|
Азотные
удобрения
Азоту
принадлежит ведущая роль в повышении урожая сельскохозяйст-венных
культур. Д. Н. Прянишников подчеркивал, что главным условием,
определяющим среднюю высоту урожая, была степень обеспеченности
сельскохо-зяйственных растений азотом.
Огромное значение азотных удобрений в увеличении урожайности
сельскохозяйственных культур обусловливается исключительно
важной ролью азота в жизни растений. Азот входит в состав
белков, являющихся главной составной частью цитоплазмы и
ядра клеток, в состав нуклеиновых кислот, хлорофилла, ферментов,
фосфатидов, большинства витаминов и других органических
азотистых соединений, которые играют важную рать в процессах
обмена веществ в растении.
Основным источником азота для растений являются соли азотной
кислоты (нитраты) и соли аммония. В естественных условиях
питание растений азотом происходит путем потребления ими
аниона NO2 и катиона NH4, находящихся в почвенном растворе
и в обменно-поглощенном почвенными коллоидами состоянии.
Поступившие в растения минеральные формы азота проходят
сложный цикл превращения, в конечном итоге включаясь в состав
органических азотистых соединений — аминокислот, амидов
и, наконец, белка. Синтез органических азотистых соединений
происходит через аммиак, образованием его завершается и
их распад. Аммиак, по выражению Д. Н. Прянишникова, «...есть
альфа и омега в обмене азотистых веществ у растений.
Нитратный азот не может непосредственно использоваться растениями
для синтеза аминокислот. Нитраты в растениях подвергаются
сначала ступенчатому — через нитрит, гипонитрит и гидроксиламин
— ферментативному восстановлению до аммиака:
Восстановление нитратов происходит с участием ферментов, содержащих
микроэлементы — молибден, медь, железо и марганец,— и требует
затрат энергии, аккумулируемой в растениях при фотосинтезе
и окислении углеводов. Восстановление нитратов в растениях,
осуществляется по мере использования образующегося аммиака
на синтез органических азотистых соединений. Нитраты безвредны
для растений и могут накапливаться в их тканях в значительных
количествах. Однако содержание нитратов в сельскохозяйственной
продукции (кормах и овощах) выше определенного предела может
оказывать токсическое действие на организм животных и человека.
При недостатке углеводов и, следовательно, органических кетокислот
(особенно при прорастании семян, имеющих малый запас углеводов,
например сахарной свеклы) избыточное поступление аммиачного
азота в растения может оказать отрицательное действие. В
этом случае аммиачный азот не успевает использоваться на
синтез аминокислот и накапливается в тканях, вызывая аммиачное
отравление» растений. Те растения, в посевном материале
которых содержится много углеводов (например, крахмала у
картофеля), быстро усваивают поступающий аммиачный азот
и хорошо отзываются на внесение аммиачных удобрений.
Биосинтез белка, состоящего из аминокислот, соединенных
между собой пептидными связями, происходит с участием нуклеиновых
кислот, являющихся матрицей, на которой фиксируются и соединяются
аминокислоты с образованием разнообразных белковых молекул.
В процессе роста и развития в растениях постоянно синтезируется
огромное количество разнообразных белков.
В разные фазы роста и развития растений ход процессов обмена
азотистых веществ неодинаков. При прорастании семян происходит
расщепление запасных белков эндосперма или семядолей, и
продукты гидролиза используются для построения белков. После
формирования фотосинтезирующего листового аппарата и корневой
системы питание растений и синтез белка осуществляются за
счет минерального азота, поглощаемого из почвы. Наиболее
интенсивно поглощение и усвоение растениями азота из окружающей
среды происходят в период максимального роста и образования
вегетативных органов — стеблей и листьев. Из стареющих частей
растений, в которых преобладают процессы распада белка,
продукты его гидролиза передвигаются в молодые интенсивно
растущие органы. При формировании семян белковые вещества
вегетативных частей растения подвергаются гидролизу и образующиеся
продукты оттекают в репродуктивные органы, где снова используются
на синтез белка. В это время потребление растениями азота
из почвы ограничивается или практически заканчивается.
Работами Д. Н. Прянишникова и его учеников доказано, что
аммонийный и нитратный азот при определенных условиях —
равноценные источники питания для растений.
Преимущественное использование растениями аммонийного или нитратного
азота зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются:
биологические особенное in культуры, обеспеченность ее углеводами,
реакция гргды, наличие* колыши, калия и других элементов
питании, и том числе микроэлементов. При нейтральной реакции
аммонийный азот усваивается растениями лучше, а при кислой
— хуже, чем нитратный. Повышенное содержание кальция, магния
и калия создает более благоприятные условия для усвоения
аммонийного азота, а при нитратном питании важное значение
имеет достаточная обеспеченность фосфором и молибденом.
Недостаток молиб-дсч1и тормозит восстановление нитратов
и ограничивает ассимиляцию нитратного азота растениями.
В естественных условиях сравнительная ценность для растений
нитратных и аммиачных (аммонийных) форм азотных удобрений
в значительной степени определяется их поведением, превращениями
в почве и свойствами последней.
|