РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРАТОВ В РАСТЕНИЯХ

О. А. СОКОЛОВ, Т. В. БУБНОВА

ВТПбС

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРАТОВ В РАСТЕНИЯХ

ПУЩИНО. 1989

Проблема накопления избыточных количеств нитратоя в растениях затрагивает широкий круг вопросов, касающихся механизмов поглощения, транспорта, мета­болизма и распределения их в растительном организме. Эти же вопросы тесным образом связаны с видовыми и сортовыми особенностями возделываемых культур, с оценкой роли экологических и агротехнических факторов, с разработкой стан­дартов на содержание допустимых количеств нитратов в урожае и продукции, с разработкой эффективных технологий и приемов по уменьшению их уровня в продуктах питания и кормах. Знание закономерностей распределения нитратов в тканях и органах растений является также ключом к познанию механизмов перераспределения и запасания нитратов в ходе развития растений, позволяет разработать достоверные методы диагностики азотного питания растений и ка­чества урожая.

В данном атласе представлены материалы по распределению нитратов в раз­личных органах и их участках, в целом растении в процессе их роста. Исследова­ние закономерностей распределения нитратов охватывает более 40 видов расте­ний, занимающих важное место в жизни человека.

Атлас будет полезен широкому кругу читателей: биологам, химикам, агро­номам, агрохимикам, растениеводам, селекционерам и технологам, студентам и аспирантам биологических и сельскохозяйственных специальностей.

© Научный центр биологических исследований АН СССР в Пущине, 1989 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение...................................................................................................................................................................:.. 4

Нитраты в растениях....................................................................................................................................................... '*.-.... 7

Распределение нитратов в растениях......................................................................................................................................25

Арбуз................................................................................ 26- Пшеница озимая........................................................ '...4'6

Баклажан.............................................................................. 27 V/ Ревень.......................................................................................... 47

Горошек зеленый............................................................ 28 Редис............................................................................................ 48

Гречиха................................................................................. 29 Редька........................................................................................... 49

• Дыня....................................................................................... 30 Репа.....................................................................................•'. 50

Кабачок........................................................................... 31 Салат........................................................................................... 51

Капуста белокочанная..................................................... 32 Свекла кормовая 52

Капуста краснокочанная................................................ 33. Свекла сахарная....................................................................... 53

Капуста цветная................................................................. 34.Свекла столовая........................................,54

Картофель..................................................................... 35 Сельдерей...................................................... •-"••:• •⁵⁵

Кориандр.............................................................................. 36 Томат................................................ 56

Кукуруза................................................................................ 37 Тыква......................................'..... -. 57'

Лен................................................................................... 38 - Укроп.............................................................................................. 58

Лук-ре пка...................................................................... 39 I;Фасоль............................................................... '•.'•'.■ • • 5⁹

Лук-перо................................................................................ 39, Хрен.............................................................. 60

Морковь............................................................................ 40 чЧеснок........................................................................................... 61

Овес........................................................................................ 41 Шампиньон.. 62

Огурец.................................................................................... 42 \ Шпинат.........................................................................,; 63

Патиссон............................................................................... 43 i. Щавель.......................................................................................... 64

Перец............................................................................... 44 ^ Эстрагон............................................................................. 65

Петрушка.............................................................................. 45 "Ячмень................................................................................... 66

 

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время одной из важных проблем, возникших как результат усиления антропогенной нагрузки на экосистемы, является проблема нитратов. На­ряду с традиционным решением задач использования нитратного азота как источ­ника азотного питания растений и оптимизации эколого-агрохимических условий, влияющих на формирование урожая и его качество, возникли вопросы экологи­ческих последствий аккумуляции нитратов в почве, воде, растениях, атмосфере, влияние их на здоровье человека.

Нитраты — неотъемлемая часть всех наземных и водных экосистем, поскольку процесс нитрификации, ведущий к образованию окисленной неорганической фор­мы азота, является принципиальным механизмом, имеющим глобальный характер. В то же время с ростом интенсификации производства вообще и азотных удоб­рений, в частности, поступление неорганических соединений азота в природные воды, растения, а следовательно, и в организм человека все возрастает.

Тем не менее с физиологической точки зрения количество нитратов можно рассматривать как результирующую процессов поглощения, транспорта, ассими­ляции и распределения, интенсивность которых определяется совокупностью почвенно-экологических условий, агротехнических и генетических факторов.

Растения — источник питания человека и животных, вот почему проблема за­грязнения растениеводческой продукции нитратами, избыточное потребление которых может привести к ряду серьезных заболеваний, приобрела такую ост­роту в настоящее время.

Известно, что нитраты крайне неравномерно распределены по органам и тканям растения. Зная специфику их накопления и распределения в растении в стадии товарной зрелости, можно оценить степень их использования в питании человека. В настоящем атласе читатель найдет материалы по распределению нитратов в различных органах растений, играющих важную роль в жизни человека.

Авторы приносят благодарность канд. биол. наук В. А. Агаеву и канд. с.-х. на­ук А. В. Тимченко за выполненные анализы по распределению нитратов в орга­нах ряда культур.

 

НИТРАТЫ В РАСТЕНИЯХ

Природный цикл азота, имеющий глобальный характер, включает образование, транспорт и аккумуляцию нитратов в различных компонентах биосферы, среди которых одно из главных мест принадлежит растительному организму.

Основы учения об азотном питании растений были разработаны Д. Н. Пря­нишниковым (1945) и в дальнейшем развиты его учениками. Было показано, что аммонийная (NH₄) и нитратная (NO^) формы азота равноценны, но их соотноше­ние может быть обусловлено видовой спецификой, а также факторами окружаю­щей среды. Так, на фоне калия растения лучше используют нитраты, на фоне кальция — аммоний; нитраты лучше усваиваются в кислой среде, тогда как аммо­ний — в щелочной. Но поскольку и амидная и аммонийная формы азота в почве подвергаются нитрификации, переходя в нитратную в течение 10—15 дней, то все-таки преобладающей формой минерального азота, поступающей в растения, являются нитраты. Надо отметить, что имеет место специфика в поведении раз­личных форм азотных удобрений в почве и отзывчивости на них растений. Разме­ры аккумуляции нитратов достигают наибольшей величины при применении вы­соких доз азотных удобрений, но ответить определенно, насколько реальна и тесна взаимосвязь между количеством нитратов в растении и урожаем сельскохозяйст­венных культур, нельзя. В урожае основной продукции овощных и кормовых культур накапливается значительное количество нитратов, достигая 38—43 кг/га, причем на неудобренном фоне аккумуляция N0₃ значительно ниже и варьирует в пределах 0,05—17,7 кг/га. Избыточное потребление азота удобрений не только ведет к аккумуляции нитратов в растениях, но и способствует загрязнению водо­емов, грунтовых вод остатками азотных удобрений. При существующем уровне применения азотных удобрений в СССР в пределах 50 кг/га, потери азота с внут-рипочвенным стоком составляют всего 0,5—2,5 кг/га, достигая в случае примене­ния высоких доз азота под овощные и технические культуры (115—175 кг/га) — 1,28—8,8 кг/га и не могут служить единственным источником загрязнения окру­жающей среды нитратами. Конкретная система применения азотных удобрений должна соответствовать почвенно-экологическим условиям, специализации сево­оборотов, чередованию культур, биологическим их особенностям, так как несо­блюдение этих условий ведет к росту потери азота удобрений. В то же время грамотное экономически эффективное и экологически рациональное применение азотных удобрений является важнейшим фактором улучшения экологической обстановки.