امتصاص النبات للشكل النتراتي (NO3-) من النيتروجين

امتصاص النبات للشكل النتراتي (NO₃^-) من النيتروجين

ماهي العوامل التي تتحكم في امتصاص النترات:

تعد النترات NO₃^- المصدر الرئيسي لعنصر النتروجين التي تفضله النباتات الراقية تحت الظروف الطبيعية، حيث نلاحظ تحول الأمونيا بسرعة إلى نترات Nitrification مما يقلل من سميتها نتيجة تراكمها في التربة، وتوجد عادة النترات بتراكيز أعلى من الأمونيوم ويمكن للنبات تحمل جرعات عالية منه وتخزينه وتراكمه ضمن أنسجتها الخضرية.

النترات يتوافر على شكل أيون سالب NO₃^-، وحيث إن امتصاص الأنيونات من قبل النبات يعتبر التحدي الأبرز الذي يواجهه بسبب عدم تجانس توزع الأنيونات في التربة والحركية العالية التي تكسبها إياها الشحنة السالبة، بالإضافة إلى أن امتصاص هذه العناصر يكون بعكس التدرج الكمون الكهروكيميائي بين سطوح الجذور والتربة (Brian, 1998).

أظهرت التجارب على كل من النترات المتاح ومعدل نمو النبات أن امتصاص النترات محكوم بشكل رئيسي بانتظام العمليات التي تنسق امتصاص النترات وإنتاج الكتلة النباتية (التركيب الضوئي). وفي النباتات الراقية يوجد نوعين من الاختلاف في معدل امتصاص النترات وهي:

- الاستجابة المحدودة للتغيرات خلال العوامل البيئية المجهدة كالكثافة الضوئية والحرارة وغيرها.

- التغيرات التي تحدث خلال التطور ونمو النبات.

ففي الحالة الأولى عندما يحدث تعارض بين المخزون الداخلي من النيتروجين ومعدل النمو فإن امتصاص النترات يختلف، ولذا فإن الكمية من النيتروجين المتبقي في الأنسجة النباتية يثبت نسبياً. أما خلال التطور يختلف امتصاص النترات بشكل مفاجئ. مع الإشارة أن امتصاص النترات لكل وحدة وزن من الجذور تختلف باختلاف مرحلة النمو النباتي، فهي في مرحلة البادرة أقل من المراحل التالية ويتوقف امتصاص النترات في مرحلة تكون البذور Brain, 1998)).

مخزون الكربوهيدرات واحتياج النيتروجين:

هناك استنتاجات بأن مخزون الكربوهيدرات في أنسجة اللحاء ربما يكون لها دور في تنظيم امتصاص النترات، ونظرية النسبة بين (المخزون الكربوهيدراتي/الاحتياج النيتروجيني) تقوم على حقيقة أن انتقال الأنيونات عبر الأغشية والتي تستقطب مع الوجه السالب الداخلي تحتاج للطاقة، حيث يوجد هناك ارتباط إيجابي بين مخزون الكربوهيدرات في الجذور وامتصاص النترات. وهذا الارتباط لا يدل على أن المخزون الكربوهيدراتي بحد ذاته هو الاشارة المنظمة لامتصاص النترات.

علاوة على ذلك، إذا كانت الكربوهيدرات تلعب دوراً منظماً في امتصاص الأيون فإن هذا الدور لن يكون متخصصاً لأيون لنترات فحسب، وذلك بسبب اختلاف الحاجة من الطاقة لنشاط مضخة البروتونية والتي تغير النشاط لجميع الناقلات معاً.

المواد المصنعة في الأوراق والتحكم في امتصاص النترات:

التحكم في امتصاص النترات بكل من الأحماض الأمينية والأحماض العضوية، ربما في البداية وللوهلة الأولى تبدو متناقضة وذلك بسبب أن تلك الاشارتين لهما تأثير مضاد. وبالرغم من ذلك، فإن هذين النوعين من المركبات على العموم لاتنتج بكميات متعادلة. وبشكل عام معدل امتصاص النترات لابد أن يخضع لكلاً من المعدل المنخفض لانتقال الأحماض العضوية والتركيز العالي للأحماض الأمينية في أنسجة اللحاء ( Brain, 1998).

وبفضل الدراسات الفيزيولوجية والجزيئية تم اكتشاف ثلاث أنواع متخصصة بامتصاص ونقل النترات من الرايزوسفير عبر الغشاء الخلوي للخلايا الجذرية وهي:

1- نواقل تتميز بقوة ارتباط عالية مع النترات cHATS وقيمة K_m فيها منخفضة (بحدود 6-20 ميكروميتر) تعمل هذه النواقل عندما تكون تركيز النترات في الوسط منخفض (10- 250 µM) (Ganett et al., 2009).

2- نواقل عالية الألفة للنترات iHATS تنشط