Лекция 16 Минеральное питание — 3 N P

Лекция 16 Минеральное питание - 3 N, P, R, Mg, Zn, Fe, Mo, B, Cu

АЗОТНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ • Растения для развития нуждаются в больших количествах N. Зерновые при урожае 40 ц/га используют 1 ц чистого N. Высшие растения не усваивают N 2 из атмосферы. • Усваивают N в форме: - NH 4+ , NO 3 - , - реже – NH 3 , NO 2 -, аминокислот, амидов. - Амиды – глутамин и аспарагин – 2 NH 2 группы

Азотфиксация Атмосферный усваивают микроорганизмы – азотфиксаторы. - свободноживущие – Azotobacter, Azolla, - микориза – древесные растения. - частичное N-питание с помощью м/о рис, облепиха, ольха, - симбиотические бактерии рода Rhizobium обеспечивают полное питание сем. Бобовых Продуктивность азофиксации Rhizobium – 1 -4 ц/га.

Роль симбиоза с бактериями СИМБИОЗ С БАКТЕРИЯМИ [1]

Строение и функции бактероида

Обмен в-в в бактероиде 1. Образование NН 3 N 2 до NН 3 восстанавливает фермент нитрогеназа. 2. Растение поставляет ПВК, он проходит через цикл Кребса бактероида, превращается в кетокислоты. 3. Кетокислоты связывается с NН 3 с образованием аминокислот, возвращаются в растения.

• В период вегетативного роста в клубеньки поступает 25 -40% ассимилятов, ½ из них возвращается в растения в форме аминокислот. Бобовые растения сами получают N, и обогащают почву за счет корневых выделений и пожнивных остатков – лучшие предшественники для всех культур.

НИТРАТНОЕ И АММОНИЙНОЕ ПИТАНИЕ Вопросы исследовал акад. Д. Н. Прянишников. Изучил условия оптимального питания разных растений. Ассимиляция в форме NO 3 Восстановление N происходит в 2 этапа с помощью ферментов нитратредуктазы (НР) и нитритредуктазы (Нир) +2ē +4ē NO 3→ NO 2→ NH 4 НР Ни. Р Цитозоль Пластиды В реакции используется НАДН из процесса дыхания. Нитриты очень токсичны, быстро утилизируются в клетке. Много нитритов обнаруживается в пасоке некоторых растений.

Ассимиляция нитратного N разными органами – видовой признак В корнях - горох, люпин, древесные В листьях – сахарная свекла, хлопчатник В корнях и листьях – злаки, фасоль, овощные. Интенсивность ассимиляции разными органами меняется в зависимости от условий.

Ассимиляция аммиака NH 4+ и аммиак поступают в растения из почвы или после превращения нитратов, быстро метаболизируются В аминокислоты ПВК (С 3) NH 3 + НАДН аланин В амиды NH 3 α-кетоглутарат → глутаминовая к-та → глутамин Амиды - глутамин, аргинин – запасная и транспортная форма N.

Избыточное накопление нитратов Связано с превышением поглощения над утилизацией N. Характерно для применения высоких доз удобрений. NO 3 - может накапливаться в запасном состоянии в вакуолях. Запасные нитраты безопасны для растений, но при попадании в организм человека и животных превращаются в нитриты. Нитриты в больших дозах токсичны - нарушают снабжение клеток кислородом, отравления. • Допустимая суточная доза потребления нитратов 300 -320 мг или 4 мг/кг массы. ПДК нитратов для растениеводства • картофель – 250 мг/кг • огурцы – не более 150 -400 мг/кг.

Причины накопления нитратов и способы борьбы 1) генетическая предрасположенность Наибольшее количество нитратов накапливают: • Капустные – капуста, салат, шпинат, салат • Тыквенные – огурцы, арбузы, дыни • Сельдерейные – свекла столовая. • Пасленовые – картофель. Есть сортовая предрасположенность к накоплению нитратов. Сильно снижать кол-во нитратов нельзя, потому что нарушается обмен в-в. 2) Стадии развития растений и органов Нитратов больше в активно развивающихся органах, с возрастом снижается. Наибольшее количество нитратов в органах, у которых товарная спелость опережает физиологическую – огурцы, кабачки.

Распределение нитратов в органах Большее количество – в листьях, меньшее – в генеративных и запасающих органах, стеблях.

4) условия питания: • • • количество азота в почве и дозы удобрений несбалансированность удобрений по Р, К, Мо. р. Н. Усиливается при низком р. Н почвы. при плохом освещении, низкой Т, при переувлажнении.

Агрономические приемы снижения кол -ва нитратов 1) применение новых форм удобрений с пролонгированным действием –. Гранулы, защитные пленки. 2) дробное и локальное внесение Nудобрений с учетом фаз развития растений: 3) соблюдение сроков уборки. • у картофеля при поздних сроках уборки колво нитратов снижается на 50 -60% • листовые овощи нужно убирать вечером. Снижение нитратов на 30 -40%.

Метаболизм N Синтез и распад белков происходят для поддержания функций клеток. Роль распада – поддержание функции, реутилизация элементов. перестройки органов и тканей. Распад Белки – аминокислоты – оксикислоты + Н 2 О + NH 3 ↓ глутамин, аргинин, мочевина

Цикл Д. Н. Прянишникова Превращения N в растениях – циклический процесс,

Влияние условий среды р. Н Растения лучше усваивают – при высокой Т, в кислой среде р. Н 5 – нитраты - при низкой Т, в нейтральной среде р. Н 7 – NH 4+. - Для лучшего питания растений и снижения зависимости от неблагоприятных условий нужно вносить разные формы N-удобрений.

Способы внесения удобрений При однократном внесении удобрений эффективность невысока • МВ переходят в труднодоступные соединения • вымываются из почвы • остаются в верхних слоях почвы, а корневая система уходит глубже. Оптимальный способ внесения удобрений – основное удобрение + подкормки. Подкормки – корневые и некорневые. • Преимущества некорневых – можно быстро ввести МВ в растения, особенно эффективны на бедных, легко вымываемых почвах, при длительных низких Т. • Растения лучше усваивают N: – при высокой Т, в кислой среде р. Н 5 – нитраты - при низкой Т, в нейтральной среде р. Н 7 – NH 4+. - Для лучшего питания растений и снижения зависимости от неблагоприятных условий нужно вносить разные формы N-удобрений.