Kasvin ravinteiden otto maasta

Ravinteiden otto edellyttää ravinteiden kulkeutumista lähelle juurta veden välityksellä.

Ravinneionit siirtyvät maanesteessä kasvien juurten pinnalle pääasiassa diffuusion tai massavirtauksen avulla. Useimmiten ravinteiden otossa on käytössä molemmat tavat, mutta eri ravinteiden kohdalla on eroja, kumpi mekanismi on yleisempi.

Diffuusion avulla kasvi ottaa esimerkiksi suurimman osan tarvitsemastaan fosforista ja kaliumista. Diffuusiossa ravinneionien pitoisuuserot tasoittuvat maanesteessä. Kasvin ottaessa ravinteita maanesteen ravinnepitoisuus juurten ympärillä laimenee. Diffuusion avulla ravinneionit pyrkivätkin siirtymään väkevämmästä pitoisuudesta laimeampaan pitoisuuteen juurten lähelle. Diffuusio on hyvin hidas ravinteiden oton mekanismi ja vaatii hyvän juuri-maakontaktin. Diffuusioetäisyys on pieni, fosforilla tyypillisesti alle puoli senttimetriä.

Massavirtauksessa kasvi ottaa ravinteita maanesteestä silloin kun kasvi haihduttaa ja juuret ottavat vettä. Erityisesti massavirtauksella kasviin kulkeutuu kalsiumia, magnesiumia, rikkiä ja nitraattityppeä. Jos kasvi ei haihduta riittävästi, ravinteista ilmenee puutetta. Massavirtauksen edellytyksenä on aina hyvä veden saatavuus ja liikkuminen haihduntavirtauksena. Virtauksen mukana ioneja siirtyy maan vesikalvojen mukana juurta kohti ja juuret saavat ravinteita kauempaa kuin diffuusiona. Tästä esimerkkinä nitraattityppi, joka liikkuu siellä missä vesikin.

Tehokkaaseen ravinteiden ottoon tarvitaan aina tasaisesti ja laajalle haaroittunut juuristo. Tiivis maa hidastaa juurten pituuskasvua, aiheuttaa juuriin mutkaisuutta sekä epänormaalin ja epätasaisen haaroittumisen. Tiiviissä maassa juuristo jää myös matalaksi, jolloin kasvin vedonotto ja sitä kautta ravinteidenotto on heikompaa. Myös maan lämpötila vaikuttaa juurten ravinteidenoton aktiivisuuteen.

Ravinteiden siirtyminen kasviin

Kasvin juuret ottavat ravinteita maasta ionimuodossa. Ionit voivat olla joko positiivisesti varautuneita kationeja tai negatiivisesti varautuneita anioneja. Kasvin ottaessa maasta esimerkiksi positiivisesti varautuneen magnesium-ionin (Mg⁺⁺), täytyy sen luovuttaa maahan kaksi positiivisesti varautunutta vetyionia (H⁺), jotta sen sisäinen sähköinen varaus pysyisi neutraalina. Toinen vaihtoehto kasville on ottaa negatiivinen ravinneioni, esimerkiksi fosfaatti. Luovuttamalla ravinneionien otossa aina saman määrän samoin varautuneita ioneja (H⁺ tai OH^-) tai ottamalla samanaikaisesti vastakkaismerkkinen ioni kasvin sisäinen varaus pysyy neutraalina. Siksi esimerkiksi kaliumin läsnäolo edistää negatiivisen fosfaatti- fosforin tai nitraatti-typen ottoa. Jotta ravinteiden otto on tehokasta, kaikkia tarvittavia ravinteita tulee olla saatavilla.

Ravinteet siirtyvät kasveihin joko aktiivisesti tai passiivisesti. Passiivisessa siirtymisessä ravinteet kulkeutuvat kasviin ilman että kasvin tarvitsee tehdä työtä sen eteen. Koska elävät solut ovat pääosin negatiivisesti varautuneita, positiivisesti varautuneet ravinneionit pystyvät kulkemaan passiivisesti eli helposti solukalvon läpi. Negatiivisesti varautuneita anioneja ottaakseen kasvin täytyy kuluttaa energiaa. Kun kasvisolu joutuu käyttämään energiaa saadakseen ravinnetta solun sisään, sanotaan, että ravinteiden otto on aktiivista.