Техника - молодёжи 1953-08, страница 4

Как же один и тот же фермент способствует иногда течению реакций в противоположных 'направлениях? Он то соединяет* то расщепляет вещества, Ответ на этот вопрос дали работы советских ученых. Оказывается, что в живой клетке фермент может находиться либо в клеточном соке, либо в твердом клеточном веществе. В первом случае фермент стимулирует реакции распада, а во втором тот же фермент усиливает течение реакций синтеза.

В листе происходит превращение глюкозы в сложные спирты и другие органические соединения. Окисление ее приводит к образованию органических кислот: яблочной, лимонной и других. Спирты и некоторые органические кислоты дают начало образованию жиров. Если же органические кислоты присоединяют аминогруппу, то получаются аминокислоты. Из аминокислот ферментативным путем в живых клетках возникают белки.

Углекислый газ, как показали исследования советского ученого А. Л. Курсанова, поступает в растение не только через листья, но и через корни. Открытие Курсанова имеет немаловажное значение. Той концентрации углекислого газа, которая имеется в слое воздуха, омывающем листья, явно недостаточно для энергичного роста сельскохозяйственных культур в периоды, весьма важные для созидания урожая. Поясним это примером. В слое воздуха высотой 1 м на 1 гектар содержится всего лишь 5—6 кг С0₂. Между тем в течение длинного летнего дня растения, растущие на таком участке, потребляют десятки, а иногда и около сотни килограммов СОг.

Для того чтобы вырастить урожай картофеля в 500 ц с гектара, необходимо ежедневно обеспечивать прохождение через листья до 300 кг углекислого газа на 1 гектар. Совершенно очевидно, что при отсутствии достаточного перемешивания воздуха растения будут испытывать недостаток углекислого газа. Практически обогащение ,воздуха углекислым газом достигается внесением в почву органических удобрений (навоза и дру~

К^жц&а -шсга усеяна чельчайши и и порами — устьицами, через которые в лист поступает из воздуха углекислый саз, а из листа испаряется вода. Площадь поперечного сечения такого устьица — около 5 стотысячных мм². Но количество их на листе всякого растения огрол* но. Лист капусты, н& пример* имеет до 11 млн. устьиц. Их больше на нижней, чем на верхней стороне листа.

гих). Разлагаясь в почве под воздействием микроорганизмов, органические удобрения освобождают значительные количества углекислого газа. Вес углекислого газа, получающегося из навоза, равен примерно 25% от веса этого удобрения в сыром состоянии. Частично углекислый газ растворяется в почвенной жидкости и. превращаясь в угольную кислоту (Н₂С0₃), подкисляет почву, что весьма полезно, так как в кислой среде усиливается переход нерастворимых солей в растворимую и доступную для растений форму. Некоторое количество углекислого газа поглощается и корнями. Продвигаясь с током воды и солей в надземную часть растения, С0₂ участвует в синтезе крахмала. Остальная часть углекислого газа выделяется из почвы в воздух, где отчасти улавливается листьями.

Растение не только потребляет энергию, но и накопляет ее. Образующиеся органические вещества -это как бы склады энергии. На каждый грамм углерода, переходящего из углекислого газа в сахаристые вещества, запасается за счет солнечной энергии 9,33 большой калории. При превращении же сахаро-в в жиры дополнительно накопляется еще 2,5 большой калории.

Для нормального развития каждому зеленому растению необходимы соли азота, фосфора, калия, кальция, магния, серы, железа, бора, марганца, меди, молибдена и некоторых других химических элементов. Одних из этих солей растениям нужно немного, других — больше. Азота в зерне пшеницы содержится два, три и более процентов, фосфора — менее процента, а железа и других элементов—тысячные и десятитысячные доли процента. Тем не менее при отсутствии любого из них нормальное развитие растения невозможно.

Большинство веществ растения черпают из почвы.

Корневые волоски — выросты наружных клеток на молодых корешках Через них растение поглощает воду и питательные вещества. На рисунке дана часть поперечною разреза корня (при сильном увеличении) с корневыми волосками и приставшими к ним частицами почвы.

В сельскохозяйственном производстве приходится заботиться о тех элементах, которых в почве недостаточно в готовом для питания растений виде. Чаще всего сельскохозяйственным культурам недостает в почве для обеспечения высокого урожая азота, фосфора и калия.

В средней и северной полосе нашей страны, с ее дерново-подзолистыми почвами, в первую очередь сказывается недостаток азота; в торфянистых почвах, широко представленных в этой же полосе, ощущается острый недостаток калия. Южная полоса, с преобладающими черноземными почвами, недостаточно обеспечивает растения фосфором. Наибольшие результаты достигаются от применения в каждой полосе всех трех питательных веществ, но в различных соотношениях: в соответствии с особенностями возделываемых культур и характером почв.

Прочие элементы применяются в виде удобрений значительно реже. Они требуются в специальных случаях. Так, например, кальций в составе извести необходим для улучшения кислых почв, а в составе гипса — для окультуривания солонцов. Магний в составе различных удобрений весьма полезен для песчаных почв, особенно важно это для картофеля. Сера хорошо влияет на рост бобовых растений. Железо иногда применяется на щелочных почвах. Бор необходим для повышения семенной продуктивности растений, но острая нужда в нем проявляется только на щелочных почвах или на почвах, излишне удобренных большими количествами извести. Марганец полезен на черноземах. Медь совершенно необходима при освоении под земледелие торфяников. Недостаток молибдена иногда ощущается при выращивании клевера и люцерны: без него на корнях этих растений плохо развиваются клубеньковые бактерии, а без последних не усваивается азот из воздуха.

Какова же роль каждого из химических элементов в жизни растений?

Азот вместе с углеродом, кислородом и водородом входит в состав белка. При недостатке азота растение приостанавливает рост, листья желтеют и отмирают. Нормальное азотное питание способствует не только повышению урожая, но и улучшению его качества -увеличению содержания белка. В случае избытка азота или при слишком позднем внесении удобрения растения «жируют»: листья развиваются пышно, созревание затягивается, и урожай зерна, плодов и клубней понижается.

От каждого килограмма азота, если условия его действия на урожай были благоприятны, а доза установлена верно, получаются следующие добавочные урожаи: зерна — до 20, сахарной свеклы и картофеля — до 100, волокна хлопка — до 12 кг с гектара.

Азот содержится в органических, а также в минеральных удобрениях, главнейшим из которых является аммиачная селитра, содержащая до 35<7<> азота. В навозе же азота имеется примерно 0,5%.