1

Лекция на тему:Лекция на тему: Физиологические основы Физиологические основы

применения азотных применения азотных удобренийудобрений

Гродненский государственный аграрный Гродненский государственный аграрный университет университет

Кафедра ботаники и физиологии растенийКафедра ботаники и физиологии растений

Авторы:Авторы:Доценты - Тарасенко С.А., Доценты - Тарасенко С.А., Дорошкевич Е.И.Дорошкевич Е.И.

2

План лекцииПлан лекции

1. Физиологическая роль азота.1. Физиологическая роль азота. 2. Источники и доступные формы 2. Источники и доступные формы

азота.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 Физиологическая роль азота в растенияхрастениях

Аминокислоты, белкиАминокислоты, белки Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК)Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) ХлорофиллХлорофилл 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, Фитогормоны (гетероауксин, цитокинины,

некоторые ингибиторы роста)некоторые ингибиторы роста) ВитаминыВитамины Алкалоиды, гликозиды, фитонцидыАлкалоиды, гликозиды, фитонциды

4

Признаки недостаточности азотаПризнаки недостаточности азота

Бледно-зеленая, желтая окраска. Бледно-зеленая, желтая окраска. Лист усыхает, отмирает.Лист усыхает, отмирает.

Задержка в росте. Задержка в росте. Слабое кущение, меньше колосков Слабое кущение, меньше колосков

в колосе, «отсекается» верхушка в колосе, «отсекается» верхушка колосаколоса

Ускоренное развитие (переход к Ускоренное развитие (переход к репродукции)репродукции)

5

6

Признаки избытка азотаПризнаки избытка азота

Чрезмерный ростЧрезмерный рост Затягивание вегетацииЗатягивание вегетации Слабое развитие механических Слабое развитие механических

тканей (полегание)тканей (полегание) Слабое развитие покровных Слабое развитие покровных

тканей (болезни, вредители)тканей (болезни, вредители) Замедление синтеза углеводовЗамедление синтеза углеводов Ухудшение качества продукции Ухудшение качества продукции

7

Газовый состав атмосферыГазовый состав атмосферы

азот; 78,08

другие; 0,01

угл. Газ; 0,03

аргон; 0,93

кислород; 20,95

8

Доступные минеральные формы Доступные минеральные формы азотаазота

НИТРАТНАЯ НИТРАТНАЯ NNОО33ˉ̄

НИТРИТНАЯ НИТРИТНАЯ NNОО22ˉ̄

АММИАЧНАЯ АММИАЧНАЯ NNНН44

МОЧЕВИНА СО(МОЧЕВИНА СО(NNНН22))22

9

Формы азота в почвах РБ, кг/гаФормы азота в почвах РБ, кг/га

ПочваПочва Общий Общий Легкогид-Легкогид-ролизуемыролизуемы

йй

Мине-Мине-ральныйральный

СуглинистаяСуглинистая 2700-2700-40004000

110-110-

17017070-70-

9090

Супесчаная Супесчаная 2200-2200-35003500

90-90-

14014045-45-

8585

ПесчанаяПесчаная 2100-2100-26002600

80-80-

10010040-40-

5050

Торфяно-Торфяно-болотнаяболотная

160016000-0-

2000200000

500-500-

600600200-200-

300300

10

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

Направле-Направле-ниение

Поступле-Поступле-

ние азота, ние азота, кг/га кг/га

В том числе, кг/гаВ том числе, кг/га

нитратногнитратногоо

нитритногнитритногоо

аммиачноаммиачногого

СеверСевер 1717 44 11 1212

ЮгЮг 2424 66 11 1717

ЗападЗапад 1010 33 11 66

ВостокВосток 3333 88 22 2323

Опытное Опытное поле ГГАУполе ГГАУ

77 11 -- 66

В среднем В среднем по РБпо РБ

55 -- -- 55

11

Восстановление нитратовВосстановление нитратов

NNОО33ˉ̄ нитратредуктаза нитратредуктаза NNОО22ˉ̄ нитритредуктаза нитритредуктаза NNНН33

+ 2 е +6 е+ 2 е +6 е

Влияние внешних условий на работу ферментов:Влияние внешних условий на работу ферментов:

Нитратредуктаза – источник азота, свет, температура, Нитратредуктаза – источник азота, свет, температура, влажность, аэрация почвы, кислотность, обеспеченность влажность, аэрация почвы, кислотность, обеспеченность калием, фосфором, железом, молибденомкалием, фосфором, железом, молибденом

Нитритредуктаза – обеспеченность железом, марганцем, Нитритредуктаза – обеспеченность железом, марганцем, магнием, медьюмагнием, медью

12

Место восстановления нитратовМесто восстановления нитратов

Корни - древесные, черника, клюква, Корни - древесные, черника, клюква, яблоня, груша, слива, дыня, тыква, яблоня, груша, слива, дыня, тыква, арбуз, лукарбуз, лук

Листья, стебли - салат, шпинат, сельдерей,Листья, стебли - салат, шпинат, сельдерей, петрушка, укроп, свекла, марьпетрушка, 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 Предельно допустимые уровни (ПДК) содержания нитратов(ПДК) содержания нитратов,(мг/кг ),(мг/кг )

ПродуктПродукт

КартофельКартофель

Капуста поздняяКапуста поздняя

Морковь ранняяМорковь ранняя

Морковь поздняяМорковь поздняя

ТоматыТоматы

ОгурцыОгурцы

Лук пероЛук перо

Лук репчатыйЛук репчатый

Свекла столоваяСвекла столовая

ПДКПДК

150150

400400

400400

200200

100100

150150

400400

8080

14001400

ПродуктПродукт

РедисРедис

Перец сладкийПерец сладкий

БаклажаныБаклажаны

Листовые овощиЛистовые овощи

КабачкиКабачки

АрбузыАрбузы

Яблоки, грушиЯблоки, груши

ВиноградВиноград

Продукты дет.пит.Продукты дет.пит.

ПДКПДК

15001500

200200

300300

15001500

400400

6060

6060

6060

5050

14

Превращение нитратов в Превращение нитратов в организме животных и человекаорганизме животных и человека

нитраты нитритынитраты нитриты

+ амины +гемоглобин+ амины +гемоглобин

нитрозоамины нитрозоамины метгемоглобинметгемоглобин

(канцерогены, мутагены)(канцерогены, мутагены)

15

Пути превращения аммиакаПути превращения аммиака

Синтез аминокислотСинтез аминокислот Образование амидовОбразование амидов Образование аммонийных солейОбразование аммонийных солей Образование мочевины Образование мочевины (через (через

орнитиновый цикл)орнитиновый цикл)

16

Синтез аминокислот Синтез аминокислот Первичное аминированиеПервичное аминирование

пировиноградная аланинпировиноградная аланин щавелевоуксусная + щавелевоуксусная + NNНН33 аспарагиновая аспарагиновая фумаровая аспарагиноваяфумаровая аспарагиновая -кетоглутаровая глутаминовая-кетоглутаровая глутаминовая

Вторичное аминированиеВторичное аминирование NNНН22

глутаминовая глиоксиловаяглутаминовая глиоксиловая аминотрансфераза - аминотрансфераза - вит.В6вит.В6

-кетоглутаровая глицин -кетоглутаровая глицин

17

Образование амидов и солейОбразование амидов и солей

аспарагиновая аспарагин аспарагиновая аспарагин

+АТФ ++АТФ +NNНН33

глутаминовая глутаминовая глутаминглутамин

СООН СООН NNНН33 СООНСООН

СООН СОО СООН СОО NNНН22

18

19

Накопление азота бобовыми Накопление азота бобовыми культурамикультурами

Куль-Куль-туратура

НакопНакоп--

ление ление азота, азота, кг/гакг/га

ЭквиваленЭквивалентно тно

аммиачноаммиачной селитре, й селитре,

ц/гац/га

Куль-Куль-туратура

Накоп-Накоп-ление ление азота, азота, кг/гакг/га

ЭквиваленЭквивалентно тно

аммиачноаммиачной селитре, й селитре,

ц/гац/га

ГороГорохх

40-7040-70 1.1-2.01.1-2.0 БобыБобы 80-10080-100 2.3-2.92.3-2.9

Лю-Лю-пинпин

90-90-120120

2.5-3.42.5-3.4 Кле-Кле-вервер

200-200-250250

5.7-7.15.7-7.1

ВикаВика 60-8060-80 1.7-2.31.7-2.3 ЛюцеЛюцернарна

230-230-280280

6.6-8.06.6-8.0

ПелюПелюшкашка

40-5040-50 1.1-1.41.1-1.4