2. Азотно хранене

2. Азотно хранене

2.1. Азотът в растенията

Като общо правило, най-голямата част от азота в растителния организъм влиза в състава на белтъчините. Само в някои вегетативни и сочни органи на растенията, като стъбла и листа, клубени, кореноплоди и пр., количеството на небелтъчния азот се приближава до половината от общото количество на този елемент. Сравнително най-малка е частта на небелтъчния азот в семената на растенията. Там той обикновено не надвишава 25 % от общото му количество.

Смята се, че сухата маса на цялата растителност по земното кълбо съдържа средно 1,5 % азот. Обаче при различните селскостопански растителни видове и при различните органи и тъкани на един и същ вид се наблюдават значителни отклонения, които най-често се движат в границите между 0,5 и 6 %.

Растителните видове могат да се разделят по азотното си съдържание (за целите растения в напреднала възраст) на две големи групи: видове с азотно съдържание под 1,5% и такива с азотно съдържание над 1,5% от сухата маса. Към първата група спадат небобовите растения, а към втората — бобовите (легуминозните).

Както при нелегуминозните, така и при легуминозните азотът се разпределя твърде неравномерно в различните органи и тъкани. В узряло състояние на растенията главната маса на азота е съсредоточена в семената. Обикновено процентът на азота в семената е 3 до 5 и повече пъти по-голям, отколкото в стъблата. Така, докато сламата на житните съдържа обикновено 0,5—0,7% азот, в зърната на същите растения азотното съдържание възлиза най-често на около 2—2,5%. При бобовите растения азотът в сламата обикновено е към 1—1,5%, а в зърната — 4—6%.

През време на вегетацията най-голямата част от азота в растението се натрупва в органите и тъканите, които проявяват най-интензивна жизнена дейност, като листата, точките на нарастването и пр.

От всичко казано се вижда, че азотът е извънредно важен хранителен елемент за растенията, макар че съдържанието му в растенията и участието му в състава на растителните органични вещества е значително по-малко от това на въглерода, кислорода и водорода.

Съответно на това в среда която не съдържа азотни съединения, растенията престават да растат, след като изчерпят азота, който се е съдържал в семената. Пълното преустановяване на азотното хранене е твърде вредно, дори гибелно, през всяко време, докато завърши усиленият растеж на растението.

При недостатъчно снабдяване на растенията с азот съдържанието на азотни органични вещества в органите им е ниско, растението се развива слабо, а особено листата остават дребни, с матов и бледозелен цвят. Хлоропластите са недостатъчни, узряването става преждевременно, добивът е малък и растението общо е предразположено към заболявания.

При излишък на азот в хранителната среда се наблюдават обратните явления: растежът се усилва твърде много, натрупването на азотните органични вещества върви усилено, особено на белтъчините, листата нарастват буйно и придобиват тъмнозелена окраска, вегетационният период обикновено се удължава, стареенето на листата и узряването се забавят и т. н. Поради натрупване на повече белтъчини, които са силно хидрофилни, растителните тъкани при прекомерното снабдяване с азот остават меки и прекомерно сочни, вследствие на което са предразположени към заболявания от гъбни болести и се нападат силно от насекоми, а житните растения показват голяма склонност към полягане. При много култури прекомерното азотно хранене снижава качеството на растителните продукти — при много зеленчуци и при картофите се влошават вкусовите качества и съхраняемостта, при захарното цвекло се натрупват много небелтъчни азотни съединения, които са нежелателни за захарната индустрия, и пр. В други случаи умерено повишение на съдържанието на азотните съединения в някои продукти е желателно; например увеличението на белтъчините (глутена) в пшениченото зърно подобрява пекарните качества на брашното. Не е безинтересно също, че при обилно и едностранно азотно хранене при житните култури добивът на слама се повишава повече, отколкото този на зърно, а също така може да се получи полягане на посева и значително намаляване на добива от зърно.

Тук трябва да се добави, че прекомерно хранене с азот и следователно неблагоприятно отражение върху качеството на продуктите се наблюдава само при едностранно обилно снабдяване на растенията с азотни съединения. Осигурят ли се едновременно и съответни количества калий и фосфор, добивите се увеличават, без да се влошава качеството им. Това обстоятелство има голямо значение за правилното провеждане на торене с високи дози.

Растенията имат най-голяма нужда от азотна храна през времето, когато растат интензивно вегетативните органи и по-специално, когато се формира главната маса на листата. Ако през това време не достига азотна храна, листната повърхнина остава недостатъчна и фотосинтетичната дейност се ограничава, вследствие на което впоследствие репродуктивните органи (семена, корени, клубени) не могат да бъдат снабдени с достатъчно запасни вещества, като скорбяла, захари, белтъци, мазнини и др.

С настъпването на периода на узряването все по-голямо значение придобива преместването на веществата, натрупани в листата чрез фотосинтезата и другите синтетични процеси, към репродуктивните органи. Важно условие за това преместване е листата да прекратят растежа си и да започнат да стареят. В този период не е полезно да се снабдяват растенията с много азот, тъй като това може да стане причина да се продължат растежът и синтетичната дейност на листата, вследствие на което преместването на веществата, а следователно и узряването се забавят.

2.2. Азотна храна на растенията.

Нитритите (солите на азотистата киселина)в неголеми концентрации също могат да се усвояват от растенията, но в природна обстановка тяхното значение като азотна храна на растителността е незначително, тъй като в почвата те са нестабилна междинна форма при превръщанията на азотните съединения и почти никога не се натрупват в по-големи количества.

Установено е, че някои органични азотосъдържащи съединения с малки молекулни тегла също могат да проникнат в растителните корени, но на практика ролята на тези съединения като азотна храна за растенията е, както изглежда, също незначителна.

В действителност органично свързаният азот в почвата е от огромно значение за изхранване на растенията с азот, но той в грамадната си част става усвояем за растенията едва след пълното му минерализиране — превръщане в амоняк и нитрати — главно със съдействието на микроорганизми.

Като непряк източник на азотна храна за растенията служи в доста широк размер също и атмосферният азот. Посредници за използването на свободния атмосферен азот от растенията са пак микроорганизми — грудкови бактерии,— които живеят в симбиоза с легуминозните растения, и свободно живеещи в почвата азотусвояващи бактерии.

В природни условия значението на амониевите соли като азотна храна на растенията е далеч по-малко от значението на нитратите, тъй като широко застъпеният процес на нитрификацията обикновено не им позволява да се натрупват или задържат за дълго време в почвата.

Ето защо в действителност нитратите са главната азотна храна на растителността по земното кълбо.

Азотът в азотните органични съединения, които се срещат в растенията, винаги се намира в редуцирана форма, т. е. във вид на безкислородни групировки (—NН₂, — NН—, —N—), свързани с въглеродни атоми от молекулите на съединенията. Това означава, че когато растенията се хранят с нитратен, т. е. окислен азот, който преди да стане съставна част на растителните органични съединения, трябва да бъде редуциран. Изучаванията показват, че нитратите се редуцират в тялото на растението до амоняк. Редукцията започва усилено още в корените и се осъществява със съдействието на въглехидратите, които се окисляват за сметка на нитратния кислород.