Органо-мінеральне живлення рослин
Сирий сік складається з води, мінеральних солей, дисоційованих на іони (PO4, SO4, NH 4, NO 3, Ca, Mg, K, Na), мікроелементів та засвоюваних органічних мікро речовин.
Сирий сік переноситься від коренів до листя судинами деревини.
У листках під час фотосинтезу з води та вуглекислого газу виробляються вуглеводні чашки (CHOH). Кисень, відходи фотосинтезу, викидається в атмосферу. Під час дихального обміну вихідні вуглеводні чашки використовуються для утворення глюкози, потім сахарози, крохмалю, целюлози та лігніну.
Відновлена глюкоза дає спирти та органічні кислоти, які використовуються для синтезу жирних кислот та складних ліпідів. Нітрати та аміак дають аміни, які разом з органічними кислотами будуть використовуватися для синтезу амінокислот, потім простих або складних білків.
Прості або складні цукри, спирти, органічні кислоти, жирні кислоти, ліпіди, амінокислоти та білки складають перероблений сік, який циркулює по судинах лібери і досягає всіх частин рослини для забезпечення його енергетичних та матеріальних потреб, участі в його зростання і нарощування запасів (деревини, коріння, цибулин, насіння, плодів тощо)
Через свої повітряні органи (листя і стебла, які ще зелені), рослина поглинає вуглекислий газ із повітря, з якого фотосинтезує запасні речовини. Рослина також поглинає кисень, необхідний для його дихання, воду і навіть мінеральні солі.
Через своє коріння рослина поглинає воду, розчинені в ній мінеральні речовини або у вигляді іонів, кисню та інших газів, що знаходяться в атмосфері грунту (азот, CO 2, водень, метан, аміак та ін.).
Через своє коріння рослина також поглинає органічні речовини. Довго спростовуваний прихильниками виключно мінерального гною (робота Лібіха), зараз ніхто не сумнівається в цій здатності засвоєння рослин органічними речовинами. Одним з важливих джерел органічних речовин є гумус. Відомо, що поліфеноли та хінони, що виділяють гумус, є важливими факторами росту рослин. Але рослини також поглинають амінокислоти, вітаміни та антибіотики, що розвиваються в ризосфері, головним чином завдяки бактеріальній та грибковій активності. Також було виявлено, що рослини цілком здатні поглинати органічні макромолекули, які можуть відігравати важливу роль у стійкості до паразитування.
Як і тваринам, рослинам потрібні два типи елементів живлення: макроелементи та мікроелементи.
Основними макроелементами є вуглець, водень, кисень, азот, фосфор, калій, сірка, кальцій і магній. Вуглець, водень і кисень забезпечуються атмосферою. Дуже рідко людина має можливість діяти на ці ресурси (тепличні культури, наукові дослідження).
Основними мікроелементами є залізо, марганець, цинк, бор, мідь, молібден, кобальт, натрій і хлор.
Азот є основною складовою білків (ланцюжки амінокислот). Азот всмоктується у азотній або аміачній формі. Ці хімічні форми поєднуються з цукрами та кислотами, що утворюються в листі, утворюючи амінокислоти.
Азот сприяє росту рослин, розмноженню хлоропластів (дефіцитна рослина стає блідим або жовтим), синтезу цукрів та запасів азоту в плодах та насінні.Надлишок азоту подовжує вегетаційний період рослин. Отже, це фактор, що затримує зрілість. Крім того, було показано, що надлишок азоту сенсибілізує рослини до грибкових захворювань та атак шкідників. Нарешті, надлишок азоту є важливим, але не ексклюзивним фактором, що пояснює вилягання злаків або їх чутливість до заморожування.
Фосфор - важлива складова білків фосфору (нуклеопротеїди, фосфопротеїни, лецитини тощо). Іони фосфору є дуже важливими елементами в процесах накопичення та транспортування енергії в клітинах (АТФ). Нарешті, велика кількість метаболічних реакцій вимагає попереднього фосфорилювання.
Фосфор, як і азот, є важливим елементом для росту рослини, можливо, більше в молодих органах (?) У яких фосфору виявлено більше, ніж у старих органах.
Фосфор є основним для процесів цвітіння, насіння та плодоношення рослин.
Нарешті, наявність фосфору в рослинах відіграє вирішальну роль для тварин, які їх споживають. Можливо, наприклад, що демографічні коливання, що спостерігаються у лемінгів, є наслідком дефіциту фосфору, який спостерігається у рослин, які ростуть в арктичній тундрі.
Сірка - найважливіша складова амінокислот сірки (метіоніну та цистину), яку більшість тварин не знають, як синтезувати і яку вони знайдуть у споживаних ними рослинах. Деякі рослини, такі як лілія, бобові та хрестоцвіті, багаті цими амінокислотами сірки і, загальніше, сірчаними продуктами.
Калій - головний іон у розчинах цитоплазми. Калій відіграє фундаментальну роль у пасивних та активних процесах трансмембранного обміну в клітинах.
Неясно, як саме калій сприяє фотосинтезу, ні як цей елемент посилює синтез білка. Також незрозуміло, чому такий дефіцит, як надлишок калію, підвищує сприйнятливість рослин до шкідників.
Магній є складовою частиною хлорофілу. Він сприяє синтезу, а також синтезу ксантофілу та каротину.
Магній сприяє засвоєнню фосфору та його транспортуванню в насінні, де він сприяє синтезу фітину та ліпідів.
Наявність магнію в рослинах має важливе значення для рослиноїдних тварин, які в іншому випадку розвивають так звану траву тетанії, хворобу, спричинену надлишком калію в рослинах. Магній запобігає надмірному засвоєнню калію рослинами.
Кальцій - основний будівельний матеріал у клітинних стінках рослин. Саме він надає їх тканинній стійкості до пектинових оболонок.
Кальцій також сприяє формуванню та дозріванню плодів та насіння.
Нарешті, ця сіль відіграє важливу роль у трансмембранному обміні.
7) мікроелементи.
а) Залізо, хоча воно не є складовою частиною хлорофілу, є важливим для його утворення. Його дефіцит викликає хлороз. Залізо бере участь у конституції багатьох ферментів окислення.
б) Мідь, як і залізо, входить до складу багатьох ферментів окислення.
в) Цинк, крім своєї ролі в багатьох окислювальних ферментах, бере участь у виробництві ауксинів, що ростуть.
г) Молібден необхідний для метаболізму азоту. Він є складовою частиною ферменту, що відновлює нітрати до амінів.
д) Бор і марганець входять до складу ферментів. Їхні ролі досі недостатньо вивчені.
f) Хлор найбільш відомий своїми негативними ефектами, які він викликає, коли його надлишок.
g) Кобальт може не бути необхідним для рослин, але цей елемент є важливим для бактерій та грибів ризосфери і тим більше для атмосферних азотфіксуючих бактерій, симбіонтів бобових культур (Rhizobium).