Роль микроэлементов в жизнедеятельности растений животных и человека химия кратко

Обновлено: 05.07.2024

Микроэлементы – это группа химических элементов, которые содержатся в
организме человека и животных в очень малых количествах, в пределах 10-3-10-
12%. Единственной характерной чертой микроэлементов является их низкая
концентрация в живых тканях.

Содержание работы

Ведение 3
Фтор. . 2
Йод. . 4
Кобальт. . 6
Магний. . 7
Марганец. . 8
Цинк. . 10
Медь. . 11
Хром. . 13
Селен. . 15
Ванадий. . 17
Никель. . 18
Кадмий. . 19
Молибден. . 20
Другие элементы, встречающиеся в следовых количествах. 21
Заключение. . 22

Содержимое работы - 1 файл

УИР.doc

Пермский Государственный Технический Университет

Муниципальное Общеобразовательное Учреждение Лицей №1

Кафедра химии биотехнологии

УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Выполнила: ученица 106 β класса Колчанова А. Ю.

Проверил преподаватель: Пан Л. С.,

Бахирева О. И., Леонтьева Г.В.

Ведение 3
Фтор. . . . ..2
Йод. . . . . 4
Кобальт. . . . 6
Магний. . . . 7
Марганец. . . . 8
Цинк. . . . 10
Медь. . . . 11
Хром. . . . 13
Селен. . . . 15
Ванадий. . . . 17
Никель. . . . 18
Кадмий. . . . 19
Молибден. . . . 20
Другие элементы, встречающиеся в следовых количествах. 21
Заключение. . . . 22

Углеводы и подавляющее большинство витаминов по своему химическому строению - сложные соединения из десятков, сотен и даже десятков тысяч атомов. В отличие от этих сложных органических веществ, минеральные вещества - это простые молекулы, так сказать, непосредственно представляющие собой химические элементы, известные из школьного курса неорганической химии. На долю этих неорганических соединений приходится около 5 % массы тела человека. Несмотря на простоту химического строения, минеральные вещества играют далеко не последнюю роль в жизнедеятельности человеческого организма, причем до конца эта роль пока еще не выяснена.

Поскольку организм не способен вырабатывать какие-либо минеральные вещества самостоятельно, он должен получать их с пищей. В природе минералы присутствуют в почве, откуда переходят в корни растений, задерживаются во фруктах, овощах и проходят через пищевую цепочку в организме животных. Многие минеральные соединения растворимы в воде и поэтому легко выводятся с мочой.

Все минеральные вещества принято делить на две группы - макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементы, к которым относятся кальций, фосфор, калий, сера, натрий, хлор, магний, азот, водород, кислород, углерод, присутствуют в организме человека в относительно большом количестве (составляют от 10 до 20% биомассы тела человека). Микроэлементы - это вещества, доля которых в общем весе организма микроскопически мала (от 0,1 до 0,001 % биомассы человеческого тела). В нашем теле присутствуют 39 микроэлементов (железо, медь, марганец, йод, цинк, фтор, хром, молибден, кобальт, ванадий, никель, кремний, селен, стронций, бор и др.). Они необходимы организму в миллиграммах или даже в тысячных долях миллиграмма (микрограммах), но эта потребность абсолютна.

Роль микроэлементов в жизни растений.

Всем без исключения растениям для построения ферментных систем - биокатализаторов - необходимы микроэлементы, среди которых наибольшее значение имеют железо, марганец, цинк, бор, молибден, кобальт и др. Ряд ученых называют их "элементами жизни", как бы подчеркивая, что при отсутствии указанных элементов жизнь растений и животных становится невозможной. Недостаток микроэлементов в почве не приводит к гибели растений, но является причиной снижения скорости и согласованности протекания процессов, ответственных за развитие организма. В конечном итоге растения не реализуют своих возможностей и дают низкий и не всегда качественный урожай.

Микроэлементы не могут быть заменены другими веществами и их недостаток обязательно должен быть восполнен с учетом формы, в которой они будут находиться в почве. Растения могут использовать микроэлементы только в водорастворимой форме (подвижной форме микроэлемента), а неподвижная форма может быть использована растением после протекания сложных биохимических процессов с участием гуминовых кислот почвы. В большинстве случаев эти процессы протекают очень медленно и при обильном поливе грунта значительная часть образующихся подвижных форм микроэлементов вымывается. Все микроэлементы жизни, корме бора, входят в состав тех или иных ферментов. Бор не входит в состав ферментов, а локализуется в субстрате и участвует в перемещении сахаров через мембраны, благодаря образованию углеводно-боратного комплекса.

Главная роль микроэлементов в повышении качества и количества урожая заключается в следующем:

1. При наличии необходимого количества микроэлементов растения имеют возможность синтезировать полный спектр ферментов, которые позволят более интенсивно использовать энергию, воду и питание (N, P, K), а соответственно получить более высокий урожай.
2. Микроэлементы и ферменты на их основе усиливают восстановительную активность тканей и препятствуют заболеванию растений.
3. Микроэлементы являются одними из тех немногих веществ, которые повышают иммунитет растений. При их недостатке создается состояние физиологической депрессии и общей восприимчивости растений к паразитным болезням.

Большинство микроэлементов являются активными катализаторами, ускоряющими целый ряд биохимических реакций. Микроэлементы своими замечательными свойствами в ничтожных количествах способны оказывать сильнейшее действие на ход жизненных процессов и очень напоминают ферменты. Совместное влияние микроэлементов значительно усиливает их каталитические свойства. В ряде случаев только композиции микроэлементов могут восстановить нормальное развитие растений или регенерировать гемоглобин при анемиях.

Однако сведение роли микроэлементов только к их каталитическому действию неверно. Микроэлементы оказывают большое влияние на биоколлоиды и влияют на направленность биохимических процессов. Так марганец регулирует соотношение двух- и трехвалентного железа в клетке. Соотношение железо-марганец должно быть больше двух. Медь защищает от разрушения хлорофилл и способствует увеличению дозы азота и фосфора примерно в два раза. Бор и марганец повышают фотосинтез после подмораживания растений. Неблагоприятное соотношение азота, фосфора, калия может вызвать болезни растений, которое излечивается микроудобрениями.

Из анализа результатов отечественных и зарубежных специалистов по исследованию эффективности применения микроэлементов в сельском хозяйстве вытекает следующее:

1. Оптимальным является одновременное поступление макро и микроэлементов, особенно это касается фосфора и цинка, нитратного азота и молибдена.
2. В течение всего вегетационного периода растения испытывают потребность в основных микроэлементах, некоторые микроэлементы не реутилизируются, т. е. не используются повторно в растениях. Они не передвигаются из старых органов в боле молодые.
3. Микроэлементы в биологически активной форме в настоящее время не имеют себе равных при внекорневых подкормках, которые особенно эффективны при опрыскивании макро и микроэлементами. Только при корневом питании растений наблюдается апронетальный градиент концентрации, особенно бора и цинка. Концентрация этих веществ в растении убывает снизу вверх.
4. Профилактические дозы биологически активных микроэлементов, вносимые независимо от состава почвы, не повлияют на общее содержание микроэлементов в почве, но окажут благополучное воздействие на состояние растений. Полностью будет исключено состояние физиологической депрессии, что приведет к повышению устойчивости растений к паразитным заболеваниям, а в целом это скажется на повышении количества и качества урожая.

Роль Цинка в жизни растений. Цинковые удобрения. Способы их внесения.

Цинк участвует в биосинтезе витаминов и ауксинов. Активизирует ряд ферментов. В настоящее время обнаружено более 30 Цинксодержащих ферментов. Цинк участвует в образовании предшественников хлорофилла. Цинк улучшает водоудерживающую устойчивость растений, повышает Жароустойчивость и морозоустойчивость.

Чувствительны к недостатку Цинка плодовые культуры, цитрусовые. У плодовых наблюдается мелколистность, а у цитрусовых – пятнистость. Из полевых культур наиболее чувствительна к недостатку кукуруза, у неё отмечается хлороз верхних листьев. У томатов – мелколистность, скручивание листовых пластинок и черешков.

Среднее содержание Цинка в растениях 15-20 мг/кг сухой почвы. Сорные содержат больше Цинка чем культурные. Вынос Цинка с урожаем колеблется 75 - 2250 г/га.

Содержание в почве: В чернозёмах валовое 24 – 90 мг/кг почвы, Дерново-подзолистые – 24 – 90 мг/кг почвы.

Подвижность цинка определяется: рН, количеством органики, содержанием карбонатов и фосфатов в почве, составом почвенного раствора, содержанием минеральных солей, углекислоты.

Цинковые удобрения целесообразны, когда подвижного цинка менее 0,3 мг/кг почвы.

СЕРНОКИСЛЫЙ ЦИНК 25% Zn

Хорошо растворим в воде à применяется для опудривания семян 400-500 г /100кг семян. Также применяется для внекорневой подкормки семян 100г/га посевов.

ЦИНКОВЫЕ ПОЛИМИКРОУДОБРЕНИЯ 25% Zn

Это отходы производства цинковых белил. Ещё содержат Fe, Mn, Al, B, Mo…

ШЛАКИ МЕДЕПЛАВИЛЬНЫХ ЗАВОДОВ до 7% Zn.

Вносить до посева 0,5 – 1,5 ц/га.

Значение Кобальта в жизни растений. Кобальтовые удобрения. Способы их внесения.

Очень мало изученный элемент.

Роль Кобальта:

2. Участвует в синтезе ДНК и клеточном делении

3. Активирует ряд ферментов, в т.ч. дегидрогеназы, гидрогеназы, нитратредуктазы.

4. Увеличивает содержание хлорофилла и витамина Е.

Среднее содержание Кобальта в расте 0,2 – 0,6 мг/кг воздушно сухой массы. Много Кобальта накапливается в бобовых. Этот элемент концентрируется в генеративных органах. Накапливается в пыльце и ускоряет её прорастание.

Положительное влияние Кобальтовых удобрений отмечается на чернозёмах, серозёмах, каштановых почвах; особенно под бобовыми, виноградом, сах. свеклой, картофелем.

Кобальтовые удобрения эффективны при содержании Кобальта в нечернозёмной зоне 1 мг/кг почвы, в чернозёмной зоне 0,6 – 2 мг/кг почвы.

КОБАЛЬТСОДЕРЖАЩИЕ СУПЕРФОСФАТЫ 0,1-0,2% Со

СУЛЬФАТ КОБАЛЬТА

Чаще всего вносят в количестве 200 – 400 г/га Кобальта. Растворимые удобрения – для внекорневых подкормок или для опудривания.

Микроэлементы – это химические элементы, необходимые для протекания жизненно важных процессов в живых организмах и содержащиеся в них в очень небольших количествах (менее 0,001%). Несмотря на ничтожное содержание они крайне необходимы растениям.

Микроэлементы являются активным веществом микроудобрений.

Содержание:

Микроэлементы распространены в земной коре в концентрациях, не превышающих 0,1 %, а в живом веществе они обнаруживаются в количестве 10 -3 –10 -12 %. К группе микроэлементов относят металлы, неметаллы, галогены. Единственная их общая черта – низкое содержание в живых тканях.

Микроэлементы принимают самое активное участие во многих жизненных процессах, происходящих в растениях на молекулярном уровне. Путем воздействия на ферментную систему либо в непосредственной связи с биополимерами растений они стимулируют или ингибируют протекание физиологических процессов в тканях.

Элементы

Для корректировки содержания микроэлементов в почве практикуют некорневые подкормки в течение вегетации, предпосевную обработку семян и посадочного материала, а также внесение в почву необходимых веществ в виде удобрений.

Физические и химические свойства

Микроэлементы различны по своим физическим и химическим свойствам. Среди них встречаются металлы (цинк, медь, марганец, кобальт, ванадий, молибден), неметаллы (бор), галогены (йод).

Классификация микроэлементов

Химические элементы подразделяются на необходимые для растений и полезные им.

Необходимые

без элемента не может завершиться жизненный цикл растения;
физиологические функции, выполняемые с участием конкретного элемента, не осуществляются при его замене на другой элемент;
элемент обязательно вовлекается в метаболизм растения.

Однако существует ряд условностей в использовании данного термина. Дело в том, что сложности с его применением возникают уже при сравнении необходимости того или иного элемента для жизни высших и низших растений и, тем более, животных и человека. Так, например, не доказана необходимость бора для некоторых грибов, спорна необходимость наличия кобальта для осуществления физиологических функций целого ряда растений. К бесспорно необходимым элементам относят марганец, цинк, медь, молибден, бор, хлор, никель.

Полезные

– это питательные элементы, обладающие способностью стимулировать рост и развитие растений, но не в полной мере соответствующие трем требованиям, приведенным выше. К этой группе относятся и те элементы, которые необходимы только в определенных условиях и только для определенных видов растений. В настоящее время из микроэлементов полезными для растений считаются кобальт, селен, кремний, алюминий, йод и другие. [2]

В настоящее время жизненно необходимыми для растений считаются только около десяти микроэлементов, еще несколько – необходимыми узкому кругу видов. Для остальных элементов известно, что они могут оказывать стимулирующее действие на растения, но их функции не установлены. [5]

Некоторые физические и химические свойства микроэлементов, согласно данным: [3] [9]

Микроэлемент

Физическое состояние при нормальны условиях

порошок черного цвета

металл серебристого цвета

металл серебристого белого цвета

твердый, тягучий, блестящий металл

металл красного, в изломе розового цвета

Содержание микроэлементов в природе

Микроэлементы содержатся в небольших количествах практически повсеместно: в горных породах, почве, растениях и, естественно, в организме человека и животных.

Бор. В небольших количествах в составе различных соединений можно встретить во всех почвах, воде, в составе растительных и животных организмов. [5]

Йод. Образует мало самостоятельных минералов, но присутствует во многих в виде изоморфных примесей. [5]

Марганец. Один из наиболее распространенных в литосфере элементов. Преобладает в почвообразующих породах. [2]

Кобальт. Содержание в литосфере незначительно. Присутствует в растениях, при этом, бобовые культуры богаче кобальтом, чем злаковые. [6]

Медь. В земной коре – 0,01 %. Встречается в свободном состоянии в виде самородков, иногда очень значительных размеров. [7]

Цинк. Широко распространен в природе. В породах цинк содержится в виде простого сульфида, а также замещает магний в силикатах. [2]

Ванадий. Относится к рассеянным элементам и в свободном виде в природе не встречается. [7]

Молибден. Связан с гранитными и другими кислыми магматическими породами. Содержание его в этих породах колеблется в пределах 1–2 мг/кг. [5]

Факторы, определяющие концентрацию микроэлементов в почвах

Содержание микроэлементов в почвах зависит от многих факторов и подчинено ряду закономерностей:

Чем больше микроэлементов в горной породе, тем больше их и в почве. Эта неизменная, за некоторым исключением, закономерность (например, йод) проистекает из того факта, что основным источником поступления микроэлементов в почву являются материнские горные породы. Известно, что в процессе длительного почвообразования происходит перераспределение химических элементов исходных горных пород, но при этом специфические свойства и химические особенности микроэлементов горных пород практически навсегда сохраняются в почвах. [1]
Концентрация микроэлементов в почвообразующих породах увеличивается с возрастанием содержания физической глины и уменьшается с увеличением содержания песка и супеси. Это объясняется тем, что в состав глин включен монтмориллонит, содержащий большую концентрацию микроэлементов, чем включенный в состав песка кварц. Обычно в пределах одного почвенного района закономерность возрастания содержания микроэлементов от песков к глинистым породам увеличивается, но между породами в различных областях можно наблюдать значительные различия.
Один из определяющих факторов содержания микроэлементов в породах – карбонатность.
Почвы с реакцией, близкой к нейтральной, содержат больше микроэлементов.
Почвообразующие породы, расположенные в зоне активного воздействия грунтовых вод и подверженные процессу заболачивания, приобретают некоторые особенности по содержанию микроэлементов.
Почвы с повышенным накоплением органического вещества, как правило, и микроэлементами обеспечены в достаточной степени. Это связано с тем, что в растительных остатках и плазме микроорганизмов находится значительное количество микроэлементов. Гумусовые вещества обладают большей адсорбционной способностью и поглощают ионы микроэлементов из окружающей среды.
Содержание в почве водорастворимых солей оказывает большое влияние на наличие в ней микроэлементов.
Специфика условий почвообразования также накладывает свой отпечаток на количественное содержание микроэлементов в почвах.
Концентрация микроэлементов в грунтовых водах сильно влияет на их содержание в почве. В данном случае наблюдается тесная взаимосвязь, поскольку и колебание концентрации микроэлементов в почвенно-грунтовых водах – следствие разнообразия почвенного покрова и почвообразующих пород. [1]

Содержание микроэлементов в различных типах почв

Озерно-ледниковые глины

Моренные и лессовидные суглинки

содержат в 2–2,5 раза больше кобальта, стронция и хрома, чем пески. Содержание ванадия, бора и марганца в тех же породах уже в 3–4 раза больше, чем в песчаных.

Оглееные пески

Оглееные суглинки

Пески с нейтральной

Карбонатные супеси

Солонцы, солонцеватые и засоленные почвы

Однако по общим запасам микроэлементов в почве нельзя судить об их доступности для растений. Микроэлементы могут присутствовать в почве в формах, недоступных растениям. В связи с этим важно учитывать не столько общее содержание микроэлементов, сколько наличие их усвояемых форм. [1]

Содержание валовых и усвояемых форм микроэлементов в основных типах почв СНГ. (мг/кг) числитель – валовое содержание, знаменатель – усвояемые формы, согласно данным: [1] Дерново-

подзолистая

0,08–0,38

0,05–5,0

0,12–20,0

50,0–150

0,04–0,97

0,12–3,0

Чернозем

0,38–1,58

4,5–10,0

0,10–0,25

1,0–75

0,02–0,33

1,10–2,2

Серозем

0,23–0,62

2,5–10,0

0,09–1,12

1,5-125

0,03-0,15

0,9-1,5

Каштановая

0,30–0,90

8,0–14,0

0,06–0,14

1,5–75

0,09–0,62

0,1–6,0

Бурая

0,38–1,95

6,0–12,0

0,03–0,20

1,5–75

0,06–0,12

0,57–2,25

Роль в растении

Биохимические функции

Роль микроэлементов для растений многогранна. Они призваны улучшать обмен веществ, устранять функциональные нарушения, содействовать нормальному течению физиолого-биохимических процессов, влиять на процессы фотосинтеза и дыхания. Под действием микроэлементов возрастает устойчивость растений к бактериальным и грибковым заболеваниям, неблагоприятным факторам окружающей среды (засухе, повышению или понижению температуры, тяжелой зимовке и прочим).

Установлено, что микроэлементы входят в состав большого числа ферментов, играющих важную роль в жизни растений. Все биохимические реакции синтеза, распада, обмена органических веществ протекают только при участии ферментов.

Бор, молибден, цинк

в составе микроудобрений повышают активность ферментов пероксидазы и полифенолоксидазы как в семядолях, так и в корнях гороха, но не изменяют их активности в проростках. При этом, и у гороха, и у кукурузы пероксидазная окислительная система преобладает над полифенолоксидазной.

Микроэлементы с ферментами могут быть связаны прочно и непрочно. Непрочные связи присущи тем элементам, которые способны оказывать сходное действие на направленность фотосинтеза, окислительно-восстановительных процессов, обмен углеводов, накопление витаминов и ряд других процессов. Это микроэлементы, вступающие в биохимические реакции как двухвалентные металлы. Примером могут служить цинк и кобальт. [1]

Роль в растении и главные функции некоторых необходимых питательные микроэлементов, согласно данным: [5]

Микроэлемент

В какие компоненты входит

Процессы, в которых участвует

Метаболизм и перенос углеводов,

Синтез нуклеиновых кислот,

Утилизация фосфата,образование полифенолов.

Симбиотическая фиксация азота (возможно и у не клубеньковых растений), стимулирование окислительно-восстановительных реакций при синтезе хлорофилла и протеинов.

Разнообразные оксиданты, пластоцианины, ценилоплазмин.

Окисление, фотосинтез, метаболизм протеинов и углеводов,

Возможно, участвует в симбиотической фиксации азота и окислительно-восстановительных реакциях.

Тирозин и его производные у покрытосеменных и водорослей

Многие ферментные системы

Фотопродукция кислорода в хлоропластах и косвенное участие в восстановлении NO₃ -

Нитратредуктаза, нитрогеназа, оксидазы и молибденоферридоксин

Фиксация азота, восстановление NO₃ -

Метаболизм липидов, фотосинтез в зеленых водорослях и, возможно, участие в фиксации N₂

Ангидразы, дегидрогеназы, протеиназы и пептидазы

Метаболизм углеводов и белков

Недостаток (дефицит) микроэлементов в растениях

Изменения листьев при дефиците цинка

1 – хлороз листьев пшеницы; 2 – бурые пятна на листьях риса

При недостаточном поступлении какого-либо микроэлемента из числа необходимых питательных элементов рост растения отклоняется от нормы или прекращается вовсе, а дальнейшее развитие растения, в особенности его метаболические циклы, нарушаются. [5]

При недостатке микроэлементов активность многих ферментов резко снижается. Например, установлено, что при недостатке меди резко падает активность ферментов, в состав которых входит медь, а именно, полифенолоксидазы и аскорбатоксидазы. [1]

Симптомы недостаточности (дефицита) трудно свести к одному знаменателю, но, все же, они характерны для конкретных микроэлементов. Наиболее часто наблюдается хлороз.

Визуальная симптоматика очень важна для диагностики недостаточности, но нарушения метаболических процессов и, как следствие, потеря биомассы продукции могут наступать прежде, чем симптомы недостаточности будут заметны. Для улучшения методов диагностики дефицита микроэлементов ряд авторов предлагает биохимические индикаторы. К сожалению, широкое применение этого способа ограничено в связи с большой изменчивостью энзиматической активности и трудностью определения данного показателя.

Наиболее широко используются тесты – анализ почв и растений. Но и в этом случае неподвижные формы микроэлементов, находящиеся в старых частях растения, могут исказить данные. Однако анализ растительных тканей успешно используют для установления дефицита микроэлементов путем сравнения с содержанием этих соединений в тех же тканях нормальных растений, того же возраста и в тех же органах.

При устранении дефицита микроэлементов при помощи удобрений следует учитывать тот факт, что подобная процедура является эффективной, только если содержание элемента в почве либо его доступность достаточно низкие.

В любом случае, формирование дефицита микроэлементов в растениях является результатом сложного взаимодействия нескольких факторов. Многочисленные наблюдения доказали, что свойства и генезис почв – это главные причины, вызывающие дефицит микроэлементов в растении. Обычно недостаток микроэлементов связан с почвами высокой кислотности (светлыми песчанистыми) и щелочными (известковистыми) почвами с неблагоприятным водным режимом, а также с избытком фосфатов, азота, кальция, оксидов железа и марганца. [5]

Симптомы недостатка микроэлементов питания у сельскохозяйственных культур, согласно данным: [5]

В зеленых насаждениях обнаружены многие химические элементы. Макроэлементы содержатся в значительных концентрациях, микроэлементы – в тысячных долях процента.

Макроэлементы и их значение для растений

Макроэлементы представляют особую важность для роста и развития растений на всех стадиях жизненного цикла. К ним относят те, которые содержатся в культурах в значительных количествах - это азот, фосфор, калий, сера, магний и железо. При их дефиците представители флоры плохо развиваются, что сказывается на урожайности. Признаки нехватки многократно используемых макроэлементов проявляются прежде всего на старых листьях.

Главный ответственный за питание корней элемент. Он участвует в реакциях фотосинтеза, регулирует обмен веществ в клетках, а также способствует росту новых побегов. Этот элемент особенно необходим для растений на стадии вегетации. При нехватке азота рост насаждений замедляется или останавливается вовсе, цвет листьев и стеблей становится бледнее. Из-за переизбытка азота позднее развиваются соцветия и плоды. Насаждения, которых перекормили азотом имеют ботву темно-зеленого цвета, и излишне толстые стебли. Период вегетации удлиняется. Слишком сильное перенасыщение азотом приводит к гибели флоры в течение нескольких дней.

Фосфор

Участвует в большинстве протекающих в растениях процессах. Обеспечивает нормальное развитие и функционирование корневой системы, образование крупных соцветий, способствует вызреванию плодов.

Нехватка фосфора негативно сказывается на цветении и процессе созревания. Цветки получаются мелкими, плоды часто с дефектами. Литья могут окрашиваться в красновато-коричневый оттенок. Если же фосфор в избытке, замедляется обмен веществ в клетках, растения становятся чувствительными к нехватке воды, они хуже усваивают такие питательные элементы, как железо, цинк и калий. В результате листья желтеют, опадают, срок жизни растения сокращается.

Калий

Процент калия в растениях больше по сравнению с кальцием и магнием. Этот элемент задействован в синтезировании крахмала, жиров, белков и сахарозы. Он защищает от обезвоживания, укрепляет ткани, предупреждает преждевременное увядания цветков, повышает сопротивляемость культур к различного рода патогенам.

Растения, обедненные калием, можно узнать по отмершим краям листьев, коричневым пятнам и куполообразной их форме. Это происходит вследствие нарушения процессов производства, накопления в зеленых частях насаждений продуктов распада, аминокислот и глюкозы. Если калий в избытке, наблюдается замедление всасывания растением азота. Это приводит к остановке роста, деформациям листьев, хлорозу, а на запущенных стадиях к отмиранию листьев. Поступление магния и кальция также затрудняется.

Магний

Участвует в реакциях с образованием хлорофилла. Является одним из его составных элементов. Способствует синтезу фитинов, содержащихся в семенах и пектинов. Магний активизирует работу энзимов, при участии которых происходит образование углеводов, протеинов, жиров, органических кислот. Он участвует в транспорте питательных веществ, способствует более скорому вызреванию плодов, улучшению их качественных и количественных характеристик, повышению качества семян.

Если растения испытывают дефицит магния, их листья желтеют, так как молекулы хлорофилла разрушаются. Если недостаток магния своевременно не восполнить, растение начнет отмирать. Избыток магния у растений наблюдаются редко. Однако, если доза внесенных препаратов магния слишком большая, замедляется всасываемость кальция и калия.

Является составным элементов протеинов, витаминов, аминокислот цистина и метионина. Участвует в процессах образования хлорофилла. Растения, которые испытывают серное голодание, нередко заболевают хлорозом. Болезнь поражает главным образом молодые листья. Избыток серы приводит к пожелтению краев листьев, их подворачиванию вовнутрь. Впоследствии края обретают коричневый оттенок и отмирают. В некоторых случаях возможно окрашивание листьев в сиреневый оттенок.

Железо

Является составным компонентом хлоропластов, участвует в производстве хлорофилла, обмене азота и серы, клеточном дыхании. Железо – необходимый компонент многих растительных ферментов. Этот тяжелый металл играет наиболее важную роль. Его содержание в растении достигает сотых долей процента. Неорганические соединения железа ускоряют биохимические реакции.

При дефиците этого элемента растения нередко заболевают хлорозом. Нарушаются дыхательные функции, ослабляются реакции фотосинтеза. Верхушечные листья постепенно бледнеют и усыхают.

Микроэлементы

Основными микроэлементами являются: железо, марганец, бор, натрий, цинк, медь, молибден, хлор, никель, кремний. Их роль в жизни растений нельзя недооценивать. Недостаток микроэлементов хоть и не приводит к гибели растений, но сказывается на скорости протекания различных процессов. Это влияет на качество бутонов, плодов и урожаях в целом.

Кальций

Регулирует усвоение белков и углеводов, влияет на продуцирование хлоропластов и усвоению азота. Он играет важную роль в построении сильных клеточных оболочек. Наибольшее содержание кальция наблюдается в зрелых частях растений. Старые листья состоят из кальция на 1 %. Кальций активирует работу многих энзимов, в том числе амилазы, фосфорилазы, дегидрогеназы и др. Он регулирует работу сигнальных систем растений, отвечая за нормальные реакции на воздействия гормонами и внешними раздражителями.

При нехватке этого химического элемента происходит ослизнение клеток растений. Особенно это проявляется на корнях. Нехватка кальцием приводит к нарушению транспортной функции мембран клеток, повреждению хромосом, нарушению цикла деления клеток. Перенасыщение кальцием провоцирует хлороз. На листьях появляются бледные пятна с признаками некроза. В некоторых случаях можно наблюдать круги, заполненные водой. Отдельные растения реагируют на переизбыток данного элемента ускоренным ростом, но появившиеся побеги быстро отмирают. Признаки отравления кальцием схожи с переизбытком железа и магния.

Марганец

Активизирует работу ферментов, участвует в синтезировании протеинов, углеводов, витаминов. Марганец также принимает участие в фотосинтезе, дыхании, углеводно-белковом обмене. Недостаток марганца приводит к высветлению окраски листьев, появлению отмерших участков. Растения заболеванию хлорозом, у них отмечается недоразвитие корневой системы. В серьезных случаях начинают засыхать и опадать листья, отмирать верхушки веток.

Регулирует окислительно-восстановительные процессы. Является компонентом некоторых важных ферментов. Цинк повышает выработку сахарозы и крахмала, содержание в плодах углеводов и белков. Он участвует в реакции фотосинтеза и способствует выработке витаминов. При нехватке цинка растения хуже противостоят холоду и засухе, уменьшается содержание в них белка. Цинковое голодание также приводит к изменению окраски листьев (они желтеют или обретают белесый цвет), уменьшению образования почек, падению урожайности.

Молибден

На сегодняшний день именно этот микроэлемент называют одним из важнейших. Молибден регулирует азотный обмен, нейтрализует нитраты. Он также влияет на углеводородный и фосфорный обмен, производство витаминов и хлорофилла, а также на скорость протекания окислительно-восстановительных процессов. Молибден способствует обогащению растений витамином С, углеводами, каротином, белками.

Недостаточные концентрации молибдена негативно сказываются на обменных процессах, затормаживается редуцирование нитратов, образование белков и аминокислот. В связи с этим урожаи снижаются, их качество ухудшается.

Является элементом медьсодержащих белков, энзимов, участвует в фотосинтезе, регулирует транспорт белков. Медь повышает содержание азота и фосфора в два раза, а также защищает хлорофилл от разрушения.

Дефицит меди приводит к скручиванию кончиков листьев и хлорозу. Снижается количество пыльцевых зерен, падает урожайность, у деревьев “повисает” крона.

Регулирует обмен протеинов и углеводов. Является важнейшим компонентом синтеза РНК и ДНК. Бор в союзе с марганцем являются катализаторами реакции фотосинтеза в растениях, которые испытали на себе заморозки. Бор требуется насаждениям на всех стадиях жизненного цикла.

От дефицита бора страдают больше всего молодые листья. Нехватка этого микроэлемента приводит к замедленному развитию пыльцы, внутреннему некрозу стеблей.

Избыток бора тоже нежелателен, так как приводит к ожогам нижних листьев.

Никель

Представляет собой составной компонент уреазы, с его участием протекают реакции разложения мочевины. В насаждениях, которые обеспечены никелем в достаточном количестве, содержание мочевины ниже. Также никель активирует некоторые ферменты, участвует в транспорте азота, стабилизирует структуру рибосом. При недостаточном поступлении никеля замедляется рост растений, снижается объем биомассы. А при перенасыщении никелем угнетаются реакции фотосинтеза, появляются признаки хлороза.

Является основным элементов водно-солевого обмена растений. Участвует в поглощении кислорода корневой системой, реакциях фотосинтеза, энергетическом обмене. Хлор уменьшает последствия заболевания грибком, борется с излишним поглощением нитратов.

При недостатке хлора корни вырастают короткими, но при этом густо разветвленными, а листья увядают. Капуста, испытавшая дефицит хлора, получается неароматной.

Кремний

Является своеобразным кирпичиком стенок клеток, а потому повышает выносливость насаждений перед заболеваниями, заморозками, загрязнениями, нехваткой воды. Микроэлемент влияет на обменные процессы с участие фосфора и азота, помогает снижать токсичность тяжелых металлов. Кремний стимулирует развитие корней, влияет на рост и развитие растений, способствует урожайности, повышает содержание сахара и витаминов в плодах. Визуально дефицит кремния не обнаружить, но его недостаток негативно скажется на сопротивляемости культур негативным факторам, развитости корневой системы, развитии цветов и плодов.

Питание для растений

Микро- и макроэлементы оказывают влияние друг на друга, в результате их биодоступность для флоры меняется. Переизбыток фосфора приводит к нехватке цинка и образованию фосфатов меди и железа – то есть недоступности этих металлов для растений. Переизбыток серы уменьшает усвояемость молибдена. Излишек марганца приводит к хлорозу, вызванного недостатком железа. Высокие концентрации меди приводят к нехватке железа. При дефиците B нарушается всасываемость кальция. И это только часть примеров!

Вот почему так важно для восполнения дефицита макро- и микроэлементов, использовать сбалансированные комплексы удобрений. Для различных сред существуют свои составы. Нельзя применять удобрение для почвы в гидропонике, ведь изначальные условия будут неодинаковы.

Почва – своеобразный буфер. В ней питательные вещества могут находиться до тех пор, пока не понадобятся растению. Почва сама регулирует уровень pH, тогда как в гидропонных системах показатели полностью зависят от человека и тех препаратов, которыми он насыщает питательный раствор.

При традиционном выращивании нельзя точно знать, сколько тех или иных микроэлементов содержится в земле, тогда как в гидропонике показатели pH и ЕС питательного раствора можно определить без труда – с помощью рН-метра и ЕС-метра. Выращивание в гидропонике более эффективно. Вместе с тем любой сбой здесь имеет более серьезные последствия для насаждений. Вот почему нужно выбирать удобрения внимательно.

Оптимальный комплекс макро- и микроэлементов, необходимых для питания растения, выращиваемого в земле, содержит комплект удобрений Bio-Grow + Bio-Bloom. Препарат ускоряет рост цветов и культур, увеличивает урожайность.

Для растений, выращиваемых методом гидропоники рекомендуем выбрать комплект удобрений Flora Duo Grow HW + Flora Duo Bloom производства Франция. Он имеет сбалансированный состав, который закрывает все потребности растений на протяжении всего жизненного цикла. Flora Duo Grow способствует ускоренному росту листьев и формированию сильных стеблей. Flora Duo Bloom содержит фосфор, который готовит насаждения к цветению и плодоношению.

Одни растения цветут по весне, другие летом, а третьим комфортно осенью и в холодное время года. Но есть и такие представители флоры.

Не все виды растений можно просто высадить в грунт и ждать урожая. Есть, конечно, и те, что прорастают отлично.

Если спросить опытного растениевода, чем лучше поливать зеленых питомцев, чтобы они росли крепкими, красивыми и здоровыми, он непременно упомянет о дождевой воде.

Одной из главных целей развития растениеводства выступает поиск и внедрение способов повышения производительности и качества урожая выращиваемых культур.

Очень часто полива и освещения оказывается мало для того, чтобы зеленые питомцы росли красивыми и здоровыми, причем, не исправляют ситуацию ни пересадка, ни лучшие подкормки. Цветы выглядят неопрятными, кривыми, слабеют. В таком случае стоит вспомнить, когда в последний раз проводилась подрезка растений и начать исправлять ситуацию.

Совершаемые ошибки при выращивании растений поучительные и вносят ценный вклад в опыт садовода. Но зачем тратить время и силы на результат.

Узнайте первым о предстоящих акциях и скидках. Мы не рассылаем спам и не передаем email третьим лицам

Классификация микроэлементов

По нашему организму циркулирует до 81 элемента и среди них есть 11, которые находятся в микродозах. Это единственное, что их объединяет. Их роль, значение, происхождение совершенно разные. К микроэлементам относятся галогены, металлы, неметаллы.

Классификация данной группы соединений несовершенна, поскольку основана на заменимости или незаменимости того или иного компонента. Один из вариантов классификации, связанной с их функциями и физиологическими процессами в организме, предлагает деление элементов на следующие группы: ТАБЛИЦА №1

Понятие микроэлементы введено русским биохимиком и создателем учения о биосфере В.И.Вернадским еще в 1920 году. Но роль некоторых элементов до сегодняшнего дня является загадкой для ученых.

Роль микроэлементов в организме человека

Наше тело обогащается микроэлементами за счет воды, воздуха, пищи. Их поставщиком является окружающая среда, их количества и содержания достаточно для пополнения запасов в организме.

Иногда возникает дефицит по одному или нескольким компонентам. Есть регионы, где наблюдается нехватка или отсутствие одного или несколько необходимых веществ и организм вынужден получать их искусственным путем, получая витаминно-минеральные добавки. Организму человека необходимы микроэлементы для многих процессов.

кислотно-щелочной баланс, поддерживая его состояние в равновесии;
баланс воды и солей, их % концентрацию;
осмос или упругое состояние клетки;
уровень кислотности крови;
деятельность ферментов.

Они важны в процессах:

прохождения нервных импульсов по мышечным волокнам;
двигательной активности мышц;
свертываемости крови;
насыщения кислородом тканей.

Процентное содержание микроэлементов непостоянно и связано со временем года и возрастом человека. Их концентрация выше нормы в период роста организма, при вынашивании ребенка, а с течением лет происходит снижение. У пожилых людей некоторые микроэлементы накапливаются, других крайне мало.

Таблица микроэлементов, их основная характеристика, содержание в продуктах питания

Важен баланс микронутриентов и их слаженная работа. Каждому предназначено свое значение и свое место в жизнедеятельности. Рассмотрим, как микровещества воздействуют на нашу внутреннюю среду и что нужно кушать, чтобы их запас в организме постоянно пополнялся.

Пищевые продукты должны быть получены из экологически чистых районов. Больше всего микроэлементов в продуктах питания растительного происхождения. В животных продуктах они также присутствуют, но их набор менее богат.

Не нужно думать, что в томатах или другой овощной культуре набор микроэлементов, необходимых организму, всегда одинаков. Он может быть разным, что зависит от почвы, климатической зоны, подкормок, особенностей выращивания.

Таблица микроэлементов и их основная характеристика

значение	элемент
жизненно необходимые для организма	железо, цинк, йод, марганец, медь, молибден, селен, кобальт, хром
условно необходимые	бор, бром, никель, ванадий, кремний, фтор
участвующие в работе иммунной системы	железо, марганец, медь, молибден, йод, селен, цинк, хром
выполняющие роль антиоксидантов	марганец, медь, селен, цинк, железо
токсичные для организма	алюминий, олово, кадмий, рубидий, свинец
активирующие тканевое дыхание	бром, йод, медь, никель, цинк

Железо

Суточная потребность	Польза для организма	В каких продуктах содержится	Место локализации в организме
10 мг	Необходимо для кровообращения и поддержания здоровья нервной системы	Говяжья печень, красное мясо, болгарский перец, чернослив, капуста, шпинат	Гемоглобин (эритроциты)

Суточная потребность	Польза для организма	В каких продуктах содержится	Место локализации в организме
200 мкг	Поддерживает функционирование щитовидки и гипофиза, улучшает активность мозга	Рыба, морская капуста, картофель, грибы, клубника	Щитовидная железа

Селен

Суточная потребность	Польза для организма	В каких продуктах содержится	Место локализации в организме
150-200 мкг	Увеличивает антиоксидантную активность витамина Е. Имеет антимутагенные, радиопротекторные свойства. Улучшает репродуктивную систему, помогает работать щитовидке.	Печень, почки, морепродукты, орехи	Эритроциты, мышечные клетки, семенные канальцы у мужчин

Суточная потребность	Польза для организма	В каких продуктах содержится	Место локализации в организме
1,5 мг	Укрепляет кости, зубы, поддерживает здоровье эмали	Морепродукты, фторированная вода и молоко, орехи, хлеб, чёрный чай	Костная и зубная ткань

Суточная потребность	Польза для организма	В каких продуктах содержится	Место локализации в организме
1,5-3 мг	Способствует формированию красных кровяных телец, усвоению железа, сохраняет упругость кожи	Печень, морепродукты, орехи, гречка, рис	В клетках и тканях

Суточная потребность	Польза для организма	В каких продуктах содержится	Место локализации в организме
100-200 мкг	Участвует в переработке углеводов и производстве инсулина	Пивные дрожжи, перловая крупа, жир, свёкла	Мышцы, мозг, надпочечники

Суточная потребность	Польза для организма	В каких продуктах содержится	Место локализации в организме
15 мг	Важен для производства инсулина, принимает участие в синтезе гормонов, укрепляет иммунную систему	Мясо, устрицы, орехи	Вилочковая и шишковидная железы, яички

Марганец

Суточная потребность	Польза для организма	В каких продуктах содержится	Место локализации в организме
2-3 мг	Способствует обмену жирных кислот, регулирует уровень холестерина.	Мясо, грибы, орехи, ячневая крупа	Опорно-двигательный аппарат, нервная система, половые железы

Молибден

Суточная потребность	Польза для организма	В каких продуктах содержится	Место локализации в организме
0,05 мг	Активизирует обмен веществ, способствует расщеплению липидов.	Шпинат, разные сорта капусты, черная смородина, крыжовник	В костях, почках, печени, коже

Суточная потребность	Польза для организма	В каких продуктах содержится	Место локализации в организме
0,5-2 мг	Обладает седативными свойствами, укрепляет организм при сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных болезнях, снимает судороги.	Орехи, бобовые, злаки, водоросли, морская рыба	В костной, зубной, мышечной ткани, находится в щитовидной железе, почках, крови.

Кобальт

Суточная потребность	Польза для организма	В каких продуктах содержится	Место локализации в организме
100-150 мкг	Активизирует выработку инсулина, способствует формированию белков.	Ягоды клубники, земляники, бобовые, свекла.	В жировой ткани, в мышцах, костях скелета, печени

Совместимость микроэлементов с витаминами

Свойства и усвояемость витаминов зависит от микроэлементов. Прослеживается и обратная связь, когда микровещества не в состоянии работать без витаминов. Более того, некоторые элементы входят в состав витаминов в качестве составной части.

Влияние друг на друга может быть как положительным, так и отрицательным, что сказывается на правильном усвоении их организмом. Возможны и нейтральные взаимоотношения, когда некоторые из них никак не связаны и не взаимодействуют между собой.

благодаря витамину А лучше усваивается железо;
витамин В6 помогает в биодоступности магнию;
витамин Е работает в полную силу при наличие селена;
цинк повышает усвоение витамина Д.

Негативно влияют на работу друг друга:

витамин В9 мешает усвоению цинка;
в присутствии меди и железа не действует витамин В12;
у кальция теряется биодоступность при наличии фосфора;
трио из кальция, магния и цинка не позволяют усваиваться железу.

Используя БАДы и витаминные добавки надо обращать внимание на вещества-антагонисты, иначе их совместный прием не будет положительным, организм будет испытывать нехватку по одному или нескольким компонентам. В инструкциях к лекарственным препаратам также указано, с какими элементами несовместимо средство. Например, при приеме аспирина из организма выводится цинк.

Поскольку растворимость микроэлементов в воде хорошая, то и проблем с их всасыванием не возникает. Основное количество всасывается в организм в зоне толстого кишечника. Выделение их происходит через выдыхаемый воздух, мочу и кал.

Признаки избытка и дефицита в организме

Дефицит микронутриентов связан с характером питания. Если микроэлементы в продуктах находятся в низкой для здоровья концентрации, то восполнять их количество приходится искусственным путем. Зная, в каких продуктах содержатся микроэлементы, вводят их в рацион и продумывают разнообразное по пищевым веществам меню.

очищенная и смягченная вода, лишенная солей;
загрязненная вода, насыщенная ненужными веществами;
неправильная термическая обработка продуктов при приготовлении;
болезни ЖКТ, от которых зависит всасывания пищевых веществ;
использование в практике монодиет, которые не отличаются большим выбором продуктов;
применение мочегонных средств, когда с мочой выводится некоторые элементы;
злоупотребление алкоголем;
ситуации длительного стресса и тяжелых физических нагрузок.

Возможен и переизбыток или дисбаланс микровеществ, который также отрицательно сказывается на работе организма. С возрастом некоторые элементы способны накапливаться в значительных количествах, поскольку их выведение затруднено. Например, алюминий, свинец, фтор, никель не хотят покидать организм, что способствует развитию заболеваний. Избыток элементов связан с длительным и самостоятельным приемом ряда лекарственных средств.

Прием витаминно-минеральных добавок, когда организм испытывает дефицит по целому ряду компонентов, считается нормальным. Нельзя злоупотреблять препаратами, относя их к категории безобидных.

Дефицит микроэлементов вызывает следующие проблемы:

развитие дисбактериоза;
выраженная анемия или малокровие;
потеря иммунных защитных сил;
торможение роста и развития;
плохое переваривание пищи;
набор веса, приводящий к ожирению;
постепенное развитие сахарного диабета;
патологии кожного покрова и костей;
сбои в работе сердца и сосудов;
половая дисфункция.

На нехватку микроэлементов первым реагирует волосяной покров. По состоянию волос можно ориентироваться, если организм получает недостаточное количество некоторых компонентов: пряди становятся блеклыми, ломкими, ослабленными.

В медицинской практике при лечении болезней микровещества пока используют очень ограниченно. Известно применение брома, йода, железа. Некоторые элементы используют при проблемах нервной системы, но им отведена второстепенная роль: они помогают усваиваться другим лекарственным средствам.

Дефицит или дисбаланс микроэлементов вызывает серьезные сбои в работе организма, приводят к нарушению метаболизма, процессов роста и развития. Без них невозможно поддерживать работоспособность и иммунитет. Микровещества можно получать только из внешней среды, поэтому от нас требуется всего лишь позаботиться о правильном питании.

Читайте также: