วิธีการวิจัยทางเคมีในพืช วิธีการวิจัยขั้นพื้นฐาน ระบบตัวบ่งชี้สถานะทางเคมีของดิน

หน่วยงานการศึกษาของรัฐบาลกลาง

มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโวโรเนซ

ข้อมูลและการสนับสนุนการวิเคราะห์กิจกรรมด้านสิ่งแวดล้อมในการเกษตร

คู่มือการเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย

เรียบเรียงโดย L.I. Brekhova L.D. สตาคูโลวา ดี.ไอ. Shcheglov A.I. ธันเดอร์แมน

โวโรเนซ - 2009

อนุมัติโดยสภาวิทยาศาสตร์และระเบียบวิธีของคณะชีววิทยาและดินศาสตร์ - พิธีสารฉบับที่ 10 วันที่ 4 มิถุนายน 2552

ผู้ตรวจทาน, Doctor of Biological Sciences, Professor L.A. ยาบลอนสกี้

อุปกรณ์ช่วยสอนจัดทำขึ้นที่ภาควิชาวิทยาศาสตร์ดินและการจัดการที่ดิน คณะชีววิทยาและดินศาสตร์ มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโวโรเนซ

สำหรับความชำนาญพิเศษ : 020701 - ศาสตร์แห่งดิน

การขาดองค์ประกอบทางเคมีใด ๆ หรือมากเกินไปทำให้เกิดการหยุดชะงักของกระบวนการทางชีวเคมีและสรีรวิทยาตามปกติในพืช ซึ่งท้ายที่สุดจะเปลี่ยนผลผลิตและคุณภาพของการผลิตพืชผล ดังนั้นการกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของพืชและตัวชี้วัดคุณภาพของผลิตภัณฑ์ทำให้สามารถระบุสภาวะทางนิเวศวิทยาที่ไม่เอื้ออำนวยต่อการเจริญเติบโตของพืชทั้งทางวัฒนธรรมและธรรมชาติได้ ในเรื่องนี้ การวิเคราะห์ทางเคมีของวัสดุจากพืชเป็นส่วนสำคัญของกิจกรรมการปกป้องสิ่งแวดล้อม

แนวทางปฏิบัติเกี่ยวกับข้อมูลและการวิเคราะห์สนับสนุนการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมในการเกษตร จัดทำขึ้นตามโปรแกรมการศึกษาในห้องปฏิบัติการในหัวข้อ "ชีววิทยา" "การวิเคราะห์พืช" และ "กิจกรรมด้านสิ่งแวดล้อมในการเกษตร" สำหรับนักศึกษาชั้นปีที่ 4 และ 5 ของแผนกดิน ของคณะชีวดิน VSU

เทคนิคในการเก็บตัวอย่างพืชและเตรียมเพื่อการวิเคราะห์

การสุ่มตัวอย่างพืชเป็นช่วงเวลาที่สำคัญมากในประสิทธิภาพของการวินิจฉัยธาตุอาหารพืชและการประเมินความพร้อมของทรัพยากรดิน

พื้นที่ทั้งหมดของพืชที่ศึกษาถูกแบ่งออกเป็นหลายส่วนด้วยสายตาขึ้นอยู่กับขนาดและสภาพของพืช หากมีการเน้นพื้นที่หว่านเมล็ดที่มีพืชที่แย่กว่าอย่างชัดเจน พื้นที่เหล่านี้จะถูกทำเครื่องหมายบนแผนที่ภาคสนาม โดยจะพิจารณาว่าสภาพที่ย่ำแย่ของพืชนั้นเป็นผลมาจากโรคแอนทาล ไฟโต-ไดอาส การเสื่อมสภาพของคุณสมบัติของดินในท้องถิ่นหรือการเจริญเติบโตอื่นๆ เงื่อนไข. หากปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ไม่ได้อธิบายสาเหตุของสภาพที่ไม่ดีของพืชก็สามารถสันนิษฐานได้ว่าโภชนาการของพวกเขาถูกรบกวน สิ่งนี้ได้รับการยืนยันโดยวิธีการวินิจฉัยพืช เทคโปร

จากไซต์ที่แย่ที่สุดและมากที่สุด พืชที่ดีที่สุดและดินเบื้องล่าง และจากการวิเคราะห์ พวกเขาค้นพบสาเหตุของการเสื่อมสภาพของพืชและระดับสารอาหาร

ถ้าเนื่องจากสภาพของพืช การหว่านเมล็ดไม่สม่ำเสมอ เมื่อทำการสุ่มตัวอย่าง ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวอย่างสอดคล้องกับสภาพเฉลี่ยของพืชในพื้นที่นี้ พืชที่มีรากจะนำมาจากอาร์เรย์ที่เลือกไว้ตามแนวทแยงสองเส้น ใช้: ก) เพื่อคำนึงถึงการเพิ่มขึ้นของมวลและการก่อตัวของอวัยวะ - โครงสร้างในอนาคตของพืชผลและข) สำหรับ การวินิจฉัยทางเคมี.

ในระยะแรก (สองหรือสามใบ) ตัวอย่างควรมีอย่างน้อย 100 ต้นต่อเฮกตาร์ ต่อมาสำหรับซีเรียล แฟลกซ์ บัควีท ถั่วและอื่น ๆ - อย่างน้อย 25 - 30 ต้นต่อเฮกตาร์ ในพืชขนาดใหญ่ (ข้าวโพดที่โตแล้ว กะหล่ำปลี ฯลฯ) ใบที่แข็งแรงส่วนล่างจะนำมาจากพืชอย่างน้อย 50 ต้น โดยคำนึงถึงการสะสมในระยะและการกำจัดโดยพืชผล การวิเคราะห์ส่วนทางอากาศทั้งหมดของพืช

มี พันธุ์ไม้ - ผลไม้, เบอร์รี่, องุ่น, ไม้ประดับและป่า - เนื่องจากลักษณะเฉพาะของการเปลี่ยนแปลงอายุ, ความถี่ของการติดผล, ฯลฯ การเก็บตัวอย่างค่อนข้างยากกว่าการปลูกพืชไร่ กลุ่มอายุดังต่อไปนี้มีความโดดเด่น: ต้นกล้า, นกป่า, กราฟต์อายุสองปี, ต้นกล้า, อ่อนและติดผล ในต้นกล้า ในเดือนแรกของการเจริญเติบโต พืชทั้งหมดจะถูกรวมไว้ในตัวอย่าง ตามด้วยการแบ่งเป็นอวัยวะ ได้แก่ ใบ ลำต้น และราก ในเดือนที่สองและเดือนถัดไปจะมีการเลือกใบที่โตเต็มที่ซึ่งมักจะเป็นสองใบแรกหลังจากใบที่อายุน้อยที่สุดนับจากด้านบน ในเกมอายุ 2 ขวบ ใบที่ขึ้นรูปสองใบแรกก็จะถูกนำมาด้วย นับจากยอดของยอดที่โต ตั้งแต่เด็กวัยสองขวบและต้นกล้าที่ต่อกิ่งรวมทั้งจากผู้ใหญ่จะใช้ใบเฉลี่ยของยอดการเจริญเติบโต

มี ผลเบอร์รี่ - มะยม, ลูกเกดและอื่น ๆ - ถูกเลือกจากยอดของการเจริญเติบโตในปัจจุบัน 3-4 ใบจาก 20 พุ่มไม้เพื่อให้ในตัวอย่าง

มีอย่างน้อย 60 - 80 ใบ ใบโตเต็มที่นำมาจากสตรอเบอร์รี่ในปริมาณเท่ากัน

ข้อกำหนดทั่วไปคือการรวมเทคนิคการสุ่มตัวอย่าง การประมวลผล และการจัดเก็บตัวอย่าง: การนำชิ้นส่วนเดียวกันจากพืชทั้งหมดอย่างเคร่งครัดตามระดับ อายุ ตำแหน่งบนโรงงาน การไม่มีโรค ฯลฯ นอกจากนี้ยังมีความสำคัญไม่ว่าใบไม้จะถูกแสงแดดส่องโดยตรงหรือในที่ร่ม และในทุกกรณี ใบที่อยู่ในตำแหน่งเดียวกันสัมพันธ์กับ แสงแดดดีกว่าในแสง

เมื่อวิเคราะห์ระบบราก ตัวอย่างในห้องปฏิบัติการโดยเฉลี่ยจะถูกล้างอย่างระมัดระวังในน้ำประปา ล้างในน้ำกลั่น และทำให้แห้งด้วยกระดาษกรองก่อนชั่งน้ำหนัก

ตัวอย่างเมล็ดพืชหรือเมล็ดในห้องปฏิบัติการ นำจากหลายๆ ที่ (ถุง, กล่อง, เครื่องจักร) ด้วยหัววัด จากนั้นเกลี่ยให้ทั่วบนกระดาษเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า แบ่งเป็น 4 ส่วน และนำวัสดุจาก 2 ส่วนตรงข้ามกัน ถึงจำนวนที่ต้องการสำหรับการวิเคราะห์

หนึ่งใน จุดสำคัญในการเตรียมวัสดุจากพืชเพื่อการวิเคราะห์ การแก้ไขนั้นถูกต้อง หากไม่ควรทำการวิเคราะห์ในวัสดุสด

สำหรับการประเมินทางเคมีของวัสดุจากพืชตามปริมาณสารอาหารทั้งหมด (N, P, K, Ca, Mg, Fe เป็นต้น) ตัวอย่างพืชจะถูกทำให้แห้งในสภาวะอากาศแห้งในตู้อบแห้งที่อุณหภูมิ

อุณหภูมิ 50 - 60 ° หรือในอากาศ

ในการวิเคราะห์โดยพิจารณาจากผลลัพธ์ที่จะสรุปเกี่ยวกับสถานะของพืชที่มีชีวิต ควรใช้วัสดุที่สดใหม่เนื่องจากการเหี่ยวแห้งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในองค์ประกอบของสารหรือปริมาณลดลงและแม้กระทั่งการหายไปของสาร บรรจุใน

พืชที่มีชีวิต ตัวอย่างเช่น เซลลูโลสไม่ได้รับผลกระทบจากการย่อยสลาย แต่แป้ง โปรตีน กรดอินทรีย์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งวิตามินจะเสื่อมโทรมหลังจากเหี่ยวแห้งไปหลายชั่วโมง สิ่งนี้บังคับให้ผู้ทดลองทำการวิเคราะห์ในวัสดุที่สดใหม่ในเวลาอันสั้น ซึ่งไม่สามารถทำได้เสมอไป ดังนั้นจึงมักใช้การตรึงวัสดุจากพืชโดยมีจุดประสงค์เพื่อทำให้สารพืชที่ไม่เสถียรเสถียร ในกรณีนี้ การหยุดการทำงานของเอนไซม์มีความสำคัญอย่างยิ่ง ใช้แล้ว เทคนิคต่างๆการตรึงพืชขึ้นอยู่กับงานของการทดลอง

การตรึงไอน้ำ การตรึงวัสดุจากพืชชนิดนี้จะใช้เมื่อไม่จำเป็นต้องกำหนดสารประกอบที่ละลายน้ำได้ (เซลล์ผิวน้ำ คาร์โบไฮเดรต โพแทสเซียม ฯลฯ) ในระหว่างการแปรรูปวัตถุดิบจากพืช การย่อยสลายอัตโนมัติที่รุนแรงดังกล่าวอาจเกิดขึ้นได้ ซึ่งบางครั้งองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายแตกต่างจากองค์ประกอบอย่างมีนัยสำคัญ วัตถุดิบ.

ในทางปฏิบัติ การตรึงด้วยไอน้ำจะดำเนินการดังนี้: ตาข่ายโลหะถูกแขวนไว้ภายในอ่างน้ำ อ่างน้ำถูกปกคลุมด้วยวัสดุที่ไม่ติดไฟหนาแน่นด้านบน และน้ำร้อนจะปล่อยไอน้ำออกมาอย่างรุนแรง หลังจากนั้นก็นำวัสดุจากพืชสดมาวางบนตาข่ายในอ่าง เวลาตรึง 15 - 20 นาที จากนั้นพืชก็จะแห้ง

ถูกเก็บไว้ในเทอร์โมสตัทที่อุณหภูมิ 60 °

การตรึงอุณหภูมิวัสดุจากพืชถูกวางไว้ในถุงที่ทำจากกระดาษคราฟท์หนา และผลไม้และผักที่บดแล้วชุ่มฉ่ำจะถูกวางไว้อย่างหลวมๆ ในเคลือบฟันหรือคิวเวตอะลูมิเนียม วัสดุถูกเก็บไว้เป็นเวลา 10 - 20 นาทีที่อุณหภูมิ 90 - 95 ° สิ่งนี้จะหยุดการทำงานของเอ็นไซม์ส่วนใหญ่ หลังจากนั้นมวลใบและผลไม้ที่สูญเสีย turgor จะถูกทำให้แห้งในตู้อบแห้งที่อุณหภูมิ 60 °โดยมีหรือไม่มีการระบายอากาศ

เมื่อใช้วิธีการตรึงพืชนี้ ต้องจำไว้ว่าการอบแห้งวัสดุจากพืชที่อุณหภูมิเป็นเวลานาน

อุณหภูมิ 80 °ขึ้นไปทำให้เกิดการสูญเสียและการเปลี่ยนแปลงของสารเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมี (การสลายตัวด้วยความร้อนของสารบางชนิด การคาราเมลของคาร์โบไฮเดรต ฯลฯ) รวมถึงความผันผวนของเกลือแอมโมเนียมและสารประกอบอินทรีย์บางชนิด นอกจากนี้อุณหภูมิของวัตถุดิบพืชยังไม่ถึงอุณหภูมิ สิ่งแวดล้อม(ตู้อบแห้ง) จนกระทั่งน้ำระเหยและจนกว่าความร้อนที่จ่ายไปทั้งหมดจะหยุดเปลี่ยนเป็นความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ

ตัวอย่างพืชที่แห้งอย่างรวดเร็วและระมัดระวังถือเป็นวิธีการตรึงที่ยอมรับได้และยอมรับได้ในบางกรณี หากกระบวนการนี้ดำเนินการอย่างชำนาญ ความเบี่ยงเบนในองค์ประกอบของวัตถุแห้งอาจมีขนาดเล็ก ในกรณีนี้จะเกิดการเสื่อมสภาพของโปรตีนและการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ ตามกฎแล้ว การอบแห้งจะดำเนินการในเตาอบแห้ง (เทอร์โมสแตท) หรือห้องอบแห้งพิเศษ วัสดุจะแห้งเร็วขึ้นและเชื่อถือได้มากขึ้นหากอากาศร้อนไหลเวียนผ่านตู้ (ห้อง) อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำให้แห้ง

เย็บจาก 50 ถึง 60 °

วัสดุที่แห้งจะคงอยู่ได้ดีขึ้นในที่มืดและเย็น เนื่องจากสารหลายชนิดที่มีอยู่ในพืชสามารถออกซิไดซ์ได้ด้วยตัวเองแม้ในสภาวะแห้ง ขอแนะนำให้เก็บวัสดุที่แห้งไว้ในภาชนะที่ปิดให้แน่น (ขวดที่มีจุกปิดพื้น เครื่องดูดความชื้น ฯลฯ) เติมด้านบนด้วย วัสดุเพื่อไม่ให้มีอากาศเหลืออยู่ในเรือ

แช่แข็งวัสดุวัสดุจากพืชได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างดีที่อุณหภูมิตั้งแต่ -20 ถึง -30 ° โดยมีเงื่อนไขว่าการแช่แข็งเกิดขึ้นเร็วพอ (ไม่เกิน 1 ชั่วโมง) ข้อดีของการจัดเก็บวัสดุจากพืชในสถานะแช่แข็งนั้นเกิดจากทั้งผลของการทำให้เย็นลงและการคายน้ำของวัสดุอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนสถานะของน้ำไปเป็นสถานะของแข็ง ควรระลึกไว้เสมอว่าเมื่อแช่แข็ง

เอ็นไซม์จะหยุดทำงานชั่วคราวเท่านั้น และหลังจากการละลาย การเปลี่ยนแปลงของเอนไซม์อาจเกิดขึ้นได้ในวัสดุจากพืช

การบำบัดพืชด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ ในฐานะที่เป็น

สารตรึงทั้งหมดสามารถใช้แอลกอฮอล์เดือด อะซิโตน อีเธอร์ ฯลฯ การตรึงวัสดุจากพืชด้วยวิธีนี้ทำได้โดยลดระดับลงในตัวทำละลายที่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม ด้วยวิธีนี้ ไม่เพียงแต่เกิดการตรึงของวัสดุจากพืชเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการสกัดสารจำนวนหนึ่งด้วย ดังนั้น การตรึงดังกล่าวสามารถใช้ได้เฉพาะเมื่อทราบล่วงหน้าว่าสารที่จะถูกกำหนดไม่ถูกนำกลับคืนโดยตัวทำละลายที่ให้มา

แห้งหลังจากแก้ไข ตัวอย่างพืชบดด้วยกรรไกรแล้วในโรงสี วัสดุที่บดแล้วจะถูกกรองผ่านตะแกรงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางรู 1 มม. ในเวลาเดียวกัน ไม่มีอะไรถูกโยนออกจากตัวอย่าง เนื่องจากการนำวัสดุบางส่วนที่ไม่ผ่านตะแกรงออกจากตะแกรงร่อนครั้งแรก เราจึงเปลี่ยนคุณภาพของตัวอย่างโดยเฉลี่ย อนุภาคขนาดใหญ่จะถูกส่งผ่านโรงสีและตะแกรงอีกครั้ง บดส่วนที่เหลือบนตะแกรงในครก

ตัวอย่างเชิงวิเคราะห์จะนำมาจากค่าเฉลี่ยของห้องปฏิบัติการที่เตรียมไว้ในลักษณะนี้ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ วัสดุจากพืชที่กระจายเป็นชั้นบางๆ บนกระดาษมัน จะถูกแบ่งออกเป็นสี่ส่วนตามแนวทแยงมุม จากนั้นนำสามเหลี่ยมสองรูปที่ตรงกันข้ามออก และมวลที่เหลือจะกระจายอีกครั้งในชั้นบางๆ ทั่วทั้งแผ่นกระดาษ วาดเส้นทแยงมุมอีกครั้งและลบสามเหลี่ยมตรงข้ามอีกสองรูป ดำเนินการจนกว่าปริมาณของสารที่จำเป็นสำหรับตัวอย่างการวิเคราะห์ยังคงอยู่บนแผ่นงาน ตัวอย่างการวิเคราะห์ที่ถ่ายจะถูกโอนไปยังโถแก้วที่มีจุกปิดพื้น ในสถานะนี้สามารถเก็บไว้ได้อย่างไม่มีกำหนด น้ำหนักของตัวอย่างการวิเคราะห์ขึ้นอยู่กับปริมาณและวิธีการวิจัย และอยู่ในช่วงตั้งแต่ 50 ถึงหลายร้อยกรัมของวัสดุจากพืช

การวิเคราะห์วัสดุจากพืชทั้งหมดควรดำเนินการโดยใช้ตัวอย่างสองตัวอย่างควบคู่กันไป เฉพาะผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงเท่านั้นที่สามารถยืนยันความถูกต้องของงานที่ทำ

พืชควรได้รับการจัดการในห้องปฏิบัติการที่แห้งและสะอาดซึ่งไม่มีไอระเหยของแอมโมเนีย กรดระเหย และสารประกอบอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อคุณภาพของตัวอย่าง

ผลการวิเคราะห์สามารถคำนวณได้ทั้งตัวอย่างสารแบบแห้งด้วยอากาศและแบบแห้งสนิท ในสภาวะอากาศแห้ง ปริมาณน้ำในวัสดุจะสมดุลกับไอน้ำในอากาศ น้ำนี้เรียกว่าดูดความชื้น และปริมาณของน้ำขึ้นอยู่กับพืชและสภาพของอากาศ ยิ่งความชื้นในอากาศมากเท่าใด น้ำในพืชก็จะยิ่งดูดความชื้นมากขึ้นเท่านั้น ในการแปลงข้อมูลเป็นแบบแห้ง จำเป็นต้องกำหนดปริมาณความชื้นดูดความชื้นในตัวอย่าง

การหาปริมาณสารแห้งและความชื้นในการดูดความชื้นในวัสดุที่แห้งด้วยอากาศ

ในการวิเคราะห์ทางเคมี ปริมาณเชิงปริมาณของส่วนประกอบเฉพาะจะคำนวณจากวัตถุแห้ง ดังนั้นก่อนการวิเคราะห์ จะกำหนดปริมาณความชื้นในวัสดุและด้วยเหตุนี้จึงพบปริมาณของวัตถุแห้งสนิทในนั้น

ความคืบหน้าการวิเคราะห์ ตัวอย่างการวิเคราะห์ของสารจะกระจายเป็นชั้นบางๆ บนกระดาษเคลือบมัน จากนั้นใช้ไม้พายจากจุดต่างๆ ของสารที่กระจายอยู่บนแผ่นกระดาษ บีบเล็กๆ ของมันลงในขวดแก้วที่แห้งไว้ล่วงหน้าจนถึงน้ำหนักคงที่ ตัวอย่างควรมีขนาดประมาณ 5 กรัม ชุดพร้อมกับตัวอย่างจะได้รับการชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์และวางไว้ในตัวควบคุมอุณหภูมิ โดยอุณหภูมิภายในจะคงอยู่ที่ 100-1050 เป็นครั้งแรกในเทอร์โมสตัท ขวดชั่งน้ำหนักที่เปิดอยู่จะถูกเก็บไว้เป็นเวลา 4-6 ชั่วโมง หลังจากเวลานี้ ขวดชั่งน้ำหนักจากเทอร์โมสตัทจะถูกถ่ายโอนไปยังเดซิกเคเตอร์เพื่อทำให้เย็นลงหลังจาก 20-30

นาทีที่ชั่งน้ำหนักขวดชั่ง หลังจากนั้นเปิดขวดและวางกลับในเทอร์โมสตัท (ที่อุณหภูมิเดียวกัน) เป็นเวลา 2 ชั่วโมง การทำให้แห้ง การทำให้เย็นลง และการชั่งน้ำหนักซ้ำจนกว่าขวดสำหรับชั่งน้ำหนักจะมีน้ำหนักคงที่ (ความแตกต่างระหว่างการชั่งน้ำหนักสองครั้งล่าสุดต้องน้อยกว่า 0.0003 กรัม)

เปอร์เซ็นต์ของน้ำคำนวณโดยใช้สูตร:

โดยที่ x คือเปอร์เซ็นต์ของน้ำ c - ปริมาณวัสดุพืชที่ชั่งน้ำหนักก่อนการอบแห้ง g; №1 - ปริมาณวัสดุพืชที่ชั่งน้ำหนักหลังจากการอบแห้ง

อุปกรณ์และเครื่องใช้:

1) เทอร์โมสตัท;

2) ขวดแก้ว.

แบบฟอร์มบันทึกผลลัพธ์

	น้ำหนักของขวดชั่งด้วย		น้ำหนักของขวดชั่งด้วย
			บานพับบน
	หนักถึง	น้ำหนักไม่เกิน						การชั่งน้ำหนักตาม
			หลังจากแห้ง-
	แห้ง	แห้ง						หลังจาก vysu-
								เย็บผ้า

การกำหนด "ดิบ" เถ้าโดยวิธีการเถ้าแห้ง

เถ้าคือสารตกค้างที่ได้จากการเผาไหม้และการเผาอินทรียวัตถุ เมื่อเผาไหม้ คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจนบางส่วนจะระเหยออกไป และจะเหลือเพียงออกไซด์ที่ไม่ระเหยง่ายเท่านั้น

ปริมาณและองค์ประกอบของเถ้าของพืชขึ้นอยู่กับชนิด การเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพดิน ภูมิอากาศ และทางการเกษตรของการเพาะปลูก ความเข้มข้นของธาตุเถ้าแตกต่างกันอย่างมากในเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ ของพืช ดังนั้นปริมาณเถ้าในใบและอวัยวะที่เป็นไม้ล้มลุกของพืชจึงสูงกว่าในเมล็ดมาก ใบมีขี้เถ้ามากกว่าในลำต้น

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 16 ความจริงที่สำคัญถูกสร้างขึ้น: สรรพคุณทางยาพืชแต่ละชนิดถูกกำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมีของมันนั่นคือการปรากฏตัวของสารบางอย่างที่มีผลบางอย่างต่อร่างกายมนุษย์ จากการวิเคราะห์ข้อเท็จจริงจำนวนมาก จึงสามารถระบุคุณสมบัติทางเภสัชวิทยาบางอย่างและสเปกตรัมของการกระทำในการบำบัดของสารประกอบเคมีหลายกลุ่มที่เรียกว่า สารออกฤทธิ์... ที่สำคัญที่สุดคืออัลคาลอยด์, ไกลโคไซด์การเต้นของหัวใจ, ไตรเทอร์ปีนไกลโคไซด์ (ซาโปนิน), ฟลาโวนอยด์ (และสารประกอบฟีนอลอื่น ๆ ), คูมาริน, ควิโนน, แซนโกเนส, เซสควิเทอร์พีน แลคโตน, ลิกแนน, กรดอะมิโน, โพลีแซคคาไรด์และสารประกอบอื่น ๆ จาก 70 กลุ่มของสารประกอบธรรมชาติที่รู้จักในขณะนี้ เรามักจะสนใจเพียงไม่กี่กลุ่มที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ สิ่งนี้จำกัดทางเลือกของเราและทำให้การค้นหาสารเคมีธรรมชาติที่เราต้องการเร็วขึ้น ตัวอย่างเช่น, ฤทธิ์ต้านไวรัสมีฟลาโวนอยด์ แซนโทน อัลคาลอยด์ เทอร์พีนอยด์ และแอลกอฮอล์เพียงไม่กี่กลุ่ม ยาต้านจุลชีพ- อัลคาลอยด์บางชนิด, ไซยาไนด์, ไตรเทอร์พีนคีโตน, ไดเทอร์พีนอยด์, โพลีแซคคาไรด์, สารประกอบฟีนอล ฯลฯ สารประกอบโพลีฟีนอลมีลักษณะเฉพาะโดยฤทธิ์ลดความดันโลหิต, ลดอาการกระตุก, ต้านแผล, choleretic และฆ่าเชื้อแบคทีเรีย สารประกอบเคมีหลายชนิดและสารเคมีแต่ละชนิดมีสเปกตรัมที่กำหนดไว้อย่างเข้มงวดและค่อนข้างจำกัดของกิจกรรมทางชีวการแพทย์ อื่น ๆ มักจะมีชั้นเรียนที่กว้างขวางมากเช่น ลคาลอยด์มีการกระทำที่หลากหลายและหลากหลาย สารประกอบดังกล่าวสมควรได้รับการศึกษาทางการแพทย์และชีวภาพที่หลากหลาย และเหนือสิ่งอื่นใดในทิศทางที่เราสนใจและแนะนำ ความก้าวหน้าในเคมีวิเคราะห์ทำให้สามารถพัฒนาวิธีการที่ง่ายและรวดเร็ว (วิธีด่วน) เพื่อระบุสารประกอบทางเคมีและสารเคมีแต่ละชนิดในชั้นเรียน (กลุ่ม) ที่เราต้องการ ด้วยเหตุนี้ วิธีการวิเคราะห์ทางเคมีเชิงมวล หรือที่เรียกว่าการคัดกรองทางเคมี (จากการคัดกรองคำภาษาอังกฤษ - การร่อน การคัดแยกผ่านตะแกรง) จึงเกิดขึ้นและได้รับการแนะนำอย่างกว้างขวางในการปฏิบัติงานสำรวจ มักจะฝึกเพื่อค้นหาสารประกอบเคมีที่ต้องการโดยการวิเคราะห์พืชทั้งหมดในพื้นที่ที่กำลังศึกษา

วิธีการคัดกรองทางเคมี

วิธีการคัดกรองทางเคมีร่วมกับข้อมูลการใช้พืชในยาเชิงประจักษ์และคำนึงถึงตำแหน่งที่เป็นระบบ ให้ผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าพืชเกือบทั้งหมดที่ใช้ในยาเชิงประจักษ์ประกอบด้วยสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่เรารู้จัก ดังนั้นการค้นหาสารที่เราต้องการก่อนอื่นควรดำเนินการอย่างมีจุดมุ่งหมายในพืชที่เปิดเผยกิจกรรมทางเภสัชวิทยาหรือเคมีบำบัด วิธีด่วนสามารถรวมกับการเลือกเบื้องต้นของชนิดพันธุ์ พันธุ์ และจำนวนประชากรที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นไปได้ อันเป็นผลมาจากการประเมินทางประสาทสัมผัสและการวิเคราะห์ข้อมูลทางพฤกษศาสตร์ชาติพันธุ์ โดยบ่งชี้ทางอ้อมว่ามีสารที่น่าสนใจในพืช นักวิชาการ N.I. Vavilov ใช้วิธีการคัดเลือกที่คล้ายคลึงกันในการประเมินคุณภาพของแหล่งที่มาของพืชที่มีประโยชน์ต่างๆ ซึ่งใช้สำหรับการคัดเลือกและการวิจัยทางพันธุกรรม ในช่วงปีของแผนห้าปีแรก การค้นหาดำเนินการในลักษณะนี้ในพืชของสหภาพโซเวียตสำหรับโรงงานที่มียางใหม่
ครั้งแรกในสเกลใหญ่ วิธีการคัดกรองทางเคมีเมื่อมองหาใหม่ พืชสมุนไพร PS Massagetov หัวหน้าคณะสำรวจเอเชียกลางของสถาบัน All-Union Scientific Research Chemical-Pharmaceutical Institute (VNIHFI) เริ่มใช้งาน การสำรวจพืชมากกว่า 1,400 สายพันธุ์อนุญาตให้นักวิชาการ A.P. Orekhov และนักเรียนของเขาอธิบายเกี่ยวกับอัลคาลอยด์ใหม่ประมาณ 100 ชนิดโดย 19G0 และจัดระเบียบการผลิตที่จำเป็นสำหรับวัตถุประสงค์ทางการแพทย์และการต่อสู้กับศัตรูพืชทางการเกษตรในสหภาพโซเวียต สถาบันเคมีของสารพืชของ Academy of Sciences แห่งอุซเบกิสถาน SSR ตรวจสอบพืชประมาณ 4000 ชนิดระบุ 415 อัลคาลอยด์และเป็นครั้งแรกที่สร้างโครงสร้างของ 206 ของพวกเขา คณะสำรวจของ VILR ได้ตรวจสอบพันธุ์พืชในคอเคซัส 1498 สายพันธุ์, ตะวันออกไกล 1,026 สายพันธุ์, พืชจำนวนมากในเอเชียกลาง ไซบีเรีย และส่วนหนึ่งของสหภาพโซเวียตในยุโรป ในฟาร์อีสท์เพียงแห่งเดียว พบพืชที่มีอัลคาลอยด์ 417 ต้น ซึ่งรวมถึงเซกูรินีกากึ่งไม้พุ่มที่มีเซคิวรินีนอัลคาลอยด์ชนิดใหม่ ซึ่งเป็นสารคล้ายสตริกนิน ในตอนท้ายของปี 1967 โครงสร้างของอัลคาลอยด์ 4349 ได้รับการอธิบายและจัดตั้งขึ้นทั่วโลก ขั้นตอนต่อไปของการค้นหาคือ การประเมินเชิงลึกของกิจกรรมทางเภสัชวิทยา เคมีบำบัด และต้านเนื้องอกสารเดี่ยวที่แยกได้หรือสารเตรียมทั้งหมดที่มีสารเหล่านี้ ควรสังเกตว่า ในประเทศโดยรวมและในระดับโลก การวิจัยทางเคมีนั้นนำหน้าความเป็นไปได้ของการทดสอบทางการแพทย์และทางชีววิทยาเชิงลึกของสารประกอบทางเคมีใหม่ที่ระบุในพืชอย่างมีนัยสำคัญ ปัจจุบันมีการสร้างโครงสร้างของสารประกอบแต่ละชนิด 12,000 ชนิดที่แยกได้จากพืช น่าเสียดายที่สารประกอบจำนวนมากยังไม่ได้รับการศึกษาทางชีวการแพทย์ ในบรรดาคลาสทั้งหมด สารประกอบเคมีมีมากที่สุด สำคัญกว่ามีอัลคาลอยด์อย่างแน่นอน แนะนำให้ใช้เป็นยาสำคัญ 100 ชนิด เช่น atropine, berberine, codeine, โคเคน, คาเฟอีน, มอร์ฟีน, papaverine, pilocarpine, platifillin, reserpine, salsolin, secuurenine, strychnine, quinine, cytisine, ephedrine เป็นต้น ได้มาจากผลการตรวจคัดกรองสารเคมี อย่างไรก็ตาม การพัฒนาด้านเดียวของวิธีนี้เป็นเรื่องน่าตกใจ ในหลายสถาบันและห้องปฏิบัติการลดการค้นหาพืชอัลคาลอยด์เท่านั้น ไม่ควรลืมว่านอกจากอัลคาลอยด์แล้ว สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพชนิดใหม่จากพืชที่เป็นของสารเคมีประเภทอื่นๆ มีการค้นพบสารประกอบทุกปี หากจนถึงปี พ.ศ. 2499 โครงสร้างของสารประกอบธรรมชาติเพียง 2669 ชนิดจากพืชที่ไม่ได้เป็นของอัลคาลอยด์เป็นที่รู้จักในอีก 5 ปีข้างหน้า (2500-2504) พบสารอินทรีย์อีก 1,754 ชนิดในพืช ขณะนี้จำนวนของสารเคมีที่มีโครงสร้างที่กำหนดไว้ถึง 7000 ซึ่งร่วมกับอัลคาลอยด์มีมากกว่า 12,000 สารจากพืช คัดกรองสารเคมีค่อยๆ โผล่ออกมาจาก "ช่วงอัลคาลอยด์" จาก 70 กลุ่มและคลาสของสารจากพืชที่รู้จักในปัจจุบัน (Karrer et. Al., 1977) ดำเนินการในสารประกอบ 10 ประเภทเท่านั้น เนื่องจากไม่มีวิธีการด่วนที่เชื่อถือได้และรวดเร็วในการพิจารณาการมีอยู่ของสารประกอบอื่นๆ ในพืช วัตถุดิบ. การมีส่วนร่วมของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพประเภทใหม่ในการคัดกรองทางเคมีเป็นส่วนสำรองที่สำคัญสำหรับการเพิ่มอัตราและประสิทธิภาพของการค้นหายาใหม่จากพืช การพัฒนาวิธีการค้นหาอย่างรวดเร็วสำหรับสารเคมีแต่ละชนิดอย่างรวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญมาก เช่น เบอร์เบอรีน รูติน แอสคอร์บิก แอซิด มอร์ฟีน ไซติซีน เป็นต้น สารประกอบทุติยภูมิหรือสารที่เรียกว่าการสังเคราะห์ทางชีวภาพจำเพาะเป็นสิ่งที่น่าสนใจที่สุด ในการสร้างยาชนิดใหม่ หลายคนมีกิจกรรมทางชีวภาพที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น สารอัลคาลอยด์ได้รับการอนุมัติให้ใช้ในทางการแพทย์ เช่น ยาแก้ปวด ยาแก้ปวด ยาระงับประสาท ยาลดความดันโลหิต ยาขับเสมหะ อหิวาตกโรค ยาต้านอาการกระตุก มดลูก ยาชูกำลังระบบประสาทส่วนกลาง และยาที่คล้ายอะดรีนาลีน สารฟลาโวนอยด์สามารถเสริมสร้างผนังของเส้นเลือดฝอย ลดเสียงของกล้ามเนื้อเรียบในลำไส้ กระตุ้นการหลั่งของน้ำดี เพิ่มการขับสารพิษในตับ บางชนิดมีฤทธิ์ต้านอาการกระสับกระส่าย หัวใจและเนื้องอก สารประกอบโพลีฟีนอลหลายชนิดใช้เป็นยาลดความดันโลหิต, antispasmodic, antiulcer, choleretic และ antibacterial ฤทธิ์ต้านเนื้องอกถูกบันทึกไว้ในไซยาไนด์ (เช่น ที่มีอยู่ในเมล็ดพีช เป็นต้น) ไตรเทอร์ปีนคีโตน ไดเทอร์พีนอยด์ โพลีแซคคาไรด์ อัลคาลอยด์ ฟีนอลและสารประกอบอื่นๆ ยาถูกสร้างขึ้นจากไกลโคไซด์ของหัวใจ, กรดอะมิโน, แอลกอฮอล์, คูมารินมากขึ้น พอลิแซ็กคาไรด์, อัลดีไฮด์, แลคโตน sesquiterpene, สารประกอบสเตียรอยด์ บ่อยครั้งที่สารเคมีที่รู้จักกันมาเป็นเวลานานพบว่ามีการใช้ทางการแพทย์ซึ่งเมื่อเร็ว ๆ นี้เท่านั้นที่สามารถตรวจพบกิจกรรมทางการแพทย์และชีววิทยาได้และพัฒนาวิธีการที่มีเหตุผลสำหรับการผลิตยา การตรวจคัดกรองทางเคมีไม่เพียงแต่ช่วยให้สามารถร่างโครงร่างสิ่งใหม่ๆ ที่น่าสนใจสำหรับการศึกษาเท่านั้น แต่ยังรวมถึง:

• เพื่อแสดงความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งที่เป็นระบบของพืช องค์ประกอบทางเคมี และกิจกรรมทางการแพทย์
• เพื่อค้นหาปัจจัยทางภูมิศาสตร์และนิเวศวิทยาที่ส่งเสริมหรือป้องกันการสะสมของสารออกฤทธิ์บางชนิดในพืช
• เพื่อกำหนดมูลค่าของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพสำหรับพืชที่ผลิต
• เพื่อระบุในพืชพันธุ์เคมีที่มีความแตกต่างทางพันธุกรรมโดยการปรากฏตัวของสารออกฤทธิ์บางอย่าง

ทั้งหมดนี้สามารถนำมาใช้เมื่อเลือกวิธีการควบคุมกระบวนการที่เกิดขึ้นในโรงงาน ความพร้อมใช้งานของวิธีการด่วนที่รวดเร็วราคาถูกและในเวลาเดียวกันค่อนข้างแม่นยำทำให้งานประเมินผลรวมของพืชทั้งหมดของพืชในสหภาพโซเวียตและโลกทั้งใบมีอัลคาลอยด์, ไตรเทอร์พีนและซาโปนินสเตียรอยด์อย่างเร่งด่วน , ควิโนน, ฟลาโวนอยด์, ไกลโคไซด์หัวใจ, แทนนิน และสารออกฤทธิ์ในคลาสพื้นฐานอื่นๆ สิ่งนี้จะทำให้สามารถปฏิเสธชนิดพันธุ์ที่ไม่คาดฝันได้อย่างรวดเร็วซึ่งไม่มีสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพหรือบรรจุในปริมาณเล็กน้อย

การวิจัยอวัยวะพืช

อวัยวะพืชต่างๆ มักจะแตกต่างกันไม่เพียงแต่ในเนื้อหาเชิงปริมาณของสารออกฤทธิ์ แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบเชิงคุณภาพด้วย ตัวอย่างเช่น alkaloid synomenin มีอยู่ในหญ้าของ dahurian moonseed เท่านั้นและ cytisine พบได้เฉพาะในผลของ thermopsis รูปใบหอกซึ่งไม่มีอยู่ในส่วนบกจนกระทั่งสิ้นสุดการออกดอกของพืชในขณะที่อยู่ใน เทอร์มอพซิสของไซติซีนชนิดดอกสลับกันใน จำนวนมากอยู่ในชิ้นส่วนทางอากาศในทุกขั้นตอนของการพัฒนาพืช ด้วยเหตุนี้ เพื่อให้ได้ภาพที่สมบูรณ์ขององค์ประกอบทางเคมีของพืชแต่ละชนิด จึงจำเป็นต้องวิเคราะห์อวัยวะอย่างน้อยสี่อย่าง: ใต้ดิน (ราก เหง้า หัว หัว) ใบและลำต้น (ในสมุนไพร ใบไม้ มีสารออกฤทธิ์เข้มข้นกว่าลำต้น) ดอกไม้ (หรือช่อดอก) ผลไม้และเมล็ดพืชอยู่เสมอ ในพืชพรรณไม้และไม้พุ่ม สารออกฤทธิ์มักสะสมอยู่ในเปลือกของลำต้น (และราก) และบางครั้งก็พบเฉพาะในกล้าไม้ บางส่วนของดอก ผล และเมล็ดเท่านั้น
องค์ประกอบทางเคมีของอวัยวะพืชแต่ละชนิดยังแตกต่างกันอย่างมากในระยะต่างๆ ของการพัฒนา ปริมาณสูงสุดของสารบางชนิดมีอยู่ใน ระยะออกดอก, คนอื่น ๆ - ใน ระยะออกดอกเต็มที่, สาม - ระหว่าง ติดผลตัวอย่างเช่น อัลคาลอยด์ ไตรอะแคนทินพบได้ในปริมาณที่มีนัยสำคัญเฉพาะในใบที่บานของไตรโคด เกลดิเชีย ในขณะที่ในระยะอื่น ๆ ของการพัฒนา จะไม่พบในทุกอวัยวะของพืชชนิดนี้ ดังนั้นจึงง่ายที่จะคำนวณเพื่อระบุตัวอย่างเช่นเฉพาะรายชื่อพืชอัลคาลอยด์ทั้งหมดในฟลอราของสหภาพโซเวียตซึ่งมีจำนวนประมาณ 20,000 สปีชีส์จำเป็นต้องทำการวิเคราะห์อย่างน้อย 160,000 การวิเคราะห์ (20,000 สปีชีส์ X 4 อวัยวะ X 2 ขั้นตอนของการพัฒนา) ซึ่งจะต้องใช้ผู้ช่วยนักวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการประมาณ 8000 วันทำงาน ต้องใช้เวลาประมาณเท่ากันเพื่อตรวจสอบว่ามีหรือไม่มีสารฟลาโวนอยด์, คูมาริน, การเต้นของหัวใจไกลโคไซด์, แทนนิน, โพลีแซ็กคาไรด์, ไตรเทอร์ปีนไกลโคไซด์และสารประกอบเคมีทุกประเภทในพืชทั้งหมดของพืชในสหภาพโซเวียต หากการวิเคราะห์เป็น ดำเนินการโดยไม่มีการคัดแยกพืชเบื้องต้นด้วยเหตุผลอย่างใดอย่างหนึ่ง นอกจากนี้ อวัยวะเดียวกันในระยะเดียวกันของการพัฒนาพืชในภูมิภาคหนึ่งอาจมีสารออกฤทธิ์ที่จำเป็น และในภูมิภาคอื่นอาจไม่มี นอกเหนือจากปัจจัยทางภูมิศาสตร์และนิเวศวิทยา (อิทธิพลของอุณหภูมิ ความชื้น ไข้แดด ฯลฯ) การปรากฏตัวของเผ่าพันธุ์เคมีพิเศษในพืชที่กำหนด ซึ่งไม่สามารถแยกแยะได้อย่างสมบูรณ์โดยลักษณะทางสัณฐานวิทยา อาจส่งผลกระทบที่นี่ ทั้งหมดนี้ทำให้งานซับซ้อนขึ้นอย่างมากและดูเหมือนว่าจะทำให้การประเมินทางเคมีของพืชในสหภาพโซเวียตในเบื้องต้นเสร็จสมบูรณ์และยิ่งทั่วโลกห่างไกลมาก อย่างไรก็ตาม ความรู้เกี่ยวกับรูปแบบบางอย่างสามารถทำให้งานนี้ง่ายขึ้นอย่างมาก ประการแรกไม่จำเป็นต้องตรวจสอบอวัยวะทั้งหมดในทุกขั้นตอนของการพัฒนา การวิเคราะห์แต่ละอวัยวะในระยะที่เหมาะสมก็เพียงพอแล้วเมื่อมี จำนวนมากที่สุดสารที่ตรวจสอบ ตัวอย่างเช่น การศึกษาก่อนหน้านี้ระบุว่าใบและลำต้นมีสารอัลคาลอยด์มากที่สุดในช่วงระยะออกดอก เปลือก - ระหว่างการไหลของน้ำนมในฤดูใบไม้ผลิ และดอกไม้ - ในระยะที่ดอกบานเต็มที่ อย่างไรก็ตาม ผลไม้และเมล็ดพืชอาจมีอัลคาลอยด์ต่างกันและในปริมาณที่แตกต่างกันในสภาพที่โตเต็มที่และยังไม่บรรลุนิติภาวะ ดังนั้น ถ้าเป็นไปได้ ควรตรวจสอบสองครั้ง ความรู้เกี่ยวกับรูปแบบเหล่านี้ช่วยลดความยุ่งยากในการประเมินสารเคมีเบื้องต้นของพืช สอบครบทุกประเภท- วิธีการนั้นได้ผล แต่ก็ยังเป็นงานที่มองไม่เห็น! เป็นไปได้ไหมโดยไม่ต้องทำการวิเคราะห์ทางเคมีอย่างง่ายที่สุด ในการแยกแยะกลุ่มของพืช สันนิษฐานว่าประกอบด้วยสารเคมีประเภทหนึ่งหรืออีกประเภทหนึ่ง จากที่เห็นได้ชัดว่าไม่มีสารเหล่านี้? กล่าวอีกนัยหนึ่ง เป็นไปได้ไหมที่จะกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของพืชด้วยตา? ดังที่จะกล่าวถึงในหัวข้อถัดไปของโบรชัวร์ โดยทั่วไปแล้ว เราสามารถตอบคำถามนี้ได้ในการยืนยัน

ประวัติการศึกษาสรีรวิทยาของพืช ส่วนหลักของสรีรวิทยาของพืช

สรีรวิทยาของพืชเป็นสาขาหนึ่งของพฤกษศาสตร์

หัวข้อของงานจะต้องตกลงกับภัณฑารักษ์ของสาขาวิชาที่เลือก (วิชาเลือก) A.N. ลูเฟรอฟ

คุณสมบัติของโครงสร้างเซลล์พืช องค์ประกอบทางเคมี.

1. ประวัติการศึกษาสรีรวิทยาของพืช ส่วนหลักและงานของสรีรวิทยาของพืช

2. วิธีการวิจัยขั้นพื้นฐานทางสรีรวิทยาของพืช

3. โครงสร้างของเซลล์พืช

4. องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์พืช

5. เยื่อหุ้มชีวภาพ

สรีรวิทยาของพืชเป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษากระบวนการชีวิตที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตของพืช

ข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในพืชที่มีชีวิตถูกรวบรวมไว้เมื่อพฤกษศาสตร์พัฒนาขึ้น การพัฒนาสรีรวิทยาของพืชในฐานะวิทยาศาสตร์ถูกกำหนดโดยการใช้วิธีการทางเคมี ฟิสิกส์ และความต้องการของการเกษตรแบบใหม่ที่ล้ำหน้ากว่า

สรีรวิทยาของพืชมีต้นกำเนิดในศตวรรษที่ 17-18 จุดเริ่มต้นของสรีรวิทยาของพืชในฐานะวิทยาศาสตร์ถูกวางโดยการทดลองของ Ya.B. Van Helmont เกี่ยวกับธาตุอาหารทางน้ำของพืช (1634)

ผลการทดลองทางสรีรวิทยาจำนวนหนึ่งที่พิสูจน์การมีอยู่ของกระแสน้ำจากมากไปน้อยและจากน้อยไปมาก สารอาหารโภชนาการทางอากาศของพืชอธิบายไว้ในผลงานคลาสสิกของนักชีววิทยาและแพทย์ชาวอิตาลี M. Malpiga "Plant Anatomy" (1675-1679) และนักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษและแพทย์ S. Geils "Statics of Plants" (1727) ในปี ค.ศ. 1771 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ D. Priestley ได้ค้นพบและอธิบายกระบวนการสังเคราะห์แสง - โภชนาการทางอากาศของพืช ในปี ค.ศ. 1800 J. Senebier ได้ตีพิมพ์บทความ "Physiology vegetale" ในห้าเล่มซึ่งข้อมูลทั้งหมดที่รู้จักในเวลานั้นถูกรวบรวมประมวลผลและตีความคำว่า "สรีรวิทยาของพืช" ได้รับการเสนองานวิธีการศึกษาสรีรวิทยาของพืช ถูกกำหนดโดยการทดลองพิสูจน์แล้วว่าคาร์บอนไดออกไซด์เป็นแหล่งของคาร์บอนในการสังเคราะห์ด้วยแสงวางรากฐานสำหรับ photochomy ..

ในศตวรรษที่ XIX - XX มีการค้นพบมากมายในด้านสรีรวิทยาของพืช:

พ.ศ. 2349 - T.A. Knight อธิบายและทดลองศึกษาปรากฏการณ์ geotropism;

พ.ศ. 2360 - P.J. Peltier และ J.Cavantu แยกเม็ดสีเขียวออกจากใบและตั้งชื่อว่าคลอโรฟิลล์

พ.ศ. 2369 - G. Dutroche ค้นพบปรากฏการณ์ออสโมซิส

พ.ศ. 2381-2482 - T. Schwann และ M.Ya.Shleiden ยืนยันทฤษฎีเซลล์ของโครงสร้างของพืชและสัตว์

พ.ศ. 2383 (ค.ศ. 1840) - J. Liebikh พัฒนาทฤษฎีโภชนาการแร่ธาตุของพืช

พ.ศ. 2394 (ค.ศ. 1851) - W. Hoffmeister ค้นพบการหมุนเวียนของรุ่นใน พืชที่สูงขึ้น;

พ.ศ. 2402 (ค.ศ. 1859) – ชาร์ลส์ ดาร์วิน วางรากฐานสำหรับวิวัฒนาการทางสรีรวิทยาของพืช สรีรวิทยาของดอกไม้ โภชนาการที่ต่างกัน การเคลื่อนไหวและความหงุดหงิดของพืช

พ.ศ. 2405 (ค.ศ. 1862) ยู ศักดิ์แสดงให้เห็นว่าแป้งเป็นผลพลอยได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสง

2408 - 2418 - K.A. Timiryazev ศึกษาบทบาทของแสงสีแดงในกระบวนการสังเคราะห์แสง พัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับบทบาทของจักรวาลของพืชสีเขียว

2420 - V. Pfeffer ค้นพบกฎของการออสโมซิส

พ.ศ. 2421-2423 - G. Gelriegel และ J. B. Bussengo แสดงการตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศในพืชตระกูลถั่วใน symbiosis กับแบคทีเรียที่เป็นปม

2440 M. Nentsky และ L. Marhlevsky ค้นพบโครงสร้างคลอโรฟิลล์

1903 - G. Klebs พัฒนาหลักคำสอนเรื่องอิทธิพลของปัจจัย สภาพแวดล้อมภายนอกเกี่ยวกับการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช

พ.ศ. 2455 (ค.ศ. 1912) - V.I. พัลลาดินเสนอแนวคิดเกี่ยวกับการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนและแอโรบิก

1920 WW Garner และ G.A. Allard ค้นพบปรากฏการณ์ของช่วงแสง

2480 - G.A. Krebs อธิบายวัฏจักรกรดซิตริก

พ.ศ. 2480 - ม.ค. ชัยละห์ยันเสนอทฤษฎีฮอร์โมนในการพัฒนาพืช

2480-2482 - G.Kalkar และ V.A. Blitzer ค้นพบฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชัน

พ.ศ. 2489 - 2499 - เอ็ม. คาลวินและเพื่อนร่วมงานถอดรหัสเส้นทางหลักของคาร์บอนระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง

ค.ศ. 1943-1957 - R. Emerson ทดลองพิสูจน์การมีอยู่ของระบบภาพถ่ายสองระบบ

พ.ศ. 2497 - D.I. Arnon et al. ค้นพบโฟโตฟอสโฟรีเลชั่น

2504-2509 - P. Mitchell พัฒนาทฤษฎีเคมีของการผันคำกริยาของการเกิดออกซิเดชันและฟอสโฟรีเลชัน

และยังมีการค้นพบอื่น ๆ ที่กำหนดการพัฒนาสรีรวิทยาของพืชเป็นวิทยาศาสตร์

ส่วนหลักของสรีรวิทยาของพืชมีความแตกต่างกันในศตวรรษที่ 19 - เหล่านี้คือ:

1.สรีรวิทยาของการสังเคราะห์แสง

2.สรีรวิทยาของระบบการปกครองน้ำของพืช

3.สรีรวิทยาของแร่ธาตุอาหาร

4.สรีรวิทยาของการเจริญเติบโตและการพัฒนา

5.สรีรวิทยาของการต่อต้าน

6.สรีรวิทยาของการสืบพันธุ์

7. สรีรวิทยาของการหายใจ

แต่ปรากฏการณ์ใด ๆ ในพืชไม่สามารถเข้าใจได้ภายในกรอบของส่วนเดียวเท่านั้น ดังนั้นในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ XX ในสรีรวิทยาของพืช มีแนวโน้มที่จะรวมเป็นหนึ่งเดียวของชีวเคมีและอณูชีววิทยา ชีวฟิสิกส์และแบบจำลองทางชีววิทยา เซลล์วิทยา กายวิภาคศาสตร์ และพันธุศาสตร์ของพืช

สรีรวิทยาของพืชสมัยใหม่เป็นวิทยาศาสตร์พื้นฐาน งานหลักคือการศึกษารูปแบบของชีวิตพืช แต่มีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่ง ดังนั้นงานที่สองของมันคือการพัฒนาพื้นฐานทางทฤษฎีเพื่อให้ได้ผลผลิตทางการเกษตร อุตสาหกรรมและพืชผลสูงสุด สรีรวิทยาของพืชเป็นศาสตร์แห่งอนาคต ปัญหาที่สามซึ่งยังไม่ได้รับการแก้ไขคือการพัฒนาสิ่งติดตั้งสำหรับดำเนินการกระบวนการสังเคราะห์แสงในสภาพประดิษฐ์

สรีรวิทยาของพืชสมัยใหม่ใช้คลังแสงทั้งหมด วิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่ทุกวันนี้ เหล่านี้คือกล้องจุลทรรศน์, ชีวเคมี, ภูมิคุ้มกัน, โครมาโตกราฟี, ไอโซโทปรังสี ฯลฯ

พิจารณาวิธีการวิจัยด้วยเครื่องมือที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษากระบวนการทางสรีรวิทยาในพืช วิธีการใช้เครื่องมือในการทำงานกับวัตถุทางชีววิทยาแบ่งออกเป็นกลุ่มตามเกณฑ์ใด ๆ :

1. ขึ้นอยู่กับตำแหน่งขององค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนของอุปกรณ์ (บนโรงงานหรือไม่): ติดต่อและห่างไกล;

2. โดยธรรมชาติของมูลค่าที่ได้รับ: เชิงคุณภาพ กึ่งเชิงปริมาณ และเชิงปริมาณเชิงคุณภาพ - ผู้วิจัยได้รับข้อมูลเกี่ยวกับการมีอยู่หรือไม่มีของสารหรือกระบวนการเท่านั้น กึ่งเชิงปริมาณ - ผู้วิจัยสามารถเปรียบเทียบความสามารถของวัตถุหนึ่งกับวัตถุอื่นด้วยความเข้มข้นของกระบวนการ โดยเนื้อหาของสาร (หากไม่ได้แสดงออกมาในรูปแบบตัวเลข แต่ยกตัวอย่างเช่น ในรูปของมาตราส่วน) เชิงปริมาณ - ผู้วิจัยได้รับตัวบ่งชี้เชิงตัวเลขที่แสดงลักษณะของกระบวนการหรือเนื้อหาของสาร

3. ทางตรงและทางอ้อม... เมื่อใช้วิธีการโดยตรง ผู้วิจัยจะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการตรวจสอบ วิธีการทางอ้อมขึ้นอยู่กับการวัดปริมาณที่ตามมา ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับปริมาณที่ตรวจสอบ

4. ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการทดลอง วิธีการแบ่งออกเป็น ห้องปฏิบัติการและภาคสนาม.

เมื่อทำการวิจัยเกี่ยวกับวัตถุพืช การวัดประเภทต่อไปนี้สามารถทำได้:

1. Morphometry (การวัดพารามิเตอร์ทางสัณฐานวิทยาต่างๆและการเปลี่ยนแปลง (เช่น พื้นที่ใบ อัตราส่วนของพื้นที่ของอวัยวะเหนือพื้นดินและอวัยวะใต้ดิน เป็นต้น)

2. การวัดน้ำหนัก ตัวอย่างเช่น การกำหนดพลวัตประจำวันของการสะสมมวลพืช

3. การวัดความเข้มข้นของสารละลาย องค์ประกอบทางเคมีของตัวอย่าง เป็นต้น โดยใช้ conductometric, potentiometric และวิธีอื่นๆ

4. ศึกษาการแลกเปลี่ยนก๊าซ (เมื่อศึกษาความเข้มของการสังเคราะห์ด้วยแสงและการแลกเปลี่ยนก๊าซ)

ตัวบ่งชี้ทางสัณฐานวิทยาสามารถกำหนดได้โดยการนับด้วยสายตา การวัดด้วยไม้บรรทัด กระดาษกราฟ ฯลฯ เพื่อกำหนดตัวบ่งชี้บางอย่างเช่นปริมาตรรวมของระบบรูทจะใช้การติดตั้งพิเศษ - เรือที่มีเส้นเลือดฝอยที่สำเร็จการศึกษา ปริมาตรของระบบรากถูกกำหนดโดยปริมาตรของน้ำที่ถูกแทนที่

เมื่อศึกษากระบวนการ ใช้ วิธีการต่างๆ... ตัวอย่างเช่น ในการกำหนดระดับการคายน้ำ ให้ใช้:

1. วิธีการชั่งน้ำหนัก (น้ำหนักเริ่มต้นของแผ่นและน้ำหนักหลังจากนั้นครู่หนึ่ง);

2. อุณหภูมิ (ใช้ห้องปรับอากาศพิเศษ);

3. ด้วยความช่วยเหลือของ porometers ความชื้นของห้องจะถูกกำหนดตำแหน่งที่วางโรงงานทดสอบ

เมื่อพิจารณาความต้องการของพืชสำหรับปุ๋ย ร่วมกับการวิเคราะห์เคมีเกษตรของการทดลองดิน แปลงปลูก และพืชพรรณ วิธีการทางจุลชีววิทยาและวิธีอื่นๆ ได้เริ่มใช้วิธีการวินิจฉัยพืชมากขึ้นเรื่อยๆ
ในปัจจุบัน วิธีการวินิจฉัยพืชต่อไปนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย: 1) การวิเคราะห์ทางเคมีของพืช 2) การวินิจฉัยด้วยภาพ และ 3) การฉีดและการฉีดพ่น การวิเคราะห์ทางเคมีของพืชเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการวินิจฉัยความจำเป็นในการปฏิสนธิ
การวินิจฉัยทางเคมีแสดงด้วยสามประเภท: 1) การวินิจฉัยใบไม้ 2) การวินิจฉัยเนื้อเยื่อ และ 3) วิธีการวิเคราะห์พืชอย่างรวดเร็ว (ด่วน)
ขั้นตอนสำคัญของการวินิจฉัยพืชโดยใช้การวิเคราะห์ทางเคมีคือ 1) นำตัวอย่างพืชไปวิเคราะห์ 2) คำนึงถึงเงื่อนไขที่มาพร้อมกับการเจริญเติบโตของพืช 3) การวิเคราะห์ทางเคมีของพืช 4) การประมวลผลข้อมูลวิเคราะห์และสรุปความต้องการพืชในปุ๋ย
นำตัวอย่างพืชมาวิเคราะห์ เมื่อเลือกพืชเพื่อการวิเคราะห์ ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าพืชที่ถ่ายนั้นสอดคล้องกับสถานะเฉลี่ยของพืชในพื้นที่ที่กำหนดของพื้นที่ หากการเพาะเป็นเนื้อเดียวกันก็สามารถจำกัดตัวอย่างได้หนึ่งตัวอย่าง หากมีจุดที่พัฒนาดีกว่าหรือในทางกลับกัน พืชที่พัฒนาแล้วแย่กว่านั้น จะมีการแยกตัวอย่างจากแต่ละจุดเหล่านี้เพื่อระบุสาเหตุของสภาพที่เปลี่ยนแปลงไปของพืช ปริมาณธาตุอาหารของพืชที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดีในกรณีนี้สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ถึงองค์ประกอบปกติของพันธุ์พืชที่กำหนด
เมื่อทำการวิเคราะห์ จำเป็นต้องรวมเทคนิคการเก็บและเตรียมตัวอย่าง: แยกส่วนเดียวกันของพืชตามระดับ ตำแหน่งบนต้น และตามอายุทางสรีรวิทยา
การเลือกชิ้นส่วนพืชเพื่อการวิเคราะห์ขึ้นอยู่กับวิธีการวินิจฉัยทางเคมี เพื่อให้ได้ข้อมูลที่เชื่อถือได้ จำเป็นต้องเก็บตัวอย่างจากพืชอย่างน้อยสิบแห่ง
ในการปลูกต้นไม้ เนื่องจากลักษณะเฉพาะของการเปลี่ยนแปลงตามอายุ การเก็บตัวอย่างพืชค่อนข้างยากกว่าการปลูกในไร่ ขอแนะนำให้ทำการวิจัยในช่วงอายุต่อไปนี้: ต้นกล้า, ต้นกล้า, ต้นอ่อนและไม้ผล ใบ ก้านใบ ตา หน่อ หรืออวัยวะอื่น ๆ ให้นำออกจากยอดส่วนที่สามด้วย โซนกลางมงกุฎของต้นไม้หรือไม้พุ่มในวัยเดียวกันและรูปทรงกระบอกที่ยึดในลำดับเดียวกัน กล่าวคือ เฉพาะจากผลหรือจากยอดที่ไร้ผลเท่านั้น หรือจากยอดของการเจริญเติบโตในปัจจุบัน หรือใบในแสงแดดโดยตรงหรือในแสงพร่า ต้องคำนึงถึงประเด็นเหล่านี้ทั้งหมดเนื่องจากทั้งหมดมีผลต่อองค์ประกอบทางเคมีของใบ สังเกตได้ว่าความสัมพันธ์ที่ดีที่สุดระหว่างองค์ประกอบทางเคมีของใบกับผลผลิตผลจะเกิดขึ้นได้หากนำใบมาเป็นตัวอย่าง ในแกนของดอกตูมที่พัฒนา
ควรนำตัวอย่างไปวิเคราะห์ในขั้นตอนใดของการพัฒนาพืช เมื่อพูดถึงการได้รับความสัมพันธ์ที่ดีที่สุดกับผลผลิต การวิเคราะห์พืชในระยะออกดอกหรือสุกจะดีที่สุด ดังนั้น Lundegard, Kolarzhik และนักวิจัยคนอื่น ๆ เชื่อว่าการออกดอกเป็นช่วงดังกล่าวสำหรับพืชทุกชนิดเนื่องจากในขณะนี้กระบวนการเติบโตหลักสิ้นสุดลงและการเพิ่มขึ้นของมวลจะไม่ "เจือจาง" เปอร์เซ็นต์ของสาร
เพื่อแก้ปัญหาวิธีการเปลี่ยนธาตุอาหารของพืชเพื่อให้เกิดความมั่นใจ การเก็บเกี่ยวที่ดีที่สุดจำเป็นต้องวิเคราะห์พืชมากขึ้น ช่วงต้นการพัฒนาและไม่ใช่ครั้งเดียว แต่มีหลายครั้ง (สามหรือสี่) เริ่มต้นด้วยการปรากฏตัวของหนึ่งหรือสองใบ
เวลาสุ่มตัวอย่าง ฉันเทอม: สำหรับซีเรียลฤดูใบไม้ผลิ (ข้าวสาลี, ข้าวโอ๊ต, ข้าวโพด) - ในระยะสามใบนั่นคือก่อนที่จะเริ่มความแตกต่างของหูพื้นฐานหรือช่อ; สำหรับผ้าลินิน - จุดเริ่มต้นของก้างปลา; สำหรับมันฝรั่ง, พืชตระกูลถั่ว, ฝ้ายและอื่น ๆ - ระยะของใบจริงสี่ถึงห้าใบนั่นคือก่อนแตกหน่อ สำหรับหัวบีทน้ำตาลระยะสามใบจริง
ระยะที่สอง: สำหรับซีเรียลในฤดูใบไม้ผลิ - ในระยะห้าใบนั่นคือในระยะบูท สำหรับหัวบีท - ในระยะแฉใบที่หก; สำหรับส่วนที่เหลือทั้งหมด - ระหว่างการก่อตัวของตาสีเขียวขนาดเล็กแรกนั่นคือจุดเริ่มต้นของการแตกหน่อ
ระยะที่สาม: ในระยะออกดอก; สำหรับหัวบีท - เมื่อคลี่ใบที่แปดถึงเก้า
ระยะ IV: ในระยะนมสุกของเมล็ด; สำหรับหัวบีท - หนึ่งสัปดาห์ก่อนเก็บเกี่ยว
มี ไม้ยืนต้นและผู้ปลูกผลไม้เล็ก ๆ ตัวอย่างจะถูกนำมาในขั้นตอนต่อไปนี้ของการก่อตัวของพืช: a) ก่อนออกดอกนั่นคือที่จุดเริ่มต้นของการเติบโตที่แข็งแกร่ง b) การออกดอกนั่นคือในช่วงระยะเวลาของการเจริญเติบโตที่แข็งแกร่งและการหลั่งทางสรีรวิทยาของรังไข่ c ) การเกิดผล ง) การสุกและการเก็บเกี่ยว และ จ) ช่วงฤดูใบไม้ร่วงใบไม้ร่วง
เมื่อกำหนดระยะเวลาของการสุ่มตัวอย่างพืช จำเป็นต้องคำนึงถึงระยะเวลาของการเจริญเติบโตและการพัฒนาในระหว่างที่ระดับสารอาหารที่สำคัญลดลงด้วย คำว่า "ระดับวิกฤต" หมายถึงความเข้มข้นต่ำสุดของธาตุอาหารในพืชในช่วงวิกฤตของการพัฒนา กล่าวคือ ความเข้มข้นที่ต่ำกว่าซึ่งทำให้สภาพพืชเสื่อมสภาพและผลผลิตลดลง องค์ประกอบที่เหมาะสมที่สุดของพืชเป็นที่เข้าใจกันว่าหมายถึงเนื้อหาของธาตุอาหารในช่วงวิกฤตของการพัฒนา ซึ่งทำให้ได้ผลผลิตสูง
ค่าสำหรับระดับวิกฤตและองค์ประกอบที่เหมาะสมจะได้รับสำหรับพืชบางชนิดด้านล่าง เก็บตัวอย่างในทุกกรณีในเวลาเดียวกันของวัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตอนเช้า (เวลา 8-9 นาฬิกา) เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของพืชอันเนื่องมาจากอาหารประจำวัน
การพิจารณาเงื่อนไขที่มาพร้อมกับ ไม่ถูกต้องเสมอไปที่จะตัดสินความเพียงพอหรือไม่เพียงพอของธาตุอาหารพืชด้วยองค์ประกอบบางอย่างจากข้อมูลการวิเคราะห์ทางเคมีเท่านั้น ข้อเท็จจริงหลายประการเป็นที่ทราบกันดีว่าเมื่อขาดสารอาหารหนึ่งหรือหลายธาตุ ความล่าช้าในการสังเคราะห์แสงหรือการละเมิดของน้ำ ความร้อนและสภาวะที่สำคัญอื่นๆ อาจทำให้เกิดการสะสมของธาตุหนึ่งหรืออย่างอื่นในพืช ซึ่งไม่ว่ากรณีใดควรบ่งบอกถึงความเพียงพอของ ธาตุนี้ในตัวกลางธาตุอาหาร (ดิน ). หลีกเลี่ยง ความผิดพลาดที่เป็นไปได้และความไม่ถูกต้องในข้อสรุป จำเป็นต้องเปรียบเทียบข้อมูลการวิเคราะห์ทางเคมีของพืชกับตัวชี้วัดอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง: กับน้ำหนัก การเจริญเติบโต และอัตราการพัฒนาของพืช ณ เวลาที่สุ่มตัวอย่างและการเก็บเกี่ยวขั้นสุดท้ายด้วยภาพ สัญญาณการวินิจฉัยที่มีลักษณะเฉพาะของเทคโนโลยีการเกษตรด้วย คุณสมบัติทางเคมีเกษตรดิน สภาพอากาศ และตัวชี้วัดอื่นๆ ที่ส่งผลต่อธาตุอาหารพืช ดังนั้น เงื่อนไขที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งสำหรับการใช้การวินิจฉัยพืชที่ประสบความสำเร็จคือการบัญชีที่มีรายละเอียดมากที่สุดของตัวบ่งชี้เหล่านี้ทั้งหมดสำหรับการเปรียบเทียบในภายหลังและกับข้อมูลการวิเคราะห์

การวิเคราะห์ทางเคมีของพืชสำหรับ ปีที่แล้วได้รับการยอมรับและแพร่หลายในหลายประเทศทั่วโลกว่าเป็นวิธีการศึกษาโภชนาการพืชในภาคสนามและเป็นวิธีการกำหนดความต้องการของพืชสำหรับปุ๋ย ข้อดีของวิธีนี้คือความสัมพันธ์ที่เด่นชัดระหว่างตัวชี้วัดการวิเคราะห์พืชและประสิทธิภาพของปุ๋ยแต่ละชนิด สำหรับการวิเคราะห์ไม่ใช่ทั้งพืช แต่บางส่วนเฉพาะเจาะจงมักจะเป็นก้านใบหรือก้านใบ วิธีนี้เรียกว่าการวินิจฉัยใบ [... ]

การวิเคราะห์ทางเคมีของพืชจะดำเนินการเพื่อกำหนดปริมาณของสารอาหารที่ได้รับในนั้นโดยที่เป็นไปได้ที่จะตัดสินความจำเป็นในการใช้ปุ๋ย (วิธีการของ Neubauer, Magnitsky ฯลฯ ) เพื่อกำหนดตัวบ่งชี้ของอาหารและอาหารสัตว์ คุณค่าของผลิตภัณฑ์ (การกำหนดแป้ง น้ำตาล โปรตีน วิตามิน ฯลฯ) o) และการแก้ปัญหาต่าง ๆ ของธาตุอาหารพืชและการเผาผลาญ [...]

พืชถูกเสริมด้วยไนโตรเจนที่ติดฉลากในการทดลองนี้ 24 วันหลังจากงอก แอมโมเนียมซัลเฟตที่เสริมสมรรถนะสามเท่าในไอโซโทป N15 ที่ปริมาณ 0.24 g ของ N ต่อภาชนะถูกใช้เป็นน้ำสลัดชั้นยอด เนื่องจากแอมโมเนียมซัลเฟตที่ติดฉลากที่ปฏิสนธิถูกเจือจางในดินโดยใช้แอมโมเนียมซัลเฟตตามปกติก่อนหว่านเมล็ดและพืชที่ใช้ประโยชน์ไม่เต็มที่ การเสริมสมรรถนะที่แท้จริงของแอมโมเนียมซัลเฟตในสารตั้งต้นจึงลดลงเล็กน้อยประมาณ 2.5 จากตารางที่ 1 ซึ่งมีข้อมูลผลผลิตและผลการวิเคราะห์ทางเคมีของพืช พบว่า เมื่อพืชสัมผัสกับไนโตรเจนที่ติดฉลากเป็นเวลา 6 ถึง 72 ชั่วโมง น้ำหนักของต้นพืชยังคงอยู่ในระดับที่ปฏิบัติได้จริง และมีเพียง 120 ชั่วโมงหลังจากการปฏิสนธิไนโตรเจนก็เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด [... ]

จนถึงขณะนี้ อนุกรมวิธานเคมีล้มเหลวในการแบ่งพืชออกเป็นกลุ่มอนุกรมวิธานขนาดใหญ่ตามสารประกอบเคมีหรือกลุ่มของสารประกอบใดๆ อนุกรมวิธานทางเคมีมาจากการวิเคราะห์ทางเคมีของพืช จุดสนใจหลักจนถึงตอนนี้อยู่ที่พืชยุโรปและพืชเมืองหนาว ขณะที่การวิจัยอย่างเป็นระบบ พืชเมืองร้อนไม่เพียงพอ อย่างไรก็ตาม ในทศวรรษที่ผ่านมา อนุกรมวิธานทางชีวเคมีส่วนใหญ่มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยเหตุผลสองประการ หนึ่งในนั้นคือความสะดวกในการใช้วิธีการวิเคราะห์ทางเคมีที่รวดเร็ว ง่าย และทำซ้ำได้ดีสำหรับการศึกษาองค์ประกอบของพืช (วิธีการเหล่านี้รวมถึง เช่น โครมาโตกราฟีและอิเล็กโตรโฟรีซิส) วิธีที่สองคือความง่ายในการระบุสารประกอบอินทรีย์ในพืช ปัจจัยทั้งสองนี้มีส่วนในการแก้ปัญหาอนุกรมวิธาน [...]

เมื่อพูดถึงผลการวิเคราะห์ทางเคมีของพืช เราชี้ให้เห็นว่าจากข้อมูลเหล่านี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างความสม่ำเสมอในการเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของโปรตีนในการจัดเก็บในพืชในช่วงเวลาต่างๆ ของการเก็บเกี่ยว ในทางกลับกัน ผลของการวิเคราะห์ไอโซโทปบ่งชี้ว่ามีการต่ออายุไนโตรเจนอย่างแรง (โปรตีน 48 และ 96 ชั่วโมงหลังจากการใส่ปุ๋ยไนโตรเจนที่มีฉลากกำกับไว้ ซึ่งทำให้เราต้องยอมรับว่าอันที่จริงแล้ว โปรตีนในการเก็บรักษา เช่นเดียวกับโปรตีนตามรัฐธรรมนูญ ได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในสิ่งมีชีวิตของพืชและหากในช่วงแรกหลังการเก็บเกี่ยวองค์ประกอบไอโซโทปของไนโตรเจนของโปรตีนการจัดเก็บไม่เปลี่ยนแปลงก็ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการสรุปเกี่ยวกับความเสถียรที่ทราบในช่วงเวลาเหล่านี้ของการทดลอง [... ]

ดำเนินการพร้อมกัน การวิเคราะห์ทางเคมีพืชแสดงให้เห็นว่าปริมาณโปรตีนไนโตรเจนทั้งหมดทั้งในการทดลองนี้และในการทดลองอื่นที่คล้ายคลึงกันในช่วงเวลาสั้น ๆ ดังกล่าวแทบไม่เปลี่ยนแปลงเลยหรือเปลี่ยนแปลงโดยปริมาณที่ค่อนข้างไม่มีนัยสำคัญ (ภายใน 5-10%) สิ่งนี้บ่งชี้ว่าในพืช นอกจากการก่อตัวของโปรตีนปริมาณใหม่แล้ว โปรตีนที่มีอยู่แล้วในพืชยังได้รับการต่ออายุอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นโมเลกุลโปรตีนในร่างกายของพืชจึงมีอายุขัยค่อนข้างสั้น พวกมันถูกทำลายอย่างต่อเนื่องและสร้างใหม่อีกครั้งในระหว่างการเผาผลาญพืชอย่างเข้มข้น [... ]

วิธีการวินิจฉัยทางโภชนาการที่ระบุตามการวิเคราะห์ทางเคมีของพืชนั้นขึ้นอยู่กับการกำหนดปริมาณรวมของสารอาหารหลักในใบ ตัวอย่างพืชที่คัดเลือกมาจะถูกทำให้แห้งและบด จากนั้น ภายใต้สภาพห้องปฏิบัติการ ตัวอย่างของวัสดุจากพืชจะถูกกำจัด ตามด้วยการกำหนดปริมาณรวมของ N, P205, KrO> CaO, MgO และสารอาหารอื่นๆ ในตัวอย่างคู่ขนานจะกำหนดปริมาณความชื้น [...]

ตารางที่ 10 แสดงข้อมูลผลผลิตและข้อมูลการวิเคราะห์ทางเคมีของพืชสำหรับการทดลองทั้งสองชุด [... ]

อย่างไรก็ตาม ในการทดลองทั้งหมดเหล่านี้ การวิเคราะห์ได้รวมตัวอย่างพืชโดยเฉลี่ย เช่นเดียวกับการกำหนดปริมาณการดูดซึมฟอสฟอรัสโดยพืชจากปุ๋ยตามปกติ ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือปริมาณของฟอสฟอรัสที่พืชนำมาจากปุ๋ยไม่ได้ถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างปริมาณฟอสฟอรัสในพืชควบคุมและพืชทดลอง แต่โดยการวัดปริมาณฟอสฟอรัสที่ติดฉลากที่ป้อนพืชจากปุ๋ยโดยตรง ในเวลาเดียวกัน การวิเคราะห์ทางเคมีของพืชสำหรับปริมาณฟอสฟอรัสในการทดลองเหล่านี้ทำให้สามารถระบุได้ว่าสัดส่วนของปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมดในพืชคิดเป็นสัดส่วนเท่าใดสำหรับปุ๋ยฟอสฟอรัส (ติดฉลาก) และฟอสฟอรัสที่นำมาจากดิน (ไม่มีฉลาก)