Роль і значення вуглеводів у життєдіяльності сільськогосподарських рослин

Вуглеводи становлять основу сухої речовини рослин — на їхню частку припадає від 80 до 90 %. Ці органічні сполуки утворюються в процесі фотосинтезу з вуглекислого газу і води під впливом сонячної енергії. Для агронома вуглеводи важливі як головний будівельний матеріал клітини та основне джерело енергії для росту культур. Саме від їхнього накопичення залежать кінцевий збір сухої маси, цукристість плодів, крохмалистість бульб та міцність стебел рослин.

• Вміст у сухій масі рослин — 80–90 %
• Світовий обсяг фотосинтезу — понад 100 млн т/рік
• Молекулярна маса сполук — від 0,1 до 1 тис. кДа
• Добова потреба людини — 500 г

У рослинному організмі вуглеводи накопичуються в насінні, бульбах, коренях та плодах. До цієї групи речовин належать крохмаль, клітковина, цукри та пектинові речовини. Крім цього, вони формують клітинні стінки та рослинні волокна. Вуглеводи служать базовим джерелом енергії: під час їхнього окиснювального перетворення в клітинах виділяється енергія, необхідна для життєдіяльності.

З хімічної точки зору ці сполуки поєднують гідроксильні та карбонільні групи, будучи альдегідоспиртами та кетоспиртами. Сам термін був запропонований у 1844 році, оскільки водень і кисень присутні в них у тому ж співвідношенні, що й у воді. Перші вивчені сполуки описувалися формулою (СН2О)n при n ≥ 3. Пізніше були виявлені винятки: наприклад, дезоксигексози (С6Н12О5) або сполуки з додаванням азоту, сірки та фосфору. При цьому оцтова кислота (СН3СООН) має аналогічну формулу, але до вуглеводів не належить.

Накопичення вуглеводів в урожаї сільськогосподарських культур

Вміст вуглеводів у рослинах не є постійним. Він прямо залежить від біологічних особливостей виду, а також від умов вирощування — рівня мінерального живлення, вологозабезпеченості та температурного режиму. У тілі тварин і людини частка вуглеводів становить лише 2 %, але вони життєво необхідні для покриття енергетичних витрат. Так, при згорянні 500 г вуглеводів до вуглекислого газу та води в організмі виділяється близько 2 тис. ккал енергії.