Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Закономерности изменчивости химического состава сельскохозяйственных растений под влиянием климатических, почвенных факторов и условий питания широко используются при районировании сельскохозяйственных культур, имеют большое практическое значение. Так, процентное содержание масла в семенах льна при культуре его в разных регионах почти одинаково, однако значительно меняется его химический состав. Лен, выращиваемый на севере, дает хорошо высыхающее масло. Это обусловливается высоким содержанием в нем ненасыщенных жирных кислот. На юге тот же сорт льна имеет столько же масла в семенах, как и на севере, но оно характеризуется меньшим содержанием ненасыщенных жирных кислот и поэтому
плохо высыхает. Для характеристики качества масла используется йодное число. Масло из семян льна, выросшего под Ленинградом, имеет йодное число 190, под Москвой—182, под Ташкентом—158. Чем выше йодное число, тем лучше качество масла.
Агротехнические приемы играют важную роль в изменении обмена веществ у культурных растений. Так, изменение обмена веществ у плодовых растений, вызванное внесением в почву фосфорных удобрений, приводит к раннему созреванию плодов,-тогда как внесение азотных удобрений замедляет этот процесс; фосфорные удобрения способствуют увеличению масличности семян всех основных масличных культур, а также повышению сахаристости корнеплодов сахарной свеклы, что связано с глубокими изменениями в ферментной системе растения*. На обмен веществ и формирование хозяйственно ценных признаков большое влияние оказывают сроки применения удобрений. Например, азот, внесенный в начале вегетации, способствует росту вегетативных органов, развитию листовой поверхности, а используемый в виде подкормки во второй половине вегетации .задерживает созревание. Действенным приемом направленного изменения обмена веществ и повышения продуктивности растений является орошение, с которым связаны транспирация, а через нее — фотосинтез.
Таким образом, соответствующими агротехническими приемами можно не только максимально выявить ценные свойства сельскохозяйственных культур, но и вызвать необходимые изменения в обмене веществ.
Изменчивость химического состава растений непосредственно связана с проблемой акклиматизации, имеющей большое научное и практическое значение: географическое размещение культурных растений, продвижение их в новые районы, интродукция (введение новых растений в культуру) и т.д.
Следует также указать на большое значение пластичности обмена веществ растительного организма. Так, сахарная свекла имеет довольно широкую температурную амплитуду, при которой она сохраняет высокую продуктивность. В нашей стране ее возделывают на Украине, в Казахстане, Киргизии, Башкирии, на Алтае, в -Черноземной зоне РСФСР. Это обусловливается большой пластичностью ферментного аппарата и обмена веществ у данной культуры. Способность растений давать высокие урожаи в различных районах связана с филогенезом. В пластичности сахарной свеклы отражен исторический путь формирования этого вида.
Таким образом, обмен веществ способен глубоко изменяться под влиянием окружающей среды. К решающим внешним факторам, определяющим интенсивность процесса обмена и обусловливающим качественную и количественную изменчивость
химического состава растительных организмов, относятся влажность, температура, удобрения, приемы возделывания.
Согласно многочисленным данным, все виды удобрений, как органических, так и минеральных, существенно влияют на 'урожай и его качество, на химический состав растений, повышая содержание белков, углеводов и ряда других веществ. Так, под влиянием минеральных удобрений увеличивается содержание масла в семенах клещевины. При продвижении культуры горчицы белой с севера на юг (от Котласа до Харькова) маслич-ность семян снижается вдвое. Условия среды оказывают большое влияние на образование белков, алкалоидов, витаминов и других соединений. По данным А. А. Шмука, содержание никотина в махорке колеблете^ в пределах 1,5—8%. В. Н. Букин показал, что содержание витамина С у дикого шиповника резко изменяется в зависимости от условий произрастания.
При завядании растительных тканей значительно ухудшаются условия образования органических веществ и активизируются ферментативные процессы гидролиза, распада. Такие изменения углеводного и белкового обменов приводят к изменениям биологических функций организма. При ферментативном распаде крупиомолекулярных органических соединений значительно повышается осмотическое давление в клетках, которое задерживает фотосинтетическую деятельность. У засухоустойчивых растений такое нарушение процесса обмена при водном дефиците незначительно, а у неустойчивых к засухе форм гидролиз крупиомолекулярных веществ может происходить до конца, вследствие чего резко повышается осмотическое давление, которое при недостаточном водоснабжении может привести к гибели растения.
В разные периоды онтогенеза растения неодинаково реагируют на факторы внешней среды. Периоды, в которые наиболее резко проявляется отклонение от оптимального соотношения условий внешней среды, когда один из факторов находится в минимуме, что отрицательно сказывается на росте, развитии и продуктивности растений, называют критическими. Обычно они непродолжительны. К таким факторам относятся недостаточная обеспеченность влагой, элементами минерального питания, неблагоприятные температурный и световой режимы и т. д. Для большинства монокарпических растений весьма чувствителен репродуктивный период.
