Азот растения усвояемая форма

Поступление и превращение азота

Азот был открыт в 1772 г шотландским химиком, ботаником и врачом Д. Резерфордом как газ, не поддерживающий дыхание и горение (азот в переводе «нежизненный). Для растений азот – дефицитный элемент. Азот составляет 1,5 % сухой массы растений. Он входит в состав аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, фосфолипидов, алкалоидов, витаминов, фитогормонов. Азот содержится в соединениях группы порфиринов, которые лежат в основе хлорофилла и цитохромов, многочисленных коферментов, в том числе НАД и НАДФ. Растения могут поглощать только минеральный азот и никогда не выделяют азотистые соединения как продукты обмена.

При недостатке азота тормозится рост растений, ослабляется образование боковых побегов и кущение у злаков, наблюдается мелколистность. Одновременно уменьшается ветвление корней. Листья сначала бледнеют, затем в следствии гидролиза белков и разрушения хлорофилла приобретают желтые, оранжевые и красные тона. При длительном голодании наблюдается некроз тканей. Азотное голодание приводит к сокращению вегетационного роста и более раннему созреванию семян.

Особенности усвоения молекулярного азота растениями. Азотофиксирующие микроорганизмы

Азот – один из наиболее широко распространенных элементов в природе. Основными его формами на Земле являются связанный азот литосферы и газообразный молекулярный азот (N₂) атмосферы, составляющий 75,6 % воздуха по массе. Однако молекулярный азот не усваивается растениями и может переходить в доступную форму для них только благодаря деятельности микроорганизмов-азотофиксаторов. Организмы, способные к усвоению азота воздуха, можно разделить 3 группы: 1) симбиотические азотфиксаторы — микроорганизмы, которые усваивают азот атмосферы, находясь в симбиозе с высшим растением; 2) не симбиотические азотфиксаторы — микроорганизмы, свободно живущие в почве и усваивающие азот воздуха; 3) ассоциативные азотфиксаторы — микроорганизмы, обитающие на поверхности корней, т. е. живущие в ассоциации с высшими растениями.

Симбиотические азотфиксаторы. Важное значение имеют бактерии живущие в клубеньках корней бобовых растений (клубеньковые бактерии), относящиеся к роду Rhizobium. Корневые системы бобовых растений обладают специфическими корневыми выделениями. Благодаря этому клубеньковые бактерии скапливаются вокруг корневых волосков, которые при этом скручиваются. Осуществление контакта микроорганизмов с растением происходит за счет лектин-углеводного узнавания растения микроорганизмом. Суть этого в том, что лектин корневых волосков растений прочно связывается с углеводом поверхности бактерий. Бактерии, внедряются в корневой волосок, в виде сплошного тяжа (т. н. инфекционные нити), состоящего из соединенных слизью бесчисленных бактерий, проникают в паренхиму корня. Клетки перицикла начинают усиленно делиться. Возможно, бактерии выделяют гормональные вещества типа ауксина и именно это является причиной разрастания тканей, образуются вздутия — клубеньки. Клетки клубеньков заполняются быстро размножающимися бактериями. Ткань клубеньков, заполненная бактериями, приобретает розовую окраску, так как после заражения в клетках бактерий образуется пигмент, сходный с гемоглобином, — леггемоглобин. Этот пигмент связывает кислород воздуха и предохраняет фермент нитрогеназу от воздействия кислорода. При отсутствии леггемоглобина азот не усваивается. Информация об образовании леггемоглобина содержится в ДНК клетки высшего растения. Синтезируется клетками растения-хозяина и образуется после заражения.

Взаимоотношения между растениями и клубеньковыми бактериями обычно характеризуют как симбиоз. Однако на первых этапах заражения бактерии питаются целиком за счет растения, т. е. практически паразитируют на нем. В этот период рост зараженных растений даже несколько тормозится. В дальнейшем азотфиксирующая способность бактерий увеличивается, и они начинают снабжать азотистыми веществами растение-хозяина, вместе с тем бактерии получают от высшего растения углеводы (симбиоз). По мере дальнейшего развития наступает этап, когда растение паразитирует на клетках бактерий, потребляя все образующиеся там азотистые соединения. В этот период часто наблюдается растворение (лизис) бактериальных клеток.

Источник

Какая форма азота лучше всего усваивается растениями?

Растения — общая составляющая жизнестойкости нашей планеты. С их помощью они получают в большинстве своем свое родничное питание, которое они преобразуют в нутрименты. Но также и растения могут поспособствовать в борьбе за здоровую среду обитания, подводя необходимую азотную составляющую требуемые флоре.

Однако, в нынешнее время можно наблюдать негативный эффект загрязнения почвы, а также снижение потенциала азотного вещества. Аналитические исследования показывают, что проблема состоит в использовании неправильного вида азота для удобрения земельных угодий. Такое понимание применимо не только для фермеров, но и для всех, кто заботится о своем саду или любимых цветах.

Какой же вид азота самый лучший? Что делать, если содержание необходимого элемента в почве слишком низкое? На эти и другие вопросы ответим в данной статье.

Формы азота и их усваиваемость растениями

Азот – один из важнейших элементов, необходимых для роста и развития растений. Он является строительным блоком для белков, аминокислот и других веществ, необходимых для жизнедеятельности растений. Однако, растения не могут усвоить азот в его элементарном состоянии и его необходимо подавать в форме соединений, так называемых азотсодержащих удобрений.

Существует множество форм азота: аммиак, нитраты, нитриты, аминокислоты и другие. Но какая из этих форм усваивается растениями лучше всего?

Изученные исследования показывают, что наиболее эффективной формой азота для растений являются нитраты. Данный вид азота наиболее доступен для поглощения растениями, поэтому является наиболее использованным типом азотсодержащего удобрения в сельском хозяйстве.

Однако, растения также могут усваивать азот в других формах, таких как аммиак или аминокислоты. К примеру, рис усваивает азот в виде аммиака, что объясняет его повышенную устойчивость к залеганию.

Одним из важных факторов, влияющих на усваиваемость азота, является pH почвы. Для нитратов необходимы щелочные почвы, а для аммонийных форм – кислые. Поэтому при выборе типа азотсодержащего удобрения, следует учитывать тип почвы и потребности конкретных культур.

Формы азота

Азот является одним из важнейших питательных элементов для растений. Его формы могут варьироваться в зависимости от окружающей среды, что может влиять на способность растений усваивать его.

Самыми распространенными формами азота в почве являются нитраты и аммоний. Нитраты легче доступны для растений, но аммоний может быть более эффективно использован в некоторых условиях.

Однако, некоторые другие формы азота могут быть более эффективно использованы растениями, такие как нитриты и амиды. Нитриты могут быть более доступны в кислых почвах, а амиды могут быть более эффективными в условиях низкой температуры.

Кроме того, форма азота может быть связана с использованием других питательных элементов, таких как фосфор и калий. Например, растения могут более эффективно использовать аммоний, если в почве присутствует достаточное количество калия.

Итак, выбор формы азота может иметь важное значение для урожайности и качества растений. Поэтому важно изучать и оптимизировать условия, которые могут способствовать использованию наиболее эффективных форм азота в различных условиях.

Усвоение азота: механизмы и факторы

Механизмы усвоения азота растениями

Растения усваивают азот в форме ионов аммония (NH₄ + ) или нитратов (NO₃ — ). Усвоение аммония осуществляется путем активного транспорта в корневую систему растения, а усвоение нитратов — путем проникновения через корневую эпидермис и корневые волоски с последующей нитратредукцией в аммоний.

Для эффективного усвоения растениями азота необходимы микробиологические ассоциации, в которых симбиотические бактерии помогают выделять доступный азот из почвенных органических соединений.

Факторы, влияющие на усвоение азота растениями

Усвоение азота зависит от наличия в почве достаточного количества доступного азота, а также от физико-химических свойств почвенной среды, таких как кислотность, влажность, температура, механический состав почвы.

Однако основным фактором, влияющим на усвоение азота растениями, является наличие достаточного количества воды в растительной ткани. Избыточное увлажнение почвы может привести к затруднениям активного транспорта ионов аммония, а недостаток влаги — к затормаживанию процессов нитратредукции и биосинтеза белков в корневых тканях.

Заключение

Усвоение азота растениями — сложный биохимический процесс, зависящий от множества факторов. Для эффективного усвоения азота последовательно важно обеспечить наличие достаточного количества доступного азота и оптимальных условий для роста растений, а также создать благоприятную почвенную среду для микробиологических ассоциаций.

Преимущества различных форм азота для растений

Нитратный азот

Нитратный азот (NO3-) является наиболее доступной формой азота для растений. Она быстро усваивается и обеспечивает хороший рост и развитие. Нитратный азот более устойчив к просачиванию в грунте, что снижает риск загрязнения грунтовых вод.

Аммонийный азот

Аммонийный азот (NH4+) является менее доступной формой азота для растений, но в некоторых случаях может быть более эффективным. Он обеспечивает хорошее рост и развитие, особенно в условиях низкого pH, так как растворимость аммонийного азота выше, чем нитратного азота, в кислой среде. Однако высокие концентрации аммонийного азота могут повредить корни растений и снизить их рост.

Азот в форме амидов

Азот в форме амидов (NH2) находится в высших растительных организмах и разлагается медленнее, поскольку требует дополнительных шагов метаболизма для усвоения. Однако он может быть более эффективным для построения белков в растениях, так как содержит аминокислоты, необходимые для роста и развития.

• Нитратный азот обеспечивает быстрый и стабильный рост растений
• Аммонийный азот может быть эффективным при низком pH
• Азот в форме амидов может быть более эффективным для построения белков в растениях

Использование различных форм азота для растений зависит от типа почвы, условий выращивания и потребностей растений. Знание преимуществ каждой формы азота может помочь оптимизировать урожай и улучшить здоровье растений.

Как выбрать правильную форму азота для вашего сада или огорода

Начните с анализа почвы

Перед выбором формы азота для удобрения вашего сада или огорода, необходимо провести анализ почвы. Это позволит определить, какой тип азота будет наиболее эффективным для вашего участка.

Аммиачная форма азота используется для почв с низким pH (кислой среды). Если рН почвы меньше 6, то аммиачный азот может быть хорошим выбором, так как он не только увеличит урожайность, но и увеличит pH почвы.

Нитратная форма азота лучше всего использовать для почв с нейтральным или высоким уровнем pH (более 7). Нитратный азот не только обеспечивает растения необходимыми питательными элементами, но и помогает снизить кислотность почвы.

Рассмотрите движение азота в почве

Как правило, нитратная форма азота быстро перемещается в почве, в то время как аммиачный азот остается более устойчивым и может сохраняться в почве некоторое время. Если вы выбираете аммиачную форму азота, то необходимо учитывать глубину и время ее внесения, чтобы растения успели воспользоваться им.

Сформулируйте свои потребности

Для каждого сада или огорода потребности в удобрениях могут отличаться. Например, если вы желаете получить больший урожай, то нитратный азот может быть лучшим выбором, но если вы хотите улучшить структуру почвы, то аммиачный азот подойдет лучше.

Таким образом, правильный выбор формы азота для вашего сада или огорода зависит от анализа почвы, движения азота в ней и ваших потребностей в удобрениях.

Источник