Gujarat Board Textbook Solutions Class 11 Biology Chapter 12 ખનીજ પોષણ

Gujarat Board GSEB Textbook Solutions Class 11 Biology Chapter 12 ખનીજ પોષણ Textbook Questions and Answers.

Gujarat Board Textbook Solutions Class 11 Biology Chapter 12 ખનીજ પોષણ

GSEB Class 11 Biology ખનીજ પોષણ Text Book Questions and Answers

પ્રશ્ન 1.
“વનસ્પતિઓમાં ઉત્તરજીવિતતા માટે આવેલા બધા તત્ત્વો આવશ્યક હોતા નથી.” ચર્ચા કરો.
ઉત્તર:
ભૂમિમાં આવેલા મોટાભાગનાં ખનીજતત્ત્વો વનસ્પતિમાં મૂળ દ્વારા પ્રવેશે છે. સામાન્ય રીતે સંશોધન પામેલા 105 ખનીજતત્ત્વો પૈકી 60 કરતાં વધુ ખનીજતત્ત્વો વિવિધ વનસ્પતિઓમાં જોવા મળે છે.

જે ખનીજતત્ત્વ આ મુજબના ધોરણો ધરાવતું હોય તે જ ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિ માટે આવશ્યક છે તેમ કહી શકાય.

1. તે ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિની સામાન્ય વૃદ્ધિ અને પ્રજનનના હેતુ માટે સતત આવશ્યક હોવું જોઈએ. એટલે કે ખનીજતત્ત્વની ગેરહાજરીમાં વનસ્પતિ પોતાનું જીવનચક્ર પૂર્ણ કરી શકે નહીં.
2. કોઈ એક ખનીજતત્ત્વની ઊણપ કોઈ અન્ય તત્ત્વ દ્વારા દૂર કરી શકાતી નથી.
3. તે ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિની ચયાપચયિક ક્રિયાઓમાં પ્રત્યક્ષ રૂપે ભાગ લેતું હોવું જોઈએ.

પ્રશ્ન 2.
જલસંવર્ધનમાં ખનીજપોષણ સાથે સંકળાયેલ અભ્યાસમાં પાણી અને પોષકક્ષારોની શુદ્ધતા જરૂરી કેમ છે ?
ઉત્તર:
“જલસંવર્ધન એટલે વનસ્પતિને વિવિધ આવશ્યક પોષકતત્ત્વો યુક્ત ઓગળેલા દ્રાવણમાં ઉછેરવામાં આવતી પદ્ધતિ.”

• આ પદ્ધતિમાં લેવામાં આવતા પોષકદ્રાવણમાં ખનીજતત્ત્વો તેમની નિર્ધારિત માત્રામાં ઓગળેલા હોય છે. ઉછેર દરમિયાન તેમના સંકેન્દ્રણ અને માધ્યમના pH ની વારંવાર ચકાસણી કરાય છે અને દરેક ખનીજતત્ત્વોના યોગ્ય સ્તર જાળવવામાં આવે છે, જેથી વનસ્પતિની યોગ્ય પ્રમાણમાં વૃદ્ધિ થઈ શકે.
• આથી, જલસંવર્ધન પદ્ધતિમાં ખનીજપોષણ સાથે સંકળાયેલ અભ્યાસમાં પાણી અને પોષકતત્ત્વોની શુદ્ધતા જરૂરી છે.

પ્રશ્ન 3.
ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.
(1) ગુરૂપોષક તત્ત્વો :
ઉત્તર:
ગુરૂપોષક તત્ત્વો (બૃહદપોષક તત્ત્વો)

1. વનસ્પતિ પેશીઓમાં તેમનું પ્રમાણ વધુ માત્રામાં હોય છે.
2. વનસ્પતિના શુષ્કદળમાં પ્રતિ કિલોગ્રામ તેમનું પ્રમાણ 10 m mole થી વધુ હોય છે. એટલે કે વનસ્પતિ પેશીઓમાં શુષ્ક પદાર્થના 10 m mole kg-1 થી વધુ માત્રામાં આવેલા હોય છે.
3. ગુરૂપોષક તત્ત્વો તરીકે કાર્બન, હાઇડ્રોજન, ઑક્સિજન, નાઇટ્રોજન, ફોસ્ફરસ, સલ્ફર, પોટેશિયમ, કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમનો સમાવેશ થાય છે.
4. તેમાં કાર્બન, હાઇડ્રોજન અને ઑક્સિજન મુખ્યત્વે CO₂ તેમજ H₂Oમાંથી પ્રાપ્ત થાય છે. અન્ય ખનીજતત્ત્વો ભૂમિમાંથી ખનીજ સ્વરૂપે શોષણ પામે છે.
5. ઉપર વર્ણવેલ 17 આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો ઉપરાંત અન્ય કેટલાક ખનીજતત્ત્વો પણ વનસ્પતિ માટે લાભદાયક છે. જેવા કે સોડિયમ, સિલિકોન, કોબાલ્ટ અને સેલેનિયમ.
6. આ ખનીજતત્ત્વો ઉચ્ચકક્ષાની વનસ્પતિઓ માટે વપરાય છે.

(2) લઘુપોષક તત્ત્વો :
ઉત્તર:
લઘુપોષક તત્ત્વો (સૂક્ષ્મપોષક તત્ત્વો)

1. તેને લેશ તત્ત્વો પણ કહે છે. વનસ્પતિઓમાં તેમની જરૂરિયાત ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં હોય છે.
2. વનસ્પતિના શુષ્કદળમાં પ્રતિ કિલોગ્રામ તેમનું પ્રમાણ 10 m mole થી ઓછું હોય છે. એટલે કે વનસ્પતિ પેશીઓના શુષ્ક વજનના 10 m mole kg^-1 થી ઓછી માત્રામાં આવેલા હોય છે.
3. લઘુપોષક તત્ત્વો તરીકે આયર્ન (લોહ), મેંગેનીઝ, કૉપર, મોલિન્ડેનમ, ઝિંક, બોરોન, ક્લોરિન અને નિકલનો સમાવેશ થાય છે.
4. ઉપર વર્ણવેલ 17 આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો ઉપરાંત અન્ય કેટલાક ખનીજતત્ત્વો પણ વનસ્પતિ માટે લાભદાયક છે. જેવા કે સોડિયમ, સિલિકોન, કોબાલ્ટ અને સેલેનિયમ.
5. આ ખનીજતત્ત્વો ઉચ્ચકક્ષાની વનસ્પતિઓ માટે વપરાય છે.

(3) ઉપયોગી પોષકતત્ત્વો :
ઉત્તર:
(i) ઉપયોગી પોષકતત્ત્વો :
વનસ્પતિના કોષોની વિવિધ ચયાપચયિક ક્રિયાઓમાં ભાગ લેતાં પોષકતત્ત્વોને ઉપયોગી પોષકતત્ત્વો કહે છે.

(ii) આવશ્યક પોષકતત્ત્વો :
શાળ વનસ્પતિની તંદુરસ્ત વૃદ્ધિ માટે આવશ્યક હોય તેવા પોષકતત્ત્વોને આવશ્યક પોષકતત્ત્વો કહે છે.

(4) વિષારી તત્ત્વો :
ઉત્તર:
કોઈપણ ખનીજ આયનની સાંદ્રતા કે જે વનસ્પતિ પેશીઓના શુષ્કદળમાં 10%નો ઘટાડો કરે તેને વિષારી તત્ત્વ ગણવામાં આવે છે.

(5) આવશ્યક તત્ત્વો :
ઉત્તર:
જે ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિની સામાન્ય વૃદ્ધિ અને પ્રજનનના હેતુ માટે આવશ્યક હોય, તે ખનીજતત્ત્વની ઊણપ અન્ય કોઈ તત્ત્વ દ્વારા દૂર કરી શકાય નહિ તેમજ તે ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિની ચયાપચયિક ક્રિયાઓમાં પ્રત્યક્ષ રૂપે ભાગ લેતું હોય તો તેવા ખનીજતત્ત્વોને આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો કહે છે.

પ્રશ્ન 4.
વનસ્પતિઓના ઓછામાં ઓછી પાંચ ઊણપીય લક્ષણો આપો. તેનું વર્ણન કરો અને ખનીજોની ઊણપથી તેમનો સહસંબંધ સ્પષ્ટ કરો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 5.
ધારો કે એક વનસ્પતિમાં એકથી વધારે તત્ત્વોની ઊણપના લક્ષણો જોવા મળે છે, તો પ્રાયોગિક રીતે તમે કેવી રીતે તેને ચકાસશો કે કયા ખનીજતત્ત્વની ઊણપ છે ?
ઉત્તર:
જલસંવર્ધન દરમિયાન જે ખનીજતત્ત્વની અસરો અને ત્રુટિનો અભ્યાસ કરવો હોય તે તત્ત્વને દ્રાવણમાં ઉમેરવું નહિ.

આવા ત્રુટિજન્ય દ્રાવણ અને સામાન્ય દ્રાવણમાં વનસ્પતિઓનો ઉછેર કરી, તેમની સરખામણી કરી આપણે જે ખનીજતત્ત્વ નથી આપ્યું તેની અસરો જાણી શકાય છે.

પ્રશ્ન 6.
કેટલીક વનસ્પતિઓમાં ઊણપના લક્ષણો સૌથી પહેલાં તરુણ ભાગમાં જ જોવા મળે છે, જ્યારે કેટલીક અન્ય વનસ્પતિઓમાં પરિપક્વ અંગોમાં જોવા મળે છે.
ઉત્તર:
જે તત્ત્વ વનસ્પતિમાં સક્રિય રીતે વહન પામતું હોય અને તેને તરૂણ વિકાસ પામતી પેશીઓમાં મોકલાતું હોય તેવા તત્ત્વની ત્રુટિજન્ય અસરો સૌ પ્રથમ જીર્ણ પેશીઓમાં જોવા મળે છે.
ઉદા. નાઇટ્રોજન, પોટેશિયમ અને મેગ્નેશિયમ.

જે ખનીજતત્ત્વો અવહનશીલ હોય અને પરિપક્વ અંગોમાંથી બહાર નીકળતા ન હોય ત્યારે તેમની ત્રુટિજન્ય અસરો સૌ પ્રથમ તરૂણ પેશીઓમાં જોવા મળે છે. ઉદા. કેલ્શિયમ અને સલ્ફર.

પ્રશ્ન 7.
વનસ્પતિઓ દ્વારા ખનીજોનું શોષણ કેવી રીતે થાય છે?
ઉત્તર:

1. વનસ્પતિમાં ખનીજતત્ત્વોની શોષણની ક્રિયાવિધિનો અભ્યાસ અલગ તારવેલા કોષો, પેશીઓ કે અંગોમાં કરવામાં આવે છે.
2. આ ક્રિયા મુખ્ય બે તબક્કામાં થાય છે.
   
   

પ્રશ્ન 8.
રાઇઝોબિયમ દ્વારા વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન કરવા માટેની જરૂરી શરતો કઈ છે? અને Nટ સ્થાપનમાં તેમની ભૂમિકા શું છે?
ઉત્તર:
રાઇઝોબિયમ બેક્ટરિયા મુક્તજીવી અવસ્થામાં જારક પ્રકારના હોય છે. આ સમયે તેઓમાં નાઈટ્રોજીનેઝ ઉત્સુચક ક્રિયાશીલ હોતો નથી.

• નાઇટ્રોજન સ્થાપનની ક્રિયા દરમિયાન તેઓ અજારક બને છે, જેથી નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સુચકને રક્ષણ મળે છે.
• રાઇઝોબિયમ બેક્ટરિયા ઘણી શિમ્બીકુળની વનસ્પતિના મૂળતંત્ર સાથે સહજીવન ગુજારે છે. આ સહજીવન મૂળની સપાટી પર ગાંઠોના સ્વરૂપે થાય છે, જેને મૂળચંડિકા કહે છે.
• મૂળચંડિકામાં નાઇટ્રોજન સ્થાપન માટેના બધા જ જૈવ રાસાયણિક ઘટકો આવેલા હોય છે.
  1. નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સુચક અને
  2. લેગહિમોગ્લોબીન.
• નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સુચક વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનને એમોનિયામાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે.
  N₂ + 8e^– + 8H⁺ + 16 ATP → 2NH₃ + H₂ + 16 ADP + 16 Pi

પ્રશ્ન 9.
મૂળચંડિકાના નિર્માણ માટે કયા તબક્કા સંકળાયેલા છે ?
ઉત્તર:

• મૂળચંડિકાના નિર્માણમાં યજમાન વનસ્પતિઓના મૂળ તેમજ રાઇઝોબિયમ બેક્ટરિયા વચ્ચે થતી શ્રેણીબદ્ધ આંતરક્રિયાઓ સંકળાયેલ છે.
• મૂળગંડિકાના નિર્માણની મુખ્ય પ્રક્રિયાઓ :
  1. સૌ પ્રથમ રાઇઝોબિયમ બેક્ટરિયા બહુગુણન પામીને મૂળની આસપાસ વસાહત બનાવે છે અને અધિસ્તર તેમજ મૂળરોમના કોષો સાથે જોડાઈ જાય છે. આ કારણે મૂળરોમ હૂકની જેમ વળી જાય છે અને બેક્ટરિયા મૂળરોમમાં પ્રવેશે છે.
  2. આ રીતે એક સંક્રમિત તાંતણા જેવી રચના સર્જાય છે, જે બેક્ટરિયાને મૂળના બાહ્યક સુધી લઈ જાય છે કે જ્યાં તેઓ મૂળચંડિકાના નિર્માણની શરૂઆત કરે છે.
  3. બેક્ટરિયા તાંતણામાંથી મુક્ત થઈને કોષોમાં દાખલ થાય છે.
  4. બેક્ટરિયા હવે દંડાકાર બેક્ટરોઇઝમાં રૂપાંતર પામે છે અને અંદરના બાહ્યકના કોષો (અંતઃસ્તર) અને પરીચક્રના કોષોમાં કોષવિભાજન પ્રેરે છે. તેથી અહીં કોષોની સંખ્યા વધે છે. આ કોષોમાં બેક્ટરિયા દાખલ થાય છે અને કોષોને વિશિષ્ટ નાઇટ્રોજન સ્થાપક કોષોમાં વિભેદિત કરે છે. આ રીતે મૂળચંડિકાનું નિર્માણ થાય છે.
• મૂળચંડિકાનો સીધો સંપર્ક વાહકપેશીઓ (વાહીપુલ) સાથે હોય છે. તેથી યજમાન સાથે પોષકદ્રવ્યોની આપ-લે થઈ શકે.

પ્રશ્ન 10.
નીચે આપેલા વિધાનોમાં કયા સાચાં છે? જો ખોટું વિધાન હોય તો તેને સાચું લખો.
(a) બોરોનની ઊણપથી અક્ષ કુંઠિત બને છે.
ઉત્તર:
આપેલ વાક્ય સાચું છે.

(b) કોષમાં આવેલ પ્રત્યેક ખનીજતત્ત્વ તેના માટે આવશ્યક છે.
ઉત્તર:
આપેલ વિધાન ખોટું છે.

1. સંશોધન પામેલા 105 ખનીજતત્ત્વો પૈકી 60 કરતાં વધુ ખનીજતત્ત્વો વિવિધ વનસ્પતિઓમાં જોવા મળ્યા છે.
2. વનસ્પતિ દ્વારા શોષાતા બધા જ ખનીજતત્ત્વો વનસ્પતિ માટે આવશ્યક હોતા નથી.

(c) નાઇટ્રોજન પોષકતત્ત્વના સ્વરૂપમાં વનસ્પતિ વધુ અચલિત છે.
ઉત્તર:
આપેલ વિધાન ખોટું છે.

1. નાઇટ્રોજન જીવરસના અગત્યના ઘટકો જેવા કે એમિનો ઍસિસ, પ્રોટીન્સ, અંતઃસ્ત્રાવો, ક્લોરોફિલ, વિટામીન્સ વગેરેના બંધારણમાં રહેલ હોય છે.
2. આ જ ઘટકો સ્વરૂપે નાઇટ્રોજન એક ભાગમાંથી બીજા ભાગમાં વહન પામે છે.

(d) લઘુપોષક તત્ત્વોની આવશ્યકતા નક્કી કરવી અત્યંત સરળ છે, કારણ કે તેઓ ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં જ જરૂરી છે.
ઉત્તર:
આપેલ વિધાન સાચું છે.

GSEB Class 11 Biology ખનીજ પોષણ NCERT Exemplar Questions and Answers

બહુવૈકલ્પિક પ્રશ્નો (MCQ)

પ્રશ્ન 1.
નીચેના પૈકી કઈ આવશ્યક ખનીજતત્ત્વની લાક્ષણિકતા નથી ?
(A) તેઓ જૈવિક અણુઓના ઘટક છે.
(B) તેઓ ભૂમિના રાસાયણિક બંધારણને બદલે છે.
(C) તેઓ ઊર્જા સાથે સંકળાયેલા ઘટકોના બંધારણમાં જોવા મળે છે.
(D) તેઓ ઉન્સેચકોની સક્રિયતા અને નિષ્ક્રિયતા માટે જવાબદાર છે.
ઉત્તર:
(B) તેઓ ભૂમિના રાસાયણિક બંધારણને બદલે છે.

પ્રશ્ન 2.
નીચેના પૈકી કયું વિધાન આવશ્યક ખનીજતત્ત્વોની સંક્રાંતિ સાંદ્રતાનું સચોટ વર્ણન કરે છે ?
(A) આવશ્યક ખનીજતત્ત્વની સાંદ્રતા તેના કરતાં ઓછી હોય ત્યારે વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અવરોધાય છે.
(B) આવશ્યક ખનીજતત્ત્વની સાંદ્રતા તેના કરતાં વધુ હોય ત્યારે વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અટકે છે.
(C) આવશ્યક ખનીજતત્ત્વની સાંદ્રતા તેના કરતાં ઓછી હોય ત્યારે વનસ્પતિ વાનસ્પતિક તબક્કો જ દર્શાવે છે.
(D) આપેલ પૈકી એકપણ નહિ.
ઉત્તર:
(A) આવશ્યક ખનીજતત્ત્વની સાંદ્રતા તેના કરતાં ઓછી હોય ત્યારે વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અવરોધાય છે.

પ્રશ્ન 3.
ખનીજતત્ત્વોના ઊણપીય લક્ષણો સૌ પ્રથમ તરુણ પર્ણોમાં જોવા મળે તો તે નિર્દેશ કરે છે કે ખનીજતત્ત્વ અવહનશીલ છે. નીચેના પૈકી કયા ખનીજતત્ત્વની ઊણપથી આ લક્ષણ જોવા મળે છે ?
(A) સલ્ફર
(B) મેગ્નેશિયમ
(C) નાઇટ્રોજન
(D) પોટેશિયમ
ઉત્તર:
(A) સલ્ફર

પ્રશ્ન 4.
નીચેના પૈકી કયું લક્ષણ મૅગેનીઝની વિષારીતાનું નથી ?
(A) પ્રરોહાગ્રમાં કેલ્શિયમના વહનને અવરોધે છે.
(B) આયર્ન અને મેગ્નેશિયમની ઊણપ સર્જાય છે.
(C) ક્લોરોટીક શિરાની આસપાસ ભૂરા રંગના ડાઘા જોવા મળે છે.
(D) આપેલ પૈકી એકપણ નહિ.
ઉત્તર:
(D) આપેલ પૈકી એકપણ નહિ.

પ્રશ્ન 5.
N₂ સ્થાપન કરતાં સૂક્ષ્મજીવોમાં આ ક્રિયાઓ જોવા મળે છે.
(a) 2NH₃ + 3O₂ → 2NO₂^– + 2H⁺ + 2H₂O …………….. (i)
(b) 2NO₂ + O₂ → 2NO₃ ……………….. (ii)
આ સમીકરણોની બાબતે આપેલા વિધાનો પૈકી કયું વિધાન સાચું નથી?
(A) પ્રક્રિયા (i) નાઇટ્રોસોમોનાસ (અથવા) નાઇટ્રોકોકસ દ્વારા થાય છે.
(B) પ્રક્રિયા (ii) નાઈટ્રોબેક્ટર દ્વારા થાય છે.
(C) પ્રક્રિયા (i) અને (ii)ને નાઇટ્રીફિકેશનની પ્રક્રિયા કહે છે.
(D) આ પ્રક્રિયા દર્શાવતા બેક્ટરિયા પ્રકાશસંશ્લેષી હોય છે.
ઉત્તર:
(D) આ પ્રક્રિયા દર્શાવતા બેક્ટરિયા પ્રકાશસંશ્લેષી હોય છે.

પ્રશ્ન 6.
સોયાબીનની સાથે રાઇઝોબિયમ બેક્ટરિયા દ્વારા થતા જૈવિક નાઇટ્રોજન સ્થાપનની બાબતમાં નીચેના પૈકી કયું વિધાન સાચું નથી ?
(A) નાઇટ્રોજીનેઝને તેનું કાર્ય કરવા માટે O₂ જરૂરી છે.
(B) નાઇટ્રોજીનેઝ MO – Fe સમાવિષ્ટ પ્રોટીન છે.
(C) લેગહિમોગ્લોબીન ગુલાબી રંગનું રંજકદ્રવ્ય છે.
(D) નાઇટ્રોજીનેઝ વાતાવરણમાં રહેલ N₂ વાયુને એમોનિયાના બે અણુમાં રૂપાંતરિત કરવામાં મદદ કરે છે.
ઉત્તર:
(A) નાઇટ્રોજીનેઝને તેનું કાર્ય કરવા માટે O₂ જરૂરી છે.

પ્રશ્ન 7.
ખનીજતત્ત્વોને તેમના કાર્યો/ભૂમિકા સાથે જોડો અને નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો.

(A) બોરોન	(1) પ્રકાશસંશ્લેષણની ક્રિયામાં H2Oનું વિયોજન પ્રેરી O2 મુક્ત કરે.
(B) મૅગેનીઝ	(2) ઑક્ઝિનના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી.
(C) મોલિન્ડેનમ	(3) નાઇટ્રોજીનેઝનો ઘટક.
(D) ઝિક	(4) પરાગરજનું અંકુરણ.
(E) આયર્ન	(5) ફેરેડોક્સિનનો ઘટક.

ઉત્તર:
(B)

(A) બોરોન	(4) પરાગરજનું અંકુરણ.
(B) મૅગેનીઝ	(1) પ્રકાશસંશ્લેષણની ક્રિયામાં H2Oનું વિયોજન પ્રેરી O2 મુક્ત કરે.
(C) મોલિન્ડેનમ	(3) નાઇટ્રોજીનેઝનો ઘટક.
(D) ઝિક	(2) ઑક્ઝિનના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી.
(E) આયર્ન	(5) ફેરેડોક્સિનનો ઘટક.

પ્રશ્ન 8.
વનસ્પતિ શેમાં વૃદ્ધિ પામે ? (અસંગત વિકલ્પ પસંદ કરો).
(A) આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો ધરાવતી ભૂમિમાં.
(B) આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો ધરાવતા પાણીમાં.
(C) આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો ધરાવતા પાણીમાં કે ભૂમિમાં.
(D) આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો ધરાવતા ન હોય તેવા પાણીમાં કે ભૂમિમાં.
ઉત્તર:
(C) આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો ધરાવતા પાણીમાં કે ભૂમિમાં.

અત્યંત ટૂંક જવાબી પ્રશ્નો (VSQ)

પ્રશ્ન 1.
સિલિકોનનો સંચય કરતી વનસ્પતિનું નામ આપો.
ઉત્તર:

1. Oryza sativa (ઓરીઝા સટાઇવા) – (ચોખાની જાતિ)
2. Triticum aestivum (ટ્રીટીકમ એસ્ટીવમ) – (ઘઉંની જાતિ)

પ્રશ્ન 2.
માયકોરાયઝા સહજીવન પ્રકારનું જોડાણ છે. આ પ્રકારના જોડાણમાં સજીવો કેવી રીતે એકબીજા સાથે સંકળાયેલ છે ?
ઉત્તર:
માયકોરાયઝા એ ફૂગ અને વાહકપેશીધારી વનસ્પતિઓ (મુખ્ય અનાવૃત્ત બીજધારી)ના મૂળ વચ્ચે જોવા મળતું સહજીવન છે.

આ સહજીવનમાં વનસ્પતિ ફૂગને કાર્બોદિત (લૂકોઝ, સુક્રોઝ) પૂરા પાડે છે, જ્યારે ફૂગના કવકતંતુઓ પાણી અને ક્ષારોની શોષણ સપાટીમાં વધારો કરી, તેમનું શોષણ કરી વનસ્પતિને પૂરું પાડે છે.

પ્રશ્ન 3.
નાઇટ્રોજન સ્થાપનની ક્રિયા આદિકોષકેન્દ્રિઓ દ્વારા જોવા મળે છે, નહિ કે સુકોષકેન્દ્રિઓ દ્વારા. તમારો અભિપ્રાય રજૂ કરો.
ઉત્તર:
કેટલાક આદિકોષકેન્દ્રિઓ જેવા કે રાઈઝોબિયમ, એનાબીના, નોસ્ટોક વગેરે નાઇટ્રોજન સ્થાપન માટેનો જવાબદાર ઉત્સુચક નાઇટ્રોજીનેઝ ધરાવે છે, જ્યારે સુકોષકેન્દ્રિઓમાં આ ઉન્સેચકનો અભાવ હોય છે. તેથી તેઓ નાઇટ્રોજન સ્થાપન દર્શાવતા નથી.

પ્રશ્ન 4.
કિટાહારી વનસ્પતિઓ જેવી કે કળશપર્ણ અને વિનસનો મક્ષીપાસ પોષકતત્ત્વોની પ્રાપ્તિ માટે અનુકૂલિત હોય છે. તેઓ કયા ખનીજતત્ત્વો મેળવે છે અને શેમાંથી ?
ઉત્તર:
કળશપર્ણ અને વિનસનો મક્ષીપાસ નાઇટ્રોજનની ઊણપ ધરાવતી જમીનમાં ઊગે છે. તેઓ આ નાઇટ્રોજન કિટકોમાંથી મેળવે છે.
કિટકોને પકડવા માટે તેઓએ વિશિષ્ટ રચના વિકસિત કરેલ છે.

પ્રશ્ન 5.
તમે ક્લોરોફિલવિહીન વનસ્પતિ વિચારી શકો છો. તે પોષણ કેવી રીતે મેળવે છે ? આ પ્રકારની વનસ્પતિનું ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:
સપુષ્પી વનસ્પતિ, જેને મોનોટ્રોપા (Monotropa) કહે છે, તેમાં ક્લોરોફિલનો અભાવ હોય છે. તે અન્ય વનસ્પતિ પર પરોપજીવી તરીકે વૃદ્ધિ પામે છે અને યજમાન વનસ્પતિમાંથી જ પોષણ મેળવે છે. આ વનસ્પતિને સામાન્ય રીતે ‘Ghost plant’ પણ કહે છે.
અન્ય ઉદા. અમરવેલ (Cuscuta).

પ્રશ્ન 6.
કિટાહારી સપુષ્પી વનસ્પતિઓના નામ આપો.
ઉત્તર:

1. યુટ્રીક્યુલારીઆ
2. ડીસ્ચીડીઆ (Dischidia)
3. કળશપર્ણ
4. ડ્રોસેરા

પ્રશ્ન 7.
ખેડૂત ખેતરમાં મકાઈ વાવતા પહેલાં એઝેટોબેક્ટરનો ઉછેર કરે છે. તેનાથી જમીનમાં કયા ખનીજતત્ત્વની પૂર્તિ થાય છે ?
ઉત્તર:
એઝેટોબેક્ટર જમીનમાં રહેલ મુક્તજીવી નાઇટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટરિયા છે. તેનો જમીનમાં ઉછેર કરવાથી જમીનમાં નાઇટ્રોજનનું પ્રમાણ વધે છે.

પ્રશ્ન 8.
શિમ્બીકુળની વનસ્પતિના મૂળચંડિકામાં રહેલ લેગહિમોગ્લોબીન દ્વારા કયા પ્રકારની પરિસ્થિતિનું નિર્માણ થાય છે ?
ઉત્તર:
શિમ્બીકુળની વનસ્પતિના મૂળચંડિકામાં રહેલ લેગહિમોગ્લોબીન મૂળચંડિકામાં અકારક સ્થિતિનું નિર્માણ કરે છે. તે છે, ગ્રાહક અણુ તરીકે વર્તી નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સુચકને 05ની આડઅસર સામે રક્ષણ આપે છે, જેના કારણે નાઇટ્રોજીને તેનું કાર્ય ચોક્કસ રીતે કરી શકે છે.

પ્રશ્ન 9.
પોષણની બાબતમાં એપેન્જીસ (કળશપ), યુટીક્યુલારીયા અને ડ્રોસેરામાં સામાન્ય શું છે ?
ઉત્તર:
આપેલ બધી જ વનસ્પતિ કિટાહારી વનસ્પતિઓ છે. તેઓ કિટકોને પકડે છે અને પ્રોટીઓલાયટીક ઉન્સેચકો દ્વારા તેમનું પાચન કરે છે અને પોતાના માટે નાઇટ્રોજન મેળવે છે.

પ્રશ્ન 10.
ઝિકની ઊણપ દર્શાવતી વનસ્પતિમાં કોનું જૈવ સંશ્લેષણ અટકે છે?
ઉત્તર:
ઓક્ઝિનનું.

પ્રશ્ન 11.
કોની ઊણપના કારણે પર્ણોની ધાર પીળી બને છે ?
ઉત્તર:
નાઇટ્રોજન, પોટેશિયમ વગેરે જેવા તત્ત્વોની ઊણપના કારણે પર્ણોની ધાર પીળી કે ક્લોરોસીસ જોવા મળે છે.

પ્રશ્ન 12.
બધા જ કાર્બનિક ઘટકોમાં હોય, પરંતુ જમીનમાંથી પ્રાપ્ત ન થતો હોય તેવા ગુરૂપોષક તત્ત્વોનું નામ આપો.
ઉત્તર:
કાર્બન : વનસ્પતિ તેને વાતાવરણમાંથી CO₂ સ્વરૂપે મેળવે છે.

પ્રશ્ન 13.
અસહજીવી નાઇટ્રોજન સ્થાપક આદિકોષકેન્દ્રી સજીવનું નામ આપો.
ઉત્તર:
એઝેટોબેક્ટર : તે ચોખાના ખેતરમાં નાઇટ્રોજન સ્થાપક તરીકે ઉપયોગી છે.

પ્રશ્ન 14.
ચોખાના ખેતરમાં સર્જાતા અગત્યના ગ્રીન હાઉસ ગેસનું નામ આપો.
ઉત્તર:
ચોખાના ખેતરો પાણીથી ભરેલા હોય છે, જેમાં સૂક્ષ્મજીવોની સક્રિયતા વધુ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે. ઘણા અજારક બેક્ટરિયા આ વિસ્તારમાં વૃદ્ધિ પામે છે અને મિથેન મુક્ત કરે છે, જે ગ્રીન હાઉસ વાયુ છે.

પ્રશ્ન 15.
આપેલ રીડક્ટિવ ઍમીનેશનનું સમીકરણ પૂર્ણ કરો.

ઉત્તર:
રીડક્ટિવ ઍમીનેશન : આ ક્રિયામાં એમોનિયા કિટો સમૂહના ઍસિડ સાથે જોડાઈ એમિનો ઍસિડનું નિર્માણ કરે છે. આ પ્રક્રિયા માટે જવાબદાર ઉસેચકો રિડ્યુસ સહઉન્સેચક (NADH, NADPH) તેમજ ડીહાઇડ્રોજીનેઝ છે.

પ્રશ્ન 16.
જ્યારે ભૂમિમાં Mnનું પ્રમાણ વધુ હોય ત્યારે તે Ca, Mg અને Feની ત્રુટિ સર્જે છે. સમજાવો.
ઉત્તર:

• વનસ્પતિ દ્વારા જ્યારે (Mn²⁺) મેંગેનીઝનું વધુ પડતું શોષણ થાય ત્યારે તે વનસ્પતિ માટે વિષારી બને છે. આ વિષારીતાના કારણે તેની ક્લોરોટીક શિરાની આસપાસ ભૂરા ડાઘ જોવા મળે છે. તેના કારણો આ મુજબ છે :
  1. Fe⁺³ અને Mn²⁺ના શોષણમાં ઘટાડો.
  2. ચોક્કસ ઉત્સેચક સાથે Mn⁺²ના જોડાણમાં અવરોધ.
  3. પ્રકાંડાગ્રમાં Ca⁺²ના શોષણને અવરોધે છે.
• આથી, Mn²⁺નું વધુ પડતું પ્રમાણ આયર્ન, મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમની ઊણપ સર્જે છે.

ટૂંક જવાબી પ્રશ્નો (SQ)

પ્રશ્ન 1.
વનસ્પતિમાં સલ્ફરની અગત્યતા જણાવો. સલ્ફર ધરાવતા એમિનો ઍસિડનું નામ જણાવો.
ઉત્તર:
સલ્ફર વનસ્પતિ માટે આવશ્યક ગુરૂપોષક તત્ત્વ છે. જમીનમાંથી તેનું શોષણ \(\mathrm{SO}_4^{2-}\) આયન સ્વરૂપે થાય છે.

* મહત્ત્વ :

1. તે ઘણા વિટામીન્સ (બાયોટીન, થાયેમાન), પ્રોટીન્સ, સહઉત્સેચકો, એમિનો ઍસિડ્સ (સિસ્ટીન અને મિથિઓનીન) વગેરેનો બંધારણીય ઘટક છે.
2. તે એલી સલ્ફાઇડ (ડુંગળી, લસણ) અને સીનીગ્રોન (રાઈ)ના બંધારણમાં આવશ્યક છે.

* ત્રુટિજન્ય અસરો :

1. સલ્ફરની ઊણપથી તરુણ પર્ણોમાં ક્લોરોસીસ જોવા મળે છે.
2. વધુ પડતા મૂળની વૃદ્ધિ પ્રેરે.
3. સખત અને કાષ્ઠમય પ્રકાંડનું નિર્માણ પ્રેરે.
4. સાયટ્રસ ફળો (ખાટા ફળો)માં રસનું પ્રમાણ ઘટાડે.
5. ચામાં Tea yellow disease પ્રેરે.

પ્રશ્ન 2.
નાઇટ્રોજનચક્રમાં સ્યુડોમોનાસ અને થાયોબેસીલસ કેવી રીતે અગત્યનો ભાગ ભજવે છે ?
ઉત્તર:

કેટલાક બેક્ટરિયા (નાઇટ્રો સોમોનાસ અને નાઇટ્રો બેક્ટર) NH₃ નું ઑક્સિડેશન કરી તેને NO₂ અને NO₃ માં ફેરવે છે. સ્યુડોમોનાસ અને થાયોગેસીલસ બેક્ટરિયા ડિનાઇટ્રીફિકેશનની ક્રિયા સાથે સંકળાયેલ છે. તેઓ નાઇટ્રેટ (\(\mathrm{NO}_3^{-}\)) અને નાઇટ્રાઇટ
(\(\mathrm{NO}_2^{-}\))નું વાતાવરણીય N₂ માં રૂપાંતરણ કરે છે.

પ્રશ્ન 3.
આપેલ આકૃતિ પરથી નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો.

(a) આકૃતિમાં દર્શાવેલ પદ્ધતિનું નામ જણાવો અને આ પદ્ધતિ સૌ પ્રથમ કયા વૈજ્ઞાનિકે વર્ણવી ?
(b) કોઈપણ એવી ત્રણ વનસ્પતિઓનું નામ આપો જેનું આ પદ્ધતિ દ્વારા વ્યાપારિક ઉત્પાદન કરી શકાય છે ?
(c) આ પદ્ધતિમાં હવા પ્રવાહિત કરતી નથી અને પોષકદ્રવ્યો ઉમેરવા માટેની ગળણીનું મહત્ત્વ જણાવો.
ઉત્તર:
(a) જલસંવર્ધન, જુલીયન વૉન એચ (1860).

(b)

1. ટામેટા (સોલેનમ લાયકોપર્સીકમ)
2. ભીંડા (હિલીસ્કસ એક્યુલેન્ટમ)
3. રીંગણ (સોલેનમ મેલોન્મેલા)

(c) હવા પ્રવાહિત કરતી નળી દ્વારા પોષક દ્રાવણમાં સતત હવા પસાર કરવામાં આવે છે, જે મૂળની સામાન્ય વૃદ્ધિ અને વિકાસ માટે ઉપયોગી છે.

પોષક દ્રવ્યો ઉમેરવાની નળી દ્વારા જરૂરી માત્રામાં પાણી અને પોષક દ્રવ્યો ઉમેરી શકાય છે.

પ્રશ્ન 4.
મૂળચંડિકામાં N₂ સ્થાપન માટે જવાબદાર અગત્યનો ઉત્સચક જણાવો. શું તેના કાર્ય માટે ગુલાબી રંગનું વિશિષ્ટ રંજકદ્રવ્ય જરૂરી છે ? વિસ્તૃત રીતે સમજાવો.
ઉત્તર:
મૂળચંડિકામાં N₂ સ્થાપન માટે જવાબદાર ઉત્સુચક તરીકે નાઇટ્રોજીનેઝ આવેલ હોય છે. તે Mo–Fe સમાવિષ્ટ પ્રોટીન છે અને વાતાવરણના N₂ નું એમોનિયામાં રૂપાંતરણ માટે જવાબદાર છે.

નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સુચક અજારક સ્થિતિમાં જ પોતાની ક્રિયાશીલતા દર્શાવે છે. ગુલાબી રંગનું રંજકદ્રવ્ય લેગહિમોગ્લોબીન અનારક સ્થિતિનું નિર્માણ કરી નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સચકને ક્રિયાશીલ રાખે છે.

પ્રશ્ન 5.
વનસ્પતિમાં આવશ્યક ખનીજતત્ત્વોની સાંદ્રતાના આધારે “સંક્રાંતિ સાંદ્રતા” અને “ઊણપ” બંને શબ્દો (બાબતો) કેવી રીતે એકબીજાથી જુદા પડે છે? ખનીજતત્ત્વો Fe અને Znના “સંક્રાંતિ સાંદ્રતા” અને “ઊણપીય મૂલ્ય” જણાવો.
ઉત્તર:

સંક્રાંતિ સાંદ્રતા	ઊણપ
આવશ્યક તત્ત્વની જે સાંદ્રતાથી ઓછી સાંદ્રતાએ વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અવરોધાય તે સાંદ્રતાને સંક્રાંતિ સાંદ્રતા કહે છે.	ખનીજતત્ત્વની સંક્રાંતિ સાંદ્રતાથી ઓછી સાંદ્રતાને જે તે ખનીજતત્ત્વની ઊણપ સર્જાય છે.
ઉદા. N, P અને K સંક્રાંતિ ખનીજતત્ત્વો તરીકે ઓળખાય છે.	જે તે ખનીજતત્ત્વની ગેર-હાજરીમાં વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અવરોધાય છે.

	સંક્રાંતિ સાંદ્રતા	ઊણપ
Zn	0.5 – 1%	0.5% કરતાં ઓછું
Fe	3.5 – 5%	3.5 કરતાં ઓછું

પ્રશ્ન 6.
કિટાહારી વનસ્પતિઓ પોષકતત્ત્વોની પ્રાપ્તિ માટે અનુકૂલિત હોય છે. આ બાબતને ઉદાહરણ દ્વારા સમજાવો.
ઉત્તર:
કિટાહારી વનસ્પતિઓ નાઇટ્રોજનની ઊણપ ધરાવતી ભૂમિમાં જોવા મળે છે. આથી તેઓ નાઇટ્રોજનની ઊણપને દૂર કરવા માટે કિટકોનું ભક્ષણ કરે છે. કિટકોને પકડવા માટે તેઓમાં પણ વિશિષ્ટ રચનામાં ફેરવાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, કળશપર્ણમાં પણ કળશ જેવી રચનામાં ફેરવાય છે, જેમાં પ્રોટીઓલાઇટીક ઉન્સેચકો દ્વારા કિટકોનું પાચન થાય છે અને પાચિત ખોરાકમાંથી તેઓ નાઇટ્રોજનનું શોષણ કરે છે.

પ્રશ્ન 7.
ખેડૂત સમયાંતરે ખેતરમાં Na, Ca, Mg અને Ke ઉમેરે છે, છતાં વનસ્પતિઓમાં Ca, Mg અને Feની ઊણપ જોવા મળે છે. આ માટેનું સચોટ કારણ આપો અને ખેડૂત કેવી રીતે વનસ્પતિની વૃદ્ધિ પ્રેરી શકે તે માટેનો માર્ગ ખેડૂતને સમજાવો.
ઉત્તર:

• વનસ્પતિમાં ખનીજતત્ત્વોની જરૂરિયાત હંમેશાં ઓછી માત્રામાં હોય છે, છતાં પણ તેમનું પ્રમાણ પટવાથી ત્રુટિજન્ય અસરો સર્જાય છે અને તેમનું પ્રમાણ વધવાથી વિષારીતા ઉત્પન્ન થાય છે.
• બીજી રીતે કહીએ તો, ખનીજતત્ત્વના સંકેન્દ્રનો ખૂબ જ નાનો તફાવત કે જેમાં તત્ત્વ જરૂરિયાત મુજબના માપનું હોય છે.
• કોઈપણ ખનીજ આયનની સાંદ્રતા (ખનીજ આયનનું સંકેન્દ્રણ) કે જે વનસ્પતિ પેશીનોના શુકદળમાં 10 ટકાનો ઘટાડો કરે, તેને વિષારી ગણવામાં આવે છે.
• જુદા જુદા લઘુપોષક તત્ત્વોની જોખમી સાંદ્રતા જુદી જુદી હોય છે. તેમના વિષારીતાના લક્ષણો ઓળખવા મુશ્કેલ છે.
• જુદી જુદી વનસ્પતિઓમાં તત્ત્વોની વિષારીતાના સ્તર અલગ હોય છે.
• કોઈક વાર કોઈ એક તત્ત્વની વિષારીતાનું સ્તર તત્ત્વનું વધુ પ્રમાણ) અન્ય તત્ત્વની પ્રાપ્તિને અવરોધે છે.
  ઉદા
  1. મેંગેનીઝની વિષારીતાના મુખ્ય લક્ષણ તરીકે, પીળાશ પડતી શિરાઓની ફરતે વાદળી કે જ બલી રંગના ડાઘોરખો દેખાય છે.
• સામાન્ય રીતે,
  1. મેંગેનીઝ, આયર્ન તથા મેગ્નેશિયમ સાથે શોષાવા માટે તેમજ મેગ્નેશિયમની સાથે ઉન્સેચકમાં જોડાવા માટે સ્પર્ધા કરે છે,
  2. આ ઉપરાંત, મેંગેનીઝ પ્રરોહાગ્રમાં કેશિયમના વહનને પણ અવરોધે છે.
• આથી, મેંગેનીઝનું વધુ પડતું પ્રમાણ આયર્ન, મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમની ઉણપ સર્જે છે.
• આમ, મેંગેનીઝની વિષારીતાના દેખાતા લેસણો ખરે ખર આયર્ન, મૅગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમની ઊણપથી જોવા મળે છે.
• આ માહિતી ખેડૂતો, માળીઓ અને કિચન-ગાર્ડન માટે ઉપયોગી નીવડે છે.

દીર્ઘ જવાબી પ્રશ્નો (LQ)

પ્રશ્ન 1.
ચોક્કસ પ્રકારના ખનીજતત્ત્વોના ઊણપીય લક્ષણો સૌ પ્રથમ ઘરડાં પણમાં જોવા મળે છે અને ત્યારબાદ તરુણ પર્ણોમાં જોવા મળે છે.
(a) શું આ બાબત દર્શાવે છે કે ખનીજતત્ત્વ સક્રિય રીતે વહનશીલ છે કે અવહનશીલ છે ?
(b) સક્રિય રીતે વહન પામતાં અને અવહનશીલ હોય તેવા બે-બે ખનીજતત્ત્વોના નામ આપો.
(c) તત્ત્વોની વહનશીલતા કેવી રીતે કૃષિવિદ્યા અને બાગાયતવિદ્યા માટે મહત્ત્વપૂર્ણ છે ?
ઉત્તર:
(a) વનસ્પતિમાં ખનીજતત્ત્વો સૌ પ્રથમ તરુણ પણમાં વહન પામે છે અને ત્યારબાદ વિકસીત પર્ણમાં. જો ખનીજતત્ત્વો સક્રિય રીતે વહન પામતા હોય ત્યારે ખનીજતત્ત્વોના ઊણપીય લક્ષણો સૌ પ્રથમ જીર્ણ પેશીઓમાં જોવા મળે છે અને ત્યારબાદ તરુણ પણમાં જોવા મળે છે. જીર્ણ પણમાં આ તત્ત્વ ધરાવતા અણુઓનું વિઘટન થાય છે, જે તરુણ પણમાં તેમના વહનને શક્ય બનાવે છે.

(b) સક્રિય રીતે વહન પામતા ખનીજતત્ત્વો : P, K અને Mn અવહનશીલ ખનીજતત્ત્વો : Ca⁺, S, બોરોન

(c) તત્ત્વોની વહનશીલતા આ બાબતોના કારણે કૃષિવિદ્યા અને બાગાયતવિદ્યામાં મહત્ત્વપૂર્ણ છે.

1. ઊણપીય લક્ષણોના કારણે પાકનું આર્થિક મૂલ્ય ઘટતું હોય તો વનસ્પતિમાંથી જીર્ણ પણે દૂર કરવામાં આવે છે.
2. અવહનશીલ હોય તેવા તત્ત્વો પરિપક્વ અંગોમાંથી બહાર નીકળતા નથી. આથી તેમના કારણે પાકમાં ઘટાડો થાય છે, જેથી પુષ્પો, ફળો તેમજ પુષ્પવિન્યાસ મેળવવામાં આવતા પાકમાં તેમને દૂર કરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 2.
રાઇઝોબિયમ શિમ્બીકુળની વનસ્પતિના મૂળમાં મૂળચંડિકાનું નિર્માણ કરે છે. ફ્રેન્કિઆ અન્ય સૂક્ષ્મજીવો છે, જે શિમ્બીકુળ સિવાયની અન્ય વનસ્પતિના મૂળમાં મૂળચંડિકાનું નિર્માણ કરે છે.
(a) શું આપણે કૃત્રિમ રીતે શિમ્બીકુળ કે શિમ્બીકુળ સિવાયની વનસ્પતિઓમાં નાઇટ્રોજન સ્થાપનની લાક્ષણિકતા પ્રેરી શકીએ છીએ?
(b) માયકોરાયઝા અને પાઇન વૃક્ષની વચ્ચે કયા : પ્રકારના સંબંધો જોવા મળે છે ?
(c) વનસ્પતિઓને ખનીજતત્ત્વો પૂરા પાડવા માટે સૂક્ષ્મજીવોનું વનસ્પતિ સાથેનું ગાઢ જોડાણ જરૂરી છે ? એક ઉદાહરણ દ્વારા આ બાબત સમજાવો.
ઉત્તર:
(a) વૈજ્ઞાનિકોએ કૃત્રિમ રીતે શિમ્બીકુળ કે શિમ્બીકુળ સિવાયની વનસ્પતિઓમાં નાઇટ્રોજન સ્થાપનની ક્રિયા પ્રેરી છે, પરંતુ તેની સફળતાનો દર ખૂબ જ ઓછો છે. કારણ કે જનીનોના અભિવ્યક્તિની ક્રિયા વિશિષ્ટ હોય છે.

(b) માયકોરાયઝા અને પાઇન વૃક્ષની વચ્ચે સહજીવન પ્રકારનો સંબંધ જોવા મળે છે, જે બંને માટે ફાયદાકારક છે.

(c) હા, વનસ્પતિઓને ખનીજતત્ત્વો પૂરા પાડવા માટે સૂક્ષ્મજીવોનું વનસ્પતિ સાથેનું ગાઢ જોડાણ જરૂરી છે. ઉદાહરણ તરીકે, રાઇઝોબિયમ વનસ્પતિના મૂળમાં પ્રવેશી મૂળચંડિકાનું નિર્માણ કરે છે અને તેની મદદથી નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન કરે છે.

પ્રશ્ન 3.
વનસ્પતિ માટે આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો કયા છે? તેમની આવશ્યકતા માટેના ધોરણો જણાવો. વનસ્પતિમાં તેમની આવશ્યકતાના આધારે તેમનું વર્ગીકરણ જણાવો.
ઉત્તર:
આવશ્યકતા અંગેના માપદંડો

• ખનીજતત્ત્વોની આવશ્યકતા માટેના ધોરણો અનન અને શાઉટ (1939) દ્વારા આપવામાં આવ્યા.
• કયું ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિ માટે આવશ્યક છે તે નક્કી કરવા માટેના ધોરણો :
  1. તે ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિની સામાન્ય વૃદ્ધિ અને પ્રજનનના હેતુ માટે સતત આવશ્યક હોવું જોઈએ એટલે કે તે ખનીજતત્ત્વની ગેરહાજરીમાં વનસ્પતિ પોતાનું જીવનચક્ર પૂરું કરી શકતી નથી કે બીજનું સર્જન કરી શકતી નથી.
  2. તે ખનીજતત્ત્વની વનસ્પતિમાં આવશ્યકતા ચોક્કસ હોવી જોઈએ અને તે ખનીજતત્ત્વની આવશ્યકતા અન્ય ખનીજતત્ત્વ દ્વારા પ્રસ્થાપિત કરી શકાય નહિ. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, કોઈ એક ખનીજતત્ત્વની ઊણપ કોઈ અન્ય તત્ત્વ દ્વારા દૂર કરી શકાય.
  3. તે ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિની ચયાપચયીક ક્રિયાઓમાં પ્રત્યક્ષ રૂપે ભાગ લેતું હોવું જોઈએ.
• ઉપરોક્ત ધોરણોના આધારે કેટલાક જ ખનીજતત્ત્વો (માત્ર થોડાંક જ ખનીજતત્ત્વો) વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અને ચયાપચયિક ક્રિયાઓ માટે આવશ્યક છે.
• વનસ્પતિઓમાં જરૂરિયાતના આધારે ખનીજતત્ત્વોને બે વિભાગમાં વહેંચવામાં આવે છે :
  1. ગુરૂપોષક તત્ત્વો અને
  2. લઘુપોષક તત્ત્વો.

આવશ્યક ખનીજતત્ત્વોના પ્રકારો

• વનસ્પતિઓમાં આવશ્યકતાના આધારે ખનીજતત્ત્વોને બે વિભાગમાં વહેંચવામાં આવે છે :
  1. ગુરૂપોષક તત્ત્વો અને
  2. લઘુપોષક તત્ત્વો.

• ઉપર વર્ણવેલ 17 આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો ઉપરાંત અન્ય કેટલાક ખનીજતત્ત્વો પણ વનસ્પતિ માટે લાભદાયક છે. જેવા કે સોડિયમ, સિલિકોન, કોબાલ્ટ અને સેલેનિયમ.
• આ ખનીજતત્ત્વો ઉચ્ચકક્ષાની વનસ્પતિઓ માટે વપરાય છે.

પ્રશ્ન 4.
ઉદાહરણની મદદથી વિવિધ કાર્યોના આધારે આવશ્યક ખનીજતત્ત્વોનું વર્ગીકરણ વર્ણવો.
ઉત્તર:
વિવિધ કાર્યોના આધારે આવશ્યક ખનીજતત્ત્વોને ચાર જૂથમાં વહેંચવામાં આવે છે :
(1) કેટલાંક આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો → જૈવિક અણુઓના ઘટક તરીકે હોય છે. આથી તેઓ કોષોના રચનાત્મક તત્ત્વ તરીકે ઓળખાય છે. (દા.ત., કાર્બન, હાઇડ્રોજન, ઑક્સિજન અને નાઇટ્રોજન.).
(2) કેટલાક આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો → વનસ્પતિઓમાં ઊર્જા સંબંધિત રાસાયણિક સંયોજનોના ઘટકો છે. [ઉદા., હરિતદ્રવ્ય (ક્લોરોફિલ)માં આવેલ મેગ્નેશિયમ અને ATPના બંધારણમાં રહેલ ફૉસ્ફરસ.]
(3) કેટલાંક આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો → ઉત્સચકોની સક્રિયતા અને અવરોધતા સાથે સંકળાયેલા છે. દા.ત.,

Mg+2	રિબ્યુલોઝ બાય ફૉસ્ફટ કાબૉક્ઝાયલેઝ ઑક્સિજીનેઝ (Rubisco) અને ફૉસ્ફોઇનોલ પાયરૂવેટ કાર્બોક્ઝાયલેઝને સક્રિય કરે છે. આ બંને ઉન્સેચકો પ્રકાશસંશ્લેષણની ક્રિયામાં કાર્બન સ્થાપનની ક્રિયામાં ખૂબ મહત્ત્વના છે.
Zn+2	આલ્કોહૉલ ડિહાઇડ્રોજીનેઝને સક્રિય કરે છે.
Mo	નાઇટ્રોજન ચયાપચય દરમિયાન નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સચકને સક્રિય કરે છે.

(4) કેટલાંક આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો કોષની આસૃતિ ક્ષમતાને બદલે છે. (દા.ત., પોટેશિયમની હાજરી પર્ણરંધ્રો કે વાયુરંધ્રોને ખોલવા અને બંધ કરવામાં અગત્યની ભૂમિકા ભજવે છે.).

પ્રશ્ન 5.
આપણે જાણીએ છીએ કે વનસ્પતિઓને ખનીજતત્ત્વ જરૂરી છે. જો આપણે તેનું પ્રમાણ વધારીએ તો તે વનસ્પતિ માટે ફાયદાકારક છે. જો હા / જો ના, તો કેમ?
ઉત્તર:

• વનસ્પતિમાં ખનીજતત્ત્વોની જરૂરિયાત હંમેશાં ઓછી માત્રામાં હોય છે, છતાં પણ તેમનું પ્રમાણ ઘટવાથી ત્રુટિજન્ય અસરો સર્જાય છે અને તેમનું પ્રમાણ વધવાથી વિષારીતા ઉત્પન્ન થાય છે.
• બીજી રીતે કહીએ તો, ખનીજતત્ત્વના સંકેન્દ્રણનો ખૂબ જ નાનો તફાવત કે જેમાં તત્ત્વ જરૂરિયાત મુજબના માપનું હોય છે.
• કોઈપણ ખનીજ આયનની સાંદ્રતા (ખનીજ આયનનું સંકેન્દ્રણ) કે જે વનસ્પતિ પેશીઓના શુષ્કદળમાં 10 ટકાનો ઘટાડો કરે, તેને વિષારી ગણવામાં આવે છે. – જુદા જુદા લઘુપોષક તત્ત્વોની જોખમી સાંદ્રતા જુદી જુદી હોય છે. તેમના વિષારીતાના લક્ષણો ઓળખવા મુશ્કેલ છે.
• જુદી જુદી વનસ્પતિઓમાં તત્ત્વોની વિષારીતાના સ્તર અલગ હોય છે.
• કોઈક વાર કોઈ એક તસ્વની વિષારીતાનું સ્તર (તત્ત્વનું વધુ પ્રમાણ) અન્ય તત્ત્વની પ્રાપ્તિને અવરોધે છે.
  ઉદા,
  1. મેંગેનીઝની વિષારીતાના મુખ્ય લક્ષણ તરીકે, પીળાશ પડતી શિરાઓની ફરતે વાદળી કે જાંબલી રંગના ડાઘાઓ દેખાયછે.
• સામાન્ય રીતે,
  • મેંગેનીઝ, આયર્ન તથા મેગ્નેશિયમ સાથે શોષાવા માટે તેમજ મેગ્નેશિયમની સાથે ઉત્સુચકમાં જોડાવા માટે સ્પર્ધા કરે છે.
  • આ ઉપરાંત, મેંગેનીઝ પ્રરોહાગમાં કેલ્શિયમના વહનને પણ અવરોધે છે.
• આથી, મેંગેનીઝનું વધુ પડતું પ્રમાણ આયર્ન, મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમની ઊણપ સર્જે છે.
• આમ, મેંગેનીઝની વિષારીતાના દેખાતા લક્ષણો ખરેખર આયર્ન, મૅગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમની ઊણપથી જોવા મળે છે.
• આ માહિતી ખેડૂતો, માળીઓ અને કિચન-ગાર્ડન માટે ઉપયોગી નીવડે છે.

પ્રશ્ન 6.
મૂળચંડિકાના નિર્માણમાં શિમ્બીકુળની વનસ્પતિના મૂળ તેમજ રાઇઝોબિયમ બેક્ટરિયા વચ્ચે થતી આંતરક્રિયાઓ વર્ણવો. લેગહિમોગ્લોબીનની અગત્યતા જણાવો.
ઉત્તર:
સૌ પ્રથમ રાઇઝોબિયમ બેક્ટરિયા બહુગુણન પામીને મૂળની આસપાસ વસાહત બનાવે છે અને અધિસ્તર તેમજ મૂળરોમના કોષો સાથે જોડાઈ જાય છે. આ કારણે મૂળરોમ હૂકની જેમ વળી જાય છે અને બેક્ટરિયા મૂળરોમમાં પ્રવેશે છે.

• આ રીતે એક સંક્રમિત તાંતણા જેવી રચના સર્જાય છે, જે બેક્ટરિયાને મૂળના બાહ્યક સુધી લઈ જાય છે કે જ્યાં તેઓ મૂળચંડિકાના નિર્માણની શરૂઆત કરે છે. – બેક્ટરિયા તાંતણામાંથી મુક્ત થઈને કોષોમાં દાખલ થાય છે.
• બેક્ટરિયા હવે દંડાકાર બેક્ટરોઇડ્રઝમાં રૂપાંતર પામે છે અને અંદરના બાહ્યકના કોષો અને પરીચક્રના કોષોમાં કોષવિભાજન પ્રેરે છે. તેથી અહીં કોષોની સંખ્યા વધે છે. આ કોષોમાં બેક્ટરિયા દાખલ થાય છે અને કોષને વિશિષ્ટ નાઇટ્રોજન સ્થાપક કોષોમાં વિભેદિત કરે છે. આ રીતે મૂળચંડિકાનું નિર્માણ થાય છે.
• મૂળચંડિકાનો સીધો સંપર્ક વાહકપેશીઓ (વાપીપુલ) સાથે હોય છે. તેથી યજમાન સાથે પોષકદ્રવ્યોની આપ-લે થઈ શકે.
• લેગહિમોગ્લોબીન : લેગહિમોગ્લોબીન O₂ ગ્રહણ કરી નાઇટ્રોજીનેઝ ઉન્સેચકને તેની આડઅસર સામે રક્ષણ આપે છે. તેઓ રાઇઝોબિયમ દ્વારા થતા N₂ માંથી NH₃ ના રિડક્શન માટે અનારક સ્થિતિ પૂરી પાડે છે.

પ્રશ્ન 7.
કઠોળ વર્ગની મૂળચંડિકામાં થતી જૈવ રાસાયણિક ક્રિયાઓ જણાવો. આ ક્રિયાની અંતિમ નીપજ કઈ છે ? તેનો ઉપયોગ આગળ ક્યાં થાય છે ?
ઉત્તર:

* નાઇટ્રોજીનેઝ ઉસેચક :

• Me – Fe સમાવિષ્ટ પ્રોટીન છે.
• વાતાવરણીય નાઇટ્રોજન એમોનિયામાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે.
  (એમોનિયા (NH₃) નાઇટ્રોજન સ્થાપનની પ્રથમ નીપજ છે.)

• નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સુચક આણ્વિક ઑક્સિજન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. તેથી તેને અજા૨ક વાતાવરણ (માધ્યમ)ની આવશ્યકતા હોય છે.
• મૂળચંડિકામાં ઉત્સચકને ઑક્સિજનથી રક્ષણ આપવા માટે અનુકૂલનના ભાગ રૂપે ઑક્સિજન ગ્રહણ કરતો ઘટક આવેલ હોય છે, જેને લેગહિમોગ્લોબીન (Lb) કહે છે.
• લેગહિમોગ્લોબીન O₂ ગ્રહણ કરી નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સચકને તેની આડઅસર સામે રક્ષણ આપે છે.

• નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સુચક દ્વારા એમોનિયાના સંશ્લેષણ માટે ખૂબ જ વધુ ઊર્જાની અનિવાર્યતા હોય છે.
  (એક NH₃ અણુના નિર્માણ માટે 8 ATP જોઈએ.)
• આથી જરૂરી ઊર્જા તેઓ યજમાન કોષોમાં થતાં શ્વસનમાંથી મેળવે છે.

* એમોનિયાનું ભાવિ :
એમોનિયા અન્ય બે ક્રિયાઓમાં ફરીથી ઉપયોગમાં લેવાય છે :

(1) રીડક્ટિવ ઍમીનેશન :
આ પદ્ધતિમાં એમોનિયા α-કિટોગ્લટેરિક ઍસિડની સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્લટેમિક ઍસિડ નામનો એમિનો ઍસિડ બનાવે છે.

(2) ટ્રાન્સ ઍમીનેશન :

• આ પદ્ધતિમાં એક એમિનો ઍસિડમાંથી એમિનો સમૂહ છૂટું પડી, કિટો પ્રકારના ઍસિડના કિટો જૂથમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
• ગ્લટેમિક ઍસિડ એમિનો સમૂહના મુખ્ય દાતા તરીકે વર્તે છે.
• ગ્લટેમિક ઍસિડમાંથી એમિનો જૂથ છૂટું પડે છે. આ એમિનો સમૂહ દ્વારા બીજા એમિનો ઍસિસનું
  નિર્માણ ટ્રાન્સ ઍમિનેશન દ્વારા થાય છે.
• ટ્રાન્સ ઍમિનેઝ ઉત્સુચક આ રીતની બધી પ્રક્રિયાઓને પ્રેરિત કરે છે.

પ્રશ્ન 8.
જલસંવર્ધન પદ્ધતિ વનસ્પતિના ઉછેર માટે સફળ પદ્ધતિ છે, તેમ છતાં શા માટે મોટાભાગનો પાક જમીન પર લેવામાં આવે છે ?
ઉત્તર:
જલસંવર્ધન પદ્ધતિ વનસ્પતિના ઉછેર માટે સફળ પદ્ધતિ હોવા છતાં મોટાભાગનો પાક જમીન પર લેવામાં આવે છે, કારણ કે.

1. આ પદ્ધતિ ખૂબ જ ખર્ચાળ છે. આ પદ્ધતિમાં વપરાતા સાધનોની ગોઠવણીમાં અને તેમની સારસંભાળમાં ખૂબ જ રોકાણ જરૂરી છે, જ્યારે જમીન દ્વારા મેળવવામાં આવતા પાકમાં તે જરૂરી નથી.
2. બંધ અવસ્થામાં રહેલ જલસંવર્ધન પદ્ધતિમાં સ્વચ્છતા ખૂબ જ અગત્યની છે. કારણ કે પાણી દ્વારા થતા રોગો હાઇડ્રોપોનીક્સ (જલસંવર્ધન) દ્વારા ઝડપથી ફેલાય છે.
3. જલસંવર્ધન નવી પદ્ધતિ છે. આથી પરંપરાગત ખેડૂતો તેની જાણકારીના અભાવે તેને અપનાવતા નથી.
4. જલસંવર્ધનમાં વનસ્પતિઓ તેની આસપાસના વાતાવરણથી અનુકૂલિત થતી નથી. હૂંફાળા વાતાવરણ અને ઓછા O₂ ના કારણે પાકની ગુણવત્તા અને ઉત્પાદન ઘટે છે.