สถานะของน้ำในพืช การดูดซึมและการใช้ประโยชน์ของแร่ธาตุ น้ำประกอบขึ้นเป็นมวลเฉลี่ยของพืช

องค์ประกอบทางเคมีและธาตุอาหารพืช

องค์ประกอบทางเคมีของพืชและคุณภาพการเก็บเกี่ยว

บทบาทของแต่ละองค์ประกอบในชีวิตของพืช การกำจัดธาตุอาหารออกจากพืชผลทางการเกษตร

พืชประกอบด้วยน้ำและสิ่งที่เรียกว่าแห้ง ซึ่งแสดงด้วยสารประกอบอินทรีย์และแร่ธาตุ อัตราส่วนระหว่างปริมาณน้ำและวัตถุแห้งในพืช อวัยวะ และเนื้อเยื่อแตกต่างกันอย่างมาก ดังนั้นปริมาณวัตถุแห้งในผลแตงกวา แตงสามารถประกอบได้มากถึง 5% ของมวลทั้งหมดในหัวกะหล่ำปลี, รากของหัวไชเท้าและหัวผักกาด - 7-10, รากของหัวบีท, แครอทและหัวหัวหอม - 10-15, ในอวัยวะพืชของพืชไร่ส่วนใหญ่ - 15- 25, รากของหัวบีทและหัวมันฝรั่ง - 20-25, ในธัญพืชและพืชตระกูลถั่ว - 85-90, ในเมล็ดพืชน้ำมัน - 90-95%

น้ำ

ในเนื้อเยื่อของอวัยวะการเจริญเติบโตของพืชปริมาณน้ำอยู่ระหว่าง 70 ถึง 95% และในเนื้อเยื่อจัดเก็บของเมล็ดและในเซลล์ของเนื้อเยื่อกล - จาก 5 ถึง 15% เมื่อพืชมีอายุมากขึ้น ปริมาณน้ำทั้งหมดและปริมาณน้ำในเนื้อเยื่อ โดยเฉพาะอวัยวะสืบพันธุ์จะลดลง

หน้าที่ของน้ำในพืชถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีโดยธรรมชาติ มีความจุความร้อนจำเพาะสูงและปกป้องพืชจากความร้อนสูงเกินไปเนื่องจากความสามารถในการระเหยที่อุณหภูมิใดๆ ก็ได้ น้ำเป็นตัวทำละลายที่ดีเยี่ยมสำหรับสารประกอบหลายชนิด ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ การแยกตัวด้วยไฟฟ้าของสารประกอบเหล่านี้เกิดขึ้น และไอออนที่มีองค์ประกอบที่จำเป็นของสารอาหารแร่จะถูกดูดซับโดยพืช แรงตึงผิวสูงของน้ำเป็นตัวกำหนดบทบาทในกระบวนการดูดซับและการเคลื่อนที่ของแร่ธาตุและสารประกอบอินทรีย์ คุณสมบัติเชิงขั้วและลำดับโครงสร้างของโมเลกุลของน้ำเป็นตัวกำหนดความชุ่มชื้นของไอออนและโมเลกุลของสารประกอบโมเลกุลต่ำและโมเลกุลสูงในเซลล์พืช

น้ำไม่ได้เป็นเพียงสารตัวเติมสำหรับเซลล์พืช แต่ยังเป็นส่วนที่แยกออกจากกันของโครงสร้างด้วย ปริมาณน้ำของเซลล์เนื้อเยื่อพืชเป็นตัวกำหนด turgor (ความดันของของเหลวภายในเซลล์บนเยื่อหุ้มเซลล์) ปัจจัยสำคัญความเข้มข้นและทิศทางของกระบวนการทางสรีรวิทยาและชีวเคมีต่างๆ ด้วยการมีส่วนร่วมโดยตรงของน้ำ ปฏิกิริยาทางชีวเคมีจำนวนมากของการสังเคราะห์และการสลายตัวของสารประกอบอินทรีย์จึงเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตของพืช ความหมายพิเศษน้ำมีบทบาทในการเปลี่ยนแปลงพลังงานในพืช โดยหลักๆ แล้วคือการสะสม พลังงานแสงอาทิตย์ในรูปของสารประกอบทางเคมีระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง น้ำมีความสามารถในการส่งรังสีของส่วนที่มองเห็นได้และใกล้กับอัลตราไวโอเลตของแสงที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ยังคงรักษารังสีความร้อนอินฟราเรดไว้บางส่วน

ของแห้ง

สิ่งแห้งของพืชคือ 90-95% แสดงโดยสารประกอบอินทรีย์ - โปรตีนและสารไนโตรเจนอื่น ๆ คาร์โบไฮเดรต (น้ำตาล แป้ง เส้นใย สารเพคติน) ไขมัน เนื้อหาที่กำหนดคุณภาพของพืชผล (ตารางที่ 1)

การรวบรวมวัตถุแห้งจากส่วนที่มีจำหน่ายในท้องตลาดของการเก็บเกี่ยวพืชผลทางการเกษตรหลักอาจแตกต่างกันไปในขอบเขตที่กว้างมาก - ตั้งแต่ 15 ถึง 100 เซ็นต์หรือมากกว่าต่อ 1 เฮกตาร์

โปรตีนและสารประกอบไนโตรเจนอื่นๆ

โปรตีนซึ่งเป็นพื้นฐานของชีวิตของสิ่งมีชีวิตมีบทบาทสำคัญในกระบวนการเผาผลาญทั้งหมด โปรตีนทำหน้าที่ด้านโครงสร้างและตัวเร่งปฏิกิริยา และยังเป็นหนึ่งในสารสำรองหลักในพืชอีกด้วย ปริมาณโปรตีนในอวัยวะพืชของพืชมักจะอยู่ที่ 5-20% ของมวลในเมล็ดธัญพืช - 6-20% และในเมล็ดพืชตระกูลถั่วและเมล็ดพืชน้ำมัน - 20-35%

โปรตีนมีองค์ประกอบองค์ประกอบที่ค่อนข้างเสถียร (เป็น%): คาร์บอน - 51-55, ออกซิเจน - 21-24, ไนโตรเจน - 15-18, ไฮโดรเจน - 6.5-7, ซัลเฟอร์ - 0.3-1.5

โปรตีนจากพืชสร้างขึ้นจากกรดอะมิโน 20 ตัวและเอไมด์ 2 ตัว สิ่งที่สำคัญเป็นพิเศษคือเนื้อหาในโปรตีนพืชของกรดอะมิโนจำเป็นที่เรียกว่า (วาลีน, ลิวซีนและไอโซลิวซีน, ทรีโอนีน, เมไทโอนีน, ฮิสทิดีน, ไลซีน, ทริปโตเฟนและฟีนิลอะลานีน) ซึ่งไม่สามารถสังเคราะห์ในร่างกายของมนุษย์และสัตว์ได้ คนและสัตว์ได้รับกรดอะมิโนเหล่านี้จากแหล่งพืชเท่านั้น ผลิตภัณฑ์อาหารและให้อาหาร

ตารางที่ 1
เฉลี่ย องค์ประกอบทางเคมีผลผลิตพืชเกษตรเป็น% (อ้างอิงจาก B. P. Pleshkov)

วัฒนธรรม	น้ำ	กระรอก	โปรตีนดิบ	ไขมัน	ดร. คาร์โบไฮเดรต	เซลลูโลส	เถ้า
ข้าวสาลี (ธัญพืช)	12	14	16	2,0	65	2,5	1,8
ข้าวไรย์ (ธัญพืช)	14	12	13	2,0	68	2,3	1,6
ข้าวโอ๊ต (ธัญพืช)	13	11	12	4,2	55	10,0	3,5
ข้าวบาร์เลย์ (ธัญพืช)	13	9	10	2,2	65	5,5	3,0
ข้าว (ธัญพืช)	11	7	8	0,8	78	0,6	0,5
ข้าวโพด (ธัญพืช)	15	9	10	4,7	66	2,0	1,5
บัควีท (ธัญพืช)	13	9	11	2,8	62	8,8	2,0
ถั่ว (ธัญพืช)	13	20	23	1,5	53	5,4	2,5
ถั่ว (ธัญพืช)	13	18	20	1,2	58	4,0	3,0
ถั่วเหลือง (ธัญพืช)	11	29	34	16,0	27	7,0	3,5
ทานตะวัน (เมล็ด)	8	22	25	50	7	5,0	3,5
เมล็ดแฟลกซ์)	8	23	26	35	16	8,0	4,0
มันฝรั่ง (หัว)	78	1,3	2,0	0,1	17	0,8	1,0
น้ำตาลบีท (ราก)	75	1,0	1,6	0,2	19	1,4	0,8
บีทรูทอาหารสัตว์ (ราก)	87	0,8	1,5	0,1	9	0,9	0,9
แครอท (ราก)	86	0,7	1,3	0,2	9	1,1	0,9
หัวหอม	85	2,5	3,0	0,1	8	0,8	0,7
โคลเวอร์ (มวลสีเขียว)	75	3,0	3,6	0,8	10	6,0	3,0
ทีมเม่น (มวลสีเขียว)	70	2,1	3,0	1,2	10	10,5	2,9
*โปรตีนดิบประกอบด้วยโปรตีนและสารไนโตรเจนที่ไม่ใช่โปรตีน

โปรตีนของพืชผลทางการเกษตรหลายชนิดมีองค์ประกอบของกรดอะมิโน ความสามารถในการละลาย และความสามารถในการย่อยไม่เท่ากัน ดังนั้น คุณภาพของผลิตภัณฑ์พืชผลจึงได้รับการประเมินไม่เพียงแต่โดยเนื้อหาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการย่อยได้และประโยชน์ของโปรตีนโดยอิงจากการศึกษาองค์ประกอบของเศษส่วนและกรดอะมิโน

โปรตีนมีส่วนแบ่งไนโตรเจนอย่างล้นหลามในเมล็ดพืช (อย่างน้อย 90% ของปริมาณไนโตรเจนทั้งหมด) และในอวัยวะของพืชส่วนใหญ่ (75-90%) ในเวลาเดียวกัน ในหัวมันฝรั่ง ผักราก และผักใบ ไนโตรเจนมากถึงครึ่งหนึ่งของปริมาณทั้งหมดมาจากสารประกอบไนโตรเจนที่ไม่ใช่โปรตีน พวกมันแสดงอยู่ในพืชด้วยสารประกอบแร่ธาตุ (ไนเตรต, แอมโมเนียม) และสารประกอบอินทรีย์ (ซึ่งมีกรดอะมิโนและเอไมด์อิสระเหนือกว่าซึ่งดูดซึมได้ดีในสัตว์และมนุษย์) ส่วนเล็กๆ ของสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ใช่โปรตีนในพืชจะแสดงด้วยเปปไทด์ (สร้างจากกรดอะมิโนตกค้างในจำนวนจำกัด ดังนั้นจึงแตกต่างจากโปรตีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ) เช่นเดียวกับเบสพิวรีนและไพริมิดีน (ส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิก ).

ในการประเมินคุณภาพของผลิตภัณฑ์พืชผล มักใช้ตัวบ่งชี้ "โปรตีนดิบ" ซึ่งแสดงผลรวมของสารประกอบไนโตรเจนทั้งหมด (สารประกอบโปรตีนและไม่ใช่โปรตีน) “โปรตีนดิบ” คำนวณโดยการคูณเปอร์เซ็นต์ของไนโตรเจนทั้งหมดในพืชด้วยปัจจัย 6.25 (ได้มาจากปริมาณไนโตรเจนโดยเฉลี่ย (16%) ของโปรตีนและสารประกอบที่ไม่ใช่โปรตีน)

คุณภาพของเมล็ดข้าวสาลีประเมินโดยปริมาณกลูเตนดิบ ปริมาณและคุณสมบัติที่กำหนดคุณสมบัติการอบของแป้ง กลูเตนดิบเป็นก้อนโปรตีนที่ยังคงอยู่เมื่อล้างแป้งที่ผสมกับแป้งด้วยน้ำ กลูเตนดิบประกอบด้วยน้ำประมาณ 2/3 ส่วนและของแห้ง 1/3 ส่วน โดยหลักๆ แล้วจะมีโปรตีนที่ละลายได้น้อย (ละลายได้ในแอลกอฮอล์และด่าง) กลูเตนมีความยืดหยุ่น ความยืดหยุ่น และการทำงานร่วมกัน ซึ่งขึ้นอยู่กับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่อบจากแป้ง มีความสัมพันธ์กันบางอย่างระหว่างปริมาณ "โปรตีนดิบ" ในเมล็ดข้าวสาลีและ "กลูเตนดิบ" ปริมาณกลูเตนดิบสามารถคำนวณได้โดยการคูณเปอร์เซ็นต์ของโปรตีนดิบในเมล็ดพืชด้วยปัจจัย 2.12

คาร์โบไฮเดรต

คาร์โบไฮเดรตในพืชแสดงด้วยน้ำตาล (โมโนแซ็กคาไรด์และโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่มีโมโนแซ็กคาไรด์ตกค้าง 2-3 ตัว) และโพลีแซ็กคาไรด์ (แป้ง เส้นใย สารเพคติน)

รสหวานของผลไม้และผลเบอร์รี่หลายชนิดสัมพันธ์กับปริมาณกลูโคสและฟรุกโตส กลูโคสพบได้ในปริมาณที่มีนัยสำคัญ (8-15%) ในผลเบอร์รี่องุ่นจึงได้ชื่อ " น้ำตาลองุ่น" และคิดเป็นมากถึงครึ่งหนึ่งของปริมาณน้ำตาลทั้งหมดในผลไม้และผลเบอร์รี่ ฟรุคโตสหรือ "น้ำตาลผลไม้" สะสมอยู่ในผลไม้หินในปริมาณมาก (6-10%) และพบได้ในน้ำผึ้ง มีความหวานมากกว่ากลูโคสและซูโครส ในผักราก สัดส่วนของโมโนแซ็กคาไรด์ต่อน้ำตาลมีน้อย (มากถึง 1% ของปริมาณทั้งหมด)

ซูโครสเป็นไดแซ็กคาไรด์ที่สร้างขึ้นจากกลูโคสและฟรุกโตส ซูโครสเป็นคาร์โบไฮเดรตหลักในรากบีทรูท (14-22%) และในน้ำต้นอ้อย (11-25%) วัตถุประสงค์ของการปลูกพืชเหล่านี้คือการได้รับวัตถุดิบสำหรับการผลิตน้ำตาลที่ใช้ในโภชนาการของมนุษย์ พบได้ในปริมาณเล็กน้อยในพืชทุกชนิด มีเนื้อหาสูงกว่า (4-8%) พบได้ในผลไม้และผลเบอร์รี่ เช่นเดียวกับแครอท หัวบีท และหัวหอม

แป้งพบได้ในปริมาณเล็กน้อยในอวัยวะพืชสีเขียวทั้งหมด แต่เนื่องจากคาร์โบไฮเดรตสำรองหลัก แป้งจึงสะสมอยู่ในหัว หัว และเมล็ดพืช ในหัวมันฝรั่ง พันธุ์ต้นปริมาณแป้ง 10-14% การทำให้สุกปานกลางและปลาย - 16-22% ขึ้นอยู่กับน้ำหนักแห้งของหัวนี่คือ 70-80% ปริมาณแป้งสัมพัทธ์ในเมล็ดข้าวและข้าวบาร์เลย์มอลต์มีค่าใกล้เคียงกัน เมล็ดธัญพืชอื่นๆ มักจะมีแป้ง 55-70% มีความแตกต่างระหว่างปริมาณโปรตีนและแป้งในพืช ความสัมพันธ์แบบผกผัน- เมล็ดพืชตระกูลถั่วที่อุดมด้วยโปรตีนมีแป้งน้อยกว่าเมล็ดธัญพืช มีแป้งน้อยกว่าในเมล็ดพืชน้ำมันด้วยซ้ำ

แป้งเป็นคาร์โบไฮเดรตที่ร่างกายของมนุษย์และสัตว์ย่อยได้ง่าย ในระหว่างเอนไซม์ (ภายใต้การกระทำของเอนไซม์อะไมเลส) และการไฮโดรไลซิสของกรดจะแตกตัวเป็นกลูโคส

ไฟเบอร์หรือเซลลูโลสเป็นส่วนประกอบหลักของผนังเซลล์ (ในพืชมีความเกี่ยวข้องกับลิกนิน สารเพคติน และสารประกอบอื่นๆ) เส้นใยฝ้ายคือ 95-98% เส้นใยฝ้ายป่านปอกระเจาเป็นเส้นใย 80-90% เมล็ดธัญพืชที่มีฟิล์ม (ข้าวโอ๊ต ข้าว ลูกเดือย) มีเส้นใย 10-15% และเมล็ดธัญพืชที่ไม่มีฟิล์มมี 2-3% เมล็ดพืชตระกูลถั่วมี 3-5% และรากและ หัวมันฝรั่งมีประมาณ 1% ในอวัยวะของพืช ปริมาณเส้นใยอยู่ระหว่าง 25 ถึง 40% โดยน้ำหนักแห้ง

ไฟเบอร์เป็นโพลีแซ็กคาไรด์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงซึ่งทำจากสายโซ่ตรงของกากกลูโคส ความสามารถในการย่อยได้แย่กว่าแป้งมาก แม้ว่าการไฮโดรไลซิสของเส้นใยโดยสมบูรณ์จะผลิตกลูโคสก็ตาม

สารเพคตินเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงซึ่งอยู่ในผลไม้ ราก และเส้นใยพืช ในพืชที่มีเส้นใยจะยึดเส้นใยแต่ละมัดไว้ด้วยกัน คุณสมบัติของสารเพกตินในการสร้างเยลลี่หรือเยลลี่ต่อหน้ากรดและน้ำตาลถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมขนม โครงสร้างของโพลีแซ็กคาไรด์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับสายโซ่ของกรดโพลีกาแลคโตโรนิกที่ตกค้างกับกลุ่มเมทิล

ไขมันและสารคล้ายไขมัน (ลิพิด) เป็นส่วนประกอบโครงสร้างของไซโตพลาสซึมของเซลล์พืช และในเมล็ดพืชน้ำมันพวกมันทำหน้าที่เป็นสารประกอบสำรอง ปริมาณของไขมันในโครงสร้างมักจะน้อย - 0.5-1% ของน้ำหนักเปียกของพืช แต่ทำงานในเซลล์พืช ฟังก์ชั่นที่สำคัญรวมถึงการควบคุมการซึมผ่านของเมมเบรน เมล็ดพืชน้ำมันและถั่วเหลืองใช้ในการผลิตไขมันพืชที่เรียกว่าน้ำมัน

โดย โครงสร้างทางเคมีไขมัน - ส่วนผสม เอสเทอร์กลีเซอรอลแอลกอฮอล์ไตรไฮดริกและกรดไขมันที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง ในไขมันพืช กรดไม่อิ่มตัวจะแสดงด้วยกรดโอเลอิก ไลโนเลอิก และกรดลิโนเลนิก และกรดอิ่มตัวด้วยกรดปาลมิติกและสเตียริก องค์ประกอบของกรดไขมันในน้ำมันพืชจะกำหนดคุณสมบัติ - ความสม่ำเสมอ, จุดหลอมเหลวและความสามารถในการทำให้แห้ง, กลิ่นหืน, ซาพอนิฟิเคชัน, รวมถึงคุณสมบัติของพวกเขา คุณค่าทางโภชนาการ- กรดไขมันไลโนเลอิกและไลโนเลนิกพบได้ในน้ำมันพืชเท่านั้นและเป็นกรดไขมัน “จำเป็น” สำหรับมนุษย์ เนื่องจากไม่สามารถสังเคราะห์ได้ในร่างกาย ไขมันเป็นสารสำรองที่ประหยัดพลังงานมากที่สุด โดยการออกซิเดชันของพวกมันจะปล่อยพลังงานออกมาเป็นสองเท่าต่อมวลหนึ่งหน่วยของคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน

ไขมันยังรวมถึงฟอสฟาไทด์ ไข แคโรทีนอยด์ สเตียริน และวิตามินที่ละลายในไขมัน A, D, E และ K

ขึ้นอยู่กับประเภทและลักษณะของการใช้ผลิตภัณฑ์ มูลค่าของสารประกอบอินทรีย์แต่ละชนิดอาจแตกต่างกันไป ในเมล็ดธัญพืช สารหลักที่กำหนดคุณภาพของผลิตภัณฑ์คือโปรตีนและแป้ง ในบรรดาพืชธัญพืช ข้าวสาลีมีโปรตีนสูง ในขณะที่ข้าวและข้าวบาร์เลย์มอลต์มีแป้งสูง เมื่อใช้ข้าวบาร์เลย์ในการต้มเบียร์ การสะสมโปรตีนจะทำให้คุณภาพของวัตถุดิบลดลง การสะสมของโปรตีนและสารประกอบไนโตรเจนที่ไม่ใช่โปรตีนในรากบีทรูทที่ใช้ในการผลิตน้ำตาลก็เป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์เช่นกัน พืชตระกูลถั่วและหญ้าตระกูลถั่วมีความโดดเด่นด้วยปริมาณโปรตีนที่สูงขึ้นและปริมาณคาร์โบไฮเดรตที่ต่ำกว่า คุณภาพการเก็บเกี่ยวขึ้นอยู่กับปริมาณโปรตีนที่สะสมเป็นหลัก ประเมินคุณภาพของหัวมันฝรั่งตามปริมาณแป้ง วัตถุประสงค์ของการปลูกป่าน ป่าน และฝ้าย เพื่อให้ได้เส้นใยซึ่งประกอบด้วยเซลลูโลส ปริมาณเส้นใยที่เพิ่มขึ้นในมวลสีเขียวและหญ้าแห้งของหญ้าประจำปีและหญ้ายืนต้นทำให้คุณสมบัติการให้อาหารของพวกมันลดลง เมล็ดพืชน้ำมันปลูกเพื่อผลิตไขมัน - น้ำมันพืชใช้สำหรับทั้งอาหารและอุตสาหกรรม คุณภาพของผลผลิตทางการเกษตรอาจขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ เช่น วิตามิน อัลคาลอยด์ กรดอินทรีย์และสารเพคติน น้ำมันหอมระเหยและน้ำมันมัสตาร์ด

สภาพโภชนาการของพืชมีความสำคัญในการเพิ่มผลผลิตรวมของส่วนที่มีคุณค่ามากที่สุดของพืชและปรับปรุงคุณภาพ ตัวอย่างเช่นการเพิ่มสารอาหารไนโตรเจนจะเพิ่มปริมาณโปรตีนสัมพัทธ์ในพืชและการเพิ่มระดับสารอาหารฟอสฟอรัส - โพแทสเซียมช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีการสะสมคาร์โบไฮเดรตมากขึ้น - ซูโครสในรากของหัวบีทน้ำตาลแป้งในหัวมันฝรั่ง ด้วยการสร้างสภาวะทางโภชนาการที่เหมาะสมด้วยความช่วยเหลือของปุ๋ย คุณสามารถเพิ่มการสะสมของสารประกอบอินทรีย์ที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจมากที่สุดในวัตถุแห้งของพืชได้

องค์ประกอบเบื้องต้นของพืช

พืชแห้งมีองค์ประกอบโดยเฉลี่ยดังนี้ (เป็นเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก) คาร์บอน - 45, ออกซิเจน - 42, ไฮโดรเจน -6.5, ธาตุไนโตรเจนและเถ้า - 6.5 โดยรวมแล้วพบธาตุมากกว่า 70 ธาตุในพืช ในระดับการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน ธาตุประมาณ 20 ชนิด (รวมถึงคาร์บอน ออกซิเจน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียม ซัลเฟอร์ เหล็ก โบรอน ทองแดง แมงกานีส สังกะสี โมลิบดีนัม วานาเดียม โคบอลต์ และไอโอดีน) ถือว่าจำเป็นสำหรับพืชอย่างแน่นอน หากไม่มีสิ่งเหล่านี้กระบวนการชีวิตตามปกติและการพัฒนาพืชครบวงจรจะเป็นไปไม่ได้ สำหรับองค์ประกอบมากกว่า 10 ชนิด (รวมถึงซิลิคอน อลูมิเนียม ฟลูออรีน ลิเธียม เงิน ฯลฯ ) มีข้อมูลเกี่ยวกับผลเชิงบวกต่อการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช องค์ประกอบเหล่านี้ถือว่ามีความจำเป็นตามเงื่อนไข เห็นได้ชัดว่าเมื่อวิธีการวิเคราะห์และการวิจัยทางชีววิทยาดีขึ้น จำนวนทั้งหมดองค์ประกอบในพืชและรายการ องค์ประกอบที่จำเป็นจะถูกขยาย

คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และสารประกอบอินทรีย์ไร้ไนโตรเจนอื่นๆ ถูกสร้างขึ้นจากธาตุสามชนิด ได้แก่ คาร์บอน ออกซิเจน และไฮโดรเจน และโปรตีนและสารประกอบอินทรีย์ไนโตรเจนอื่นๆ ก็รวมถึงไนโตรเจนด้วย องค์ประกอบทั้งสี่นี้ - C, O, H และ N - เรียกว่าสารอินทรีย์ โดยเฉลี่ยคิดเป็นประมาณ 95% ของวัตถุแห้งในพืช

เมื่อวัสดุพืชถูกเผา องค์ประกอบอินทรีย์จะระเหยไปในรูปของสารประกอบก๊าซและไอน้ำ และองค์ประกอบ "เถ้า" จำนวนมากยังคงอยู่ในเถ้าส่วนใหญ่อยู่ในรูปของออกไซด์ ซึ่งคิดเป็นค่าเฉลี่ยเพียงประมาณ 5% ของมวลวัตถุแห้งเท่านั้น .

ธาตุไนโตรเจนและขี้เถ้า เช่น ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ โพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียม โซเดียม คลอรีน และเหล็ก พบได้ในพืชในปริมาณที่ค่อนข้างมาก (ตั้งแต่หลายเปอร์เซ็นต์ถึงหนึ่งในร้อยของเปอร์เซ็นต์ของวัตถุแห้ง) และเรียกว่าองค์ประกอบมหภาค

ความแตกต่างเชิงปริมาณในเนื้อหาขององค์ประกอบมาโครและองค์ประกอบย่อยในองค์ประกอบของวัตถุแห้งของพืชแสดงไว้ในตารางที่ 2

ปริมาณธาตุไนโตรเจนและเถ้าสัมพัทธ์ในพืชและอวัยวะของพวกมันอาจแตกต่างกันอย่างมากและถูกกำหนดไว้ คุณสมบัติทางชีวภาพวัฒนธรรม อายุ และภาวะโภชนาการ ปริมาณไนโตรเจนในพืชมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับปริมาณโปรตีน และในเมล็ดและใบอ่อนจะมีมากกว่าในฟางของพืชที่โตเต็มที่เสมอ ด้านบนมีไนโตรเจนมากกว่าหัวและผักประเภทราก ในส่วนเชิงพาณิชย์ของการเก็บเกี่ยวพืชผลทางการเกษตรหลัก ส่วนแบ่งของเถ้าคิดเป็น 2 ถึง 5% ของมวลวัตถุแห้งในใบอ่อนและฟางของธัญพืช ยอดของรากและพืชหัว - 6-14% ผักใบ (ผักกาดหอม ผักโขม) มีปริมาณเถ้ามากที่สุด (มากถึง 20% หรือมากกว่า)

องค์ประกอบขององค์ประกอบเถ้าในพืชก็มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน (ตารางที่ 3) ในเถ้าของเมล็ดพืชและเมล็ดพืชตระกูลถั่วผลรวมของฟอสฟอรัสโพแทสเซียมและแมกนีเซียมออกไซด์สูงถึง 90% และฟอสฟอรัสมีอำนาจเหนือกว่าในหมู่พวกเขา (30-50% ของมวลเถ้า) สัดส่วนของฟอสฟอรัสในขี้เถ้าของใบและฟางนั้นน้อยกว่ามากและมีโพแทสเซียมและแคลเซียมมากกว่าในองค์ประกอบ ขี้เถ้าของหัวมันฝรั่ง รากบีทรูท และผักรากอื่นๆ ส่วนใหญ่เป็นโพแทสเซียมออกไซด์ (40-60% ของมวลเถ้า) ขี้เถ้าของพืชรากมีโซเดียมจำนวนมากและฟางของธัญพืชมีซิลิคอน พืชตระกูลถั่วและพืชในตระกูลกะหล่ำปลีมีปริมาณกำมะถันสูงกว่า

ตารางที่ 3
เนื้อหาโดยประมาณ แต่ละองค์ประกอบในเถ้าพืชเป็น% ของมวล

วัฒนธรรม	P2O5	เคทูโอ	เซา	มก	ดังนั้น 4	นา2O	SiO2
ข้าวสาลี
ข้าวโพด	48	30	3	12	5	2	2
หลอด	10	30	20	6	3	3	20
เมล็ดถั่ว
ข้าวโพด	30	40	5	6	10	1	1
หลอด	8	25	35	8	6	2	10
มันฝรั่ง
หัว	16	60	3	5	6	2	2
ท็อปส์ซู	8	30	30	12	8	3	2
น้ำตาลบีท
ราก	15	40	10	10	6	10	2
ท็อปส์ซู	8	30	15	12	5	25	2
ทานตะวัน
เมล็ดพืช	40	25	7	12	3	3	3
ลำต้น	3	50	15	7	3	2	6

พืชมีซิลิคอนโซเดียมและคลอรีนในปริมาณที่ค่อนข้างมากรวมถึงสิ่งที่เรียกว่าอุลตร้าไมโครอิเลเมนต์จำนวนมากซึ่งมีเนื้อหาต่ำมาก - จาก 10 -6 ถึง 10 -8% หน้าที่ทางสรีรวิทยาและความจำเป็นที่แท้จริงขององค์ประกอบเหล่านี้สำหรับสิ่งมีชีวิตในพืชยังไม่ได้รับการยอมรับอย่างสมบูรณ์

พืชโดยเฉลี่ยมีน้ำร้อยละ 80 ในซีโรไฟต์ทั่วไป (พืชในพื้นที่แห้งแล้ง ทะเลทราย หรือดินที่ไม่มีน้ำ) มีความชื้นต่ำ ในพืชที่เก็บน้ำไว้ใช้ในอนาคต มักจะสูงถึง 95% ของน้ำหนักทั้งหมด ตามปกติของธรรมชาติที่มีชีวิต น้ำมีบทบาทสำคัญในการดำรงชีวิตของพืช ควบคุมคุณสมบัติความแข็งแรงของเนื้อเยื่อ: เป็นตัวทำละลายสำหรับเกลือสารอาหารซึ่งกระจายไปทั่วพืช มีผลกระทบโดยตรงต่อ กระบวนการทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในโรงงาน ด้วยการมีส่วนร่วมบังคับของน้ำในสิ่งมีชีวิตปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดจะเกิดขึ้นและในที่สุดหากไม่มีสิ่งนี้การสังเคราะห์สารจากพืชที่เป็นของแข็งที่ไม่ใช่น้ำก็เป็นไปไม่ได้ดังนั้นสำหรับโรงงาน การจัดหาน้ำอย่างสม่ำเสมอจึงเป็นปัญหาสำคัญประการหนึ่งโดยทั่วไป

ในเรื่องนี้พืชน้ำจะง่ายกว่ามาก: พวกมันสามารถดูดซับความชื้นทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของพวกมันบนพื้นผิวทั้งหมด โดยทั่วไปแล้วพืชบกจะดูดซับน้ำจากดินชื้นโดยใช้รากดูด ระบบรากของพืชจัดอยู่ใน ระดับสูงสุดอย่างสมเหตุสมผลและแม้แต่ในโรงงานเดียวกันก็มีความสามารถในการปรับตัวที่สูงมาก - ไซต์ เช่น หากปลูกพืชลงในน้ำ สารละลายธาตุอาหารซึ่งไม่มีดินเลยโครงสร้างของระบบรากจะเปลี่ยนแปลงเร็วมาก มีการสร้างเครือข่ายขนรากเพิ่มเติมที่แตกแขนงอย่างกว้างขวาง ซึ่งช่วยให้รากสามารถทำหน้าที่หลักได้ - ดูดซับน้ำอย่างแข็งขันและควบคุมภายใต้แรงกดดันเข้าสู่ระบบนำไฟฟ้าของพืช

ความสามารถของระบบดังกล่าวแสดงให้เห็นได้ดีที่สุดในสถานการณ์ที่รุนแรง ในการเปลี่ยนจากสิ่งที่ยังเป็นไปได้ไปสู่สิ่งที่เป็นไปไม่ได้อยู่แล้ว ความจำเป็นเป็นบ่อเกิดของการประดิษฐ์ ดังนั้นจึงไม่ควรทำให้เราแปลกใจว่า ในกรณีที่พืชมีความต้องการน้ำอย่างเร่งด่วน เราก็ค้นพบเทคโนโลยีที่น่าสนใจและทันสมัยที่สุดในการได้มาซึ่งน้ำ.

พืชรู้สึกว่าขาดน้ำอย่างมากในแหล่งอาศัยซึ่งไม่ได้สัมผัสโดยตรงกับน้ำหรือดิน Epiphytes โดยเฉพาะอย่างยิ่งกล้วยไม้เขตร้อนส่วนใหญ่เติบโตในสภาพเช่นนี้ พวกมันอาศัยอยู่ในมงกุฎของต้นไม้สูงในป่าบริสุทธิ์ แต่ไม่ได้ใช้ความชื้นหรือสารอาหาร แต่จะเกาะติดกับพวกมันเท่านั้น พืชเหล่านี้ไม่มีรากที่หยั่งลึกถึงดิน และลำต้นและใบของต้นไม้พยุงมักจะเรียบจนเกินไป น้ำฝนไม่ถูกขัดขวางและไหลลงมาสู่พื้นทันที กล้วยไม้ไม่มีโอกาสใช้น้ำประปาอย่างต่อเนื่องหรือมีไม่เพียงพอ

แต่สิ่งสำคัญคืออากาศในป่าฝนเขตร้อนชื้นมาก มีฝนตกเป็นบางส่วนและมีสภาพอากาศรุนแรง อุณหภูมิสูงการคายใบไม้มีส่วนช่วยสร้างบรรยากาศเรือนกระจกเมื่อน้ำที่จำเป็นสำหรับชีวิตแขวนอยู่ในอากาศอย่างแท้จริง กล้วยไม้ได้มาในวิธีดั้งเดิม เพื่อจุดประสงค์นี้พวกเขาได้รับรากแม้ว่าจะเป็นรากทางอากาศซึ่งแขวนอย่างอิสระในอวกาศโดยแตกแขนงอย่างแข็งแกร่งและพันกันอย่างแน่นหนา แต่เพื่อไม่ให้รากแห้งและสามารถดูดซับน้ำได้โดยไม่ขาดหายไปจึงขาดดินชื้นน้อยมาก พืชทำสิ่งนี้อย่างง่ายดายและมีประสิทธิภาพ: พวกมันสร้าง "ดิน" เทียมสำหรับตัวมันเอง รากอากาศของกล้วยไม้พักอยู่ใน velamen ซึ่งค่อนข้างหนา ชั้นของผ้าหลวม เนื้อเยื่อนี้ประกอบด้วยเซลล์ที่ตายแล้วและมีลักษณะคล้ายกับฟองน้ำที่มีรูพรุนมาก ในสภาพอากาศแห้ง “ฟองน้ำ” จะหดตัวและกลายเป็นสีขาวสนิทเนื่องจากมีอากาศเต็มไปด้วยช่องว่างจำนวนมาก แต่ถึงแม้จะมีความชื้นในอากาศเพียงเล็กน้อย แต่ก็เหมือนกับกระดาษซับก็เริ่มดูดซับความชื้นในบรรยากาศอย่างตะกละตะกลาม หากมีความชื้นมากเกินไปและน้ำเต็มรูพรุน ผ้าจะกลายเป็นสีเทา รากสามารถนำน้ำจาก velamen ได้อย่างอิสระและส่งไปยังระบบจ่ายน้ำของโรงงาน

นกหางแฉกบางตัวซึ่งอาศัยอยู่สูงบนยอดไม้อาศัยของพวกมัน ก็ได้พัฒนาเทคโนโลยีการเก็บน้ำซึ่งมีฟังก์ชันการทำงานคล้ายกับที่กล้วยไม้ใช้ อย่างไรก็ตามกลไกของพวกมันมีโครงสร้างที่แตกต่างกัน เช่นเดียวกับกล้วยไม้ พืชเหล่านี้ "ปกป้อง" รากของมันไม่ให้แห้ง และในขณะเดียวกัน "ดูแล" ว่ามีอากาศอยู่ใกล้รากเสมอ ร้อนน้ำ. หางแฉกไม่มีเนื้อเยื่อที่เป็นรูพรุนเป็นพิเศษ แต่กลับใช้ใบไม้ซึ่งสร้างเงาหนาแทน แสงอาทิตย์รากที่ติดกับลำต้นของต้นไม้ค้ำยันอย่างแน่นหนา ยิ่งใบกดเข้าใกล้เปลือกมากเท่าไร อากาศระหว่างใบกับลำต้นก็จะยิ่งชื้นมากขึ้นเท่านั้น อุปกรณ์ป้องกันนี้เด่นชัดมากใน Conchophyllum imbricatum ซึ่งพบได้ทั่วไปมากในภาษาชวา ใบกระดูกอ่อนที่หนาขึ้นมีรูปร่างเหมือนใบกระดองและมีขอบที่เจาะทะลุเปลือกไม้ได้อย่างใกล้ชิดและรากพืชก็แผ่กระจายไปตามนั้น ใต้ใบแต่ละใบจะมีช่องเกิดขึ้นเต็มไปด้วยอากาศชื้นซึ่งรากที่ปล่อยออกมาจากลำต้นจะแตกแขนงออกไป สิ่งที่เหลืออยู่คือการชื่นชมว่าตำแหน่งของใบและรากเชื่อมโยงกันอย่างมีเหตุผลอย่างไร

เถาวัลย์อีกสายพันธุ์หนึ่งในตระกูลเดียวกันแสดงให้เห็นถึงความฉลาดอย่างแท้จริงในการใช้หลักการของโพรงราก เรากำลังพูดถึง dischidia (Dischidia rafflesiana) ที่อาศัยอยู่ที่นั่นในชวา ลำต้นผลิตใบได้ 2 ประเภท คือ ใบธรรมดาสีเขียวและใบกลวง มีลักษณะคล้ายถุงและมีสีเขียวอมเหลืองซีดจางชวนให้นึกถึง รูปร่างหัวแบนไปตามแกนตามยาว บริเวณที่ใบรูปโกศโผล่ออกมาจากลำต้น จะมีรูที่ขอบโค้งเข้าด้านในอย่างเห็นได้ชัด ด้านในของ “โกศ” บุด้วยขี้ผึ้งผักสีม่วงดำเป็นชั้นหนา พืชปรากฏผ่านปากใบด้วยกล้องจุลทรรศน์ซึ่งอยู่ในการเคลือบข้าวเหนียว ในสถานที่ที่มีใบเป็นรูปโกศ ​​ลำต้นจะหยั่งรากโดยเจาะผ่านรูแคบ ๆ เข้าไปในโพรงของโกศ ในความมืดสนิท รากจะเกาะติดกับผนังอย่างแน่นหนาและแตกกิ่งก้านอย่างแข็งแรง

ให้เราสรุปข้อสังเกตของเรา

ประการแรก การออกแบบโดยรวมจากหลายมุมมองถือว่างดงามมาก โซลูชันทางเทคนิคปัญหาการสะสม การจัดเก็บ และการใช้น้ำ อันเป็นผลมาจากอุณหภูมิที่แตกต่างกันซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืนการสลับกัน แสงสว่างจ้าและการแรเงาบนผนังด้านในของแผ่นโกศทำให้น้ำควบแน่นได้ง่ายซึ่งรากของพืชที่เจาะเข้ามาจากภายนอกดูดซึมได้ง่าย อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่าน้ำคอนเดนเสทที่ได้รับเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมินั้นถูกใช้โดยชาวเกาะที่มีต้นกำเนิดจากภูเขาไฟบางแห่ง (เช่น หมู่เกาะคานารี) เกษตรกรคลุมทุ่งนาด้วยชั้นทรายภูเขาไฟหยาบหรือเถ้าภูเขาไฟหนา 20 ซม. เมื่ออุณหภูมิลดลงในเวลากลางคืน ความชื้นจากการควบแน่นจะสะสมอยู่ในรูขุมขนของวัสดุเหล่านี้ ซึ่งจากนั้นจะถูกดูดซับโดยพืชเกษตร หากไม่มีการเคลือบที่มีรูพรุน การทำฟาร์มคงคิดไม่ถึงในพื้นที่ที่มีฝนตกไม่เกินหนึ่งครั้งทุกๆ สามปี

ประการที่สอง แม้ในช่วงฤดูแล้ง ความชื้นสัมพัทธ์ภายในใบรูปโกศยังคงสูงจนรากของพืชไม่แห้ง

ประการที่สามปริมาณน้ำที่ระเหยโดยใบเหล่านี้จะลดลงเหลือน้อยที่สุดเนื่องจากจะมีอยู่ข้างในอยู่เสมอ อากาศเปียกและครองราชย์ "ความสงบ" อย่างสมบูรณ์ - สองสถานการณ์ที่จำกัดความรุนแรงของการคายน้ำอย่างมาก

และสุดท้ายประการที่สี่แทนที่จะใช้ความชื้นที่ใช้ไป ความชื้นใหม่สามารถควบแน่นได้ทันทีซึ่งระบบรากจะดูดซับอีกครั้ง โดยทั่วไป สิ่งนี้ชวนให้นึกถึงกลไกในการจัดหาน้ำให้กับศูนย์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เมื่อมีการนำน้ำอุปโภคบริโภคและน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่

แต่ในกรณีที่บุคคลเตรียมน้ำโดยใช้เคมี ดิสคิเดียจะใช้การกลั่น ซึ่งเป็นวิธีการที่แทบไม่มีข้อโต้แย้งจากมุมมองทางสรีรวิทยา มากกว่า วิธีที่มีประสิทธิภาพเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงการได้รับน้ำเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ หากเราใช้คำศัพท์จากด้านการรักษาความปลอดภัย สิ่งแวดล้อมแล้วเราสามารถพูดได้ว่าการรีไซเคิลที่แท้จริงเกิดขึ้นในใบรูปโกศของเถาวัลย์เขตร้อน แหล่งน้ำ(กล่าวอีกนัยหนึ่งคือการรวมน้ำกลับเข้าไปในวงจรการบริโภคที่มีอยู่)

มนุษย์เราต้องเรียนรู้ว่า dyschidia สามารถทำอะไรได้บ้างและโดยเร็วที่สุด เนื่องจากระดับมลพิษในสภาพแวดล้อมทางน้ำบนโลกของเราเพิ่มมากขึ้น ในมาตรการเร่งด่วนที่ซับซ้อนเพื่อป้องกันภัยพิบัติที่อาจเกิดขึ้น สิ่งที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งคือการจัดระเบียบการผลิตบนหลักการรีไซเคิลทรัพยากรธรรมชาติ เงินสำรอง น้ำดื่มในมนุษยชาติมีข้อ จำกัด เช่นเดียวกับใน dyschidia ที่มีใบเป็นรูปโกศ ดังนั้นเราจึงต้องบำบัดน้ำด้วยความเอาใจใส่และมีเหตุผลเช่นเดียวกัน เราควรเริ่มการเรียกคืนน้ำไม่ใช่เมื่อเรารู้สึกว่าจำเป็นต้องใช้มันอีกครั้ง แต่ในขณะที่เราผลิตน้ำเสียจากอุตสาหกรรมและในครัวเรือนแล้ว โปรดทราบว่าพืชจะไม่ปล่อยน้ำที่ปนเปื้อนออกมาในระหว่างกระบวนการระเหยมันจะแยกส่วนกับความชื้นที่บริสุทธิ์แล้ว ดังนั้นเฉพาะการปฏิบัติในการคืนน้ำสู่วงจรการบริโภค (การรีไซเคิล) เท่านั้นที่จะให้ปริมาณน้ำที่เพียงพอแก่เรา

ในกรณีที่ใบดิสชิเดียรูปโกศแขวนในแนวตั้งอย่างเคร่งครัดระหว่างกิ่งก้านโดยเปิดขึ้นด้านบน พวกเขายังมีบทบาทเป็นถังเก็บน้ำและอ่างเก็บน้ำเพื่อรวบรวมน้ำและสารอาหาร - ไซต์ น้ำฝนสะสมอยู่ในนั้นรวมถึงผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของแมลงที่เข้าไปข้างในและตายที่นั่น หากเราพิจารณาว่าพืชเหล่านี้ชอบที่แห้งกว่าและเปิดกว้างกว่า แสงแดดถิ่นที่อยู่อาศัยต่างจากกล้วยไม้อิงอาศัยซึ่งมีเนื้อเยื่อที่สามารถดูดซับความชื้นในอากาศได้เหมือนฟองน้ำ จึงไม่ยากที่จะเข้าใจว่าทำไมดิสชิเดียจึงมักใช้น้ำเท่าที่จำเป็น

หลายชนิดเติบโตในสภาพอากาศที่คล้ายคลึงกัน สายพันธุ์อเมริกันครอบครัวโบรมีเลียด พวกเขายังชอบที่จะตั้งถิ่นฐานบนมงกุฎของต้นไม้สูงซึ่งพวกมันได้รับแสงแดดร้อนจากดวงอาทิตย์เขตร้อนอย่างสมบูรณ์และในขณะเดียวกันก็ได้รับอิทธิพลของลมร้อน เนื่องจากปริมาณน้ำฝนในบริเวณนี้ไม่เพียงพอ โบรมีเลียดจึงถูกบังคับให้ครอบคลุมความต้องการน้ำทั้งหมดจากความชื้นในบรรยากาศที่มีอยู่ในอากาศ โดยหลักแล้วความชื้นที่เกิดจากหมอกตอนกลางคืนซึ่งเกิดขึ้นบ่อยครั้งที่นี่ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงพัฒนาเทคโนโลยีในการรับน้ำที่แตกต่างจากกล้วยไม้และหางแฉกอย่างสิ้นเชิง บางส่วนละทิ้งรากไปโดยสิ้นเชิง บางส่วนใช้เป็นเพียงอวัยวะที่ยึดติดซึ่งมักจะรองรับภาระจำนวนมาก

ส่วนใหญ่ก็เลือก วิธีรับน้ำที่ตรงที่สุด: โดยตรงจากอากาศสู่ใบไม้- แน่นอนว่าจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ และพวกเขาเป็น เหล่านี้เป็นเกล็ดขนาดเล็กที่ดูดซับน้ำจากอากาศอย่างต่อเนื่อง

ตัวอย่างคือ Aechmea chantinii หนึ่งใน พืชในร่มครอบครัวโบรมีเลียด ใบแคบยาวและอวบน้ำประดับด้วยแถบสีขาวตามขวาง หากคุณตรวจสอบแถบเหล่านี้ด้วยแว่นขยาย คุณจะสังเกตเห็นว่าพวกมันถูกสร้างขึ้นจากแผ่นกลมเล็กๆ จำนวนมาก ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นแต่ละแผ่นแทบจะไม่ถึงหนึ่งในสี่ของมิลลิเมตร และภายใต้กล้องจุลทรรศน์เท่านั้นที่จะเห็นได้ชัดว่าแผ่นเปลือกโลกนั้นมีรูปร่างเหมือนกรวยเล็ก ๆ โดยที่แผ่นตรงกลางจะลึกเข้าไปในใบไม้ ขอบของพวกเขาวางอยู่อย่างอิสระบนพื้นผิวของแผ่นงานโดยไม่เติบโต แต่ในขณะเดียวกันก็ทับซ้อนกันหลายครั้ง ในทางกลับกัน แต่ละช่องทางจะประกอบด้วยเซลล์แต่ละเซลล์

เส้นผ่านศูนย์กลางของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กในธรรมชาติเหล่านี้คือหนึ่งในร้อยของมิลลิเมตรและถือได้ว่าเล็กที่สุดในโลกอย่างถูกต้อง ปั๊มสุญญากาศ- เหล่านี้เป็นเซลล์กลวงที่หดตัวในสภาพอากาศแห้ง เมื่อได้รับความชื้น ผนังจะพองตัวและยืดตัวอย่างรวดเร็ว เซลล์ทั้งหมดถูกยืดออก และเกิดสุญญากาศขึ้นภายใน ซึ่งแสดงผลการดูดที่สัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมภายนอก เซลล์ดูดซับความชื้นจากอากาศอย่างตะกละตะกลาม ความแตกต่างของความเข้มข้นของน้ำเลี้ยงเซลล์ในเซลล์ช่องทางทำให้น้ำที่ถูกดูดซึมเคลื่อนตัวไปภายในใบ บ่อยครั้งที่ช่องทางนั้นอยู่บนพื้นผิวของใบอย่างแน่นหนาและจากนั้นพืชก็สามารถดูดซับได้ เป็นจำนวนมากความชื้นที่เกิดจากหมอกหรือน้ำค้าง กรวยแห้งสามารถดูดน้ำได้ทั้งหมด

โบรมีเลียดบางสายพันธุ์ (เช่น ทิลแลนเซีย อุสนีโออิเดส) ที่แขวนอยู่เหมือนเคราของยักษ์จากกิ่งก้านของต้นไม้ค้ำยัน จะเบามากเมื่อแห้งจนสันนิษฐานได้ว่าพวกมันไม่จมอยู่ในน้ำ ในความเป็นจริง ทันทีที่ปรากฏบนพื้นผิวของอ่างเก็บน้ำ กรวยของมันจะเริ่มดูดซับน้ำอย่างรวดเร็ว น้ำหนักของพืชเพิ่มขึ้นและจมลง ในพื้นที่แห้งแล้งของเขตร้อน ทิลแลนด์เซียใช้เพียงอากาศและน้ำเท่านั้น ทำให้เกิดพืชจำนวนมหาศาลที่ ผู้อยู่อาศัยในท้องถิ่นใช้เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์

พืชทะเลทรายและกึ่งทะเลทรายบางชนิดได้พัฒนาระบบที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงในการใช้ความชื้นในบรรยากาศเพื่อให้คำอธิบายของระบบนี้มองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นสำหรับผู้อ่าน ฉันจะพูดสั้น ๆ เกี่ยวกับเทคโนโลยีการเคลือบสีและสารเคลือบเงาซึ่งมีการใช้อย่างแข็งขันในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาในอุตสาหกรรม วิธีนี้ช่วยให้ใช้ปืนสเปรย์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ เพื่อวัตถุประสงค์ดังกล่าว การเคลือบผลิตภัณฑ์ด้วยสีหรือวานิชหรือรายละเอียดต่างๆ รอบตัวอย่างแท้จริง ในกรณีนี้การบินของอนุภาคสีที่เล็กที่สุดจะไม่เกิดขึ้นตามวิถีโคจรโดยพลการ แต่ในลักษณะที่พวกมันทั้งหมดบินขึ้นไปบนวัตถุที่ต้องทาสีจากด้านขวา: จากด้านหน้าจากด้านข้าง และแม้กระทั่งจากด้านหลัง

ในข้อความโฆษณา ข้อดีของวิธีการเคลือบด้วยไฟฟ้าสถิตซึ่งน่าดึงดูดใจในการใช้งานนั้นได้รับการยกย่องในลักษณะที่น่ารำคาญมาก แต่ก็ไม่มีการกล่าวเกินจริงจนเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขากล่าวว่าอนุภาคสีลอยไปตาม "เส้นสนาม" สนามไฟฟ้า- และนี่ก็หมายความว่าพวกมันเหมือนกับแม่เหล็กขนาดเล็กที่ถูกดึงดูดด้วยชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่ สัมผัสประสบการณ์แรงดึงดูดจากพื้นผิวที่ทาสี ดังนั้นพวกมันจึงไม่บินผ่านมันเป็นเส้นตรง ดังเช่นที่เกิดขึ้นกับวิธีการทั่วไปในการทาสีโดยการพ่นด้วยอากาศอัด แต่จะได้รับประจุแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรงในปืนสเปรย์ ซึ่งนำพวกเขาไปยังชิ้นส่วนที่ทาสี เมื่ออนุภาคของสีสูญเสียประจุไป

เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีแบบดั้งเดิม วิธีการเคลือบสนามไฟฟ้าสถิตช่วยประหยัดสีย้อมที่พ่นได้มากถึง 60 เปอร์เซ็นต์ การใช้งานนำมาซึ่งประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่สำคัญต่อเศรษฐกิจของประเทศ สำหรับพืชนั้น วิธีนี้เป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ สถานการณ์ที่ต้องการสำหรับพวกเขาซึ่งเปลี่ยนแปลงสาระสำคัญของสสารเล็กน้อยสามารถอธิบายได้ด้วยวิธีนี้: หากเป็นไปได้ที่จะส่งอนุภาคความชื้นที่เล็กที่สุดที่แขวนอยู่ในอากาศไปยังโรงงานด้วยความช่วยเหลือของแรงไฟฟ้าสถิตหรืออีกนัยหนึ่ง เพื่อดึงดูดพวกมันให้เข้ามาที่ต้นไม้เหมือนแม่เหล็ก จึงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้ความชื้นในบรรยากาศได้ ผลประโยชน์จะอยู่ที่นี่มากกว่าร้อยละ 60 ที่กล่าวถึงข้างต้น แต่ตัวเลขนี้คำนวณตามสมมติฐานที่ว่าก่อนหน้านี้ทั้งระบบได้รับการปรับอย่างระมัดระวัง นั่นคือเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวฉีดสเปรย์และทิศทางไปยังพื้นผิวที่จะทาสีได้ถูกกำหนดอย่างเหมาะสมที่สุด

แน่นอนว่าพืชไม่สามารถนับ "การปรับตัว" เบื้องต้นได้ สิ่งที่พวกเขาทำได้มากที่สุดคือการสัมผัสไอน้ำโดยไม่ตั้งใจ อย่างไรก็ตาม พวกเขายังได้เรียนรู้ที่จะ "พ่น" ความชื้นในบรรยากาศด้วยไฟฟ้าสถิต เช่น ความชื้นจากหมอก ต่างจากปืนสเปรย์ ต้นไม้ไม่สามารถจ่ายประจุไฟฟ้าให้กับอนุภาคของน้ำได้ เนื่องจากในตอนแรกไม่สามารถเข้าถึงอนุภาคน้ำได้ แต่ที่นี่ก็พบวิธีแก้ปัญหาเช่นกัน: พืชชาร์จตัวเอง! สิ่งนี้เกิดขึ้นดังนี้ ประจุไฟฟ้าสะสมบนสันไม้และขนของกระบองเพชรและพืชทะเลทรายอื่นๆ ในสภาพอากาศที่มีลมแรง กระบวนการนี้คล้ายกับสิ่งที่เราพบเมื่อเราหวีผมด้วยหวีพลาสติก หวีไฟฟ้าเริ่มดึงดูดเส้นผมและได้ยินเสียงแตกเล็กน้อยและในความมืดสนิทคุณสามารถเห็นประกายไฟเล็ก ๆ ได้ ในทำนองเดียวกัน หนามกระบองเพชรที่มีประจุจะดึงดูดหยดน้ำจากอากาศ นอกจากนี้ยังมีส่วนทำให้เกิดการควบแน่นของไอน้ำในบรรยากาศ

เท่าที่เราทราบ ยังไม่มีใครพยายามระบุปริมาณความชื้นที่พืชสามารถดึงออกมาจากอากาศโดยใช้ "เทคโนโลยี" ดังกล่าว แต่จะต้องมีนัยสำคัญอย่างแน่นอน ในเขตภูมิอากาศที่มีการสังเกตการก่อตัวของหมอกในเวลากลางคืน (เช่น ทะเลทรายชายฝั่งของชิลี) กระบองเพชรซึ่งมีน้ำเป็นส่วนประกอบร้อยละ 95 สามารถพัฒนาได้สำเร็จ แม้ว่าจะไม่มีฝนตกสักหยดจากท้องฟ้าก็ตาม ปี.

การบรรยายครั้งที่ 2. น้ำในพืช

น้ำเป็นส่วนสำคัญของทั้งพืชและผลและเมล็ดพืช ในพืชที่มีชีวิต น้ำมีมวลมากถึง 95% แต่นี่ถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับปริมาณที่พืชใช้ไปในขณะที่เติบโตและผลิตผล
ความต้องการน้ำ, y พืชต่างๆเพื่อดำเนินการตามวงจรการพัฒนา ตัวอย่างเช่น สำหรับเงื่อนไขของอุซเบกิสถาน มีเพียงการระเหย (การคายน้ำ) โดยพืชเท่านั้นและการระเหยออกจากผิวดินเมื่อเปรียบเทียบกับมวลดินซึ่งมากกว่าน้ำหนักของน้ำหลายร้อยเท่า บรรจุอยู่ในพืชโตเต็มวัยและผลของมัน

ทำไมพืชถึงต้องการน้ำนี้?

มันทำหน้าที่อะไร?

ทำไมพืชถึงต้องการน้ำมาก?

เรามาเริ่มกันที่ความจริงที่ว่าพืช "ต้องการ" ไม่เพียงแต่ดื่ม แต่ยังกินด้วย ซึ่งหมายความว่าสารอาหารจะต้องถูกส่งผ่านลำต้นและกิ่งก้านไปยังใบ องค์ประกอบทางโภชนาการเหล่านี้ซึ่งรากดูดเข้าไปพร้อมกับความชื้นในดินซึ่งเตรียมไว้ก่อนหน้านี้ในรากในรูปแบบของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปจะถูกส่งผ่านภาชนะไปยังใบ - โรงงานผลิตสารอินทรีย์
โดยการระเหยน้ำออกจากใบ พืชจะทำให้ใบเย็นลง ป้องกันไม่ให้ใบร้อนเกินไปที่ได้รับจากอากาศ คาร์บอนไดออกไซด์(แลกกับน้ำระเหย) ซึ่งทำหน้าที่เป็นวัสดุในการสร้างสารอินทรีย์ทั้งหมดที่ใช้สร้างโรงงานทั้งต้น

รูปที่ 2.1. โครงการ "การทำงาน" ของโรงงาน
(ยืมมาจากหนังสือ "ชีวิตแห่งพืชสีเขียว"
เอ กัลสตัน, พี. เดวิส, อาร์. แซทเทอร์)

นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาความต้องการน้ำของพืชอย่างถี่ถ้วนส่วนใหญ่ท้อแท้กับความไม่สอดคล้องกันของสิ่งที่เรียกว่าสัมประสิทธิ์การคายน้ำ ซึ่งแสดงอัตราส่วนการใช้น้ำเพื่อสร้างหน่วยน้ำหนักของมวลพืชแห้ง แม้แต่กับพืชชนิดเดียวกัน (ไม่ต้องพูดถึง ความแตกต่างระหว่างพืชที่ชอบความชื้นและพืชทนแล้ง)
ต้นทุนน้ำต่อหน่วยพืชผลมีความผันผวนอย่างมาก ขึ้นอยู่กับสภาพการเจริญเติบโต สังเกตได้ว่าเมื่อดินมีสารอาหารไม่เพียงพอ พืชจะระเหยน้ำได้มากกว่าในดินที่อุดมด้วยสารอาหาร

พืชที่มีความชื้นคุณภาพดีจำนวนมากในการกำจัด "ด้วยความยินดี" ใช้จ่ายมันพัฒนามวลพืชอย่างแรง แต่ไม่ "รีบ" ที่จะออกผล ในกรณีเช่นนี้ พวกเขาบอกว่าพืชกำลัง "ขุน"

พืชภายใต้เงื่อนไข หุ้นจำนวนจำกัดความชื้น “มีความยับยั้งชั่งใจมากขึ้น” พวกเขาใช้ความชื้นน้อยลงพัฒนามวลพืชในระดับปานกลางและเข้าสู่ระยะการออกดอกและติดผลเร็วขึ้น

แต่พืชที่ได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงในน้ำไม่เพียงแต่จะไม่พัฒนามวลพืชและไม่เกิดผล แต่ยังอาจตายได้

พืชที่ปลูกกันทั่วไปในทุ่งนาของเรา ด้วยระบบไถพรวนที่มีอยู่ ไม่สามารถลงน้ำลึกได้ เช่นเดียวกับพืชทะเลทรายในป่า (และแม้กระทั่งปลูก) ดินที่มนุษย์มิได้แตะต้อง

เป็นสิ่งสำคัญสำหรับเราที่จะต้องจัดเตรียมเงื่อนไขเพื่อให้ได้ผลผลิตที่ยั่งยืน ไม่เพียงแต่ในปีที่มีฝนตกตามปกติ แต่ยังรวมถึงในปีที่แห้งด้วย ดังนั้นการกระทำทั้งหมดของเกษตรกรที่มีส่วนช่วยในการสะสมและรักษาความชื้นในชั้นรากของดินจึงได้รับรางวัลเป็นร้อยเท่าจากพืช

สำหรับพืชเกือบทั้งหมด ระยะวิกฤตของการพัฒนา (เมื่อภัยแล้งส่งผลเสียต่อพืชมากที่สุด) คือช่วงออกดอกและติดผล เกี่ยวกับการพัฒนาหญ้ายืนต้นเพื่อใช้เป็นอาหารสัตว์ สดหรือในรูปของหญ้าแห้ง ความชื้นที่เปราะบางที่สุดคือช่วงหลังการเก็บเกี่ยว

ในช่วงเวลาวิกฤตเหล่านี้เป็นที่พึงประสงค์ว่าปริมาณความชื้นของชั้นรากของดินไม่ต่ำกว่าขีด จำกัด บางประการซึ่งไม่ง่ายนักที่จะระบุได้แม้จะใช้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ แต่เราก็ยังคงพยายามอยู่

แม้ว่ากระบวนการจัดหาน้ำของพืชจะคล้ายกันมากในเขตภูมิอากาศที่แตกต่างกันอย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของดินคุณสมบัติของหินที่ก่อตัวเป็นดินการมีอยู่ของความชื้นในดินกับน้ำใต้ดินระดับความเค็มของพวกเขา ความลาดชันของพื้นที่มีความแตกต่างกันมากในวิธีอนุรักษ์ความชื้นในดินและวิธีการเติมเต็ม

ความต้องการน้ำโดยทั่วไปของพืชตามฤดูกาลและลักษณะของระยะต่างๆ ของการพัฒนา

ข้อเท็จจริงที่ว่าปริมาณการชลประทานที่ต้องการนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับสภาพอากาศเป็นเรื่องที่ไม่มีใครสงสัย...
เรามาเริ่มกันที่คำถามกันดีกว่า - ควรส่งน้ำให้กับทุ่งนามากแค่ไหนและในกรอบเวลาใดเพื่อให้ได้ผลผลิตที่คาดหวัง ก่อนอื่นเรามาดูรูปกันก่อน 2.1 ซึ่งแสดงลักษณะภูมิอากาศเฉลี่ยรายเดือนของเขตทะเลทรายของอุซเบกิสถาน (ในหนังสืออ้างอิงทางการเกษตร คุณสามารถค้นหาคุณลักษณะเหล่านี้สำหรับพื้นที่ของคุณได้เสมอ และการระเหย (Eo) จากผิวน้ำสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรง่ายๆ หากคุณไม่พบการระเหย (Eo) ที่เป็นแบบสำเร็จรูปในหนังสืออ้างอิงเล่มเดียวกัน)

ข้าว. 2.1. ลักษณะภูมิอากาศและการขาดสมดุลของน้ำ
เสื้อ - อุณหภูมิอากาศเป็นองศาเซลเซียส
เอ - ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศเป็น%;
Oc - การตกตะกอน mm
Eo - การระเหยจากผิวน้ำ Eo = 0.00144 * (25 - t)2 * (100 - a) ;
D = Eo - Os - การขาดดุลน้ำ (เป็นสีเหลืองแรเงาในรูปในช่วงฤดูปลูก)

ตัวเลขนี้แสดงอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยต่อเดือน ปริมาณฝน ความชื้นสัมพัทธ์อากาศ ตัวชี้วัดการระเหยและการขาดความชื้นที่คำนวณได้ พื้นที่ของรูปที่เต็มไปด้วยสีเหลืองคือการขาดดุล ฤดูปลูก(วี ในกรณีนี้ IV...ทรงเครื่องเดือน) แต่พืชแต่ละชนิดมีเวลาหว่านและมีฤดูปลูกของตัวเองดังนั้นความต้องการน้ำเพื่อการชลประทานจะขึ้นอยู่กับค่าเหล่านี้และกำหนดระยะเวลาการชลประทานของตัวเอง กล่าวคือ พืชที่สุกเร็วอาจต้องการน้ำน้อยกว่ามากในการทำให้วงจรการพัฒนาตามฤดูกาลสมบูรณ์มากกว่าพืชที่สุกช้า แต่โดยทั่วไปจะใช้ไม่ได้กับไม้ยืนต้นและพุ่มไม้ซึ่งใช้ความชื้นตลอดฤดูปลูก

แม้ว่าการขาดความชื้นจะไม่ใช่ความจำเป็นในตัวเอง แต่ในกรณีใดๆ การขาดดุลความชื้นรายเดือนที่คำนวณได้จะให้แนวคิดโดยประมาณว่าในเดือนใดและปริมาณการระเหยจะเกินปริมาณน้ำฝนมากน้อยเพียงใด ซึ่งเป็นจำนวนมากเพื่อที่จะเข้าใจว่าจำเป็นต้องมีการชลประทานมากเพียงใด หรือไม่ว่าจะ คุณสามารถทำได้โดยไม่มีมัน

นักวิทยาศาสตร์พบว่าในการคำนวณปริมาณการใช้น้ำทั้งหมด คุณสามารถใช้สมการเชิงประจักษ์ที่เกี่ยวข้องกับการขาดความชื้นกับปริมาณการใช้ความชื้นที่แท้จริงของพืชชลประทาน (หากกำหนดค่าสัมประสิทธิ์เพื่อให้ค้นหาความสอดคล้องระหว่างตัวบ่งชี้เหล่านี้)
หนึ่งในการขึ้นต่อกันที่ง่ายที่สุดมีลักษณะดังนี้:

เมเว็ก = 10 * Kk * D

(2.1)

โดยที่ Mweg คือบรรทัดฐานการชลประทานสำหรับฤดูปลูกของพืชผลที่ต้องการ คือ ลบ.ม./เฮกตาร์
Kk คือสัมประสิทธิ์เชิงประจักษ์ของวัฒนธรรมซึ่งขึ้นอยู่กับเช่นกัน พันธุ์พืชเทคโนโลยีการเกษตรประยุกต์และฤดูกาลปลูก
D คือการขาดความชื้นทั้งหมดในช่วงฤดูปลูกพืช mm

ในรูป 2.2 เป็นตัวอย่าง แสดงระยะของการพัฒนาฝ้าย ช่วงเวลาของการเริ่มต้นฤดูปลูก ช่วงเวลาของการเริ่มต้นช่วงชลประทาน ส่วนแบ่งของการระเหยทางกายภาพ (จากผิวดิน) สำหรับเขตภูมิอากาศตอนกลางของ อุซเบกิสถาน

ข้าว. 2.2 ช่วงเวลาลักษณะ (ระยะการพัฒนา) สำหรับฝ้ายสำหรับเขตภูมิอากาศตอนกลางของอุซเบกิสถาน

เพื่อสร้างค่าสัมประสิทธิ์ Kk นักวิทยาศาสตร์ทำการทดลองหลายปีกับทางเลือกต่างๆ สำหรับระบบการชลประทาน และเปรียบเทียบผลผลิตที่ได้รับกับต้นทุนน้ำ จากนั้นต้นทุนเหล่านี้จะถูกเปรียบเทียบกับการขาดความชื้นที่เกิดขึ้นจริง งานเหล่านี้ทำให้พวกเขา (นักวิทยาศาสตร์) มีงานทำตลอดชีวิต เพราะเมื่อเวลาผ่านไป พันธุ์พืช เทคโนโลยีทางการเกษตรที่ใช้ และวิธีการชลประทานเปลี่ยนแปลงไป และอย่างที่เราทราบ สภาพอากาศไม่คงที่... ดังนั้นจึงสามารถศึกษาได้เป็นเวลานาน อาจกล่าวได้ว่าไม่มีกำหนด ตามตัวอย่าง ในรูปที่ 2.3 เรานำเสนอผลลัพธ์ของการสังเคราะห์วัสดุที่ศึกษาระบบการให้น้ำฝ้ายเป็นเวลาประมาณ 70 ปี ซึ่งรวมถึงผลการทดลอง ~ 270 รายการที่ดำเนินการในสถานีทดลองมากกว่า 13 แห่งในอุซเบกิสถาน พืชผลนี้เป็นที่ต้องการมากที่สุดมาหลายปี และมีการวิจัยมากที่สุดในเอเชียกลาง ซึ่งมากกว่าพืชอัลฟัลฟา ข้าวสาลี และข้าวโพดประมาณสิบเท่า!

มาดูกราฟทั้งสามในรูปที่ 2.3 กันดีกว่า เรามาอธิบายสาระสำคัญของกราฟกันสักหน่อย โดยที่ Y คือผลผลิตของแปลงใดๆ จากการทดลองที่กำหนด และ Umah คือผลผลิตสูงสุดบนแปลงที่ให้น้ำได้ดีที่สุด ประสบการณ์นี้- ผลการเปรียบเทียบทั้งหมดสำหรับแปลงในการทดลองแต่ละครั้ง ในแต่ละปีของการศึกษาได้รับภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน สภาพอากาศแต่สำหรับแต่ละแปลงในการทดลอง อัตราส่วนของบรรทัดฐานการชลประทานต่อการขาดความชื้นในช่วงฤดูปลูก (M/D) นั้นแตกต่างกัน และผลผลิตควรขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำชลประทานเท่านั้น
อย่างไรก็ตาม ตัวเลขแสดงให้เห็นว่าอัตราผลตอบแทนใกล้เคียงกับค่าสูงสุด (U/Umah = 1) เกิดขึ้น ประสบการณ์ที่แตกต่างกันด้วยอัตราส่วนของบรรทัดฐานการชลประทานต่อการขาดความชื้นในช่วงฤดูปลูกจาก 0.15 เป็น 1.2 นั่นคือความแตกต่างเกือบสิบเท่า! และเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้นจึงไม่สามารถเข้าใจได้อย่างสมบูรณ์สำหรับเราเนื่องจากจากการทดลองแต่ละชุดที่อธิบายไว้ในผลงานของนักวิทยาศาสตร์เราได้เลือกผลลัพธ์เฉพาะที่มี "พื้นหลัง" เหมือนกันโดยเฉพาะและมีเพียงอัตราการชลประทานเท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง และการกระจายข้อมูลในช่วงนี้เกือบจะเหมือนกันทั้งในระดับใกล้และลึก น้ำบาดาล- ก็ควรสังเกตด้วยว่า อัตราผลตอบแทนสูงสุดในการทดลองที่เราเลือกสำหรับการวิเคราะห์ ในทางปฏิบัติไม่พบระดับที่ต่ำกว่า 45...50 c/ha และโดยพื้นฐานแล้ว ตัวบ่งชี้ที่ต่ำที่สุดเหล่านี้เป็นลักษณะเฉพาะของพื้นที่ทางตอนเหนือของอุซเบกิสถาน
สันนิษฐานได้ว่าการเก็บเกี่ยวอาจไม่เพียงขึ้นอยู่กับ "พื้นหลัง" และปริมาณน้ำที่จ่ายเพื่อการชลประทานเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับศิลปะของชาวนาด้วย หรืออาจเป็นเพราะการรดน้ำทันเวลา? คุณคิดว่า? ไม่ว่าในกรณีใด เนื้อหาอันอุดมสมบูรณ์นี้กำลังรอนักวิจัยและนักวิเคราะห์อยู่...

แต่ตอนนี้เราไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากต้องมุ่งเน้นไปที่ "ค่าเฉลี่ยสีทอง" ของ "คลาวด์" ของข้อมูลเชิงทดลอง และในกรณีนี้ ยอมรับค่าสัมประสิทธิ์เดียวกันในสูตร 2.1 -
Kk = M/D = 0.4…0.65 (มค่าที่น้อยกว่าสำหรับน้ำบาดาลใกล้เคียงและค่าที่มากขึ้นสำหรับน้ำลึก) อย่างไรก็ตาม สำหรับการปฐมนิเทศมันก็ไม่ได้แย่นัก เมื่อทราบการขาดดุลในช่วงฤดูปลูกจากข้อมูลสภาพอากาศ คุณสามารถคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์ Kk เพื่อให้ได้ความต้องการน้ำชลประทานโดยประมาณ สำหรับละติจูดกลาง โซนบริภาษในอุซเบกิสถาน การขาดดุลทั้งหมดในช่วงฤดูปลูก (เดือนที่ IV…IX) อยู่ที่ประมาณ 1,000 มม. จากนั้นอัตราการชลประทานจะอยู่ที่ 400 ถึง 650 มม. หรือในรูปของ ลบ.ม./เฮกตาร์ - 4000...6500 ลบ.ม./เฮกตาร์
ข้าวโพดต้องการเมล็ดพืชในปริมาณเท่ากันโดยประมาณ และธัญพืชต้องการเมล็ดน้อยกว่าหนึ่งเท่าครึ่ง ซึ่งก็คือ 3000...4500 ลบ.ม./เฮกตาร์ ควรสังเกตว่าส่วนหนึ่งของความต้องการนี้สามารถถูกปกคลุมไปด้วยความชื้นในช่วงฤดูที่ไม่ปลูก หากสามารถเก็บรักษาไว้ในดินโดยวิธีปฏิบัติทางการเกษตรที่เหมาะสม

รูปที่ 2.3. ข้อมูลจริงเกี่ยวกับปริมาณการใช้น้ำสำหรับฝ้าย ซึ่งได้จากการทดลองของนักวิทยาศาสตร์หลายๆ คน รูปด้านบนประกอบด้วยข้อมูลที่ได้รับสำหรับน้ำบาดาลใกล้เคียง รูปตรงกลางประกอบด้วยข้อมูลสำหรับสภาวะการเปลี่ยนผ่านระหว่างน้ำบาดาลใกล้เคียงและน้ำลึก และรูปล่างแสดงข้อมูลสำหรับน้ำบาดาลที่ต่ำกว่า 3 เมตร
(คะแนนเหนือเส้น Y/Umax = 1 เป็นเงื่อนไข โดยเพียงแสดงจำนวนการทดลองที่ใช้ในการประเมินอัตราส่วน M/D เฉพาะและสร้างกราฟ)

จนถึงตอนนี้เราได้พูดคุยเกี่ยวกับตัวบ่งชี้สภาพภูมิอากาศโดยเฉลี่ยในระยะยาว แต่โดยธรรมชาติแล้วไม่มีปีต่อปี มีปีที่แห้งแล้งและมีฝนตกมาก โดยธรรมชาติแล้วไม่จำเป็นต้องรดน้ำในปีฝนตก แต่ในปีที่แห้งมีความจำเป็นมาก ดังนั้นอุปกรณ์ชลประทานจะใช้เฉพาะในปีที่แห้งแล้งเท่านั้น แต่ในบางเงื่อนไข ความมั่นคงของผลผลิตทางการเกษตรในช่วงหลายปีที่ผ่านมาอาจมีความสำคัญมากกว่าต้นทุนเพิ่มเติมบางประการในการจัดการชลประทาน
ต่อไป เรา (ในการบรรยายที่ 9) จะเล่าให้คุณฟังเล็กน้อยเกี่ยวกับสิ่งอื่นที่ต้องใช้น้ำในระบบชลประทาน เพื่อรักษาการพัฒนาปกติของพืชที่ปลูกในทุ่งนา และ “ดูเหมือนจะไม่เพียงพอ”!
ด้านล่างในตารางที่ 3.1 เป็นตัวอย่างค่าของสัมประสิทธิ์ Kk สำหรับ วัฒนธรรมที่แตกต่างในอุซเบกิสถานจากงานที่สรุปประสบการณ์มากมายของนักวิทยาศาสตร์หลายคนในเอเชียกลาง (ค่าที่คำนวณได้ของบรรทัดฐานการชลประทานสำหรับพืชผลทางการเกษตรในลุ่มน้ำ Syrdarya และ Amu Darya รวบรวมโดย V.R. Schroeder, V.F. Safonov ฯลฯ ) “ ถอดหมวกของฉันออก” กับนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ - ที่ปรึกษาของฉัน V.R. Schroeder ซึ่งเป็นนักอุดมการณ์ของงานขนาดยักษ์นี้ฉันได้แนะนำคุณล่วงหน้าเกี่ยวกับข้อมูลที่ใช้ในการรวบรวมเป็นหลักเพื่อที่คุณจะได้วิจารณ์ข้อสรุปใด ๆ ที่ ไม่ใช่ของคุณเองและพวกเขาก็ไม่เชื่อคำพูดของใครเลย

ตารางที่ 2.1. ค่าสัมประสิทธิ์ Kk สำหรับพืชผลต่าง ๆ ตาม เขตภูมิอากาศอุซเบกิสถาน

วัฒนธรรม	ตามเขตภูมิอากาศ
	เอส-1	เอส-2	ค 1	ทีเอส-2	ยู-1	ยู-2
ฝ้าย		0,60	0,63	0,65	0,68	0,70
อัลฟัลฟาและสมุนไพรอื่นๆ	0,77	0,81	0,84	0,88	0,92	0,95
สวนและพืชพันธุ์อื่น ๆ	0,53	0,55	0,58	0,60	0,62	0,65
ไร่องุ่น	0,44	0,46	0,48	0,50	0,52	0,54
ข้าวโพดและข้าวฟ่างสำหรับเมล็ดพืช	0,62	0,61	0,62	0,59	0,58	0,57
ปลูกพืชแถวซ้ำๆ			0,66

อ่านเพิ่มเติม: สถานะ Sp2-Hybridized เป็นคุณลักษณะของอะตอมหากผลรวมของจำนวนอะตอมที่เกี่ยวข้องกับอะตอมและจำนวนคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวของอะตอมมีค่าเท่ากับ 3 (ตัวอย่าง) GDP และ GNP: แนวคิด วิธีการคำนวณ ปัญหาในการคำนวณ สวัสดิการเศรษฐกิจสุทธิ ChNP, ND, LD, JPL GDP ที่กำหนดและที่แท้จริง แนวคิดเรื่องดีแฟลเตอร์ ดัชนีราคา อิทธิพลของนโยบายเศรษฐกิจมหภาคต่อดุลการชำระเงิน อิทธิพลของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี การขยายตัวของประชากร การขยายตัวของเมืองต่อสถานะของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และกระบวนการของชีวิตมนุษย์ อิทธิพลของแนวโน้มสมัยใหม่ในการพัฒนาสังคมที่มีต่อสุขภาพของมนุษย์ อิทธิพลของการควบคุมคือการกระทำอย่างมีสติของวัตถุที่ถูกควบคุมโดยสัมพันธ์กับวัตถุที่ถูกควบคุม โดยมีจุดประสงค์เพื่อถ่ายโอนไปยังสถานะใหม่ที่ต้องการ คำถามที่ 1 แนวคิดของกฎหมายประกันสังคม หน้าที่ สถานะปัจจุบัน แบบฟอร์ม

โดยเฉลี่ยแล้วน้ำคิดเป็น 80-90% ของมวลพืช อย่างไรก็ตามเนื้อหาจะแตกต่างกันไปและขึ้นอยู่กับเป็นส่วนใหญ่ คุณสมบัติของสายพันธุ์เนื้อเยื่อและอวัยวะ อายุ กิจกรรมการทำงาน ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

ตารางที่ 1 - ปริมาณน้ำในอวัยวะพืชต่างๆ

หน้าที่หลักของน้ำในพืช:

1) รวมทุกส่วนของร่างกายเข้าด้วยกันเป็นน้ำต่อเนื่องกัน

2) สร้างสารละลายและสภาพแวดล้อมสำหรับปฏิกิริยาเมแทบอลิซึม

3) มีส่วนร่วม กระบวนการต่างๆเป็นสารที่ทำปฏิกิริยา

6СО 2 + 6Н 2 О→С 6 Н 12 О 6 + 6О 2

4) รับประกันการเคลื่อนย้ายของสารผ่านหลอดเลือดของพืชผ่าน symplast และ apoplast;

5) ปกป้องเนื้อเยื่อพืชจากความผันผวนของอุณหภูมิอย่างกะทันหัน (เนื่องจากความจุความร้อนสูงและความร้อนจำเพาะของการกลายเป็นไอสูง)

6) ให้ความยืดหยุ่นแก่เนื้อเยื่อและอวัยวะ ทำหน้าที่เป็นตัวดูดซับแรงกระแทกในระหว่าง อิทธิพลทางกล;

7) รักษาโครงสร้างของโมเลกุลอินทรีย์ เยื่อหุ้มเซลล์ ไซโตพลาสซึม ผนังเซลล์ และช่องเซลล์อื่นๆ

หน้าที่ของน้ำถูกกำหนดโดยวิธีพิเศษ คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีและโครงสร้างของโมเลกุล โมเลกุลของน้ำมีขั้วและเป็นไดโพล (H δ+ - O δ-) เรขาคณิตของโมเลกุลสอดคล้องกับจัตุรมุขที่ไม่สมบูรณ์สองเท่า รูปทรงเรขาคณิตนี้ทำให้เกิดการแยกตัวของ "จุดศูนย์ถ่วง" ของประจุลบและประจุบวก และก่อให้เกิดไดโพลของโมเลกุลของน้ำ

รูปที่ 3 การฉายภาพบนระนาบ รูปที่ 4 ภาพทั่วไปของโมเลกุลของน้ำ

น้ำเป็นตัวทำละลาย เนื่องจากธรรมชาติของขั้ว น้ำจึงมีความสามารถในการทำปฏิกิริยากับไอออนและสารประกอบเชิงขั้วอื่นๆ และผสมกับโมเลกุลของตัวทำละลาย (น้ำ) สารประกอบไม่มีขั้วจะไม่ละลายในน้ำ แต่ก่อให้เกิดการเชื่อมต่อกับน้ำ ในสิ่งมีชีวิต ปฏิกิริยาเคมีหลายอย่างเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสาน

น้ำที่ถูกผูกไว้- มีการเปลี่ยนแปลง คุณสมบัติทางกายภาพส่วนใหญ่เป็นผลมาจากอันตรกิริยากับส่วนประกอบที่ไม่ใช่น้ำ ยอมรับอย่างมีเงื่อนไขภายใต้ ผูกพันด้วยน้ำที่ไม่แข็งตัวเมื่ออุณหภูมิลดลงถึง -10°C

น้ำที่เกาะติดในพืชคือ:

1) ผูกพันออสโมติก

2) การจับกับคอลลอยด์

3) เชื่อมต่อเส้นเลือดฝอย

น้ำที่มีพันธะออสโมติก– เกี่ยวข้องกับไอออนหรือสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ น้ำให้ความชุ่มชื้นแก่สารที่ละลาย - ไอออน, โมเลกุล น้ำจับตัวกันด้วยไฟฟ้าสถิตและสร้างชั้นโมเลกุลเดี่ยวของไฮเดรชั่นปฐมภูมิ Vacuolar SAP ประกอบด้วยน้ำตาล กรดอินทรีย์และเกลือ แคตไอออนและแอนไอออนของอนินทรีย์ สารเหล่านี้กักเก็บน้ำไว้อย่างออสโมติก

น้ำที่จับกับคอลลอยด์– รวมถึงน้ำที่อยู่ภายในระบบคอลลอยด์และน้ำที่อยู่บนพื้นผิวของคอลลอยด์และระหว่างพวกมัน รวมถึงน้ำที่ตรึงไม่ได้ การตรึงการเคลื่อนที่คือการจับตัวของน้ำเชิงกลในระหว่างการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโมเลกุลขนาดใหญ่หรือสารเชิงซ้อนของพวกมัน โดยมีน้ำล้อมรอบอยู่ในพื้นที่จำกัดของโมเลกุลขนาดใหญ่ พบน้ำที่จับกับคอลลอยด์จำนวนมากบนพื้นผิวของไฟบริลที่ผนังเซลล์ เช่นเดียวกับในไบโอคอลลอยด์ของไซโตพลาสซึมและเมทริกซ์ของโครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์