Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2013 » Сентябрь » 2 » Азотное питание растений
14:46
Азотное питание растений

Большая часть сухого вещества биомассы растений составляют углеводы (моносахариды, крахмал, клетчатка и др.), до 90% по весу. Источником сырья для синтеза углеводов в растениях служат углекислый газ и вода. Оба этих компонента питания растений поступают из внешней среды в значительных количествах. Но, для проведения процесса фотосинтеза и других превращений в тканях растений, необходимы белковые комплексы, состоящие из аминокислот, нуклеиновых кислот, хлорофилла, фосфатидов, алкалоидов, глюкозидов, гормонов, витаминов и др. биологически активных соединений. Основным элементом, необходимым для синтеза этих соединений, кроме кислорода, углерода и водорода, является азот.

В растениях содержится сравнительно немного азота (0,5 – 4% от массы сухого вещества), но, он играет ключевую роль. Если сравнивать с металлообрабатывающим заводом, то несущие элементу конструкции это углеводородные скелеты, азотсодержащие группы это крепежные элементы, а элементорганические соединения это инструмент из высоколегированной стели. Поступающие из внешней среды вода, диоксид углерода и минеральные вещества это сырье.

Таким образом, темпы поступления в растительный организм азота определяют скорость набора растением биомассы, и темпы развития.

Азот может поступать в растения почти исключительно с минеральными веществами из почвы. Все минеральные вещества почвы можно грубо поделить на аммиачные соединения (соли аммония, карбамид, аминокислоты и их продукты разложения) и нитратные соединения (неорганические соединения, содержащие нитратные, нитритные или нитрозогруппы).

Аммонийный азот усваивается быстрее, чем нитратный, так как, он ближе по хим. составу к основным продуктам биосинтеза в растении – аминокислотам. Нитратный азот нужно предварительно восстанавливать до аммиачного. Этот процесс протекает в корнях растения, в присутствии соединений молибдена, меди, железа и марганца в качестве катализаторов. Данные комплексы носят название – металлофлавопротеиды. Восстановителем в этих процессах являются моносахариды. Остаточный нитратный азот, проникший (в случае нарушения процессов в корнях) в стебель и листья растения может восстанавливаться гидридным комплексом НАДФ.Н2. Но, это уже сопутствует нарушению естественных процессов в растительных организмах.

Наличие в питании растений ионов натрия и калия облегчают усвоение нитратного азота. Наличие кальция и магния облегчают аммиачное питание. В идеале, лучше комбинировать оба источника азота. На кислых почвах быстрее усваивается нитратный азот, на нейтральных почвах – аммиачный.

Аммиачный азот расходуется в листьях и стеблях растений на синтез аминокислот прямым аминированием кетокислот (R-CO-COOH). Затем происходит реакция между получившимися аминокислотами или аминокислоты с кетокислотой. В любом случае, конечными продуктами являются белковые вещества или подобные им биологически активные соединения.

В растении может проходить обратный процесс распада белка до кетокислот и аммиака. Этот процесс необходим для обновления белковых структур в ходе роста растения. В отличие от животных организмов (где белковые вещества разлагаются до аммиака и карбамида, которые выводятся с отходами), в растениях происходит синтез новых белков частично из компонентов старых. Так как, растения не имеют органов выделения отходов, а темпы роста должны быть максимальными для обеспечения выживания.

Серия опытов с использованием меченных атомов азота N15, показали что в молодых растениях (первые дни и недели жизни) происходит полное обновление белковых веществ в течении трех дней. В старых растениях (период вегетации и созревания плодов), даже за две недели не обновляется весь белковый фон. Это связано с активным ростом растений в первые дни жизни и с недостатком питания для обновления белкового фона в период созревание плодов.

Кроме аминокислот, аммиак расходуется в растении на синтез амидов аминодикарбоновых кислот (аспарагин и глютамин), которые также, входят в состав белковых веществ. Этот процесс имеет большое значение для временной нейтрализации излишков азотного питания. Избыток этих характерных соединений в экстракте растительного сырья указывает на слишком обильное для данных условий роста азотное питание.

Другим путем временного обезвреживания аммиачного азота в листьях и стеблях растений является образование солей аммония. Например, в щавеле, осоке и хвоще это щавелевокислый аммоний (NH4)2C2O4 и соли других органических кислот. Либо, аммиак может временно связываться в карбамид (мочевина) CO(NH2)2.

Основными азотными удобрениями являются соли аммония, карбамид, торф, навоз и перегной (как на основе навоза, так и на основе сорняков и отходов переработки растительного сырья). Наилучшими источниками азота являются естественные удобрения, но, они имеют низкое содержание азота и не всегда доступны в достаточном количестве.

Чем быстрее рост растения и ниже в нем содержание восково-жировых веществ, тем быстрее и полнее оно усваивает азот. Чемпионом в этой номинации является капуста и разного рода салаты. Они усваивают до 60-65% от внесенных в почву азотных удобрений. Наиболее полное усвоение азота наблюдается при температурах 25-38оС и при интенсивной поливке, на нейтральных почвах.

Избыточное внесение азота в течении длительного времени может привести не только к снижению качества продукции, но и приведет к обеднению почвы микроэлементами.

Об особенностях конкретных видов азотных удобрений поговорим в другой раз.

Категория: Почва и агрокультура | Просмотров: 2405 | Добавил: Chemadm | Теги: белки в растениях, круговорот азота в природе, азотные удобрения | Рейтинг: 4.8/22
Всего комментариев: 2
1
1  
Нитратный азот получается вреден для растений?

0
2  
Вреден избыток нитратного азота, так как, это приводит к нарушению обмена веществ в растении и попаданию нитратных анионов в стебли и листья растений. При этом, почти весь связанный в живой природе азот попадает к растениям из атмосферы в виде разбавленной азотной кислоты. Поэтому, в меру, нитратный азот растениям необходим. Массовое соотношение  аммиачной и нитратной форм азота в удобрениях должно быть от 1:1 до 5:1 в зависимости от типа почвы. Чем более кислая почва, тем предпочтительнее аммиачный азот, чем рН выше, тем лучше нитратный азот.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]