Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
ВВЕДЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Интерес к азотного питания растений проявился в XVIII в. после открытия в 1777 году азота, как химического элемента.

Первые фундаментальные опыты в органическом плане относятся к середине XIX в., когда в 1837 г. Буссенго разработал научную теорию питания растений.

В середине 50-х годов стало очевидно, что ассимиляция минерального азота в отличие от ассимиляции углерода может происходить, как в корнях так и в листьях. Содержание общего азота в пахотном слое различных почв колеблется в пределах 0,05 - 0,3%, и зависит от типа почвы, содержания органического вещества.

Азот - один из главных биологических элементов. Он входит в состав основных полимеров клетки - структурных белков и белков - ферментов, нуклеиновых и аденозинфосфорних кислот. Его превращение в биосфере связаны с образованием первичной растительной продукции.

Большие запасы азота на нашей планете представлены его восстановленными и окисленными газообразными формами (N2, NH3, N2O, NO, NO2). Наибольшую часть атмосферных газов составляет молекулярных азот - 78,09% по объему 75,6% по массе.

Азот применяется растением в виде анионов - NО2-, NО3-, катиона NН 4 +. Значение N во ржи растений чрезвычайно велико. При его нехватке в почве нарушаются все важнейшие функции и развитие растений. Азот важный органогенный элемент. Он не выводится из организма, а используется многократно (реутилизуеться) - то есть при старении листьев освобождается в процессе распада цитоплазматических белков и других азотсодержащих соединений, оттекает в молодые части растений. Внешне это проявляется в изменении окраски стареющих листьев - от зеленого до желтого, начиная с верхней большей стороны их части. Подобные явления наблюдаются и при недостатке азота в почве. Листья получают желтый оттенок с красноватыми жилками. Кроме того, в растении задерживается рост, уменьшается размер листьев и плодов.

С урожаем происходит постоянный вынос азота из почвы, превышает 100 млн т /год. Производство минеральных азотных удобрений, которое достигает 60-70 млн т /год, требует энергозатрат. В то же время коэффициент их использования растениями не превышает 50%. Избыток его вызывают загрязнения отдельных экосистем и биосферы в целом, что приводит к негативным последствиям. Таким образом, проблема азота превращается в глобальную социальную проблему.

Круговорот азота в природе разбивается на несколько основных звеньев, в яки х главными элементами выступают микроорганизмы. Азот в этом цикле участвует в газообразной форме, в виде минеральных и органических соединений. При фиксации азота микроорганизмами происходит его восстановление; разложения органических азотсодержащих соединений (аммонификации) приводит к освобождению азота в форме аммиака, дальше окисляется последовательно до нитратов и нитритов (нитрификация). Окисленный азот снова восстанавливается до N2 в процессе денитрификации. Аммонийные и нитратные формы соединений азота ассимилируется растениями и микроорганизмами, приводит к временному закрепления азота в органических веществах, его иммобилизации в микробной биомассе.

АЗОТ В РАСТЕНИЯХ И ПОЧВАХ. Азотных удобрений. СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА В ПОЧВЕ.

Азот является важным элементом питания растений и имеет большое обще биологическое значение. Без азота не может быть белка, а без белка не может быть жизни. На это указывал Ф.Енгельс. не случайно, что основоположник аргохимии Д.Н. Прянишнков на протяжении своей жизни изучал азотное питание растений. Его работы получили мировое признание.

Особое значение азота в питании растений и в земледелии определяется следующими причинами: во-первых, азот воздуха не усваивается высшими растениями, за исключением бобовых культур, которые могут азотом питаться из воздуха в симбиозе с бактериями, во-вторых в земле коре азота очень мало и в большинстве почв, особенно в дерново-подзолистой почве.

В природе мы встречаем, что в составе воздуха содержится 4/5 азота, а над каждым квадратным метром поверхности земного шара содержится 7 т азота, а над 1 га - 70 тыс. Азота. Наши культурные растения находятся в этом безграничном азотном океане. Поэтому Д.Н. Прянишнков широко рекомендовал использовать азот атмосферы биологическим путем, причем более дешевле - с помощью бобовых растений.

Азот в растениях входит в состав аминокислот, амидов, а также нуклеиновых кислот (РНК, ДНК), играя исключительно важную роль в обмене веществ у растений. Азот содержит также в хлорофилле, фосфатидов, алкалоидов, некоторых витаминах, ферментах и других органических соединениях.

Общее содержание азота в пахотном слое различных почв колеблется (табл.1). Значительное колебание содержания азота в дерново-подзолистых почвах объясняется это разными механическими составом, маленькие цифры относятся к песчаных и супесчаных почв, крупнейшие в суглинистых колебания содержания азота в различных почвах объясняется различным содержанием гумуса. Учитывая, что в гумусе месится примерно 5% азота.

Табл. 1

Содержание азота в пахотном слое различных почв

Почвы | Азот общий

% | в т. на 1 га

Дерново-подзолистые | 0,05-0,2 | 1,5-6

Серые лесные | 0,2-0,35 | 6-10,5

Каштановые | 0,15-0,25 | 4,5-7,5

сероземы | 0,1-0,2 | 3-6

Красноземы | 0,2-0,3 | 6-9

Обычный чернозем | 0,2-0,49 | 7,5-13,5

Из данной таблицы 1 видно, что валовое содержание азота в пахотном слое почвы в пределах от 1,5 до 15 т на 1 га. Следовательно, количество азота в целом достаточно для азотного питания, как указано ранее источниками азотного питания растений есть только минеральные соединения соли аммония и нитратов, которые составляют всего 1% от общего азота. А остальные 99% азота находится в форме сложных органических соединений гумусовых, белковых и других недоступных для растений, которые последовательно проходят в разных почвах с разной скоростью минерализации в результате микробиологических процессов в доступных форм, как аммиачная и азотная. Преобразование в почве недоступных органических соединений азота в доступные минеральные и при помощи микроорганизмов проходят следуя процессы по схеме:

белок, гумусовые вещества под действием протеолитических ферментов

аминокислоты, амиды под действием различных микроорганизмов-аммонификаторов (бактерий, актиномицетов, плесневых грибов) в анаэробных условиях

аммиак (HN3), аммиачная соль и поглощения аммония доступные для растений под действием нитрификуючих бактерий в аэробных условиях.

Расписание органических соединений с выделением аммиака называют аммонификации, а окисление аммиака до нитратов - нитрификация. Этому процессу подлежат белки и их производные - пептиды и аминокислоты, нуклеиновые кислоты и их дериваты - пуриновые и пиримидиновые основания, мочевина и мочевая кислота, азотсодержащий полисохарид хитин и гумусовые кислоты. Процесс аммонификации носит универсальный характер и осуществляется многими микроорганизмами в широком диапазоне условий, за исключением мест с очень жарким и сухим климатом, где происходит мумификация мертвых остатков.

Аммонификация белков (гниения). Это наиболее динамичная звено в цикле азота. При внеклеточных преобразованиях

Загрузка...

Страницы: 1 2 3 4 5 6