Влияние системы минерального питания на накопление углеводов в сельскохозяйственных культурах

Содержание углеводов в урожае напрямую зависит от минерального питания растений. Естественного плодородия почвы чаще всего не хватает для получения зерна с заданными технологическими свойствами, поэтому систему удобрений приходится выстраивать искусственно. Главным запасным углеводом для злаков является крахмал, который откладывается в мучнистой части эндосперма.

Помимо крахмала, зерновые культуры накапливают сахара, клетчатку и сопутствующие полисахариды в различных частях зерновки.

• Крахмал в зерне большинства злаков — 50–70 %
• Крахмал в зерне риса и кукурузы — 70–80 %
• Сахара в массе зерновки — 2–5 %
• Клетчатка у голозерных форм — 2–3 %
• Клетчатка у пленчатых форм — 10–15 %

Сахара, представленные наполовину сахарозой, а также моносахаридами, мальтозой и рафинозой, локализованы в зародыше и периферийных частях эндосперма. Клетчатка, гемицеллюлоза и пектины формируют клеточные стенки, их концентрация особенно высока в пленках и семенных оболочках. Накопление этих углеводных компонентов напрямую связано с режимом минерального питания.

Оптимизация азотного питания, напротив, стимулирует накопление запасных углеводов. Аналогично действуют фосфорные и калийные удобрения. Важную роль играют и микроэлементы: они повышают активность ферментов и ускоряют биохимические процессы, стимулируя синтез углеводов.

Накопление углеводов в зернобобовых культурах

У зернобобовых культур качество семян определяют крахмал, сахара, гемицеллюлоза и клетчатка. Главным запасным углеводом остается крахмал, на долю которого приходится от 40 до 55 % массы семени. По составу он близок к злаковому (20–30 % амилозы и 70–80 % амилопектина), однако у гороха доля амилозы может достигать 50 %.

В период налива семена снабжаются углеводами за счет их оттока из других органов растения. В створках бобов и листьях запускается распад накопленного ассимиляционного крахмала, гемицеллюлоз и пектиновых веществ. Образующиеся моносахариды, их фосфорные эфиры и сахароза транспортируются в созревающие семена, где превращаются в запасной крахмал.

Уровень накопления углеводов в бобовых напрямую зависит от интенсивности азотфиксации клубеньковыми бактериями. Для их активной работы растения должны быть полностью обеспечены макро- и микроэлементами.

Применение микроудобрений помогает бобовым быстрее усваивать основные элементы питания. Это стимулирует фотосинтез и увеличивает накопление углеводов в финальном урожае.