Nauka o léčivých rostlinách. Agrochemická analýza půd, rostlin, hnojiv Chemické výzkumné metody u rostlin
Při zjišťování potřeby rostlin na hnojiva, spolu s agrochemickými rozbory půdy, polními a vegetačními pokusy, mikrobiologickými a dalšími metodami se stále více uplatňují metody diagnostiky rostlin.
V současné době jsou široce používány následující metody diagnostiky rostlin: 1) chemický rozbor rostlin, 2) vizuální diagnostika a 3) injektáž a postřik. Chemický rozbor rostlin je nejběžnější metodou pro diagnostiku potřeby aplikace hnojiv.
Chemická diagnostika je zastoupena třemi typy: 1) listová diagnostika, 2) tkáňová diagnostika a 3) rychlé (expresní) metody analýzy rostlin.
Důležité kroky v diagnostice rostlin pomocí chemické analýzy jsou: 1) odebrání vzorku rostliny pro analýzu; 2) zohlednění doprovodných podmínek růstu rostlin; 3) chemická analýza rostlin; 4) zpracování analytických dat a vypracování závěru o potřebě rostlin v hnojivech.
Odebírání vzorků rostlin k analýze. Při výběru rostlin k analýze je třeba dbát na to, aby odebrané rostliny odpovídaly průměrnému stavu rostlin v daném úseku pole. Pokud je výsev homogenní, pak lze omezit jeden vzorek; pokud existují skvrny lépe vyvinutých nebo naopak hůře vyvinutých rostlin, pak se z každé z těchto skvrn odebere samostatný vzorek ke zjištění příčiny změněného stavu rostliny. Obsah živin v dobře vyvinutých rostlinách lze v tomto případě použít jako indikátor normálního složení daného rostlinného druhu.
Při provádění rozborů je nutné sjednotit techniku odběru a přípravy vzorku: odběr stejných částí rostliny vrstvením, polohu na rostlině a fyziologické stáří.
Výběr části rostliny pro analýzu závisí na metodě chemická diagnostika. Pro získání spolehlivých dat je nutné odebrat vzorky alespoň z deseti rostlin.
U stromových kultur je kvůli zvláštnostem jejich změn souvisejících s věkem odběr vzorků rostlin poněkud obtížnější než u polních plodin. Doporučuje se provést výzkum v následujícím věková období: sazenice, sazenice, mladé a plodnice. Listy, jejich řapíky, pupeny, výhony nebo jiné orgány odebírat z horní třetiny výhonů ze středního pásma koruny stromů nebo keřů stejného stáří a kvality, dodržující stejné pořadí, a to: buď pouze od ovocné výhonky, nebo pouze z neovocných výhonků, případně z výhonků současného růstu, nebo listů na přímém slunci nebo rozptýleném světle. Všechny tyto body je třeba vzít v úvahu, protože všechny ovlivňují chemické složení listů. Je třeba poznamenat, že nejlepší korelace mezi chemickým složením listu a výnosem plodů se získá, když se jako vzorek odebere list, v jehož paždí se vyvíjí poupě.
V jaké fázi vývoje rostliny by měly být odebrány vzorky pro analýzu? Budeme-li mít na paměti získání nejlepší korelace se sklizní, pak nejlépe vychází analýza rostlin ve fázi květu nebo zrání. Lundegard, Kolarzhik a další výzkumníci se tedy domnívají, že kvetení je takovou fází pro všechny rostliny, protože v tuto chvíli jsou hlavní růstové procesy u konce a nárůst hmoty „neředí“ procento látek.
Vyřešit problém, jak změnit výživu rostlin tak, aby byla zajištěna tvorba nejlepší sklizeň, je nutné analyzovat rostliny v dřívějších obdobích vývoje a ne jednou, ale několikrát (tři nebo čtyři), počínaje výskytem jednoho nebo dvou listů.
Doba odběru vzorků. I termín: pro jarní obilniny (pšenice, oves, kukuřice) - ve fázi třílistů, tj. před začátkem diferenciace zárodečného klasu nebo laty; pro len - začátek "vánočního stromu"; u brambor, luštěnin, bavlny a dalších - fáze čtyř až pěti pravých listů, tedy před rašením; u cukrové řepy - fáze tří pravých listů.
II termín: pro jarní obilniny - ve fázi pěti listů, tj. ve fázi potrubí; u řepy - ve fázi nasazení šestého listu; pro všechny ostatní - při tvorbě prvních malých zelených poupat, tedy až do samého začátku pučení.
III termín: ve fázi květu; u řepy - při nasazení osmého-devátého listu.
IV termín: ve fázi mléčné zralosti semen; pro řepu - týden před sklizní.
U dřevin a bobulí se vzorky odebírají podle těchto fází tvorby plodiny: a) před květem, tj. na začátku silného růstu, b) kvetení, tj. v období silného růstu a fyziologického opadávání vaječníků, c) tvorbu plodů, d) zrání a sklizeň a e) období podzimního opadu listů.
Při stanovení načasování odběru vzorků rostlin je také nutné vzít v úvahu, v jakém období růstu a vývoje se vyskytují kritické nutriční hladiny. Termín "kritické úrovně" znamená nejnižší koncentrace živin v rostlinách během kritického období jejich vývoje, tj. koncentrace, pod kterými se rostlina zhoršuje a výnos klesá. Optimálním složením rostliny se rozumí obsah živin v ní v kritických fázích jejího vývoje, který zajišťuje vysoký výnos.
Hodnoty kritických úrovní a optimální složení jsou uvedeny pro některé kultury níže. Vzorky se odebírají ve všech případech ve stejnou denní dobu, nejlépe ráno (v 8-9 hodin), aby se předešlo změnám ve složení rostlin v důsledku denní režim výživa.
Účtování souvisejících podmínek. Ne vždy je správné posuzovat dostatek či nedostatečnost výživy rostlin některými prvky pouze podle chemického rozboru. Je známo mnoho skutečností, kdy nedostatek jedné nebo více živin, zpoždění fotosyntézy nebo narušení vodního, termálního a jiných životně důležitých režimů může způsobit nahromadění toho či onoho prvku v rostlině, což by v žádném případě nemělo charakterizovat dostatek tento prvek v živném médiu (půda). Vyhnout se možné chyby a nepřesnostech v závěrech je nutné porovnat údaje chemického rozboru rostlin s řadou dalších ukazatelů: s hmotností, růstem a rychlostí vývoje rostlin v době odběru vzorků a s konečnou sklizní, s vizuálními diagnostické znaky, se znaky zemědělské techniky, s agrochemickými vlastnostmi půdy, s povětrnostními podmínkami a řadou dalších ukazatelů ovlivňujících výživu rostlin. Proto je jednou z nejdůležitějších podmínek úspěšného využití diagnostiky rostlin co nejpodrobnější popis všech těchto ukazatelů pro jejich následné porovnání mezi sebou a s daty analýzy.
Již na počátku 16. stol. byla zjištěna důležitá pravda: léčivé vlastnosti každá rostlina je určena svým chemickým složením, tedy přítomnost v něm určitých látek, které mají určitý účinek na lidský organismus. Na základě analýzy četných skutečností bylo možné identifikovat určité farmakologické vlastnosti a spektrum léčebného účinku mnoha skupin chemických sloučenin tzv. účinné látky. Nejvýznamnější z nich jsou alkaloidy, srdeční glykosidy, triterpenové glykosidy (saponiny), flavonoidy (a další fenolické sloučeniny), kumariny, chinony, xangony, seskviterpenové laktony, lignany, aminokyseliny, polysacharidy a některé další sloučeniny. Ze 70 skupin v současnosti známých přírodních sloučenin nás často zajímá jen několik skupin, které mají biologickou aktivitu. To omezuje výběr a urychluje tak hledání přírodních chemikálií, které potřebujeme. Například, antivirová aktivita mají pouze některé skupiny flavonoidů, xantonů, alkaloidů, terpenoidů a alkoholů; protinádorové- některé alkaloidy, kyanidy, triterpenketony, diterpenoidy, polysacharidy, fenolické sloučeniny atd. Polyfenolické sloučeniny se vyznačují hypotenzní, antispasmodickou, protivředovou, choleretickou a baktericidní aktivitou. Mnoho tříd chemických sloučenin a jednotlivých chemikálií má přesně definované a spíše omezené spektrum biomedicínské aktivity. Ostatní, obvykle velmi široké třídy, jako kupř alkaloidy, mají velmi široké, pestré spektrum účinku. Takové sloučeniny si zaslouží komplexní lékařskou a biologickou studii a především v oblastech, které nás zajímají, doporučit. Pokroky v analytické chemii umožnily vyvinout jednoduché a rychlé metody(expresní metody) pro identifikaci tříd (skupin) chemických sloučenin a jednotlivých chemikálií ve třídách (skupinách), které potřebujeme. V důsledku toho metoda hromadných chemických analýz, jinak nazývaná chemický screening (od anglické slovo prosévání - prosévání, třídění přes síto). Často se praktikuje hledání požadovaných chemických sloučenin analýzou všech rostlin ve zkoumané oblasti.
Metoda chemického screeningu
Metoda chemického screeningu v kombinaci s údaji o využití rostliny v empirické medicíně a s přihlédnutím k jejímu systematickému postavení dává nejvíce efektivní výsledky. Zkušenosti naznačují, že téměř všechny rostliny používané v empirické medicíně obsahují třídy nám známých biologicky aktivních sloučenin. Hledání látek, které potřebujeme, by proto mělo být v první řadě cíleně prováděno mezi rostlinami, které nějakým způsobem objevily svou farmakologickou nebo chemoterapeutickou aktivitu. Expresní metoda lze kombinovat s předběžným výběrem perspektivních druhů, odrůd a populací v důsledku jejich organoleptického hodnocení a analýzy etnobotanických dat, nepřímo indikujících přítomnost pro nás zajímavých látek v rostlině. Podobnou selekční metodu hojně používal akademik N. I. Vavilov při posuzování kvality výchozího materiálu různých užitkových rostlin zapojených do šlechtění a genetického výzkumu. V letech prvních pětiletek se takto ve flóře SSSR hledaly nové gumonosné závody.
Poprvé ve velkém měřítku metoda chemického screeningu při hledání nového léčivé rostliny začal využívat vedoucí středoasijských expedic Všesvazového vědecko-výzkumného chemicko-farmaceutického ústavu (VNIHFI) P. S. Massagetov. Zkoumání více než 1400 rostlinných druhů umožnilo akademikovi A.P. Orekhovovi a jeho studentům popsat asi 100 nových alkaloidů do roku 19G0 a zorganizovat v SSSR výrobu těch, které jsou nezbytné pro lékařské účely a kontrolu škůdců. Ústav chemie rostlinných látek Akademie věd Uzbecké SSR prozkoumal asi 4000 rostlinných druhů, identifikoval 415 alkaloidů a poprvé stanovil strukturu 206 z nich. Expedice VILR zkoumaly 1498 druhů rostlin Kavkazu, 1026 druhů Dálného východu, mnoho rostlin Střední Asie, Sibiře a evropské části SSSR. Jen tak dál Dálný východ Bylo nalezeno 417 rostlin nesoucích alkaloidy, včetně polokeřových securinega obsahujících nový alkaloid securinin, látku podobnou strychninu. Do konce roku 1967 byla celosvětově popsána a ustanovena struktura 4349 alkaloidů. Další fází hledání je hloubkové komplexní posouzení farmakologické, chemoterapeutické a protinádorové aktivity izolované jednotlivé látky nebo celkové přípravky, které je obsahují. Je třeba poznamenat, že v zemi jako celku i globálně chemický výzkum jsou daleko před možnostmi hloubkového lékařského a biologického testování nových chemických sloučenin nalezených v rostlinách. V současné době je stanovena struktura 12 000 jednotlivých sloučenin izolovaných z rostlin, bohužel řada z nich dosud nebyla podrobena lékařskému a biologickému studiu. Ze všech tříd je nejvíce chemických sloučenin větší hodnotu určitě mají alkaloidy; 100 z nich je doporučeno jako důležité léky, např. atropin, berberin, kodein, kokain, kofein, morfin, papaverin, pilokarpin, platifillin, reserpin, salsolin, securin, strychnin, chinin, cytisin, efedrin atd. Většina těchto léků se získávají jako výsledek vyhledávání na základě chemického screeningu. Alarmující je však jednostranný rozvoj této metody, která se v mnoha ústavech a laboratořích omezila na hledání pouze alkaloidonosných rostlin. Nesmíme zapomínat, že kromě alkaloidů přibývají i nové biologicky aktivní rostlinné látky patřící na jiné třídy chemických sloučenin jsou každoročně identifikovány. Jestliže před rokem 1956 byla známa struktura pouze 2669 přírodních sloučenin z rostlin, které nebyly příbuzné s alkaloidy, pak za dalších 5 let (1957-1961) bylo v rostlinách nalezeno dalších 1754 jednotlivých organických látek. Nyní počet chemických látek se zavedenou strukturou dosahuje 7 000, což spolu s alkaloidy tvoří přes 12 000 rostlinných látek. Chemický screening pomalu vycházející z "alkaloidního období". Ze 70 v současnosti známých skupin a tříd rostlinných látek (Karrer et. al., 1977) se provádí pouze v 10 třídách sloučenin, protože neexistují spolehlivé a rychlé expresní metody pro stanovení přítomnosti dalších sloučenin v rostlině. materiálů. Zapojení do chemického screeningu nových tříd biologicky aktivních sloučenin je důležitou rezervou pro zvýšení tempa a účinnosti hledání nových léčiv z rostlin. Je velmi důležité vyvinout metody pro rychlé vyhledávání jednotlivých chemikálií, např. berberinu, rutinu, kyseliny askorbové, morfinu, cytisinu atd. Největší zájem o tvorbu mají sekundární sloučeniny, neboli tzv. látky specifické biosyntézy. nových terapeutických léků. Mnoho z nich má široký rozsah biologická aktivita. Například alkaloidy jsou schváleny pro použití v lékařské praxi jako analeptika, analgetika, sedativa, hypotenze, expektorans, choleretika, antispasmodika, děložní, tonizující centrální nervový systém a drogám podobným adrenalinu. Flavonoidy dokážou zpevňovat stěny kapilár, snižovat tonus hladkého svalstva střeva, stimulovat sekreci žluči, zvyšovat neutralizační funkci jater, některé mají protikřečové, kardiotonické a protinádorové účinky. Mnoho polyfenolických sloučenin se používá jako hypotenzní, antispasmodická, protivředová, choleretická a antibakteriální činidla. Protinádorová aktivita byla zaznamenána u kyanidů (obsažených např. v semenech broskví apod.), triterpenových ketonech, diterpenoidech, polysacharidech, alkaloidech, fenolických a dalších sloučeninách. Stále více léků vzniká ze srdečních glykosidů, aminokyselin, alkoholů, kumarinů. polysacharidy, aldehydy, seskviterpenové laktony, steroidní sloučeniny. Lékařské využití často nacházejí dlouho známé chemické látky, u kterých bylo teprve nedávno možné objevit tu či onu lékařskou a biologickou aktivitu a vyvinout racionální způsob výroby léčiv. Chemický screening umožňuje nejen identifikovat nové slibné objekty pro studium, ale také: - identifikovat korelace mezi systematická pozice rostliny, jejich chemické složení a biomedicínská aktivita;
- zjistit geografické a environmentální faktory, které podporují nebo brání akumulaci určitých účinných látek v rostlinách;
- určit význam biologicky aktivních látek pro rostliny, které je produkují;
- identifikovat chemické rasy v rostlinách, které se od sebe dědičně liší v přítomnosti určitých účinných látek.
Studium rostlinných orgánů
Různé rostlinné orgány se často liší nejen kvantitativním obsahem účinných látek, ale i kvalitativním složením. Například alkaloid sinomenin se nachází pouze v bylině měsíčního semene daurského a cytisin se vyskytuje pouze v plodech termopsie kopinaté, v jejích suchozemských částech chybí až do konce kvetení, zatímco v termopsii střídavých rostlin. květovaný cytisin v ve velkém počtu obsažené ve vzdušných částech ve všech fázích vývoje rostliny. To je důvod, proč, abyste získali úplný obrázek chemické složení u každé rostliny je potřeba analyzovat alespoň čtyři její orgány: podzemek (kořeny, oddenky, cibule, hlízy), listy a stonky (u bylin jsou listy vždy bohatší na účinné látky než stonky), květy (nebo květenství), plody a semena. U dřevin se účinné látky často hromadí v kůře stonků (a kořenů), někdy pouze v semenáčcích, některých částech květu, plodu a semenech.
Chemické složení každého rostlinného orgánu se také výrazně liší v různých fázích jeho vývoje. Maximální obsah některých látek je dodržován v fáze pučení, ostatní - v fáze plného květu, třetí - během plodící a další Například alkaloid triacanthin se ve významném množství vyskytuje pouze v rozkvetlých listech saranče trojbodého, zatímco v ostatních fázích vývoje se prakticky nevyskytuje ve všech orgánech této rostliny. Je tedy snadné spočítat, že za účelem identifikace např. pouze kompletní seznam alkaloidonosných rostlin flóry SSSR, čítající cca 20 000 druhů, je potřeba provést minimálně 160 000 rozborů (20 000 druhů X 4 orgány X 2 fáze vývoje), což si vyžádá cca 8000 dní práce 1 laboratoře. asistent-analytik. Přibližně stejné množství času musí být vynaloženo na stanovení přítomnosti nebo nepřítomnosti flavonoidů, kumarinů, srdečních glykosidů, taninů, polysacharidů, triterpenových glykosidů a každé další třídy chemických sloučenin ve všech rostlinách flóry SSSR, pokud jsou prováděny analýzy. prováděno bez předběžného vyřazení rostlin z toho či onoho důvodu. Kromě toho stejné orgány ve stejné fázi vývoje rostlin v jednom regionu mohou mít potřebné účinné látky, zatímco v jiném regionu je mít nemusí. Kromě geografických a environmentálních faktorů (vliv teploty, vlhkosti, slunečního záření atd.) zde může působit přítomnost speciálních chemických ras v dané rostlině, které jsou zcela nerozlišitelné morfologickými znaky. To vše značně komplikuje úkol a zdá se, že vyhlídky na dokončení předběžného chemického hodnocení flóry SSSR a ještě více celé zeměkoule jsou velmi vzdálené. Znalost určitých vzorů však může tuto práci značně zjednodušit. Za prvé, není nutné zkoumat všechny orgány ve všech fázích vývoje. Každý orgán stačí analyzovat v optimální fázi, kdy obsahuje největší množství testované látky. Předchozí studie například prokázaly, že listy a stonky jsou nejbohatší na alkaloidy ve fázi pučení, kůru - během jarního toku mízy a květy - ve fázi jejich plného rozkvětu. Plody a semena však mohou ve zralém a nezralém stavu obsahovat různé alkaloidy a v různém množství, a proto by měly být pokud možno dvakrát vyšetřeny. Znalost těchto zákonitostí značně zjednodušuje předběžné chemické hodnocení rostlin. Kompletní vyšetření všech typů- metoda je účinná, ale přesto je to slepá práce! Je možné, aniž bychom provedli i tu nejjednodušší chemickou analýzu, odlišit skupiny rostlin, které pravděpodobně obsahují tu či onu třídu chemických sloučenin, od těch, které tyto látky zjevně neobsahují? Jinými slovy, je možné určit chemické složení rostlin okem? Jak bude uvedeno v další části naší brožury, obecně řečeno na tuto otázku můžeme odpovědět kladně. vlastnosti všech rostlinné organismy a vnitřní struktury vlastní jednotlivým druhům jsou určeny mnohostranným, neustále se měnícím vlivem životní prostředí. Významný je vliv takových faktorů, jako je klima, půda, ale i oběh látek a energie. Tradičně se pro identifikaci vlastností léčivých přípravků nebo potravin stanovují podíly látek, které lze analyticky izolovat. Tyto jednotlivé látky však nemohou pokrýt všechny vnitřní vlastnosti, například léčivé a aromatické rostliny. Proto takové popisy jednotlivých vlastností rostlin nemohou uspokojit všechny naše potřeby. Pro vyčerpávající popis vlastností rostlinných léčivých přípravků, včetně biologické aktivity, je zapotřebí komplexní komplexní studie. Existuje řada metod, jak identifikovat kvalitu a množství biologicky aktivních látek ve složení rostliny a také místa jejich akumulace.
Luminiscenční mikroskopická analýza založené na skutečnosti, že biologicky aktivní látky obsažené v rostlině dávají jasně barevnou záři ve fluorescenčním mikroskopu a různé chemikálie se vyznačují různými barvami. Alkaloidy tedy dávají žlutou barvu a glykosidy oranžovou. Tato metoda se používá především k identifikaci oblastí akumulace účinných látek v rostlinných pletivech a intenzita záře ukazuje na větší či menší koncentraci těchto látek. Fytochemická analýza je určen k identifikaci kvalitativního a kvantitativního ukazatele obsahu účinných látek v eastenium. Ke stanovení kvality se používají chemické reakce. Množství účinných látek v rostlině je hlavním ukazatelem její dobré kvality, proto se jejich objemová analýza provádí také pomocí chemické metody. Pro studium rostlin obsahujících účinné látky, jako jsou alkaloidy, kumariny,
glavony, které vyžadují nejen jednoduchou souhrnnou analýzu, ale také jejich separaci na složky, se nazývají chromatografická analýza. Chromatografická metoda analýzy byl poprvé představen v roce 1903 botanikem
barva a od té doby byly vyvinuty její různé varianty, které mají nezávislou
význam. Tento způsob dělení směsi g-zeets na složky je založen na rozdílu v jejich fyzikálních a chemické vlastnosti. Fotografickou metodou, pomocí panoramatické chromatografie, můžete zviditelnit vnitřní stavbu rostliny, vidět linie, tvary a barvy rostliny. Takové obrázky, získané z vodných extraktů, jsou uchovány na filtračním papíru s dusičnanem stříbrným a reprodukovány. Úspěšně se vyvíjí metoda pro interpretaci chromatogramů. Tato metodika je podpořena daty získanými pomocí jiných, již známých, osvědčených metod.
Na základě cirkulačních chromodiagramů pokračuje vývoj metody panoramatické chromatografie pro stanovení kvality rostliny podle přítomnosti živin v ní koncentrovaných. Výsledky získané pomocí této metody by měly být podpořeny údaji z analýzy úrovně kyselosti rostliny, interakcí enzymů obsažených v jejím složení atd. Hlavním úkolem další vývoj chromatografická metoda analýzy rostlin by měla být hledáním způsobů, jak ovlivnit rostlinné suroviny při jejich pěstování, prvotním zpracování, skladování i ve fázi přímé produkce lékové formy aby se v něm zvýšil obsah cenných účinných látek.
Aktualizováno: 09.07.2019 22:27:53
- Bylo zjištěno, že přizpůsobení těla různým vlivům prostředí je zajištěno odpovídajícím kolísáním funkční aktivity orgánů a tkání, centrální nervové soustavy.
Chemický rozbor rostlin pro minulé roky získala uznání a širokou distribuci v mnoha zemích světa jako metoda pro studium výživy rostlin v terénu a jako metoda pro stanovení potřeby rostlin v hnojivech. Výhodou této metody je dobře definovaný vztah mezi ukazateli analýzy rostlin a účinností příslušných hnojiv. K rozboru se nebere celá rostlina, ale nějaká konkrétní část, častěji list nebo listový řapík. Tato metoda se nazývá diagnostika listů.[ ...]
Chemický rozbor rostlin se provádí za účelem stanovení množství živin, které do nich vstoupily, na základě čehož lze posoudit potřebu použití hnojiv (metody Neubauera, Magnitského atd.), stanovit ukazatele potravin a krmná hodnota produktů (stanovení škrobu, cukru, bílkovin, vitamínů atd.) n) a k řešení různých otázek výživy a metabolismu rostlin.[ ...]
Rostliny byly v tomto experimentu krmeny značeným dusíkem 24 dní po vyklíčení. Síran amonný byl použit jako vrchní obvaz s trojnásobným obohacením izotopem N15 v dávce 0,24 g N na nádobu. Protože značený síran amonný aplikovaný jako vrchní obvaz byl v půdě zředěn běžným síranem amonným aplikovaným před setím a nebyl rostlinami zcela využit, skutečné obohacení síranem amonným v substrátu bylo poněkud nižší, asi 2,5. Z tabulky 1, která obsahuje údaje o výnosu a výsledky chemického rozboru rostlin, vyplývá, že když byly rostliny vystaveny značenému dusíku od 6 do 72 hodin, hmotnost rostlin zůstala prakticky na stejné úrovni a pouze 120 hodin po zavedení suplementace dusíkem se znatelně zvýšil.[ ...]
Chemická taxonomie dosud nedokázala rozdělit rostliny do velkých taxonomických skupin na základě jakékoli chemické sloučeniny nebo skupiny sloučenin. Chemická taxonomie pochází z chemické analýzy rostlin. Doposud byla hlavní pozornost věnována evropským rostlinám a rostlinám mírného pásma, zatímco systematické studium tropických rostlin bylo nedostatečné. V posledním desetiletí však nabývá na významu především biochemická systematika, a to ze dvou důvodů. Jednou z nich je pohodlnost použití rychlých, jednoduchých a dobře reprodukovatelných chemicko-analytických metod pro studium složení rostlin (mezi tyto metody patří např. chromatografie a elektroforéza), druhou snadnost identifikace organických sloučenin v rostlinách; oba tyto faktory přispěly k řešení taxonomických problémů.[ ...]
Při projednávání výsledků chemického rozboru rostlin jsme poukázali na to, že tyto údaje nelze použít ke stanovení zákonitostí ve změně obsahu zásobních bílkovin v rostlinách v různých časech jejich sklizně. Výsledky izotopové analýzy naopak ukazují na silnou obnovu dusíku těchto (proteinů) 48 a 96 hodin po zavedení vrchního obvazu značeným dusíkem, což nás nutí uznat, že ve skutečnosti zásobní proteiny, stejně jako konstituční A pokud se v prvním období po sklizni nezměnilo složení zásobních proteinů izotopů dusíku, pak to není základem pro závěr, že je známo, že jsou v těchto obdobích stabilní. experimentu.[ ...]
Simultánní chemické rozbory rostlin ukázaly, že celkové množství bílkovinného dusíku se jak v tomto, tak v jiném podobném experimentu po tak krátká období prakticky vůbec nezměnilo nebo se změnilo o relativně malé množství (v rozmezí 5-10 %). To svědčí o tom, že u rostlin kromě tvorby nového množství bílkovin dochází k neustálé obnově bílkoviny již obsažené v rostlině. Molekuly bílkovin v rostlinách mají tedy relativně krátkou životnost. Jsou neustále ničeny a znovu vytvářeny v procesu intenzivního metabolismu rostlin.[ ...]
Uvedené způsoby diagnostiky výživy dle chemický rozbor rostliny jsou založeny na stanovení hrubého obsahu hlavních živin v listech. Vybrané vzorky rostlin se suší a melou. Poté je v laboratorních podmínkách zpopelněn vzorek rostlinného materiálu s následným stanovením celkového obsahu N, P2O5, KrO> CaO, MgO a dalších živin. V paralelním vzorku se stanoví množství vlhkosti.[ ...]
Tabulka 10 ukazuje údaje o výnosu a údaje chemické analýzy rostlin pro obě série experimentů.[ ...]
Ve všech těchto experimentech však byly do analýzy zahrnuty průměrné vzorky rostlin, jak se to dělá při obvyklém stanovení množství fosforu přijatého rostlinami z hnojiv. Jediný rozdíl byl v tom, že množství fosforu odebraného rostlinami z hnojiva nebylo určeno rozdílem mezi obsahem fosforu v kontrolních a pokusných rostlinách, ale přímým měřením množství značeného fosforu, který se do rostliny dostal z hnojiva. . Souběžně chemické rozbory rostlin na obsah fosforu v těchto experimentech umožnily zjistit, jaký podíl z celkového obsahu fosforu v rostlině připadal na fosfor hnojiva (značený) a fosfor odebraný z půdy (neznačený).
Protože botanika studuje poměrně mnoho různých aspektů organizace a fungování rostlinných organismů, v každém konkrétním případě se používá vlastní soubor výzkumných metod. Botanika využívá jak obecné metody (pozorování, srovnávání, rozbor, experiment, zobecnění), tak mnohé
speciální metody (biochemické a cytochemické metody, světelné metody (konvenční, fázově kontrastní, interference, polarizační, fluorescenční, ultrafialová) a elektronová (transmisní, skenovací) mikroskopie, metody buněčných kultur, mikroskopická chirurgie, metody molekulární biologie, genetické metody, elektrofyziologické metody, metody zmrazování a čipování, biochronologické metody, biometrické metody, matematické modelování, statistické metody).
Speciální metody berou v úvahu zvláštnosti té či oné úrovně organizace rostlinného světa. Ke studiu nižších úrovní organizace se tedy používají různé biochemické metody, metody kvalitativní a kvantitativní chemické analýzy. Ke studiu buněk se používají různé cytologické metody, zejména metody elektronové mikroskopie. Ke studiu tkání a vnitřní stavby orgánů se používají metody světelné mikroskopie, mikroskopická chirurgie a selektivní barvení. Ke studiu flóry na populačně-druhové a biocenotické úrovni se používají různé genetické, geobotanické a ekologické výzkumné metody. V rostlinné taxonomii zaujímají významné místo takové metody jako srovnávací morfologické, paleontologické, historické a cytogenetické metody.
Asimilace materiálu z různých částí botaniky je teoretický základ ve výchově budoucích specialistů na zemědělské chemiky-půdníky. Vzhledem k neoddělitelnému vztahu mezi rostlinným organismem a prostředím jeho existence jsou morfologické znaky a vnitřní struktura rostliny do značné míry určovány vlastnostmi půdy. Směr a intenzita průběhu fyziologických a biochemických procesů přitom závisí i na chemickém složení půdy a jejích dalších vlastnostech, což v konečném důsledku podmiňuje nárůst rostlinné biomasy a produktivitu rostlinné výroby jako průmyslu jako Celý. Tak botanické znalosti umožňují doložit potřebu a dávky aplikace různých látek do půdy, ovlivnit výnos kulturních rostlin. Ve skutečnosti je jakýkoli dopad na půdu za účelem zvýšení výnosu kulturních a planě rostoucích rostlin založen na údajích získaných v různých odvětvích botaniky. Metody biologické kontroly růstu a vývoje rostlin jsou založeny téměř výhradně na botanické morfologii a embryologii.
Rostlinný svět je zase důležitým faktorem při tvorbě půdy a určuje mnoho vlastností půdy. Každý typ vegetace je charakterizován určitými typy půd a tyto vzory se úspěšně používají pro mapování půd. Spolehlivým fytoindikátorem potravních (přízemních) podmínek mohou být rostlinné druhy a jejich jednotlivé systematické skupiny. Indikátorová geobotanika dává půdopiscům a agrochemikům jednu z důležitých metod hodnocení kvality půd, jejich fyzikálně-chemických a chemických vlastností,
Botanika je teoretickým základem zemědělské chemie, stejně jako aplikovaných oblastí, jako je rostlinná výroba a lesnictví. Nyní bylo do pěstování zavedeno asi 2000 rostlinných druhů, ale jen nevýznamná část z nich je široce pěstována. Mnoho divoce rostoucích druhů rostlin se může v budoucnu stát velmi slibnými plodinami. Botanika zdůvodňuje možnost a účelnost zemědělského rozvoje přírodních oblastí, provádění melioračních opatření ke zvýšení produktivity přirozených skupin rostlin, zejména luk a lesů, podporuje rozvoj a racionální využívání rostlinných zdrojů na půdě, sladkovodních plochách Světový oceán.
Pro specialisty v oboru agrochemie a pedologie je botanika základním základem, který umožňuje hlouběji pochopit podstatu půdotvorných procesů, vidět závislost určitých půdních vlastností na charakteristice vegetačního krytu a pochopit potřeby pěstovaných rostlin na specifické živiny.