El papel del sodio en la vida vegetal
El sodio regula el transporte de carbohidratos en la planta. Un buen suministro de sodio a las plantas aumenta su resistencia al invierno. Con su deficiencia, la formación de clorofila se ralentiza.
El cuerpo de un animal contiene aproximadamente 0,1% de sodio (en masa).
El sodio se distribuye por todo el cuerpo. En el cuerpo humano, el sodio se encuentra en los glóbulos rojos, suero sanguíneo, jugos digestivos, músculos, en todos los órganos internos y en la piel. El 40% del sodio se encuentra en el tejido óseo.
Junto con el potasio, el sodio crea un potencial transmembrana de la célula y asegura la excitabilidad de la membrana celular. También forma parte de la bomba de sodio y potasio, una proteína especial (complejo de poros) que penetra en todo el espesor de la membrana. La concentración extracelular de iones de Na + siempre es mayor que la intracelular, por lo que el gradiente de concentración de estos iones se dirige hacia el interior de la célula, proporcionando un transporte activo de sustancias hacia el interior de la célula. El sodio mantiene el equilibrio ácido-base en
organismo, regula la presión arterial, el funcionamiento de los nervios y los músculos, la absorción de glucosa por las células, la formación de glucógeno, la síntesis de proteínas, afecta el estado de las membranas mucosas de los órganos vitales del tracto digestivo. El metabolismo del sodio está bajo el control de la glándula tiroides.
Su deficiencia provoca dolores de cabeza, debilitamiento de la memoria, pérdida de apetito, aumento de la acidez del jugo gástrico, problemas con la vejiga, fatiga.
El exceso de sodio conduce a la retención de agua en el cuerpo (edema), hipertensión y enfermedades del corazón.
Sal. Todos los alimentos salados. Mariscos. Verduras y verduras: repollo, menta, eneldo, perejil, zanahorias, cebollas, lechuga, pimientos, espárragos, rábano picante, ajo. Frutas y bayas: grosellas negras, arándanos, limones. Productos de origen animal: salchichas, manteca de cerdo, pescado salado, caviar, queso.
NaCl
NaHCO3- bicarbonato de sodio, bicarbonato de sodio.
Lo sabes…
El sodio fue descubierto en 1807 por el químico y físico inglés G. Davy y recibió su nombre del árabe. soda o natural- detergente - sobre el uso de sosa natural y sosa cáustica para la fabricación de jabón.
La cantidad de átomos de sodio en el cuerpo humano es 2.8 x 10 24, y en una célula humana: 2.8 x 10 10.
La ingesta diaria de sodio en el cuerpo con los alimentos es en promedio de 4,4 g.
En medicina, el cloruro de sodio se usa como una solución isotónica al 0,9% para la deshidratación. El sodio es parte de muchos medicamentos, incluidos los antibióticos, vikasol, un derivado sintético de la vitamina K.
Calcio
El papel del calcio en la vida vegetal.
El contenido de calcio en las plantas es en promedio 0,3% (en peso). Las pectinas (sales de calcio y magnesio del ácido galacturónico) forman parte de las paredes celulares y de la sustancia intercelular de las plantas superiores e inferiores. El calcio se utiliza como material de construcción para la lámina mediana y también es un componente del "esqueleto externo" de las algas; aumenta la fuerza de los tejidos de las plantas y ayuda a aumentar la resistencia de las plantas.
La falta de Ca provoca la hinchazón de las sustancias pectínicas, adelgazamiento de las paredes celulares y pudrición de las plantas; el sistema radicular sufre, se produce el blanqueamiento de la parte superior de las plantas y las hojas jóvenes. Las hojas recién formadas son pequeñas, retorcidas, con bordes de forma irregular, aparecen manchas de color amarillo claro en la placa, los bordes de las hojas están doblados hacia abajo. Con una fuerte deficiencia de calcio, la parte superior del brote muere.
Si hay un alto contenido de calcio en el suelo, entonces las plantas indicadoras crecen bien en estas áreas: zapatilla de Venus, girasol, estepa, helecho del género Pelley, orquídea, mordovnik, lino, dedalera de flores grandes, hierba cortada de montaña, etc. .
Papel en la vida de los animales y los humanos.
En el cuerpo de un animal, en promedio, de 1,9% a 2,5% de calcio (en peso). El calcio es un material para construir esqueletos óseos. El carbonato de calcio CaCO 3 es parte de corales, conchas de moluscos, conchas erizos de mar y esqueletos de microorganismos.
En el cuerpo humano, el 98-99 % del calcio se encuentra en los huesos del esqueleto, que funcionan como un "depósito" de calcio; los iones de calcio están presentes en todos los tejidos y líquidos corporales: 1 g en el plasma sanguíneo, 6 a 8 g en los tejidos blandos. Con un peso humano de 70 kg, el contenido de Ca en el cuerpo es de 1700 g, con un 80% de fosfato de calcio Ca 3 (PO 4) 2 y un 13% de carbonato de calcio CaCO 3 .
El calcio es necesario para los procesos de hematopoyesis y coagulación de la sangre, para regular el trabajo del corazón, la contracción muscular, el metabolismo, la reducción de la permeabilidad vascular, para el crecimiento normal de los huesos (esqueleto, dientes). Los compuestos de calcio tienen un efecto beneficioso sobre el estado del sistema nervioso, la conducción de los impulsos nerviosos, tienen un efecto antiinflamatorio, proporcionan permeabilidad a la membrana celular y activan ciertas enzimas. El metabolismo del calcio está regulado en humanos y animales por la calcitonina, una hormona glándula tiroides, hormona paratiroidea, una hormona paratiroidea y calciferoles, un grupo de vitamina D. Debe recordarse que el cuerpo absorbe calcio solo en presencia de grasas: por cada 0,06 g de calcio, se necesita 1 g de grasa. El calcio se excreta del cuerpo a través de los intestinos y los riñones.
La falta de calcio conduce a la osteoporosis, trastornos en el sistema musculoesquelético, nervioso, coagulación sanguínea insuficiente.
Las principales fuentes de entrada al cuerpo.
Verduras y cereales: guisantes, lentejas, soja, alubias, alubias, espinacas, zanahorias, nabos, hojas tiernas de diente de león, apio, espárragos, col, remolacha, patatas, pepinos, lechuga, cebollas, granos de trigo, pan de centeno, avena. Frutas y bayas: manzanas, cerezas, grosellas, fresas, albaricoques, grosellas, moras, naranjas, piñas, melocotones, uvas. Almendra. Productos lácteos: requesón, crema agria, kéfir.
Conexiones más comunes
CaCO3- carbonato de calcio, tiza, mármol, piedra caliza.
Ca(OH)2- hidróxido de calcio, cal apagada (pelusa).
Cao- óxido de calcio, cal viva (hirviendo).
CaOCl2- sal mixta de ácido clorhídrico e hipocloroso, lejía (lejía).
CaSO4 X 2H2O- sulfato de calcio dihidratado, yeso.
Lo sabes…
El calcio fue descubierto por el químico inglés H. Dani en 1808 durante la electrólisis de la cal apagada húmeda Ca(OH) 2 . Su nombre proviene del lat. calcis(género caso lat. ceniza- piedra, caliza) según su contenido en caliza.
El número de átomos de calcio en el cuerpo humano es de 1,6 x 10 25 y en una célula de 1,6 x 10 11.
La ingesta diaria de calcio de los alimentos y el agua es de 500-1500 mg.
Los esqueletos calcáreos de los pólipos de coral, que consisten en carbonato de calcio, forman arrecifes y atolones, islas de coral en los mares tropicales. A partir de los esqueletos de los pólipos de coral, que han ido desapareciendo durante muchos milenios, se han formado estratos de piedra caliza, tiza y mármol, que se utilizan como material de construcción.
Hay plantas: calcófilos (del griego. archivo- Me encanta), que crecen principalmente en suelos alcalinos ricos en calcio, así como en lugares donde afloran calizas, yesos (anémona de bosque, reina de los prados de seis pétalos, alerce europeo, etc.).
Hay plantas - calcephobes (del griego. fobos- miedo), que evitan los suelos calizos, porque. la presencia de iones de calcio inhibe su crecimiento (turberas, algunos cereales).
Azufre
El papel del azufre en la vida de las plantas, microorganismos.
El contenido de azufre en las plantas es en promedio 0,05% (en peso). El azufre es un constituyente de los aminoácidos (cistina, cisteína, metionina). Las plantas obtienen azufre del suelo a partir de sulfatos solubles, y las bacterias putrefactas convierten el azufre de las proteínas en sulfuro de hidrógeno H 2 S (de ahí el repugnante olor a descomposición). Pero la mayor parte del sulfuro de hidrógeno se forma durante la reducción de sulfatos por bacterias reductoras de sulfato. Este H 2 S es oxidado por bacterias fototróficas en ausencia de oxígeno molecular a azufre y sulfatos, y en presencia de O 2 es oxidado a sulfatos por bacterias aeróbicas de azufre.
En muchas bacterias, el azufre se almacena temporalmente en forma de glóbulos. Su cantidad depende del contenido de sulfuro de hidrógeno: con su deficiencia, el azufre se oxida a ácido sulfúrico.
2H 2 S + O 2 ––> 2H 2 O + 2S + energía
2S + 3O 2 + 2H 2 O --> 2H 2 SO 4 + energía
En los embalses, cuyo agua contiene sulfuro de hidrógeno, viven bacterias incoloras de azufre begiatoa y thiothrix. No necesitan alimentos orgánicos. Para la quimiosíntesis, utilizan sulfuro de hidrógeno: como resultado de las reacciones entre H 2 S, CO 2 y O 2, se forman carbohidratos y azufre elemental.
Las plantas no absorben la mayor parte del azufre, pero les ayuda a absorber el fósforo. La falta de azufre reduce la intensidad de la fotosíntesis. Astragalus es un indicador de alto contenido de azufre en el suelo.
Papel en la vida de los animales y los humanos.
El cuerpo de un animal contiene 0,25% de azufre (en masa). Los radiolarios planctónicos más simples tienen un esqueleto mineral de sulfato de estroncio, que proporciona no solo protección, sino también "flotación" en la columna de agua.
En el cuerpo humano, el azufre contiene de 400 a 700 ppm por peso. El azufre forma parte de proteínas y aminoácidos, enzimas y vitaminas. Es especialmente importante para la síntesis de proteínas en la piel, uñas y cabello. El azufre es un componente de las sustancias activas: vitaminas y hormonas (por ejemplo, insulina). Interviene en procesos redox, metabolismo energético y reacciones de desintoxicación, activa enzimas.
Con la falta de azufre, la piel sufre enfermedades inflamatorias observó fragilidad de los huesos y caída del cabello.
Entre los compuestos de azufre, el sulfuro de hidrógeno se considera especialmente peligroso, un gas que no solo tiene un olor acre, sino también una gran toxicidad. A forma pura mata a una persona al instante. El peligro es grande incluso con un contenido insignificante (alrededor de 0,01%) de sulfuro de hidrógeno en el aire. El sulfuro de hidrógeno es peligroso porque, al acumularse en el cuerpo, se combina con el hierro, que forma parte de la hemoglobina, lo que puede provocar una grave falta de oxígeno y la muerte.
Las principales fuentes de entrada al cuerpo.
Productos vegetales: nueces, legumbres, repollo, rábano picante, ajo, calabaza, higos, grosellas, ciruelas, uvas. Productos de origen animal: carne, huevos, queso, leche.
Conexiones más comunes
H 2 S- sulfuro de hidrógeno.
na 2 s- sulfuro de sodio.
Lo sabes…
El azufre se conoce desde el siglo I. ANTES DE CRISTO. El nombre proviene del antiguo hindú señora- amarillo claro, el color del azufre natural; Nombre latino del sánscrito. solucion- polvo combustible.
La cantidad de átomos de azufre en el cuerpo humano es 3.3 x 10 24, y en una celda: 2.4 x 10 10.
El sulfuro de hidrógeno H 2 S es un gas venenoso y maloliente utilizado en la industria química, así como también como remedio (baños sulfurosos). El azufre es un componente de los medicamentos, incluidos los antibióticos, que pueden suprimir la actividad de los microbios. El azufre finamente disperso es la base de ungüentos para el tratamiento de enfermedades fúngicas de la piel.
Los sulfuros naturales forman la base de los minerales de metales no ferrosos y raros y se utilizan ampliamente en la metalurgia. Los sulfuros de metales alcalinos y alcalinotérreos Na 2 S, CaS, BaS se utilizan en la industria del cuero.
Cloro
El papel del cloro en la vida de las plantas, microorganismos.
El contenido de cloro en el cuerpo de las plantas es de aproximadamente 0,1% (en masa). Es uno de los principales elementos del metabolismo agua-sal de todos los organismos vivos. Algunas plantas (halófitas) no solo son capaces de crecer en suelos salinos con un alto contenido en sal de mesa (NaCl), sino que también acumulan cloruros. Estos incluyen solyanka, soleros, sveda, tamarix, etc. Los iones de cloro Cl: participan en el metabolismo energético, tienen un efecto positivo en la absorción de oxígeno por las raíces. En las plantas, el cloro participa en las reacciones oxidativas y la fotosíntesis.
Los microorganismos halófilos viven en un ambiente con una concentración de NaCl de hasta el 32%, en cuerpos de agua salina y suelos salinos. Son bacterias de los géneros Paracoccus, Pseudomonas, vibrión y algunos otros Necesitan altas concentraciones de NaCl para mantener la integridad estructural de la membrana citoplasmática y el funcionamiento de los sistemas enzimáticos asociados con ella.
Papel en la vida de los animales y los humanos.
El cuerpo de un animal contiene de 0,08 a 0,2% de cloro (en masa). Los iones de cloruro cargados negativamente, que predominan en el cuerpo de los animales, juegan un papel muy importante en el metabolismo del agua y la sal. En condiciones de alta salinidad, con un contenido de sal en el agua de al menos el 3%, viven halófitas: radiolarios, corales formadores de arrecifes, habitantes de arrecifes de coral y manglares, la mayoría de los equinodermos, cefalópodos y muchos crustáceos. Algunos rotíferos, crustáceos Artemia salina, larva de mosquito Aedes togoi y algunos otros
El tejido muscular humano contiene 0,20-0,52% de cloro, hueso - 0,09%, sangre - 2,89 g / l. En el cuerpo de un adulto, unos 95 g de cloro. Todos los días con alimentos una persona recibe 3-6 g de cloro. La forma principal de su ingesta en el cuerpo es el cloruro de sodio. Estimula el metabolismo y el crecimiento del cabello. El cloro determina los procesos fisicoquímicos en los tejidos del organismo, interviene en el mantenimiento del equilibrio ácido-base en los tejidos (osmorregulación). El cloro es la principal sustancia osmóticamente activa de la sangre, la linfa y otros fluidos corporales.
El ácido clorhídrico, que forma parte del jugo gástrico, juega un papel especial en la digestión, proporcionando la activación de la enzima pepsina y tiene un efecto bactericida.
La presencia de alrededor de 0,0001% de cloro en el aire irrita las membranas mucosas. La permanencia constante en tal atmósfera puede provocar enfermedades bronquiales, un fuerte deterioro del bienestar. Según existente normas sanitarias el contenido de cloro en el aire de los locales de trabajo no debe exceder los 0,001 mg / l, es decir. 0,00003%. El contenido de cloro en el aire en una cantidad del 0,1% provoca una intoxicación aguda, cuyo primer signo son los ataques de tos intensa. En caso de intoxicación por cloro, es necesario reposo absoluto, es útil inhalar oxígeno o amoníaco (amoníaco) o vapor de alcohol con éter.
Las principales fuentes de entrada al cuerpo.
El cloruro de sodio es la sal de mesa. Alimentos salados. Todos los días una persona debe consumir alrededor de 20 g de sal de mesa.
Conexiones más comunes
NaCl- cloruro de sodio, sal de mesa.
ácido clorhídrico- ácido clorhídrico, ácido clorhídrico.
HgCl 2- cloruro de mercurio (II), sublimado.
Lo sabes…
El cloro fue obtenido por primera vez por el químico sueco K. Scheele en la interacción del ácido clorhídrico con pirolusita MnO 2 x H 2 O. El nombre proviene del griego. cloro- color amarillo verdoso del follaje que se desvanece - según el color del gas de cloro.
Los compuestos de cloro, principalmente la sal común NaCl, son conocidos por la humanidad desde tiempos prehistóricos. Los alquimistas sabían ácido clorhídrico HCl y su mezcla con Ácido nítrico HNO3 - agua regia.
La cantidad de átomos de cloro en el cuerpo humano es 1.8 x 10 24, y en una celda: 1.8 x 10 10.
En pequeñas dosis, el cloro venenoso a veces puede servir como antídoto. Entonces, a las víctimas del sulfuro de hidrógeno se les da por inhalar lejía inestable. Al interactuar, los dos venenos se neutralizan mutuamente.
La cloración del agua del grifo destruye las bacterias patógenas.
Hay organismos acuáticos: halófobos que no toleran altos valores de salinidad y viven solo en cuerpos de agua dulce (salinidad no superior al 0,05%) o ligeramente salina (hasta el 0,5%). Estos son muchas algas, protozoos, algunas esponjas y celenterados (hidra), la mayoría de las sanguijuelas, muchos gasterópodos y bivalvos, la mayoría de los insectos acuáticos y peces de agua dulce, todos los anfibios.
HgCl 2 - sublimar - un veneno muy fuerte. Sus soluciones diluidas (1:1000) se utilizan en medicina como desinfectante.
Continuará
Agua en vida vegetal juega un papel muy importante, es una parte integral de cada planta, cada órgano. El porcentaje de agua en el cuerpo de la planta:- El protoplasma contiene alrededor del 80% de agua,
- en savia celular - 96-98% agua,
- en las cáscaras de las células vegetales hasta un 50% de agua.
- en las hojas, el contenido de agua alcanza el 80-90%.
- c - hasta 98%,
- c - 94%,
- c - 92%,
- c - 77%.
El agua es el principal disolvente.
Un alto contenido de agua en los tejidos vegetales es necesario para la activa actividad sintética. El agua es el principal disolvente., y con su participación, la planta recibe disuelta en agua nutrientes a través de las raíces y su movimiento de una célula a otra.El agua en la interacción de las plantas con el medio ambiente
Gracias a agua, la planta interactúa con ambiente . A proceso de fotosíntesis El agua está directamente involucrada en la formación. carbohidratos. De las 1000 partes de agua que pasan por la planta, solo 2-3 partes se utilizan en el proceso de fotosíntesis para la formación de carbohidratos, y 997-998 partes de agua pasan por la planta para mantener sus tejidos en estado de saturación y para compensar el agua evaporada. Una gran superficie foliar de las plantas provoca el desperdicio de una gran cantidad de agua: en una hora, las plantas consumen hasta el 80-90% del agua que contienen. El grado de su apertura depende de la cantidad de agua en las células protectoras de los estomas; con un alto contenido de esto, los estomas están abiertos y el dióxido de carbono ingresa a la planta a través de ellos.Consumo de agua por plantas
Varios plantas contienen diferentes cantidades agua, cambia tanto durante el día como durante la temporada de crecimiento. Al final de la temporada de crecimiento, el contenido de agua disminuye.
Consumo de agua por plantas. De las plantas superiores, muy pocos representantes de la flora del desierto pueden soportar la deshidratación, (más:) mientras que las semillas secas, algunos líquenes y pueden permanecer viables incluso con un bajo contenido de agua. A varias condiciones Las plantas necesitan diferentes cantidades de agua para crecer. En un clima seco y cálido, las plantas gastan de 2 a 3 veces más agua durante la temporada de crecimiento que en un clima templado. El estado del agua en las plantas.
agua en las plantas sucede en dos estados- en libre y atado. atado por el agua considere el agua, que es retenida por coloides hidrofílicos de protoplasma y sustancias activas. El agua ligada pierde sus propiedades solventes y no toma parte activa en la transformación y movimiento de sustancias a través de la planta. Role agua ligada radica en que evita que las micelas se peguen entre sí y da estabilidad estructural a los coloides hidrofílicos del protoplasma. La cantidad de agua ligada en una planta no es constante, en las plantas jóvenes hay más agua ligada que en las viejas. agua gratis en una planta: el entorno en el que tienen lugar todos los procesos de su actividad vital. La planta evapora una gran cantidad de agua libre. Tal división del agua en libre y ligada es condicional, ya que toda el agua presente en las células está asociada a sustancias que forman el protoplasma, la savia celular y la membrana. Estas formas de agua difieren solo en la naturaleza y la fuerza de los enlaces. Los biólogos han llevado a cabo una serie de experimentos con agua pesada que contiene O 18 . En plantas jóvenes de frijol, sumergidas en agua pesada por sus raíces, hubo un cambio rápido de parte del agua del tejido a agua que contenía O 18 .
Arbusto de plantas de frijol en flor. En los tejidos de las hojas y raíces, que tienen un metabolismo rápido, el equilibrio con la solución externa se alcanzó después de 15 a 20 minutos y se recambió algo más de la mitad del agua. El agua en el tallo fue reemplazada en un 90%. Cuando las hojas se marchitaron, la savia celular perdió agua más rápido, el agua del citoplasma se retuvo mucho más fuerte y el agua que formaba parte de los orgánulos se perdió menos. Con base en estos experimentos, se concluyó que la planta tiene agua difícil y fácil de cambiar.
Tema 2. El agua en las plantas.
El agua es una parte integral tanto de las plantas mismas como de sus frutos y semillas. En una planta viva, el agua constituye hasta el 95% de su masa. Pero esto es muy poco comparado con lo que gasta la planta hasta que crece y produce una cosecha.
La necesidad de agua varias plantas, para llevar a cabo su ciclo de desarrollo, por ejemplo, para las condiciones de Uzbekistán, solo por evaporación (transpiración) por las propias plantas y evaporación de la superficie del suelo en comparación con la masa del suelo, cientos de veces más que el peso de agua contenida en una planta adulta y sus frutos.
¿Por qué las plantas necesitan esta agua?
¿Qué función realiza?
¿Por qué las plantas necesitan tanta agua?
Bueno, comencemos con el hecho de que las plantas "quieren" no solo beber, sino también comer. Por lo tanto, debe entregar nutrientes de alguna manera a través de los troncos y las ramas a las hojas. Estos nutrientes, absorbidos por las raíces junto con la humedad del suelo, preparados previamente en las raíces en forma de productos semielaborados, se entregan a través de recipientes a las hojas: fábricas. materia orgánica.
Al evaporar el agua con las hojas, la planta las enfría evitando que se sobrecalienten, se obtiene dióxido de carbono del aire (a cambio de agua evaporada), que sirve como material para la creación de todas las sustancias orgánicas que se utilizan para construir toda la planta.
Figura 2.1. Diagrama del "funcionamiento" de la planta.
(tomado de La vida de la planta verde).
A Galston, P. Davis, R. Satter).
Los científicos que estudiaron a fondo las necesidades de agua de las plantas se desanimaron en gran medida por la variabilidad de los llamados coeficientes de transpiración, que muestran la proporción de los costos de agua para producir una unidad de peso de masa vegetal seca incluso en las mismas plantas (sin mencionar su diferencia en vegetación amante de la humedad y resistente a la sequía).
Dependiendo de las condiciones de crecimiento, el costo del agua por unidad de cultivo fluctúa mucho. Se ha observado que cuando los suelos son pobres en nutrientes, la planta evapora más agua que en los ricos en ellos.
Plantas que tienen mucha humedad disponible para ellos. buena calidad, "con gusto" lo gastan, desarrollando violentamente la masa vegetativa, pero no tienen "prisa" para dar frutos. En tales casos, se dice que las plantas "engordan".
Las plantas que se encuentran en condiciones de reservas de humedad limitadas "se comportan más restringidas". Gastan menos humedad, desarrollan una masa vegetativa moderada y entran más rápido en las fases de floración y fructificación.
Pero las plantas que están severamente restringidas en agua no solo no desarrollan una masa vegetativa y no producen frutos, sino que simplemente pueden morir.
Plantas comúnmente cultivadas en nuestros campos con los sistemas de labranza existentes , no son capaces de profundizar en busca de agua, como las plantas silvestres (e incluso cultivadas) del desierto en suelos no tocados por el hombre.
Para nosotros es importante brindar las condiciones para obtener cosechas sostenibles no solo en años con precipitaciones normales, sino también en años secos. Por lo tanto, todas las acciones del agricultor, que contribuyen a la acumulación y conservación de la humedad en la capa de raíces del suelo, se recompensan cien veces con plantas.
En casi todas las plantas, la fase crítica de desarrollo (cuando la sequía tiene el efecto más dañino sobre ellas) es el período de floración y fructificación. En cuanto al desarrollo de las gramíneas perennes utilizadas para la alimentación animal en forma fresca o en forma de heno, su mayor vulnerabilidad, en términos de humedad, son los períodos posteriores a la cosecha.
Durante estos períodos críticos, es deseable que el contenido de humedad de la capa de raíces del suelo no caiga por debajo de ciertos límites, que no son tan fáciles de determinar incluso usando conceptos cientificos pero igual lo intentaremos.
A pesar de que muchos procesos de suministro de agua a las plantas son muy similares en diferentes zonas climáticas, sin embargo, dependiendo de las propiedades del suelo, las propiedades de las rocas que forman el suelo, la presencia de humectación del suelo con agua subterránea, su grado de salinidad, pendientes del terreno, existen grandes diferencias en los métodos de conservación de la humedad del suelo y las formas de reponerla.
Necesidad estacional general de agua de las plantas y características de las diferentes fases de su desarrollo.
El hecho de que la cantidad requerida de riego esté directamente relacionada con el clima, probablemente nadie lo dude...
Pongámoslo en orden, comencemos con la pregunta: cuánta agua se debe suministrar al campo y en qué período de tiempo para obtener la cosecha esperada. En primer lugar, veamos la Fig. 2.1, que muestra las características climáticas mensuales promedio de la zona desértica de Uzbekistán. (En los libros de referencia agroclimáticos, siempre puede encontrar estas características para su área, y la evaporación (Eo) de la superficie del agua se puede calcular usando una fórmula simple si no la encuentra preparada en el mismo libro de referencia) .
Arroz. 2.1. Características climáticas y déficit del balance hídrico.
t - temperatura del aire, en grados Celsius;
a - humedad relativa en %;
Os - precipitación atmosférica, mm.
Eo - evaporación de la superficie del agua, Eo \u003d 0.00144 * (25 - t) 2 * (100 - a);
D \u003d Eo - Os - déficit de balance hídrico (en la figura está sombreado en amarillo durante la temporada de crecimiento).
Esta figura muestra el curso de las temperaturas mensuales promedio del aire, la cantidad de precipitación atmosférica, la humedad relativa del aire, los indicadores calculados de evaporación y los déficits de humedad. El área de la figura llena de amarillo es el déficit de la temporada de crecimiento (en este caso, IV ... IX meses). Pero cada cultivo tiene sus propias fechas de siembra, su propia época de crecimiento, y por tanto la necesidad de agua para el riego dependerá de estos valores y determinará su propio periodo de riego. Es decir, las plantas de maduración temprana pueden requerir mucha menos agua para completar su ciclo de desarrollo estacional que las tardías, pero esto no se aplica principalmente a las plantas perennes de árboles y arbustos que consumen humedad durante la temporada de crecimiento.
Aunque los déficits de humedad aún no son una necesidad en sí misma, en cualquier caso, los déficits de humedad mensuales calculados dan una idea aproximada de en qué meses y cuánto supera la evaporación a la precipitación, que es mucho para entender cuánto riego se necesita, o puedes prescindir de él.
Los científicos han descubierto que para calcular el consumo total de agua, se pueden utilizar ecuaciones empíricas que relacionan el déficit de humedad con el consumo real de humedad de un cultivo regado (si se determinan los coeficientes que permiten encontrar una correspondencia entre estos indicadores).
Una de las dependencias más simples se ve así:
|
Veg \u003d 10 * Kk * D |
(2.1) |
Donde Мweg - tasa de riego de la temporada de crecimiento del cultivo bajo consideración, m3/ha;
Kk es un coeficiente empírico de cultura, que también depende de especies de plantas tecnología agrícola aplicada y temporada de cultivo;
D es el déficit de humedad total durante la temporada de crecimiento del cultivo, mm.
En la fig. 2.2, como ejemplo, muestra las fases de desarrollo del algodón, el momento del inicio de la vegetación, el momento del inicio del período de riego, la proporción de evaporación física (desde la superficie del suelo) para la zona climática central de Uzbekistán .
Arroz. 2.2, Períodos característicos (fases de desarrollo) del algodón para la zona climática central de Uzbekistán.
Para establecer el valor del coeficiente Kk, los científicos realizan experimentos a largo plazo con diferentes variantes de regímenes de riego y comparan los rendimientos obtenidos con los costos de agua, y luego estos costos se comparan con los déficits de humedad reales. Estos trabajos les brindan (a los científicos) un empleo de por vida, porque con el tiempo, las variedades de plantas, las técnicas agrícolas utilizadas y los métodos de riego cambian, y el clima, como saben, no es constante ... por lo que pueden estudiar durante mucho tiempo. tiempo, se podría decir, indefinidamente. Por ejemplo, en la Figura 2.3 presentamos los resultados de resumir los materiales del estudio de los regímenes de riego del algodón durante unos 70 años, lo que incluye los resultados de ~ 270 experimentos realizados en más de 13 estaciones experimentales en Uzbekistán. Este cultivo fue el más necesario durante muchos años, y la mayor parte de la investigación se llevó a cabo en Asia Central, bueno, ¡unas diez veces más que en la alfalfa, el trigo y el maíz!
Considere cuidadosamente las tres gráficas en la Figura 2.3. Expliquemos un poco la esencia de los gráficos. Aquí Y es el rendimiento en cualquier parcela del experimento dado, y Umakh es el rendimiento máximo en la parcela con el mejor suministro de agua en este experimento. Todos los resultados comparados para parcelas en cada experimento, en cada año del estudio se obtuvieron bajo las mismas condiciones climáticas, pero para cada una de las parcelas en el experimento, los valores de la relación de la tasa de riego al déficit de humedad para la estación de crecimiento (M/D) fueron diferentes y el rendimiento debió depender únicamente del volumen de agua de riego.
Sin embargo, las figuras muestran que un rendimiento cercano al máximo (U/Umax = 1) ocurre en diferentes experimentos con la relación de la tasa de riego al déficit de humedad durante la temporada de crecimiento de 0.15 a 1.2, es decir, la diferencia es casi ¡décuplo! Y por qué esto es así es completamente incomprensible para nosotros, ya que de cada serie de experimentos descritos en los trabajos de los científicos, seleccionamos especialmente los resultados de solo aquellos en los que había el mismo "fondo", y solo cambió la tasa de riego. Y este rango de dispersión de datos es casi el mismo, tanto de cerca como de profundidad. agua subterránea! También se debe tener en cuenta que los rendimientos máximos en los experimentos que elegimos para el análisis no ocurrieron, en la práctica, por debajo de 45 ... 50 q / ha, y básicamente estos indicadores más bajos eran característicos de las regiones del norte de Uzbekistán.
¿Se puede suponer que la cosecha, probablemente, depende no solo del "fondo" y el volumen de agua suministrada para el riego, sino que también está asociada con el arte del agricultor? ¿O tal vez por la puntualidad del riego? ¿Cómo crees que? En cualquier caso, este riquísimo material está esperando a sus investigadores y analistas...
Pero por el momento, no nos queda nada por hacer, cómo enfocarnos en la "media dorada" de las "nubes" experimentales de datos y tomar, en este caso, el mismo coeficiente en la fórmula 2.1 -
Kk \u003d M / D \u003d 0.4 ... 0.65 (mvalores más bajos para aguas subterráneas cercanas y valores más altos para aguas profundas). Eso sí, para orientarse ya no está tan mal. Conociendo el déficit durante el ciclo vegetativo a partir de los datos meteorológicos, es posible, multiplicándolo por el coeficiente Kk, obtener una necesidad aproximada de agua de riego. Para las latitudes medias de la zona esteparia de Uzbekistán, el déficit total para la temporada de crecimiento (IV…IX meses) es de unos 1000 mm. Entonces la tasa de riego será de 400 a 650 mm, o en términos de m3/ha - 4000...6500 m3/ha.
Se requiere aproximadamente la misma cantidad de maíz para grano, y una vez y media menos es suficiente para cereales, es decir, 3000 ... 4500 m3 / ha. Cabe señalar que parte de esta necesidad puede cubrirse con reservas de humedad no vegetales si pueden almacenarse en el suelo mediante prácticas agrícolas adecuadas.
Figura 2.3. Datos reales sobre el consumo de agua para el algodón, obtenidos en los experimentos de varios científicos. La figura superior recopila datos obtenidos en aguas subterráneas cercanas, la del medio muestra datos para las condiciones de transición entre aguas subterráneas cercanas y profundas, y la inferior muestra datos para aguas subterráneas por debajo de los 3 m.
(Los puntos arriba de la línea Y/Umax = 1 son condicionales, simplemente muestran el número de experimentos utilizados para evaluar una u otra relación M/D y graficar).
Hasta ahora hemos estado hablando de los indicadores climáticos promedio a largo plazo, pero en la naturaleza no hay año por año, hay años secos y hay años muy lluviosos. Naturalmente, no hay necesidad de regar en un año lluvioso, pero en uno seco es muy necesario. Por lo tanto, el equipo de riego solo se utilizará en años secos seleccionados. Pero bajo ciertas condiciones, la estabilidad de la productividad de la producción agrícola a lo largo de los años puede ser más importante que algunos costos adicionales para organizar el riego.
Más adelante (en la lección 9) contaremos un poco sobre en qué más se gasta el agua en los sistemas de riego para mantener el desarrollo normal de las plantas cultivadas en los campos, ¡y "no parecerá suficiente"!
A continuación, en la Tabla 3.1, por ejemplo, los valores de los coeficientes Kk para diferentes cultivos en Uzbekistán se dan del trabajo, que resume la vasta experiencia de muchos científicos en Asia Central (Valores calculados de las normas de riego para cultivos agrícolas en las cuencas de los ríos Syrdarya y Amudarya Compilado por: V.R. Schroeder, V.F.Safonov y otros). "Quitándome el sombrero" a un gran científico, mi mentor V.R. Schroeder, quien fue el ideólogo de este gigantesco trabajo, lo familiaricé especialmente con los datos utilizados principalmente para compilarlo, para que fuera crítico con cualquier conclusión que no fuera la tuya y de palabra no se confiaba a nadie.
Tabla 2.1. Valores de los coeficientes Kk para diferentes cultivos en zonas climáticas de Uzbekistán.
|
cultura |
Por zonas climáticas |
|||||
|
C-1 |
C-2 |
C 1 |
C-2 |
Yu-1 |
Yu-2 |
|
| Algodón |
0,60 |
0,63 |
0,65 |
0,68 |
0,70 |
|
| Alfalfa y otras hierbas |
0,77 |
0,81 |
0,84 |
0,88 |
0,92 |
0,95 |
| Jardines y otras plantaciones |
0,53 |
0,55 |
0,58 |
0,60 |
0,62 |
0,65 |
| Viñedos |
0,44 |
0,46 |
0,48 |
0,50 |
0,52 |
0,54 |
| Maíz y sorgo para grano |
0,62 |
0,61 |
0,62 |
0,59 |
0,58 |
0,57 |
| Cultivos en hileras con repetición |
0,66 |
|||||
Una falta aguda de hierro en la planta provoca ... hojas.
Catión ... participa en los movimientos estomáticos.
Aumenta la resistencia al encamado en los cereales....
Deficiencia... causa daño a los meristemas terminales.
Los ácidos nucleicos contienen...
El orden de aumento en el contenido de cenizas en los órganos y tejidos de las plantas.
INSUFICIENCIA
MACRO - Y MICROELEMENTOS, SU SIGNIFICADO Y SIGNOS DE ELLOS
NUTRICIÓN MINERAL
Establecer una correspondencia entre un grupo de plantas y el contenido mínimo de agua necesario para la vida.
ABSORCIÓN Y TRANSPORTE DE AGUA
Absorción y transporte de agua
109. El agua constituye un promedio de __% de la masa de una planta.
110. Las semillas de las plantas en estado seco al aire contienen ...% de agua.
111. Alrededor del ....% del agua contenida en la planta participa en transformaciones bioquímicas.
1. higrofitos
2. mesófitos
3. xerófitas
4. hidrófitos
113. Las principales funciones del agua en una planta:….
1. mantener el equilibrio térmico
2. participación en reacciones bioquímicas
3. garantizar el transporte de sustancias
4. crear inmunidad
5. proporcionar comunicación con ambiente externo
114. El principal espacio osmótico de las células vegetales maduras es …..
1. vacuola
2. paredes celulares
3. citoplasma
4. apoplasto
5. simplasto
115. Levantar agua a lo largo del tronco de un árbol proporciona...
1. acción de succión de las raíces
2. presión de la raíz
3. continuidad del hilo de agua
4. presión osmótica del jugo vacuolar
5. características de la estructura de vigas conductoras
116. Los productos de la fotosíntesis incluyen... % de agua que pasa a través de la planta.
5. más de 15
117. Déficit máximo de agua en las hojas de las plantas en condiciones normales
condiciones observadas en....
1. mediodía
3. por la tarde
118. Una proporción significativa de agua debido a la hinchazón de los coloides en las plantas
absorber....
2. meristema
3. parénquima
5. madera
119. Fenómeno de desprendimiento de protoplastos de la pared celular en condiciones hipertónicas.
soluciones se llama ###.
120. El grado de apertura de los estomas afecta directamente... .
1. transpiración
2. absorción de CO 2
3. selección de O 2
4. absorción de iones
5. velocidad de transporte de asimilados
121. La transpiración cuticular de las hojas adultas es ...% del agua evaporada.
2. alrededor de 50
122. Por lo general, los estomas ocupan ... % de toda la superficie de la hoja.
5. más de 10
123. La mayor resistencia al flujo de agua líquida en una planta es..
1. sistema de raíces
2. sistema conductor de hojas
3. vasos de tallo
4. paredes celulares del mesófilo
124. La superficie total de las raíces excede la superficie de los órganos aéreos en
un promedio de ... veces.
125. El azufre es una parte de la proteína en forma....
1. sulfito (SO 3)
2. sulfato (SO4)
3. grupo sulfhidrilo
4. grupo disulfuro
2. corteza de árbol
3. tallo y raíz
5. madera
127. El fósforo es parte de:....
1. carotenoides
2. aminoácidos
3. nucleótidos
4. clorofila
5. algunas vitaminas
128. Elementos de nutrición mineral en la composición de la clorofila: ...
1.Mg 2.Cl 3.Fe 4.N 5.Cu
129. La función bioquímica del boro es que... .
1. es un activador de enzimas
2. es parte de las oxidorreductasas
3. activa sustratos
4. Inhibe una serie de enzimas
5. mejora la síntesis de aminoácidos
1.N2.SЗ.Fe 4. Р 5. Са
1.Ca 2.Mn 3. N 4. P5.Si
132. La deficiencia... conduce a la caída del ovario y al crecimiento atrofiado del polen
tubos
1. Ca 2. K Z.Cu 4. B 5. Mo
3.0,0001-0,00001
1.Ca 2. K Z.N 4. Fe 5.Si
135. Las coenzimas vegetales pueden contener los siguientes elementos: ... .
1. K 2. Ca 3. Fe 4. Mn 5. B
1. Ca 2+ 2. M e 2+ Z. Na + 4. K + 5. Cu 2+
137. La salida de azúcares de las hojas se impide por deficiencia de elementos: ... .
1 .N 2. Ca Z.K 4. B 5.S
138. La pudrición del corazón de la remolacha azucarera es causada por....
1. exceso de nitrógeno
2. falta de nitrógeno
3. deficiencia de boro
4. deficiencia de potasio
5. Deficiencia de fósforo
139. La falta de fósforo en una planta causa....
1. coloración amarillenta de las hojas superiores
2. clorosis de todas las hojas
3. hojas rizadas desde los bordes
4. aparición de coloración antociánica
5. necrosis de todos los tejidos
140. El potasio está involucrado en la vida de la célula en el papel....
1. componente de enzimas
2. componente de nucleótidos
3. cationes intracelulares
4. Componentes de la pared celular
5. componentes de la pared extracelular
3. dorado de los bordes
4. moteado
5. torsión
142. La falta de potasio en una planta causa... .
1. la aparición de necrosis de los bordes de las hojas
2. hojas chamuscadas
3. coloración amarillenta de las hojas inferiores
4. oscurecimiento de las raíces
5. la aparición de coloración antociánica en las hojas
143. La enzima nitrato reductasa de células vegetales contiene: ....
1. Fe 2.Mn Z.Mo 4. Mg 5. Ca
144. El nitrógeno es asimilado por una célula vegetal como resultado... .
1. interacciones de nitratos con carotenoides
2. aceptar amoníaco ATP
3. Aminación de cetoácidos
4. Aminación de azúcares
5. Aceptación de nitratos por péptidos
- Composición química y nutrición de las plantas.
La composición de las plantas incluye agua y la llamada materia seca, representada por compuestos orgánicos y minerales. La relación entre la cantidad de agua y materia seca en las plantas, sus órganos y tejidos varía ampliamente. Por lo tanto, el contenido de materia seca en los frutos de pepinos, melones y calabazas puede ser de hasta el 5% de su masa total, en cabezas de repollo, raíces de rábanos y nabos - 7-10, tubérculos de remolacha de mesa, zanahorias y bulbos de cebolla - 10-15, en organos vegetativos la mayoría de los cultivos de campo - 15-25, raíces de remolacha azucarera y tubérculos de papa - 20-25, en cereales y leguminosas - 85-90, semillas oleaginosas - 90-95%.
Agua
En los tejidos de los órganos vegetativos de las plantas en crecimiento, el contenido de agua varía del 70 al 95%, y en los tejidos de almacenamiento de las semillas y en las células de los tejidos mecánicos, del 5 al 15%. A medida que las plantas envejecen, disminuye el suministro total y el contenido relativo de agua en los tejidos, especialmente en los órganos reproductores.
Las funciones del agua en las plantas se deben a sus propiedades físicas y propiedades químicas. Tiene una alta capacidad calorífica específica y, gracias a su capacidad de evaporarse a cualquier temperatura, protege a las plantas del sobrecalentamiento. El agua es un excelente disolvente de muchos compuestos, en el medio acuático se produce la disociación electrolítica de estos compuestos y la asimilación de los iones por las plantas, que contienen los elementos necesarios de la nutrición mineral. La alta tensión superficial del agua determina su papel en los procesos de absorción y movimiento de compuestos minerales y orgánicos. Las propiedades polares y el ordenamiento estructural de las moléculas de agua determinan la hidratación de iones y moléculas de compuestos de bajo y alto peso molecular en las células vegetales.
El agua no es solo un relleno de las células vegetales, sino también una parte inseparable de su estructura. La hidratación de las células de los tejidos vegetales determina su turgencia (presión del fluido en el interior de la célula sobre su membrana), es un factor importante en la intensidad y dirección de diversos procesos fisiológicos y bioquímicos. Con la participación directa del agua, tiene lugar una gran cantidad de reacciones bioquímicas de síntesis y descomposición de compuestos orgánicos en los organismos vegetales. El agua es de particular importancia en las transformaciones de energía en las plantas, principalmente en la acumulación de energía solar en forma de compuestos químicos durante la fotosíntesis. El agua tiene la capacidad de transmitir los rayos de la parte visible y casi violeta de la luz necesaria para la fotosíntesis, pero retrasa cierta parte radiación térmica infrarroja.
Materia seca
La materia seca de las plantas está representada en un 90-95% por compuestos orgánicos: proteínas y otras sustancias nitrogenadas, carbohidratos (azúcares, almidón, fibra, sustancias pectínicas), grasas, cuyo contenido determina la calidad del cultivo (Tabla 1).
La recolección de materia seca con la parte comercial de la cosecha de los principales cultivos agrícolas puede variar en un rango muy amplio, de 15 a 100 centavos o más por 1 hectárea.
Proteínas y otros compuestos nitrogenados.
Las proteínas, la base de la vida de los organismos, juegan un papel decisivo en todos los procesos metabólicos. Las proteínas realizan funciones estructurales y catalíticas, también son una de las principales sustancias de almacenamiento de las plantas. El contenido de proteínas en los órganos vegetativos de las plantas suele ser del 5 al 20% de su masa, en las semillas de cereales, del 6 al 20%, y en las semillas de leguminosas y oleaginosas, del 20 al 35%.
Las proteínas tienen la siguiente composición elemental bastante estable (en %): carbono - 51-55, oxígeno - 21-24, nitrógeno - 15-18, hidrógeno - 6,5-7, azufre - 0,3-1,5.
Las proteínas vegetales se construyen a partir de 20 aminoácidos y dos amidas. De particular importancia es el contenido en proteínas vegetales de los llamados aminoácidos esenciales (valina, leucina e isoleucina, treonina, metionina, histidina, lisina, triptófano y fenilalanina), que no pueden ser sintetizados en humanos y animales. Estos aminoácidos que los humanos y los animales obtienen solo de los alimentos vegetales. productos alimenticios y forraje.
| cultura | Agua | Ardillas | Proteína cruda | Grasas | Dr. carbohidratos | Celulosa | Ceniza |
| Grano de trigo) | 12 | 14 | 16 | 2,0 | 65 | 2,5 | 1,8 |
| Grano de centeno) | 14 | 12 | 13 | 2,0 | 68 | 2,3 | 1,6 |
| avena (grano) | 13 | 11 | 12 | 4,2 | 55 | 10,0 | 3,5 |
| Cebada (grano) | 13 | 9 | 10 | 2,2 | 65 | 5,5 | 3,0 |
| Grano de arroz) | 11 | 7 | 8 | 0,8 | 78 | 0,6 | 0,5 |
| Grano de maíz) | 15 | 9 | 10 | 4,7 | 66 | 2,0 | 1,5 |
| Alforfón (grano) | 13 | 9 | 11 | 2,8 | 62 | 8,8 | 2,0 |
| Guisantes (grano) | 13 | 20 | 23 | 1,5 | 53 | 5,4 | 2,5 |
| Frijoles (grano) | 13 | 18 | 20 | 1,2 | 58 | 4,0 | 3,0 |
| Soja (grano) | 11 | 29 | 34 | 16,0 | 27 | 7,0 | 3,5 |
| Girasol (granos) | 8 | 22 | 25 | 50 | 7 | 5,0 | 3,5 |
| Semillas de lino) | 8 | 23 | 26 | 35 | 16 | 8,0 | 4,0 |
| Patatas (tubérculos) | 78 | 1,3 | 2,0 | 0,1 | 17 | 0,8 | 1,0 |
| Remolacha azucarera (raíces) | 75 | 1,0 | 1,6 | 0,2 | 19 | 1,4 | 0,8 |
| Remolacha forrajera (raíces) | 87 | 0,8 | 1,5 | 0,1 | 9 | 0,9 | 0,9 |
| zanahorias (raíces) | 86 | 0,7 | 1,3 | 0,2 | 9 | 1,1 | 0,9 |
| Cebolla | 85 | 2,5 | 3,0 | 0,1 | 8 | 0,8 | 0,7 |
| Trébol (masa verde) | 75 | 3,0 | 3,6 | 0,8 | 10 | 6,0 | 3,0 |
| Equipo erizo (masa verde) | 70 | 2,1 | 3,0 | 1,2 | 10 | 10,5 | 2,9 |
| *La proteína bruta incluye proteínas y sustancias nitrogenadas no proteicas | |||||||
Las proteínas de varios cultivos agrícolas son desiguales en composición de aminoácidos, solubilidad y digestibilidad. Por lo tanto, la calidad de los productos de cultivo se evalúa no solo por el contenido, sino también por la digestibilidad, la utilidad de las proteínas en función del estudio de su composición fraccional y de aminoácidos.
Las proteínas contienen la gran mayoría del nitrógeno en las semillas (al menos el 90 % de la cantidad total de nitrógeno que contienen) y los órganos vegetativos de la mayoría de las plantas (75-90 %). Al mismo tiempo, en tubérculos de patata, tubérculos y hortalizas de hoja, hasta la mitad de la cantidad total de nitrógeno recae en la proporción de compuestos nitrogenados no proteicos. Están representados en las plantas por compuestos minerales (nitratos, amonio) y compuestos orgánicos (entre los que predominan los aminoácidos libres y las amidas, que se absorben bien en los organismos animales y humanos). Una pequeña parte de los compuestos orgánicos no proteicos de las plantas está representada por péptidos (construidos a partir de un número limitado de residuos de aminoácidos y, por lo tanto, a diferencia de las proteínas, de bajo peso molecular), así como bases de purina y pirimidina (que forman parte de ácidos nucleicos).
Para evaluar la calidad de los productos de cultivo, a menudo se utiliza el indicador de "proteína bruta", que expresa la suma de todos los compuestos nitrogenados (compuestos proteicos y no proteicos). Calcule la "proteína bruta" multiplicando el porcentaje de nitrógeno total en las plantas por un factor de 6,25 (derivado del contenido de nitrógeno medio (16%) de los compuestos proteicos y no proteicos).
La calidad del grano de trigo se evalúa por el contenido de gluten crudo, cuya cantidad y propiedades determinan las propiedades de horneado de la harina. El gluten crudo es un coágulo de proteína que queda cuando la masa mezclada con harina se lava con agua. El gluten crudo contiene aproximadamente 2/3 de agua y 1/3 de sólidos, representados principalmente por proteínas poco solubles (solubles en alcohol y álcali). El gluten tiene elasticidad, resiliencia y cohesión, de las que depende la calidad de los productos horneados a partir de harina. Entre el contenido de "proteína bruta" en el grano de trigo y el "gluten bruto" existe una cierta correlación. La cantidad de gluten crudo se puede calcular multiplicando el porcentaje de proteína cruda en el grano por un factor de 2,12.
carbohidratos
Los carbohidratos en las plantas están representados por azúcares (monosacáridos y oligosacáridos que contienen 2-3 residuos de monosacáridos) y polisacáridos (sustancias de almidón, fibra, pectina).
El sabor dulce de muchas frutas y bayas está asociado con su contenido de glucosa y fructosa. La glucosa en cantidades significativas (8-15%) se encuentra en las uvas, de donde recibió el nombre de "azúcar de uva", y representa hasta la mitad de la cantidad total de azúcares en frutas y bayas. La fructosa, o "azúcar de la fruta", se acumula en grandes cantidades en las frutas con hueso (6-10%) y se encuentra en la miel. Es más dulce que la glucosa y la sacarosa. En tubérculos, la proporción de monosacáridos entre los azúcares es pequeña (hasta el 1% de su contenido total).
La sacarosa es un disacárido formado por glucosa y fructosa. La sacarosa es el principal carbohidrato de almacenamiento en las raíces de la remolacha azucarera (14-22%) y el jugo de tallo Caña de azúcar(11-25%). El cultivo de estas plantas tiene como finalidad la obtención de materia prima para la producción de azúcar utilizada en la alimentación humana. Se encuentra en pequeñas cantidades en todas las plantas, su mayor contenido (4-8%) se encuentra en frutas y bayas, así como en zanahorias, remolachas y cebollas.
El almidón se encuentra en pequeñas cantidades en todos los órganos de las plantas verdes, pero se acumula en tubérculos, bulbos y semillas como principal carbohidrato de almacenamiento. en tubérculos de patata variedades tempranas contenido de almidón 10-14%, maduración media y tardía - 16-22%. Basado en el peso seco de los tubérculos, esto es 70-80%. Aproximadamente el mismo contenido relativo de almidón en las semillas de arroz y cebada cervecera. En el grano de otros cereales, el almidón suele ser del 55-70%. Existe una relación inversa entre el contenido de proteína y almidón en las plantas. En las semillas ricas en proteínas de leguminosas hay menos almidón que en las semillas de cereales; aún menos almidón en las semillas oleaginosas.
El almidón es un carbohidrato que es fácilmente digerible por humanos y animales. Durante la hidrólisis enzimática (bajo la acción de las enzimas amilasa) y ácida, se descompone en glucosa.
La celulosa, o celulosa, es el componente principal de las paredes celulares (en las plantas se asocia con lignina, pectinas y otros compuestos). La fibra de algodón es 95-98%, las fibras de líber de lino, cáñamo, yute son 80-90% de fibra. En las semillas de cereales con película (avena, arroz, mijo) la fibra contiene 10-15%, y en las semillas de cereales que no tienen película - 2-3%, en las semillas de leguminosas - 3-5%, en tubérculos y tubérculos de patata: alrededor del 1 %. En los órganos vegetativos de las plantas, el contenido de fibra es del 25 al 40% en peso seco.
La celulosa es un polisacárido de alto peso molecular de una cadena no ramificada de residuos de glucosa. Su digestibilidad es mucho peor que la del almidón, aunque también se forma glucosa con la hidrólisis completa de la fibra.
Las pectinas son polisacáridos de alto peso molecular que se encuentran en frutas, raíces y fibras vegetales. En las plantas fibrosas, unen haces individuales de fibras. La propiedad de las pectinas en presencia de ácidos y azúcares para formar gelatinas o jaleas se aprovecha en la industria de la confitería. La estructura de estos polisacáridos se basa en una cadena de residuos de ácido poligalacturónico con grupos metilo.
Las grasas y sustancias similares a las grasas (lípidos) son componentes estructurales del citoplasma de las células vegetales, y en las semillas oleaginosas desempeñan el papel de compuestos de reserva. La cantidad de lípidos estructurales suele ser pequeña: 0,5-1% del peso húmedo de las plantas, pero realizan funciones importantes en las células vegetales, incluida la regulación de la permeabilidad de la membrana. Las semillas oleaginosas y la soja se utilizan para producir grasas vegetales llamadas aceites.
Por Estructura química grasas - una mezcla de ésteres del alcohol trihídrico glicerol y ácidos grasos de alto peso molecular. En las grasas vegetales, los ácidos insaturados están representados por los ácidos oleico, linoleico y linolénico, y los ácidos saturados son los ácidos palmítico y esteárico. La composición de ácidos grasos en los aceites vegetales determina sus propiedades - consistencia, punto de fusión y capacidad de secado, ranciedad, saponificación, así como su valor nutricional. Linoleico y linolénico ácido graso se encuentran únicamente en los aceites vegetales y son "indispensables" para el ser humano, ya que no pueden ser sintetizados en su organismo. Las grasas son las sustancias de reserva más eficientes desde el punto de vista energético: cuando se oxidan, se libera el doble de energía por unidad de masa en comparación con los carbohidratos y las proteínas.
Los lípidos también incluyen fosfátidos, ceras, carotenoides, estearinas y las vitaminas liposolubles A, D, E y K.
Según el tipo y la naturaleza del uso de los productos, el valor de los compuestos orgánicos individuales puede ser diferente. En los cereales, las principales sustancias que determinan la calidad de los productos son las proteínas y el almidón. El trigo tiene un alto contenido de proteínas entre los cultivos de cereales, y el arroz y la cebada cervecera tienen un alto contenido de almidón. Cuando se utiliza cebada para la elaboración de cerveza, la acumulación de proteínas degrada la calidad de las materias primas. También es indeseable la acumulación de compuestos nitrogenados proteicos y no proteicos en las raíces de remolacha azucarera utilizadas para la producción de azúcar. Los cultivos de leguminosas y leguminosas se distinguen por un alto contenido de proteínas y un menor contenido de carbohidratos, la calidad de su cosecha depende principalmente de la cantidad de acumulación de proteínas. La calidad de los tubérculos de papa se evalúa por el contenido de almidón. El cultivo del lino, el cáñamo y el algodón tiene como finalidad la obtención de fibra, consistente en fibra. Una mayor cantidad de fibra en la masa verde y el heno de las gramíneas anuales y perennes empeora sus cualidades forrajeras. Las semillas oleaginosas se cultivan para las grasas - aceites vegetales utilizado tanto para fines alimentarios como industriales. La calidad de los productos agrícolas también puede depender de la presencia de otros compuestos orgánicos: vitaminas, alcaloides, ácidos orgánicos y sustancias pectínicas, aceites esenciales y de mostaza.
Las condiciones de nutrición de las plantas son importantes para aumentar la cosecha bruta de la parte más valiosa del cultivo y mejorar su calidad. Por ejemplo, un aumento en la nutrición con nitrógeno aumenta el contenido relativo de proteínas en las plantas, y un aumento en el nivel de nutrición con fósforo y potasio asegura una mayor acumulación de carbohidratos: sacarosa en las raíces de la remolacha azucarera, almidón en los tubérculos de patata. Mediante la creación de condiciones nutricionales adecuadas con la ayuda de fertilizantes, es posible aumentar la acumulación de los compuestos orgánicos económicamente más valiosos en la materia seca de las plantas.
Composición elemental de las plantas.
La materia seca de las plantas tiene en promedio la siguiente composición elemental (en porcentaje en peso); carbono - 45, oxígeno - 42, hidrógeno - 6.5, nitrógeno y cenizas - 6.5. En total, se han encontrado más de 70 elementos en las plantas. En el nivel actual de desarrollo de datos científicos, alrededor de 20 elementos (incluyendo carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio, azufre, hierro, boro, cobre, manganeso, zinc, molibdeno, vanadio, cobalto y yodo ) se consideran definitivamente esenciales para las plantas. Sin ellos, el curso normal de los procesos de vida y la finalización del ciclo completo de desarrollo de la planta son imposibles. Con respecto a más de 10 elementos (entre ellos, silicio, aluminio, flúor, litio, plata, etc.), se tiene información sobre su efecto positivo en el crecimiento y desarrollo de las plantas; estos elementos se consideran condicionalmente necesarios. Obviamente, con la mejora de los métodos de análisis e investigación biológica, el número total de elementos en la composición de las plantas y la lista elementos necesarios se ampliará.
Los carbohidratos, las grasas y otros compuestos orgánicos libres de nitrógeno se componen de tres elementos: carbono, oxígeno e hidrógeno, y el nitrógeno también se incluye en la composición de las proteínas y otros compuestos orgánicos nitrogenados. Estos cuatro elementos - C, O, H y N se denominan organogénicos, en promedio representan alrededor del 95% de la materia seca de las plantas.
Cuando se quema el material vegetal, los elementos organogénicos se evaporan en forma de compuestos gaseosos y vapor de agua, y numerosos elementos de "ceniza" permanecen en la ceniza principalmente en forma de óxidos, que representan un promedio de solo alrededor del 5% de la masa de materia seca.
El nitrógeno y los elementos de ceniza como el fósforo, el azufre, el potasio, el calcio, el magnesio, el sodio, el cloro y el hierro se encuentran en las plantas en cantidades relativamente grandes (desde un pequeño porcentaje hasta centésimas de porcentaje de materia seca) y se denominan macronutrientes.
Las diferencias cuantitativas en el contenido de macro y microelementos en la materia seca de las plantas se muestran en la Tabla 2.
El contenido relativo de nitrógeno y cenizas en las plantas y sus órganos puede variar ampliamente y está determinado por las características biológicas del cultivo, la edad y las condiciones nutricionales. La cantidad de nitrógeno en las plantas está estrechamente relacionada con el contenido de proteínas, y siempre se encuentra más en las semillas y las hojas jóvenes que en la paja de los cultivos maduros. Los topes del contenido de nitrógeno es más alto que en los tubérculos y tubérculos. Las cenizas representan del 2 al 5% de la masa de materia seca en la parte comercial de la cosecha de los principales cultivos agrícolas, en las hojas tiernas y la paja de los cereales, en las puntas de los cultivos de raíces y tubérculos del 6 al 14%. Las verduras de hoja (lechuga, espinaca) tienen el mayor contenido de cenizas (hasta un 20 % o más).
La composición de los elementos ceniza en las plantas también tiene diferencias significativas (Cuadro 3). En las cenizas de semillas de cereales y leguminosas, la cantidad de óxidos de fósforo, potasio y magnesio es de hasta el 90%, y entre ellos predomina el fósforo (30-50% de la masa de ceniza). La proporción de fósforo en las cenizas de hojas y paja es mucho menor, y en su composición predominan el potasio y el calcio. La ceniza de tubérculos de patata, raíces de remolacha azucarera y otros tubérculos está representada principalmente por óxido de potasio (40-60% de la masa de ceniza). La ceniza de raíz contiene una cantidad significativa de sodio y la paja de cereal contiene silicio. Las legumbres y plantas de la familia de las coles se distinguen por un mayor contenido de azufre.
| cultura | P2O5 | K2O | Cao | MgO | TAN 4 | Na2O | SiO2 |
| Trigo | |||||||
| maíz | 48 | 30 | 3 | 12 | 5 | 2 | 2 |
| Paja | 10 | 30 | 20 | 6 | 3 | 3 | 20 |
| Guisantes | |||||||
| maíz | 30 | 40 | 5 | 6 | 10 | 1 | 1 |
| Paja | 8 | 25 | 35 | 8 | 6 | 2 | 10 |
| Papa | |||||||
| tubérculos | 16 | 60 | 3 | 5 | 6 | 2 | 2 |
| tallo | 8 | 30 | 30 | 12 | 8 | 3 | 2 |
| Remolacha azucarera | |||||||
| raíces | 15 | 40 | 10 | 10 | 6 | 10 | 2 |
| tallo | 8 | 30 | 15 | 12 | 5 | 25 | 2 |
| Girasol | |||||||
| semillas | 40 | 25 | 7 | 12 | 3 | 3 | 3 |
| tallos | 3 | 50 | 15 | 7 | 3 | 2 | 6 |
La composición de las plantas en cantidades relativamente grandes incluye silicio, sodio y cloro, así como una cantidad significativa de los llamados ultramicroelementos, cuyo contenido es extremadamente bajo, de 10 -6 a 10 -8%. Las funciones fisiológicas y la necesidad absoluta de estos elementos para los organismos vegetales aún no se han establecido definitivamente.
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