Joomla Software solutions Template

Payday loan

РОЛЯТА НА НАЙ-ВАЖНИТЕ ЕЛЕМЕНТИ В ХРАНЕНЕТО НА РАСТЕНИЯТА – ролята на АЗОТА (N)

АЗОТНО ХРАНЕНЕ

Азотът е химичен елемент, в чиито външен вид няма нищо забележително. Дори той е твърде невзрачен – без цвят, без вкус и при това доста инертен. Огромно количество азот ни заобикаля от всякъде, а ние просто не го забелязваме. Всички предмети в Земята са “потопени”  във въздушния азото - кислороден океан. Много метали страдат от това въздушно окръжение поради агресивното действие на енергичния кислород. Азота е безобиден и безопасен. Азотът не представлява особен интерес, но  затова пък неговите съединения са много важни.          Азотът е най - важната съставна част на белтъчините.           А белтъчните вещества изграждат живата материя. Във всеки един от нас има твърде голямо количество азот. Всички ние, за да растем и развиваме на ден приемаме чрез храната си около 13 до 16 гр. азот.

Азотът има първостепенно значение за целия организмов свят, независимо, че съдръжанието му в сухото вещество е сравнително малко- обикновено се колебае от 1 до 5 %. Най – богати на азот са бобовите растения, а най – бедни – житните. Физиологичната роля на азота се свързва преди всичко с участието му в състава на всички белтъчни вещества- жизнено важни съставни части на цитоплазмата, на нуклепротеидите и на другите субклетъчни структури на растителната клетка. Среща се в аминокиселини, амиди, порфирини, редица ензими, някои растежни регулатори, много витамини, фосфати и др.

Азотът играе важна роля в процесите на растежа, развитието и плододаването на растенията. Белтъчните молекули са основна част на всички ензими в растителните организми, участващи във всички каталитични реакции. Като съставна част на молекулата на хлорофила азотът играе важна роля в процеса на фотосинтезата, в образуването на листната маса и във формирането на плодовете и семената. Нуклеиновите киселини също азотосъдържащи, контролират синтезата на специфичните белтъчини и пренасянето на наследствената информация . Участието на азота в синтезата на някои хормони , витамини, гликозиди, алкалоиди и други азотосъдържащи органични съединения оказва силно влияние върху целия растителен организъм- хабитус на растенията, морфология на органите, темп на развитието, количество и качество на добива.

Азотът спада към групата на неметалите. В природата се среща обикновено в елементарна форма, която съставлява 80% от химическото съдържание на въздуха или под формата на химично свързан азот в различни органични вещества. Всички растения и всички органи на растенията съдържат азот. Този елемент заедно с фосфора и калия участвува в обмяната на веществата и спада към групата на най-необходимите за растенията вещества. При еднакви други агроекологични условия, азотът оказва най-голямо въздействие върху добивите.

Основен източник на азот в почвата е зрелия хумус. В него този елемент се среща главно под формата на органичен азот (приблизително 95%), който е неусвоим от растенията и само 5% под формата на неорганични вещества, в каквато форма може да бъде усвояван директно.

Растенията приемат азота по два начина – чрез корените и чрез листата. Чрез корените си растенията приемат азота под формата на азотни йони или под формата на амониеви (NH4) или нитратни (NO3) молекули. Физиологичното въздействие на амониевите йони и на нитратните молекули е различно, тъй като оказват противоположно въздействие при синтезирането на органичните киселини. Почвите с неутрална рН реакция благоприятствуват приемането на азота в амониева форма(NH4) и водят до намаляване на почвената киселинност. Обратното, киселите почви благоприятствуват усвояването на нитратните йони(NO3). Необходимо е а се знае, че амонячния азот действува по-бавно от нитратния, но в крайна сметка и двете форми имат еднакво влияние върху добивите при равни други условия.През листата растенията усвояват азота под формата на амониеви (NH4) и нитратни (NO3) йони или под формата на по-прости органични вещества.
Азотът съставлява от 1,5% до 4% от сухото вещество на растенията. Това количество определено може да се смята за малко, по сравнение с водорода, който съставлява 45,60%, въглерода, чиито процент е 30,40% и кислородът, който участвува с 22,80% в сухото вещество на растенията.
Съдържанието на азот в отделните части на растенията е различно през различните фази на развитието. Към края на вегетационния цикъл най-големи са количествата на натрупания азот в семената, листата и стеблата, а най-малко в корените. Това е много важно от гледна точка на торенето с растителни остатъци. Добре е също да се знае, че азотът съставлява 6 – 7% от сухото вещество на соевите зърна,1-2% - от сухото веществона сламата, 2 –3% от сухото вещество на грудките на картофите и 1,2 – 3% от стеблата и листната им маса, 0,6% - 1,5% откорените и 2 –35% от листята на захарното цвекло. Съдържанието на азот в пшеничените зърна е 1,1 – 2,3%, а в пшеничената слама – 0,3 – 0,6%. При плодовете то е както следва:при крушите 0,4-0,7%, при ябълките 0,4-0,8%, при сливите0,7-1,2%, при ягодите 1,3-1,5%. За производителите тези данни могат да бъдат интересни с оглед назаораването на остатъците от тях.

С оглед на значението на азота за синтезирането на органични вещества, ще отбележим, че за производството на 100 кг царевица от почвата се извличат 2,2 кг азот, на100 кг пшеница – 2,5 кг, на100 кг ечемик – 2,7 кг, на100 кг слънчоглед -5,0 кг , на100 кг коноп -1,5 кг, на100 кг тютюн - 4,5, на100 кг захарно цвекло - 0,4 кг, на100 кг картофи -0,6 кг, на100 кг костилкови плодове -0,7 кг, на100 кг ябълки -0,2 кг, на 100 кг грозде - 0,7 kг. От тези данни може да се изчислят необходимите количества азот, необходим завъзстановяването на хранителните запаси на почвата през следващия вегетационен период.

Излишъкът, респективно недостигът на азот може да се установи по следните признаци:

Недостигът на азотпредизвиква спиране на растежа стеблата, а разклоненията са видимо по-тънки. При житните растения братенето е по-слабо като честорастението изкарва само един клас, който е и по-нисък. Новите листя са по-тесни и по-нежни. Общо взето растенията, изпитващи недостиг на азот са по-ниски и по слаби, листята им са по-бледозелени по сравнение с растенията, разполагащи с достатъчни запаси от азот, стеблатаим са по-къси, а коренната система е по-дълга и с по-малко разклонения, а към края на вегетацията става и по-малка.
Излишъкът от азот понякога трудно се установява, тъй като не винаги предизвиква видими морфологични изменения. Прекомерното съдържание на азот в почвата води до прекалено развитие на вегетационните органи и предизвиква бурен растеж. При житните растениятова се изразява в по-обилно братене, при което в екстремните случаи се стигадо изсъхване или при повишена влага оказва негативно влияние върху реколтата, която поляга. Страничните разклонения се развиват по-късно, което пък предизвиква неравномерност при зреенето. При другите растения се наблюдава силно разклоняване. Листята са тъмнозелени, по-дебели и по-влажни. Това, особено при гъсторастящите растения,предизвиква засенчване на долните листя. И доколкото такава растителна тъкан има по-големи попиващи свойства, тя е по-податлива на болести и в частност на гъбичните заболявания. Такива растения не са устойчиви на полягане и циркулацията на соковете до генеративните органи не функционира нормално. Поради излишъка на азот корените на растенията остават по-къси и по-дебели, а такива растения не са устойчиви на суша.

Общо явление при излишък на азот е удължаването на вегетационния период, отвъд генетичната даденост на растенията, което се изразява в по-късното (закъсняло) прибиране на реколтата. При зеленчуците излишъкът на азот води до натрупване на нитрати и нитрити в продукцията, особено при растенията, отглеждани в оранжерии. Поради недостигът на дневна светлина и асимилацията, кръговратът на соковете там се извършва през коренната система, в резултат на което в продукцията се натрупват вредни вещества и тя се деформира.

Растенията използват като азотна храна нитратите, нитритите, амониевите соли и някои органични азотни съединения, каквито са по- простите аминокиселини (гликокол, гликол, глутаминова и аспарагинова киселина, аланин, аргинин, тирозин и др).

Чрез корените и двете форми на азот – нитратната и амониевата. При едновременно наличие и на двете форми на азота относителната скорост на постъпването в растенията се определя от различни фактори- pH на хранителния разтвор, концентрацията на амониевите и нитратните соли, вида и съотношението на съпътстващите азота йони, фазата на развитие на растенията и степента им на запасеност с въглехидрати и др.

От неутрална и слабо алкална среда по- енергично се усвояват амониевите катиони, а в по- кисела среда и в среда с по- висока концентрация на соли нитратите са по- добър източник на азотна храна.

Растенията с въглехидратна обмяна на веществата предпочитат нитратната форма, а растенията с белтъчна обмяна – амонячната форма.

Когато  растенията са в началната фаза на развитие усвояват по- интезнизвно амониевата форма на азота, а в по –късните фази- нитратната.

При наличието на фосфатни йони по- енергично се усвоява амониевият азот, а в присъствието на Са2+ и Мg – нитратният азот. Когато при недостиг на калий растенията се хранят обилно с амониев азот, настъпва амонячно отравяне, поради натрупването в тях на по- големи количества непреработен амоняк. Признаците на отравянето могат да изчезнат, ако се дадат повишени дози калиеви торове.

Усвояването от растенията на органичния азот в почвата е твърде ограничено. Органичните съединения, които могат да се усвоят от почвата, се установиха главно с помощта на белязаните атоми и стерилните култури. Това са преди всичко някои аминокиселини – аспарагинова, глутамин, а така също и пептони, някои амини и др. Заслужава да се посочи ролята на карбамида като разпространено съединение, което може да се използва за тор- поглъщането му става много добре чрез извънкореново подхранване.

Приетите амониеви йони веднага се включват в синтезата на органични съединения. Азотът на нитратите не може пряко да се използва, а трябва предварително да бъде редуциран до амоняк в процеса на  нитратна редукция. Активната редукция на нитратите и синтезата на белтъците става в зелените листа на светло за сметка на първичните продукти на фотосинтезата.

Амомякът обаче е отрова за живата плазма, поради това той се неутрализира. Това става чрез синтеза на аминокиселини в растителната клетка по два начина:

¨       Чрез редукционно аминиране на кетокарбоновите киселини, които са основните акцептори на амоняка;

¨       Чрез трансаминиране, при което аминната група се пренася от една молекула на друга.  Синтезирането на аминокиселините протича основно в най – младите разклонения на корена, обаче възможно е това да става и в листата и в зоните на растежа.

Амонячната форма на азота се приема различно от растението в зависимост на pH. По- добре се приема при pH 7-8, т.е. неутрална или слабо алкална реакция. Освен това, растенията, при които въглехидратите са много повече от белтъчините, използават по – добре амонячната форма. При тях амонякът реагира с продуктите на разпадане на въглехидратите в клетката и се образуват аминокиселини и амиди. При липса на въглехидрати може да се натрупа амононий в токсична доза.

Основният път за използване на органичните съединения в почвата е разлагането им до неорганичен азот и след това използването им от растенията. Това се извършва чрез процесите амонификация и нитрификация, които са особено важни.

Амонификацията се извършва от амонифициращи бактерии, като при този процес сложните органични съединения се разпадат на простите съединения, от които са съставени. При това, голяма част от тях се отделят под формата на амоняк. Главни условия за протичането на този процес са температура, влажност, pH, съдържание на кислород в почвата и др.

Нитрификацията е процес на превръщане на амоняка от нитрификацията, ако не е изпозлван непосредствено от растенията, до нитрити и след това до нитрати. И при този процес основните микроорганизми са аероби, поради което протича много по- добре в добре аерирани почви.

Кръговрат на азота.

Азотът в природата е относително инертен.Под действие на електрични изправания (мълнии) само нищожна част част от него реагира с кислорода и в краина сметка дава азотна киселина,падаща от повърхноста с валежите.Съществува и сложна директна фиксация на атмосферния азот от бактерии и водорасли,превръщащи го в нитрати .Малка част азотни съединения (NH3 и NO) идват с вулканични газове. опадналият в почвата и водите азот се усвоява лесно от растенията и е важен градивен елемент на азотосъдържащите органични съединения. зотът е елемент, оито определя развтието на растителните органимзи. еговата концентрация във водите и океаните е силно ограничена, както друг биоелемент-фосфора.

Растителните и животинки остатъци и екскрементите им отиват в почвата или в дънния бентос. ук тези органични вещества стават храна на гъби, микроводорасли и бактерии, като при наличието на кислород се получават различни продукти – амоняк азотен оксид, нитрити или нитрати.Те се поемат от коренните системи на растенията и така продължава синтезан нови градивни частици.

Има две форми на съществуване на азота в почвата: свободна – молекулен азот, и свързана- неорганичен и органичен. В най – голямо количество е молекулният азот, но той може да се използва от ограничен брой микроорганизми. От свързания азот около 99% се падат на органичния, но растенията по- лесно усвояват неорганичния.

Голямо значение за снабдяването на организмите с азот има способността на тези две форми непрекъснато да се превръщат една в друга главно чрез биологични процеси; тези превращения се означават като  к р ъ г о в р а т   н а   а з о т а.

Молекулният азот може да се првърне в неорганичен по абиогенен път, като известно количество се свързва до NH4+ в резултат на индустриално горене, вулканична дейност и пр. Или до NO3- при окисляването му от кислорода или озона по време на гръмотевици. От атмосферата чрез дъжда тези неорганични съединения попадат в почвата. Друг път за свързването на атмосферния азот е химичният, при получаване на минерални торове- амониеви соли и нитрати.

Главен път за превръщането му в азотни съединения обаче е биологичният- асимилацията на молекулния азот от свободноживеещите и симбионтните азот – фиксатори. Неорганичният азот- NH4+ и NO3- , се приема от растенията и се превръща в органични азотни съединения, които се използват от растителните и животинските организми.

След смъртта на живите организми тяхната органична материя става важен източник на азот, който се получава при процесите на амонификация в аеробни условия с участието на почвени микроорганизми амонификатори. В анаеробни условия амонификацията се забавя, извършва се хумификация – свързване на азотните съединения в стабилни хуминови вещества. Хумусът, който е важен източник на азот и други вещества, също се подлага на действието на аеробни микроорганизми и се минерализира. NH4+ по- нататък може да се приеме от растения, гъби или да се окисли до NO3- (нитрификация). Нитратът се използва главно от растенията. Той може да се денитрифицира с участието на анаеробни бактерии, при което се отделя молекулен азот. Известно количество свободен азот може да се отдели и при гниенето на белтъците при недостиг на кислород.

Антропогенната намеса в кръговрата на азота е една целенасочена дейност, датираща отпреди повече от 200 години.Изразява се в специално внасяне в почвата на азот и азотни съединения, гавно нитрати или амониеви соли. За да се осигури необходимото количество свързан азот, развита е мощна промищленост, зползваща различни химични процеси за свързване на атмосферния азот. Насяне на азотни съединения в почвата довежда до значително повишаване на плодородието й.

Азотни торове- значение, производсто и приложение.

Освен въглерода, кислорода и водорода, които се получават от СО2 от въздуха и водата, за развитието на растенията са необходими и много елементи, които те вземат от почвата. Наличните в достъпна форма количества от тези хранителни вещества определят плодородието на почвата. Според вида на главния хранителен елемен простите торове биват азотни, фосфорни,калиеви.

При системно азотно торене се изменят редица агрохимически свойства на почвата, които оказват влияние върху хранителния режим на растенията. Торенето с азотни торове оказва непосредствен ефект върху добивите.

Главният източник на азот е атмосферата за промишленото производство на минерални и органични торове, тъй като въздухът съдържа около 78 обемни % свободен азот. При синтетичното добиване на азотните торове атмосферният азот се свързва с водород, кислород или с карбидни съединения.

Азотни торове се произвеждат и от природните залежи на нитрати (чилска селитра), а също и чрез оползотворяване на амоняка от отпадъчните газове при коксуването на въглища, от очистителните инсталации при газовите заводи и др.

В зависимост от формата, в която е застъпен азотът, промишлените торове се разделят на четири основни групи:

¨       Амониеви торове, които съдържат азот във вид на амониева група.

¨       Нитратни торове, или селитри, които съдържат азот във вид на нитрати

¨       Амониево- нитратни торове, които съдържат азот както в амониева, така и в нитратна форма

¨       Амидни торове, които съдържат азот във вид на амиди.

 Върху растежа на растенията, състава на белтъчините и качеството на продукцията азотът оказва силно влияние.  Необходимостта от торене с азот се определя въз основа на запасеността на почвата с минерален азот (чрез анализ на почвени проби - 1 за 240 дка.) и нуждите на културата. С препоръките нормите се дават в активно вещество. В натура те се преизчисляват според активното вещество на вида азотен тор. Азотните торове са практически неотровни.

За разбиране на почвения анализ трябва да се знае, че почви съдържащи : 

¨       под 0,10% азот  се считат за бедни

¨       от 0,10% до 0,20% се считат за средно запасени и

¨       над 0,20% - за добре запасени с този елемент.

Видове азотни торове:

¨       НАТРИЕВА СЕЛИТРА (ЧИЛСКА СЕЛИТРА) - ситно кристална - натриев нитрат- Физиологично алкален азотен тор. Натриевият катион алкализира почвата, но при системно използване влошава физическите й свойства, като измества калция от поглъщателния комплекс. Подходящ за култури отглеждани на кисели почви. При захарното цвекло увеличава захарното съдържание.

¨       АМОНИЕВА СЕЛИТРА амониев нитрат-Азотен тор подходящ за почти всички почвени типове и култури. Употребява се както за предсеитбено торене, така и за подхранване.  За намаляване на азотните загуби се препоръчва заораване на тора. Физиологично кисел тор.

¨       СТАБИЛИЗИРАНА АМОНИЕВА СЕЛИТРА  амониев нитрат-Има същото действие като амониевата селитра.

¨       ВАРОАМОНИЕВА СЕЛИТРА механична смес или смес от стопилка от амониев нитрат със ситно смлян варовик- Подходяща за предсеитбено торене на кисели почви за намаляване на вредната киселинност. Нормата на декар да се изчислява съобразно необходимото количество азот на декар  -да не се използва на карбонатни почви.

¨       АМОНИЕВ СУЛФАТ  - дребно кристален- Физиологично кисел тор. Приложението му води до физиологично вкисляване на почвите. Да не се използва на кисели почви. Най-подходящ е за почви с високо съдържание на карбонати. Внася се предсеитбено. Намалява проявите на железен недостиг, особено при поливни условия. Трудно се измива. Особено подходящ при отглеждане на ориз.

¨       КАРБАМИД  - диамид на въглената киселина- Физиологично неутрален азотен тор. Подходящ за всички почвени типове и видове растения особено при поливни условия -да не се подхранват с него есенни култури на карбонатни почви и при температура над 8^о с-големи загуби на азот.