Natriums rolle i plantelivet

Natrium regulerer transporten av karbohydrater i planten. En god tilførsel av natrium til plantene øker deres vinterhardhet. Med sin mangel bremser dannelsen av klorofyll ned.

Kroppen til et dyr inneholder omtrent 0,1 % natrium (i masse).

Natrium fordeles i hele kroppen. I menneskekroppen finnes natrium i røde blodlegemer, blodserum, fordøyelsessaft, muskler, i alle indre organer og hud. 40 % av natrium finnes i beinvev.

Sammen med kalium skaper natrium et transmembranpotensial i cellen og sikrer eksitabiliteten til cellemembranen. Det er også en del av natrium-kalium-pumpen, et spesielt protein (porekompleks) som trenger gjennom hele tykkelsen av membranen. Den ekstracellulære konsentrasjonen av Na + ioner er alltid høyere enn den intracellulære, på grunn av hvilken konsentrasjonsgradienten til disse ionene er rettet inn i cellen, og gir aktiv transport av stoffer inn i cellen. Natrium opprettholder syre-base-balansen i
organisme, regulerer blodtrykket, funksjonen til nerver og muskler, opptak av glukose av celler, dannelse av glykogen, proteinsyntese, påvirker tilstanden til slimhinnene i de vitale organene i fordøyelseskanalen. Natriummetabolismen er under kontroll av skjoldbruskkjertelen.

Dens mangel fører til hodepine, svekkelse av hukommelsen, tap av appetitt, økt surhet av magesaft, problemer med blæren, tretthet kan oppstå.

Overflødig natrium fører til vannretensjon i kroppen (ødem), hypertensjon og hjertesykdom.

Salt. All salt mat. Sjømat. Grønnsaker og grønt: kål, mynte, dill, persille, gulrøtter, løk, salat, paprika, asparges, pepperrot, hvitløk. Frukt og bær: solbær, tyttebær, sitroner. Animalske produkter: pølse, smult, saltfisk, kaviar, ost.

NaCl

NaHC03- natriumbikarbonat, natron.

Visste du at…

Natrium ble oppdaget i 1807 av den engelske kjemikeren og fysikeren G. Davy og fikk navnet sitt fra arabisk. natron eller natrun- vaskemiddel - om bruk av naturlig brus og kaustisk soda for fremstilling av såpe.

Antall natriumatomer i menneskekroppen er 2,8 x 10 24, og i en menneskelig celle - 2,8 x 10 10.

Det daglige inntaket av natrium i kroppen med mat er i gjennomsnitt 4,4 g.

I medisin brukes natriumklorid som en isotonisk 0,9% løsning for dehydrering. Natrium er en del av mange legemidler, inkludert antibiotika, vikasol, et syntetisk derivat av vitamin K.

Kalsium

Kalsiums rolle i plantelivet

Kalsiuminnholdet i planter er i gjennomsnitt 0,3 % (i vekt). Pektiner (kalsium- og magnesiumsalter av galakturonsyre) er en del av celleveggene og det intercellulære stoffet til høyere og lavere planter. Kalsium brukes som byggemateriale for median lamina og er også en del av det "ytre skjelettet" til alger; øker styrken til plantevev og bidrar til å øke plantens utholdenhet.

Mangel på Ca forårsaker hevelse av pektinstoffer, sliming av cellevegger og råtning av planter; rotsystemet lider, bleking av toppen av planter og unge blader oppstår. De nydannede bladene er små, vridd, med uregelmessig formede kanter, lysegule flekker vises på platen, kantene på bladene er bøyd ned. Ved sterk kalsiummangel dør toppen av skuddet.

Hvis det er et høyt innhold av kalsium i jorda, vokser indikatorplanter godt i disse områdene: Venus tøffel, solsikke, steppeaster, bregne fra slekten Pelley, orkide, mordovnik, lin, storblomstret revebjelle, fjellknute, etc. .

Rolle i livet til dyr og mennesker

I kroppen til et dyr, i gjennomsnitt, fra 1,9% til 2,5% kalsium (i vekt). Kalsium er et materiale for å bygge beinskjelett. Kalsiumkarbonat CaCO 3 er en del av koraller, bløtdyrskjell, skjell kråkeboller og skjeletter av mikroorganismer.

I menneskekroppen finnes 98–99 % av kalsium i skjelettets bein, som fungerer som et «depot» av kalsium; kalsiumioner er tilstede i alle vev og kroppsvæsker: 1 g i blodplasma, 6–8 g i bløtvev. Med en menneskevekt på 70 kg er Ca-innholdet i kroppen 1700 g, med 80 % kalsiumfosfat Ca 3 (PO 4) 2 og 13 % kalsiumkarbonat CaCO 3 .

Kalsium er nødvendig for prosessene med hematopoiesis og blodkoagulasjon, for å regulere hjertets arbeid, muskelsammentrekning, metabolisme, redusere vaskulær permeabilitet, for normal vekst av bein (skjelett, tenner). Kalsiumforbindelser har en gunstig effekt på tilstanden til nervesystemet, ledning av nerveimpulser, har en anti-inflammatorisk effekt, gir cellemembranpermeabilitet og aktiverer visse enzymer. Kalsiummetabolismen reguleres hos mennesker og dyr av kalsitonin, et hormon skjoldbruskkjertelen, paratyreoideahormon - et parathyreoideahormon og kalsiferoler - en vitamin D-gruppe. Det må huskes at kroppen bare absorberer kalsium i nærvær av fett: for hver 0,06 g kalsium er det nødvendig med 1 g fett. Kalsium skilles ut fra kroppen gjennom tarmene og nyrene.

Mangel på kalsium fører til osteoporose, lidelser i muskel- og skjelettsystemet, nervesystemet, utilstrekkelig blodpropp.

De viktigste kildene til å komme inn i kroppen

Grønnsaker og korn: erter, linser, soyabønner, bønner, bønner, spinat, gulrøtter, neper, unge løvetannblader, selleri, asparges, kål, rødbeter, poteter, agurker, salat, løk, hvetekorn, rugbrød, havregryn. Frukt og bær: epler, kirsebær, stikkelsbær, jordbær, aprikoser, rips, bjørnebær, appelsiner, ananas, fersken, druer. Mandel. Meieriprodukter: cottage cheese, rømme, kefir.

Mest vanlige tilkoblinger

CaCO3- kalsiumkarbonat, kritt, marmor, kalkstein.
Ca(OH) 2- kalsiumhydroksid, lesket kalk (fluff).
CaO- kalsiumoksid, brent kalk (kokende).
CaOCl 2- blandet salt av saltsyre og hypoklorsyre, blekemiddel (blekemiddel).
CaS04 X 2H2O- dihydrat kalsiumsulfat, gips.

Visste du at…

Kalsium ble oppdaget av den engelske kjemikeren H. Dani i 1808 under elektrolysen av våtlesket kalk Ca(OH) 2 . Navnet kommer fra lat. calcis(slektstilfelle lat. calx- stein, kalkstein) i henhold til innholdet i kalkstein.

Antall kalsiumatomer i menneskekroppen er 1,6 x 10 25, og i en celle 1,6 x 10 11.

Daglig inntak av kalsium fra mat og vann er 500-1500 mg.

Kalkholdige skjeletter av korallpolypper, bestående av kalsiumkarbonat, danner skjær og atoller, koralløyer i tropiske hav. Fra skjelettene av korallpolypper, som har holdt på å dø ut i mange årtusener, har det dannet seg lag av kalkstein, kritt og marmor, som brukes som byggemateriale.

Det er planter - calcephiles (fra gresk. fileo- Jeg elsker), som hovedsakelig vokser på alkalisk jord rik på kalsium, så vel som på steder der kalkstein, kritt (skoganemone, seksbladede engnøtt, europeisk lerk, etc.) kommer ut.

Det er planter - calcephobes (fra gresk. foboer- frykt), som unngår kalksteinsjord, fordi. tilstedeværelsen av kalsiumioner hemmer veksten deres (torvmoser, noen korn).

Svovel

Rollen til svovel i livet til planter, mikroorganismer

Svovelinnholdet i planter er i gjennomsnitt 0,05 % (i vekt). Svovel er en bestanddel av aminosyrer (cystin, cystein, metionin). Planter henter svovel fra jorda fra løselige sulfater, og forråtnende bakterier omdanner svovelet i proteiner til hydrogensulfid H 2 S (derav den ekle lukten av forfall). Men det meste av hydrogensulfidet dannes under reduksjon av sulfater av sulfatreduserende bakterier. Denne H 2 S oksideres av fototrofiske bakterier i fravær av molekylært oksygen til svovel og sulfater, og i nærvær av O 2 oksideres det til sulfater av aerobe svovelbakterier.

Hos mange bakterier lagres svovel midlertidig i form av kuler. Mengden avhenger av innholdet av hydrogensulfid: med sin mangel blir svovel oksidert til svovelsyre.

2H 2 S + O 2 ––> 2H 2 O + 2S + energi

2S + 3O 2 + 2H 2 O -–> 2H 2 SO 4 + energi

I reservoarer, hvis vann inneholder hydrogensulfid, lever fargeløse svovelbakterier begiatoa og thiothrix. De trenger ikke økologisk mat. For kjemosyntese bruker de hydrogensulfid: som et resultat av reaksjoner mellom H 2 S, CO 2 og O 2, dannes karbohydrater og elementært svovel.

Det meste av svovelet blir ikke absorbert av planter, men hjelper dem med å absorbere fosfor. Mangel på svovel reduserer intensiteten av fotosyntesen. Astragalus er en indikator på høyt svovelinnhold i jorda.

Rolle i livet til dyr og mennesker

Kroppen til et dyr inneholder 0,25 % svovel (i masse). De enkleste planktoniske radiolariene har et mineralskjelett av strontiumsulfat, som ikke bare gir beskyttelse, men også "flyter" i vannsøylen.

I menneskekroppen inneholder svovel 400–700 ppm etter vekt. Svovel er en del av proteiner og aminosyrer, enzymer og vitaminer. Det er spesielt viktig for syntesen av proteiner i hud, negler og hår. Svovel er en komponent av aktive stoffer: vitaminer og hormoner (for eksempel insulin). Det er involvert i redoksprosesser, energimetabolisme og avgiftningsreaksjoner, aktiverer enzymer.

Med mangel på svovel, gjennomgår huden inflammatoriske sykdommer observert skjørhet av bein og hårtap.

Blant svovelforbindelser anses hydrogensulfid som spesielt farlig - en gass som ikke bare har en skarp lukt, men også stor toksisitet. PÅ ren form det dreper en person umiddelbart. Faren er stor selv med et ubetydelig (ca. 0,01%) innhold av hydrogensulfid i luften. Hydrogensulfid er farlig fordi det akkumuleres i kroppen og kombineres med jern, som er en del av hemoglobin, som kan føre til alvorlig oksygensult og død.

De viktigste kildene til å komme inn i kroppen

Vegetabilske produkter: nøtter, belgfrukter, kål, pepperrot, hvitløk, gresskar, fiken, stikkelsbær, plommer, druer. Animalske produkter: kjøtt, egg, ost, melk.

Mest vanlige tilkoblinger

H 2 S- hydrogensulfid.
Na 2S- natriumsulfid.

Visste du at…

Svovel har vært kjent siden det 1. århundre. f.Kr. Navnet kommer fra den gamle hinduen sira- lys gul, fargen på naturlig svovel; Latinsk navn fra sanskrit. løselighet- brennbart pulver.

Antallet svovelatomer i menneskekroppen er 3,3 x 10 24, og i en celle - 2,4 x 10 10.

Hydrogensulfid H 2 S er en giftig, stinkende gass som brukes i kjemisk industri, samt som et middel (svovelholdige bad). Svovel er en komponent i legemidler, inkludert antibiotika, som kan undertrykke aktiviteten til mikrober. Finspredt svovel er grunnlaget for salver for behandling av sopphudsykdommer.

Naturlige sulfider danner grunnlaget for malmer av ikke-jernholdige og sjeldne metaller og er mye brukt i metallurgi. Sulfider av alkali- og jordalkalimetaller Na 2 S, CaS, BaS brukes i lærindustrien.

Klor

Klorens rolle i livet til planter, mikroorganismer

Innholdet av klor i plantekroppen er omtrent 0,1 % (i masse). Det er et av hovedelementene i vann-saltmetabolismen til alle levende organismer. Noen planter (halofytter) er ikke bare i stand til å vokse på saltholdig jord med høyt innhold av bordsalt (NaCl), men akkumulerer også klorider. Disse inkluderer solyanka, soleros, sveda, tamarix, etc. Klorinioner Cl - deltar i energimetabolismen, har en positiv effekt på opptak av oksygen ved røttene. I planter er klor involvert i oksidative reaksjoner og fotosyntese.

Halofile mikroorganismer lever i et miljø med NaCl-konsentrasjon på opptil 32 % - i saltholdige vannmasser og saltholdig jord. Det er bakterier av slektene Paracoccus, Pseudomonas, Vibrion og noen andre. De trenger høye konsentrasjoner av NaCl for å opprettholde den strukturelle integriteten til den cytoplasmatiske membranen og funksjonen til enzymsystemer knyttet til den.

Rolle i livet til dyr og mennesker

Kroppen til et dyr inneholder fra 0,08 til 0,2 % klor (i masse). Negativt ladede kloridioner, som dominerer i dyrekroppen, spiller en stor rolle i vann-saltmetabolismen. Under forhold med høy saltholdighet, med et saltinnhold i vann på minst 3 %, lever halofytter: radiolarier, revdannende koraller, innbyggere i korallrev og mangrover, de fleste pigghuder, blekksprut og mange krepsdyr. Noen hjuldyr, krepsdyr Artemia salina, mygglarve Aedes togoi og noen andre.

Menneskelig muskelvev inneholder 0,20-0,52% klor, bein - 0,09%, blod - 2,89 g / l. I kroppen til en voksen, ca 95 g klor. Hver dag med mat får en person 3-6 g klor. Hovedformen for dets inntak i kroppen er natriumklorid. Det stimulerer stoffskiftet og hårvekst. Klor bestemmer de fysisk-kjemiske prosessene i kroppens vev, er involvert i å opprettholde syre-basebalansen i vev (osmoregulering). Klor er det viktigste osmotisk aktive stoffet i blod, lymfe og andre kroppsvæsker.

Saltsyre, som er en del av magesaften, spiller en spesiell rolle i fordøyelsen, gir aktivering av pepsin-enzymet, og har en bakteriedrepende effekt.

Tilstedeværelsen av ca. 0,0001 % klor i luften irriterer slimhinnene. Konstant opphold i en slik atmosfære kan føre til bronkial sykdom, en kraftig forringelse av velvære. I henhold til eksisterende sanitære standarder innholdet av klor i luften i arbeidslokaler bør ikke overstige 0,001 mg / l, dvs. 0,00003 %. Innholdet av klor i luften i mengden 0,1% forårsaker akutt forgiftning, det første tegn på dette er anfall av alvorlig hoste. Ved klorforgiftning er absolutt hvile nødvendig, det er nyttig å inhalere oksygen eller ammoniakk (ammoniakk), eller alkoholdamp med eter.

De viktigste kildene til å komme inn i kroppen

Natriumklorid er bordsalt. Salt mat. Hver dag bør en person konsumere omtrent 20 g bordsalt.

Mest vanlige tilkoblinger

NaCl- natriumklorid, bordsalt.
Hcl- saltsyre, saltsyre.
HgCl 2- kvikksølvklorid (II), sublimert.

Visste du at…

Klor ble først oppnådd av den svenske kjemikeren K. Scheele i samspillet mellom saltsyre og pyrolusitt MnO 2 x H 2 O. Navnet kommer fra gresk. cloros- gul-grønn farge på falmende løvverk - i henhold til fargen på klorgass.

Klorforbindelser, først og fremst vanlig salt NaCl, har vært kjent for menneskeheten siden forhistorisk tid. Alkymistene visste det saltsyre HCl og dets blanding med salpetersyre HNO 3 - aqua regia.

Antallet kloratomer i menneskekroppen er 1,8 x 10 24, og i en celle - 1,8 x 10 10.

I små doser kan giftig klor noen ganger tjene som motgift. Så ofre for hydrogensulfid får sniffe ustabilt blekemiddel. Ved å samhandle blir de to giftene gjensidig nøytralisert.

Klorering av springvann ødelegger sykdomsfremkallende bakterier.

Det er vannlevende organismer - halofober som ikke tolererer høye saltholdighetsverdier og lever bare i ferske (saltinnhold ikke høyere enn 0,05%) eller svakt saltholdige (opptil 0,5%) vannforekomster. Dette er mange alger, protozoer, noen svamper og coelenterater (hydra), de fleste igler, mange gastropoder og muslinger, de fleste vannlevende insekter og ferskvannsfisk, alle amfibier.

HgCl 2 - sublimere - en veldig sterk gift. Dens fortynnede oppløsninger (1: 1000) brukes i medisin som et desinfeksjonsmiddel.

Fortsettelse følger

Vann inn planteliv spiller en stor rolle, det er en integrert del av hver plante, hvert organ. Prosentandel vann i plantekroppen:

• protoplasma inneholder omtrent 80% vann,
• i cellesaft - 96-98% vann,
• i skjellene til planteceller opptil 50 % vann.
• i bladene når vanninnholdet 80-90%.

En stor prosentandel vann finnes i saftige frukter:

• c - opptil 98 %,
• c - 94 %,
• c - 92 %,
• c - 77 %.

Saftig frukt inneholder en stor prosentandel vann.

Vann er hovedløsningsmidlet

Et høyt vanninnhold i plantevev er nødvendig for aktiv syntetisk aktivitet. Vann er hovedløsningsmidlet, og med sin deltakelse mottar planten oppløst i vann næringsstoffer gjennom røttene og deres bevegelse fra en celle til en annen.

Vann i samspillet mellom planter og miljøet

Takk til vann, planten samhandler med miljø . PÅ fotosynteseprosess vann er direkte involvert i formasjonen karbohydrater. Av de 1000 delene av vann som passerer gjennom planten, brukes bare 2-3 deler i prosessen med fotosyntese for dannelse av karbohydrater, og 997-998 deler vann passerer gjennom planten for å opprettholde vevet i en tilstand av metning og for å kompensere for det fordampede vannet. En stor bladoverflate av planter fører til sløsing med en enorm mengde vann: på en time forbruker planter opptil 80-90% av vannet de inneholder. Graden av deres åpning avhenger av mengden vann i stomatas vaktceller; med et høyt innhold av det, er stomata åpne, og karbondioksid kommer inn i planten gjennom dem.

Vannforbruk av planter

Diverse planter inneholder forskjellige mengder vann, endres det både i løpet av dagen og i vekstsesongen. Ved slutten av vekstsesongen synker vanninnholdet.
Vannforbruk av planter. Av de høyere plantene er det svært få representanter for ørkenfloraen som tåler uttørking, (mer:) mens tørre frø, noen lav og kan forbli levedyktige selv med lavt vanninnhold. PÅ ulike forhold Planter trenger forskjellige mengder vann for å vokse. I et tørt og varmt klima bruker plantene 2-3 ganger mer vann i vekstsesongen enn i et temperert klima.

Vanntilstanden i planter

vann i planter skjer i to stater- inn fri og bundet. bundet av vann vurdere vann, som holdes tilbake av hydrofile kolloider av protoplasma og aktive stoffer. Bundet vann mister sine løsemiddelegenskaper og tar ikke aktiv del i transformasjonen og bevegelsen av stoffer i hele planten. Rolle bundet vann ligger i at det hindrer micellene i å klebe sammen og gir strukturell stabilitet til de hydrofile kolloidene i protoplasmaet. Mengden bundet vann i en plante er ikke konstant, hos unge planter er det mer bundet vann enn hos gamle. gratis vann i en plante - miljøet der alle prosessene for dens vitale aktivitet finner sted. En stor mengde fritt vann fordampes av planten. En slik oppdeling av vann i fritt og bundet er betinget, siden alt vannet som er tilstede i cellene er assosiert med stoffer som utgjør protoplasma, cellesaft og membran. Disse formene for vann skiller seg bare i arten og styrken til bindinger. Biologer har utført en rekke forsøk med tungt vann inneholdende O18. Hos unge bønneplanter, nedsenket i tungt vann ved røttene, skjedde det en rask endring av en del av vevsvannet til vann som inneholder O 18 .
Bønneplantebusk i blomst. I vevene i bladene og røttene, som har en rask metabolisme, ble likevekt med den eksterne løsningen nådd etter 15–20 minutter, og litt mer enn halvparten av vannet ble byttet ut. Vannet i stammen ble erstattet med 90 %. Når bladene visnet, mistet cellesaften vann raskest, cytoplasmavannet ble holdt mye sterkere tilbake, og vannet som var en del av organellene gikk minst tapt. Basert på disse forsøkene ble det konkludert med at anlegget har vanskelig og lett byttet vann.

Forelesning 2. Vann i planter.

Vann er en integrert del av både plantene selv og deres frukter og frø. I en levende plante utgjør vann opptil 95 % av massen. Men dette er veldig lite sammenlignet med hvor mye planten bruker før den vokser og produserer en avling.
Behovet for vann ulike planter, for å utføre sin utviklingssyklus, for eksempel for forholdene i Usbekistan, bare for fordampning (transpirasjon) av plantene selv og fordampning fra jordoverflaten sammenlignet med grunnmassen, hundrevis av ganger mer enn vekten av vann i en voksen plante og dens frukter.

Hvorfor trenger planter dette vannet?

Hvilken funksjon utfører den?

Hvorfor trenger planter så mye vann?

Vel, la oss starte med det faktum at planter "vil" ikke bare drikke, men også spise. Så du må på en eller annen måte levere næringsstoffer gjennom stammene og grenene til bladene. Disse næringsstoffene, sugd inn av røttene sammen med jordfuktighet, forhåndsforberedt i røttene i form av halvfabrikata, leveres gjennom kar til bladene - fabrikkene. organisk materiale.
Ved å fordampe vann med blader, avkjøler planten dem, og hindrer dem i å overopphetes, karbondioksid oppnås fra luften (i bytte mot fordampet vann), som fungerer som et materiale for dannelsen av alle organiske stoffer som brukes til å bygge hele planten.

Figur 2.1. Diagram over anleggets "fungering".
(hentet fra The Life of the Green Plant).
A Galston, P. Davis, R. Satter).

Forskere som grundig studerte planters behov i vann ble i stor grad motløse av variasjonen til de såkalte transpirasjonskoeffisientene, som viser forholdet mellom vannkostnadene for å produsere en vektenhet tørr plantemasse selv i de samme plantene (for ikke å nevne deres forskjell i fuktighetselskende og tørkebestandig vegetasjon).
Avhengig av vekstforholdene svinger vannkostnaden per avlingsenhet veldig sterkt. Det har blitt lagt merke til at når jord er næringsfattig, fordamper planten mer vann enn på de som er rike på dem.

Planter som har rikelig med fuktighet tilgjengelig for dem god kvalitet, "med glede" bruker de det på å utvikle den vegetative massen voldsomt, men de har ikke "hast" med å bære frukt. I slike tilfeller sies plantene å "fete".

Planter som er i forhold med begrensede fuktighetsreserver "oppfører seg mer behersket." De bruker mindre fuktighet, utvikler en moderat vegetativ masse og går raskere inn i blomstrings- og fruktfasen.

Men planter som er sterkt begrenset i vann utvikler ikke bare en vegetativ masse og produserer ikke frukt, men de kan ganske enkelt dø.

Planter som vanligvis dyrkes på våre felt med eksisterende jordarbeidingssystemer , er ikke i stand til å gå dypt etter vann, som ville (og til og med kultiverte) ørkenplanter på jord uberørt av mennesker.

Det er viktig for oss å legge forholdene til rette for å oppnå bærekraftige høstinger ikke bare i år med normal nedbør, men også i tørre år. Derfor belønnes alle handlingene til bonden, som bidrar til akkumulering og bevaring av fuktighet i rotlaget av jorden, hundre ganger med planter.

I nesten alle planter er den kritiske fasen av utviklingen (når tørken har den mest skadelige effekten på dem) perioden med blomstring og fruktsetting. Når det gjelder utviklingen av flerårige gress som brukes til dyrefôr i fersk form eller i form av høy, er deres mest sårbare, når det gjelder fuktighet, perioder etter høsting.

I disse kritiske periodene er det ønskelig at fuktighetsinnholdet i rotlaget i jorda ikke faller under visse grenser, som ikke er så enkle å bestemme selv ved å bruke vitenskapelige konsepter men vi prøver likevel.

Til tross for at mange prosesser for å forsyne planter med vann er veldig like i forskjellige klimatiske soner, avhengig av jordas egenskaper, egenskapene til jorddannende bergarter, tilstedeværelsen av jord som fuktes med grunnvann, deres saltholdighetsgrad, terrengbakker, er det store forskjeller i metodene for bevaring av jordfuktighet og måter å etterfylle den på.

Generelt sesongmessig behov for planter for vann og funksjoner i ulike faser av deres utvikling.

Det faktum at den nødvendige mengden vanning er direkte relatert til klimaet, er det sannsynligvis ingen som tviler på ...
La oss ta det i orden, la oss starte med spørsmålet - hvor mye vann skal tilføres feltet, og i hvilken tidsramme, for å få forventet høsting. Først av alt, la oss se på fig. 2.1, som viser de gjennomsnittlige månedlige klimatiske egenskapene til ørkensonen i Usbekistan. (I agro-klimatiske oppslagsverk kan du alltid finne disse egenskapene for ditt område, og fordampningen (Eo) fra vannoverflaten kan beregnes ved hjelp av en enkel formel hvis du ikke finner den ferdig i samme oppslagsbok) .

Ris. 2.1. Klimatiske egenskaper og underskudd i vannbalansen.
t - lufttemperatur, i grader Celsius;
a - relativ fuktighet i %;
Os - atmosfærisk nedbør, mm.
Eo - fordampning fra vannoverflaten, Eo \u003d 0,00144 * (25 - t) 2 * (100 - a);
D \u003d Eo - Os - vannbalanseunderskudd (i figuren er det skyggelagt i gult i vekstsesongen).

Denne figuren viser forløpet av gjennomsnittlige månedlige lufttemperaturer, mengden atmosfærisk nedbør, relativ luftfuktighet, beregnede indikatorer for fordampning og fuktighetsunderskudd. Området til figuren fylt med gult er underskuddet i vekstsesongen (i dette tilfellet IV ... IX måneder). Men hver kultur har sine egne sådatoer, sin egen vekstsesong, og derfor vil behovet for vann til vanning avhenge av disse verdiene og vil bestemme sin egen vanningsperiode. Det vil si at tidlig modne planter kan kreve mye mindre vann for å fullføre sin sesongmessige utviklingssyklus enn sent, men dette gjelder ikke hovedsakelig flerårige trebuskplanter som forbruker fuktighet gjennom hele vekstsesongen.

Selv om fuktighetsunderskudd ennå ikke er et behov i seg selv, gir i alle fall de beregnede månedlige fuktighetsunderskuddene en omtrentlig ide om hvilke måneder og hvor mye fordampning som overstiger nedbør, noe som er mye for å forstå hvor mye vanning som trengs, eller du kan klare deg uten..

Forskere har funnet ut at for å beregne det totale vannforbruket kan man bruke empiriske ligninger som relaterer fuktighetsunderskuddet til det faktiske fuktighetsforbruket til en vannet avling (hvis man bestemmer koeffisientene som gjør at man kan finne samsvar mellom disse indikatorene).
En av de enkleste avhengighetene ser slik ut:

Мveg \u003d 10 * Kk * D

(2.1)

Hvor Мweg - vanningshastighet for vekstsesongen for avlingen som vurderes, m3/ha;
Kk er en empirisk kulturkoeffisient, som også avhenger av plantearter anvendt landbruksteknologi og vekstsesong;
D er det totale fuktighetsunderskuddet i vekstsesongen til den dyrkede avlingen, mm.

På fig. 2.2, som et eksempel, viser fasene for utvikling av bomull, tidspunktet for starten av vegetasjonen, tidspunktet for starten av vanningsperioden, andelen fysisk (fra jordoverflaten) fordampning for den sentrale klimasonen i Usbekistan .

Ris. 2.2, Karakteristiske perioder (utviklingsfaser) for bomull for den sentrale klimasonen i Usbekistan.

For å fastslå verdien av Kk-koeffisienten, utfører forskere langsiktige eksperimenter med forskjellige varianter av vanningsregimer og sammenligner utbyttet med vannkostnader, og deretter sammenlignes disse kostnadene med faktiske fuktighetsunderskudd. Disse arbeidene gir dem (vitenskapsmenn) livslang sysselsetting, for over tid endres plantevarianter, landbruksteknikker som brukes og vanningsmetoder, og klimaet, som du vet, er ikke konstant ... så du kan studere lenge tid, kan man si - på ubestemt tid. For eksempel, i figur 2.3 presenterer vi resultatene av å oppsummere materialene for å studere vanningsregimene for bomull i omtrent 70 år. Dette inkluderer resultatene av ~ 270 eksperimenter utført på mer enn 13 eksperimentelle stasjoner i Usbekistan. Denne avlingen var den mest nødvendige i mange år, og mest forskning ble utført på den i Sentral-Asia, vel, omtrent ti ganger mer enn på alfalfa, hvete og mais!

Vurder nøye de tre grafene i figur 2.3. La oss forklare litt essensen av grafene. Her er Y utbyttet på en hvilken som helst tomt fra det gitte forsøket, og Umakh er maksimalt utbytte på tomten med best vannforsyning i dette forsøket. Alle sammenlignede resultater for tomter i hvert forsøk, i hvert år av studien ble oppnådd under de samme værforholdene, men for hver av plottene i eksperimentet, verdiene av forholdet mellom vanningshastigheten og fuktighetsunderskuddet for vekstsesongen (M / D) var forskjellige, og utbyttet burde vært avhengig bare av volumet av vanningsvann.
Tallene viser imidlertid at en avling nær maksimum (U/Umax = 1) oppstår i ulike forsøk med forholdet mellom vanningsraten og fuktighetsunderskuddet i vekstsesongen fra 0,15 til 1,2, det vil si at forskjellen er nesten tidoblet! Og hvorfor det er slik er helt uforståelig for oss, siden fra hver serie eksperimenter beskrevet i vitenskapsmenns verk valgte vi spesielt resultatene av bare de der det var samme "bakgrunn", og bare vanningshastigheten endret seg. Og dette området av dataspredning er nesten det samme, både på nært hold og på dypt grunnvann! Det bør også bemerkes at de maksimale utbyttene i eksperimentene vi valgte for analyse ikke skjedde, i praksis, under 45 ... 50 q / ha, og i utgangspunktet var disse laveste indikatorene karakteristiske for de nordlige regionene i Usbekistan.
Det kan antas at innhøstingen sannsynligvis ikke bare avhenger av "bakgrunnen" og volumet av vann som tilføres til vanning, men også er forbundet med bondens kunst? Eller kanskje fra aktualiteten til vanningen? Hvordan tror du? Uansett, dette rikeste materialet venter på sine forskere og analytikere...

Men foreløpig er det ingenting igjen for oss å gjøre, hvordan fokusere på den "gyldne middelveien" av eksperimentelle "skyer" av data og ta, i dette tilfellet, den samme koeffisienten i formel 2.1 -
Kk \u003d M / D \u003d 0,4 ... 0,65 (mlavere verdier for nært grunnvann, og høyere verdier for dype). Men for orientering og det er ikke så ille. Når man kjenner underskuddet i vekstsesongen fra værdata, er det mulig, ved å multiplisere det med Kk-koeffisienten, å få et omtrentlig behov for vanningsvann. For de midtre breddegradene i steppesone i Usbekistan er det totale underskuddet for vekstsesongen (IV…IX måneder) omtrent 1000 mm. Da vil vanningshastigheten være fra 400 til 650 mm, eller i form av m3/ha - 4000...6500 m3/ha.
Omtrent samme mengde kreves for mais for korn, og en og en halv ganger mindre er nok for korn, det vil si 3000 ... 4500 m3 / ha. Det skal bemerkes at deler av dette behovet kan dekkes av ikke-vegetasjonsfuktighetsreserver hvis de kan lagres i jorda ved riktig landbrukspraksis.

Figur 2.3. Faktiske data om vannforbruk for bomull, oppnådd i eksperimenter fra forskjellige forskere. Den øverste figuren samler data innhentet ved nært grunnvann, den midterste viser data for overgangsforholdene mellom nært og dypt grunnvann, og den nederste viser data for grunnvann under 3 m.
(Punktene over Y/Umax = 1-linjen er betingede, de viser ganske enkelt antall eksperimenter som brukes til å evaluere et eller annet M/D-forhold og plotte).

Så langt har vi snakket om gjennomsnittlige langsiktige klimaindikatorer, men i naturen er det ikke år for år, det er tørre år, og det er veldig regnfulle. Naturligvis er det ikke nødvendig å vanne i et regnvær, men i et tørt år er det veldig nødvendig. Derfor vil vanningsutstyr kun brukes i utvalgte tørre år. Men under visse forhold kan stabiliteten i produktiviteten til landbruksproduksjonen over årene være viktigere enn noen ekstra kostnader for å organisere vanning.
Videre vil vi (i forelesning 9) fortelle litt om hva annet vann brukes på i vanningsanlegg for å opprettholde normal utvikling av kulturplanter i åkrene, og "det vil ikke virke nok"!
Nedenfor, i tabell 3.1, for eksempel, er verdiene til Kk-koeffisientene for forskjellige avlinger i Usbekistan gitt fra arbeidet, som oppsummerte den enorme erfaringen til mange forskere i Sentral-Asia (beregnede verdier av vanningsnormer for landbruksavlinger i elvebassengene Syrdarya og Amudarya. Sammensatt av: V.R. Schroeder, V.F.Safonov og andre). "Ta av meg hatten" til en stor vitenskapsmann - min mentor V.R. Schroeder, som var ideologen for dette gigantiske verket, jeg gjorde deg spesielt kjent med dataene som hovedsakelig ble brukt i kompileringen, slik at du ville være kritisk til eventuelle konklusjoner som ikke var ditt eget og på ord ble ikke klarert for noen.

Tabell 2.1. Verdier av Kk-koeffisienter for forskjellige avlinger i klimasonene i Usbekistan.

kultur	Etter klimasoner
	C-1	C-2	C 1	C-2	Yu-1	Yu-2
Bomull		0,60	0,63	0,65	0,68	0,70
Alfalfa og andre urter	0,77	0,81	0,84	0,88	0,92	0,95
Hager og andre plantasjer	0,53	0,55	0,58	0,60	0,62	0,65
Vingårder	0,44	0,46	0,48	0,50	0,52	0,54
Mais og sorghum for korn	0,62	0,61	0,62	0,59	0,58	0,57
Radavlinger med gjentatte			0,66

En akutt mangel på jern i planten forårsaker ... blader.

Kation ... er involvert i stomatale bevegelser.

Motstanden mot losji i korn øker ....

Mangel... forårsaker skade på terminalmeristemene.

Nukleinsyrer inneholder...

Rekkefølgen av økning i innholdet av aske i organer og vev til planter.

UTILSTREKKELIGHET

MAKRO - OG MIKROELEMENTER, DERES BETYDNING OG TEGN PÅ DEM

MINERAL NÆRING

Etabler samsvar mellom en gruppe planter og minimum vanninnhold som er nødvendig for liv.

VANNSOPP OG TRANSPORT

Vannabsorpsjon og transport

109. Vann utgjør i gjennomsnitt __% av massen til en plante.

110. Plantefrø i lufttørr tilstand inneholder ...% vann.

111. Omtrent ....% av vannet i planten deltar i biokjemiske transformasjoner.

1. hygrofytter

2. mesofytter

3. xerofytter

4. hydrofytter

113. Hovedfunksjonene til vann i en plante:….

1. opprettholde varmebalansen

2. deltakelse i biokjemiske reaksjoner

3. sikre transport av stoffer

4. skape immunitet

5. gi kommunikasjon med eksternt miljø

114. Det viktigste osmotiske rommet til modne planteceller er …..

1. vakuol

2. cellevegger

3. cytoplasma

4. apoplast

5. symplast

115. Å heve vann langs en trestamme gir ....

1. sugevirkning av røttene

2. rottrykk

3. vanntråd kontinuitet

4. osmotisk trykk av vakuolær juice

5. trekk ved strukturen til ledende bjelker

116. Produkter fra fotosyntese inkluderer... % av vann som passerer gjennom planten.

5. mer enn 15

117. Maksimalt vannunderskudd i planteblader under normal
forhold observert i....

1. middag

3. om kvelden

118. En betydelig andel vann på grunn av hevelse av kolloider i planter
absorbere....

2. meristem

3. parenkym

5. tre

119. Fenomen med protoplastløsning fra celleveggen ved hypertonisk
løsninger kalles ###.

120. Graden av åpning av stomata påvirker direkte... .

1. transpirasjon

2. absorpsjon av CO 2

3. valg av O 2

4. ioneabsorpsjon

5. transporthastighet av assimilater

121. Kutikulær transpirasjon av voksne blader er ... % av fordampet vann.

2. ca 50

122. Vanligvis opptar stomata ... % av hele bladets overflate.

5. mer enn 10

123. Den største motstanden mot flyt av flytende vann i et anlegg er..

1. rotsystem

2. ledende system av blader

3. stammekar

4. mesofyllcellevegger

124. Den totale overflaten av røttene overstiger overflaten til de overjordiske organene i
i gjennomsnitt ... ganger.

125. Svovel er en del av protein i form....

1. sulfitt (SO 3)

2. sulfat (SO 4)

3. sulfhydrylgruppe

4. disulfidgruppe

2. trebark
3.stamme og rot

5. tre

127. Fosfor er en del av:....

1.karotenoider

2. aminosyrer

3. nukleotider

4. klorofyll

5. noen vitaminer

128. Elementer av mineralernæring i sammensetningen av klorofyll: ...
1.Mg 2.Cl 3.Fe 4. N 5. Cu

129. Den biokjemiske rollen til bor er at det... .

1. er en enzymaktivator

2. er en del av oksidoreduktaser

3. aktiverer underlag

4. Hemmer en rekke enzymer

5. forbedrer syntesen av aminosyrer

1.N2.SЗ.Fe 4. Р 5. Са

1.Ca 2.Mn 3. N 4. P5.Si

132. Mangel ... fører til fall av eggstokken og hemmet vekst av pollen
rør.

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. Plantekoenzymer kan inneholde følgende elementer: ... .

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. Utstrømning av sukker fra blader forhindres av mangel på elementer: ... .

1 .N 2. Ca Z.K 4. B 5.S

138. Sukkerbete hjerteråte er forårsaket av....

1. overskudd av nitrogen

2. mangel på nitrogen

3. bormangel

4. kaliummangel

5. Fosformangel

139. Mangel på fosfor i en plante forårsaker....

1. gulfarging av øvre blader

2. klorose av alle blader

3. krølle blader fra kantene

4. utseende av antocyaninfarging

5. nekrose av alt vev

140. Kalium er involvert i cellens liv i rollen....

1. komponent av enzymer

2. komponent av nukleotider

3. intracellulære kationer

4. Celleveggkomponenter

5. komponenter av den ekstracellulære veggen

3. bruning av kantene

4. flekker
5.vridning

142. Mangel på kalium i en plante forårsaker... .

1. utseendet av nekrose fra kantene av bladene

2. bladsvi

3. gulning av nedre blader

4. bruning av røttene

5. utseendet av antocyaninfarging på bladene

143. Plantecelle nitratreduktase enzym inneholder: ....

1. Fe 2.Mn Z.Mo 4. Mg 5. Ca

144. Nitrogen blir assimilert av en plantecelle som et resultat... .

1. interaksjoner av nitrater med karotenoider

2. akseptere ammoniakk ATP

3. Aminering av ketosyrer

4. Aminering av sukker

5. Aksept av nitrater av peptider

Kjemisk sammensetning og ernæring av planter

Kjemisk sammensetning av planter og avlingskvalitet

Rollen til individuelle elementer i plantelivet. Overføring av næringsstoffer med avling

Sammensetningen av planter inkluderer vann og det såkalte tørrstoffet, representert av organiske og mineralske forbindelser. Forholdet mellom mengden vann og tørrstoff i planter, deres organer og vev varierer mye. Dermed kan innholdet av tørrstoff i fruktene til agurker, meloner og kalebasser være opptil 5% av deres totale masse, i kålhoder, røtter av reddiker og kålrot - 7-10, rotvekster av rødbeter, gulrøtter og løkløk - 10-15, in vegetative organer de fleste åkervekster - 15-25, sukkerbeterøtter og potetknoller - 20-25, i korn og belgfrukter - 85-90, oljefrø - 90-95%.

Vann

I vevet til voksende vegetative organer av planter varierer vanninnholdet fra 70 til 95%, og i lagringsvevet til frø og i cellene til mekanisk vev, fra 5 til 15%. Når planter eldes, reduseres den totale tilførselen og det relative vanninnholdet i vev, spesielt reproduktive organer.

Funksjonene til vann i planter skyldes dets iboende fysiske og kjemiske egenskaper. Den har en høy spesifikk varmekapasitet og, takket være sin evne til å fordampe ved alle temperaturer, beskytter plantene mot overoppheting. Vann er et utmerket løsningsmiddel for mange forbindelser; i vannmiljøet finner den elektrolytiske dissosiasjonen av disse forbindelsene og assimilering av ioner av planter, som inneholder de nødvendige elementene av mineralernæring, sted. Den høye overflatespenningen til vann bestemmer dets rolle i prosessene med absorpsjon og bevegelse av mineralske og organiske forbindelser. De polare egenskapene og strukturelle rekkefølgen til vannmolekyler bestemmer hydreringen av ioner og molekyler av lav- og høymolekylære forbindelser i planteceller.

Vann er ikke bare et fyllstoff av planteceller, men også en uatskillelig del av deres struktur. Hydratiseringen av plantevevsceller bestemmer deres turgor (væsketrykk inne i cellen på membranen), er en viktig faktor i intensiteten og retningen til ulike fysiologiske og biokjemiske prosesser. Med direkte deltagelse av vann finner et stort antall biokjemiske reaksjoner av syntese og nedbrytning av organiske forbindelser i planteorganismer sted. Vann er av særlig betydning i energitransformasjoner i planter, først og fremst ved akkumulering av solenergi i form av kjemiske forbindelser under fotosyntese. Vann har evnen til å overføre strålene fra den synlige og nesten fiolette delen av lyset som er nødvendig for fotosyntesen, men forsinker viss del infrarød termisk stråling.

Tørrstoff

Tørrstoffet til planter er 90-95% representert av organiske forbindelser - proteiner og andre nitrogenholdige stoffer, karbohydrater (sukker, stivelse, fiber, pektinstoffer), fett, hvis innhold bestemmer kvaliteten på avlingen (tabell 1).

Innsamlingen av tørrstoff med den kommersielle delen av innhøstingen av de viktigste landbruksvekstene kan variere over et meget bredt område - fra 15 til 100 centners eller mer per 1 ha.

Proteiner og andre nitrogenholdige forbindelser.

Proteiner - grunnlaget for organismenes liv - spiller en avgjørende rolle i alle metabolske prosesser. Proteiner utfører strukturelle og katalytiske funksjoner, de er også en av de viktigste lagringsstoffene til planter. Innholdet av proteiner i de vegetative organene til planter er vanligvis 5-20% av deres masse, i frøene til korn - 6-20%, og i frøene til belgfrukter og oljefrø - 20-35%.

Proteiner har følgende ganske stabile elementsammensetning (i%): karbon - 51-55, oksygen - 21-24, nitrogen - 15-18, hydrogen - 6,5-7, svovel - 0,3-1,5.

Planteproteiner er bygget opp av 20 aminosyrer og to amider. Særlig viktig er innholdet i planteproteiner av de såkalte essensielle aminosyrene (valin, leucin og isoleucin, treonin, metionin, histidin, lysin, tryptofan og fenylalanin), som ikke kan syntetiseres hos mennesker og dyr. Disse aminosyrene mennesker og dyr får bare fra plantemat. matvarer og fôr.

Tabell nummer 1.
Gjennomsnitt kjemisk oppbygning utbytte av landbruksplanter, i % (ifølge B.P. Pleshkov)

kultur	Vann	Ekorn	Råprotein	Fett	Dr. karbohydrater	Cellulose	Aske
Hvete korn)	12	14	16	2,0	65	2,5	1,8
Rug (korn)	14	12	13	2,0	68	2,3	1,6
Havre (korn)	13	11	12	4,2	55	10,0	3,5
Bygg (korn)	13	9	10	2,2	65	5,5	3,0
Ris (korn)	11	7	8	0,8	78	0,6	0,5
Mais (korn)	15	9	10	4,7	66	2,0	1,5
Bokhvete (korn)	13	9	11	2,8	62	8,8	2,0
Erter (korn)	13	20	23	1,5	53	5,4	2,5
Bønner (korn)	13	18	20	1,2	58	4,0	3,0
Soya (korn)	11	29	34	16,0	27	7,0	3,5
Solsikke (kjerner)	8	22	25	50	7	5,0	3,5
Lin (frø)	8	23	26	35	16	8,0	4,0
Poteter (knoller)	78	1,3	2,0	0,1	17	0,8	1,0
sukkerroer (røtter)	75	1,0	1,6	0,2	19	1,4	0,8
Fôrbeter (røtter)	87	0,8	1,5	0,1	9	0,9	0,9
Gulrøtter (røtter)	86	0,7	1,3	0,2	9	1,1	0,9
Løk	85	2,5	3,0	0,1	8	0,8	0,7
Kløver (grønn masse)	75	3,0	3,6	0,8	10	6,0	3,0
Hedgehog team (grønn masse)	70	2,1	3,0	1,2	10	10,5	2,9
*Råprotein inkluderer proteiner og ikke-protein nitrogenholdige stoffer

Proteiner fra ulike landbruksvekster er ulik i aminosyresammensetning, løselighet og fordøyelighet. Derfor vurderes kvaliteten på avlingsprodukter ikke bare av innholdet, men også av fordøyeligheten, nytten av proteiner basert på studiet av deres fraksjonelle og aminosyresammensetning.

Proteiner inneholder det store flertallet av nitrogen i frø (minst 90% av den totale mengden nitrogen i dem) og vegetative organer fra de fleste planter (75-90%). Samtidig, i potetknoller, rotvekster og bladgrønnsaker, faller opptil halvparten av den totale mengden nitrogen på andelen nitrogenholdige ikke-proteinforbindelser. De er representert i planter av mineralforbindelser (nitrater, ammonium) og organiske forbindelser (blant disse dominerer frie aminosyrer og amider, som er godt absorbert i dyre- og menneskelige organismer). En liten del av ikke-proteinorganiske forbindelser i planter er representert av peptider (konstruert av et begrenset antall aminosyrerester og har derfor, i motsetning til proteiner, lav molekylvekt), samt purin- og pyrimidinbaser (som er en del av nukleinsyrer).

For å vurdere kvaliteten på planteprodukter brukes ofte "råprotein"-indikatoren, som uttrykker summen av alle nitrogenholdige forbindelser (protein- og ikke-proteinforbindelser). Beregn "råprotein" ved å multiplisere prosentandelen av totalt nitrogen i planter med en faktor på 6,25 (avledet fra gjennomsnittlig (16%) nitrogeninnhold i protein og ikke-proteinforbindelser).

Kvaliteten på hvetekorn vurderes ut fra innholdet av rågluten, hvis mengde og egenskaper bestemmer bakeegenskapene til mel. Rågluten er en proteinklump som blir igjen når deigen blandet med mel vaskes med vann. Rå gluten inneholder omtrent 2/3 av vann og 1/3 av faste stoffer, representert primært av lite løselige (alkohol- og alkaliløselige) proteiner. Gluten har elastisitet, spenst og kohesjon, som kvaliteten på produkter bakt av mel avhenger av. Mellom innholdet av «råprotein» i hvetekorn og «rågluten» er det en viss sammenheng. Mengden rågluten kan beregnes ved å multiplisere prosentandelen råprotein i kornet med en faktor på 2,12.

Karbohydrater

Karbohydrater i planter er representert av sukker (monosakkarider og oligosakkarider som inneholder 2-3 monosakkaridrester) og polysakkarider (stivelse, fiber, pektinstoffer).

Den søte smaken av mange frukter og bær er assosiert med innholdet av glukose og fruktose. Glukose i betydelige mengder (8-15%) finnes i druer, hvorfra det fikk navnet "druesukker", og utgjør opptil halvparten av den totale mengden sukker i frukt og bær. Fruktose, eller "fruktsukker", hoper seg opp i store mengder i steinfrukter (6-10%) og finnes i honning. Det er søtere enn glukose og sukrose. I rotvekster er andelen monosakkarider blant sukkerarter liten (opptil 1 % av det totale innholdet).

Sukrose er et disakkarid som består av glukose og fruktose. Sukrose er det viktigste lagringskarbohydratet i sukkerbeterøtter (14-22%) og stammejuice sukkerrør(11-25%). Hensikten med å dyrke disse plantene er å skaffe råvarer for produksjon av sukker som brukes i menneskelig ernæring. Den finnes i små mengder i alle planter, dens høyere innhold (4-8%) finnes i frukt og bær, samt gulrøtter, spisebeter og løk.

Stivelse finnes i små mengder i alle grønne planteorganer, men akkumuleres i knoller, løker og frø som det viktigste lagringskarbohydratet. i potetknoller tidlige varianter stivelsesinnhold 10-14%, middels og sen modning - 16-22%. Basert på tørrvekten av knoller er dette 70-80%. Omtrent det samme relative innholdet av stivelse i frøene til ris og maltbygg. I kornet til andre kornslag er stivelse vanligvis 55-70%. Det er et omvendt forhold mellom protein- og stivelsesinnhold i planter. I proteinrike frø av belgfrukter er det mindre stivelse enn i frø av korn; enda mindre stivelse i oljefrø.

Stivelse er et karbohydrat som er lett fordøyelig av mennesker og dyr. Under enzymatisk (under påvirkning av amylaseenzymer) og syrehydrolyse spaltes det til glukose.

Cellulose, eller cellulose, er hovedkomponenten i celleveggene (i planter er det assosiert med lignin, pektiner og andre forbindelser). Bomullsfiber er 95-98%, bastfibre av lin, hamp, jute er 80-90% fiber. I frøene til filmaktige korn (havre, ris, hirse) inneholder fiber 10-15%, og i frøene til korn som ikke har filmer - 2-3%, i frøene til belgfrukter - 3-5%, i rotvekster og potetknoller - ca. 1 %. I de vegetative organene til planter er fiberinnholdet fra 25 til 40% av tørrvekt.

Cellulose er et polysakkarid med høy molekylvekt fra en uforgrenet kjede av glukoserester. Dens fordøyelighet er mye dårligere enn stivelse, selv om glukose også dannes ved fullstendig hydrolyse av fiber.

Pektiner er polysakkarider med høy molekylvekt som finnes i frukt, røtter og plantefibre. I fibrøse planter fester de individuelle bunter av fibre sammen. Egenskapen til pektiner i nærvær av syrer og sukker for å danne gelé eller gelé brukes i konfektindustrien. Strukturen til disse polysakkaridene er basert på en kjede av polygalakturonsyrerester med metylgrupper.

Fett og fettlignende stoffer (lipider) er strukturelle komponenter i cytoplasmaet til planteceller, og i oljefrø spiller de rollen som reserveforbindelser. Mengden av strukturelle lipider er vanligvis liten - 0,5-1% av våtvekten til planter, men de utfører viktige funksjoner i planteceller, inkludert regulering av membranpermeabilitet. Oljefrø og soyabønner brukes til å produsere vegetabilsk fett kalt oljer.

Av kjemisk struktur fett - en blanding av estere av den treverdige alkoholen glyserol og høymolekylære fettsyrer. I vegetabilsk fett er umettede syrer representert av oljesyre, linolsyre og linolensyre, og mettede syrer er palmitinsyre og stearinsyre. Sammensetningen av fettsyrer i vegetabilske oljer bestemmer deres egenskaper - konsistens, smeltepunkt og evne til å tørke ut, harskning, forsåpning, samt deres Næringsverdi. Linol og linolen fettsyre finnes bare i vegetabilske oljer og er "uunnværlige" for mennesker, siden de ikke kan syntetiseres i kroppen hans. Fett er de mest energieffektive reservestoffene - når de oksideres frigjøres dobbelt så mye energi per masseenhet sammenlignet med karbohydrater og proteiner.

Lipider inkluderer også fosfatider, voks, karotenoider, steariner og de fettløselige vitaminene A, D, E og K.

Avhengig av typen og arten av bruken av produkter, kan verdien av individuelle organiske forbindelser være forskjellig. I korn er hovedstoffene som bestemmer kvaliteten på produktene proteiner og stivelse. Hvete er høy i protein blant kornavlinger, og ris og maltbygg er høy i stivelse. Ved bruk av bygg til bryggeproduksjon forringer opphopning av protein kvaliteten på råvarene. Også uønsket er akkumulering av protein og ikke-protein nitrogenholdige forbindelser i sukkerbeterøtter som brukes til sukkerproduksjon. Belgfrukter og belgfrukter utmerker seg ved et høyt innhold av proteiner og et lavere innhold av karbohydrater, kvaliteten på innhøstingen deres avhenger først og fremst av mengden proteinakkumulering. Kvaliteten på potetknoller vurderes ut fra stivelsesinnhold. Hensikten med dyrking av lin, hamp og bomull er å skaffe fiber, bestående av fiber. En økt mengde fiber i grønnmassen og høyet til ett- og flerårig gress forverrer fôrkvalitetene deres. Oljefrø dyrkes for fett - vegetabilske oljer brukes til både mat og industrielle formål. Kvaliteten på landbruksprodukter kan også avhenge av tilstedeværelsen av andre organiske forbindelser - vitaminer, alkaloider, organiske syrer og pektinstoffer, essensielle oljer og sennepsoljer.

Plantenæringsforholdene er viktige for å øke bruttoavlingen av den mest verdifulle delen av avlingen og forbedre kvaliteten. For eksempel øker en økning i nitrogennæring det relative innholdet av protein i planter, og en økning i nivået av fosfor-kaliumnæring sikrer en større opphopning av karbohydrater - sukrose i sukkerbeterøtter, stivelse i potetknoller. Ved å skape hensiktsmessige ernæringsforhold ved hjelp av gjødsel, er det mulig å øke akkumuleringen av de økonomisk mest verdifulle organiske forbindelsene i tørrstoffet til planter.

Elementær sammensetning av planter

Tørrstoffet til planter har i gjennomsnitt følgende grunnstoffsammensetning (i vektprosent); karbon - 45, oksygen - 42, hydrogen - 6,5, nitrogen- og askeelementer - 6,5. Totalt er det funnet mer enn 70 grunnstoffer i planter. På det nåværende utviklingsnivået av vitenskapelige data, ca. 20 elementer (inkludert karbon, oksygen, hydrogen, nitrogen, fosfor, kalium, kalsium, magnesium, svovel, jern, bor, kobber, mangan, sink, molybden, vanadium, kobolt og jod ) anses som absolutt essensielle for planter. Uten dem er det normale livsprosessene og fullføringen av hele syklusen av planteutvikling umulig. Med hensyn til mer enn 10 elementer (inkludert silisium, aluminium, fluor, litium, sølv, etc.), er det informasjon om deres positive effekt på vekst og utvikling av planter; disse elementene anses som betinget nødvendige. Åpenbart, med forbedring av analysemetoder og biologisk forskning, det totale antallet elementer i sammensetningen av planter og listen nødvendige elementer vil bli utvidet.

Karbohydrater, fett og andre nitrogenfrie organiske forbindelser er bygget opp av tre grunnstoffer - karbon, oksygen og hydrogen, og nitrogen inngår også i sammensetningen av proteiner og andre nitrogenholdige organiske forbindelser. Disse fire elementene - C, O, H og N kalles organogene, i gjennomsnitt utgjør de omtrent 95% av tørrstoffet til planter.

Når plantemateriale brennes, fordamper organogene elementer i form av gassformige forbindelser og vanndamp, og mange "aske"-elementer forblir i asken hovedsakelig i form av oksider, som i gjennomsnitt utgjør bare ca. 5 % av massen til tørrstoff.

Nitrogen- og askeelementer som fosfor, svovel, kalium, kalsium, magnesium, natrium, klor og jern finnes i planter i relativt store mengder (fra noen få prosent til hundredeler av tørrstoffet) og kalles makronæringsstoffer.

Kvantitative forskjeller i innholdet av makro- og mikroelementer i tørrstoffet til planter er vist i tabell 2.

Det relative innholdet av nitrogen- og askeelementer i planter og deres organer kan variere mye og bestemmes av de biologiske egenskapene til kulturen, alder og ernæringsmessige forhold. Mengden nitrogen i planter er nært korrelert med proteininnholdet, og det er alltid mer i frø og unge blader enn i halmen til modne avlinger. Toppene av nitrogeninnholdet er høyere enn i knollene og rotvekstene. Aske utgjør 2 til 5 % av tørrstoffmassen i den kommersielle delen av høstingen av de viktigste landbruksvekstene, i unge blader og halm av korn, topper av rot- og knollvekster 6-14 %. Bladgrønnsaker (salat, spinat) har det høyeste askeinnholdet (opptil 20 % eller mer).

Sammensetningen av askeelementer i planter har også betydelige forskjeller (tabell 3). I asken til frø av korn og belgfrukter er mengden oksider av fosfor, kalium og magnesium opptil 90%, og fosfor dominerer blant dem (30-50% av massen av aske). Andelen av fosfor i asken til blader og halm er mye mindre, og kalium og kalsium dominerer i sammensetningen. Asken fra potetknoller, sukkerbeterøtter og andre rotvekster er hovedsakelig representert av kaliumoksid (40-60 % av askens masse). Rotaske inneholder en betydelig mengde natrium, og kornhalm inneholder silisium. Belgvekster og planter av kålfamilien utmerker seg ved et høyere svovelinnhold.

Tabell nummer 3.
Omtrentlig innhold av enkeltelementer i planteaske, i % av massen

kultur	P2O5	K2O	CaO	MgO	SO 4	Na2O	SiO2
Hvete
korn	48	30	3	12	5	2	2
strå	10	30	20	6	3	3	20
Erter
korn	30	40	5	6	10	1	1
strå	8	25	35	8	6	2	10
Potet
knoller	16	60	3	5	6	2	2
halm	8	30	30	12	8	3	2
Sukkerbete
røtter	15	40	10	10	6	10	2
halm	8	30	15	12	5	25	2
Solsikke
frø	40	25	7	12	3	3	3
stengler	3	50	15	7	3	2	6

Sammensetningen av planter i relativt store mengder inkluderer silisium, natrium og klor, samt et betydelig antall såkalte ultramikroelementer, hvis innhold er ekstremt lavt - fra 10 -6 til 10 -8%. De fysiologiske funksjonene og den absolutte nødvendigheten av disse elementene for planteorganismer er ennå ikke endelig fastslått.