Soorten voedingsmiddelen
Voedingsmiddelen zijn onderverdeeld in twee grote groepen: organische en anorganische. De eerstgenoemde vertegenwoordigt ca. 90 à 95% van het drooggewicht van planten en bestaat uit de elementen koolstof, zuurstof en waterstof, afgeleid uit de koolstofdioxide in de lucht en het water in de grond. De resterende 5 à 10% bestaat uit wat we de minerale fractie noemen.
Het gunstige effect van de toevoeging van mineralen aan de grond, zoals bijvoorbeeld as uit open haarden of kalk in regenachtige klimaten, is al vele eeuwen bekend. Tot zo’n 150 jaar geleden leidde de rol die de verschillende mineralen spelen in de ontwikkeling van planten, echter tot veel controverse.
Totdat de eerste methoden werden ontdekt om de grond en plantaardige weefsels te analyseren, konden er geen theorieën worden gevormd over de functie van de verschillende voedingsmiddelen en het feit dat sommige ervan onmisbaar waren voor de eindontwikkeling van een plant. Zo ontstond het concept van de essentiële mineralen voor de groei van plantaardige organismen.
Een van de theorieën die naar aanleiding van deze onderzoeken ontstond, was de wet van het minimum of de wet van Liebig (vernoemd naar de Duitse baron en scheikundige Julius von Liebig), halverwege de 19e eeuw. Volgens die theorie was de ontwikkeling van een gewas afhankelijk van verschillende factoren (water, CO2, stikstof, licht, relatieve vochtigheid), waarvan een plant een bepaald minimum nodig had voor de productie van biomassa.
Later toonde botanicus Julius von Sachs in 1880 aan dat planten in een voedingsrijke oplossing konden groeien zonder dat daar grond voor nodig was (hydroponie). Door te experimenteren met hydropone gewassen en de weefsels ervan te analyseren, kwam men tot de conclusie dat de aanwezigheid noch de concentratie van een mineraal in een plant betekende dat het van essentieel belang was.
Planten nemen niet alle voedingsmiddelen volledig selectief op, waardoor ze zichzelf zelfs zouden vergiftigen als de bodem of een voedingsrijke oplossing een schadelijk element bevatte. Bovendien kunnen ze ook elementen opnemen die weliswaar onschadelijk, maar onnodig zijn.
Gerelateerd artikel
Essentieel mineraal
De term essentieel mineraal werd in 1934 voorgesteld door de Amerikaanse onderzoekers Daniel Arnon en Arlow Scout. Deze onderzoekers beweerden dat een mineraal pas essentieel was als het voldeed aan de volgende drie criteria:
- zonder het mineraal kan de plant zijn levenscyclus niet voltooien;
- de functies die het mineraal verricht kunnen door geen enkel ander mineraal worden verricht;
- het mineraal moet direct betrokken zijn bij de stofwisseling of noodzakelijk zijn tijdens een specifieke fase ervan, zoals een enzymreactie.
Als een mineraal een aantal functies van een essentieel mineraal verricht of de effecten van een schadelijk mineraal verzacht, dan spreken we van een nuttig mineraal.
Voor de hogere planten, zoals de verschillende soorten cannabis, zijn zeventien essentiële mineralen geteld, die kunnen worden onderverdeeld in micronutriënten en macronutriënten. De micronutriënten, zoals de naam al aangeeft, zijn alleen nodig voor bepaalde enzymreacties, maar een plant kan desalniettemin bij gebrek daaraan zijn levenscyclus niet voortzetten.
Sommige mineralen, zoals nikkel, natrium en silicium, zijn slechts essentieel voor een klein aantal soorten en nuttig voor andere.
| Classificatie | Elementen (alleen anorganisch) |
| Macro-elementen | stikstof, fosfor, kalium, zwavel, magnesium, kalk |
| Micro-elementen | ijzer, mangaan, zink, koper, borium, molybdeen |
| Nuttig | natrium, silicium, kobalt, jodium, vanadium, enz. |
Sinds de ontwikkeling van nieuwe methoden voor de analyse van weefsels en de productie van verbindingen, worden er steeds minder vaak per ongeluk onzuiverheden toegevoegd, zodat deze lijst binnenkort misschien wel kan worden uitgebreid. Mineralen waarvan voorheen gedacht werd dat ze niet essentieel waren, werden misschien wel als onzuiverheden van de oorspronkelijke verbindingen toegevoegd aan mestmengsels (vooral in het geval van micro-elementen).
Macro-elementen
De zes elementen die we hierna zullen doornemen (N, P, K, Mg, S, Ca) vormen samen met de organische elementen koolstof, waterstof en zuurstof de totaliteit van de macro-elementen. Een groot deel daarvan maakt deel uit van molecuulstructuren en uit de naam blijkt al dat we er grote hoeveelheden van nodig hebben (het gehalte ervan in de weefsels is altijd hoger dan 0,1%).
Stikstof
Het belangrijkste voedingsmiddel voor de ontwikkeling van een plant, afgezien van water, dat deel uitmaakt van de eiwitstructuur. Nog afgezien van het feit dat het gehalte in de meeste bodems laag is, is een gebrek aan stikstof in organische bodems heel gebruikelijk, net als een gebrek aan fosfor en kalium.
Het grootste gedeelte van de stikstof in de bodem heeft een organische vorm en kan niet door planten worden opgenomen. Plantaardige organismen nemen het uit de bodem op in de vorm van nitraat, NO3–, en ook ammoniak, NH4+; bovendien kunnen ze kleine hoeveelheden ammoniakgas opnemen via hun bladeren.
Een andere manier om stikstof op te nemen is de merkwaardige manier waarop peulvruchten het doen: de wortels van deze planten leven in symbiose met een aantal bacteriën in de grond die het atmosferische stikstofgas, N2, opvangen om het later af te staan aan de plant, die het vervolgens reduceert en oxideert tot respectievelijk ammoniak of nitraat. De beschikbaarheid is ook in grote mate afhankelijk van het microbiële leven, dat de organische vormen omzet in opneembare voedingsstoffen (beter bekend als mineralisatie); daarom is het dus net zo belangrijk om het stikstofniveau in de bodem constant te houden, als om het leven te bevorderen dat het beschikbaar stelt aan de gewassen. Het totale gehalte in het drooggewicht van de plant loopt uiteen van 1,5 % tot 5%.
Gerelateerd artikel
Fosfor
Fosfor kan door plantaardige organismen worden opgenomen in de vorm van fosfaationen en wordt bij voorkeur in neutrale of enigszins zure bodems opgenomen als H2PO4– en in kalkhoudende bodems als HPO42-. In planten komt het in de energetische moleculen ATP (adenosine trifosfaat) voor als fosfaat en speelt het een doorslaggevende rol in het energetische metabolisme, de ademhaling en de fotosynthese.
In zeer kalkrijke bodems is fosfor niet oplosbaar, waardoor het via de voedingrijke oplossing moet worden toegediend (bijv. met een P-K 13-14). Bovendien bestaat er een andere heel belangrijke manier voor de opname: microrrhiza. Deze bodemschimmels lossen en nemen het fosfor op, waardoor de beschikbaarheid enorm toeneemt, wat ten goede komt aan de ontwikkeling van de plant.
Kalium
Is het hoofdbestanddeel van de meest wijdverbreide commerciële mestsoorten en het gedraagt zich op vergelijkbare wijze als stikstof en fosfor: het wordt gemakkelijk verspreid over oudere en jongere delen, waardoor een gebrek zich vooral zou uiten in de oude of onderste bladeren. Regelt het openen en sluiten van de huidmondjes en speelt daarom een grote rol in de transpiratie.
Activeert meer dan vijftig enzymcomplexen, hoewel het in bepaalde gevallen kan worden vervangen door natrium. Het is het element dat plantaardige organismen hun opgeblazen uiterlijk geeft (stugge en sterke bladeren en stengels). Het is het meest voorkomende kation (K+) in planten en komt voor in maar liefst 10% van het drooggewicht.
Zwavel
Zwavel is een bestanddeel van bepaalde aminozuren en verschillende enzymen. Het speelt ook een belangrijke rol in de celademhaling. Het wordt opgenomen in de vorm van een sulfaation, SO42-, en het wordt in dezelfde vorm overgebracht naar het xyleem van de plant. Het kan ook als zwaveldioxide, SO2, een luchtverontreinigende stof die ontstaat door de verbranding van fossiele brandstoffen, worden opgenomen door de huidmondjes van de bladeren.
Als dit gebeurt, wordt in de plant een product genaamd bisulfiet gevormd, dat het magnesium van het chlorofylmolecuul vervangt, waardoor de fotosynthese afneemt. Dit wordt vaak gecompenseerd, doordat de koolstofdioxideconcentratie op plaatsen met veel verkeer ook zeer hoog is en het de schadelijke effecten van zwavelgas compenseert. De concentratie in de plant heeft meestal een verhouding van 1:15 met stikstof.
Gerelateerd artikel
Kalk
Maakt deel uit van de celwanden in de vorm van calciumpectaat en geeft de celwanden, net als de botten van dieren, hun weerstand. Het is van invloed op de mechanismen van de plant om zich aan te passen aan de licht- en temperatuursomstandigheden. Kalk wordt opgenomen als het divalente ion Ca2+, dat in de meeste bodems in grote hoeveelheden voorkomt en er is maar zelden een gebrek aan dit element, behalve als met onbehandeld veen wordt verbouwd, dat een erg zuur pH heeft.
Al sinds jaar en dag wordt zure grond behandeld met kalk ten gunste van de gewassen, en de onmisbaarheid van kalk is dus al lange tijd bekend. In hydropone gewassen, met osmosewater, uit een gebrek aan kalk zich in een slechte ontwikkeling van de wortels. In planten komt het voor in concentraties van ca. 1% van het drooggewicht.
Magnesium
Magnesium maakt deel uit van de chlorofylmolecuul, en is daarmee fundamenteel voor een goede ontwikkeling van planten. Het is ook van invloed op het energetische metabolisme, omdat het verbindingen vormt met ATP. Het wordt opgenomen als het divalente kation Mg2+, en de aanwezigheid van magnesium in de bodem is meestal afdoende, behalve in erg zanderige of zure bodems.
Het gedraagt zich als een zeer mobiel element in de hele plant, waardoor een gebrek zich altijd uit in de oude bladeren en tussen de nerven daarvan.
- Disclaimer:Wet- en regelgeving omtrent cannabisteelt verschilt vaak per land. Sensi Seeds raadt u daarom dan ook aan om de lokale wet- en regelgeving na te gaan. Handel niet in strijd met de wet.
