కార్బన్ స్థిరీకరణలో కీలకమైన ఎంజైములు; Zn2+ ఆల్కహాల్ డీహైడ్రోజనేస్ చేతనకారి మరియు నైట్రోజన్ మెటబాలిజంలో నైట్రోజనేస్‌కు Mo చేతనకారి. మీరు ఈ వర్గంలో మరికొన్ని మూలకాల పేర్లు చెప్పగలరా? దీని కోసం మీరు గతంలో అధ్యయనం చేసిన కొన్ని జీవరసాయన మార్గాలను గుర్తు చేసుకోవాలి.

(iv) కొన్ని అవసరమైన మూలకాలు కణ ఆస్మోటిక్ పొటెన్షియల్‌ను మార్చగలవు. పొటాషియం రంధ్రాల తెరిచి మూయడంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. మీరు కణ జలపోటెన్షియల్‌ను నిర్ణయించడంలో ఖనిజాలు ద్రావకాలుగా పోషించే పాత్రను గుర్తు చేసుకోవచ్చు.

12.2.2 మాక్రో- మరియు మైక్రో-న్యూట్రియంట్ల పాత్ర#

అవసరమైన మూలకాలు అనేక కార్యాలను నిర్వహిస్తాయి. అవి కణ పొరల పారగమ్యత, కణ రసపు ఆస్మోటిక్ సాంద్రత నిర్వహణ, ఎలక్ట్రాన్ రవాణా వ్యవస్థలు, బఫరింగ్ చర్య, ఎంజైమేటిక్ కార్యాచరణ మరియు మాక్రోమాలిక్యూళ్ల మరియు కోఎంజైముల ప్రధాన భాగాలుగా పనిచేస్తాయి.

అవసరమైన పోషక మూలకాల వివిధ రూపాలు మరియు కార్యాలు క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి.

నైట్రోజన్: ఇది మొక్కలకు అత్యధిక పరిమాణంలో అవసరమయ్యే అవసరమైన పోషక మూలకం. ఇది ప్రధానంగా NO3– రూపంలో గ్రహించబడుతుంది, కొంతమంది NO2– లేదా NH4+ రూపంలో కూడా గ్రహిస్తారు. మొక్కల అన్ని భాగాలకు నైట్రోజన్ అవసరం, ముఖ్యంగా మెరిస్టమాటిక్ కణజాలాలు మరియు జీవక్రియతో కూడిన కణాలు. నైట్రోజన్ ప్రోటీన్లు, న్యూక్లీక్ ఆమ్లాలు, విటమిన్లు మరియు హార్మోన్ల ప్రధాన భాగాలలో ఒకటి.

ఫాస్ఫరస్: మొక్కలు ఫాస్ఫరస్‌ను నేల నుండి ఫాస్ఫేట్ అయాన్ల రూపంలో (H2PO−4 లేదా HPO2−4) గ్రహిస్తాయి. ఫాస్ఫరస్ కణ పొరలు, కొన్ని ప్రోటీన్లు, అన్ని న్యూక్లీక్ ఆమ్లాలు మరియు న్యూక్లియోటైడ్ల భాగం మరియు అన్ని ఫాస్ఫరిలేషన్ ప్రతిచర్యలకు అవసరం.

పొటాషియం: ఇది పొటాషియం అయాన్ (K+) రూపంలో గ్రహించబడుతుంది. మొక్కలలో ఇది మెరిస్టమాటిక్ కణజాలాలు, మొగ్గలు, ఆకులు మరియు వేరు చివరలలో ఎక్కువ పరిమాణంలో అవసరం. పొటాషియం కణాలలో అనియన్-కేషన్ సమతుల్యతను నిర్వహించడంలో సహాయపడుతుంది మరియు ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ, రంధ్రాల తెరిచి మూయడం, ఎంజైముల చేతన మరియు కణాల ఉబ్బిన స్థితిని నిర్వహించడంలో పాల్గొంటుంది.

కాల్షియం: మొక్కలు కాల్షియం‌ను నేల నుండి కాల్షియం అయాన్ల (Ca2+) రూపంలో గ్రహిస్తాయి. కాల్షియం మెరిస్టమాటిక్ మరియు విభిన్నత పొందుతున్న కణజాలాలకు అవసరం. కణ విభజన సమయంలో ఇది కణ గోడ సంశ్లేషణలో, ముఖ్యంగా మధ్య లామెల్లా వద్ద కాల్షియం పెక్టేట్ రూపంలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది మైటోటిక్ స్పిండిల్ ఏర్పాటులో కూడా అవసరం. ఇది పాత ఆకులలో గుర్తించబడుతుంది. ఇది కణ పొరల సాధారణ కార్యాచరణలో పాల్గొంటుంది. ఇది కొన్ని ఎంజైములను చేతన చేస్తుంది మరియు జీవక్రియ చర్యలను నియంత్రించడంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.

మెగ్నీషియం: ఇది ద్వివాలెంట్ Mg2+ రూపంలో గ్రహించబడుతుంది. ఇది శ్వాసక్రియ, కిరణజన్య చర్యల ఎంజైములను చేతన చేస్తుంది మరియు DNA మరియు RNA సంశ్లేషణలో పాల్గొంటుంది. మెగ్నీషియం క్లోరోఫిల్ యొక్క వలయ నిర్మాణ భాగం మరియు రైబోసోమ్ నిర్మాణాన్ని నిర్వహించడంలో సహాయపడుతుంది.

సల్ఫర్: మొక్కలు సల్ఫర్‌ను సల్ఫేట్ (SO2−4) రూపంలో పొందుతాయి. సల్ఫర్ రెండు అమినో ఆమ్లాలలో - సిస్టీన్ మరియు మెథియోనిన్‌లో ఉంటుంది మరియు అనేక కోఎంజైములు, విటమిన్లు (థయామిన్, బయోటిన్, కోఎంజైమ్ A) మరియు ఫెర్రిడాక్సిన్ యొక్క ప్రధాన భాగం.

ఐరన్: మొక్కలు ఐరన్‌ను ఫెర్రిక్ అయాన్ల (Fe3+) రూపంలో పొందుతాయి. ఇది ఇతర మైక్రోన్యూట్రియంట్లతో పోల్చితే ఎక్కువ పరిమాణంలో అవసరం. ఇది ఎలక్ట్రాన్ మార్పిడిలో పాల్గొనే ప్రోటీన్లు ఫెర్రిడాక్సిన్ మరియు సైటోక్రోమ్‌ల ప్రధాన భాగం. ఎలక్ట్రాన్ మార్పిడి సమయంలో ఇది Fe2+ నుండి Fe3+కు తిరిగి ఆక్సీకరణకు లోనవుతుంది. ఇది కటాలేస్ ఎంజైమ్‌ను చేతన చేస్తుంది మరియు క్లోరోఫిల్ ఏర్పాటుకు అవసరం.

మాంగనీస్: ఇది మాంగనస్ అయాన్ల (Mn2+) రూపంలో గ్రహించబడుతుంది. ఇది కిరణజన్య చర్యలు, శ్వాసక్రియ మరియు నైట్రోజన్ జీవక్రియలో పాల్గొనే అనేక ఎంజైములను చేతన చేస్తుంది. మాంగనీస్ యొక్క ఉత్తమంగా నిర్వచించబడిన కార్యం కిరణజన్య చర్యలలో ఆక్సిజన్ విడుదల చేయడానికి నీటిని విడగొట్టడం.

జింక్: మొక్కలు జింక్‌ను Zn2+ అయాన్ల రూపంలో పొందుతాయి. ఇది వివిధ ఎంజైములను, ముఖ్యంగా కార్బాక్సిలేసులను చేతన చేస్తుంది. ఇది ఆక్సిన్ సంశ్లేషణలో కూడా అవసరం.

కాపర్: ఇది కప్రిక్ అయాన్ల (Cu2+) రూపంలో గ్రహించబడుతుంది. ఇది మొక్కల సమగ్ర జీవక్రియకు అవసరం. ఐరన్ మాదిరిగా, ఇది రెడాక్స్ ప్రతిచర్యలలో పాల్గొనే కొన్ని ఎంజైములతో అనుబంధంగా ఉంటుంది మరియు Cu+ నుండి Cu2+కు తిరిగి ఆక్సీకరణకు లోనవుతుంది.

బోరాన్: ఇది BO3− లేదా B4O2− రూపంలో గ్రహించబడుతుంది. బోరాన్ Ca గ్రహణం మరియు వినియోగం, పొర కార్యాచరణ, పుప్పొడి మొలకెత్తడం, కణ విస్తరణ, కణ విభిన్నత మరియు కార్బోహైడ్రేట్ మార్పిడికి అవసరం.

మోలిబ్డినం: మొక్కలు దీన్ని మోలిబ్డేట్ అయాన్ల (MoO2+) రూపంలో పొందుతాయి. ఇది నైట్రోజనేస్ మరియు నైట్రేట్ రెడక్టేస్ వంటి అనేక ఎంజైముల భాగం, ఇవి రెండూ నైట్రోజన్ జీవక్రియలో పాల్గొంటాయి.

క్లోరిన్: ఇది క్లోరైడ్ అనియన్ (Cl–) రూపంలో గ్రహించబడుతుంది. Na+ మరియు K+తో కలిసి, ఇది ద్రావక సాంద్రత మరియు కణాలలో అనియన్-కేషన్ సమతుల్యతను నిర్ణయించడంలో సహాయపడుతుంది. ఇది కిరణజన్య చర్యలలో నీటిని విడగొట్టే ప్రతిచర్యకు అవసరం, ఇది ఆక్సిజన్ విడుదలకు దారితీస్తుంది.

12.2.3 అవసరమైన మూలకాల లోప లక్షణాలు#

ఏదైనా అవసరమైన మూలకం సరఫరా పరిమితమైతే, మొక్క వృద్ధి ఆలస్యమవుతుంది. అవసరమైన మూలకం సాంద్రత మొక్క వృద్ధి ఆలస్యమయ్యే స్థాయికి కిందకు పడిపోతే దానిని క్రిటికల్ సాంద్రత అంటారు. ఆ మూలకం క్రిటికల్ సాంద్రత కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు లోపం ఉందని చెబుతారు. ప్రతి మూలకం మొక్కలలో ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ప్రత్యేక నిర్మాణ లేదా కార్యాచరణ పాత్ర పోషిస్తుంది, కాబట్టి ఏదైనా ప్రత్యేక మూలకం లేకపోతే, మొక్కలు కొన్ని ఆకార మార్పులను చూపుతాయి. ఈ ఆకార మార్పులు కొన్ని మూలకాల లోపాన్ని సూచిస్తాయి మరియు వాటిని లోప లక్షణాలు అంటారు. లోప లక్షణాలు మూలకానికి మూలకానికి మారతాయి మరియు లోపమైన ఖనిజ పోషకాన్ని మొక్కకు అందించగానే అవి మాయమవుతాయి. అయితే, లోపం కొనసాగితే చివరికి మొక్క మరణించవచ్చు. మొక్కల భాగాలలో లోప లక్షణాలు కనిపించే భాగాలు మూలకం మొక్కలో చలనశీలతపై ఆధారపడి ఉంటాయి. మొక్కలలో చురుకుగా చలించబడే మూలకాలు మరియు యువ అభివృద్ధి చెందుతున్న కణజాలాలకు ఎగుమతి చేయబడే మూలకాలకు, లోప లక్షణాలు మొదట పాత కణజాలాలలో కనిపిస్తాయి. ఉదాహరణకు, నైట్రోజన్, పొటాషియం మరియు మెగ్నీషియం లోప లక్షణాలు మొదట వృద్ధి చెందిన ఆకులలో కనిపిస్తాయి. పాత ఆకులలో ఈ మూలకాలను కలిగి ఉన్న జీవపదార్థాలు విచ్ఛిన్నమవుతాయి, ఈ మూలకాలు యువ ఆకులకు చలించబడతాయి.

మూలకాలు తక్కువగా చలనశీలత కలిగి ఉండి పరిపక్వ అవయవాల నుండి రవాణా చేయబడకపోతే, లోప లక్షణాలు మొదట యువ కణజాలాలలో కనిపిస్తాయి, ఉదాహరణకు, సల్ఫర్ మరియు కాల్షియం వంటి మూలకాలు కణ నిర్మాణ భాగంగా ఉంటాయి మరియు అందువల్ల సులభంగా విడుదల కావు. మొక్కల ఖనిజ పోషణ యొక్క ఈ అంశం వ్యవసాయం మరియు తోటగాళ్లకు చాలా ప్రాముఖ్యమైనది.

మొక్కలలో కనిపించే లోప లక్షణాలలో క్లోరోసిస్, నెక్రోసిస్, మొక్క వృద్ధి ఆలస్యం, ఆకులు మరియు మొగ్బలు ముందుగానే రాలిపోవడం, మరియు కణ విభజన నిరోధం ఉన్నాయి. క్లోరోఫిల్ కోల్పోవడం వల్ల ఆకులు పసుపు రంగుకు మారడం క్లోరోసిస్ అంటారు. ఈ లక్షణం N, K, Mg, S, Fe, Mn, Zn మరియు Mo లోపం వల్ల కలుగుతుంది. అలాగే, కాల్షియం, మెగ్నీషియం, కాపర్, పొటాషియం లోపం వల్ల కణజాల మరణం, ముఖ్యంగా ఆకు కణజాల మరణం నెక్రోసిస్ కలుగుతుంది. N, K, S, Mo లోపం వల్ల కణ విభజన నిరోధం కలుగుతుంది. N, S, Mo వంటి కొన్ని మూలకాల తక్కువ సాంద్రత వల్ల పుష్పన ఆలస్యం కలుగుతుంది.

పై వాటిని చూసినట్లయితే, ఏదైనా ఒక మూలకం లోపం వల్ల అనేక లక్షణాలు కలగవచ్చు మరియు ఒకే లక్షణాలు వేర్వేరు మూలకాల లోపం వల్ల కూడా కలగవచ్చు. కాబట్టి, లోపమైన మూలకాన్ని గుర్తించేందుకు, మొక్కల వివిధ భాగాలలో కనిపించిన అన్ని లక్షణాలను అధ్యయనం చేసి అందుబాటులో ఉన్న ప్రమాణ పట్టికలతో పోల్చాలి. అదే మూలకం లోపానికి వేర్వేరు మొక్కలు కూడా వేర్వేరుగా ప్రతిస్పందిస్తాయని మనం కూడా గుర్తించాలి.

12.2.4 మైక్రోన్యూట్రియంట్ల విషపూరితత#

మైక్రోన్యూట్రియంట్ల అవసరం ఎప్పుడూ తక్కువ మోతాదులలో ఉంటుంది, వాటి మితమైన తగ్గుదల లోప లక్షణాలను కలిగిస్తే, మితమైన పెరుగుదల విషపూరితతను కలిగిస్తుంది. ఇతర మాటలలో, మూలకాలు ఆప్టిమంగా ఉండే సాంద్రత పరిధి చాలా సన్నగా ఉంటుంది. కణజాలంలో ఏదైనా ఖనిజ అయాన్ సాంద్రత కణజాల ఎండిన బరువును సుమారు 10 శాతం తగ్గిస్తే దానిని విషపూరితంగా పరిగణిస్తారు. అటువంటి క్రిటికల్ సాంద్రతలు వేర్వేరు మైక్రోన్యూట్రియంట్లకు విస్తృతంగా మారతాయి. విషపూరిత లక్షణాలను గుర్తించడం కష్టం. ఏదైనా మూలకం విషపూరిత స్థాయులు కూడా వేర్వేరు మొక్కలకు మారతాయి. అనేక సార్లు, ఒక మూలకం అధికంగా ఉంటే మరొక మూలకం గ్రహణాన్ని నిరోధించవచ్చు. ఉదాహరణకు, మాంగనీస్ విషపూరితత ప్రధాన లక్షణం క్లోరోటిక్ నరాల చుట్టూ గోధుమ రంగు మచ్చలు కనిపించడం. మాంగనీస్ ఐరన్ మరియు మెగ్నీషియం గ్రహణంతో పోటీ పడుతుంది మరియు మెగ్నీషియంతో ఎంజైములతో కలిసేందుకు పోటీ పడుతుంది. మాంగనీస్ కాల్షియం మార్పిడిని షూట్ ఎపెక్స్ వద్ద కూడా నిరోధిస్తుంది. కాబట్టి, మాంగనీస్ అధికంగా ఉంటే, ఐరన్, మెగ్నీషియం మరియు కాల్షియం లోపాలను ప్రేరేపించవచ్చు. కాబట్టి, మాంగనీస్ విషపూరితత లక్షణాలుగా కనిపించేవి నిజానికి ఐరన్, మెగ్నీషియం మరియు కాల్షియం లోప లక్షణాలు కావచ్చు. ఈ జ్ఞానం రైతుకు? తోటగాడికి? లేదా మీ వంటగది తోటకు కూడా ఉపయోగపడుతుందా?

12.3 మూలకాల గ్రహణ విధానం#

మూలకాలను మొక్కలు గ్రహించే విధానంపై చాలా అధ్యయనాలు వేరు చేసిన కణాలు, కణజాలాలు లేదా అవయవాలపై నిర్వహించబడ్డాయి. ఈ అధ్యయనాలు గ్రహణ ప్రక్రియను రెండు ప్రధాన దశలుగా విభజించవచ్చని వెల్లడించాయి. మొదటి దశలో, అయాన్ల ప్రారంభ వేగవంతమైన గ్రహణం కణాల ‘ఉచిత స్థలం’ లేదా ‘బాహ్య స్థలం’ - అపోప్లాస్ట్‌లోకి జరుగుతుంది, ఇది నిష్క్రియాత్మకం. రెండవ దశలో, అయాన్లు నెమ్మదిగా ‘అంతర్గత స్థలం’ - సింప్లాస్ట్‌లోకి తీసుకోబడతాయి. అపోప్లాస్ట్‌లోకి అయాన్ల నిష్క్రియాత్మక చలనం సాధారణంగా అయాన్-చానెల్స్ ద్వారా జరుగుతుంది, ఇవి ఎంపికైన రంధ్రాలుగా పనిచేసే ట్రాన్స్-మెంబ్రేన్ ప్రోటీన్లు. మరోవైపు, సింప్లాస్ట్‌కు లేదా నుండి అయాన్ల ప్రవేశం లేదా నిష్క్రమణ జీవక్రియ శక్తి ఖర్చును అవసరం చేస్తుంది, ఇది చురుకైన ప్రక్రియ. అయాన్ల చలనాన్ని సాధారణంగా ఫ్లక్స్ అంటారు; కణాలలోకి ప్రవేశాన్ని ఇన్‌ఫ్లక్స్ మరియు బయటకు ప్రవాహాన్ని ఎఫ్లక్స్ అంటారు. మీరు అధ్యాయం 11లో మొక్కలలో ఖనిజ పోషకాల గ్రహణం మరియు మార్పిడి అంశాలను చదివారు.

12.4 ద్రావకాల మార్పిడి#

ఖనిజ ఉప్పులు నీటి ఆరోహణ ప్రవాహంతో కలిసి జైలమ్ ద్వారా మార్పిడి చేయబడతాయి, ఇది మొక్కలలో ట్రాన్స్‌పిరేషన్ పుల్ ద్వారా పైకి లాగబడుతుంది. జైలమ్ రసం విశ్లేషణలో ఖనిజ ఉప్పులు ఉన్నట్లు కనిపిస్తుంది. ఖనిజ మూలకాల రేడియోఐసోటోపుల వినియోగం కూడా అవి జైలమ్ ద్వారా రవాణా చేయబడతాయనే అభిప్రాయాన్ని ధృవీకరిస్తుంది. మీరు ఇప్పటికే అధ్యాయం 11లో జైలమ్‌లో నీటి చలనం గురించి చర్చించారు.

12.5 అవసరమైన మూలకాల నిల్వగా నేల#

వృద్ధి మరియు అభివృద్ధికి అవసరమైన మెజారిటీ పోషకాలు రాళ్ల వాతావరణ మార్పు మరియు విచ్ఛిన్నం వల్ల వేర్లకు అందుబాటులోకి వస్తాయి. ఈ ప్రక్రియలు నేలను కరిగిన అయాన్లు మరియు అకార్బనిక ఉప్పులతో సమృద్ధి చేస్తాయి. ఇవి రాక్ ఖనిజాల నుండి పొందబడినందున, వాటి పాత్రను ఖనిజ పోషణగా పరిగణిస్తారు. నేలలో విభిన్న పదార్థాల విస్తృత శ్రేణి ఉంటుంది. నేల ఖనిజాలను సరఫరా చేయడమే కాకుండా, నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ బ్యాక్టీరియా, ఇతర సూక్ష్మజీవులను కలిగి ఉంటుంది, నీటిని నిల్వ చేస్తుంది, వేర్లకు గాలిని సరఫరా చేస్తుంది మరియు మొక్కను స్థిరపరిచే మాత్రిక్స్‌గా పనిచేస్తుంది. అవసరమైన ఖనిజాల లోపం పంట దిగుబడిని ప్రభావితం చేస్తుంది, కాబట్టి ఎరువుల ద్వారా వాటిని సరఫరా చేయాల్సిన అవసరం ఉంటుంది. మాక్రో-న్యూట్రియంట్లు (N, P, K, S, మొదలైనవి) మరియు మైక్రో-న్యూట్రియంట్లు (Cu, Zn, Fe, Mn, మొదలైనవి) రెండూ ఎరువుల భాగంగా ఉంటాయి మరియు అవసరానికి అనుగుణంగా వర్తించబడతాయి.

12.6 నైట్రోజన్ జీవక్రియ#

12.6.1 నైట్రోజన్ చక్రం#

కార్బన్, హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌తో పాటు, నైట్రోజన్ జీవులలో అత్యంత ప్రబలమైన మూలకం. నైట్రోజన్ అమినో ఆమ్లాలు, ప్రోటీన్లు, హార్మోన్లు, క్లోరోఫిల్లు మరియు అనేక విటమిన్ల భాగం. నేలలో అందుబాటులో ఉన్న పరిమిత నైట్రోజన్ కోసం మొక్కలు సూక్ష్మజీవులతో పోటీ పడతాయి. కాబట్టి, నైట్రోజన్ సహజ మరియు వ్యవసాయ పర్యావరణాలకు పరిమిత పోషకం.

నైట్రోజన్ రెండు నైట్రోజన్ పరమాణువులు చాలా బలమైన ట్రిపుల్ కోవాలెంట్ బంధంతో కలిసి ఉంటాయి (N ≡ N). నైట్రోజన్‌ను (N2) అమోనియాగా మార్చే ప్రక్రియను నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ అంటారు. ప్రకృతిలో, మెరుపు మరియు అల్ట్రావయలెట్ కిరణాలు నైట్రోజన్‌ను నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లుగా (NO, NO2, N2O) మార్చేందుకు తగిన శక్తిని అందిస్తాయి. పరిశ్రమల దహనాలు, అటవీ అగ్నులు, వాహనాల విడుదల మరియు విద్యుత్ ఉత్పత్తి కేంద్రాలు కూడా వాతావరణ నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్ల మూలాలు. చనిపోయిన మొక్కలు మరియు జంతువుల అకార్బనిక నైట్రోజన్ అమోనియాగా విచ్ఛిన్నమవడం అమోనిఫికేషన్ అంటారు. ఈ అమోనియా కొంత భాగం వాయువీకరణ చెంది వాతావరణంలోకి తిరిగి ప్రవేశిస్తుంది కానీ ఎక్కువ భాగం నేల బ్యాక్టీరియా ద్వారా క్రింది దశలలో నైట్రేట్‌గా మార్చబడుతుంది:

$2 \mathrm{NH}_3+3 \mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{NO}_2^{-}+2 \mathrm{H}^{+}+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}$ …. (i)

$2 \mathrm{NO}_2^{-}+\mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{NO}_3^{-}$ …… (ii)

అమోనియా మొదట Nitrosomonas మరియు/లేదా Nitrococcus బ్యాక్టీరియా ద్వారా నైట్రైట్‌గా ఆక్సీకరణ చెందుతుంది. నైట్రైట్‌ను Nitrobacter బ్యాక్టీరియా సహాయంతో మరింత ఆక్సీకరణ చేసి నైట్రేట్‌గా మారుస్తారు. ఈ దశలను నైట్రిఫికేషన్ అంటారు (చిత్రం 12.3). ఈ నైట్రిఫైయింగ్ బ్యాక్టీరియాలు కెమోఆటోట్రోఫ్లు.

ఈ విధంగా ఏర్పడిన నైట్రేట్‌ను మొక్కలు గ్రహించి ఆకులకు రవాణా చేస్తాయి. ఆకులలో ఇది అమోనియాగా తగ్గించబడి చివరికి అమినో ఆమ్లాల అమిన్ గ్రూప్‌గా ఏర్పడుతుంది. నేలలో ఉన్న నైట్రేట్‌ను డీనైట్రిఫికేషన్ ప్రక్రియ ద్వారా నైట్రోజన్‌గా కూడా తగ్గించవచ్చు. డీనైట్రిఫికేషన్‌ను Pseudomonas మరియు Thiobacillus బ్యాక్టీరియా చేస్తాయి.

12.6.2 జీవన నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ#

గాలిలో N2 రూపంలో అందుబాటులో ఉన్న నైట్రోజన్‌ను చాలా తక్కువ జీవులు మాత్రమే వినియోగించగలవు. కేవలం కొన్ని ప్రోకారియోటిక్ జాతులు మాత్రమే నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ చేయగలవు. జీవుల ద్వారా నైట్రోజన్‌ను అమోనియాగా తగ్గించడం జీవన నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ అంటారు. నైట్రోజన్ తగ్గింపును చేయగల నైట్రోజనేస్ ఎంజైమ్ ప్రత్యేకంగా ప్రోకారియోట్లలో మాత్రమే ఉంటుంది. ఈ సూక్ష్మజీవులను N2-ఫిక్సర్లు అంటారు. Nitrogenase

$\mathrm{N} \equiv \mathrm{N} \xrightarrow{\text { Nitrogenase }} \mathrm{NH}_3$

నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ సూక్ష్మజీవులు స్వేచ్ఛగా జీవించవచ్చు లేదా సంబంధితంగా ఉండవచ్చు. స్వేచ్ఛగా జీవించే నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ ఎయిరోబిక్ సూక్ష్మజీవుల ఉదాహరణలు Azotobacter మరియు Beijerinckia, Rhodospirillum అనేరోబిక్ మరియు స్వేచ్ఛగా జీవించేది. అదనంగా, Anabaena మరియు Nostoc వంటి అనేక సయనోబ్యాక్టీరియా కూడా స్వేచ్ఛగా జీవించే నైట్రోజన్ ఫిక్సర్లు.

సంబంధిత జీవన నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ

సంబంధిత జీవన నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ అనుబంధాల అనేక రకాలు తెలిసినవి. వాటిలో ప్రముఖమైనది లెగ్యూమ్-బ్యాక్టీరియా సంబంధం. Rhizobium అనే దండాకార బ్యాక్టీరియా జాతి అల్ఫాల్ఫా, స్వీట్ క్లోవర్, స్వీట్ పీ, పప్పులు, గార్డెన్ పీ, బ్రాడ్ బీన్, క్లోవర్ బీన్స్ మొదలైన అనేక లెగ్యూమ్‌ల వేర్లతో ఈ సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది. వేర్లపై అత్యంత సాధారణ అనుబంధం నోడ్యూల్స్ రూపంలో ఉంటుంది. ఈ నోడ్యూల్స్ వేర్లపై చిన్న బహిర్గత వృద్ధులు. Frankia అనే సూక్ష్మజీవి కూడా లెగ్యూమ్ కాని మొక్కల వేర్లపై (ఉదా., Alnus) నైట్రోజన్ ఫిక్సింగ్ నోడ్యూల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. Rhizobium మరియు Frankia రెండూ నేలలో స్వేచ్ఛగా జీవించగలవు, కానీ సంబంధితంగా ఉంటే వాతావరణ నైట్రోజన్‌ను స్థిరీకరించగలవు.

ప్రస్తుత పుష్పించే సమయానికి ముందు ఏదైనా సాధారణ పప్పు మొక్కను వేరుచేయండి. వేర్ల వద్ద సుమారుగా గోళాకార బహిర్గత వృద్ధులు కనిపిస్తాయి. ఇవి నోడ్యూల్స్. వాటిని కత్తిరిస్తే మధ్య భాగం ఎర్ర లేదా గులాబీ రంగులో ఉంటుంది. నోడ్యూల్స్ గులాబీ రంగులో ఎందుకు ఉంటాయి? ఇది లెగ్యూమ్ హీమోగ్లోబిన్ లేదా లెగ్-హీమోగ్లోబిన్ ఉనికి వల్ల.

నోడ్యూల్ ఏర్పాటు

నోడ్యూల్ ఏర్పాటు Rhizobium మరియు హోస్ట్ మొక్క వేర్ల మధ్య అనేక పరస్పర చర్యల శ్రేణిని కలిగి ఉంటుంది. నోడ్యూల్ ఏర్పాటులో ప్రధాన దశలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

Rhizobia గుణిస్తాయి మరియు వేర్ల చుట్టూ వాతావరణాన్ని ఆక్రమిస్తాయి మరియు ఎపిడర్మల్ మరియు వేరు వెంట్రుక కణాలతో అనుసంధానమవుతాయి. వేరు వెంట్రుకలు వంగుతాయి మరియు బ్యాక్టీరియా వేరు వెంట్రుకను ఆక్రమిస్తాయి. బ్యాక్టీరియాను వేరు కార్టెక్స్‌లోకి తీసుకెళ్లే ఇన్‌ఫెక్షన్ థ్రెడ్ ఉత్పత్తి అవుతుంది, అక్కడ అవి వేరు కార్టెక్స్‌లో నోడ్యూల్ ఏర్పాటును ప్రారంభిస్తాయి. తరువాత బ్యాక్టీరియా థ్రెడ్ నుండి కణాలలోకి విడుదలవుతాయి, ఇది ప్రత్యేక నైట్రోజన్ ఫిక్సింగ్ కణాల విభిన్నతకు దారితీస్తుంది. ఈ విధంగా ఏర్పడిన నోడ్యూల్ పోషకాల మార్పిడికి హోస్ట్‌తో ప్రత్యక్ష వాస్కులర్ అనుసంధానాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఈ సంఘటనలు చిత్రం 12.4లో చూపించబడ్డాయి.

నోడ్యూల్‌లో నైట్రోజనేస్ మరియు లెగ్‌హీమోగ్లోబిన్ వంటి అన్ని అవసరమైన జీవరసాయన భాగాలు ఉంటాయి. నైట్రోజనేస్ ఎంజైమ్ Mo-Fe ప్రోటీన్ మరియు వాతావరణ నైట్రోజన్‌ను అమోనియాగా మార్చేందుకు కాటలిస్ట్‌గా పనిచేస్తుంది (చిత్రం 12.5), ఇది నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ యొక్క మొదటి స్థిర ఉత్పత్తి.

ప్రతిచర్య ఈ విధంగా ఉంటుంది:

$\mathrm{N}_2+8 \mathrm{e}^{-}+8 \mathrm{H}^{+}+16 \mathrm{ATP} \longrightarrow 2 \mathrm{NH}_3+\mathrm{H}_2+16 \mathrm{ADP}+16 \mathrm{P}_i$

నైట్రోజనేస్ ఎంజైమ్ అణు ఆక్సిజన్‌కు చాలా సున్నితంగా ఉంటుంది; ఇది అనేరోబిక్ పరిస్థితులను అవసరం చేస్తుంది. నోడ్యూల్స్‌లో ఈ ఎంజైమ్‌ను ఆక్సిజన్ నుండి రక్షించే అనుకూలతలు ఉంటాయ్. ఈ ఎంజైమ్‌లను రక్షించేందుకు, నోడ్యూల్‌లో లెగ్-హీమోగ్లోబిన్ అనే ఆక్సిజన్ స్కావెంజర్ ఉంటుంది. ఈ సూక్ష్మజీవులు స్వేచ్ఛగా జీవించే పరిస్థితులలో ఎయిరోబ్లాస్టులుగా జీవిస్తాయని (ఇక్కడ నైట్రోజనేస్ పనిచేయదు), కానీ నైట్రోజన్ స్థిరీకరణ సమయంలో అవి అనేరోబ్లాస్టులుగా మారతాయని గమనించాలి (అందువల్ల నైట్రోజనేస్ ఎంజైమ్‌ను రక్షిస్తుంది). పై ప్రతిచర్యలో మీరు గమనించారు, నైట్రోజనేస్ ద్వారా అమోనియా సంశ్లేషణకు చాలా ఎక్కువ శక్తి అవసరం (ప్రతి NH3 ఉత్పత్తికి 8 ATP). అవసరమైన శక్తి హోస్ట్ కణాల శ్వాసక్రియ నుండి పొందబడుతుంది.

అమోనియా భవిష్యత్తు: శారీరక pH వద్ద, అమోనియా ప్రోటోనేట్ అయి NH+4 (అమోనియం) అయాన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. ఎక్కువ మొక్కలు నైట్రేట్ మరియు అమోనియం అయాన్లను గ్రహించగలవు, అయితే అమోనియం అయాన్ మొక్కలకు చాలా విషపూరితం కాబట్టి అవి దానిని నిల్వ చేయలేవు. ఇప్పుడు NH+4ను మొక్కలలో అమినో ఆమ్లాలను సంశ్లేషించేందుకు ఎలా ఉపయోగిస్తారో చూద్దాం. ఇది రెండు ప్రధాన మార్గాలలో జరుగుతుంది:

(i) రిడక్టివ్ అమినేషన్: ఈ ప్రక్రియలలో, అమోనియా α-కెటోగ్లూటారిక్ ఆమ్లంతో ప్రతిచర్య చెంది గ్లూటామిక్ ఆమ్లాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, క్రింద ఇచ్చిన సమీకరణంలో చూపిన విధంగా:

$\alpha$ - కెటోగ్లూటారిక్ ఆమ్లం $+\mathrm{NH}_4^{+}+\mathrm{NADPH} \xrightarrow[\text { Dehydrogenase }]{\text { Glutamate }}$ గ్లూటామేట్ $+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{NADP}$

(ii) ట్రాన్స్‌అమినేషన్: ఇది ఒక అమినో ఆమ్లం నుండి అమినో గ్రూప్‌ను ఒక కెటో ఆమ్లం యొక్క కెటో గ్రూప్‌కు మార్చే ప్రక్రియ. గ్లూటామిక్ ఆమ్లం ప్రధాన అమినో ఆమ్లం, దీని నుండి NH2, అమినో గ్రూప్ మార్పిడి జరుగుతుంది మరియు ఇతర అమినో ఆమ్లాలు ట్రాన్స్‌అమినేషన్ ద్వారా ఏర్పడతాయి. ట్రాన్స్‌అమినేస్ ఎంజైమ్ ఈ అన్ని ప్రతిచర్యలను కాటలిస్తుంది. ఉదాహరణకు,

అస్పరాగిన్ మరియు గ్లూటామిన్ అనే రెండు ముఖ్యమైన అమైడ్లు మొక్కలలో కనిపిస్తాయి, ఇవి ప్రోటీన్ల నిర్మాణ భాగం. ఇవి అస్పార్టిక్ ఆమ్లం మరియు గ్లూటామిక్ ఆమ్లం నుండి వరుసగా, ప్రతి దానికి మరొక అమినో గ్రూప్ జోడించడం ద్వారా ఏర్పడతాయి. ఆమ్లం యొక్క హైడ్రాక్సిల్ భాగాన్ని మరొక NH2– రాడికల్‌తో భర్తీ చేస్తారు. అమైడ్లలో అమినో ఆమ్లాల కంటే ఎక్కువ నైట్రోజన్ ఉంటుంది కాబట్టి, అవి జైలమ్ నాళాల ద్వారా మొక్కల ఇతర భాగాలకు రవాణా చేయబడతాయి. అదనంగా, కొన్ని మొక్కల నోడ్యూల్స్ (ఉదా., సోయాబీన్) ట్రాన్స్‌పిరేషన్ ప్రవాహంతో పాటు స్థిరమైన నైట్రోజన్‌ను యూరైడ్లుగా ఎగుమతి చేస్తాయి. ఈ సమ్మేళనాలలో నైట్రోజన్-టు-కార్బన్ నిష్పత్తి ముఖ్యంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

సారాంశం#

మొక్కలు తమ అకార్బనిక పోషకాలను గాలి, నీరు మరియు నేల నుండి పొందుతాయి. మొక్కలు విభిన్న ఖనిజ మూలకాల విస్తృత శ్రేణిని గ్రహిస్తాయి. అవి గ్రహించిన అన్ని ఖనిజ మూలకాలు మొక్కలకు అవసరం కావు. ఇప్పటివరకు కనుగొన్న 105 మూలకాలలో 21 కంటే తక్కువ మూలకాలు మాత్రమే సాధారణ మొక్క వృద్ధి మరియు అభివృద్ధికి అవసరం మరియు లాభదాయకంగా ఉంటాయి. పెద్ద పరిమాణాలలో అవసరమైన మూలకాలను మాక్రోన్యూట్రియంట్లు అంటారు, తక్కువ పరిమాణాలలో లేదా ట్రేస్‌లో అవసరమైన మూలకాలను మైక్రోన్యూట్రియంట్లు అంటారు. ఈ మూలకాలు ప్రోటీన్లు, కార్బోహైడ్రేట్లు, కొవ్వులు, న్యూక్లీక్ ఆమ్లం మొదలైనవి యొక్క అవసరమైన భాగాలు మరియు/లేదా వివిధ జీవక్రియ ప్రక్రియలలో పాల్గొంటాయి. ఈ అవసరమైన మూలకాలలో ప్రతి ఒక్కటి లోపం లోప లక్షణాలు అనే లక్షణాలకు దారితీయవచ్చు. క్లోరోసిస్, నెక్రోసిస్, వృద్ధి ఆలస్యం, కణ విభజన లోపం మొదలైనవి కొన్ని ప్రముఖ లోప లక్షణాలు. మొక్కలు వేర్ల ద్వారా నిష్క్రియాత్మక లేదా చురుకైన ప్రక్రియల ద్వారా ఖనిజాలను గ్రహిస్తాయి. అవి నీటి రవాణాతో పాటు జైలమ్ ద్వారా అన్ని భాగాలకు రవాణా చేయబడతాయి.

నైట్రోజన్ జీవనానికి చాలా అవసరం. మొక్కలు వాతావరణ నైట్రోజన్‌ను నేరుగా ఉపయోగించలేవు. కానీ కొన్ని మొక్కలు N2-ఫిక్సింగ్ బ్యాక్టీరియాలతో, ముఖ్యంగా లెగ్యూమ్ వేర్లతో, ఈ వాతావరణ నైట్రోజన్‌ను జీవన పరంగా ఉపయోగించదగిన రూపాలలో స్థిరీకరించగలవు. నైట్రోజన్ స్థిరీకరణకు బలమైన తగ్గింపు ఏజెంట్ మరియు ATP రూపంలో శక్తి అవసరం. N2-ఫిక్సేషన్ ప్రధానంగా Rhizobium వంటి నైట్రోజన్ ఫిక్సింగ్ సూక్ష్మజీవుల సహాయంతో సాధించబడుతుంది. జీవన N2 ఫిక్సేషన్‌లో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషించే నైట్రోజనేస్ ఎంజైమ్ ఆక్సిజన్‌కు చాలా సున్నితంగా ఉంటుంది. ఎక్కువ ప్రక్రియలు అనేరోబిక్ పర్యావరణంలో జరుగుతాయి. అవసరమైన శక్తి ATP హోస్ట్ కణాల శ్వాసక్రియ ద్వారా అందించబడుతుంది. N2 ఫిక్సేషన్ తర్వాత ఉత్పత్తి అయ్యే అమోనియా అమినో ఆమ్లాలలో అమినో గ్రూప్‌గా చేర్చబడుతుంది.

వ్యాయామాలు#