Биохимические основы формирования качества растительной продукции

При выращивании растений получают растительные продукты: зерно злаковых и бобовых культур, гречихи, семена масличных растений, клубни картофеля, корнеплоды сахарной, столовой и кормовой свёклы, моркови и других корнеплодных растений, овощи, плоды и ягоды, вегетативная масса кормовых трав и ряда технических культур. Из этих растительных продуктов производятся пищевые и пищевкусовые продукты и корма, лекарственные препараты и многие продукты химической переработки.

В зависимости от целевого назначения растительной продукции к ней предъявляется целый ряд стандартных требований, связанных с оценкой содержания и соотношения различных химических веществ, накапливающихся в растениях в процессе их роста и развития. Хорошо известно, что цель возделывания зерновых и зернобобовых культур – это прежде всего получение белков, углеводов, липидов, определённой группы витаминов (В₁, В₂, В₆, РР, Е и др.) и зольных веществ, которые в основном и определяют питательные, технологические и семенные свойства зерна.

Ценность кормовых корнеплодов и трав, клубней картофеля, овощей, плодово-ягодной продукции зависит от содержания в них легкоусвояемых углеводов, биологически полноценных белков и других азотистых веществ, органических кислот и витаминов, комплекса минеральных веществ.

При выращивании технических культур добиваются накопления в растительных продуктах одного или группы родственных химических сое-динений: в корнеплодах сахарной свёклы – сахаров, в семенах масличных растений – жиров, в хлопчатнике и стеблях льна – клетчатки, в эфиромасличных растениях – эфирных масел, в хинном дереве – алкалоидов группы хинина, в наперстянке красной – сердечных гликозидов и т.д.

Способность растений к синтезу и накоплению в их органах и тканях определённых химических веществ обусловлена у них специфическим типом обмена веществ, который зависит от особенностей генотипа. Однако в природе постоянно действуют факторы генетической изменчивости (мутации, гибридизации, перенос генов), которые приводят к возникновению высокопродуктивных генотипов с улучшенным химическим составом вегетативных и репродуктивных органов.

Эти факторы используются селекционерами для создания новых генотипов с направленным изменением их метаболизма в сторону большего накопления в запасающих органах или вегетативной массе ценных химических веществ, повышающих качество урожая. И поэтому основной путь улучшения химического состава растений – это создание высокоурожайных сортов и гибридов с наследственно закреплёнными интенсивными системами синтеза запасных и других веществ, определяющих качество данной растительной продукции.

Но вместе с тем известно, что для реализации потенциальных возможностей растительного организма, заложенных в генотипе, необходим подбор оптимальных сочетаний и последовательности действия факторов внешней среды, обеспечивающих его рост и развитие в соответствии с характерной для данного вида растений генетической программой. К таким факторам относятся интенсивность и качество света, температура, обеспеченность влагой и питательными веществами, режим аэрации, состав фитоценоза и почвенной микрофлоры, предшествующая культура, различные агротехнические приёмы и др.

Выяснение действия факторов внешней среды на количественную и качественную изменчивость химического состава растений, а также изучение закономерностей синтеза и накопления в них различных химических веществ позволяет установить оптимальное сочетание внешних условий для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур с наибольшим выходом ценных химических веществ.