Физиологические основы применения азотных удобрений

План лекции
1. Физиологическая роль азота.
2. Источники и доступные формы азота.
3. Восстановление нитратного азота.
Проблема нитратов.
4. Превращение и использование
аммиачного азота в растениях.
5. Особенности азотного питания
бобовых культур.

Физиологическая роль азота в растениях
Аминокислоты, белки
Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК)
Хлорофилл
Ферменты и коферменты
Макроэргические соединения
(АТФ, УТФ, ацетил КоА и др.)
Фосфолипиды (лецитин)
Фитогормоны (гетероауксин, цитокинины, некоторые ингибиторы роста)
Витамины
Алкалоиды, гликозиды, фитонциды

Признаки недостаточности азота
Бледно-зеленая, желтая окраска. Лист усыхает, отмирает.
Задержка в росте.
Слабое кущение, меньше колосков в колосе, «отсекается» верхушка колоса
Ускоренное развитие (переход к репродукции)

Признаки избытка азота
Чрезмерный рост
Затягивание вегетации
Слабое развитие механических тканей (полегание)
Слабое развитие покровных тканей (болезни, вредители)
Замедление синтеза углеводов
Ухудшение качества продукции

Газовый состав атмосферы

Доступные минеральные формы азота
НИТРАТНАЯ NО3ˉ
НИТРИТНАЯ NО2ˉ
АММИАЧНАЯ NН4
МОЧЕВИНА СО(NН2)2

Формы азота в почвах РБ, кг/га

Поступление азота с техногенными выбросами в санитарно-защитной зоне ГПО «Азот»

Восстановление нитратов
NО3ˉ нитратредуктаза NО2ˉ нитритредуктаза NН3
+ 2 е +6 е
Влияние внешних условий на работу ферментов:
Нитратредуктаза – источник азота, свет, температура, влажность, аэрация почвы, кислотность, обеспеченность калием, фосфором, железом, молибденом
Нитритредуктаза – обеспеченность железом, марганцем, магнием, медью

Место восстановления нитратов
Корни - древесные, черника, клюква,
яблоня, груша, слива, дыня, тыква,
арбуз, лук
Листья, стебли - салат, шпинат, сельдерей,
петрушка, укроп, свекла, марь
Всё растение - капуста, морковь, томаты,
огурец, кабачки, перец.
Большинство зерновых и бобовых

Предельно допустимые уровни (ПДК) содержания нитратов,(мг/кг )

Превращение нитратов в организме животных и человека
нитраты нитриты
+ амины +гемоглобин
нитрозоамины метгемоглобин
(канцерогены, мутагены)

Пути превращения аммиака
Синтез аминокислот
Образование амидов
Образование аммонийных солей
Образование мочевины (через орнитиновый цикл)

Синтез аминокислот
Первичное аминирование
пировиноградная аланин
щавелевоуксусная + NН3 аспарагиновая
фумаровая аспарагиновая α-кетоглутаровая глутаминовая
Вторичное аминирование
NН2
глутаминовая глиоксиловая
аминотрансфераза - вит.В6
α-кетоглутаровая глицин

Образование амидов и солей
аспарагиновая аспарагин
+АТФ +NН3
глутаминовая глутамин
СООН NН3 СООН
СООН СОО NН2