4) Өсімдіктің химиялық құрамы .Дақылдардың химиялық құрамы мен сапасын реттеуде тыңайтқыштардың рөлі.

Өсімдіктің дұрыс қоректенуі жоғары өнім жинаудың кепілі болып саналады. Өсімдіктің қорегі үшін химиялық элементтер пайдаланады.

Кез келген өсімдік су және құрғақ заттан тұрады. Осы екі компоненттің арақатынасы өсімдіктің биологиялық ерекшеліктеріне, өсіп тұрған орта жағдайына, тағы басқа факторларға байланысты өзгереді. Мысалы, дәнді дақылдардың тұқымында 85-95 % құрғақ зат пен 5-15 % су болса, картоп, көкөніс сияқты дақылдарда, керісінше, 5-25 % құрғақ зат, 75-95 % су болады.

Өсімдіктің құрғақ заты органикалық және минералдық қосылыстардан тұрады. Оның құрамына 90-95% органикалық қосылыстар және 5-10 % минералды тұздар кіреді.

Негізгі органикалық затттарға белоктар, көмірсулар (қант, крахмал, клетчатка), майлар жатады. Бұлардан басқа өсімдік құрамында пектин заттары, витаминдер (дәрумендер) басқа да азотты органикалық қосылыстар болады. Өсімдіктен алынатын өнімнің биологиялық сапалылығы, оның құрамындағы органикалық заттардың түрімен және мөлшерімен бағаланады. Бұлардың мөлшері өсімдік түріне, ауа-райына, топыраққа, агротехникалық және агрохимиялық шараларға байланысты өзгеріп отырады. Мысалы, бидай дәнінде белок 15 % болса, күріште – 7, ал қытай бұршақта (сояда) 35 % ға дейін жетеді.

Белоктар - жоғары молекулалы органикалық қосылыстар. Белоктар зат алмасу үрдісінде шешуші рөл атқарады. Олар клетка протоплазмасының негізі болып табылады және катализатор қызметін атқарады. Сонымен қатар өсімдіктің негізгі қор зат болып табылады.

Белоктың элементтік құрамы: көміртек 51-55%, оттек – 21-24%, азот – 15-18%, сутек – 6,5-7%, күкірт – 0,3-1,5%. Өсімдік белогының құрамына 20 амин қышқылдары және

2 амид (аспарагин және глютамин) кіреді. Белоктар екі топқа бөлінеді: тек қана амин қышқылдарының қалдығынан тұратын қарапайым белоктар немесе протеиндер және

қарапайым белок молекуласы басқа затпен байланысқан күрделі белоктар немесе протеидтер.

Көмірсулар. Өсімдіктің құрғақ затының 85-90 %-ын көмірсулар құрайды. Көмірсулардың биологиялық қызметі әр түрлі. Олар әр түрлі зат алмасу үрдістеріне қатысады, қоректік және энергетикалық қор заттары болып табылады.

Өсімдікте көмірсулар қанттар (глюкоза, фруктоза – моносахаридтер, сахароза – дисахарид) және полисахаридтер (крахмал, клетчатка, пектин заттары) түрінде кездеседі.

Майлар өсімдік протоплазмасының негізі болып табылады. Олар қоректік және энергетикалық қор заттары болып келеді. Майлар мөлшері астық дақылдарының дәнінде аз болса, майлы дақылдарда көп. Мысалы, күнбағыстың тұқымында 40-50 %, қышада – 34-40 %, мақтада – 17-27 % май бар.

Витаминдер (дәрумендер) өсімдіктерде өте аз мөлшерде түзіледі, бірақ олардың атқаратын рөлі зор. Витаминдер тек өсімдікте ғана түзілетіндіктен, олардың адам мен жануарлардың өмірінде маңызы өте үлкен.

Қазірде витаминдердің 40-тан аса түрлері бар екендігі белгілі.

Құрғақ зат жеке химиялық элементтерден тұрады. Өсімдік құрамында 70-тен астам химиялық элементтер болады. Өсімдіктерге міндетті түрде қажет элементтердің саны 20, шартты түрде - 12 элемент қажет болып есептеленеді. Бірақ осылардың тек 16-сы ғана өсімдіктер үшін аса қажет. Олар: көміртек, оттек, сутек, азот, фосфор, калий, кальций, магний, күкірт, темір, бор, марганец, мыс, мырыш, молибден және кобальт.

Солардың ішінде көміртек, оттек, сутек және азоттың үлесіне өсімдіктің құрғақ салмағының 95% тиеді (көміртек – 45%, оттек - 42, сутек – 6,5, азот – 1,5%). Сондықтан осы элементтер органоген деп аталады. Ал фосфор, калий, кальций, магний, темір, бор, марганец, мырыш, натрий, алюминий, кремний тағы басқа элементтерді күл элементтері дейді. Өйткені олар өсімдікті күйдіргенде (жандырғанда) оның күлінде оксид түрінде қалады. Құрғақ зат құрамындағы күл элементтерінің мөлшері оның салмағының шамамен 5 %-ын құрайды.

Өсімдіктің құрамындағы мөлшеріне қарай қоректік элементтер үш топқа бөлінеді:

1. Макроэлементер. Олардың мөлшері бірнеше пайыздан, пайыздың жүздік бөлігіне дейін болады. Бұған көміртек, оттек, сутек, азот, фосфор, калий, кальций, магний, күкірт, (темір) жатады.

2. Микроэлементтер. Олардың мөлшері 0,01 пайыздан 0,0001 пайыз аралығында болады. Бұған бор, марганец, мыс, мырыш, молибден, кобальт, никель, ванадий, йод жатады.

3. Ультрамикроэлементтер. Олардың мөлшері өте аз (10-5 – 10-12 %). Бұған алтын, күміс, сынап, радий, цезий, қорғасын сияқты элементер жатады.

Азот. Азот өсімдік тіршілігінде маңызды рөл атқарады. Азот барлық белок құрамына кіреді. Белок құрамында азоттың мөлшері 16-18 % болады. Белок - тіршіліктің негізі, сондықтан «азотсыз белок жоқ және белоксыз өмір жоқ» деп айтуымызға болады.

Азот нуклеин қышқылдарының (РНК мен ДНК), хлорофилл құрамына кіреді. Сонымен қатар азот фосфатидтер, алкалоидтер, кейбір витаминдер мен ферменттер құрамында болады.

Өсімдіктер құрамында орта есеппен азот мөлшері 1-3 % болады. Бірақ оның мөлшері өсімдікті өсіру ортасына, олардың сорттарының ерекшеліктеріне, қолданылатын агротехникалық шараларға қарай күшті өзгеріп отырады.

Азотпен қоректену жағдайлары өсімдіктердің өсіп-дамуына күшті әсер етеді. Өсімдіктер азотпен дұрыс қоректенсе белок заттардың синтезделуі, клейковина (дән маңызы) мөлшері артады, ағзаның (организмнің) өмір сүру қабілетттілігі күшейеді және ұзаққа созылады, жапырақтардың өсуі жақсарады және олардың қартаюі баяулайды. Өсімдікте қуатты сабақтар мен жапырақтар пайда болады, олар күшті-жасыл түске ие

болады, жақсы өседі және түптенеді, репродуктивтік мүшелердің қалыптасуы мен дамуы жақсарады. Өның нәтижесінде өнім және өнімдегі белок мөлшері күрт артады.

Егер азот жетіспесе өсімдіктің өсуі күшті нашарлайды. Ұсақ жапырақтар пайда болады, олардың түсі ашық-жасыл болып, тез сарғаяды, сабақтары жіңішкеріп, әлсіз бұтақтанады. Астық дақылдарының түптенуі, репродуктивтік мүшелердің қалыптасуы мен дамуы және дән толысуы нашарлайды.

Азоттың артықтығы өсімдіктің пісуін кешіктіреді, тамырдың жайылып өсуіне себеп болады, қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларына (суыққа, құрғақшылыққа) төзімділігін төмендетеді, өнім сапасын нашарлатады, яғни қант, крахмал, дәрумендер (витаминдер) мөлшерін төмендетеді, керісінше адам мен жануарлар үшін зиянды нитраттардың мөлшерлерін арттырады, жемістер мен көкөністердің сақталғыштығын төмендетеді.

Фосфор. Фосфор өсімдік тіршілігіне аса қажетті элементтің бірі болып табылады. Фосфор өсімдікте нуклеин қышқылдары (РНК және ДНК), нуклеопротеидтер, фосфатидтер, қантфосфаттар, фитин, ферменттер мен дәрумендер құрамына кіреді. Сонымен қатар фосфор өсімдік ағзасында энергияны бір жерге жинақтайтын кейбір органикалық қосылыстар, мысалы, АТФ, АДФ құрамына кіреді. Аз мөлшерде фосфор өсімдікте минералды тұздар түрінде кездеседі. Фосфор өсімдікте жүретін түрлі зат алмасу және биосинтез үрдістеріне қатысады.

Фосфор жеткілікті болған жағдайда өсімдіктер тез өсіп-жетіледі, өнім артады және оның сапасы едәуір жақсарады. Фосфор өсімдіктің тамыр жүйесінің дамуын күшейтеді. Ол тамырлардың терең бойлап өсуіне себеп болады. Фосфор әсерінен астық дақылдарының дән салмағы, масақтың дәнділігі артады, ал көкөніс және техникалық дақылдардың сапасы жақсарады, мысалы, қант қызылшасының қанты, картоп түйнегінің крахмалы, зығыр талшығының беріктігі артады. Фосфор күздік дақылдардың суыққа, дәнді дақылдардың құрғақшылыққа төзімділігін арттырады, ылғалды үнемдеп жұмсауға көмектеседі.

Өсімдік тіршілігінің бастапқы кезеңінде және өсімдік дами бастаған мерзімде фосфордың маңызы үлкен. Осы уақыттағы фосфордың жетіспеуі өсімдіктің бүкіл өсу кезеңіне үлкен кедергі жасайды.

Фосфор жеткіліксіз болса, өсімдіктің пісуі кешеуілдейді және бәрі бір мезгілде тегіс піспейді, ауа райының қолайсыз жағдайына төзімділігі төмендейді, өнімнің сапасы нашарлайды. Егер фосфор аса жетіспесе өсімдіктің сабағы мен жапырақтарының өсуі баяулайды, тұқым салмайды. Өсімдіктің жапырақтарының шеттері ширатылады, жапырақтарда күрең теңбілдер пайда болады, сабақтар күлгін түске бояланады.

Калий. Өсімдіктер тіршілігі үшін аса қажетті элементтер қатарына жатады. Калий өсімдікте ион түрінде болады, ол органикалық қосылыстар құрамына кірмейді. Негізінен калий цитоплазма мен вакуоляларда, ал ядро ішінде болмайды.

Калий өсімдіктің жас мүшелерінде көбірек болады, әсіресе өсімдік тозаңында. Егер азот пен фосфор дәнде көп болса, калий дәнді дақылдардың сабанында көбірек кездеседі. Орта есеппен астық дақылдарының дәнінде калий мөлшері 0,5-0,6 %, сабанында 1-2% болады. Әр алуан ауыл шаруашылығы дақылдар калийді әр түрлі сіңіреді. Калийді көп қажет етеді жеміс-жидекті дақылдар, қант қызылшасы, қырыққабат, тамыржемістілер, картоп, беде, жоңышқа, күнбағыс, қара құмық, дәндібұршақ дақылдары, жүгері. Астық дақылдары анағұрлым азырақ сіңіреді.

Өсімдік тіршілігінде калий көптеген үрдістерге қатысады. Фотосинтез үрдісі өсімдіктің калиймен қоректену деңгейіне байланысты. Калий қарапайым және күрделі көмірсулардың синтезделуіне ықпал етіп, жапырақтағы көмірсулардың тамырға жылжуына себепші болады. Сөйтіп қант қызылшасының тамырында қанттың, картоп түйнегінде крахмалдың молаюына көмектеседі.

Калий протоплазма коллоидтарының су тартқыштығын арттырып, өсімдіктердің құрғақшылыққа төзімділігін күшейтеді. Калий суыққа, қысқа және түрлі саңырауқұлақ

пен бактериалды ауруларға төзімділігін арттырады, дәнді дақылдардың сабақтарының қалыңдығын арттырып, олардың жатып қалмауына жағдай жасайды.

Калийдің жетіспеуі дақылдардың дамуы мен пісуін кешіктіреді, дәннің солғындығын тудырады, тұқымның өнгіштігі мен тіршілікке қабілеттілігі төмендейді, өнім сапасы нашарлайды. Өсімдіктер әр түрлі аурулармен тез зақымданады, өнім сақталғыштығы нашарлайды. Жапырақтардың шеттері күреңденеді. Жапырақтар «күйген» жыртылған түрге ие болады, оларда тат түсті дақтар пайда болады.

Қоректік элементтердің шығарылуы. Өсімдіктердің биологиялық ерекшеліктері, оларды өсірудің климат-топырақ және агротехникалық жағдайлары, топырақтағы қоректік элементтерді әр түрлі дақылдардың өніммен бірге шығаруын анықтайды.

Қоректік элементтерді өніммен бірге шығаруының биологиялық және шаруашылық түрлері болады.

Дақылдардан негізгі және қосалқы өнімдер өндіруге, сонымен бірге аңыз қалдықтары, тамырлары, жерге түсіп қалған жапырақтары үшін қоректік заттарды топырақтан алған жағдайда бұл биологиялық болып табылады.

Ал қоректік заттарды тек қана негізгі және қосалқы өнімдер үшін пайдаланса, бұл шаруашылық болып саналады.

Дақылдардың қоректік заттарды пайдалануы шаруашылықтарда алатын өнімдерге қарағанда биологиялық өнімдерге анағұрлым жоғары болады.

Қоректік заттарды дақылдардың белгілі өнімдері үшін пайдалануы дақыл түрі мен өнім құрылымына байланысты өзгеріп отырады. Мысалы, дәнді дақылдардың биологиялық өнімінде сабанының үлес салмағы көп болған жағдайда, 1 тонна дәніне сәйкес қоректік элементтер көп жұмсалады. Ал картоп, күнбағыс, қырыққабат, қант қызылшасы дәнді дақылдармен салыстырғанда калийді анағұрлым көбірек пайдаланады. Беде мен кенепшөп кальций элементін көп жұмсайды. Дәнді дақылдардың сабанына қарағанда дәнінде азот пен фосфор 4 есе, ал сабанындағы калий мен кальций дәнге қарағанда 2-3 есе артық болады.

Кез келген дақылдардың өсу және пісу кезеңдеріндегі қоректік заттармен қамтамасыз етілу мөлшерін анықтап білу әр түрлі топырақ-климат аймақтарында егілген дақылдардың әр гектарынан алынатын жоспарлы өнімге қаншалықты тыңайтқыш қажет екенін есептеп шығаруға, оның мөлшерін жоспарлауға, оның үстіне тыңайтқыштардың жұмсалуы мен шығынын анықтауға көмектеседі.

Ақуыз зат алмасу процесінде шешуші рөл атқаратын азотты қосылыс. Оның мөлшері өсімдіктің вегетативтік мүшелерінде 5- 25 20% аралығында болады. Бұршақ тұқымдас дақылдардың дәнінде ақуыз мөлшері 30-35% дейін жетеді. Ақуыздың элементтік құрамы айтарлықтай қарапайым. Онда 51-55% көміртек, 21-24% оттек, 15- 18% азот, 6,5-7,0% сутек, 0,3-1,5% күкірт болады. Өсімдік ақуыз- ының құрамына 20 амин қышқылдары мен 2 амид енеді. Ауылша- руашылық дақылдарының ақуыздары бір-бірінен амин қышқылда- рының мөлшері мен ерігіштігіне қарай ажыратылады.

Өсімдік дәніндегі азоттың 90% вегетативтік мүшелеріндегі азоттың 75-90% ақуыз құрамына енеді. Ақуыз екі топқа бөлінеді. Тек қана амин қышқылдарының қалдығынан тұратын ақуызды қарапайым ақуыз немесе протеин деп атайды. Егер қарапайым ақуыз молекуласы басқа затпен байланысқан болса күрделі ақуыз немесе протеид дейміз.

Протеиндер әр түрлі еріткіштерде ерігіштігіне қарай жіктеледі. Альбуминдер суда, глобулиндер тұз ерітіндісінде, проламиндер 80% этил спиртінде, глютелиндер сілті ерітіндісінде жақсы ериді. Қарапайым ақуыз өсімдік тұқымында қор және қоректік зат ретінде жиналады. Протеидтер ақуызсыз топтардың химиялық табиғатына қарай липопротеидтер, хромопротеидтер, глюкопротеидтер, нуклеопротеидтер деп ажыратылады. Ауылша- руашылық дақылдары өнімінің сапасын, “шикі протеин” мөлшеріне қарай бағалайды. “Шикі протеинді” білу үшін жалпы азот мөл- шерін 6,25 коэффицентіне көбейтеді. Бидай дәнінің сапасын оның құрамындағы ұлпа шамасымен бағалайды. Ұлпа құрамының 2/3 бө- лігі судан, 1/3 бөлігі құрғақ заттан тұрады, ал оның құрғақ заты негізінен спирт пен сілтіде еритін ақуыз болып саналады. Бидай дә- нінде ұлпа көп болса, одан алынатын ұн сапалы болады. 27 Өсімдіктің құрғақ затының 85-90%-ын көмірсу құрайды. Көмірсулардың биологиялық қызметі алуан түрлі. Өсімдікте көмір- сулар глюкоза, фруктоза, сахароза, крахмал, клетчатка, пектинді заттар түрінде кездеседі. Жүзімде глюкоза мөлшері 8-15%-ке дейін, фруктоза өрік, алмұрт сияқты жеміс ағаштарында 6-10% болады. Сахароза табиғатта кең тараған, әрі практикалық маңызы зор көмірсуға жатады. Қант қызылшасының тамырында сахароза мөлшері 14-22%-ға дейін жетеді. Крахмал барлық өсімдіктерде кездесетін көмірсу. Картоптың ерте пісетін сортының түйнегінде 10-14%, кеш пісетін сортында 16-22% крахмал болады. Астық да- қылдарының дәніндегі крахмал мөлшері 55-70% -ға дейін жетеді. Клетчатка - өсімдік клеткасының қабырғасының басты компо- ненті. Мақта талшығында оның шамасы 95-98%-ке дейін жетеді. Майлар негізінен қоректік және энергетикалық қор заттары болып саналады. Сонымен қатар өсімдіктерде пигмент, органикалық қышқылдар, алкалоид, ферменттер, витаминдер, антибиотиктер та- ғы басқа заттар болады. Олардың мөлшері өсімдікті өсіру жағ- дайына қарай өзгеріп отырады.