chapt.१: वनस्पतींमधील पोषण

१. सजीवांना अन्नाची गरज का असते?

सर्व सजीवांना जगण्यासाठी अन्नाची गरज असते. अन्न त्यांना विविध जीवन क्रिया करण्यासाठी ऊर्जा प्रदान करते आणि शरीराच्या वाढीसाठी व खराब झालेल्या भागांची दुरुस्ती करण्यासाठी आवश्यक साहित्य पुरवते. अन्नातील जे घटक आपल्या शरीरासाठी आवश्यक असतात त्यांना पोषक तत्वे म्हणतात, ज्यात कर्बोदके, प्रथिने, चरबी, जीवनसत्त्वे आणि खनिजे यांचा समावेश होतो.

२. पोषणाचे प्रकार

सजीवांमध्ये पोषणाचे मुख्य दोन प्रकार आहेत:

• स्वयंपोषण (Autotrophic Nutrition): जे सजीव साध्या पदार्थांपासून स्वतःचे अन्न स्वतः तयार करू शकतात, त्यांना स्वयंपोषी (Autotrophs) म्हणतात. स्वतःचे अन्न तयार करण्याच्या या प्रक्रियेला स्वयंपोषण म्हणतात. हिरव्या वनस्पती या स्वयंपोषींची मुख्य उदाहरणे आहेत.
• परपोषी पोषण (Heterotrophic Nutrition): जे सजीव स्वतःचे अन्न तयार करू शकत नाहीत आणि पोषणासाठी इतर सजीवांवर अवलंबून असतात, त्यांना परपोषी (Heterotrophs) म्हणतात. या पोषण पद्धतीला परपोषी पोषण म्हणतात. प्राणी आणि मानव ही परपोषींची उदाहरणे आहेत.

३. प्रकाशसंश्लेषण: वनस्पती त्यांचे अन्न कसे बनवतात

प्रकाशसंश्लेषण (Photosynthesis) ही एक प्रक्रिया आहे ज्याद्वारे हिरव्या वनस्पती स्वतःचे अन्न तयार करतात. ‘प्रकाश’ (photo) आणि ‘संश्लेषण’ (synthesis) म्हणजे एकत्र करणे, यावरून हे नाव आले आहे.

• स्थान: प्रकाशसंश्लेषण प्रामुख्याने वनस्पतींच्या पानांमध्ये होते, ज्यांना वनस्पतींचा “अन्न कारखाना” म्हटले जाते.
• आवश्यक घटक (कच्चा माल):
  • पाणी आणि खनिजे: मुळांद्वारे मातीतून शोषले जातात आणि पानांपर्यंत पोहोचवले जातात.
  • कार्बन डायऑक्साइड: पानांच्या पृष्ठभागावर असलेल्या लहान छिद्रांद्वारे (ज्यांना पर्णरंध्रे (stomata) म्हणतात) हवेतून आत घेतला जातो.
  • सूर्यप्रकाश: सूर्यप्रकाशातील ऊर्जा पानांमधील हिरव्या रंगद्रव्याद्वारे शोषली जाते.
• हरितद्रव्याची (Chlorophyll) भूमिका: पानांमध्ये हरितद्रव्य नावाचे हिरवे रंगद्रव्य असते. ते सूर्यप्रकाशातील ऊर्जा ग्रहण करत असल्यामुळे प्रकाशसंश्लेषणासाठी अत्यंत आवश्यक आहे.
• प्रक्रिया: सूर्यप्रकाशाच्या उपस्थितीत, हरितद्रव्य ऊर्जेचा वापर करून कार्बन डायऑक्साइड आणि पाणी यांना एकत्र करते आणि कर्बोदकांच्या (ग्लूकोज) रूपात अन्न तयार करते. या प्रक्रियेत ऑक्सिजन वायू उप-उत्पादन म्हणून बाहेर टाकला जातो.

प्रकाशसंश्लेषणाचे संपूर्ण समीकरण खालीलप्रमाणे सारांशित केले जाऊ शकते:कार्बन डायऑक्साइड+पाणीसूर्यप्रकाश

हरितद्रव्य​कर्बोदके (अन्न)+ऑक्सिजन

४. वनस्पतींमधील पोषणाचे इतर प्रकार

सर्वच वनस्पती स्वयंपोषी नसतात. काही वनस्पती अन्न मिळवण्यासाठी इतर पोषण पद्धती वापरतात.

• परजीवी वनस्पती (Parasitic Plants): अमरवेल (Cuscuta) सारख्या काही वनस्पतींमध्ये हरितद्रव्य नसते आणि त्या स्वतःचे अन्न बनवू शकत नाहीत. त्या दुसऱ्या वनस्पतींवर (ज्याला यजमान (host) म्हणतात) वाढतात आणि त्यातूनच आपले पोषण मिळवतात. अशा वनस्पतींना परजीवी म्हणतात.
• कीटकभक्षी वनस्पती (Insectivorous Plants): या अशा वनस्पती आहेत ज्या आपल्या नायट्रोजनची गरज पूर्ण करण्यासाठी कीटकांना खातात. त्या नायट्रोजनची कमतरता असलेल्या जमिनीत वाढतात. या वनस्पतींची पाने कीटकांना पकडण्यासाठी रूपांतरित झालेली असतात. उदाहरणांमध्ये घटपर्णी आणि व्हीनस फ्लायट्रॅप यांचा समावेश होतो.
• मृतोपजीवी वनस्पती (Saprotrophic Plants): काही सजीव मृत आणि कुजणाऱ्या पदार्थांमधून पोषक तत्वे मिळवतात. या पोषण पद्धतीला मृतोपजीवी पोषण म्हणतात आणि त्या सजीवांना मृतोपजीवी (Saprotrophs) म्हणतात. बुरशी, जसे की मशरूम आणि ब्रेडवरील बुरशी, ही याची सामान्य उदाहरणे आहेत. ते कुजणाऱ्या पदार्थांवर पाचक रस स्रवतात आणि त्यातून पोषक तत्वे शोषून घेतात.
• सहजीवी संबंध (Symbiotic Relationship): कधीकधी, दोन भिन्न सजीव एकत्र राहतात आणि निवारा व पोषक तत्वे एकमेकांना वाटून देतात. या परस्पर फायदेशीर संबंधाला सहजीवन म्हणतात. याचे उत्तम उदाहरण म्हणजे दगडफूल (Lichens), जे शैवाल (जे स्वयंपोषी आहे) आणि बुरशी (जे मृतोपजीवी आहे) यांच्यातील सहजीवी संबंध आहे. बुरशी शैवालला निवारा, पाणी आणि खनिजे पुरवते, आणि बदल्यात शैवाल प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे तयार केलेले अन्न बुरशीला देते. दुसरे महत्त्वाचे उदाहरण म्हणजे रायझोबियम (Rhizobium) जीवाणू, जे वाटाणा आणि घेवडा यांसारख्या शिंबावर्गीय (शेंगा येणाऱ्या) वनस्पतींच्या मुळांच्या गाठींमध्ये राहतात. हे जीवाणू वातावरणातील नायट्रोजनचे वनस्पतींना वापरता येण्याजोग्या स्वरूपात रूपांतर करतात आणि बदल्यात वनस्पती त्यांना अन्न आणि निवारा पुरवते.

५. मातीतील पोषक तत्वांचे पुनर्भरण कसे होते

वनस्पती सतत मातीतून खनिज पोषक तत्वे शोषून घेतात. यामुळे कालांतराने मातीतील पोषक तत्वांचे प्रमाण कमी होते. म्हणून, या पोषक तत्वांचे पुनर्भरण करणे आवश्यक असते. हे खालील मार्गांनी केले जाते:

• खते आणि सेंद्रिय खतांचा वापर: शेतकरी जमिनीत रासायनिक खते आणि सेंद्रिय खते (शेणखत) घालतात, ज्यात नायट्रोजन, फॉस्फरस आणि पोटॅशियम यांसारखी पोषक तत्वे मुबलक प्रमाणात असतात.
• नायट्रोजन स्थिरीकरण: रायझोबियम जीवाणू आणि शिंबावर्गीय वनस्पती यांच्यातील सहजीवी संबंध हा मातीतील नायट्रोजनचे पुनर्भरण करण्याचा एक नैसर्गिक मार्ग आहे. हे जीवाणू वातावरणातील नायट्रोजन घेऊन त्याचे विद्राव्य स्वरूपात रूपांतर करतात, जे वनस्पती वापरू शकतात.