كيف تؤثر الأسمدة على جودة المحصول - 2

2024 مؤلف: Sebastian Paterson | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 13:47

مركبات النيتروجين ذات الطبيعة غير البروتينية

بالإضافة إلى البروتينات ، تحتوي النباتات دائمًا على مركبات نيتروجينية ذات طبيعة غير بروتينية ، وغالبًا ما يُطلق على مقدارها "نيتروجين غير بروتيني - بروتين خام". يشمل هذا الجزء مركبات النيتروجين المعدنية - النترات والأمونيا - بالإضافة إلى المواد العضوية غير البروتينية - الأحماض الأمينية والأميدات الحرة. من بين المواد النيتروجينية العضوية في أنسجة النبات الببتيدات ، وهي عبارة عن "بقايا الأحماض الأمينية" الصغيرة.

المواد النيتروجينية العضوية الهامة هي المركبات الأساسية - مشتقات البيريميدين والبيورين. يطلق عليهم قواعد بيريميدين وبيورين. هذه هي اللبنات الأساسية التي تشكل جزيئات الحمض النووي. كل هذا النيتروجين غير البروتيني في أوراق معظم النباتات يشكل 10-25٪ من محتوى البروتين الكلي. في بذور الحبوب ، عادة ما تكون مركبات النيتروجين غير البروتينية حوالي 1٪ من وزن البذور ، أو 6-10٪ من كمية البروتينات. في بذور البقوليات والبذور الزيتية ، يمثل النيتروجين غير البروتيني 2-3٪ من وزن البذور ، أو حوالي 10٪ من محتوى البروتين. توجد معظم المواد النيتروجينية غير البروتينية في درنات البطاطس والمحاصيل الجذرية ومحاصيل الخضروات الأخرى.

في درنات البطاطس ، تمثل المواد النيتروجينية غير البروتينية في المتوسط حوالي 1٪ من وزن الدرنات ، أي أنها تحتوي على نفس كمية البروتينات تقريبًا ، ومع زيادة مستوى تغذية النيتروجين ، قد يكون هناك المزيد من غير البروتينات مركبات النيتروجين من البروتينات. في جذور البنجر والجزر والمحاصيل الأخرى ، يكون محتوى مركبات النيتروجين غير البروتينية أيضًا مساويًا تقريبًا لمحتوى البروتينات ويبلغ متوسط 0.5-0.8 ٪ من وزن المحاصيل الجذرية.

نيتروجين غير بروتيني

يمتصه جسم الإنسان جيدًا وله قيمة بيولوجية عالية إلى حد ما. تزيد الأسمدة بشكل كبير من محتوى كل من النيتروجين البروتيني وغير البروتيني في المحصول ، لذلك يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لزيادة كمية جميع الأجزاء.

الكربوهيدرات

ثاني أهم مجموعة من المواد الكيميائية التي تُزرع فيها العديد من المحاصيل هي الكربوهيدرات. أهمها السكريات والنشا ومواد السليلوز والبكتين.

الصحراء

في الأنسجة النباتية ، تتراكم بكميات كبيرة كمواد احتياطية. تهيمن عليها السكريات الأحادية - الجلوكوز والفركتوز - وثنائي السكاريد - السكروز. في بعض الأحيان تحتوي النباتات في حالة حرة على كمية ملحوظة من السكريات المكونة من خمسة كربون - البنتوز.

الجلوكوز

يوجد في أي خلية نباتية حية تقريبًا. في العديد من الفواكه والتوت ، يتراكم في حالة حرة وبكميات كبيرة ويحدد طعمها الحلو. في البنجر والمحاصيل الجذرية الأخرى ، على الرغم من ارتفاع محتوى السكر الكلي ، فإن كمية الجلوكوز صغيرة ونادراً ما تتجاوز 1٪. يوجد الجلوكوز أيضًا في العديد من السكريات ، والسكريات الثلاثية ، والنشا ، والألياف ، والجليكوزيدات ، ومركبات أخرى. في الكائن الحي ، الجلوكوز هو المادة التنفسية الرئيسية ، وبالتالي ، أهم مصدر للطاقة.

الفركتوز

يحتوي على العديد من الفواكه الحلوة بكميات تصل إلى 6-10٪. في الخضروات ، يكون محتوى الفركتوز منخفضًا جدًا ، ولا يزيد عن أعشار بالمائة. إنه جزء من السكروز والعديد من الفركتوزيدات ، منها الأنولين هو الأكثر انتشارًا. يتراكم كمواد احتياطية (تصل إلى 10-12٪) في جذور خرشوف القدس (الكمثرى الترابية) ، الداليا ، الهندباء وبعض النباتات الأخرى.

السكروز

بالمقارنة مع السكريات الأخرى ، فهي ذات أهمية اقتصادية كبيرة ، لأنها بمثابة السكر الرئيسي المستخدم في تغذية السكان. يتكون السكروز من مخلفات جزيئات الجلوكوز والفركتوز. تتميز الفاكهة والتوت بمحتواها العالي ، ويوجد الكثير منها في جذور البنجر (14-22٪). المركبات المهمة جدًا في النباتات هي استرات الفوسفوريك من السكريات (بشكل رئيسي الهكسوز والبنتوز) ، وهي مركبات سكر مع بقايا حمض الفوسفوريك. تحدث عمليات مهمة مثل التمثيل الضوئي ، والتنفس ، وتوليف الكربوهيدرات المعقدة من العمليات الأبسط ، والتحولات المتبادلة للسكريات والعمليات الأخرى في النباتات بمشاركة إلزامية من استرات الفوسفور من السكريات. لذلك ، فإن استخدام الأسمدة الفوسفورية يغير بشكل كبير من جودة المحصول ، مما يزيد من محتوى الكربوهيدرات التي يسهل نقلها - الجلوكوز والفركتوز والسكروز.

نشاء

إنه بشكل أساسي عديد السكاريد التخزيني الموجود في الأوراق الخضراء ، لكن الأعضاء الرئيسية التي يوجد بها هي البذور والدرنات. النشا ليس مادة متجانسة ، ولكنه خليط من نوعين مختلفين من السكريات - أميلوز وأميلوبكتين ، والتي تختلف في الخصائص الكيميائية والفيزيائية. يحتوي النشا على 15-25 و 75-85٪ على التوالي. يذوب الأميلوز في الماء دون تكوين عجينة ، ويعطي لونًا أزرق مع اليود. يعطي الأميلوبكتين لونًا بنفسجيًا مع اليود ، مع الماء الساخن يشكل عجينة. يعتمد محتوى النشا في المحصول بشكل كبير على استخدام أسمدة الفوسفور والبوتاسيوم.

تتراكم أكبر كمية من النشا في بذور الأرز (70-80٪) والذرة (60-75٪) والحبوب الأخرى. محتوى النشا في بذور المحاصيل البقولية منخفض ، وفي بذور البذور الزيتية يكاد يكون غائبًا. يوجد الكثير من النشا في درنات البطاطس: في الأصناف المبكرة - 10-14٪ ، أصناف متوسطة ومتأخرة - 16-22٪ من وزن الدرنات اعتمادًا على ظروف نمو النباتات ، وقبل كل شيء ، على الأسمدة ، يمكن أن يختلف محتوى النشا بشكل كبير. يمتص جسم الإنسان النشا جيدًا ويمكن تحويله بسهولة في النباتات إلى كربوهيدرات أخرى سهلة الحركة. يحدث تحللها تحت تأثير مجموعة من الإنزيمات تسمى الأميليز.

السليلوز أو الألياف

إنه الجزء الرئيسي من جدران الخلايا النباتية. السليلوز النقي مادة ليفية بيضاء. في بذور المحاصيل البقولية السليلوز 3-5 ٪ ، في درنات البطاطس والمحاصيل الجذرية - حوالي 1 ٪. يوجد الكثير من السليلوز في القطن والكتان والقنب والجوت ، والتي تُزرع بشكل أساسي لإنتاج ألياف السليلوز الخيطية. لا يتم امتصاص السليلوز من قبل جسم الإنسان ويعمل بمثابة ثقل ، ولكنه يضمن وظيفة أفضل للأمعاء ، ويعزز إزالة المعادن الثقيلة من الجسم. مع التحلل المائي الكامل للألياف (يحدث هذا في جسم المجترات) يتكون الجلوكوز.

مواد البكتين

منتشرة في النباتات ، فهي قادرة على تكوين الهلام أو الجيلي في وجود الحمض والسكر. في أكبر كمية (تصل إلى 1-2٪ من وزن الأنسجة) ، توجد في المحاصيل الجذرية والفواكه والتوت. يمكن أيضًا التحكم في محتوى مواد السليلوز والبكتين (أشكال الكربوهيدرات غير القابلة للذوبان) في المحصول بمساعدة الأسمدة ، عن طريق تغيير النسبة بين العناصر المطبقة بشكل أساسي.

الدهون والمواد الشبيهة بالدهون ، ما يسمى بالدهون والدهون

تلعب دورًا مهمًا جدًا في حياة النباتات ، لأنها مكونات هيكلية للسيتوبلازم في الخلايا ، وفي العديد من النباتات ، بالإضافة إلى أنها تلعب دور المواد الاحتياطية. يتم تضمين الدهون السيتوبلازمية ومركبات الشحوم مع البروتينات - البروتينات الدهنية - في جميع أعضاء وأنسجة النباتات - في الأوراق والسيقان والفواكه والجذور ؛ محتواها 0.1-0.5٪. النباتات التي تتراكم كمية كبيرة من الدهون في البذور والتي تعتبر فيها المادة الاحتياطية الرئيسية تسمى النباتات الزيتية. محتوى الدهون في بذور عباد الشمس هو 26-45٪ ، الكتان - 34-48٪ ، القنب - 30-38٪ ، الخشخاش - 50-60٪ ، شراب الماعز والقطيفة - 30-40٪ ، في ثمار النبق البحري - حتى 20٪. يعتمد تباين محتوى الدهون في البذور على الخصائص المتنوعة للمحصول ، وظروف المناخ ، وظروف التربة والأسمدة المطبقة.

القيمة الغذائية للدهون النباتية لا تقل عن تلك الموجودة في الدهون الحيوانية. بالإضافة إلى ذلك ، عند تحديد القيمة الغذائية للدهون ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن أحماض اللينوليك واللينولينيك ، التي تشكل جزءًا من تكوينها ، موجودة فقط في الزيوت النباتية. إنها "لا يمكن الاستغناء عنها" بالنسبة للإنسان ، حيث لا يمكن تصنيعها في جسده ، لكنها ضرورية للحياة الطبيعية.

لا يمكن تصنيع الفيتامينات في جسم الإنسان ، وفي غيابها أو نقصها ، تتطور أمراض خطيرة. في النباتات ، ترتبط الفيتامينات ارتباطًا وثيقًا بالإنزيمات. يعرف الآن حوالي 40 نوعًا من الفيتامينات المختلفة. يؤدي نقص حمض الأسكوربيك (فيتامين ج) في الطعام إلى مرض خطير يسمى الاسقربوط. لمنع ذلك ، يجب أن يتلقى الشخص 50-100 مجم من حمض الأسكوربيك مع الطعام يوميًا.

لا غنى عن الثيامين (فيتامين ب 1) في عمليات التمثيل الغذائي في النباتات والحيوانات ، لأنه في شكل الأثير الفوسفوري يتم تضمينه في عدد من الإنزيمات التي تحفز تحول العديد من المركبات. مع نقص الثيامين في غذاء الإنسان ، يحدث التهاب الأعصاب. الريبوفلافين (فيتامين ب 2) هو أحد مكونات العديد من إنزيمات الأكسدة والاختزال.

حاجة الإنسان اليومية إليه هي 2-3 مجم. يوجد معظم هذا الفيتامين في الخميرة وحبوب الفطور وبعض الخضار. يلعب البيريدوكسين (فيتامين ب 6) دورًا مهمًا في عمليات التمثيل الغذائي ، لا سيما في استقلاب النيتروجين: فهو جزء من الإنزيمات التي تحفز العديد من تفاعلات استقلاب الأحماض الأمينية ، بما في ذلك التفاعل المهم مثل نقلها.

توكوفيرول (فيتامين إي) عبارة عن مجموعة من المواد ذات النشاط العالي. مع نقص فيتامين (ه) في الإنسان ، يتم اضطراب عملية التمثيل الغذائي للبروتينات والدهون والكربوهيدرات ، وتتأثر الأعضاء التناسلية وتضيع القدرة على التكاثر. الريتينول (فيتامين أ) يحمي الإنسان والحيوان من جفاف الملتحمة والتهاب قرنية العين والعمى الليلي.

لا تحتوي النباتات على فيتامين أ ، لكنها تحتوي على مواد ذات نشاط فيتامين أ. وتشمل هذه الكاروتينات - أصباغ صفراء أو حمراء. وأهمها الكاروتين ، والذي يوجد دائمًا مع الكلوروفيل في الأوراق الخضراء ، وفي العديد من الأزهار والفواكه. الكاروتينات لها أهمية كبيرة في عمليات التمثيل الضوئي ، وتكاثر النبات وأنظمة الأكسدة والاختزال. يتحول الكاروتين الموجود في جسم الإنسان بسهولة إلى فيتامين أ.

من المعروف أن العديد من المركبات ذات نشاط فيتامين K ضرورية لتخثر الدم الطبيعي ، مع نقصها ، ينخفض معدل تخثر الدم بشكل حاد ، ويلاحظ أحيانًا الوفاة من النزيف الداخلي. في النباتات ، تشارك فيتامينات مجموعة K في عمليات الأكسدة والاختزال ، وعلى وجه الخصوص ، في عملية التمثيل الضوئي.

يتم تصنيع فيتامين ك في الأجزاء الخضراء من النباتات ، وهي أغنى بهذا الفيتامين مقارنة بالبذور. التغذية الجيدة للنبات من خلال الإخصاب تزيد بشكل كبير من محتوى الفيتامينات للمحصول.