Nutrient mobility in plants, Factors affecting nutrient availability

Nutrient Mobility in Plants (पौधों में पोषक तत्वों की गतिशीलता):-

> Nutrient Mobility is a term used to describe the ability of nutrients to move within a given setting.  Knowledge of nutrient mobility can help to determine what deficiency is occurring and also the root cause of the deficiency.    

(पोषक तत्व गतिशीलता एक शब्द है जिसका उपयोग किसी दिए गए सेटिंग के भीतर पोषक तत्वों को स्थानांतरित करने की क्षमता का वर्णन करने के लिए किया जाता है। पोषक तत्वों की गतिशीलता का ज्ञान यह निर्धारित करने में मदद कर सकता है कि क्या कमी हो रही है और कमी का मूल कारण भी है।)

> The mobility of a nutrient varies depending on whether it is within a plant or in the soil. Note how certain nutrients are mobile in soil, yet immobile once within the plant.

(किसी पोषक तत्व की गतिशीलता इस बात पर निर्भर करती है कि वह पौधे के भीतर है या मिट्टी में। ध्यान दें कि कैसे कुछ पोषक तत्व मिट्टी में गतिशील होते हैं, फिर भी पौधे के भीतर स्थिर होते हैं।)

> N, P, K, Mg, S, Cl and Ni show mobility in plants.

(N, P, K, Mg, S, Cl और Ni पौधों में गतिशीलता दर्शाते हैं।)

> Once inside the plant, the mobility of which nutrients are mobile and immobile changes.  

(एक बार पौधे के अंदर, किन पोषक तत्वों की गतिशीलता गतिशील और स्थिर होती है, बदल जाती है।)

> Mobile nutrients have the ability to move from one place to another within the plant.  

(गतिशील पोषक तत्वों में पौधे के भीतर एक स्थान से दूसरे स्थान तक जाने की क्षमता होती है।)

> The plant moves them to where they are most needed which is typically new growth. That is why mobile nutrient deficiencies show up first in old growth - the plant has pulled the mobile nutrients from the old growth to where they are more valuable - new growth.  

(पौधा उन्हें वहां ले जाता है जहां उनकी सबसे अधिक आवश्यकता होती है जो आम तौर पर नई वृद्धि होती है। यही कारण है कि मोबाइल पोषक तत्वों की कमी सबसे पहले पुरानी वृद्धि में दिखाई देती है - पौधे मोबाइल पोषक तत्वों को पुरानी वृद्धि से खींच कर नई वृद्धि की ओर ले जाता है जहां वे अधिक मूल्यवान होते हैं।)

> On the other hand, immobile nutrients are permanently positioned (or missing) from when that specific part of the plant has formed.  Once they have been put in place, they are there to stay.  So, when the plant is growing new shoots, buds, and leaves, if there is an inadequate availability of immobile nutrients available to the roots, deficiencies will show in the new growth as it is created.  Additionally, the deficiencies can not be reversed at the sites where they occur.

(दूसरी ओर, पौधे के उस विशिष्ट भाग के बनने के समय से ही स्थिर पोषक तत्व स्थायी रूप से स्थित हो जाते हैं। एक बार जब उन्हें जगह दे दी जाती है, तो वे वहीं रहने के लिए स्थिर रहते हैं। इसलिए, जब पौधा नए अंकुर, कलियाँ और पत्तियाँ उगा रहा होता है, यदि जड़ों के लिए स्थिर पोषक तत्वों की अपर्याप्त उपलब्धता होती है, तो नई वृद्धि के निर्माण के साथ ही कमियाँ दिखाई देंगी। इसके अतिरिक्त, जिन स्थानों पर कमियाँ होती हैं, उन्हें दूर नहीं किया जा सकता।)

Factors affecting nutrient availability (पोषक तत्वों की उपलब्धता को प्रभावित करने वाले कारक):- Availability of mineral nutrients is affected by both endogenous and exogenous factors. 

(खनिज पोषक तत्वों की उपलब्धता अंतर्जात और बहिर्जात दोनों कारकों से प्रभावित होती है।)

A. External factors (बहिर्जात कारक):-

1. Soil (मृदा):-

> Soil is a complex substrate- physically, chemically and biologically.

(मिट्टी एक जटिल सब्सट्रेट है- भौतिक, रासायनिक और जैविक रूप से।)

> The size of soil particles and the cation exchange capacity of soil provides a reservoir for water and nutrients.

(मिट्टी के कणों का आकार और मिट्टी की धनायन विनिमय क्षमता जल और पोषक तत्वों के लिए भंडार प्रदान करती है।)

a. Soil pH (मृदा pH):-

- Soil pH has also large influence on availability of mineral elements to plants.

(पौधों को खनिज तत्वों की उपलब्धता पर मिट्टी के pH का भी बड़ा प्रभाव पड़ता है।)

- Change in hydrogen ion concentration (pH) of the soil solution affects the availability of nutrients to plants.

[मृदा विलयन में हाइड्रोजन आयन सांद्रता (pH) में परिवर्तन से पौधों को पोषक तत्वों की उपलब्धता प्रभावित होती है।]

- In general decrease in pH of soil solution decreases the absorption of anions for example: Boran is taken as an undissociated acid, as the H3BO3. It is absorbed at lower pH.

(सामान्य तौर पर मृदा विलयन के pH में कमी से आयनों का अवशोषण कम हो जाता है, उदाहरण के लिए: बोरान को एक अविघटित अम्ल के रूप में लिया जाता है, H3BO3 के रूप में। यह कम pH पर अवशोषित होता है।)

- In contrast to anions, increase in pH will favour the absorption of cations.

(ऋणायनों के विपरीत, pH में वृद्धि धनायनों के अवशोषण को बढ़ावा देती है।)

- However, pH values across physiological range may damage the plant tissues and inhibit salt absorption.

(हालाँकि, कार्यिकीय परास में pH मान पौधे के ऊतकों को नुकसान पहुंचा सकता है और लवण अवशोषण को बाधित कर सकता है।)

b. Cation exchange capacity (धनायन विनिमय क्षमता):-

- Organic soil originates from dead plants, animals and micro-organisms that soil microbes have decomposed to various degrees.

(जैविक मृदा मृत पौधों, जानवरों और सूक्ष्म जीवों से उत्पन्न होती है जिन्हें मिट्टी के सूक्ष्मजीव विभिन्न डिग्री तक विघटित कर देते हैं।)

- The negative surface charges of organic particles result from the dissociation of H-ions from carboxylic and phenolic acid groups present in this component of soil.

(कार्बनिक कणों का ऋणात्मक सतह आवेश मिट्टी के इस घटक में मौजूद कार्बोक्सिलिक और फीनोलिक अम्ल समूहों से H आयनों के पृथक्करण के परिणामस्वरूप होता है।)

- Most of the soils are formed from the aggregates of organic and inorganic particles. Soil categorized by particle size as:

(अधिकांश मृदाओं का निर्माण कार्बनिक एवं अकार्बनिक कणों के समुच्चय से होता है। मिट्टी को कण आकार के अनुसार वर्गीकृत किया गया है:)

i. Gravel (कंकड़):- Consists of particles larger then 2mm.

(2 मिमी से बड़े कणों से मिलकर बनता है।)

ii. Coarse Sand (मोटा रेत):- 0.2-2mm.

iii. Fine sand (महीन रेट):- 0.02-0.2mm.

iv. Silt (गाद):- 0.002-0.02mm.

v. Clay (चिकनी):- smaller then 0.002mm.

(0.002 मिमी से छोटा।)

- Mineral cations such as NH4 + and K+ are adsorbed to the negative surfaces of soil.

(NH4+ और K+ जैसे खनिज धनायन मिट्टी की ऋणात्मक सतहों पर अवशोषित हो जाते हैं।)

- This cation adsorbed is an important factor in soil fertility as these are not easily leached when soil is in filtered by water and thus provide a nutrient reserve available to plant roots.

(यह अवशोषित धनायन मिट्टी की उर्वरता में एक महत्वपूर्ण कारक है क्योंकि जब मिट्टी जल द्वारा फ़िल्टर की जाती है तो ये आसानी से निक्षालित नहीं होते हैं और इस प्रकार पौधों की जड़ों के लिए पोषक तत्व उपलब्ध होते हैं।)

- Mineral nutrients adsorbed in this way can be replaced by other cations in a process known as cation exchange.

(इस तरह से अधिशोषित खनिज पोषक तत्वों को धनायन विनिमय नामक प्रक्रिया में अन्य धनायनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है।)

- The degree to which a soil can adsorb and exchange ions is termed its cation exchange capacity and is highly dependent on soil type.

(मिट्टी जिस हद तक आयनों को सोख और विनिमय कर सकती है उसे उसकी धनायन विनिमय क्षमता कहा जाता है और यह मिट्टी के प्रकार पर अत्यधिक निर्भर करती है।)

2. Light (प्रकाश):- It has no direct affect but indirectly by photosynthesis and transpiration, influences salt absorption.

(इसका कोई प्रत्यक्ष प्रभाव नहीं होता है लेकिन अप्रत्यक्ष रूप से प्रकाश संश्लेषण और वाष्पोत्सर्जन द्वारा लवण अवशोषण को प्रभावित करता है।)

3. Temperature (तापमान):-

> Absorption of mineral salt is affected by change in temperature.

(तापमान में परिवर्तन से खनिज लवण का अवशोषण प्रभावित होता है।)

> In general, an increase in temperature results increase in the absorption of salts up to a certain optimum level.

(सामान्य तौर पर, तापमान में वृद्धि के परिणामस्वरूप लवण के अवशोषण में एक निश्चित इष्टतम स्तर तक वृद्धि होती है।)

> At very high temperature the absorption is considerably inhibited. The inhibition might be due to denaturation of proteins which are directly or indirectly involved in mineral salt absorption.

(बहुत ऊंचे तापमान पर अवशोषण काफी हद तक बाधित हो जाता है। अवरोध प्रोटीन के विकृतीकरण के कारण हो सकता है जो प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से खनिज लवण अवशोषण में शामिल होता है।)

> The change in temperature also affects the process of diffusion.

(तापमान में परिवर्तन भी विसरण की प्रक्रिया को प्रभावित करता है।)

> The rate of diffusion depends upon the kinetic energy of diffusing molecules or ions which, in turn, dependent upon temperature.

(विसरण की दर विसरित होने वाले अणुओं या आयनों की गतिज ऊर्जा पर निर्भर करती है, जो बदले में तापमान पर निर्भर करती है।)

4. Oxygen (ऑक्सीजन):- The active salt absorption is inhibited by the absence of oxygen.

(ऑक्सीजन की अनुपस्थिति से सक्रिय लवण अवशोषण बाधित होता है।)

5. Interaction of nutrients with each other:- The absorption of one ion is affected by the presence of other ions in the medium. For e.g absorption of monovalent is affected by the absorption of divalent or polyvalent cations.

(एक आयन का अवशोषण माध्यम में अन्य आयनों की उपस्थिति से प्रभावित होता है। उदाहरण के लिए, मोनोवैलेंट का अवशोषण डाइवैलेंट या पॉलीवैलेंट धनायनों के अवशोषण से प्रभावित होता है।)

> There is competition for common binding sites on carriers between several ions (K+, Rb etc).

(कई आयनों (K+, Rb आदि) के बीच वाहकों पर सामान्य बंधन स्थलों के लिए प्रतिस्पर्धा होती है।)

> Bromide and iodide compete with chloride and vice-versa. Barium is competitor of calcium.

(ब्रोमाइड और आयोडाइड, क्लोराइड के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं। बेरियम, कैल्शियम का प्रतिस्पर्धी होता है।)

> Small quantity of calcium inhibits excessive entry of potassium. Barium is antagonist to potassium.

(कैल्शियम की थोड़ी मात्रा पोटेशियम के अत्यधिक प्रवेश को रोकती है। बेरियम पोटेशियम का विरोधी होता है।)

6. Excess minerals in the soil (मिट्टी में अतिरिक्त खनिज):-

> When excess minerals are present in the soil, the soil is said to be saline, and plant growth may be restricted if these mineral ions reach levels that limit water availability or exceed the adequate zone for a particular nutrient.

(जब मिट्टी में अतिरिक्त खनिज मौजूद होते हैं, तो मिट्टी को लवणीय कहा जाता है, और यदि ये खनिज आयन जल की उपलब्धता को सीमित करने वाले या किसी विशेष पोषक तत्व के लिए पर्याप्त क्षेत्र से अधिक स्तर तक पहुंच जाते हैं, तो पौधों की वृद्धि प्रतिबंधित हो सकती है।)

> Sodium chloride and sodium sulfate are the most common salts in saline soils.

(सोडियम क्लोराइड और सोडियम सल्फेट लवणीय मिट्टी में सबसे आम लवण होते हैं।)

> Excess minerals in soils can be a major problem in arid and semiarid regions because rainfall is insufficient to leach the mineral ions from the soil layers near the surface.

(शुष्क और अर्धशुष्क क्षेत्रों में मिट्टी में खनिजों की अधिकता एक बड़ी समस्या हो सकती है क्योंकि सतह के पास मिट्टी की परतों से खनिज आयनों को निकालने के लिए वर्षा अपर्याप्त होती है।)

B. Internal factors (अंतर्जात कारक):-

1.Growth (वृद्धि):-

> Active cell division, elongation and developmental processes promote the absorption of mineral salts.

(सक्रिय कोशिका विभाजन, लंबवन और विकासात्मक प्रक्रियाएं खनिज लवणों के अवशोषण को बढ़ावा देती हैं।)

> The size of soil particles and the cation exchange capacity of soil provides a reservoir for water and nutrients.

(मृदा कणों का आकार और मृदा की धनायन विनिमय क्षमता जल और पोषक तत्वों के लिए भंडार प्रदान करती है।)

2. Ageing (आयुकरण):- As the root matures it increases the surface area which is favourable for salt absorption, but due to heavy suberization the mineral salt uptake is greatly reduced.

(जैसे-जैसे जड़ परिपक्व होती है यह सतह क्षेत्रफल को बढ़ाती है जो लवण अवशोषण के लिए अनुकूल होता है, लेकिन भारी सूबेरीकरण के कारण खनिज लवण का ग्रहण बहुत कम हो जाता है।)

3. Mycorrhizae symbiosis facilitate nutrient uptake by roots (माइकोराइजा सहजीवन जड़ों द्वारा पोषक तत्व ग्रहण करने की सुविधा प्रदान करता है):-

> Mycorrhizae (singular mycorrhiza, from the Greek words for “fungus” and “root”) are not unusual; in fact, they are widespread under natural conditions.

[माइकोराइजी (एकवचन माइकोराइजा, ग्रीक शब्द "कवक" और "जड़" से) असामान्य नहीं हैं; वास्तव में, वे प्राकृतिक परिस्थितियों में व्यापक होते हैं।]

> Much of the world’s vegetation appears to have roots associated with mycorrhizal fungi: 83% of dicots, 79% of monocots, and all gymnosperms regularly form mycorrhizal associations.

(ऐसा प्रतीत होता है कि विश्व की अधिकांश वनस्पतियों की जड़ें माइकोराइजा कवक से जुड़ी होती हैं: 83% द्विबीजपत्री, 79% एकबीजपत्री, और सभी जिम्नोस्पर्म नियमित रूप से माइकोराइजा संबंध बनाते हैं।)

> There are two major classes of mycorrhizal fungi: Ectotrophic mycorrhizae and vesicular-arbuscular mycorrhizae.

(माइकोराइजा कवक के दो प्रमुख वर्ग हैं: एक्टोट्रॉफिक माइकोराइजा और वेसिकुलर-आर्बस्कुलर माइकोराइजा।)

i. Ectotrophic mycorrhizal fungi typically show a thick sheath, or “mantle,” of fungal mycelium around the roots, and some of the mycelium penetrates between the cortical cells. The cortical cells themselves are not penetrated by the fungal hyphae but instead are surrounded by a network of hyphae called the Hartig net.

(एक्टोट्रॉफ़िक माइकोराइजाल कवक आमतौर पर जड़ों के चारों ओर कवकजाल का एक मोटा आवरण या "मेंटल" बनाते हैं, और कुछ कवकजाल वल्कुटीय कोशिकाओं के बीच प्रवेश करते हैं। वल्कुटीय कोशिकाएं स्वयं कवक तंतुओं द्वारा प्रवेश नहीं करती हैं, बल्कि इसके बजाय हार्टिग नेट नामक कवक तंतुओं के जाल से घिरी होती हैं।)

ii. Unlike the ectotrophic mycorrhizal fungi, vesicular arbuscular mycorrhizal fungi do not produce a compact mantle of fungal mycelium around the root. Instead, the hyphae grow in a less dense arrangement, both within the root itself and extending outward from the root into the surrounding soil. After entering the root through either the epidermis or a root hair, the hyphae not only extend through the regions between cells but also penetrate individual cells of the cortex.

(एक्टोट्रॉफ़िक माइकोराइजा कवक के विपरीत, वेसिकुलर अर्बुस्कुलर माइकोराइजा कवक जड़ के चारों ओर कवकजाल का एक सघन आवरण उत्पन्न नहीं करता है। इसके बजाय, कवकतन्तु कम सघन व्यवस्था में वृद्धि करते हैं, जड़ के भीतर भी और जड़ से बाहर की ओर आसपास की मिट्टी तक फैलते हैं। एपिडर्मिस या मूलरोम के माध्यम से जड़ में प्रवेश करने के बाद, कवक तन्तु न केवल कोशिकाओं के बीच के क्षेत्रों में फैलता है बल्कि वल्कुट की व्यक्तिगत कोशिकाओं में भी प्रवेश करता है।)

- Within the cells, the hyphae can form oval structures called vesicles and branched structures called arbuscules.

(कोशिकाओं के भीतर, कवक अंडाकार संरचनाएं बना सकते हैं जिन्हें वेसिकल्स कहा जाता है और शाखित संरचनाएं जिन्हें आर्बुस्क्यूल्स कहा जाता है।)

- The arbuscules appear to be sites of nutrient transfer between the fungus and the host plant.

(आर्बुस्क्यूल्स कवक और मेजबान पौधे के बीच पोषक तत्व हस्तांतरण के स्थल होते हैं।)

- The fine hyphae of mycorrhizae extend the reach of roots into the surrounding soil and facilitate the acquisition of mineral elements.

(माइकोराइजा के महीन कवक तन्तु आसपास की मिट्टी में जड़ों की पहुंच बढ़ाते हैं और खनिज तत्वों के अधिग्रहण की सुविधा प्रदान करते हैं।)

> Arbuscular mycorihizas increase uptake of mineral nutrients particularly phosphorus that are relatively immobile in the soil, whereas ectomycorihizas play significant role in obtaining N from organic sources. In return, plants provide carbohydrates to the mycorrhizae.

(आर्बुस्क्यूलर माइकोराइजा खनिज पोषक तत्वों, विशेष रूप से फॉस्फोरस, जो मिट्टी में अपेक्षाकृत स्थिर होते हैं, के ग्रहण को बढ़ाता है, जबकि एक्टोमाइकोराइजा कार्बनिक स्रोतों से N प्राप्त करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। बदले में, पौधे माइकोराइजा को कार्बोहाइड्रेट प्रदान करते हैं।)

> Plants tend to suppress mycorrhizal associations under conditions of high nutrient availability.

(उच्च पोषक तत्वों की उपलब्धता की स्थिति में पौधे माइकोराइजा सम्बन्धों को दबा देते हैं।)

4. Root system (जड़ तंत्र):-

> The ability of plants to obtain both water and mineral nutrients from the soil is related to their capacity to develop an extensive root system.

(पौधों की मिट्टी से जल और खनिज पोषक तत्व दोनों प्राप्त करने की क्षमता एक व्यापक जड़ तंत्र विकसित करने की उनकी क्षमता से संबंधित है।)

> The annual production of roots in natural ecosystems may easily surpass that of shoots, so in many respects, the above ground portions of a plant represent only “the tip of an iceberg.” Plant roots may grow continuously throughout the year.

(प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र में जड़ों का वार्षिक उत्पादन आसानी से अंकुरों से अधिक हो सकता है, इसलिए कई मामलों में, पौधे के जमीन के ऊपर के हिस्से केवल "हिमशैल के टिप" का प्रतिनिधित्व करते हैं। पौधे की जड़ें पूरे वर्ष लगातार बढ़ सकती हैं।)

> Their proliferation, however, depends on the availability of water and minerals in the immediate micro-environment surrounding the root, the so-called rhizosphere.

(हालाँकि, उनका प्रवर्धन जड़ के आसपास के तत्काल सूक्ष्म वातावरण, तथाकथित राइजोस्फीयर में जल और खनिजों की उपलब्धता पर निर्भर करता है।)

> If the rhizosphere is poor in nutrients or too dry, root growth is slow. As rhizosphere conditions improve, root growth increases.

(यदि राइजोस्फीयर में पोषक तत्वों की कमी है या बहुत शुष्क है, तो जड़ की वृद्धि धीमी होती है। जैसे-जैसे राइजोस्फीयर की स्थिति में सुधार होता है, जड़ की वृद्धि बढ़ती है।)