Анатомическое строение корнеплодов и определение содержания растворимых сухих веществ

Все корнеплоды имеют первичное строение, которое сменяется вторичным, а у свеклы – и третичным. В фазе всходов для корнеплодов характерно первичное строение корня. Его можно рассмотреть на готовых препаратах под микроскопом или воспользоваться рисунком 128. На поперечном срезе видны: первичная кора с внутренним слоем клеток – эндодермой и центральная часть корня, состоящая из первичной древесины в виде полоски, из первичного луба в виде двух полулунных участков из камбия. Вся центральная часть корней окружена однослойным перициклом, где довольно рано происходит заложение боковых корешков, которые, разрастаясь, прорывают кору и выходят наружу.

Вторичные изменения в корне совпадают с появлением первых настоящих листьев. Клетки камбиального кольца образуют по направлению к центру вторичную древесину, а по направлению к периферии корня – вторичный луб. Вторичный луб образует вторичную кору с тонким слоем пробковой ткани, которая, разрастаясь, разрывает первичную кору и эндодерму, в результате чего в корне происходят изменения, называемые «линькой корня».

Рис.128. Первичное строение молодого корня свеклы (поперечный разрез): 1-перицикл; 2-место заложения боковых корешков; 3-эндодерма; 4-первичный луб; 5-сосуды первичной древесины; 6-камбий; 7-первичная кора корня

После ознакомления с первичным строением корня рассматривают поперечные срезы корнеплодов моркови, брюквы и турнепса. На поперечном срезе моркови хорошо видно камбиальное кольцо, к центру от которого располагается вторичная древесина, а наружу – широкий и плотный слой вторичного луба. У моркови большая часть корня представлена вторичным лубом, площадь его в 3…4 раза больше центрального цилиндра (рис.129). У брюквы и турнепса корнеплод в основном сформирован за счет вторичной древесины. Камбиальное кольцо и плотный слой вторичного луба находятся на периферии среза.

У свеклы за вторичным строением корня следует третичное. На поперечном срезе корнеплода хорошо видны концентрические круги, представленные камбиальной тканью и сосудисто-волокнистыми пучками. Они чередуются с паренхимной тканью, богатой сахаром (рис. 130). Кормовая свекла имеет такое же анатомическое строение корня, как и сахарная. Но у ее корня меньше колец сосудистых пучков, расстояние между ними большее.

Рис.129. Поперечный разрез корня: слева – моркови, справа – турнепса (схематично): 1 - вторичная кора корня; 2 - первичная древесина (в центре); 3 - первичный луб; 4 - сосуды вторичной древесины; 5 - лучи вторичного луба

После изучения необходимо зарисовать первичное строение корня, вторичное – у моркови, брюквы (турнепса) и третичное – у свеклы.

Для определения содержания сухого вещества в корнеплодах используют прямой метод взвешивания пробы и ее высушивания в сушильном шкафу до постоянной массы. С помощью рефрактометра можно быстро определить содержание водорастворимых сухих веществ, большую часть которых составляют сахара.

Рис.130. Поперечный (а) и продольный (б) разрез корня свеклы в плоскости семядолей:

К₁…К₄ – последовательные кольца сосудисто-волокнистых пучков; 1-черешки листьев; 2-точки роста; 3-тяжи, идущие в семядоли; 4-анастомозы между сосудами; 5-зачаток молодого листа

Принцип определения содержания водорастворимых сухих веществ лабораторным рефрактометром основан на зависимости между преломлением луча света и концентрацией раствора.

Для определения содержания сухих веществ верхнюю призму рефрактометра откидывают, на нижнюю помещают две капли сока, выжатого из мезги через марлю, сложенную в 2…3 слоя, затем опускают верхнюю призму и с помощью зеркала освещают призмы. Окуляр наводят на фокус рычажком, передвигаемым вверх и вниз. Добиваются получения резкой границы между светлой и темной частями поля зрения. В окуляр видны две шкалы и горизонтальная линия, пересекающая их. Поднимая или опуская окуляр, указанную линию совмещают с границей светлой и темной частей поля зрения. Справа располагается шкала с делениями от 0 до 95%, которая при температуре 20⁰С показывает процент сухого вещества в исследуемом соке.

В

Рис.131.

Определение содержания водорастворимых сухих веществ полевым рефрактометром

полевых условиях содержание водорастворимых сухих веществ удобнее определять полевым рефрактометром (рис. 131) . Он имеет почти такой же принцип действия, как и лабораторный рефрактометр. Рабочее положение прибора – горизонтальное. Градуировка шкалы соответствует содержанию сухих веществ в соке. Отсчет проводят снизу вверх до границы между светлой и темной частями поля зрения. Для взятия средней пробы и отжатия сока в комплекте прибора имеются щуп и прессик.

По содержанию водорастворимых сухих веществ в сахарной свекле можно приблизительно узнать и содержание сахара, для этого процентное содержание сухих веществ умножают на коэффициент 0,83. Например, если сухих веществ содержится 23,5%, то сахара будет 23,5*0,83=19,5%. В конкретных почвенно-климатических условиях этот коэффициент необходимо уточнять на основании лабораторных исследований.

Студенты должны научиться определять с помощью рефрактометра содержание растворимых сухих веществ в сахарной свекле и кормовых корнеплодах разных видов. Необходимо сравнить корнеплоды по этому показателю, сопоставить уровень содержания сухих веществ с такими хозяйственными признаками, как требования к теплу, влаге, продолжительность вегетации и лежкость.