Что способствует накоплению нитратов в растениях? Опасность для растений.
Накопление нитратов в растениях связано с большими проблемами в их использовании.
Именно в форме нитратов растения усваивают большую часть азота из почвы. Соединения азота- источник «сырья» для синтеза аминокислот и белков, именно благодаря им происходит рост растений.
Однако, при избытке азота, невозможности его моментального усвоения, растения накапливают нитратный азот в листьях и запасающих органах.
Включение нитратов в органические соединения в растениях происходит как в корнях, так и в листьях, и зависит от режимов питания растений и условий их произрастания. Поступившие в растение нитраты либо запасаются в вакуолях клеток корня, либо подаются с пасокой в надземные органы, особенно- стебли и листья.
Опасность нитратов для человека и животных
Высокое содержание нитратов в клетках безвредно для растительной ткани, но представляет серьезную угрозу здоровью человека при потреблении такой продукции в пищу. Поступающие с пищей нитраты всасываются в пищеварительном тракте человека и травоядных животных, попадают в кровь и в ткани, значительное же их количество после поступления выводится из организма через почки. Накапливаются нитраты и в продуктах животноводства. Для человека собственно нитраты (азотнокислые соли) малотоксичны. Часть их участвует в обменных реакциях, часть преобразуется в полезные соединения. Потенциальная опасность нитратов заключается в том, что при поступлении их с пищей, в пищеварительном тракте под воздействием микрофлоры кишечника, они восстанавливаются до нитритов (NO2-) — солей азотистой кислоты и последующих нитрозосоединений, очень токсичных и канцерогенных.
Что способствует накоплению нитратов в растениях?
Накопление нитрат-ионов в биомассе растений может определяться как внешними факторами (условия выращивания), так и внутренними (вид растения, его возраст). К основным внешним факторам относятся климатические параметры в зоне выращивания растений: температура, влажность, освещенность, минеральное питание, частота полива, степень плотности посева и др. Так, неравномерный температурный режим, особенно повышение температуры в сочетании с дефицитом влаги способствуют активному накоплению азотистых веществ [6]. Избыточное количество влаги, приводящее к водному стрессу растений, также повышает скорость образования нитратов. Повышенному накоплению нитратов способствует слабая освещенность, связанная не только с приходом ФАР, но и с густотой стояния растений. Самое непосредственное влияние на интенсивность нитратообразования в растениях оказывают условия корневого питания. К ним в первую очередь относятся количество и способ внесения удобрений, физико-химические и механические свойства корневого субстрата. Хорошо известно, что несбалансированное основными элементами минеральное питание (особенно при избыточном количестве азота) приводит к излишнему накоплению нитратов. Также нарушают нормальный ход азотного обмена недостаток микроэлементов, особенно низкая обеспеченность молибденом. Внутренние факторы, влияющие на интенсивность аккумуляции нитратов в растениях, характеризуются индивидуальными особенностями растений — их видом, возрастом, сортовой принадлежностью, реакцией на внешние условия, и во многом определяются ферментативными процессами, условиями их протекания и трансформацией нитратов внутри каждого растения.
Повышенное содержание нитратов бывает у растений, получающих избыточное количество азота, которое они не в состоянии использовать. При таком высоком уровне нитратного питания, темпы поглощения азота часто превышают скорость его усвоения, что приводит к нитратному «загрязнению» биомассы растений. Снизить содержание нитратов в растительных продуктах можно с помощью создания условий, препятствующих избыточному накоплению NO3-. Прежде всего, для каждой культуры необходимо использовать свое оптимальное соотношение основных элементов питания — NPK. Фосфорные и особенно калийные удобрения снижают отрицательное действие азотных. Большое значение имеет соотношение в почве азота и отдельных микроэлементов, т. к. такие микроэлементы, как железо и молибден ускоряют использование растением азотных соединений при синтезе белка.
Рекомендации по снижению содержания нитратов в кормовых травах
Осеннее известкование почвы доломитом (с учетом гидролитической кислотности грунта и экономической целесообразности)
Осеннее или весеннее внесение в грунт фосфорных и калийных удобрений (с учетом экономической целесообразности)
Обязательным мероприятием по снижению содержания нитратов является обработка трав удобрением гумат калия + фосфор (300 мл на га) за 7-10 дней до укоса или выпаса животных. При постоянном выпасе- обработка каждые 2 недели
Значительно снизит содержание нитратов (на фоне других мероприятий, повысит эффективность усвоения питания травами) 2 кратная за сезон обработка препаратами Молибден + гумат и Железо + сера + гумат из расчета 200-300 мл/га.
Уникальные комплексы Agro.Bio моментально усваиваются растениями, дают им возможность сбалансировать питание и дыхание. Главным эффектом применения препаратов Агро- био является резкое повышение продуктивности трав и скорости их роста. Тот азот, который накапливался в листьях в форме нитратов, в результате рекомендуемого нами комплекса обработок активизирует рост трав и значительно увеличит продуктивность пастбища!
Источник
Особенности нитратного и аммонийного питания растений
Так как N входит в состав органических соединений в восстановленной форме включение нитратов в обмен веществ начинается с их восстановления. Оно может осуществляться как в корнях, так и в листьях. Относительная доля участия этих органов в первичной ассимиляции нитратов является видовым признаком. В связи с этим выделяют три основные группы растений: 1.Растения, практически полностью восстанавливающие нитраты в корнях и транспортирующие N к листьям в органической форме. К этой группе относятся горох, люпин, черника, многие древесные растения. 2.Растения, практически не проявляющие нитратредуктазной активности в корнях и ассимилирующие подаваемые с пасокой нитраты в листьях. Это бурачкик, дурнишник, сахарная свекла, хлопчатник. 3. Растения, способные восстанавливать нитраты как в корнях, так и в листьях. Это наиболее многочисленная группа, включающая хлебные злаки, кукурузу, фасоль, сорго, овощные культуры. У них, как правило, восстановление нитратов активнее протекает в листьях, однако участие разных органов зависит от концентрации нитратов, концентрации и интенсивности поглощения аммония иK, уровня освещенности, температуры и других факторов. По современным предстамиям, ВОССТАНОВЛЕНИЕ нитрата осуществляется в два этапа. 1этап: Восстановление нитрата до нитрита, сопряженное с переносом 2-х электронов и катализируемое ферментом нитратредуктазой (НР) в цитозоле клеток корня и листа: NO3‑—NO2— (в цитоплазме). Нитратредуктаза представляет собой гем- и молибденсодершащий флавопротеид, участвующий в переносе электрона от НАД.Н к NO3 — : 2 этап: Восстановление нитрита до аммиака путем переноса 6-ти электронов и катализируемое ферментом нитритредуктазой (НИР): NO2—— NH4+ (в пластидах) Фермент нитритредуктаза — относительно низкомолекулярный белок, включающий около 600 аминокислотных остатков, который содержит железопорфириновую простетическую группу и железо в виде кластера 4Fe4S. Осуществляемая нитритредуктазой реакция может быть представлена следующим образом: NO2—+ 6Фдвосст.+ 8Н+NH4++ 6Фдокис.+2H2O В листьях нитритредуктаза локализована в хлоропластах и в качестве донора электронов использует восстановленный в световой фазе фотосинтеза ферридоксин (Фд). В корнях NO2 — восстанавливается в пропластидах с использованием НАДФН, образующегося в пентозофосфатном цикле. Использование разных источников восстановителя приводит к существенной разнице в энергозатратах на превращение *** в **** в надземных и подземных органах. Если привести затраты к одному эквиваленту, то в листьях на восстановление 14 г N нитрата расходуется 15 г глюкозы, а в корнях — 60 г, т. е. в 4 раза больше. Но преимущества перед корнями в энергетических расходах листья имеют только на свету.
Источник