Проблема нитратов в полевом растениеводстве и овощеводстве
Информация - Сельское хозяйство
Другие материалы по предмету Сельское хозяйство
некоторое время после внесения в питательную среду нитратов активность НР резко возрастала, наблюдалось новообразование, индукция синтеза фермента. Но НР-система не обладает безграничной способностью к восстановлению возрастающего потока нитратов: повышением доз азотных удобрений активность НР растет до определенного предела. На активность фермента также влияет свет: при освещении синим светом активность повышается; при низкой же освещенности - снижается, снижается они и при недостатке железа и молибдена.
Нитратредуктаза расположена на входе редукции нитратов и является лимитирующим ферментом включения нитратного азота в метаболизм растения, она во многом определяет скорость всего процесса восстановления. В свою очередь усвоение нитратов оказывает влияние на рост и продуктивность растений. Кроме того, нитратредуктаза может участвовать в образовании оксида азота (NO), являющегося компонентом сигнальной системы для связи между отдельными клетками и растениями.
По соотношению органического и минерального азота, поступающих с пасокой (ксилемным током) из корней растения можно разделить на три группы: 1. Высокоактивная НР локализована в корнях, где происходит восстановление нитратов и образование органических и азотсодержащих веществ, оттуда в надземную часть азот поступает в основном в органической форме; 2. НР в корнях низкоактивная, с ксилемным током транспортируются в основном нитраты, а их восстановление идет в листьях; 3. НР в корнях и листьях обладает одинаковой активностью, в составе пасоки обнаруживаются и нитраты, и органические соединения азота.
Локализация высокой нитратредуктазной активности в различных органах растения
Орган с высокой НР-активностьюВиды растенийЛистьяДурнишник, бурачник, земляника, картофель, кабачки, кормовая свекла, клен, крестоцветные, лен, липа, морковь, редис, огурцы, салат, шпинат, сахарная свекла.КорниБрусника, горох, люпин, ель, груша, роза, слива, сосна, яблоня.Листья и корниКукуруза, овес, пшеница, фасоль, ячмень.
. Причины накопления нитратов в растениеводческой продукции
Существует несколько путей образования и накопления нитратов с растениях:
В результате чрезмерного потребления азота растением, когда поступление их преобладает над ассимиляцией
При несбалансированном с другими макро- и микроэлементами азотном питании
При снижении активности фермента нитратредуктазы
При прорастании семян вследствие гидролиза белков и накопления аммония, который при окислении переходит в нитратную форму
Поступая в клетку, нитраты перераспределяются на два фонда: цитоплазматический (активный) и вакуолярный (запасной) и участвуют в обменных процессах с неодинаковой скоростью. Соотношение фондов сильно варьирует и изменяется в зависимости от многих факторов, в т.ч. от условий минерального питания и видовых особенностей растения: при азотном голодании синтез аминокислот проходит за счет запасных нитратов.
Пределы содержания нитратов в товарной части урожая сельскохозяйственных растений
Вид растенияNO3?, мг/кг сырой массыВид растенияNO3?, мг/кг сырой массыАрбузы40-600Патиссоны190-900Баклажаны80-270Перец сладкий40-330Брюква400-550Петрушка (зелень)1700-2500Горошек зеленый20-80Ревень1600-2400Горчица салатная1700-2500Редька черная1500-1800Дыни40-500Редис400-2700Капуста белокочанная600-3000Репа600-900Капуста пекинская1000-2700Салат400-2900Капуста кольраби160-2700Свекла столовая200-4500Картофель40-980Сельдерей120-1500Кориандр40-750Тархун1200-2200Кресс-салат1300-4900Томаты10-180Лук зеленый40-1400Тыква300-1300Лук репчатый60-900Укроп400-2200Морковь160-2200Фасоль20-900Огурцы80-560Чеснок40-300Кабачки 400-700Шпинат600-4000Щавель240-400Среди причин накопления нитратов в растении можно выделить следующие: видовая и сортовая специфика накопления нитратов; условия минерального питания; почвенно-экологические факторы. Часто они воздействуют комплексно, что усложняет прогнозирование содержания нитратов в продукции.
Видовая и сортовая специфика. Различные семейства высших растений аккумулируют различное количество нитратов. Например, больше всего накапливают редька белая, свекла столовая, салат, шпинат, редис; томаты, перец сладкий, баклажаны, чеснок, горошек отличаются низким содержанием нитратов. Одна из причин видовой специфики накопления нитратов - несоответствие размеров поглощения нитратов из почвы и ассимиляции, зависит от активности нитратредуктазы в разных органах. Накопление нитратов носит наследственно закрепленный характер. Другая причина видовых и сортовых различий - физиологическая спелость растения к моменту уборки: товарная зрелость зачастую наступает раньше физиологического созревания. С возрастом количество нитратов в растении снижается, т.к. в обмен включаются запасные резервы из-за снижения количества минерального азота в почве.
Видовые различия растений по накоплению нитратов часто обусловлены локализацией нитратов в отдельных органах растений. Уровень нитратов в черешках превышает в 1,5 - 4 раза их количество в листовой пластинке. Проводящие пучки содержат повышенное количество нитратов. Нитратов практически нет в зерне злаковых и много их в вегетативных органах (лист, стебель) и в сочных плодах овощных и бахчевых культур
Рассмотрим распределение нитратов в различных органах, частях и в целом растении.
Арбуз. В мякоти плодов арбуза нитраты распределены равномерно, наибольшее их количество содержится в кожуре
Горох овощной. Наибольшее количество нитратов содержится в мо?/p>