Реферат на тему:

Добрива і біологічна якість сільськогосподарської продукції

Під якістю врожаю розуміють вміст основних органічних речовин у
продукції, що зумовлюють мету та доцільність вирощування культури
(наприклад, білка в зерні пшениці, цукру в коренеплодах цукрових
буряків, крохмалю у бульбах картоплі). Комплексну оцінку одержаної
продукції проводять на основі визначення показників біологічної,
гігієнічної якості, а також технологічних властивостей, тобто за
наявністю та дією показників хімічного й біологічного складу, що
зумовлюють оптимальний обмін речовин і функціонування організму. До
показників біологічної якості належать вміст нітратів, вітамінів,
амінокислотний склад тощо.

На показники якості продукції рослинництва впливає ряд факторів:

ґрунтово-кліматичні умови вирощування культур;

сортові особливості;

строки сівби;

загальна культура землеробства;

використання засобів хімізації (з урахуванням оптимальних співвідношень
між макро-, мікро- та ультрамікроелементами);

біологічні особливості культур.

Під технологічними властивостями розуміють комплекс біологічних,
хімічних і фізичних показників, які визначають спрямованість та
інтенсивність виробничих процесів при переробці сировини й якість
готової продукції. Технологічні властивості визначають у процесі
переробки сировини і від них залежить кількість одержаного готового
продукту.

Гігієнічна якість продукції передбачає виявлення в продукції небажаних і
шкідливих речовин, що можуть спричиняти розлади та захворювання
організму людей і тварин.

Управління якістю продукції — комплексне завдання. Воно потребує
детального аналізу рівня того чи іншого показника якості, вивчення
причин, які впливають на його формування й усунення факторів негативної
дії.

На якості продукції позначається вміст у рослині мінеральних елементів,
основних органічних сполук (білки, вуглеводи, вітаміни, гормони,
ферменти) та інші компоненти, що в свою чергу залежить від
раціональності застосування добрив. Останні, впливаючи на ці процеси,
також визначають цінність продукції тваринництва для харчування людини.
Наприклад, зелена маса, в якій міститься недостатня кількість каротину,
викликає нестачу вітаміну А в молоці корів, що призводить до
неповноцінності продуктів харчування людини. Для оцінки біологічної
якості рослинних продуктів за поживністю необхідно враховувати їхній
вплив на обмін речовин у тварин через забезпечення енергетично цінними
продуктами з достатнім вмістом протеїну, вітамінів, мінеральних речовин
тощо. Крім того, на неї діють фактори, які порушують метаболізм живих
організмів і погіршують їхнє здоров’я. Отже, добрива значною мірою
впливають на склад рослин та здоров’я людей чи тварин, що їх споживають.

Наслідками, які шкідливо позначаються на здоров’ї живих організмів через
застосування добрив, є:

Надлишок нітратів у рослинах внаслідок внесення підвищених доз азотних
добрив (120 кг і більше азоту на 1 га). Їхній вміст у сухій речовині
може зростати від 23 до 601 мг/кг і більше.

Порушення рівноваги мінеральних елементів у рослині, наприклад, високий
вміст калію за низького магнію і натрію — одна із причин пасовищної
титанії.

Нестача в рослині будь-якого мінерального елемента, що може викликати
тяжкі захворювання. Так, нестача фосфору призводить до стерильності
тварин, а надлишок заліза — до зменшення його кількості.

Низький вміст у рослинах вітамінів. Тварини, яким згодовують бідну на
вітаміни зелену масу, хворіють на гіповітаміноз та інші захворювання.

На зв’язок між біологічною якістю продукції й здоров’ям живих організмів
впливають також антиметаболіти, які є в рослинах (або у продуктах
тваринництва). Вони можуть діяти повільно чи миттєво. Відомо, що нестача
фосфатів у ґрунті викликає утворення деякими рослинами (наприклад,
конюшиною) надлишкової кількості ізофлавіну — статевого гормону, який
дуже шкідливий для тварин.

За підрахунками вчених, за останні сто років у складі продуктів
харчування відбулися істотні зміни. Так, у чотири рази підвищився вміст
калію, більш як у два рази — фосфорної кислоти, знизився вдвоє — магнію,
в шість разів — натрію.

Специфічною властивістю біологічно цінної продукції є її захисний ефект.
Добрива можуть змінювати рівень деяких речовин, які виконують захисну
функцію в організмі людини від речовин, що спричинюють захворювання.

Життя людини — постійний обмін речовин. У водному, мінеральному,
пластичному обмінах важлива роль належить продукції рослинництва.
Близько 50% поживних речовин витрачається на одержання енергії в
організмі, решта —для росту і розвитку.

1.7.1 Біологічна роль основних поживних речовин у раціоні людини

Організм людини містить близько 20% білка, 65 — води, 10 — жирів і
жироподібних речовин, 4 — мінеральних сполук, 1% вуглеводів. Кількість
жиру може зростати вдвічі. Оптимальне співвідношення поживних елементів
у раціоні людини таке: вуглеводи — 55, жири — 30, білки — 15%. Норма
білка на добу становить 100 г, при підвищенні інтенсивності праці вона
зростає до 130—160 г. Потреба в жирах — 70—100 г на добу, в умовах
холодного клімату — 150—160 г. Добова потреба в кальції — 0,7—0,8 г (для
організму, що росте і розвивається, — 1 г), у фосфорі >1,5г. Солі
необхідно 10—15 г, при важкій фізичній праці й занятті спортом — 20—25
г. Харчування має такі функції: формування організму; вироблення тепла;
виконання механічної роботи.

Продукти харчування поділяють на:

будівельні матеріали (білки, вода, жири, мінеральні речовини);

енергоносії (вуглеводи, жири);

біологічно активні речовини (вітаміни, мікроелементи, мінеральні солі );

супровідні речовини (клітковина);

смакові, ароматичні, барвні речовини.

Функції білків:

структурна (білки становлять 18—21 % загальної “сирої” й 45—50 % сухої
маси організму людини. Найбільша кількість білків у легенях, селезінці,
нирках, м’язах. Вони беруть участь в утворенні мембранних структур,
мітохондрій, рибосом, цитоплазми);

каталітична (всі ферменти як біологічні каталізатори, що зумовлюють
хімічні реакції в організмі, мають білкову природу. Нині відомо близько
2000 ферментативно активних білків);

гормональна (значна кількість гормонів є білками або продуктами
білкового обміну. Зокрема, це інсулін, тетелін, адренокортикотропний
гормон, окситоцин). Гормони беруть участь у регуляції активності
ферментів, діють на процеси трансляції й транскрипції;

транспортна (необхідні для життєдіяльності речовини транспортуються з
потоком крові сполуками білкової природи, зокрема, це білок
хромопротеїдного типу гемоглобін. Транспорт ліпідів і жиророзчинних
вітамінів здійснюється ліпопротеїдами);

захисна (відбувається в основному за участю білків ?-глобулінів, з якими
пов’язані імунні реакції організму. Антитіла, що утворюються в організмі
при несприятливій дії на нього різних факторів, мають білкову природу;

механічна (білки беруть участь у різних формах механічного руху —
скороченні й розслабленні м’язів, роботі серця, легень, шлунка. Ці
процеси здійснюються за рахунок таких білків, як актин, міозин,
тропоміозин);

енергетична (білки є важливим джерелом енергії; при розщепленні 1 г
виділяється 17,7 кДж енергії).

Залежно від розчинності протеїни поділяються на такі групи: Альбуміни ?
група білків, які розчиняються у воді. Відомі лейкозини зерна пшениці,
жита та ячменю, легумеліни насіння гороху і сої, рицин насіння рицини.
Глобуліни ? дуже поширена група білків, що не розчиняються у воді, а
розчинні в слабких розчинах нейтральних солей (у 4?10%-му розчині NaCl
або KCl). Прикладами глобулінів є фазеолін насіння квасолі, гліцидин
насіння сої, віцилін гороху, едестин насіння конопель, туберин бульб
картоплі. Проламіни ? група простих білків з характерним складом
амінокислот. Вони відзначаються високим вмістом діаміномонокарбонових
кислот (50?80%). Їхні розчини мають лужні властивості (лужність вища,
ніж у гістонів). Гістони ? лужні білки, які містять 20?35% лужних
амінокислот (26% аргініну, 8?10 лізину). Гліадини ? не розчинні у воді,
але розчинні в 70%-му етиловому спирті. Їх виявлено тільки в зерні
злаків. Відомі гліадини зерна озимої пшениці (становлять основну частку
«сирої» клейковини) та жита, зеїн ? кукурудзи, авенін ? вівса, орозеїн ?
рису та гордеїн ? ячменю. Глютеліни ? група білків рослинного
походження, що не розчиняються у воді та розчинах нейтральних солей, але
розчиняються в слабких лужних розчинах. До їхнього складу входить значна
кількість глутамінової кислоти. Глютелін озимої пшениці називають
глютеніном. Жири (ліпіди), жироподібні речовини (ліпоїди) — це органічні
сполуки тваринного і рослинного походження, різні за хімічним складом,
будовою, фізіологічною та біохімічною функціями. Спільною їх властивістю
є нерозчинність у воді й здатність розчинятись в органічних розчинниках
(спирт, ефір, хлороформ, ацетон). За хімічним складом жири — складні
ефіри гліцерину і вищих жирних кислот (пальмітинова, стеаринова,
олеїнова, лінолева, ліноленова та ін).

Біологічна роль ліпідів в організмі:

входять до складу клітин як пластичний матеріал у вигляді ліпопротоїдів
і гліколіпідів;

входять до складу клітинних мембран та мітохондрій; ліпіди мембран
беруть участь у процесах транспорту молекул та іонів, у передачі
нервових імпульсів;

виконання енергетичної функції, за рахунок жирів на 25—35 %
задовольняється добова потреба людини в енергії;

субстрат для утворення біологічно активних речовин в організмі (вітаміни
А і D, статеві гормони, жовчні кислоти);

механічна і термоізоляційна функції.

Функцій вуглеводів:

виступають провідним джерелом енергії та важливим резервним енергетичним
фондом (в організмі людини — це глікоген);

забезпечують 60—70 % добової енергетичної потреби раціону;

глюкоза — основне енергетичне джерело головного мозку;

пластична (структурна) функція;

опорна функція (входять до складу основної речовини кісткової та
сполучної тканин);

забезпечують перебіг осмотичних процесів;

підтримують сталість внутрішньоклітинного середовища (гомеостаз);
знешкоджують токсичні продукти обміну;

беруть участь у синтезі біополімерів, глікопротеїдів, гліколіпідів,
глікопептидів, необхідні для імунних реакцій організму, проникності
мембран;

виступають запасними речовинами (крохмаль).

Для організму потрібні й інші речовини, такі як вітаміни. Нині їх відомо
понад 20 і за розчинністю вони поділяються: вітаміни групи В, а також С
належать до групи розчинних у воді, а вітаміни А, D, K та Е — до
розчинних у жирах (ліповітаміни). За відсутності їх у раціоні
(авітаміноз) спостерігаються дуже серйозні розлади функцій як окремих
органів, так і організму в цілому. Слід зазначити, що засвоєння чи дія
вітаміну залежить від наявності інших. Надлишок чи нестача одного з них
порушує використання інших. Для організму дуже важлива збалансована
кількість усіх вітамінів. Це стимулює обмінні процеси, функції залоз
внутрішньої секреції та продукування гормонів.

Макро- і мікроелементи в житті рослинного організму.Для повноцінного
живлення рослини використовують більшість із відомих хімічних елементів.
Найважливіші із них 20—25 елементів, такі як азот, фосфор, калій,
магній, цинк та ін. Азот, як основа життя, є складовою багатьох
органічних сполук ? амінокислот, амідів, білків, нуклеїнових кислот та
їхніх похідних, алкалоїдів, хлорофілу, регуляторів росту, ферментів
тощо. У складі сухої речовини рослин його міститься від 1,5 до 5%. Як
нестача, так і надлишок азоту в ґрунті призводять до зниження
продуктивності культури та погіршення якості врожаю. Він може
реутилізуватися, відтікати із раніше утворених частин рослини у молоді,
активніші органи. Тому нестача його насамперед проявляється на стані
листків, які закінчили ріст. При цьому сповільнюється ріст стебла,
листків і коренів. Пожовтіння листків (особливо нижніх) через розклад
хлорофілу переходить у побуріння тканин та їх засихання, а ознаки
передаються на подальший ярус. У злаків укорочується суцвіття (колос
зверху, волоть знизу) і зменшується малоозерненість колосу. Формується
щупле, невиповнене зерно. Характерне пожовтіння нижніх листків кукурудзи
починається з верхнього кінчика листка, продовжується вздовж центральної
жилки, причому краї листка деякий час залишаються зеленими. Оптимальне
азотне живлення культури дає можливість максимально реалізувати
потенціал сорту й одержати високоякісну продукцію.

Фосфор входить до складу нуклеїнових кислот, нуклеопротеїдів,
фосфатидів, сахарофосфатів, фітину та лецитину, тобто сполук, що
відповідають за спадковість та переносення генетичної інформації, беруть
участь у процесах дихання, біосинтезі складних вуглеводів і перебігу
фотосинтезу. Цей елемент — складова багатьох макроергічних сполук, таких
як АТФ, АДФ та аденозинмонофосфат-АМФ, що є джерелами енергії в
рослинному організмі.

У молодих рослинах фосфор легко переміщується із старих тканин у
молодші, а при дозріванні більша частина засвоєного фосфору
нагромаджується в насінні та плодах. Свідченням цього може бути
наявність фосфору в складі золи насіння зернових і зернобобових культур
у межах 40—45 %, соломи — в 3—5 разів менше. Кількість органічних сполук
у рослинах різко переважає над мінеральними (в середньому 89% від
загального фосфору). Цей елемент мало впливає на нагромадження білка у
рослинах. У той же час достатнє фосфорне живлення збільшує частку
генеративних органів у загальній біомасі врожаю, підвищує вміст крохмалю
у продукції та цукру в коренеплодах, фруктах і овочах. Поліпшується
також якість волокна у луб’яних культур. Дефіцит фосфору починає
проявлятися з нижніх листків. Вони мають зелений колір із блакитним
відтінком (за достатньої кількості азоту), але між жилками появляються
бурі плями, які зливаються і листок повністю засихає. Часто на стеблі та
листі утворюється фіолетово-червоний відтінок, а краї листкових
пластинок загинаються догори. В цілому рослини відстають у рості й
сповільнюється онтогенез.

Калій не входить до складу органічних сполук рослин. Він знаходиться в
іонній формі. Цей елемент концентрується у цитоплазмі та вакуолях і
відсутній в ядрі. До 20% калію утримується у клітинах в
обмінно-поглинутому стані колоїдами цитоплазми, до 1% необмінно
поглинають мітохондрії, а основна частина (до 80%) знаходиться в
клітинному соку і легко вимивається водою. В золі насіння зернових і
зернобобових культур його міститься 30—40%, бульб картоплі та
коренеплодів буряків до 40—60 %, а у листках більшості культур — 30—50%.
Слід зазначити, що в молодих частинах калію значно більше, ніж у старих.
Він впливає на гідратацію колоїдів цитоплазми, що допомагає краще
утримувати воду і переносити посуху, підвищує зимо? та морозостійкість
рослин і стійкість проти грибних та вірусних захворювань.

Калій посилює синтез високомолекулярних вуглеводів (целюлоза,
геміцелюлоза, пектинові речовини, ксилани), що зумовлює потовщення
клітинних стінок соломини злаків і підвищення стійкості до вилягання, а
в коноплі та льону поліпшується якість волокна. Під впливом калію
посилюється нагромадження крохмалю у бульбах картоплі, сахарози в
коренеплодах буряків і цукрів у плодах та овочах. Дефіцит калію порушує
метаболізм у рослинах: ослаблюється діяльність деяких ферментів,
погіршується вуглеводнево-білковий обмін, збільшуються втрати цукрів на
дихання, що призводить до утворення щуплого зерна, зниження схожості та
життєздатності насіння. Недостатнє калійне живлення призводить до
збільшення грибкових захворювань і погіршення лежкості, а також може
з’являтися “крайовий опік” нижніх листків. При хронічному калійному
голодуванні призупиняється ріст стебел та міжвузль, затримується
дозрівання зерна і плодів.

Бор посилює ріст пилкових трубочок та проростання пилку, збільшуючи
кількість квіток і плодів, поліпшує вуглеводний обмін та бере участь у
білковому і нуклеїновому синтезі. Вважається, що основна фізіологічна
роль цього елемента — регулювання кількості ауксинів та фенольних
сполук. При його дефіциті порушується весь цикл обміну вуглеводів,
формування репродуктивних органів, запилення та плодоношення. Особливо
чутливі до бору дводольні. У них при його дефіциті нагромаджуються
феноли, ауксини й порушуються нуклеїновий обмін і синтез білка.

Середній вміст бору в рослинах досягає 0,0001%. Як надлишок, так і
дефіцит його у ґрунті призводить до значних втрат врожаю, погіршення
його якості та лежкості продукції, можуть викликати захворювання тварин
і людей. За нестачі бору в рослин пшениці формується дрібний колос із
сухим “прапорцевим” листком; кукурудза набуває зовнішніх ознак, подібних
до тих що проявляються при калійному голодуванні; в овочевих культур на
нижніх листках з’являється «крайовий опік», потім листки деформуються і
висихають. Дефіцит цього елемента проявляється на підзолистих ґрунтах та
тих, на яких проведено вапнування повними нормами. Основними негативними
наслідками борного голодування є відмирання точок росту, зниження
крохмалистості бульб картоплі та цукристості коренеплодів цукрових
буряків, погіршення якості волокна луб’яних культур. Нестача бору
стимулює інтенсивний розвиток хвороб: парші картоплі, гнилі сердечка і
сухої гнилі у коренеплодів, кореневої гнилі капусти, засихання верхівок
тютюну, дуплистості турнепсу, відмирання точки росту соняшника.

Фізіологічна роль міді значною мірою визначається її кількістю в складу
білків та ферментів (до 50% загального вмісту міді у листках знаходиться
в складі білка пластоціаніну). Вона посилює зв’язування молекулярного
азоту з атмосфери, засвоєння азоту із ґрунту та добрив, нагромадження
білків, знижує інтенсивність розпаду хлорофілу, дію на ріст високих доз
рістактивуючих речовин; підвищує здатність рослин протистояти виляганню,
їхню посухо- морозо- та жаростійкість. Наявність міді може погіршувати
товарний вигляд картоплі та овочів внаслідок окислення мідьвмісного
ферменту тирозінази. Дефіцит міді затримує ріст і цвітіння рослин,
викликає хлороз, втрату тургору. У злаків при гострій її нестачі біліють
кінчики листків і не розвивається колос (хвороба “біла чума”), а в
плодових проявляється суховершинність. Використання мідьвмісних добрив
ефективніше на осушених торф’яниках, дерново-глейових, заболочених та
легких ґрунтах. Найчутливіші до внесення міді злакові культури, трави,
льон, коноплі, коренеплоди, соняшник і буряки. Потреба в міді зростає
при застосуванні високих доз азотних добрив.

Марганець як високоактивний метал бере участь у реакціях біологічного
окислення, фотосинтезі, відновленні гідроксиламіну до аміаку,
перетворенні ди- і трикарбонових кислот при диханні, синтезі вітаміну С,
поглинанні іонів із навколишнього середовища. Тому марганець відповідає
за нагромадження та відтік цукрів у рослинному організмі, підвищуючи
цукристість плодів і овочів, сприяє синтезу глютаміну, прискорює
розвиток рослин та їхнє плодоношення. При дефіциті марганцю
спостерігаються хлорози і плямистість листків, а при гострій його
нестачі — повна відсутність плодоношення у редису, капусти, помідорів,
гороху. насамперед марганець слід вносити на сірих опідзолених ґрунтах,
слабовилугуваних чорноземах, солонцюватих і каштанових ґрунтах. Особливо
чутливі до його нестачі злаки, коренеплоди, картопля, трави. Так,
приріст урожаю цукрових буряків при застосуванні марганцевих добрив у
середньому становить 100—150 ц/га, а цукристість підвищується на
0,2—0,6%.

Цинк бере участь у фізіологічних процесах. За рахунок стабілізації
дихання при зміні температурних умов підвищує жаро- та морозостійкість
рослин, впливає на утилізацію фосфору в тканинах, активізує реакції
утворення попередників хлорофілу. За його нестачі у рослині знижується
вміст ауксинів, сахарози та крохмалю, підвищується ? органічних кислот,
порушується синтез білків — у тканинах нагромаджується небілкові
розчинні сполуки азоту (аміди та амінокислоти), які можуть порушувати
технологічні процеси при переробці сировини («шкідливий» азот в
цукроварінні). Дуже чутливі до нестачі цинку плодові, особливо
цитрусові, гречка, буряки, картопля, хміль, конюшина. Для них характерне
гальмування росту. Нестача цинку може проявлятися як на кислих дуже
опідзолених легких ґрунтах, так і на карбонатних чорноземах, бурих і
сіроземах. Ці процеси посилює застосування високих доз фосфорних добрив.

Молібдену рослинам потрібно менше, ніж бору, марганцю, цинку та міді. В
основному він локалізується у молодих частинах рослин. Цей елемент
входить до складу нітратредуктази і бере участь у відновленні нітратів
до нітритів та нітрогенази — ферменту, що відповідає за зв’язування
азоту атмосфери при біологічній фіксації. Крім того, цей елемент
задіяний у фотосинтезі, процесах дихання, біосинтезі нуклеїнових кислот,
вітамінів і пігментів. Тому поряд із підвищенням урожайності він сприяє
зростанню вмісту білка в продукції. Зовнішні прояви нестачі молібдену
подібні до азотного голодування. Вона найчастіше проявляється на
дерново-підзолистих, сірих опідзолених, чорноземних та осушених кислих
торф’яниках. Ефективне застосування цього елементу під усі бобові
культури, особливо на кислих ґрунтах.

Похожие записи