पौधों के पोषक तत्व | Plant nutrients | Mathwayy
पादपों के पोषक तत्व
अध्याय संख्या
अध्याय 1
विषय
जीव विज्ञान
कक्षा
कक्षा 7
परिचय
पोषण सभी जीवों के लिए आवश्यक प्रक्रिया है जिसके द्वारा वे भोजन ग्रहण करते हैं और उसका उपयोग ऊर्जा प्राप्त करने, वृद्धि करने और क्षतिग्रस्त कोशिकाओं की मरम्मत करने में करते हैं। पादपों में पोषण की प्रक्रिया जंतुओं से भिन्न होती है क्योंकि पादप अपना भोजन स्वयं बनाते हैं। इस अध्याय में हम पादपों में पोषण की विभिन्न विधियों, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया और पादपों की विभिन्न पोषण संबंधी आवश्यकताओं के बारे में अध्ययन करेंगे।
मुख्य अवधारणा: पादप स्वपोषी (Autotrophs) होते हैं जिसका अर्थ है कि वे सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में सरल अकार्बनिक पदार्थों से अपना भोजन स्वयं संश्लेषित करते हैं। इस प्रक्रिया को प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis) कहते हैं।
प्रकाश संश्लेषण
सूर्य के प्रकाश द्वारा भोजन निर्माण
पर्णहरित
हरित लवक में उपस्थित हरा वर्णक
जल एवं खनिज
पोषण के लिए आवश्यक तत्व
परपोषी पादप
दूसरे पादपों पर निर्भर पादप
प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis)
प्रकाश संश्लेषण: यह वह प्रक्रिया है जिसमें पादप सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में कार्बन डाइऑक्साइड और जल से कार्बोहाइड्रेट (ग्लूकोज) का निर्माण करते हैं। इस प्रक्रिया में ऑक्सीजन उप-उत्पाद के रूप में निकलती है।
प्रकाश संश्लेषण का रासायनिक समीकरण
6CO₂ + 6H₂O + प्रकाश ऊर्जा → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
कार्बन डाइऑक्साइड + जल + प्रकाश ऊर्जा → ग्लूकोज + ऑक्सीजन
प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यकताएँ
• सूर्य का प्रकाश
• क्लोरोफिल (पर्णहरित)
• कार्बन डाइऑक्साइड
• जल
• उचित तापमान
प्रकाश संश्लेषण के उत्पाद
• ग्लूकोज (भोजन)
• ऑक्सीजन
• जल वाष्प
• ऊर्जा का संचय
पादपों में पोषण के प्रकार
अधिकांश पादप स्वपोषी होते हैं, लेकिन कुछ पादप ऐसे भी हैं जो अपना भोजन स्वयं नहीं बना सकते और विभिन्न विधियों से पोषण प्राप्त करते हैं।
| पोषण का प्रकार | परिभाषा | उदाहरण |
|---|---|---|
| स्वपोषी पोषण | पादप स्वयं भोजन बनाते हैं | सभी हरे पादप (गेहूँ, आम, नीम) |
| परजीवी पोषण | अन्य जीवित पादपों से भोजन प्राप्त करना | अमरबेल, राफ्लेशिया |
| मृतजीवी पोषण | मृत जैव पदार्थों से पोषण प्राप्त करना | कवक, मशरूम |
| सहजीवी पोषण | दो जीवों का पारस्परिक लाभ के लिए सहवास | लाइकेन (कवक + शैवाल) |
| कीटभक्षी पोषण | कीटों को पकड़कर उनसे पोषण प्राप्त करना | घटपर्णी, विंस ट्रैप |
पादपों की पोषक तत्वों के लिए आवश्यकताएँ
- प्राथमिक पोषक: नाइट्रोजन (N), फॉस्फोरस (P), पोटैशियम (K)
- द्वितीयक पोषक: कैल्शियम (Ca), मैग्नीशियम (Mg), सल्फर (S)
- सूक्ष्म पोषक: लोहा (Fe), मैंगनीज (Mn), जिंक (Zn), कॉपर (Cu), बोरोन (B), मॉलिब्डेनम (Mo)
- कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन वायु और जल से प्राप्त होते हैं
प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया
प्रकाश संश्लेषण दो मुख्य चरणों में पूर्ण होता है: प्रकाश-अभिक्रिया और अप्रकाश-अभिक्रिया (कैल्विन चक्र)।
प्रकाश-अभिक्रिया
• प्रकाश ऊर्जा का रासायनिक ऊर्जा (ATP) में रूपांतरण
• जल का अपघटन (फोटोलिसिस)
• ऑक्सीजन का मुक्त होना
• NADPH का निर्माण
• क्लोरोप्लास्ट के ग्रेना में होती है
अप्रकाश-अभिक्रिया
• कार्बन डाइऑक्साइड का स्थिरीकरण
• ग्लूकोज का निर्माण
• ATP और NADPH का उपयोग
• कार्बन चक्र (कैल्विन चक्र)
• क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होती है
पत्ती की संरचना और प्रकाश संश्लेषण
पत्ती प्रकाश संश्लेषण के लिए विशेष रूप से अनुकूलित होती है:
1. पर्णवृंत: पत्ती को तने से जोड़ता है
2. शिराएँ: जल और खनिजों का परिवहन
3. रंध्र: गैसों का आदान-प्रदान
4. बाह्यत्वचा: सुरक्षात्मक परत
5. पैलिसेड परत: क्लोरोप्लास्ट की अधिकता
6. स्पंजी परत: गैस विनिमय के लिए रिक्त स्थान
7. रंध्र कोशिकाएँ: रंध्रों को नियंत्रित करती हैं
पादपों में पोषण के अन्य तरीके
परजीवी पादप
• ये पादप अन्य पादपों से सीधे पोषक तत्व प्राप्त करते हैं
• इनमें क्लोरोफिल नहीं होता
• उदाहरण: अमरबेल (Cuscuta)
• अमरबेल विशेष अंग (हस्टोरिया) द्वारा मेजबान पादप से जुड़ती है
मृतजीवी पादप
• ये मृत और सड़े हुए कार्बनिक पदार्थों से पोषण प्राप्त करते हैं
• जैव अपघटन में महत्वपूर्ण भूमिका
• उदाहरण: कवक, मशरूम
• ये अपाचय एंजाइमों द्वारा भोजन को बाहर पचाते हैं
कीटभक्षी पादप
• ये पादप कीटों को फँसाकर उनसे नाइट्रोजन प्राप्त करते हैं
• नाइट्रोजन की कमी वाले क्षेत्रों में पाए जाते हैं
• उदाहरण: घटपर्णी (Pitcher plant), वीनस फ्लाई ट्रैप
• विशेष रूप से संशोधित पत्तियाँ कीटों को फँसाती हैं
सहजीवी संबंध
सहजीविता में दो भिन्न जीव एक साथ रहते हैं और परस्पर लाभान्वित होते हैं:
• लाइकेन: कवक और शैवाल का संबंध
• राइजोबियम: जीवाणु जो दलहनी पादपों की जड़ों में गाँठें बनाते हैं
• माइकोराइजा: कवक और पादप जड़ों का संबंध
• कीट परागण: पादप और परागण करने वाले कीटों का संबंध
महत्वपूर्ण प्रश्न
1. प्रकाश संश्लेषण क्या है? इसकी रासायनिक अभिक्रिया लिखिए।
प्रकाश संश्लेषण: यह वह प्रक्रिया है जिसमें हरे पादप सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में कार्बन डाइऑक्साइड और जल जैसे सरल अकार्बनिक पदार्थों से कार्बोहाइड्रेट (ग्लूकोज) जैसे जटिल कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण करते हैं। इस प्रक्रिया में क्लोरोफिल (पर्णहरित) उत्प्रेरक का कार्य करता है और ऑक्सीजन उप-उत्पाद के रूप में निकलती है।
रासायनिक अभिक्रिया:
6CO₂ + 6H₂O + प्रकाश ऊर्जा → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
कार्बन डाइऑक्साइड + जल + प्रकाश ऊर्जा → ग्लूकोज + ऑक्सीजन
2. स्वपोषी और विषमपोषी पोषण में अंतर स्पष्ट कीजिए।
स्वपोषी पोषण:
• जीव स्वयं अपना भोजन बनाते हैं
• इनमें क्लोरोफिल पाया जाता है
• प्रकाश संश्लेषण द्वारा भोजन निर्माण
• उदाहरण: सभी हरे पादप, कुछ जीवाणु
विषमपोषी पोषण:
• जीव दूसरे जीवों पर भोजन के लिए निर्भर करते हैं
• इनमें क्लोरोफिल नहीं होता
• भोजन के लिए अन्य जीवों पर निर्भर
• उदाहरण: जंतु, कवक, परजीवी पादप
3. पादपों में पोषण के विभिन्न तरीकों के बारे में बताइए।
पादपों में पोषण के प्रमुख तरीके:
1. स्वपोषी पोषण: अधिकांश हरे पादप प्रकाश संश्लेषण द्वारा अपना भोजन स्वयं बनाते हैं।
2. परजीवी पोषण: कुछ पादप अन्य पादपों से सीधे पोषक तत्व प्राप्त करते हैं (जैसे अमरबेल)।
3. मृतजीवी पोषण: कवक जैसे पादप मृत और सड़े हुए कार्बनिक पदार्थों से पोषण प्राप्त करते हैं।
4. सहजीवी पोषण: दो जीवों के बीच पारस्परिक लाभ का संबंध (जैसे लाइकेन में कवक और शैवाल)।
5. कीटभक्षी पोषण: कुछ पादप कीटों को फँसाकर उनसे नाइट्रोजन प्राप्त करते हैं (जैसे घटपर्णी)।
प्रयोग: पत्ती में स्टार्च की उपस्थिति का परीक्षण
उद्देश्य: यह सिद्ध करना कि पत्तियाँ प्रकाश संश्लेषण के दौरान स्टार्च का निर्माण करती हैं।
सामग्री: गमले का पौधा, आयोडीन विलयन, एल्कोहल, बीकर, टेस्ट ट्यूब, पानी
विधि:
1. एक स्वस्थ पौधे की पत्ती को 24 घंटे के लिए अंधेरे में रखें ताकि उसका स्टार्च समाप्त हो जाए
2. पत्ती को सूर्य के प्रकाश में 4-5 घंटे के लिए रखें
3. पत्ती को तोड़कर उबलते पानी में 2 मिनट तक डुबोएँ
4. पत्ती को एल्कोहल में डुबोकर गर्म करें जब तक कि उसका हरा रंग न निकल जाए
5. पत्ती को पानी से धोकर उस पर आयोडीन विलयन की कुछ बूँदें डालें
प्रेक्षण: पत्ती का रंग नीला-काला हो जाता है जो स्टार्च की उपस्थिति को दर्शाता है।
निष्कर्ष: पत्तियाँ प्रकाश संश्लेषण के द्वारा स्टार्च का निर्माण करती हैं।