АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Азотное питание растений. Работы Д.Н. Прянишникова

Для нормального развития растения нуждаются в значительных количествах азота. Формы азота в окружающей среде разнообразны: в атмосфере – молекулярный азот и пары аммиака, в почве – неорганические (нитраты, нитриты, аммоний, аммиак) и органические (аминокислоты, амиды, полипептиды и др.) соединения.

Высшие растения не способны усваивать молекулярный азот атмосферы (азотфиксирующие микроорганизмы: симбиотические и свободноживущие). Свободноживущие азотфиксаторы – гетеротрофы, нуждающиеся в углеводах, поселяются на поверхности корней и используют корневые выделения. Более значительный вклад в фиксацию атмосферного азота вносят симбиотические азотфиксаторы. Бактерии проникают в клетки коры растения, интенсивно делятся, образуя клубеньки на корнях, которые и находятся в симбиозе с растением-хозяином. Развитые клубеньки начинают снабжать азотистыми веществами растение-хозяина и получать от него фотоассимиляты. В период вегетативного роста в клубеньки поступает 25-40 % продуктов фотосинтеза, при этом около половины возвращается в надземную часть растения в виде азотистых соединений. При переходе растений к репродуктивной фазе развития поток фотоассимилятов в клубеньки постепенно снижается, что приводит к затуханию азотфиксирующей деятельности.

Высшие растения могут поглощать растворимые азотсодержащие органические соединения – аминокислоты, амиды, короткие полипептиды, но в основном органический азот почвы усваивается после его минерализации. Основными усвояемыми формами азота для высших растений являются ионы аммония и нитрата. Причем азот – единственный из элементов минерального питания, который корни растений могут поглощать в форме ионов обоих знаков заряда: анион нитрата NO₃^- (заряд азота +5) и катион аммония NH₄⁺ (заряд азота -3).

Д.Н. Прянишников наиболее полно разработан вопрос об использовании растениями нитратного и аммиачного азота. Им была установлена равноценность этих источников азота и изучены условия эффективного использования его высшими растениями. Одним из важных факторов, определяющих поглощение растениями неорганических форм азота, является реакция питательной среды. В слабокислой среде, при pH 5, лучше поглощаются нитраты, в нейтральной среде, при pH 7, преимущество у аммония. Для усвоения аммония большое значение имеет и наличие в среде достаточного количества ионов кальция.

Физиологическая особенность процессов усвоения заключается в том, что аммоний сразу после поглощения метаболизируется в корнях, превращаясь в азот аминокислот и амидов. Концентрация аммония в тканях обычно очень низкая, поэтому аммонийная форма азота эффективна только при условии высокой фотосинтетической активности или достаточного количества запасных углеводов. При недостатке органических кислот аммиак не успевает связываться и может быть токсичным для растения. Сельскохозяйственные культуры разделены на группы по способности ассимилировать аммиачный азот. Основой классификации служит соотношение между углеводами и белками в семени. Наиболее успешно питание аммиачным азотов идет у растений, у которых углевода значительно преобладают над белками.

Положение поглощенного растениями нитрата может быть различным; нитраты либо запасаются в вакуолях клеток корня, либо подаются с пасокой (жидкость, выделяющаяся при срезе под влиянием корневого давления) в надземную часть. Включаться в органические соединения они могут как в корнях, так и в листьях. Причем метаболизация нитратов начинается с их восстановления до аммония, поэтому энергетически аммонийное питание более выгодное, чем нитратное.

На поглощение растениями нитратов и аммония существенно влияет температура среды. При пониженной температуре больше поглощается аммония, чем нитрата, увеличивается метаболическая нагрузка корней по ассимиляции азота.

Таким образом, предпочтительность использования растениями разных форм минерального азота зависит от ряда условий: pH и ионного состава среды, наличия достаточного пула органических кислот, способных связывать аммиак, температуры и т.д.

Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 3129 | Нарушение авторских прав