Документ 2558426

http://biak.com.ua
Обеспеченность культур углеводами при произрастании имеет первостепенное значение. Зерна культур содержат определенное
количество углеводов и различных органических соединений необходимых для прорастания семян. Табл.1. По мере формирования надземной
части и корня у культур появляется способность к фотосинтезу.
Углеводы обеспечивают начало вегетации - проростание семян при попадании семян в почву и наступлении условий произрастания.
Вода в вегетативных органах большинства полевых культур составляет 75-85 % , (в овощных — до 95 %), и так называемое сухое вещество,
представленное органическими и минеральными соединениями - 15-25 %. Табл. 2.
Благодаря:
- фотосинтезу осуществляемому растениями, использующими атмосферный и припочвенный углерод;
- хемосинтезу осуществляемому хемосинтезирующими микроорганизмами, использующими почвенный углерод;
- почвенным животным, которые питаются органическими остатками растений, более мелкими животными и их остатками;
- грибам и микроорганизмам, которые питаются органическими остатками растений и животных, их экскрементами и разлагают
до соединений и элементов питания, которые могут быть усвоены растением
растения накапливают сухие вещества.
В среднем в составе сухого вещества многих сельскохозяйственных культур углерода - 45 %, кислорода — 42% и
водорода - 7 %, то есть на долю этих элементов, которые поступают в растения благодаря поглощению углекислого газа СО2
и воды Н2О, приходится около 94% всего содержания сухих веществ, а остальные элементы (азот, фосфор, калий, кальций, магний
и др.) входящие в растения, составляют около 6%, в том числе на долю азота приходится до 1,5%.
Интенсивность накопления сухих веществ и уровень урожая зависят от обеспеченности растений солнечной энергией, водой,
доступностью воздуха к корневой системе, элементами питания и запасающими структурами в растении (углеводы, крахмал, жиры, пероксид
водорода и др.).
Целлюлоза (клетчатка) - высокомолекулярный полисахарид, состоящий из углерода, кислорода, углерода - основной компонент клеточных стенок всех растений, строительный материал. Рис. 1 Строение целлюлозы.
Такие целлюлозные волокна состоят примерно из 10 000 остатков глюкозы. В целлюлозе заключено около 50 % углерода, находящегося в
растениях. По своей общей массе целлюлоза занимает первое место на Земле - от 60 до 70 % всех органических соединений. Практически всю
целлюлозу поставляют растения. Волокно хлопчатника на 95-98%, лубяные волокна льна, конопли, джута на 80-90% представлены
клетчаткой. В вегетативных органах растений содержание клетчатки составляет от 25 до 40% на сухую массу. В растениях целюлоза связана с
лигнином, пектиновыми веществами и другими соединениями.
Хитин — тоже структурный полисахарид, близок к целлюлозе по структуре и функции, очень распространен. Рис. 2 Строение хитина.
Благодаря своей волокнистой структуре хитин выполняет опорную роль у некоторых грибов, роль важного компонента наружного скелета у
некоторых групп животных (особенно у членистоногих), а также роль панциря.
Крахмал - является важным органическим соединением - полисахаридом , выполняющим в растении роль запаса энергии.
Жиры и жироподобные вещества (липиды - состоят из кислорода, водорода, углерода) являются структурными компонентами
цитоплазмы растительных клеток, а у масличных культур выполняют роль запасных соединений. Количество структурных липидов - 0,5-1%
сырой массы растений, но они выполняют в растительных клетках важные функции, в том числе по регуляции проницаемости мембран. Жиры
являются наиболее энергетически выгодными запасными веществами — при их окислении выделяется на единицу массы в два раза больше
энергии, чем у углеводов и белков. К липидам также относятся также фосфатиды, воски, каротиноиды, стеарины и жирорастворимые витамины
A, D, E и K.
Белки являются главной составной частью цитоплазмы растительных клеток и входят в состав нуклеиновых кислот (рибонуклеиновая —
РНК и дезоксирибонуклеиновая — ДНК), играющих исключительно важную роль в обмене веществ в растении. Белки синтезируются из
аминокислот. Содержание белков в вегетативных органах растений обычно составляет 5-20% их массы.
Белки имеют следующий элементарный состав (в %): углерод — 51-55, кислород — 21-24, азот — 15-18, водород — 6,5-7, сера — 0,3-1,5.
Обеспеченность растений влагой и элементами питания.
Вода - питательное вещество. Обеспечивает прорастание семян, используется в процессе фотосинтеза в качестве источника водорода, является источником кислорода, обуславливает осмос и
тургесцентность , обеспечивает транспирацию и транспорт неорганических ионов и органических молекул.
Рекомендации :
обеспечение структурности и скважности почвы через минимальное вмешательство в почву и восстановление АМ-грибов в почве; использование живой мульчи, смешанных и
промежуточных посевов.
Углерод является наиболее востребованным элементом по количеству (45 % в сухом веществе) и многофункциональности, благодаря его способности образовывать прочные ковалентные связи с
другими углеродными атомами и атомами других элементов - скелет органических молекул углеводов, липидов, аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, других биомолекул. Как структурная единица
углерод входит в огромное количество органических соединений, участвуя в построении растений и организмов и обеспечении их жизнедеятельности. Значительная часть необходимой растениям и
организмам энергии образуется за счет окисления углерода.
Источники углерода :
- атмосферный (0,03 %) и припочвенный углекислый газ (СО2), механизм усвоения — фотосинтез, осуществляемый растениями ;
- почвенный СО2, механизм усвоения — хемосинтез — хемосинтезирующие микроорганизмы усваивают почвенный углерод, используя энергию химических реакций ;
- органические остатки растений и животных, их экскрементов ;
- углекислый газ растворенный в почвенной воде и биологических жидкостях, участвующих для поддержания оптимальной для жизненных процессов кислотности среды.
Основным звеном регенерации углекислого газа являются микроорганизмы. Вся масса органического вещества, образованного путем хемо — и фотосинтеза, в конечном счете попадает в почву, где
подвергается разложению и окисленню в процессе дыхания до двуокиси углерода и воды. Количество микроорганизмов увеличивается пропорционально количеству органики в почве. За одну неделю
количество микроорганизмов может удвоиться. Соответственно увеличивается количество углекислого газа, воды и других элементов питания.
Рекомендации :
использование промежеточных и смешанных посевов; восстановление численности биоты и почвенных животных;
обеспечение структурности и скважности почвы через минимальноке вмешательство в почву и восстановление АМ-грибов в почве.
Кислород. Свободный доступ кислорода в почву необходим растениям, биоте, почвенным живот-ным, а также для метаболических процессов. При сравнительно высокой концентрации в атмосфере
(20 % и более), при которой обычно находятся растения, значительно, снижается эффективность фотосинтеза и урожайность.
Рекомендации:
обеспечение структурности и скважности почвы через минимальноке вмешательство в почву и восстановление АМ-грибов в почве; использование промежуточных и смешанных
посевов; восстановление численности биоты и почвенных животных.
Водород : Вода — единственный источник водорода для всех органических молекул.
Рекомендации :
те же, что для воды.
Азот, кроме белков, содержится в хлорофилле, фосфатидах, алкалоидах, ферментах и во многих других органических веществах растительных клеток. Основные источники доступного азота —
газообразный азот из атмосферы, а также нитратный и аммонийный азот из почвы. Если растения содержат достаточное количество углеводов, то нитраты восстанавливаются до аммиака еще в корнях.
Прямое взаимодействие кетокислот, образующихся в растении при распаде углеводов в процессе дыхания, с аммиаком — основной путь синтеза аминокислот в растениях. Углеводы - корм для
азотофиксаторов - резко повышают фиксацию азота. Фактически, органика регулирует азотный обмен с атмосферой.
Рекомендации :
обеспечение структурности и скважности почвы через минимальноке вмешательство в почву и восстановление АМ-грибов в почве; использование промежуточных и с м е ш а н н ы х
посевов; восстановление численности биоты и почвенных животных.
Зольные элементы питания — фосфор, калий, кальций, магний и др., микро- и ультрамикроэлементы, как правило, всегда содержащиеся в почве и почвенной органике в достаточных количествах,
играют важную роль. Микро- и ультрамикроэлементы обычно выполняют роль ферментов. Распад органики активизирует микробный переход калия, фосфора, других элементов в раствор. Способность АМгрибов вырабатывать самые разные пищеварительные ферменты позволяет обеспечить растения макро- и микроэлементами. В то же время, в переходный период и в дальнейшем могут быть
необходимыми корректировки (внесения извне), обычно малозатратные, на основании анализа почв, вегетирующих и отмерших растений.
Рекомендации:
восстановление АМ-грибов в почве, численности биоты и почвенных животных; использование промежуточных и смешанных посевов.
Выполнение рекомендаций, как единых требований для обеспечения растений: 1 - всеми необходимыми природными элементами питания, включая воду; 2- защитой от заболеваний и
вредителей ; 3 - условиями их высокопродуктивного произрастания, через:
- восстановление АМ-грибов в п очве, почвенной биоты, почвенных животных (см. выпуск № 8);
- севооборот, включающий, кроме посева основных культур, смешанные и промежуточные посевы
позволяет управлять плодородием почв и урожайностью.
Традиционная система земледелия не обеспечивает выполнение рекомендаций и является высокозатратной из-за большого количества технологических операций, особенно
энергонасыщенных, связанных с почвообработкой, использования минеральных удобрений и средств защиты растений. Предлагаемая технология выращивания культур с использованием
АМ-грибов и включением в севооборот смешанных и промежуточных посевов позволяет использовать природные ресурсы для обеспечения растений элементами питания, включая влагу,
защитой от заболеваний и вредителей, а так же наилучшими условиями высокопроизводительного произрастания культур и не снижаемым плодородием почвы.
Важной стороной деятельности живых организмов является перераспределение газов. Основная масса углекислого газа на суше образуется в результате микробиологических процессов в
почве. Различные почвенные грибы производят от 200 до 2000 см3 в сутки СО2 на 1 г их сухой массы. Микроорганизмы, в пересчете на живую массу, дышат в 200 раз интенсивнее человека.
Разложение органики на порядок повышает микробную активность и выделение СО2. Одновременно идёт синтез биологически активных и защитных веществ. Биологическая активность почвы
прямо пропорциональна количеству оставленного в почве растительного материала - свежего органического вещества, играющего важнейшую роль в формировании биологического потенциала
почвы.
Это и есть динамическое плодородие, которое обеспечивает
непрерывное самовосстановление прибыльного сельскохозяйственного производства.