53. Вміст мінеральних речовин у рослині. (лабораторна робота №39).

Більшість сільськогосподарських культур у вегетативних органах містить 5– 15 % сухих речовин, решта 85–95 % – вода. У стиглому насіннєві вміст сухих речовин 85–90 %. Так, зерно хлібних злаків і бобових містить 85–88 % сухих речовин, насіння олійних культур – 90–93 %.

У зеленій масі злакових, бобових та інших культур значна частка води – 75– 85 %. Коренеплоди буряку і бульби картоплі містять 85–90 % води, головки капусти – 90–93, плоди помідора й огірка – 92–96 %.

У складі сухої речовини рослин 90–95 % становлять органічних сполук, які в рослинах представлені білками та іншими азотистими сполуками, жирами, крохмалем, цукрами, клітковиною, пектинами.

Якість сільськогосподарської продукції визначається вмістом органічних і мінеральних сполук. Так, якість зернових культур залежить від кількості білка і крохмалю, хлібопекарські якості зерна пшениці – від кількості та якості клейковини. У бобових міститься менше крохмалю, але більше білка. Насіння олійних культур оцінюють за вмістом жирів, а їх якість, у свою чергу, залежить від співвідношення в них насичених і ненасичених жирних кислот.

На якість і кількість органічних речовин у рослинах значно впливають умови живлення. Достатні кількості азоту й сірки у ґрунті сприяють утворенню в рослинах білків. Оптимальне фосфорне і калійне живлення забезпечує накопичення вуглеводів – цукрів, крохмалю, клітковини, а також жирів. Мікроелементи сприяють поліпшенню якості врожаю.Різні вили рослин здатні накопичувати у своїх тканинах переважно різні хімічні елементи, наприклад буряк і картопля в розрахунку на суху речовину накопичують до 50 % оксиду калію, всі капустяні – до 25 % оксиду сірки, злаки – до 40 % оксиду силіцію. Такі розбіжності вмісту елементів живлення пов'язані з механізмом вибіркового поглинання та акумулювання, притаманного рослинам. Зазвичай за обсягами акумулювання в рослинах чільні місця посідають азот, фосфор і калій, іноді силіцій.Вуглець, кисень, водень і азот називають органогенними елементами, оскільки з них складаються органічні речовини, вони формують близько 95 % маси сухої речовини рослин ( вуглець 45 %, кисень – 42, водень – 6,5, азот – 1,5 %). Вони надходять у рослини переважно у вигляді СO2, O2 і Н20. Решту 5 % становлять зольні елементи (залишаються після спалювання рослин – калій, кальцій, магній, фосфор та ін.). Проте окремі тканини й органи істотно відрізняються за вмістом золи. Так, зерно містить 3 % золи від маси сухої речовини, листки – 10–15, трав'янисті стебла і коріння – 4–5 %. Кількість золи в рослинах великою мірою залежить від складу ґрунту та умов зволоження: чим багатший ґрунт на солі й чим сухіший клімат, тим більше золи накопичується в рослині. Водяні рослини містять більше золи, ніж суходільні (у водоростів – до 50 % і більше).Усі елементи, що входять у групу "необхідних", фізіологічно незамінні, а їх функції в рослинах чітко специфічні. Нестача будь якого з них призводить до глибокого порушення обміну речовин і фізіолого-біохімічних процесів у рослинах, їх росту і розвитку, зниження врожаю та його якості. За гострого дефіциту елементів цієї групи у рослин виявляються характерні ознаки голодування. Проте кількісні потреби рослин у тому або іншому елементі досить різні.Нині чітко встановлено, що життєва необхідність хімічних елементів визначається не скільки їх кількісним умістом в організмі, стільки активністю участі в процесах утворення органічної речовини. А це зазвичай визначається властивостями елемента (атомна маса, порядковий номер, потенціал іонізації, іонний потенціал, полярність та ін.).Частка калію в золі листків більшості рослин становить 30–50 %, у виці, конюшині, люцерні вміст кальцію значно вищий, ніж калію. Вміст калію, фосфору і сірки у старих листках зменшується, а кальцію, навпаки, збільшується з 20–40 до 50–60 % маси золи.

Елементи, які входять до складу рослин у великих кількостях (від сотих часток до кількох відсотків маси сухої речовини), називають макроелементами. До них належать азот, фосфор, калій, кальцій, магній, сірка. Азот, фосфор і калій ще називають основними елементами живлення.

Елементи, вміст яких у рослинах не перевищує тисячних часток, називають мікроелементами. Це бор, манган, мідь, цинк, молібден, кобальт та ін.

Поділ хімічних елементів на макро- і мікроелементи досить умовний, оскільки потреба вищих рослин у калії в 1000 разів вища, ніж у борі, а потреба в залізі й мангані часто є однаковою. У зв'язку з цим багато вчених відносить залізо до мікроелементів, хоча за вмістом у рослинах воно належить до макроелементів.

Розподіл мікроелементів у органах рослин має певні закономірності. Наприклад, манган і молібден у великих кількостях містяться в листках, тоді як цинк, бор, кобальт і мідь за достатнього забезпечення ними накопичуються як у вегетативних, так і в генеративних органах. Відносно високий вміст бору характерний для зерна злакових культур, а в більшості бобових він міститься у вегетативних органах

Правило незамінності елементів мінерального живлення рослин стверджує, що роль кожного елемента живлення є унікальною і самостійною, тому для нормального росту й розвитку рослин його не можна замінити на інший, наприклад фосфор – на азот або сірку – на залізо.

Правило нормованої потреби – засвоєння кожного елемента живлення відбувається у тій кількості, якої потребує рослина. Це правило має не абсолютний, а відносний характер: зміна в кількості засвоєння одного елемента зумовлює зміну потреб у низці інших елементів. Наприклад, високий рівень живлення азотом зазвичай підвищує потребу рослин у деяких мікроелементах. Надмірна кількість у ґрунті амонію пришвидшує поглинання фосфору, а надмір фосфору затрим