1 Лекция на тему: Физиологические основы применения азотных удобрений Гродненский государственный аграрный университет Кафедра ботаники и физиологии растений Авторы: Доценты - Тарасенко С.А., Дорошкевич Е.И. Дорошкевич Е.И.

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

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

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

5

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

7 Газовый состав атмосферы

8 Доступные минеральные формы азота НИТРАТНАЯ NО 3 ˉ НИТРАТНАЯ NО 3 ˉ НИТРИТНАЯ NО 2 ˉ НИТРИТНАЯ NО 2 ˉ АММИАЧНАЯ NН 4 АММИАЧНАЯ NН 4 МОЧЕВИНА СО(NН 2 ) 2 МОЧЕВИНА СО(NН 2 ) 2

9 Формы азота в почвах РБ, кг/га ПочваОбщий Легкогид- ролизуемый Мине- ральный Суглинистая Супесчаная Песчаная Торфяно-болотная

10 Поступление азота с техногенными выбросами в санитарно-защитной зоне ГПО «Азот» Направле- ние Поступле- ние азота, кг/га В том числе, кг/га В том числе, кг/га нитратногонитритногоаммиачного Север Юг Запад10316 Восток Опытное поле ГГАУ 71-6 В среднем по РБ 5--5

11 Восстановление нитратов Восстановление нитратов NО 3 ˉ нитратредуктаза NО 2 ˉ нитритредуктаза NН е +6 е + 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

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

13 Предельно допустимые уровни (ПДК) содержания нитратов,(мг/кг ) Продукт ПродуктКартофель Капуста поздняя Морковь ранняя Морковь поздняя ТоматыОгурцы Лук перо Лук репчатый Свекла столовая ПДК Продукт ПродуктРедис Перец сладкий Баклажаны Листовые овощи КабачкиАрбузы Яблоки, груши Виноград Продукты дет.пит. ПДК

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

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

16 Синтез аминокислот Первичное аминирование пировиноградная аланин пировиноградная аланин щавелевоуксусная + NН 3 аспарагиновая щавелевоуксусная + NН 3 аспарагиновая фумаровая аспарагиновая фумаровая аспарагиновая -кетоглутаровая глутаминовая -кетоглутаровая глутаминовая Вторичное аминирование NН 2 NН 2 глутаминовая глиоксиловая аминотрансфераза - вит.В6 аминотрансфераза - вит.В6 -кетоглутаровая глицин -кетоглутаровая глицин

17 Образование амидов и солей аспарагиновая аспарагин аспарагиновая аспарагин +АТФ + NН 3 +АТФ + NН 3 глутаминовая глутамин глутаминовая глутамин СООН NН 3 СООН СООН СОО NН 2

18

19 Накопление азота бобовыми культурами Куль- тура Накоп- ление азота, кг/га Эквивалент но аммиачной селитре, ц/га Куль- тура Накоп- ление азота, кг/га Эквивалент но аммиачной селитре, ц/га Горох Бобы Лю- пин Кле- вер Вика Люцер на Пелю шка