Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Агрохимия

Влияние элементов питания на биологическую качество урожая

Подавляющее большинство продукции сельского хозяйства человек использует как продукты питания, поэтому высокая их качество - важная задача агрохимии. Большое количество сельскохозяйственных культур, особенности их питания невозможным установление обобщенных показателей для характеристики качества полученной продукции. Для одних культур большое значение имеет содержание сухого вещества и зольных элементов, для других - содержание белков, сахаров, кислот, витаминов и т.

Так, в зависимости от условий выращивания и сортовых особенностей содержание белка в пшенице может изменяться от 9 до 25% крахмала в картофеле - от 8 до 29, сахара в свекле сахарном - от 12 до 22%. Кроме того, количество жира в семенах масличных культур, сахаров и витаминов в плодах и овощах может меняться в 1,5-2 раза. Условия окружающей среды (грунтовые условия, температура и влажность воздуха и почвы, освещенность и т.д.) влияют на интенсивность процессов, которые происходят в растениях. Качество продукции существенно зависит от условий питания растений, прежде всего от применения удобрений.

Больше всего влияют на качество растительной продукции разнонаправленные процессы - биосинтез белков и других азотных соединений, биосинтез углеводов или жиров. При усиленном биосинтеза белков уменьшается синтез углеводов или жиров, и наоборот.

Азот входит в состав соединений, которые играют важную роль в обмене веществ в растительном организме.

В начале роста растения усваивают сравнительно небольшое количество азота, но недостаток его в этот период отрицательно влияет на дальнейший рост растений. Интенсивно растения поглощают азот из почвы для синтеза аминокислот и белков в период максимального роста и образования вегетативных органов.

Однако усиленное питание азотом не всегда приводит к повышению их производительности (рис. 2.2).

При высокой нормы азота тенденция кривой урожайности снижается.

Влияние азотных удобрений на урожайность и качество сельскохозяйственных культур

Рис. 2.2. Влияние азотных удобрений на урожайность и качество сельскохозяйственных культур: 1 - оптимальная норма удобрений для формирования качества урожая; 2 - рациональная норма удобрений для формирования высококачественного урожая; 3 - оптимальная норма удобрений для формирования урожая.

Дальнейшее повышение норм удобрений не способствует ее росту. Кривая роста качества продукции достигает максимума и начинает снижаться раньше, чем кривая роста урожайности. Следовательно, качество достаточно чувствительным показателем, ее снижение происходит быстрее и наступает раньше.

Под влиянием фосфорных удобрений увеличивается интенсивность синтеза сахарозы, крахмала, жиров, несколько меньше - белков. Для качества продукции важно не только абсолютное количество фосфора, но и его соотношение с другими элементами питания, прежде всего с азотом. Изменяя соотношение N: Р, можно регулировать интенсивность, направленность процессов обмена, способствовать накоплению в растениях белков или углеводов.

Под влиянием калия в растениях усиливается накопление крахмала, сахара и жиров. Он также интенсифицирует синтез высокомолекулярных углеводов (целлюлозы, гемицеллюлозы, пектиновых веществ), вследствие чего утолщаются стенки клеток стеблей злаковых культур, повышается их устойчивость к полеганию. У некоторых растений калий усиливает синтез витаминов, например тиамина, рибофлавина.

Под влиянием микроэлементов в листьях увеличивается содержание хлорофилла, улучшается процесс фотосинтеза, усиливается ассимиляционная деятельность всего растения. Много микроэлементов входит в состав активных центров ферментов и витаминов. После внесения микроудобрений улучшается сбалансированность минерального питания растений.

Одной из важнейших качественных характеристик сельскохозяйственной продукции является содержание белка. Суточная потребность в нем человека - 70-100 г. Недостаток в питании белка приводит к нарушению обмена веществ, расстройства нервной системы, снижение резистентности организма. Если рацион кормления животных не сбалансирован по белку, снижается их производительность, перерасходуются корма.

Зерновые колосовые и зернобобовые культуры является основным источником растительного белка. Большое значение для характеристики качества зерна имеет также аминокислотный состав белка. Многие аминокислот синтезируется в организме человека и животных, но 8 из 20 известных аминокислот для человека незаменимые (не синтезируются в организме), поэтому должны поступать с пищей. Это триптофан, фенилаланин, метионин, лизин, валин, треонин, изолейцин, лейцин.

Белки различных культур существенно различаются по аминокислотному составу. Например, в белке зерновых злаков содержится мало лизина и триптофана, в белке зерна бобовых культур - недостаточное содержание метионина, в картофеле - валин.

Биосинтез индивидуальных, специфических для организма белков определяется генетическими факторами. Однако в случае изменения содержания белка под влиянием внешних факторов меняется и соотношение между различными его фракциями. Азотные удобрения, увеличивая общее содержание белка в зерне, меняют его состав вследствие увеличения содержания глиадина и глютелина и уменьшение содержания - альбумина и глобулинов. Содержание и степень использования аминокислот, поступающих в организм, характеризующих их биологическую ценность. Объективную оценку биологической ценности зерна получают экспериментально, скармливая его животным.

Белки с зернобобовых культур ценны, поскольку содержат азотистых веществ больше и лучшего качества, чем злаковые. Так как бобовые фиксируют атмосферный азот, качество их продукции можно регулировать изменением нормы калийных и фосфорных удобрений (азот вносят в стартовой дозе 20-30 кг / га для ускорения образования клубеньковых бактерий в начале роста растений), а также внесением микроэлементов, в частности молибдена. Влияние фосфорных удобрений на качество зерна неоднозначен. В случае несбалансированного их применения содержание белка снижается. Однако на почвах с малым содержанием подвижных соединений фосфора и высокой способностью минерализировать органические соединения азота наблюдается положительное действие фосфорных удобрений. Причиной снижения содержания белка в зерне под влиянием лучшего фосфорного питания является улучшение роста растений и увеличение их урожая, что приводит к недостатку азота и перераспределения его в растении.

Влияние калийных удобрений на содержание белка в зерне также неоднозначен. Положительное влияние калийных удобрений зачастую оказывается на почвах с низким содержанием подвижных соединений калия, а также при оптимальном соотношении с азотными удобрениями. Поэтому для увеличения содержания белка в растениях нужно сбалансированное азотно-фосфорно-калийное питание. От уровня азотного питания растений зависит не только содержание азотных веществ, но и крахмала. Это особенно важно при выращивании картофеля. Азотные удобрения снижают содержание крахмала в клубнях, что связано с неполным их зрелостью и увеличением доли в урожае крупных клубней, в которых содержится меньше крахмала, чем в клубнях среднего размера.

Фосфорные удобрения положительно влияют на накопление в клубнях картофеля крахмала. Однако на крахмалистость клубней сильнее влияют калийные удобрения, поскольку при недостатке калия задерживается превращение углеводов в крахмал. Однако это зависит от форм калийных удобрений. Например, хлорсодержащие их формы с весеннего внесения снижают содержание крахмала в клубнях.

Калийные удобрения снижают содержание азота в зерне, но увеличивают содержание крахмала. Повышенные их нормы влияют на крахмалистость зерна, так же, как и азотные на белковость. Калий растения прежде всего используется для формирования вегетативной массы и только потом - на создание запасных веществ зерна. Поэтому при большом прироста урожая содержание крахмала увеличивается несущественно и наоборот, при прироста содержание крахмала в зерне растет.

По содержанию сахара определяют техническую ценность свеклы сахарной и питательную - многих овощных культур. Особенно негативно влияют на сахаристость и технологические качества корнеплодов свеклы высокие нормы азотных удобрений. Чем позже и большими дозами проводят подкормку азотными удобрениями, тем ниже урожайность и меньший выход сахара с единицы площади.

Влияние фосфорных удобрений на урожай и сахаристость корнеплодов свеклы зависит от содержания в почве подвижных соединений фосфора если он невысок - оказывается положительное воздействие, при высоком его содержания положительное действие не наблюдается. Калийные удобрения меньше влияют на урожай этих корнеплодов.

Масличные культуры (подсолнечник, рапс, горчица и др.) Являются основными источниками растительных жиров . Если в растениях жиры образуются из углеводов, то обычно между содержанием жиров и белков существует обратная связь: чем больше содержание белка, тем меньше содержание жира, и наоборот. Поэтому масличность семян значительно (на 2-4%) повышают фосфорные и калийные удобрения. Качество масла также улучшается - в ней увеличивается количество ненасыщенных жирных кислот (иногда их называют витамином F).

Качество овощей зависит от условий питания. Так, при достаточном обеспечении растений азотом увеличивается прирост вегетативной массы, плодов, корнеплодов и клубней, а при его недостатке нарушается обмен, уменьшается содержание питательных веществ, изменяется соотношение между элементами питания. По чрезмерного количества азота уменьшается содержание азотистых соединений. Фосфорные и калийные удобрения способствуют накоплению сахара и аскорбиновой кислоты (витамина С) в овощах.

Наибольшую положительное воздействие на структуру урожая моркови и свеклы столовой оказывают калийные удобрения, которые способствуют оттоку пластических веществ из листьев в продуктивные органы. Оптимальные нормы минеральных удобрений (при оптимальном соотношении элементов питания) не приводят к ухудшению структуры урожая большинства культур.

Действие удобрений на качественные показатели капусты белокочанной зависит от почвенно-климатических условий. Азотные удобрения заметно влияют на повышение ее урожая.

Однако чрезмерное одностороннее азотное питание уменьшает содержание сухих веществ, сахаров, витаминов и повышает накопление нитратов. В Лесостепи и Степи азотные удобрения почти не влияют на качество продукции.

У капусты цветной азот способствует увеличению массы и размера соцветий, улучшает товарные качества, но при высоком одностороннего питания могут образовываться рассыпчатые соцветия. Иногда от избытка азота они цветут и становятся непригодными для употребления.

Урожай плодов помидора под влиянием удобрений растет. В них повышается содержание сухих веществ, сахаров аскорбиновой кислоты и др. При недостаточном обеспечении растений калием урожай не уменьшается, но заметно снижается его качество. Избыток азота замедляет созревание плодов, уменьшает накопление сухих веществ и сахаров, изменяет соотношение сахаров относительно кислот.

Огурец содержит мало питательных веществ, поэтому принадлежит не к пищевым, а к вкусовым продуктов, хотя по энергетической ценности он почти не уступает белокочанной капусты. Умеренное азотное питание повышает урожай и его качество. Однако высокие нормы азотных удобрений, ускоряя рост плодов, приводят к образованию пустот в их середине. Качество огурца на фоне навоза, в частности на бедных почвах, несколько ниже, чем после внесения минеральных удобрений.

Качество овощной продукции в значительной степени зависит от обеспеченности растений микроэлементами - бором, марганца, молибденом и др. Они ускоряют созревание, что способствует увеличению урожая, повышению в нем содержания сухих веществ, сахаров, белков, витамина С. Под влиянием микроэлементов улучшаются также диетические свойства помидора, перца и зеленных культур.

Важной качественной характеристикой картофеля, овощных и кормовых культур является содержание нитратов. Азот нитратов, поступающей в растения, восстанавливается до аммиака и при достаточном количестве углеводов участвует в образовании первичных кислот - аспарагиновой, глутаминовой. Невозобновленных часть нитратного азота может откладываться в клубнях, корнеплодах и листовых черешках. Нитраты накапливаются в случае внесения избыточных норм азотных удобрений, поздних сроков их внесения, несбалансированного азотного питания с другими макро- и микроэлементами, а также из-за метеорологических условий - недостаточное освещение и низкую влажность почвы. Среди многих факторов, которые вызывают накопление нитратов в сельскохозяйственных культурах, следует отметить видовую и сортовую специфику накопления нитратов. Среди представителей высших растений выделяют группу семей, которые способны аккумулировать значительные количества нитратов, - лебеда, Зонтичные, Тыквенные, Сложноцветные, Капустные, пасленовых. Среди них наибольшей способностью к накоплению нитратов характеризуются Капустные, Тыквенные, пасленовых. Наибольшее количество нитратов накапливают редька белая, свекла столовая, салат, шпинат, редис, тогда как помидор, перец сладкий, баклажан, чеснок и зеленый горошек имеют низкое содержание нитратов. Наряду с видовыми особенностями накопления нитратов существуют также сортовые.

Количество нитратов в продукции растениеводства можно уменьшить, определив оптимальные условия для сбора урожая и учитывая грунтовые и погодные факторы. Накоплению нитратов препятствует оптимизация азотного питания растений, сбалансированное соотношение с основными элементами питания и достаточная обеспеченность растений микроэлементами, прежде всего бором и молибденом, которые улучшают углеводный и белковый обмен.

Несбалансированного минерального питания в растениях изменяется содержание других веществ - витаминов, эфирных масел, алкалоидов, органических кислот и др. Итак, грамотное применение удобрений с учетом не только высокого уровня урожайности, экономических потребностей, но и хорошего качества растениеводческой продукции должно стать важным вопросом современной агрохимии.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее