Augu minerālvielas

Augu minerālvielas ir ķīmiskie elementi, kas nepieciešami augu pilnvērtīgai ontoģenētiskai attīstībai. Auga prasības pēc to daudzuma ir atkarīgas no auga sugas vai tādiem limitējošiem faktoriem kā pieejamība. Par galveno minerālvielu avotu var uzskatīt augsnes substrātu, kur parasti dažādās molekulārās formās sastopama lielākā daļa ķīmisko elementu.
Pēc minerālvielu uzņemšanas daudzuma jeb koncentrācijas augā izšķir makroelementus un mikroelementus.

Makroelementi

Šo elementu koncentrācija augā ir no 0,1 līdz 10% un tiem piemīt liela loma augu strukturālajā integritātē. Bez tādiem elementiem kā skābeklis, ūdeņradis un ogleklis auga pastāvēšana nav iedomājama, jo šie ir neaizvietojami izejmateriāli organisko vielu sintēzē.
Slāpeklis un sērs veido elementu grupu, kas atrodas oglekļa savienojumu sastāvā. Slāpeklis ir olbaltumvielu sintēzes izejmateriāls, kā arī ietilpst nukleīnskābju, enzīmu, hlorofila un citu organisko savienojumu sastāvā. Sērs ietilpst specifisku aminoskābju cisteīna un metionīna sastāvā, kā arī dažādu vitamīnu un enzīmu struktūrās. Šo abu elementu trūkuma gadījumā novēro auga lapu hlorozi un stipri kavētu auga augšanu. Augstāk minētie pieci elementi tiek saukti arī par biogēnajiem elementiem.

Makroelementi, kas nodrošina strukturālo integritāti un piedalās auga enerģijas uzkrāšanā, ir fosfors un silīcijs. Fosfors atrodams salikto olbaltumvielu, piemēram, nukleoproteīnu sastāvā, kas atbildīgi par ģenētiskās informācijas realizāciju. Fosfors piedalās vielu enerģijas maiņā, fotosintēzē un elpošanā, ietilpst šūnas plazmatiskās membrānas sastāvā fosfatīdu veidā, konstatēta arī tā ietekme uz vides reakcijas pH regulāciju. Trūkuma gadījumā novēro kavētu auga daļu augšanu un ģeneratīvo attīstību. Silīcija klātbūtni novēro dažādās auga šūnu organellās, piemēram, endoplazmatiskajā tīklā. Silīcijs kopā ar polifenoliem veido kompleksu savienojumu, kas ir analogs lignīnam. Darbojas kā antagonists toksiskiem elementiem un palielina auga imunitāti. Trūkuma gadījumā augs zaudē formu un izskatās novītis.

Makroelementi, kas augā darbojas jonu formā, ir kālijs, kalcijs un magnijs. To darbība regulē osmotisko potenciālu, kas ietekmē šūnu plazmatiskās membrānas caurlaidību un transpirāciju. To klātbūtne regulē aktivācijas mehānismus auga šūnu metaboliskajiem enzīmiem, regulē asimilātu pārvietošanos augā. Darbojas kā sekundārie signālu pārnesēji starp vides un iekšējo signālu regulējošiem mehānismiem. Piemīt arī antagonistiskas īpašības. Magnijs ietilpst pigmenta hlorofila gredzenveida struktūrā. Trūkuma gadījumā novēro nekrotisku plankumu veidošanos un kroplīgu auga daļu formu attīstību.

Mikroelementi

Mikroelementu koncentrācija augā nepārsniedz 0,1%. To tiešās funkcijas augā nav līdz galam noskaidrotas, bet zināms, ka saistība ar reducēšanās-oksidēšanās reakcijām augā ietekmē elektronu pārnesi un enerģijas transformēšanu. Augos parasti saistīti ar makromolekulām.

Tieši iesaistīti reducēšanās-oksidēšanās reakcijās ir dzelzs, cinks, varš un molibdēns. Dzelzs saistīta ar elektronu pārnesi reducējoties no divvērtīgas dzelzs par trīsvērtīgu. Dzelzs ietilpst hlorofila sintēzes, elpošanas un nitrātu reducēšanas enzīmu sastāvā. Cinks piedalās ogļhidrātu, slāpekļa un fosfora vielmaiņā. Cinkam augā ir liela loma, jo tas nodrošina aminoskābes triptofāna sintēzi, kas ir auga hormona auksīna priekštecis. Varš iesaistīts reducēšanās-oksidēšanās reakcijās, kas stabilizē olbaltumvielu molekulas pret denaturāciju un nodrošina elektronu pārnesi fotosintēzes gaismas reakcijās. Molibdēns ir iesaistīts slāpekļa metabolisma regulējošo enzīmu sastāvā, atbildīgs par auga slāpekļa un ūdens maiņu. Šo elementu trūkuma gadījumā novēro hlorozi, nekrotiskus plankumus un izkropļotas auga daļu formas, samazinātu pretestību pret auga slimībām.
Mangāns augā darbojas jonu veidā. Mangāns ir iesaistīts fotosintēzes reakcijās kā fotosistēmas ‖ komponents, kas katalizē ūdens fotolīzi. Darbojas kā slāpekļa reducētājs un ogļhidrātu maiņu regulējošs enzīms. Trūkuma gadījumā novēro punktveida hlorozi un nekrotisku plankumu veidošanos.
Bora loma līdz galam nav noskaidrota, tomēr ir zināms, ka tas iesaistās auga enerģijas pārveides procesos un auga strukturālās integritātes veidošanā. Piedalās šūnu augšanā, nukleīnskābju sintēzē, hormonālajā regulācijā un šūnu plazmatiskās membrānas funkciju realizācijā. Trūkuma gadījumā kavēta organisko skābju aminēšana, tāpēc uzkrājas fenoli un to starpprodukti, kas kavē auga augšanu, vadaudu attīstību un vielu transportu augā. Samazinās ATF daudzums, tāpēc rodas traucējumi sintēzes procesos, sevišķi RNS sintēzē. Novēro augšanas konusu atmiršanu, nekrotisku plankumu veidošanos uz auga daļām. Palielinās uzņēmība pret baktēriju slimībām.