Minerale voeding

De minerale voeding van planten bestaat uit de in water opgeloste of in de atmosfeer aanwezige stoffen, die de planten opnemen uit de bodem en uit de lucht. Op grond van het gebruik door de planten worden de elementen verdeeld in macro-elementen en sporenelementen.

Omdat het grootste deel van het buitenoppervlak van het bovengrondse deel van planten meestal bedekt is door een waterdichte cuticula, worden sommige elementen door de huidmondjes opgenomen uit de lucht, met name C en gedeeltelijk O (via CO₂ en O₂), de andere benodigde elementen worden door de wortels uit de grond geabsorbeerd.

Uit de bodem worden de overige benodigde elementen geabsorbeerd door de wortels, die geen cuticula hebben.

Voor de stevigheid van de planten zijn sommige elementen nodig als bouwstenen van de biomoleculen of voor het handhaven van de osmotische concentratie in de vacuolen, andere elementen zijn nodig bij de stofwisselingsprocessen voor de enzymen vanwege hun katalyserende werking en hun betrokkenheid bij de energieoverdracht en bij de fotosynthese.

Functies, waarbij de elementen betrokken zijn:

• C, H, O, N en S zijn nodig omdat ze de bouwstenen zijn van de moleculen van het leven;
• P en B (en Si) zijn betrokken bij energieoverdracht-reacties;
• K, Na, Mg, Ca, Mn en Cl hebben verschillende functies, waaronder handhaving van de juiste osmotische concentratie, en in de structuren van enzymen, voor hun katalyserende werking;
• Fe, Cu, Zn en Mo zijn nodig in prostetische groepen voor de reacties met elektronenoverdracht.

Stikstof, fosfor en kalium zijn meestal de beperkende elementen, omdat ze óf nodig zijn in de hoogste concentratie, óf het minst vaak in voldoende hoeveelheden worden geleverd door de bodem, of een ander groeimedium. In de plantenteelt is er hierom een behoefte aan toegevoegde meststoffen voor de gewassen.

Planten bestaan voor het grootste deel uit de "macro-elementen" koolstof, zuurstof, waterstof en stikstof en bevatten een groot aantal weinig voorkomende "sporenelementen" die niet alle essentieel zijn. Sommige elementen hopen zich als reservestoffen op in bepaalde organen of weefsel.^[1]

Andere elementen zijn fluor (als F⁻), aluminium (Al), vanadium (V), chroom (Cr), kobalt (Co), arseen (As), seleen (Se), broom (Br), strontium (Sr), cadmium (Cd), tin (Sn), barium (Ba), kwik (Hg), lood (Pb).

De minerale samenstelling van planten:^[1]

• 90% of meer van de plant bestaat uit de elementen koolstof (C), waterstof (H), zuurstof (O) en stikstof (N);
• in kleinere hoeveelheden worden er in planten meer dan 60 andere elementen gevonden, zoals goud (Au), arseen (As), kwik (Hg), lood (Pb) en uranium (U);
• bepaalde weefsels hopen sommige elementen op, bijvoorbeeld jonge weefsels hebben hogere gehaltes aan stikstof (N), fosfor (P) en kalium (K);
• verschillende plantensoorten hebben een vergelijkbare chemische samenstelling;
• niet alle in een plant voorkomende elementen zijn essentieel, en sommige elementen kunnen niet selectief geabsorbeerd worden

Tot de groep macro-elementen behoren koolstof, waterstof, kalium, magnesium, stikstof, zuurstof, fosfor en zwavel.

Tot groep sporenelementen behoren het niet giftige chloor en ijzer en de voor planten giftige borium, koper, mangaan, molybdeen, nikkel, zink.

Tussen deze twee groepen zijn er een aantal elementen als natrium dat in de vorm van keukenzout (NaCl) erg algemeen is vooral in zeewater, silicium of kiezel dat veel voorkomt als siliciumdioxide of silica (SiO₂) in de aardkorst.