Wie Düngemittel Die Qualität Der Ernte Beeinflussen - 2

2024 Autor: Sebastian Paterson | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 13:48

Nicht-proteinhaltige Stickstoffverbindungen

Pflanzen enthalten neben Proteinen immer stickstoffhaltige Verbindungen ohne Protein, deren Menge häufig als "Nicht-Protein-Stickstoff - Rohprotein" bezeichnet wird. Diese Fraktion umfasst mineralische Stickstoffverbindungen - Nitrate und Ammoniak - sowie organische Nichtproteinsubstanzen - freie Aminosäuren und Amide. Unter den organischen stickstoffhaltigen Substanzen in Pflanzengeweben befinden sich Peptide, bei denen es sich um kleine "Aminosäurereste" handelt.

Wichtige organische stickstoffhaltige Substanzen sind basische Verbindungen - Pyrimidin- und Purinderivate. Sie werden Pyrimidin- und Purinbasen genannt. Dies sind die Grundbausteine, aus denen Nukleinsäuremoleküle bestehen. All dieser Nicht-Protein-Stickstoff in den Blättern der meisten Pflanzen macht 10-25% des Gesamtproteingehalts aus. In Getreidesamen machen Nicht-Protein-Stickstoffverbindungen gewöhnlich etwa 1 Gew.-% Samen oder 6 bis 10 Gew.-% der Proteinmenge aus. In den Samen von Hülsenfrüchten und Ölsaaten macht Nicht-Protein-Stickstoff 2-3% des Gewichts der Samen oder etwa 10% des Proteingehalts aus. Die meisten nicht proteinhaltigen stickstoffhaltigen Substanzen kommen in Kartoffelknollen, Wurzelfrüchten und anderen Gemüsepflanzen vor.

In Kartoffelknollen machen nicht-proteinhaltige stickstoffhaltige Substanzen im Durchschnitt etwa 1% des Gewichts der Knollen aus, dh sie enthalten etwa die gleiche Menge wie Proteine, und bei einer erhöhten Stickstoffernährung kann es mehr Nicht-Protein geben Stickstoffverbindungen als Proteine. In den Wurzeln von Rüben, Karotten und anderen Kulturen entspricht der Gehalt an Nicht-Protein-Stickstoffverbindungen ebenfalls ungefähr dem Gehalt an Proteinen und beträgt durchschnittlich 0,5 bis 0,8% des Gewichts von Wurzelkulturen.

Nicht-Protein-Stickstoff

Es wird vom menschlichen Körper gut aufgenommen und hat einen ziemlich hohen biologischen Wert. Düngemittel erhöhen den Gehalt an Protein- und Nicht-Protein-Stickstoff in der Kultur erheblich. Daher wird der Erhöhung der Menge aller Fraktionen große Aufmerksamkeit gewidmet.

Kohlenhydrate

Die zweitwichtigste Gruppe von Chemikalien, für die viele Pflanzen angebaut werden, sind Kohlenhydrate. Die wichtigsten davon sind Zucker, Stärke, Cellulose und Pektinsubstanzen.

Sahara

In Pflanzengeweben reichern sie sich in großen Mengen als Reservesubstanzen an. Sie werden von Monosacchariden - Glucose und Fructose - und einem Disaccharid - Saccharose - dominiert. Manchmal enthalten Pflanzen in einem freien Zustand eine merkliche Menge an Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen - Pentosen.

Glucose

In fast jeder lebenden Pflanzenzelle enthalten. In vielen Früchten und Beeren reichert es sich in erheblichen Mengen in freiem Zustand an und bestimmt deren süßen Geschmack. In Rüben und anderen Wurzelfrüchten ist die Glukosemenge trotz des hohen Gesamtzuckergehalts gering und übersteigt selten 1%. Glucose ist auch in vielen Disacchariden, Trisacchariden, Stärke, Ballaststoffen, Glycosiden und anderen Verbindungen enthalten. In einem lebenden Organismus ist Glukose das wichtigste Atmungsmaterial und daher die wichtigste Energiequelle.

Fruktose

Enthalten in vielen süßen Früchten in Mengen von bis zu 6-10%. In Gemüse ist der Fructosegehalt sehr niedrig und beträgt nicht mehr als ein Zehntel Prozent. Es ist Teil von Saccharose und vielen Polyfructosiden, von denen Inulin am weitesten verbreitet ist. Es reichert sich als Reservesubstanz (bis zu 10-12%) in den Wurzeln von Topinambur (irdene Birne), Dahlien, Chicorée und einigen anderen Pflanzen an.

Saccharose

Im Vergleich zu anderen Zuckern ist es von größter wirtschaftlicher Bedeutung, da es als Hauptzucker für die Ernährung der Bevölkerung dient. Saccharose wird aus Resten von Glucose- und Fructosemolekülen aufgebaut. Früchte und Beeren zeichnen sich durch ihren höheren Gehalt aus, es gibt viel davon in den Wurzeln von Rüben (14-22%). Sehr wichtige Verbindungen in Pflanzen sind die Phosphorsäureester von Zuckern (hauptsächlich Hexose und Pentose), bei denen es sich um Zuckerverbindungen mit einem Phosphorsäurerest handelt. Solche wichtigen Prozesse wie Photosynthese, Atmung, Synthese komplexer Kohlenhydrate aus einfacheren, gegenseitige Umwandlung von Zuckern und andere Prozesse finden in Pflanzen unter obligatorischer Beteiligung von Phosphorestern von Zuckern statt. Daher verändern die angewendeten Phosphordünger die Qualität der Ernte erheblich und erhöhen den Gehalt an leicht beweglichen Kohlenhydraten - Glucose, Fructose und Saccharose.

Stärke

Es ist hauptsächlich ein Speicherpolysaccharid, das in grünen Blättern vorkommt, aber die Hauptorgane, in denen es sich befindet, sind Samen und Knollen. Stärke ist keine homogene Substanz, sondern eine Mischung aus zwei verschiedenen Polysacchariden - Amylose und Amylopektin, die sich in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften unterscheiden. Stärke enthält 15-25 bzw. 75-85%. Amylose löst sich in Wasser ohne Bildung einer Paste und färbt sich mit Jod blau. Amylopektin färbt sich mit Jod violett, mit heißem Wasser bildet es eine Paste. Der Stärkegehalt in der Kultur hängt stark von der Anwendung von Phosphor- und Kaliumdüngern ab.

Die größte Menge an Stärke reichert sich in den Samen von Reis (70-80%), Mais (60-75%) und anderem Getreide an. Der Stärkegehalt in den Samen von Hülsenfrüchten ist gering und in den Samen von Ölsaaten fast nicht vorhanden. Kartoffelknollen enthalten viel Stärke: in frühen Sorten - 10-14%, mittelspäte und späte Sorten - 16-22% des Knollengewichts. Abhängig von den Wachstumsbedingungen der Pflanzen und vor allem von Düngemitteln kann der Stärkegehalt erheblich variieren. Stärke wird vom menschlichen Körper sehr gut aufgenommen und kann in Pflanzen leicht in andere leicht bewegliche Kohlenhydrate umgewandelt werden. Sein Zerfall erfolgt unter Einwirkung einer Gruppe von Enzymen, die Amylasen genannt werden.

Cellulose oder Faser

Es ist der Hauptteil der Pflanzenzellwände. Reine Cellulose ist eine weiße, faserige Substanz. In Samen von Hülsenfrüchten Cellulose 3-5%, in Kartoffelknollen und Wurzelfrüchten - ca. 1%. Baumwolle, Flachs, Hanf und Jute enthalten viel Zellulose, die hauptsächlich zur Herstellung von filamentären Cellulosefasern angebaut werden. Cellulose wird vom menschlichen Körper nicht aufgenommen und dient als Ballast, sorgt aber für eine bessere Darmfunktion und fördert die Entfernung von Schwermetallen aus dem Körper. Bei der vollständigen Hydrolyse der Ballaststoffe (dies tritt im Körper von Wiederkäuern auf) wird Glucose gebildet.

Pektinsubstanzen

In Pflanzen weit verbreitet, können sie in Gegenwart von Säure und Zucker Gelee oder Gelees bilden. In der größten Menge (bis zu 1-2% des Gewebegewichts) kommen sie in Wurzelfrüchten, Früchten und Beeren vor. Der Gehalt an Cellulose- und Pektinsubstanzen (unlösliche Formen von Kohlenhydraten) in der Kultur kann auch mit Hilfe von Düngemitteln kontrolliert werden, hauptsächlich durch Ändern des Verhältnisses zwischen den aufgebrachten Elementen.

Fette und fettähnliche Substanzen, sogenannte Lipide und Lipoide

Sie spielen eine sehr wichtige Rolle im Leben von Pflanzen, da sie strukturelle Bestandteile des Zytoplasmas von Zellen sind und in vielen Pflanzen darüber hinaus die Rolle von Reservesubstanzen spielen. Zytoplasmatische Fette und Komplexe von Lipoiden mit Proteinen - Lipoproteinen - sind in allen Organen und Geweben von Pflanzen enthalten - in Blättern, Stängeln, Früchten, Wurzeln; ihr Gehalt beträgt 0,1-0,5%. Pflanzen, die eine große Menge Fett in den Samen ansammeln und in denen es sich um die Hauptreservesubstanz handelt, werden Ölpflanzen genannt. Der Fettgehalt in Sonnenblumenkernen beträgt 26-45%, Flachs - 34-48%, Hanf - 30-38%, Mohn - 50-60%, Ziegenraute und Amaranth - 30-40%, in Sanddornfrüchten - bis zu 20%. Die Variabilität des Fettgehalts in den Samen hängt von den Sortenmerkmalen der Kultur, dem Klima, den Bodenbedingungen und den verwendeten Düngemitteln ab.

Der Nährwert von pflanzlichen Fetten ist nicht niedriger als der von tierischen Fetten. Darüber hinaus sollte bei der Bestimmung des Nährwerts von Fetten berücksichtigt werden, dass Linolsäure und Linolensäure, die Teil ihrer Zusammensetzung sind, nur in Pflanzenölen enthalten sind. Sie sind für einen Menschen "unersetzlich", da sie in seinem Körper nicht synthetisiert werden können, aber für ein normales Leben notwendig sind.

Vitamine im menschlichen Körper können nicht synthetisiert werden, und in Abwesenheit oder Mangel entwickeln sich schwere Krankheiten. In Pflanzen sind Vitamine eng mit Enzymen verwandt. Mittlerweile sind ca. 40 verschiedene Vitamine bekannt. Ein Mangel an Ascorbinsäure (Vitamin C) in Lebensmitteln führt zu einer schweren Krankheit namens Skorbut. Um dies zu verhindern, sollte eine Person täglich 50-100 mg Ascorbinsäure mit der Nahrung erhalten.

Thiamin (Vitamin B1) ist für Stoffwechselprozesse bei Pflanzen und Tieren unverzichtbar, da es in Form von Phosphorether in einer Reihe von Enzymen enthalten ist, die die Umwandlung vieler Verbindungen katalysieren. Mit einem Mangel an Thiamin in der menschlichen Nahrung tritt eine Polyneuritis auf. Riboflavin (Vitamin B2) ist Bestandteil vieler Redoxenzyme.

Der tägliche menschliche Bedarf dafür beträgt 2-3 mg. Das meiste dieses Vitamins kommt in Hefe, Getreide und einigen Gemüsen vor. Pyridoxin (Vitamin B6) spielt eine wichtige Rolle bei Stoffwechselprozessen, insbesondere im Stickstoffstoffwechsel: Es ist Teil von Enzymen, die viele Aminosäurestoffwechselreaktionen katalysieren, einschließlich einer so wichtigen Reaktion wie ihrer Transaminierung.

Tocopherol (Vitamin E) ist eine Gruppe von Substanzen mit hoher Aktivität. Bei einem Mangel an Vitamin E bei einer Person wird der Stoffwechsel von Proteinen, Lipiden und Kohlenhydraten gestört, die Genitalien werden beeinträchtigt und die Fortpflanzungsfähigkeit geht verloren. Retinol (Vitamin A) schützt Menschen und Tiere vor Xerophthalmie, Entzündungen der Hornhaut der Augen und "Nachtblindheit".

Pflanzen enthalten kein Vitamin A, aber sie enthalten Substanzen mit A-Vitamin-Aktivität. Dazu gehören Carotinoide - gelbe oder rote Pigmente. Das wichtigste davon ist Carotin, das zusammen mit Chlorophyll immer in grünen Blättern, in vielen Blüten und Früchten vorkommt. Carotinoide sind für die Photosynthese, die Pflanzenreproduktion und für Redoxsysteme von großer Bedeutung. Carotin im menschlichen Körper wird leicht in Vitamin A umgewandelt.

Es sind mehrere Verbindungen mit K-Vitamin-Aktivität bekannt, die für eine normale Blutgerinnung notwendig sind. Aufgrund ihres Mangels nimmt die Blutgerinnungsrate stark ab und manchmal wird der Tod durch innere Blutungen beobachtet. In Pflanzen sind Vitamine der K-Gruppe an Redoxprozessen und insbesondere am Prozess der Photosynthese beteiligt.

Vitamin K wird in grünen Pflanzenteilen synthetisiert, die im Vergleich zu Samen reich an diesem Vitamin sind. Eine gute Pflanzenernährung durch Düngung erhöht den Vitamingehalt der Kultur erheblich.