Факультет

Студентам

Посетителям

Химический состав растений-торфообразователей

Растения-торфообразователи, как и все организмы, состоят из органической и минеральной частей. Минеральная часть после сжигания остается в виде золы.

Отдельные растения и группы торфообразователей имеют различное соотношение между неорганической и органической частями. Растения, произрастающие на низинных торфяных месторождениях в условиях богатого водноминерального питания, дают после сжигания повышенный процент золы (за исключением ольхи и березы). Растения верховых болот дают меньший процент золы. Не все части одного и того же растения дают после сжигания один и тот же процент золы: листья (зеленая хлорофилловая часть растений) имеют больший процент зольности, а стебель и корень — меньший.

Зольная (неорганическая) часть растений-торфообразователей состоит из следующих основных элементов: кальция, железа, кремния, фосфора, калия, магния и пр. В золе растений-торфообразователей в количествах кальция и калия обычно наблюдается обратная зависимость: чем больше содержание в золе калия, тем меньше содержание кальция, и наоборот. Содержание кремнекислоты в золе травянистых и моховых растений довольно велико (нередко до 50%).

Зольная часть растений-торфообразователей содержит также незначительные количества таких микроэлементов, как марганец, медь, титан, никель и др.

Органическая (сгорающая) часть растений имеет следующий химический состав: 48—50% углерода, 38—42% кислорода, 6—6,5% водорода и 0,5—2,3% азота. Состав органической массы растений-торфообразователей довольно постоянен.

Под влиянием солнечной энергии зеленая часть растения разлагает углекислоту воздуха СО2, поглощая углерод и освобождая кислород. С помощью корневой системы растение всасывает из почвенного слоя выборочно некоторые из растворенных в воде минеральных веществ. Не все растения поглощают одинаковые соли и в одинаковом количестве, и количественное соотношение поглощаемых растением солей не соответствует количественному соотношению их в субстрате.

В процессе развития растения органические вещества в сочетании с минеральными солями дают такие сложные соединения, составляющие оболочку клетки и ее содержимое, как клетчатка, лигнин, гемицеллюлозы и белковые вещества.

Оболочка растительной клетки в основном состоит из клетчатки (или целлюлозы). Последняя относится к углеводам с общей формулой (С6Н10О5)n. Как видно из формулы, в состав ее входят углерод, водород и кислород. Содержание клетчатки в сфагновых мхах меньше, чем в травянистых и древесных растениях.

Помимо клетчатки в состав растений входят близкие ей полисахариды, называемые гемицеллюлозами. Подобно клетчатке они участвуют главным образом в построении клеточных стенок, частично им принадлежит роль запасных веществ.

В процессе жизни растения клеточная оболочка претерпевает различные изменения. Очень молодая, едва возникшая из плазмы оболочка, по-видимому, нацело составлена из пектиновых веществ и совсем не содержит клетчатки. Оболочка молодых тонкостенных клеток состоит уже по крайней мере из двух компонентов — пектиновых веществ и клетчатки. Пектиновые вещества образуют и так называемое межклеточное вещество, склеивающее первичные оболочки смежных клеток. Таким образом, пектиновые вещества и целлюлоза прочно связываются.

С возрастом состав клеточной оболочки усложняется, причем чаще всего оболочка, состоящая из клетчатки, пропитывается (инкрустируется) добавочными веществами. Этот процесс называется одревеснением. Вещество, которое пропитывает одревесневающую клеточную стенку, так и называют древесинное вещество, или лигнин.

Химическая природа лигнина еще не выяснена. Достоверно известно, что лигнин, как и клетчатка, вещество безазотистое, но не является углеводом и содержит больше углерода, чем клетчатка. Содержание углерода в клетчатке 44%, тогда как анализы древесины, где содержание лигнина повышено, дают углерода около 50% и соответственно меньше кислорода.

Лигнин отсутствует у организмов, живущих в воде (водоросли), и входит в состав наземных растений. У низкоорганизованных сфагновых мхов содержание лигнина невелико, в среднем оно составляет около 9—11%. По мере усложнения организации растений содержание в них лигнина возрастает. Так, у пушицы (Eriophorum vaginatum) его найдено 20—25%. Лигнин пропитывает все части растения, но больше всего его содержится в стебле и в стволе, которым он придает прочность. Содержание лигнина в стволе древесных пород достигает 20—30%, причем его больше в хвойных растениях, чем в лиственных. Живое содержание клетки состоит из протоплазмы, ядра и пластид. В числе веществ, из которых состоит плазма, первое место занимают белковые вещества. Наличие белковых веществ может служить общей характеристикой протоплазмы: нет плазмы без белковых веществ. Но белки находятся не только в протоплазме, но и в клеточном соке, ядре и пластидах. Белковые вещества — это сложные органические соединения, в которые входят кроме углерода, водорода и кислорода также сера и азот.

Протоплазма, ядро и пластиды объединяются в понятие «протопласт», продуктами жизнедеятельности которого помимо оболочки клетки являются крахмальные зерна и вакуоли с водянистым клеточным соком. Последний имеет кислую реакцию в противоположность протоплазме, дающей щелочную реакцию. Кислая реакция клеточного сока обусловливается содержанием в нем кислот (щавелевой, лимонной и др.). Содержатся в нем также и дубильные вещества.

Как в протоплазме, так и в клеточном соке в растворенном состоянии или в форме небольших капелек встречаются эфирные масла. Иногда в некоторых растениях отдельные клетки почти нацело заполнены этими маслами. В них часто растворены смолы (такие растворы называются бальзамами), которые на местах поранения растений после испарения эфирных масел выделяются в виде липких продуктов.

Процесс образования смол в растительных клетках мало освещен: полагают, что они могут образовываться из дубильных веществ, крахмала и пр. Присутствие эфирных масел в багульнике (Ledum palustre) обнаруживает запах, присущий его листьям. На стеблях и листьях некоторых болотных растений имеется налет воска: в виде мельчайших палочек он густо покрывает стебли и листья тростника (Phragmites communis), подбела (Andromeda polifolia) и клюквы (Oxycoccus sp.).

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: