Азот для растений значение

Сады над Бугом

Роль азота в жизни растений.
Азот играет важнейшую роль не только в процессах роста и развития растений., но и всего живого на земле. Азот входит в состав основных кирпичиков жизни — нуклеиновых кислот — РНК и ДНК, а также в состав клеток хлорофилла, белков и ферментов, ряда витаминов и алкалоидов.
Азот, по сравнению с другими элементами питания, больше всех влияет на усиление роста и повышение урожайности растений. Его недостаток в грунте уменьшает накопление хлорофилла в зеленых частях растений, значительно понижает интенсивность образования в них органических веществ. Листья приобретают желтоватый или красноватый оттенок, пожелтение начинается с жилок листа и распространяется к краям листовых пластинок. При недостатке азота размер листьев уменьшается, стебли растут тонкие и короткие, соцветия мельчают, значительно снижается урожай, преждевременно опадают листья. Симптомы недостатка азота у травянистых растений прежде всего проявляются на нижних листьях.
к, у картофеля и других пасленовых нижние листья сначала становятся бледно-зелеными, затем края их засыхают и закручиваются к верху. Особенно важно достаточное количество азота для молодых растений в фазе их интенсивного роста и развития. Для сада это актуально ранней весной, во время распускания почек, цветения, роста.
Растения потребляют азот в виде отрицательных ионов(NOз -) –нитратов и положительных ионов (NH4+ )- аммониев. Аммоний эффективнее усваивается на стадии раннего роста растений, взрослые плодоносящие растения большую часть азота усваивают в форме нитратов. Источниками азота в земледелии являются азот, связанный почвой, компост, навоз, минеральные азотные удобрения, азот, фиксируемый микроорганизмами на корнях растений, азот, продуцируемый бактериями из растительных остатков.
Одним из давно применяемых азотных удобрений является безводный аммиак, который вносят в почву в виде аммиачной воды. Но это удобрение следует вносить осторожно, не превышая рекомендуемых дозировок, так как оно агрессивно воздействует на микрофлору и фауну почвы.
Мочевина — сухое азотное удобрение, которое при внесении в почву быстро вступает в реакцию с водой и, в результате гидролиза быстро превращается в аммоний, а затем в газообразный аммиак и улетучивается. Реакция превращения мочевины в аммиак тем быстрее, чем выше температура почвы. Поэтому, для эффективности действия, мочевину рекомендуется вносить в прохладную погоду, с обязательной с заделкой в почву.
Такие азотные удобрения как сульфат аммония, нитрат и фосфат аммония не имеют проблем улетучивания азота.
сокая кислотная характеристика этих солей предотвращает потерю азота.
При внесении минеральных азотных удобрений следует учесть, что при кислой реакции почвы растениями лучше усваиваются нитратные ионы, при нейтральной -ионы аммония. При наличии в почве кальция, калия, магния — улучается усвоение растениями аммония. Фосфор и молибден — стимулирует усвоение нитратов.
Одним из ценных и экологически чистых источников пополнения почвы азотом является сидерация почвы. В отличие от дефицитного и дорогостоящего в настоящее время навоза, сидерация почвы доступна практически каждому садоводу любителю. Заделанные в почву зеленые останки молодых растений не только быстро разложатся и обогатят почву азотом, но и поддержат развитие микрофлоры и микрофауны почвы, способствуя улучшению ее структуры, установлению экологического баланса.
Сидераты можно высевать в саду весной, летом и ранней осенью. Весной можно сеять как только сойдет снег, перед посадкой на грядки теплолюбивых овощных культур. Весной семена сидератов ( ржи, пшениы, ячменя, горчицы, гороха, люпина и др.) сеют густо, чтобы получить побольше зеленой массы. Срезают сидераты, не допуская цветения, когда растение еще молодое, его корень и стебель нежные, сочные, не огрубевшие. Заделку сидератов в почву производят не менее, чем за 2 недели до посадки овощных культур.
Срезают сидераты с помощью косы, плоскореза или культиватора.
тву после скашивания перекапывают или оставляют на грядках в качестве мульчи, или компостируют. Специалисты, почвоведы предупреждают, что слишком большое количество зеленой массы в почве ( особенно при тяжелой ее структуре), может привести к процессам брожения. Поэтому, чем больший объем зеленой массы сидератов, тем лучше надо его измельчать, тем глубже и равномернее следует распределять его в почве.

Источник: zelenyi-sad.in.ua

Откуда в природе берётся азот?

   В почве на самом деле содержится не так много азота. И попадает он туда благодаря деятельности разных бактерий, которые его связывают. В результате целой цепочки процессов вещество оказывается в подходящем для растений состоянии. Такие бактерии живут колониями на бобовых, причём на каждом – своя разновидность. Люди ещё в древности заметили, что если выращивать соответствующие культуры, то плодородность почвы в целом повышается. Это связано как раз с теми самыми бактериями. Кстати, сами бобовые растения не испытывают из-за такого вот симбиоза недостатка в азоте.

   Очень часто помогают справиться с проблемой различные грибы и водоросли. Особую роль в экологическом равновесии играют лишайники. Дело в том, что они первыми поселяются на бедных азотом почвах, а уже следом появляются и другие культуры, когда среда оказывается для них достаточно благоприятной.

Как проявляется нехватка азота?

   Нехватку азота можно заметить по внешнему виду растений. Культура начинает медленнее развиваться, она оказывается заметно меньше, чем должна бы быть. Листья становятся бледными и мелкими. При этом количество ветвей и боковых побегов сокращается, зато нарастает корневая масса: так растение стремится компенсировать нехватку азота и активнее добывать его из почвы, тянясь ко всему, что только в состоянии достать. Кроме того, может начаться преждевременное созревание семян.

   Длительное голодание приводит к тому, что из листьев уходит зелёный пигмент, они начинают сохнуть, становятся жёлтыми или же красными. Причём этот процесс идёт снизу вверх. Если его сильно запустить, то пойдёт некроз.

Как проявляется избыток азота?

   По внешнему виду растений можно определить не только недостаток азота, но и его избыток. Если культуру перекормили, то она будет отличаться насыщенным зелёным цветом, чаще всего – более тёмным по сравнению с обычным. Стебли становятся толстыми, ботва – пышной. Период вегетации затягивается. При этом ткани многих растений набирают сок, на ощупь оказываются заметно мягче, они больше подвержены грибковым заболеваниями и поражениям насекомыми-паразитами. У плодов падает качество. Если азотистых удобрений добавлено слишком много, растение погибнет в течение нескольких дней.

Что нужно учитывать?

   Как можно увидеть, переизбыток и недостаток азота одинаково вредны. Чтобы не допустить проблем, нужно учитывать то, сколько питательного элемента требуется конкретной культуре. Не забывайте о том, что пусть и небольшое, но какое-то количество азота в почве всё же содержится. Поэтому если вы – новичок, добавляйте удобрения осторожно, следите за реакцией растений: лучше недокормить, чем перекормить.

   Помните и о том, что далеко не каждое вещество одинаково полезно для флоры. В частности, большое количество аммиачных солей ведёт к отравлению и гибели. Поэтому нитраты предпочтительнее. Правда, они способны накапливаться, что нежелательно как для почвы, так и для людей. Вот почему принципиально важно следить за тем, как и на что именно какая культура реагирует, принимать во внимание и другие факторы.

   Дело в том, что на усвоение азота растением влияет, например, температура, степень уплотнённости почвы, нехватка воды, малое количество микроорганизмов, чрезмерно большое количество соломы. Всё это нужно учитывать.

   Новичкам-садоводам рекомендуют обращать внимание в первую очередь на реакцию растений-индикаторов. Это те культуры, которые ярче всего реагируют на нехватку азота. К ним, в частности, относятся: цветная капуста, кукуруза, зерновые. Даже если вы не собираетесь их выращивать, но если у вас часто возникают проблемы с азотом, можно посадить несколько, чтобы проверять, не ухудшилась ли ситуация с этим элементом. Такой вариант давно используется фермерами. И он для многих дешевле и проще разных тестов.

   В целом же, чтобы не возникало проблемы с азотом, достаточно купить удобрения, подходящие конкретной группе растений, развести по инструкции и внимательно наблюдать за реакцией культуры. Как правило, проблем не возникает.

Источник: morezeleni.ru

Фиксация азота представляет собой процесс трансформации атмосферного азота (N₂) в органическую форму аммония (-NH₂). Фиксация происходит благодаря свободно живущим в почвенной среде некоторым видам бактерий, таким как  Clostridium  и Azotobacter, сине-зеленым водорослям и симбиозу  определенных бактерий и растений-хозяев. Симбиотические бактерии, такие как различные виды Rhizobia, получают углеводы от растения-хозяина. В этом симбиозе оба организма извлекают выгоду от взаимосвязи, в результате микроорганизмы поставляют растению-хозяину очень необходимый восстановленный азот – аммоний, в то время как растение поставляет микроорганизмам Rhizobia углеводы. Данные симбиотические отношения дают растению-хозяину и другие преимущества, которые заключаются в том, что микроорганизмы помогают поглощать связанный азот и нитраты корнями, так как денитроген восстанавливается до аммония (NH₃), который уже может быть потреблен растением. Кроме того, данный аммоний представляет собой восстановленную форму, тогда как нитрат, поглощенный растением, представляет собой окисленную форму и требует у растения дополнительной энергии для своей трансформации в аммоний.

Разложение азота до аммонийной формы также может происходить в результате процесса, известного как аммонификация. Этот процесс, при котором органические остатки расщепляются на более простые соединения с большей частью азота, выделяемого в виде аммония, и осуществляется он при помощи аммонифицирующих бактерий. Аммоний, который растворяется в почвенном растворе в виде иона аммония (NH₄⁺), может испаряться в атмосферу; может связываться с катионом в почве; может абсорбироваться и ассимилироваться в органические части растения или может окисляться до нитратов другими почвенными микробами.

В почве процесс окисления аммония до нитрита и нитрата называется нитрификацией и осуществляется несколькими нитрифицирующими бактериями и некоторыми грибами. Общий процесс окисления происходит, по меньшей мере, в два этапа, каждый из которых связан со специфическими микроорганизмами. На первой стадии такие микробы, как Nitrosomonas, последовательно добавляют электроны к азоту, сначала образуя гидроксиламин (NH₄OH), а затем нитрит (N0₂^–). Этот нитрит действует как субстрат для другой группы бактерий, типичных Nitrobacter, которые получают атом кислорода из воды и окисляют нитрит до нитрата (N0₃^–). Образующийся таким образом нитрат является наиболее легкой формой, которая усваивается большинством растений.

Нитраты, не использованные растениями, могут испаряться из почвы путем перехода в газообразное состояние или оксида азота (N₂0) в результате процесса денитрификации. Некоторые денитрифицирующие бактерии могут производить эти газы, которые затем возвращаются в атмосферу. При данном типе трансформации организмы используют азот, а не кислород в качестве акцептора электронов, и, таким образом, этот процесс лучше всего протекает в анаэробных условиях. Денитрификация также может быть достигнута путем поглощения и разложения в растениях.

Независимо от процесса, при помощи которого образуется нитратный азот, в большинстве случаев он легко поглощается корнями растений. Но на данный процесс поглощения в значительной степени влияют физиологическое состояние и возраст конкретных видов растений.

Предпочтения растений к форме азота

Исследования в области питания, о нитратах и об аммонии, показывают, что в зависимости от вида растений, почвенных условий и др. предпочтительной для поглощения может быть любая форма. Несмотря на то, что имеется обширное количество литературы, в которой показано предпочтение аммонийной формы перед нитратной, на сегодняшний день наиболее преобладающей формой азота, используемой растениями, является нитрат.

Аммоний является преобладающим источником азота для растений в анаэробных условиях, например, при выращивании риса. Преимущественное поглощение растениями нитратного азота связано с тем, что в почве нитраты находятся в почвенном растворе, легко передвигаются с током воды и могут быть легко абсорбированы корнями. Для поглощения же аммония необходим контакт корневого волоска с почвенным поглощающим комплексом, удерживающим NH4+ в обменном состоянии.

Различен и механизм поглощения разных форм азота: аммоний поглощается растениями путем активного транспорта с помощью транспортных белков-переносчиков, поглощение нитратов происходит с помощью электрического потенциала, создаваемого протонами.

Поглощенные нитраты внутри растения восстанавливаются до аммония, поскольку в азотный метаболизм может вовлекаться азот только в виде NH4+. На это дополнительно затрачивается энергия, запасенная в результате процесса фотосинтеза. Таким образом, для растения энергетически «выгоднее» поглощение аммонийного азота. Восстановление нитратов начинается уже в корнях растений (количество зависит от вида растения), но основная их часть восстанавливается в стебле.

Аммоний, как поглощенный растением из почвенного раствора, так и восстановленный уже внутри самого растения из нитратов, далее связывается с органическими кислотами с образованием аминокислот, часть из которых используется растением для построения белков, а также для синтеза других азотсодержащих соединений, в том числе и хлорофилла.

Разные растения для оптимального роста и развития требуют индивидуального соотношения между аммонийным и нитратным азотом. В общих чертах, растения, предпочитающие кислые почвы, лучше усваивают аммонийный азот, тогда как предпочитающие почвы с высокими значениями рН – нитратный.

Например, для большинства овощных культур количество аммонийного азота не должно превышать 15% общей потребности в азоте (что должно быть учтено особенно при выращивании культур на гидропонике). Для большинства однодольных культур преимущество также имеет нитратный азот.

Баланс между формами азота очень важно соблюдать при выращивании рассады. Так, замечено, что аммонийный азот способствует развитию надземной биомассы, в особенности листьев, тогда как нитратное питание обеспечивает лучший баланс между надземной и подземной частями растения (что важно для последующего приживаемости рассады в поле).

Процесс поглощения аммония требует гораздо больше кислорода, чем поглощение нитрата.

При более высоких температурах дыхание растения увеличивается, быстрее потребляется сахар, делая его менее доступными для метаболизма аммония в корнях. В то же время при высоких температурах растворимость кислорода в воде снижается, что делает его менее доступным.

Поэтому практический вывод состоит в том, что при более высоких температурах рекомендуется применять более низкое соотношение аммоний/нитрат.

При более низких температурах лучше использовать аммонийное питание, потому что кислород и сахара более доступны для корней растений. Кроме того, поскольку перенос нитратов в листья ограничен при низких температурах, то трансформация нитрата будет задерживать рост растения.

Влияние формы азота на рН почвы

Когда растение поглощает аммоний (NH4 +), он выпускает протон (H +) в почвенный раствор. Увеличение концентрации протонов вокруг корней уменьшает значение рН в корневой зоне.

Соответственно, когда растение поглощает нитрат (NO3-), он высвобождает бикарбонат (HCO3-), что увеличивает рН вокруг корней. Из этого мы можем заключить, что поглощение нитрата увеличивает рН вокруг корней, а поглощение аммония уменьшает его.

Это явление особенно важно в почвенных средах, где корни могут легко влиять на рН, поскольку их объем относительно велик по сравнению с объемом среды. Чтобы предотвратить быстрое изменение рН среды, мы должны поддерживать соответствующее соотношение аммоний/нитрат в зависимости от сорта, температуры и стадии роста растения.

Следует отметить, что при определенных условиях рН может реагировать не так, как ожидалось, из-за процесса нитрификации (превращение аммиака в нитрат бактериями в почве). Нитрификация является очень быстрым процессом, и добавленный аммоний может быстро трансформирван и поглощен как нитрат, тем самым увеличивая рН в корневой зоне, а не уменьшая его.

Аммоний – катион (ион положительного заряда), поэтому он конкурирует с другими катионами (калий, кальций, магний) для поглощения корнями. Несбалансированное внесение удобрений со слишком высоким содержанием аммония может привести к дефициту кальция и магния. Однако эта конкуренция не влияет на потребление калия.

Как мы упоминали выше, соотношение аммония/нитрата может изменять рН в корневой зоне, и эти изменения, в свою очередь, могут влиять на растворимость и доступность других питательных веществ.

Выводы

1. Выбор источника минерального азота не должен делаться категорически в пользу одного из них.
2.  Наилучшие условия для азотного питания растений складываются в присутствии обоих ионов: NO3- и NH4+ (последнего – в количестве 5-25%).
3. Тем не менее, в течение более холодных сезонов, доля аммонийного азота может быть повышена от 25% до 30%, т.к. поглощение нитрата в это время является относительно неэффективным.
4. Длительное использование аммонийного азота должно сопровождаться измерениями рН почвы, так как он может привести к снижению рН, особенно на легких песчаных почвах с низким содержанием кальция, который может, в свою очередь, изменить скорость поглощения других питательных веществ.

Форма азота в удобрениях

Совместное применение азотных удобрений различных форм позволяет очень точно рассчитать программу внесения азота для растений.

В удобрениях азот представлен в основном в трех формах: в виде солей аммония, в виде нитратного азота и в виде мочевины. Каждая из форм имеет свои преимущества и свои недостатки, которые должны быть учтены при планировании системы применения удобрений.

Основными преимуществами нитрат-содержащих удобрений по сравнению с аммоний-содержащими можно назвать следующие:

1. Высокая подвижность нитратного азота в почве создает условия для его эффективного поглощения растениями.
2. Нет необходимости немедленной заделки нитрат-содержащих удобрений в почву, поскольку нитраты не летучи и легко мигрируют по профилю почвы с током воды.
3. Нитраты проявляют синергетические свойства по отношению к таким катионам, как K+, Ca2+ и Mg2+ (угнетая при этом поглощение фосфатов), тогда как аммоний конкурирует с ними при поглощении растениями. К слову, это касается не только нитратов, но и других анионов.

Источник: fitofert.ru