2. Питание растений
Ткани растений состоят из воды и сухого вещества, включающего органические и минеральные соединения. Химический состав растений – содержание в них органических и минеральных веществ, а также отдельных химических элементов – обычно выражают в процентах от массы сухих веществ (иногда массы всего растения в свежем состоянии –«сырой массы»). Реже используется измерение в миллиграммах (мг) на 1 кг сухого или сырого вещества, а микроэлементов – в мг на 1 г или 1 кг.
Большинство сельскохозяйственных культур содержит в вегетативных органах 70–95 % воды и 5–30 % сухих веществ. В созревших семенах сухие вещества занимают до 85–90 %, вода – 10–15 %. Так, зерно хлебных злаков и бобовых содержит 85–88 % сухого вещества и 12–15 % воды, семена масличных культур – соответственно 90–93 и 7–10 %. В зеленой массе злаковых, бобовых и других культур большой удельный вес занимает вода – 75–85 %, а сухое вещество только 15–25 %, клубни картофеля, корнеплоды сахарной свеклы состоят из воды на 75–80%; корнеплоды столовой свеклы, моркови – на 85–90, капуста – на 90–93, плоды томатов, огурцов содержат 92–96 % воды и только 4–8 % сухого вещества.
По мере старения растений запас воды и содержание падает. Функции воды – предохранение растений от перегрева, растворение различных соединений, поглощение и перемещение веществ, гидратация ионов. Вода обуславливает тургор растений (давление жидкости внутри клетки на ее оболочку), интенсивность и направленность биохимических и физиологических процессов. Вода задерживает инфракрасное излучение (нужное для фотосинтеза) и пропускает ультрафиолетовое. Вода – важнейший фактор формирования урожая.
В составе сухого вещества растений 90–95 % приходится на органические соединения и 5–10 % на минеральные соли. Основные органические вещества представлены в растениях белками и другими азотистыми соединениями, жирами, крахмалом, сахарами, клетчаткой, пектиновыми веществами (табл. 2.1).
Качество сельскохозяйственной продукции определяется содержанием органических и минеральных соединений. Так, качество зерна зерновых культур зависит от количества белков, клейковины и крахмала. Из зерновых больше белков содержит зерно пшеницы и меньше – ячменя пивоваренных сортов. Хлебопекарные свойства зерна пшеницы зависят от количества и качества клейковины. В зерне бобовых культур содержание белков значительно больше, чем у зерновых, но у бобовых меньше крахмала. Масличные культуры (подсолнечник, соя, рапс, лен) оценивают по содержанию жиров в семенах, а качество растительных жиров (масел) в свою очередь зависит от соотношения в них насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.
Таблица 2.1.
Источник
9. Химический состав растений. Содержание основных элементов питания в растениях.
Растение строит свой организм из определённых химических элементов , находящихся в окружающей среде. Оно состоит из сухого вещества и содержит значительное количество воды. В большинстве вегетативных органов сельскохозяйственных культур содержание воды составляет 70-95%, а в семенах – от 5 до 15%в состав сухого вещества растений входит 90-95% органических соединений и 5-10% минеральных солей.
Основные органические вещества представлены в растениях белками и другими азотистыми соединениями, жирами, крахмалом, сахарами, клетчаткой, пектиновыми веществами.
Содержание белков в вегетативных органах растений обычно составляет 5-20% их массы, в семенах хлебных злаков – 6-20%, а в семенах бобовых и масличных культур – 20-35%.
Количество структурных липидов обычно небольшое – 0,5-1% сырой массы, среднее содержание жира в семенах важнейших масличных культур и сои: клещевина – до 60; кунжут, мак, маслина – 45-50; подсолнечник – 24-50.
Сахара содержатся в небольших количествах во всех сельскохозяйственных растениях, а в корнеплодах и отдельных органах овощных культур, плодах винограда, ягодах и фруктах могут накапливаться в качестве запасных веществ. Преобладающими моносахаридами в большинстве растений являются глюкоза (8-15% в ягодах винограда) и фруктоза(6-10% в косточковых плодах), а олигосахаридами – дисахарид сахароза(14-22% в корнях сахарной свёклы, 11-25% в соке стеблей сахарного тростника).
Крахмал в небольших количествах содержится во всех зелёных органах растений, но в качестве основного запасного углевода накапливается в клубнях, луковицах и семенах. В клубнях картофеля ранних сортов содержится крахмала 10-14%, средне- и позднеспелых – 16-22%. В расчёте на сухую массу клубней это составляет 70-80%. В зерне хлебных злаков крахмала обычно 55-70%.
Пектиновые вещества содержатся в растениях в сравнительно небольших количествах.
Из диоксида углерода, поглощаемого в основном листьями, и воды, поступающей через корни, в растении в процессе фотосинтеза образуются простые безазотистые органические вещества, состоящие из углерода, кислорода и водорода; в состав белков входит ещё и азот. На долю углерода, водорода и азота приходится 95% сухой массы растений (углерод 45%, кислород 42, водород 6,5, азот 1,5%). Эти четыре элемента называются органогенными.
При сжигании растения остаются зольные элементы, на долю которых приходится около 5% массы сухого вещества.
Содержание азота и зольных элементов в растении зависит от биологических особенностей и условий выращивания и неодинаково в различных органах. Например, в конях, стеблях и листьях больше зольных элементов, чем в семенах.
Состав золы различных растений различен и отражает неодинаковую потребность культур в элементах минерального питания. Содержание фосфора и калия в золе принято выражать в форме соответствующих оксидов. На долю калия в золе листьев большинства растений приходится 30-50%, а в люцерне, клевере, вике содержание кальция значительно выше, чем калия. Содержание фосфора, калия и серы снижается в старых листьях, а кальция повышается от 20-40 до 50-60%от массы золы.
Источник