Akademia Żywienia Roślin: Kobalt – niezbędny w procesie wiązania azotu atmosferycznego

Znaczenie kobaltu w produkcji roślinnej stwierdzono w 1935 roku w Australii, w związku z zaobserwowaniem choroby zwierząt żywionych na pastwiskach, wywołanej niedoborem tego składnika pokarmowego. Kobalt nie należy do mikroelementów niezbędnych dla roślin, niemniej jednak wywiera pozytywny wpływ na wzrost i rozwój roślin bobowatych, żyjących w symbiozie z bakteriami wiążącymi azot atmosferyczny (z rodzaju Rhizobium).

Rola kobaltu związana jest z jego udziałem w syntezie witaminy B12 (kobalaminy) przez bakterie, które redukują azot atmosferyczny do jonu amonowego.

Pobieranie kobaltu przez rośliny

Rośliny pobierają bardzo małe ilości kobaltu w granicach od 1 do 3 g na ha, a niektóre do 10 g na ha. Pobieranie tego pierwiastka uzależnione jest od gatunku rośliny, ilości pierwiastka w środowisku wzrostu roślin oraz czynników warunkujących jego pobieranie. Zawartość kobaltu jest zróżnicowana w poszczególnych częściach roślin, przy czym w ziarnie zbóż jest ona wyższa niż w słomie, z kolei u buraków cukrowych i ziemniaków większe ilości tego pierwiastka występują w liściach niż w częściach podziemnych.
Istotnym czynnikiem warunkującym pobieranie kobaltu przez rośliny jest odczyn gleby. Wraz ze wzrostem pH gleby obniża się pobieranie tego pierwiastka, stąd też podczas stosowania nawozów przyczyniających się do zakwaszenia gleby zawartość kobaltu w roślinach wzrasta.

Kobalt w roślinach

Zawartość kobaltu w roślinach jest na ogół niska i mieści się najczęściej w przedziale od 0,05 do 0,30 mg tego pierwiastka na kg suchej masy rośliny, niemniej jednak u roślin odznaczających się zdolnością do akumulacji kobaltu może osiągać wartości kilkuset czy nawet kilku tysięcy mg Co na kg s. m. rośliny. Do roślin charakteryzujących się większymi zawartościami tego pierwiastka zalicza się między innymi rośliny bobowate, buraki cukrowe (liście), tytoń, krzewy herbaciane i krzewy kakaowe. Istnieją rośliny tolerujące bardzo duże stężenia kobaltu, jak na przykład pochodząca z południowo-wschodnich rejonów Stanów Zjednoczonych Nyssa sylvatica (Błotnia leśna), która może zawierać nawet 1000 mg kobaltu na kg s. m. rośliny.

Funkcje kobaltu w roślinach

Najważniejszą funkcją kobaltu w roślinach wyższych jest jego niezbędność w procesie wiązania azotu atmosferycznego. Znaczenie kobaltu w procesie wiązania azotu cząsteczkowego wynika z udziału tego pierwiastka w syntezie witaminy B12, która jest potrzebna do przeprowadzenia tego procesu. Niedobór tego pierwiastka ogranicza również powstawanie brodawek korzeniowych, co przyczynia się do zmniejszenia ilości wiązanego azotu. Jednakże wykazano, że niedobór kobaltu u roślin bobowatych w pierwszej kolejności ujawnia się na częściach nadziemnych, a najpóźniej uwidacznia się na korzeniach.

Dodatkowo kobalt wywiera korzystny wpływ na zawartość białka roślinnego leghemoglobiny, które odpowiada za wiązanie tlenu w brodawce korzeniowej, co jest niezbędne do przeprowadzenia procesu wiązania azotu z atmosfery. Wiąże się to z tym, iż działanie enzymu nitrogenazy, która bierze udział w wiązaniu azotu cząsteczkowego, jest możliwe tylko przy niskiej zawartości tlenu w brodawce. W przypadku innych gatunków roślin wykazano w wielu przypadkach plonotwórcze działanie kobaltu, między innymi w uprawie pszenicy czy buraków, co związane jest z wpływem tego pierwiastka na syntezę białek.

Kobalt stanowi również aktywator wielu reakcji enzymatycznych w roślinie. Aktywuje między innymi działanie arginazy, lecytynazy czy dekarboksylazy kwasu szczawiooctowego. Jednakże wpływ ten nie jest specyficzny, ponieważ podobne funkcje stwierdza się w przypadku innych kationów.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany, podajesz go wyłącznie do wiadomości redakcji. Nie udostępnimy go osobom trzecim. Nie wysyłamy spamu.
Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem*.
Please enter your name here
Please enter your comment!

Polityka Prywatności