ESSENTIAL MINERAL ELEMENTS Questions in Hindi

(C) आवश्यक तत्वों को उनके कार्यों के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। जो तत्व जैव अणुओं के घटकों के रूप में कार्य करते हैं और कोशिकाओं के संरचनात्मक तत्व होते हैं,वे मुख्य रूप से $C$,$H$,$O$ और $N$ हैं।
ये चार तत्व सभी कार्बनिक अणुओं जैसे कार्बोहाइड्रेट,प्रोटीन,लिपिड और न्यूक्लिक एसिड की रीढ़ बनाते हैं,जो कोशिका का संरचनात्मक ढांचा तैयार करते हैं।
इसलिए,सही समूह $Carbon$,$Hydrogen$,$Oxygen$ और $Nitrogen$ है।

(B) $17$ आवश्यक तत्वों के अतिरिक्त,कुछ लाभकारी तत्व जैसे सोडियम $(Na)$,सिलिकॉन $(Si)$,कोबाल्ट $(Co)$,और सेलेनियम $(Se)$ होते हैं।
ये तत्व उच्च पादपों द्वारा विशिष्ट शारीरिक कार्यों के लिए आवश्यक होते हैं,लेकिन इन्हें सभी पौधों के लिए अनिवार्य रूप से आवश्यक नहीं माना जाता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) पौधों द्वारा सबसे अधिक मात्रा में आवश्यक पोषक तत्व नाइट्रोजन $(N)$ है।
नाइट्रोजन प्रोटीन,न्यूक्लिक एसिड,विटामिन और हार्मोन का एक प्रमुख घटक है।
फॉस्फोराइलेशन अभिक्रियाओं में आमतौर पर फास्फोरस $(P)$ शामिल होता है।
ऑक्सिन का संश्लेषण जिंक $(Zn)$ से संबंधित है।
प्रकाश संश्लेषण के दौरान पानी का विभाजन मैंगनीज $(Mn)$ और क्लोरीन $(Cl)$ से संबंधित है।

(B) पादप का शुष्क भार वह भार है जो सारा पानी हटा देने के बाद बचता है।
पादप मुख्य रूप से वायुमंडल $(CO_2)$ और जल $(H_2O)$ से कार्बन,हाइड्रोजन और ऑक्सीजन प्राप्त करते हैं।
ये तीन तत्व पादप के कार्बनिक जैवभार का अधिकांश हिस्सा बनाते हैं,जो सेलुलोज,हेमीसेलुलोज और लिग्निन जैसे संरचनात्मक घटक बनाते हैं।
अतः,कार्बन,हाइड्रोजन और ऑक्सीजन पादपों के शुष्क भार का मुख्य भाग बनाते हैं।

(A) पादप ऊतकों के तात्विक विश्लेषण से पता चलता है कि कार्बन $(C)$,हाइड्रोजन $(H)$ और ऑक्सीजन $(O)$ पादपों में पाए जाने वाले सबसे प्रचुर तत्व हैं। इनमें से,कार्बन सभी कार्बनिक अणुओं का प्राथमिक संरचनात्मक घटक है,जिसमें कार्बोहाइड्रेट,प्रोटीन,लिपिड और न्यूक्लिक एसिड शामिल हैं,जो पादप के शुष्क भार का अधिकांश हिस्सा बनाते हैं। इसलिए,नाइट्रोजन,मैंगनीज या आयरन जैसे अन्य तत्वों की तुलना में कार्बन सबसे अधिक मात्रा में उपस्थित होता है।

(C) पौधों के लिए आवश्यक खनिज तत्व वे हैं जो सामान्य वृद्धि और प्रजनन के लिए अत्यंत आवश्यक हैं।
आवश्यकता के मानदंड इस प्रकार हैं:
$1$. पौधा इस तत्व के बिना अपना जीवन चक्र पूरा नहीं कर सकता।
$2$. यह तत्व पौधे के चयापचय (metabolism) में सीधे शामिल होता है।
$3$. तत्व की आवश्यकता विशिष्ट होती है और इसे किसी अन्य तत्व द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।
पोटेशियम $(K)$,आयरन $(Fe)$,और जिंक $(Zn)$ अच्छी तरह से स्थापित आवश्यक सूक्ष्म पोषक तत्व या स्थूल पोषक तत्व हैं।
आयोडीन $(I)$ को उच्च पौधों के लिए एक आवश्यक खनिज तत्व नहीं माना जाता है,हालांकि यह कुछ समुद्री शैवाल में पाया जा सकता है।

(A) पादपों का शुष्क भार मुख्य रूप से कार्बोहाइड्रेट,प्रोटीन,लिपिड और न्यूक्लिक एसिड जैसे कार्बनिक यौगिकों से बना होता है।
ये कार्बनिक अणु अनिवार्य रूप से कार्बन,हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं से निर्मित होते हैं।
कार्बन वायुमंडलीय $CO_2$ से प्राप्त होता है,जबकि हाइड्रोजन और ऑक्सीजन जल $(H_2O)$ से प्राप्त होते हैं।
अतः,कार्बन,हाइड्रोजन और ऑक्सीजन पादपों के शुष्क भार का मुख्य हिस्सा बनाते हैं।

(C) आवश्यक तत्वों को उनकी मात्रात्मक आवश्यकता के आधार पर दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है: गुरुपोषक तत्व (macronutrients) और लघु पोषक तत्व (micronutrients)।
गुरुपोषक तत्वों की आवश्यकता अधिक मात्रा में होती है (सामान्यतः शुष्क पदार्थ के $10 \text{ mmol kg}^{-1}$)।
इनमें कार्बन,हाइड्रोजन,ऑक्सीजन,नाइट्रोजन,फास्फोरस,सल्फर,पोटेशियम,कैल्शियम और मैग्नीशियम शामिल हैं।
लघु पोषक तत्वों की आवश्यकता कम मात्रा में होती है (शुष्क पदार्थ के $10 \text{ mmol kg}^{-1}$ से कम)।
इनमें आयरन,मैंगनीज,कॉपर,मोलिब्डेनम,जिंक,बोरॉन,क्लोरीन और निकेल शामिल हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$Ca$ (कैल्शियम) एक गुरुपोषक तत्व है,जबकि $Zn$,$Cu$ और $Mn$ लघु पोषक तत्व हैं।

(N/A) पौधे अपने मूल तंत्र के माध्यम से मिट्टी से विभिन्न प्रकार के तत्वों का अवशोषण करते हैं। हालाँकि,किसी तत्व को केवल तभी 'आवश्यक' माना जाता है यदि वह पौधे के चयापचय,विकास और प्रजनन में सीधे तौर पर शामिल हो।
कई तत्वों का अवशोषण पौधों द्वारा केवल इसलिए किया जाता है क्योंकि वे मिट्टी के घोल में मौजूद होते हैं,भले ही वे कोई जैविक कार्य न करते हों। उदाहरण के लिए,रेडियोधर्मी स्थलों के पास उगने वाले पौधे अक्सर रेडियोधर्मी समस्थानिकों (isotopes) को जमा कर लेते हैं,और खनन क्षेत्रों के पास के पौधे सोना या सेलेनियम जैसी भारी धातुओं को जमा कर सकते हैं।
ये तत्व पौधे के ऊतकों में मौजूद होते हैं,लेकिन वे पौधे के जीवन चक्र के लिए आवश्यक नहीं होते हैं। इसलिए,पौधे में किसी तत्व की उपस्थिति का मतलब यह नहीं है कि वह उसके अस्तित्व के लिए अनिवार्य है।

(N/A) गुरुपोषक तत्व: ये वे पोषक तत्व हैं जिनकी पौधों को बड़ी मात्रा में आवश्यकता होती है। ये पादप ऊतकों में शुष्क पदार्थ के $10 \, mmol \, kg^{-1}$ से अधिक सांद्रता में उपस्थित होते हैं। उदाहरणों में $C, H, O, N, P, K, S, Ca,$ और $Mg$ शामिल हैं।
सूक्ष्मपोषक तत्व: इन्हें ट्रेस तत्व भी कहा जाता है,जो पादप ऊतकों में बहुत कम मात्रा में,यानी शुष्क पदार्थ के $10 \, mmol \, kg^{-1}$ से कम सांद्रता में उपस्थित होते हैं। उदाहरणों में $Fe, Mn, Cu, Mo, Zn, B, Cl,$ और $Ni$ शामिल हैं।
लाभकारी पोषक तत्व: ये वे तत्व हैं जो अनिवार्य रूप से आवश्यक नहीं हैं लेकिन उच्च पौधों की वृद्धि के लिए लाभकारी हैं। उदाहरणों में $Na, Si, Co,$ और $Se$ शामिल हैं।
विषाक्त तत्व: ऊतकों में खनिज आयन की कोई भी सांद्रता जो ऊतकों के शुष्क वजन को लगभग $10\%$ तक कम कर देती है,उसे विषाक्त माना जाता है। उदाहरण के लिए,अतिरिक्त $Mn$ अवशोषण के लिए $Fe$ और $Mg$ के साथ प्रतिस्पर्धा करता है और $Ca$ के स्थानांतरण को रोकता है,जिससे $Fe, Mg,$ और $Ca$ की कमी के लक्षण उत्पन्न होते हैं।
आवश्यक तत्व: ये वे तत्व हैं जो पौधों की वृद्धि,चयापचय और प्रजनन के लिए अत्यंत आवश्यक हैं। इनकी आवश्यकता विशिष्ट और अपरिवर्तनीय होती है। इन्हें आगे गुरुपोषक और सूक्ष्मपोषक तत्वों में वर्गीकृत किया गया है।

(N/A) $\Rightarrow$ मृदा में उपस्थित अधिकांश खनिज जड़ों के माध्यम से पादपों में प्रवेश कर सकते हैं। वास्तव में,अब तक खोजे गए $105$ तत्वों में से $60$ से अधिक तत्व विभिन्न पादपों में पाए जाते हैं।
$\Rightarrow$ कुछ पादप प्रजातियां सेलेनियम का संचय करती हैं,जबकि कुछ सोना संचित करती हैं।
$\Rightarrow$ परमाणु परीक्षण स्थलों के पास उगने वाले पादप रेडियोधर्मी स्ट्रोंटियम को अवशोषित कर सकते हैं।
$\Rightarrow$ आधुनिक तकनीकें बहुत कम सांद्रता $(10^{-8} \text{ g/mL})$ पर भी खनिजों का पता लगाने में सक्षम हैं।
$\Rightarrow$ किसी तत्व की अनिवार्यता के मानदंड निम्नलिखित हैं:
$(a)$ सामान्य वृद्धि और प्रजनन के लिए तत्व का होना अत्यंत आवश्यक है। इस तत्व की अनुपस्थिति में पादप अपना जीवन चक्र पूरा नहीं कर पाते या बीज उत्पन्न नहीं कर पाते हैं।
$(b)$ तत्व की आवश्यकता विशिष्ट होनी चाहिए और इसे किसी अन्य तत्व द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। दूसरे शब्दों में,एक तत्व की कमी को किसी अन्य तत्व की आपूर्ति करके पूरा नहीं किया जा सकता है।
$(c)$ तत्व पादप के उपापचय (metabolism) में सीधे तौर पर शामिल होना चाहिए।
$\Rightarrow$ उपरोक्त मानदंडों के आधार पर,केवल कुछ ही तत्व पादप वृद्धि और उपापचय के लिए पूर्णतः आवश्यक पाए गए हैं।

(N/A) पौधों द्वारा आवश्यक मात्रा के आधार पर खनिज तत्वों को दो मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:
$(i)$ गुरुपोषक तत्व (Macronutrients): ये सामान्यतः पादप ऊतकों में बड़ी मात्रा में (शुष्क पदार्थ के $10 \text{ mmol } kg^{-1}$ से अधिक) उपस्थित होते हैं।
$\Rightarrow$ गुरुपोषक तत्वों में कार्बन,हाइड्रोजन,ऑक्सीजन,नाइट्रोजन,फास्फोरस,सल्फर,पोटेशियम,कैल्शियम और मैग्नीशियम शामिल हैं।
$\Rightarrow$ इनमें से कार्बन,हाइड्रोजन और ऑक्सीजन मुख्य रूप से $CO_2$ और $H_2O$ से प्राप्त होते हैं,जबकि अन्य तत्व मिट्टी से खनिज पोषण के रूप में अवशोषित किए जाते हैं।
$(ii)$ सूक्ष्मपोषक तत्व (Micronutrients): इनकी आवश्यकता बहुत कम मात्रा में (शुष्क पदार्थ के $10 \text{ mmol } kg^{-1}$ से कम) होती है।
$\Rightarrow$ इनमें आयरन,मैंगनीज,कॉपर,मोलिब्डेनम,जिंक,बोरॉन,क्लोरीन और निकेल शामिल हैं।
$\Rightarrow$ ऊपर वर्णित $17$ आवश्यक तत्वों के अलावा,सोडियम,सिलिकॉन,कोबाल्ट और सेलेनियम जैसे कुछ लाभकारी तत्व भी हैं,जिनकी आवश्यकता उच्च पादपों को होती है।

(N/A) आवश्यक तत्वों को उनके विविध कार्यों के आधार पर चार व्यापक श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
$(A)$ जैव अणुओं के घटकों के रूप में आवश्यक तत्व और इसलिए कोशिकाओं के संरचनात्मक तत्व,उदाहरण के लिए,कार्बन,हाइड्रोजन,ऑक्सीजन और नाइट्रोजन।
$(B)$ आवश्यक तत्व जो पौधों में ऊर्जा-संबंधी रासायनिक यौगिकों के घटक हैं,उदाहरण के लिए,क्लोरोफिल में मैग्नीशियम और $ATP$ में फास्फोरस।
$(C)$ आवश्यक तत्व जो एंजाइमों को सक्रिय या बाधित करते हैं। उदाहरण के लिए,$Mg^{2+}$ रिबुलोज बिसफॉस्फेट कार्बोक्सिलेज-ऑक्सीजनेज $(RuBisCO)$ और फॉस्फोएनोल पाइरूवेट कार्बोक्सिलेज ($PEP$ कार्बोक्सिलेज) दोनों के लिए एक उत्प्रेरक (एक्टिवेटर) है। $Zn^{2+}$ अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज को सक्रिय करता है। नाइट्रोजन चयापचय के दौरान $Mo$ नाइट्रोजनेज को सक्रिय करता है।
$(D)$ आवश्यक तत्व जो कोशिका के परासरणी विभव (ऑस्मोटिक पोटेंशियल) को बदल सकते हैं,जैसे कि पोटेशियम $(K^+)$,जो रंध्रों (स्टोमेटा) के खुलने और बंद होने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

(D) $\Rightarrow$ किसी तत्व की अनिवार्यता के मानदंड निम्नलिखित हैं:
$(a)$ सामान्य वृद्धि और प्रजनन का समर्थन करने के लिए तत्व का होना अत्यंत आवश्यक है। तत्व की अनुपस्थिति में,पौधे अपना जीवन चक्र पूरा नहीं कर पाते हैं या बीज उत्पन्न नहीं कर पाते हैं।
$(b)$ तत्व की आवश्यकता विशिष्ट होनी चाहिए और इसे किसी अन्य तत्व द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। दूसरे शब्दों में,किसी एक तत्व की कमी को किसी अन्य तत्व की आपूर्ति करके पूरा नहीं किया जा सकता है।
$(c)$ तत्व सीधे तौर पर पौधे के चयापचय (metabolism) में शामिल होना चाहिए।

(D) आवश्यक खनिज पादप वृद्धि और विकास के लिए कई कारणों से महत्वपूर्ण हैं:
$1$. संरचनात्मक घटक: कैल्शियम जैसे खनिज कोशिका भित्ति (कैल्शियम पेक्टेट) के निर्माण के लिए आवश्यक हैं।
$2$. परासरणी विनियमन: पोटेशियम जैसे खनिज कोशिकाओं के परासरणी विभव को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं,जो स्फीति दाब और रंध्रों की गति के लिए आवश्यक है।
$3$. एंजाइमी गतिविधि: कई खनिज विभिन्न एंजाइमों के लिए सहकारक या उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए,मैग्नीशियम प्रकाश संश्लेषण और श्वसन में शामिल एंजाइमों के लिए एक सहकारक है।
$4$. ऊर्जा स्थानांतरण: फास्फोरस जैसे खनिज $ATP$ के अभिन्न अंग हैं,जो कोशिका की ऊर्जा मुद्रा है।
अतः,सूचीबद्ध सभी कार्य आवश्यक खनिजों की महत्वपूर्ण भूमिकाएँ हैं।

(N/A) नाइट्रोजन $(N)$ पौधों और अन्य जीवों के लिए आवश्यक सबसे महत्वपूर्ण खनिज तत्वों में से एक है। इसका महत्व निम्नलिखित है:
$1$. यह प्रोटीन का एक प्रमुख घटक है,जो जीवन की आधारशिला हैं।
$2$. यह न्यूक्लिक एसिड ($DNA$ और $RNA$) का एक आवश्यक घटक है,जो आनुवंशिक जानकारी को ले जाते हैं।
$3$. यह विटामिन और कई हार्मोन में एक प्रमुख तत्व है।
$4$. यह क्लोरोफिल का एक संरचनात्मक घटक है,जो पौधों में प्रकाश संश्लेषण के लिए जिम्मेदार वर्णक है।
$5$. यह $NAD$,$NADP$ और $ATP$ जैसे सह-एंजाइमों में मौजूद होता है,जो चयापचय प्रतिक्रियाओं के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।

(N/A) $(1)$ पौधों द्वारा खनिज तत्वों के अवशोषण,वितरण और चयापचय की प्रक्रिया को खनिज पोषण कहा जाता है।
$(2)$ वे तत्व जो पौधों की सामान्य वृद्धि और प्रजनन के लिए अत्यंत आवश्यक होते हैं,उन्हें अनिवार्य खनिज तत्व कहा जाता है। इन तत्वों की अनुपस्थिति में,पौधे अपना जीवन चक्र पूरा नहीं कर पाते हैं या बीज उत्पन्न नहीं कर पाते हैं।

(N/A) अनिवार्य तत्व वे रासायनिक तत्व हैं जो पादप की वृद्धि, विकास और जीवन चक्र को पूरा करने के लिए अत्यंत आवश्यक हैं।
आर्नोन और स्टाउट $(1939)$ द्वारा दिए गए अनिवार्यता के मानदंड इस प्रकार हैं:
$1$. तत्व की अनुपस्थिति में पादप अपनी कायिक या जनन अवस्था को पूरा करने में असमर्थ होता है।
$2$. तत्व की आवश्यकता विशिष्ट होती है और इसे किसी अन्य तत्व द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।
$3$. तत्व पादप के उपापचय (metabolism) में सीधे तौर पर शामिल होना चाहिए।
आवश्यक मात्रा के आधार पर, खनिजों को दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है:
$1$. वृहत् पोषक तत्व (Macronutrients): ये पादप ऊतकों में बड़ी मात्रा में मौजूद होते हैं (आमतौर पर शुष्क पदार्थ के $10 \text{ mmol kg}^{-1}$ से अधिक)। उदाहरणों में $C, H, O, N, P, S, K, Ca,$ और $Mg$ शामिल हैं।
$2$. सूक्ष्म पोषक तत्व (Micronutrients): इनकी बहुत कम मात्रा में आवश्यकता होती है (शुष्क पदार्थ के $10 \text{ mmol kg}^{-1}$ से कम)। उदाहरणों में $Fe, Mn, Cu, Mo, Zn, B, Cl,$ और $Ni$ शामिल हैं।

(D) किसी तत्व की अनिवार्यता के मानदंड निम्नलिखित हैं:
$(a)$ सामान्य वृद्धि और प्रजनन का समर्थन करने के लिए तत्व का होना अत्यंत आवश्यक है।
इस तत्व की अनुपस्थिति में,पौधे अपना जीवन चक्र पूरा नहीं कर पाते हैं या बीज उत्पन्न नहीं कर पाते हैं।
$(b)$ तत्व की आवश्यकता विशिष्ट होनी चाहिए और इसे किसी अन्य तत्व द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। दूसरे शब्दों में,किसी एक तत्व की कमी को किसी अन्य तत्व की आपूर्ति करके पूरा नहीं किया जा सकता है।
$(c)$ तत्व को पौधे के उपापचय (metabolism) में सीधे शामिल होना चाहिए।

(D) मैक्रोन्यूट्रिएंट्स वे आवश्यक खनिज तत्व हैं जिनकी पौधों को उचित वृद्धि और विकास के लिए अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में (आमतौर पर शुष्क पदार्थ के $10 \text{ mmol kg}^{-1}$ से अधिक) आवश्यकता होती है।
इनमें कार्बन $(C)$, हाइड्रोजन $(H)$, ऑक्सीजन $(O)$, नाइट्रोजन $(N)$, फास्फोरस $(P)$, सल्फर $(S)$, पोटेशियम $(K)$, कैल्शियम $(Ca)$ और मैग्नीशियम $(Mg)$ शामिल हैं।
दिए गए विकल्पों में, विकल्प $(D)$ में $C, H, Mg$ और $N$ हैं, जो सभी मैक्रोन्यूट्रिएंट्स हैं।
बोरोन $(B)$, मैंगनीज $(Mn)$ और जिंक $(Zn)$ सूक्ष्म पोषक तत्व (माइक्रोन्यूट्रिएंट्स) हैं जिनकी आवश्यकता कम मात्रा में होती है।

(C) पौधे मुख्य रूप से फेरिक आयनों $(Fe^{3+})$ के रूप में आयरन का अवशोषण करते हैं।
अन्य सूक्ष्म पोषक तत्वों की तुलना में पौधों को आयरन की आवश्यकता अपेक्षाकृत अधिक मात्रा में होती है।

(D) मैक्रोन्यूट्रिएंट्स (गुरु पोषक तत्व) वे आवश्यक तत्व हैं जिनकी पौधों को अपेक्षाकृत अधिक मात्रा में आवश्यकता होती है।
खनिज पोषक तत्वों के वर्गीकरण के अनुसार,मैक्रोन्यूट्रिएंट्स सामान्यतः पादप ऊतकों में $10 \text{ m mole } kg^{-1}$ शुष्क पदार्थ या उससे अधिक की सांद्रता में उपस्थित होते हैं।
अतः,मैक्रोन्यूट्रिएंट्स के लिए न्यूनतम सीमा $10 \text{ m mole } kg^{-1}$ शुष्क पदार्थ है।

(A) पौधों को अपनी वृद्धि और विकास के लिए विभिन्न खनिज तत्वों की आवश्यकता होती है। उनकी मात्रात्मक आवश्यकताओं के आधार पर इन्हें गुरुपोषक तत्वों (macronutrients) और सूक्ष्मपोषक तत्वों (micronutrients) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। नाइट्रोजन एक प्राथमिक गुरुपोषक तत्व है जिसकी आवश्यकता पौधों को सबसे अधिक मात्रा में होती है क्योंकि यह प्रोटीन,न्यूक्लिक एसिड,विटामिन और क्लोरोफिल का एक प्रमुख घटक है।

(A) कुल $17$ आवश्यक खनिज तत्वों की खोज की गई है जो पौधों की वृद्धि और विकास के लिए आवश्यक माने जाते हैं।

(D) दीर्घपोषक तत्व वे आवश्यक तत्व हैं जिनकी पौधों को अधिक मात्रा में आवश्यकता होती है।
इनमें कार्बन,हाइड्रोजन,ऑक्सीजन,नाइट्रोजन,फास्फोरस,सल्फर,पोटेशियम,कैल्शियम और मैग्नीशियम शामिल हैं।
दिए गए विकल्पों में से,फास्फोरस एक दीर्घपोषक तत्व है,जबकि जिंक,बोरोन और निकिल सूक्ष्मपोषक तत्व (micronutrients) हैं।

(D) आवश्यक तत्वों को उनके कार्यों के आधार पर चार व्यापक श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है:
$(i)$ आवश्यक तत्व जो जैव-अणुओं के घटकों के रूप में कार्य करते हैं और कोशिकाओं के संरचनात्मक तत्व हैं: कार्बन,हाइड्रोजन,ऑक्सीजन और नाइट्रोजन।
$(ii)$ आवश्यक तत्व जो पौधों में ऊर्जा-संबंधी रासायनिक यौगिकों के घटक हैं: मैग्नीशियम (क्लोरोफिल में) और फास्फोरस ($ATP$ में)।
$(iii)$ आवश्यक तत्व जो एंजाइमों को सक्रिय या बाधित करते हैं: जैसे,RuBisCO और PEPCase के लिए मैग्नीशियम $(Mg^{2+})$।
$(iv)$ कुछ आवश्यक तत्व कोशिका के परासरणी विभव (osmotic potential) को बदल सकते हैं: जैसे,पोटेशियम $(K^+)$।
चूंकि हाइड्रोजन $(I)$,ऑक्सीजन $(III)$,और नाइट्रोजन $(IV)$ जैव-अणुओं के संरचनात्मक घटक हैं,जबकि मैग्नीशियम $(II)$ मुख्य रूप से ऊर्जा-संबंधी यौगिकों और एंजाइम सक्रियण से जुड़ा है,इसलिए सही उत्तर $II$ को छोड़कर सभी $(D)$ है।

(B) एक आवश्यक तत्व को निम्नलिखित मानदंडों द्वारा परिभाषित किया जाता है:
$1.$ यह पौधों की सामान्य वृद्धि और प्रजनन का समर्थन करने के लिए अत्यंत आवश्यक है।
$2.$ तत्व की आवश्यकता विशिष्ट होनी चाहिए और इसे किसी अन्य तत्व द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।
$3.$ तत्व को पौधे के चयापचय (metabolism) में सीधे शामिल होना चाहिए।
$4.$ तत्व की अनुपस्थिति में,पौधा अपना जीवन चक्र पूरा नहीं कर सकता है या बीज नहीं बना सकता है।
$5.$ आवश्यक तत्वों में $C, H, O, N, P, K, S, Mg, Ca, Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo,$ और $Cl$ शामिल हैं।

(C) पौधों को अपनी वृद्धि और विकास के लिए विभिन्न खनिज तत्वों की आवश्यकता होती है। आवश्यक पोषक तत्वों में,कार्बन,हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को खनिज पोषक तत्व नहीं माना जाता है क्योंकि वे मिट्टी से प्राप्त नहीं होते हैं।
कार्बन मुख्य रूप से प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से वायुमंडलीय $CO_2$ से प्राप्त होता है।
हाइड्रोजन मुख्य रूप से जड़ों द्वारा अवशोषित $H_2O$ से प्राप्त होता है।
ऑक्सीजन $CO_2$ और $H_2O$ दोनों से प्राप्त होती है।
इसलिए,ये तीनों तत्व $CO_2$ और $H_2O$ दोनों से प्राप्त होते हैं।

(D) किसी तत्व की अनिवार्यता के मानदंड निम्नलिखित हैं:
$(i)$ वह तत्व सामान्य वृद्धि और प्रजनन का समर्थन करने के लिए पूरी तरह से आवश्यक होना चाहिए। उस तत्व की अनुपस्थिति में,पौधे अपना जीवन चक्र पूरा नहीं कर पाते हैं या बीज नहीं बना पाते हैं।
$(ii)$ तत्व की आवश्यकता विशिष्ट होनी चाहिए और इसे किसी अन्य तत्व द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। दूसरे शब्दों में,किसी एक तत्व की कमी को किसी अन्य तत्व की आपूर्ति करके पूरा नहीं किया जा सकता है।
$(iii)$ वह तत्व पौधे के चयापचय में सीधे शामिल होना चाहिए।
चूंकि तीनों कथन ($I, II$ और $III$) खनिज तत्वों की अनिवार्यता के मानदंडों को परिभाषित करते हैं,इसलिए सही उत्तर $I, II$ और $III$ है।

(D) नाइट्रोजन सभी जीवित जीवों के लिए एक आवश्यक तत्व है।
यह अमीनो एसिड का एक प्रमुख घटक है,जो प्रोटीन की निर्माण इकाइयाँ हैं।
यह क्लोरोफिल का भी एक मुख्य घटक है,जो पौधों में प्रकाश संश्लेषण के लिए जिम्मेदार वर्णक है।
इसके अलावा,नाइट्रोजन विभिन्न हार्मोन (जैसे ऑक्सिन और साइटोकिनिन) और विटामिन (जैसे $B$-कॉम्प्लेक्स विटामिन) में मौजूद होता है,जो पौधों की वृद्धि और चयापचय को नियंत्रित करते हैं।
इसलिए,दिए गए सभी विकल्प सही हैं।

(C) सही उत्तर $(c)$ है।
आवश्यक तत्वों को उनके विविध कार्यों के आधार पर चार व्यापक श्रेणियों में समूहित किया जा सकता है:
$(i)$ आवश्यक तत्व जो जैव-अणुओं के घटकों के रूप में कार्य करते हैं और इसलिए,कोशिकाओं के संरचनात्मक तत्व हैं (जैसे,कार्बन,हाइड्रोजन,ऑक्सीजन और नाइट्रोजन)।
$(ii)$ आवश्यक तत्व जो पौधों में ऊर्जा-संबंधी रासायनिक यौगिकों के घटक हैं (जैसे,क्लोरोफिल में मैग्नीशियम,$ATP$ में फास्फोरस)।
$(iii)$ आवश्यक तत्व जो एंजाइमों को सक्रिय या संदमित (inhibit) करते हैं (जैसे,$Mg^{2+}$ RuBisCO और PEPCase को सक्रिय करता है,जबकि $Zn^{2+}$ अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज को सक्रिय करता है)।
$(iv)$ कुछ आवश्यक तत्व कोशिका के परासरणी विभव (osmotic potential) को बदल सकते हैं (जैसे,पोटेशियम रंध्रों के खुलने और बंद होने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है)।

(B) नाइट्रोजन $(N)$ सभी जीवित जीवों के लिए एक महत्वपूर्ण तत्व है। यह प्रोटीन,न्यूक्लिक एसिड ($DNA$ और $RNA$),अमीनो एसिड,विटामिन,हार्मोन,क्लोरोफिल और कई कोएंजाइम का मुख्य घटक है। पौधों को इसकी सबसे अधिक मात्रा में आवश्यकता होती है और यह मुख्य रूप से $NO_3^-$ या $NH_4^+$ के रूप में अवशोषित होता है।

(B) कार्बन एक वृहत् पोषक तत्व है,जो सभी कार्बनिक यौगिकों का एक आवश्यक घटक है।
पौधे कार्बन को वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ के रूप में प्राप्त करते हैं,न कि मिट्टी से।

(B) खनिज तत्वों की अनिवार्यता के मानदंडों के अनुसार,एक तत्व को तभी आवश्यक माना जाता है जब वह पौधे की सामान्य वृद्धि और प्रजनन के लिए अपरिहार्य हो। इसे पौधे के चयापचय में सीधे तौर पर शामिल होना चाहिए। इसके अलावा,तत्व की आवश्यकता विशिष्ट होनी चाहिए और इसे किसी अन्य तत्व द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। यदि कमी होती है,तो इसे केवल उस विशिष्ट तत्व की आपूर्ति करके ही ठीक किया जा सकता है। इसलिए,यह कथन कि 'तत्व को किसी अन्य तत्व द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकना चाहिए' गलत है।

(C) पादपों के जीवद्रव्य (protoplasm) में पाए जाने वाले $60$ तत्वों में से,$17$ तत्वों को अनिवार्य तत्व माना जाता है। ये तत्व पादप के जीवन चक्र को पूरा करने के लिए आवश्यक होते हैं,और इनकी कमी से विशिष्ट लक्षण उत्पन्न होते हैं। इसके अतिरिक्त,कुछ लाभकारी तत्व भी होते हैं,लेकिन अनिवार्य तत्वों की कुल संख्या $17$ है।

(A) जिन तत्वों की आवश्यकता पादपों को अधिक मात्रा में होती है,उन्हें गुरुपोषक तत्व (macronutrients) कहा जाता है।
गुरुपोषक तत्व सामान्यतः पादप ऊतकों में शुष्क पदार्थ के $10 \text{ mmol } kg^{-1}$ या उससे अधिक की सांद्रता में उपस्थित होते हैं।
कार्बन और नाइट्रोजन आवश्यक गुरुपोषक तत्व हैं,इसलिए पादपों में इनकी सांद्रता शुष्क पदार्थ के $10 \text{ mmol } kg^{-1}$ से अधिक होती है।

(B) आवश्यक तत्व वे हैं जो पौधों की वृद्धि,प्रजनन और जीवन चक्र को पूरा करने के लिए अत्यंत आवश्यक हैं।
$Mg$ (मैग्नीशियम) क्लोरोफिल की संरचना के लिए आवश्यक एक मैक्रोन्यूट्रिएंट है।
$Mo$ (मोलिब्डेनम) और $Ni$ (निकेल) विभिन्न एंजाइमी प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक सूक्ष्म पोषक तत्व हैं।
$Co$ (कोबाल्ट) को एक लाभकारी तत्व माना जाता है,न कि आवश्यक,क्योंकि इसकी आवश्यकता कुछ पौधों (जैसे नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए फलियां) को होती है,लेकिन सभी पौधों को नहीं।

(D) आवश्यक खनिज तत्वों को उनकी मात्रात्मक आवश्यकताओं के आधार पर दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है: गुरु पोषक तत्व (macronutrients) और सूक्ष्म पोषक तत्व (micronutrients)।
गुरु पोषक तत्व पादप ऊतकों में बड़ी मात्रा में मौजूद होते हैं (आमतौर पर शुष्क पदार्थ के $10 \text{ mmol kg}^{-1}$ से अधिक)। इनके उदाहरणों में $C, H, O, N, P, S, K, Ca,$ और $Mg$ शामिल हैं।
सूक्ष्म पोषक तत्वों या ट्रेस तत्वों की आवश्यकता बहुत कम मात्रा में होती है (शुष्क पदार्थ के $10 \text{ mmol kg}^{-1}$ से कम)। इनमें $Fe, Mn, Cu, Mo, Zn, B, Cl,$ और $Ni$ शामिल हैं।
इसलिए, दिए गए विकल्पों में से, $Ni$ (निकेल) एक सूक्ष्म पोषक तत्व है, जबकि $Ca, Mg,$ और $K$ गुरु पोषक तत्व हैं।

(C) लाभकारी तत्व वे हैं जिनकी आवश्यकता उच्च पादपों में आवश्यक तत्वों के अतिरिक्त होती है,जैसे $Na$,$Si$,$Co$ और $Se$। पोटेशियम $(K)$ को एक आवश्यक दीर्घपोषक तत्व (macronutrient) के रूप में वर्गीकृत किया गया है,न कि लाभकारी तत्व के रूप में। अतः,$K$ सही उत्तर है।

(D) ,$H$,और $O$ को गैर-खनिज तत्व माना जाता है क्योंकि इन्हें पौधों द्वारा $CO_2$ और $H_2O$ से प्राप्त किया जाता है।
कार्बन $(C)$ सभी कार्बनिक यौगिकों का आधारभूत घटक है,फिर भी इसे खनिज तत्व के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है क्योंकि यह मिट्टी के बजाय वायुमंडल और पानी से प्राप्त होता है।

(D) आर्नोन और स्टाउट $(1939)$ के अनुसार,खनिज की अनिवार्यता के मानदंड निम्नलिखित हैं:
$1$. तत्व की अनुपस्थिति में पौधा अपना जीवन चक्र पूरा करने में असमर्थ होना चाहिए।
$2$. तत्व विशिष्ट होना चाहिए और इसे किसी अन्य तत्व द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता।
$3$. तत्व पौधे के चयापचय में सीधे तौर पर शामिल होना चाहिए।
चूंकि तत्व वृद्धि और विकास के लिए अपरिहार्य है,इसलिए यह 'अनावश्यक' नहीं हो सकता। अतः,'वृद्धि के लिए अनावश्यक' होना अनिवार्यता का मानदंड नहीं है।

(C) क्रिटिकल तत्व वे आवश्यक पादप पोषक तत्व हैं जिनकी मिट्टी में अक्सर कमी होती है और जो पौधों की वृद्धि को सीमित करते हैं। इनमें नाइट्रोजन $(N)$,फास्फोरस $(P)$ और पोटेशियम $(K)$ शामिल हैं। निकेल एक सूक्ष्म पोषक तत्व है जिसकी आवश्यकता बहुत कम मात्रा में होती है और इसे क्रिटिकल तत्व के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है। इसलिए,निकेल विषम है।

(B) सिलिकॉन $(Si)$,कोबाल्ट $(Co)$,सोडियम $(Na)$ और सेलेनियम $(Se)$ को लाभकारी तत्वों के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
ये तत्व सभी पौधों के लिए आवश्यक नहीं माने जाते हैं,लेकिन कुछ उच्च पादपों (higher plants) के लिए उनकी वृद्धि और विकास हेतु इनकी आवश्यकता होती है।

(D) आवश्यक तत्व वे हैं जो पौधों की वृद्धि,विकास और प्रजनन के लिए आवश्यक होते हैं। उनकी मात्रात्मक आवश्यकताओं के आधार पर इन्हें मुख्य रूप से दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है:
$1$. दीर्घ पोषक तत्व (Macronutrients): जिनकी आवश्यकता अपेक्षाकृत अधिक मात्रा में होती है (जैसे,$C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg$)।
$2$. सूक्ष्म पोषक तत्व (Micronutrients): जिनकी आवश्यकता बहुत कम मात्रा में होती है (जैसे,$Fe, Mn, Cu, Mo, Zn, B, Cl, Ni$)।
अतः,आवश्यक तत्वों में दीर्घ और सूक्ष्म पोषक तत्व दोनों शामिल हैं।

(C) अभिकथन $(A)$ सही है क्योंकि पौधों को अपनी वृद्धि,विकास और प्रजनन के लिए विशिष्ट खनिज पोषक तत्वों (आवश्यक तत्वों) की आवश्यकता होती है।
पौधों के लिए $17$ आवश्यक तत्वों की पहचान की गई है।
कारण $(R)$ गलत है क्योंकि इन खनिज पोषक तत्वों को पौधों द्वारा स्वयं संश्लेषित नहीं किया जा सकता है।
पौधों को अपनी शारीरिक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इन आवश्यक खनिजों को मिट्टी,पानी या वातावरण से अवशोषित करना पड़ता है।

(A) $N, P, K$ (नाइट्रोजन,फास्फोरस और पोटेशियम) को क्रांतिक तत्व कहा जाता है क्योंकि मिट्टी में इनकी कमी अक्सर पाई जाती है।
यह कमी मुख्य रूप से इसलिए होती है क्योंकि पौधों को इन तत्वों की आवश्यकता अपेक्षाकृत अधिक मात्रा में (गुरु पोषक तत्व) होती है और ये निक्षालन (leaching) जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से मिट्टी से आसानी से नष्ट हो जाते हैं।
अतः,अभिकथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण,अभिकथन की सही व्याख्या प्रदान करता है।

(B) पौधे मिट्टी से विभिन्न प्रकार के खनिज तत्वों का अवशोषण करते हैं,जिसमें पादप ऊतकों में $60$ से अधिक विभिन्न तत्व पाए जाते हैं। हालाँकि,केवल $17$ तत्व ही पौधों की वृद्धि और विकास के लिए आवश्यक माने जाते हैं।
इसलिए,अभिकथन सही है।
कुछ पौधे,जिन्हें 'हाइपरएक्यूमुलेटर्स' कहा जाता है,उनमें मिट्टी से सोना,सेलेनियम और रेडियोधर्मी समस्थानिकों जैसी भारी धातुओं और जहरीले तत्वों को अवशोषित और संचित करने की क्षमता होती है।
इसलिए,कारण भी सही है।
हालाँकि,यह तथ्य कि कुछ पौधे जहरीले खनिजों का संचय करते हैं,एक विशिष्ट जैविक घटना है और यह इस बात की व्याख्या नहीं करता है कि पौधों में पाए जाने वाले सभी खनिज आवश्यक क्यों नहीं हैं। अतः,कारण अभिकथन की सही व्याख्या नहीं है।

(B) आयोडीन जानवरों के जीवन के लिए आवश्यक है। यह थायरोक्सिन हार्मोन के निर्माण के लिए आवश्यक है,जो बेसल मेटाबॉलिक रेट $(BMR)$ को नियंत्रित करता है। यह हार्मोन प्रोटीन संश्लेषण को उत्तेजित करता है और इसलिए,शरीर के ऊतकों की वृद्धि को बढ़ावा देता है। पौधों को अपनी शारीरिक प्रक्रियाओं के लिए आयोडीन की आवश्यकता नहीं होती है।

(B) $\Rightarrow$ कार्बन सभी कार्बनिक यौगिकों का एक मूलभूत घटक है। यह मिट्टी से प्राप्त नहीं होता है,बल्कि पौधों द्वारा वायुमंडल से $CO_{2}$ के रूप में अवशोषित किया जाता है। वायुमंडल में इसकी सांद्रता लगभग $0.03 \%$ है। पौधे प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान ग्लूकोज और अन्य कार्बनिक अणुओं के संश्लेषण के लिए इस $CO_{2}$ का उपयोग करते हैं।

(B) स्ट्रोंटियम का रेडियोधर्मी समस्थानिक,विशेष रूप से $Sr-90$,परमाणु रिएक्टरों और परमाणु हथियारों के परीक्षण में परमाणु विखंडन का एक उप-उत्पाद है। यह रासायनिक रूप से कैल्शियम के समान है और पौधों द्वारा मिट्टी से अवशोषित किया जा सकता है,जिसके बाद यह खाद्य श्रृंखला में प्रवेश कर जाता है। इसलिए,यह परमाणु परीक्षण स्थलों के पास उगने वाले पौधों में सामान्य रूप से पाया जाता है।