Азот – як необхідний елемент для живлення рослин

Основна частина азоту – це органічні сполуки, у тому числі рослина безпосередньо споживати азот неспроможна. У природі азот є головною складовою повітря (75,6% за вагою або 78,1% за обсягом).

НАВІЩО РОСЛИНАМ ПОТРІБЕН АЗОТ?

Азот - життєво важливий елемент для рослин, оскільки є складовою білків і нуклеїнових кислот. Безпосередньо з повітря азот засвоюють лише деякі бактерії, проте інші організми здатні засвоювати тільки сполуки азоту. Рослини засвоюють азот із ґрунту у вигляді його неорганічних сполук – нітрат аніону та катіону амонію.

У природі азот існує у вільному стані у вигляді простої речовини - газоподібного азоту (N₂). В основному азот використовують для отримання аміаку та його похідних сполук (солей амонію).

При нормальних газоподібних азотах (N₂) – це хімічно малоактивний безбарвний двоатомний газ, без запаху та смаку, трохи легше за повітря. У воді розчиняється слабо; його розчинність при 20 °C становить 1,54 см на 100 г води (наприклад розчинність кисню - 3,1 см).

ЗНАЧЕННЯ АЗОТУ У ХАРЧУВАННІ РОСЛИН

Рослини споживають азот у вигляді нітрат-аніонів (NO₃ - ) і катіонів амонію (NH₄ +). Домінуючою формою є нітрат. Амоній більш кращий на ранніх стадіях росту рослин, проте протягом усього вегетативного періоду зростає і необхідність у нітраті.

Джерела азоту для рослин:

1) органічні джерела азоту, як наприклад гній, стічні води та компост;

2) азот, що фіксується Rizobium-бактеріями (які здатні засвоювати атмосферний азот);

3) азот, що фіксується мікробами;

4) азотні добрива;

Всі ці джерела азоту з часом мінералізуються на нітрати.

ЗАСТОСУВАННЯ АЗОТНОЇ КИСЛОТИ

Азотна кислота є дуже важливим продуктом хімічної промисловості. Вона виробляється у дуже великих кількостях, служить сировиною для виробничого синтезу нітратів, які надалі використовуються в різних цілях. Зокрема використовується для виробництва мінеральних добрив.

Методи визначення кількості застосування азотних добрив

Так як нітрат є основною формою азоту, використовуваного рослинами, метод визначення залишкового нітрату в кореневій зоні перед посадкою запланованої культури (крім бобових) є зручним способом оцінювання потрібної кількості азотного добрива.

Тест на залишковий нітрат – це основний метод визначення доступного нітрату у ґрунтах, особливо там, де вимивання нітрату мінімальне. Виняток становлять ґрунти, де відбувається вилуговування та денітрифікація. Нітрат розчиняється у воді, таким чином стаючи мобільним. Там, де кількість опадів досить велика, азот вимивається у глибші, ніж коренева зони, стаючи недоступною рослині. Отже, аналіз на залишковий азот не достовірний у погано дренованих ґрунтах, що зберігають вологість протягом тривалого періоду часу і який може бути втрачений за рахунок денітрифікації. Кількість застосовуваних азотних добрив залежить багатьох чинників.

Спочатку потрібно знати характеристики планованого врожаю, такі як: скільки азоту виносить культура, а також потенціал її врожайності. Мінералізація ґрунтового органічного азоту також є важливим фактором. Високий рівень мінералізації скоротить норму внесення азотних добрив. Урожаї бобових збільшать міру мінералізації.При розрахунку доз внесення азотних добрив враховується залишковий нітрат ґрунту.

ФОРМИ АЗОТНИХ ПІДБОРЕНЬ

Основні форми азоту, що входять до складу добрив:

• Амідна (NH₂). Перетворюється в ґрунті на амонійну, а потім нітратну форму.
• Амонійна (NH₄). Амонійна форма частково перетворюється на нітратну.
• Нітратна (NO₃). Не затримується ґрунтом і легко вимивається у глибші шари.

Джерела азотних добрив

Усі корисні речовини рослина отримує з ґрунтутому важливо, щоб грунт був наповнений поживними речовинами в достатній кількості.

Фермери зацікавлені у стабільному джерелі азотних добрив, які використовуватимуться їхніми врожаями. Найбільше їх турбує: випаровування, іммобілізація та доступність азотних добрив. Усі джерела азоту працюють ефективно, коли використовуються належним чином. Є багато джерел азотних добрив, які використовуються протягом багатьох років.

Азот у більшості випадків використовується у вигляді суміші нітрату амонію та сечовини (28-0-0 та 32-0-0), сечовини (46-0-0), нітрату амонію (34-0-0), безводного аміаку (82- 0-0) та сульфату амонію (21-0-0-24). Вибір джерела азотних добрив – це головне рішення для землекористувача. Є переваги та недоліки у кожному з них. Можливі ситуації, коли одне джерело краще, ніж інше.

Аміак

В основному аміак використовують при виробництві нітратної кислоти та азотних добрив. Як універсальне добрива для рослин використовують розчин аміаку.

Основним джерелом азотних добрив є безводний аміак (NH₃). Аміак одержують при взаємодії азоту повітря (78% атмосфери – це азот, N₂) з природним газом при високій температурі та тиску.У разі збільшення ціни на енергоносії відповідно збільшується і ціна на азотні добрива. Аміак перетворюється на рідкий стан при температурі нижче -330 про З.

Таким чином, аміак зберігається під тиском, щоб перебувати у рідкій формі. Аміак, пропущений над платиновим каталізатором, перетворюється на азотну кислоту (HNO₃). Азотна кислота у суміші з аміаком дає нітрат амонію NH₄NO₃ (34-0-0). Сечовину (NH₂)₂CO (46-0-0) одержують при взаємодії надлишку аміаку з вуглекислим газом (CO₂). Взаємодія аміаку із сірчаною кислотою дає сульфат амонію. Взаємодія аміаку з фосфорною кислотою дає фосфат амонію.

Протягом багатьох років безводний аміак (NH₃) був основним джерелом азотних добрив при класичній обробці ґрунту. Безводний аміак необхідно вводити у ґрунт досить глибоко, щоб уникнути втрат газоподібного аміаку. Внесення може бути виконано під час посіву або в будь-який інший час. Однак такий спосіб внесення досить згубний по відношенню до мікрофлори та мікрофауни ґрунту. Сьогодні No-Till-фермери використовують інші джерела азотних добрив, м'якшої дії.

Сечовина

Сечовина (NH₂)₂CO (46-0-0) – сухе азотне добриво, яким зазвичай користуються фермери. Сечовина, внесена в ґрунт або на рослинні рештки, реагує з водою, і за допомогою ензиму уреази швидко перетворюється на амоній. Це так званий гідроліз сечовини.

Оскільки аміак – це газ, він випаровується в атмосферу. Якщо амоній фіксується частинками ґрунту, він утримується в ньому і не випаровується. Кількість опадів або іригації у кількості 850 мм достатньо, щоб перемістити сечовину в ґрунт.Оскільки реакція перетворення сечовини на амоній – це ферментна реакція, відповідно швидкість перетворення зростає при підвищенні температури. Найкраще застосовувати сечовину протягом прохолодних періодів з великою кількістю опадів.

Надлишок сечовини, що залишається на поверхні землі, дає можливість випаровування аміаку, особливо за вологих, теплих умов. Краще застосовувати сечовину на сухих залишках, ніж на вологих, тому що активність уреази менша за браку води. Суха сечовина може бути внесена стрічковим способом.

Стрічка повинна бути шириною 38 см для маленьких зерен або шириною рядка. Сечовина також може застосовуватись як стартове добриво на 5-8 см із боку насіння.

Фермери використовують різні способи внесення азотних добрив. Наприклад, змішуючи розчини сечовини та нітрату амонію разом, отримують рідке добриво, що містить приблизно половину сечовини та половину нітрату амонію. Такі розчини є добрими джерелами азоту для культур. Інші азотні добрива не мають проблем втрати NH₃.

Випар NH₃ відбувається тому, що уреаза розкладає сечовину до NH₃ та CO₂. NH₃ розчиняється у воді, утворюючи амоній (NH₄ +). CO₂ знижує рН розчину. Амоній, що входить до складу нітрату, сульфату та фосфату амонію, не випаровується. рН розчинів цих амонійних солей низький, оскільки азотна кислота, сірчана кислота та фосфорна кислота – це сильні кислоти, а NH₄ВІН - це слабка основа. Сильна кислотна характеристика солей запобігає втраті NH₃. CO₂ – це слабкіша кислота, ніж NH₃ - слабка основа; таким чином, кислотність зростає зі збільшенням CO₂.

Розрахунок часу застосування

Оптимальний час для внесення азотних добрив залежить від:

1) оброблюваної культури,

2) показники споживання азоту,

6) кількість необхідного азоту.

Термін використання азоту найбільш важливий для культур з неглибокою кореневою системою, що обробляються на піщаних ґрунтах, ніж для культур із глибокою кореневою системою на суглинистих ґрунтах. Максимальне споживання азоту відбувається у період швидкого зростання. Пшениця, наприклад, має найбільше бурхливе зростання і відповідно найбільше споживання азоту у фазі виходу в трубку.

Найбільшу частину або все азотне добриво потрібно внести досить рано, щоб мікроорганізми мали час на мінералізацію азотних добрив у нітратну форму (щоб азот став доступний рослині). Знижені температури ґрунту уповільнюють процеси мінералізації, тому азотні добрива слід вносити щонайменше за 3 тижні перед посівом.

Найшвидше споживання азоту на кукурудзі відбувається у фазі від 8-листа до викиду волоті. Більшість азоту має бути внесена за 2 тижні у фазу максимального споживання, за умови, що цей азот знаходиться у доступній для рослини формі – у вигляді нітрату. При зрошенні, де практикується внесення азоту через воду, необхідно внести за 2 тижні до періоду активного споживання азоту.

Втрати азоту з ґрунту можуть проходити при:

1) вимивання (вилуговування),

Вилужування - це процес вимивання розчинного нітрату з водою. Ґрунти з високою здатністю утримувати воду можуть акумулювати значну кількість води разом із нітратом.

Вплив механічного складу (текстури) ґрунту

Для ґрунтів з гарною текстурою (Суглинки) , які мають високу здатність утримувати воду, азотне добриво може бути внесено безпосередньо перед посівом або як підживлення в період найактивнішого росту. Внесення азоту має бути проведене вчасно, щоб уникнути вимивання в більш неглибокі зони

У районах, у яких у період вегетації кількість дощів невелика, відповідно, зазначена проблема не актуальна. Але в районах із великою кількістю опадів час проведення підживлення є критичним. Для ґрунтів з легкою текстурою, з поганою аерацією через підвищену зволоженість дуже важливо внести більшу частину азотних добрив після того, як ґрунт висохне. Якщо азот внесений перед посівом – основний потенціал азоту втрачається внаслідок денітрифікації.

Піщані ґрунти

Для піщаних ґрунтів частина азоту може бути внесена з гербіцидом або зі стартовим добривом. Частину слід внести перед фазою максимального споживання азоту (як це було обговорено вище). Кількість вимиваного азоту залежить від властивостей ґрунту та здатності утримувати воду. Поліпшення структури ґрунту, безумовно, зменшує кількість вимивання нітратів.

Денітрифікація

Денітрифікація – це мікробний процес, за допомогою якого анаеробні ґрунтові бактерії (бактерії, здатні до життя без кисню повітря) землі утилізують (переробляють) кисень з нітрату (NO₃) підтримки своїх життєвих процесів.

За способом харчування ґрунтові бактерії діляться на: сапрофіти, симбіоти, паразити. Багато видів бактерій сприяють активній фіксації атмосферного азоту та переводять його в органічну форму, що підвищує родючість ґрунтів.

Процес денітрифікації – це перетворення готового нітрату на різні форми азоту, які можуть бути втрачені як газоподібних оксидів азоту.

Процес денітрифікації можна відобразити у наступній схемі: 2NO₃ → 2NO₂ → 2NO → N₂O → N₂.

Різні ензими ґрунту супроводжують кожен зазначений крок. Ґрунтові бактерії виробляють ензими. Денітрифікація відбувається при нестачі кисню та достатній кількості СО₂ та NO₃ — .

Щоб зменшити потенційні втрати азоту в результаті денітрифікації необхідно синхронізувати час внесення азоту з фазою максимального споживання азоту. Якщо азотні добрива доведеться вносити у фазу максимального споживання азоту, ви можете використовувати сповільнювач нітрифікації відновлення азоту з добрива до нітрату.

Споживання та винесення азоту культурами

Кількість азотних добрив, необхідне рослині, залежить від урожайності та кількості азоту, що виноситься з урожаєм.

Таблиця 1: Винесення азоту культурами

Рекомендації щодо азоту

Винесення азоту культурами - це загальна кількість азоту, що виноситься з ґрунту культурою. Вимога щодо азоту – це кількість азоту, що споживається рослиною для росту листя, стебел, коренів та зерна. Пожнивні залишки містять залишковий азот, який стає доступним для рослин після перегнивування пожнивних залишків.

Тобто значення кредиту можна відняти від загальної кількості необхідних азотних добрив.

Висновок

У цій статті розглянуто функцію азоту як добрива та як поживної речовини для рослин. Азот необхідний для вирощування здорового та якісного врожаю. Кількість азоту, яке потрібно внести, залежить від багатьох факторів, таких як: залишковий нітрат у ґрунті, врожаї бобових, споживання азоту культурою, потенціал врожайності, іммобілізація пожнивних залишків азотними добривами, ступінь мінералізації нітрату, органічна речовина ґрунту, ціна на зерно, рівень протеїну , рівень білка та інші показники якості врожаю

Про ефективність застосування

Ефективність застосування азотних добрив може бути вищою за правильного вибору джерела азоту. Існує багато ефективних способів внесення азотних добрив, що залежать від часу, обладнання та багатьох інших складових. Використання азотних добрив зростає, у той час як при використанні No-Till спостерігається наступне: якщо залишити пожнивні залишки на поверхні ґрунту, то рівень органічної речовини спочатку може знизитися, хоча надалі обов'язково зросте.

Це з вивільненням азоту. Залишаючи на поверхні землі пожнивні залишки, тим самим зберігаємо вологу для майбутнього врожаю. Використовувати цей додатковий потенціал чи ні – залежить тільки від Вас.

Популярні запити

Азот у житті рослин

Азот - хімічний елемент, інертний газ без кольору та запаху, відкритий французьким хіміком Лавуазьє у другій половині XVIII ст., є основним компонентом атмосферного повітря (78,08%). Назва означає «нежиттєвий», тому що не підтримує горіння та дихання.Однак подальші дослідження показали величезну роль азоту в житті рослин і всього органічного світу.

Азот входить до складу:

• білків, пептидів та амінокислот, які є складовою протоплазми та ядра рослинних клітин;
• нуклеїнових кислот (ДНК і РНК) - носіїв спадкових властивостей живих організмів та беруть участь в обміні речовин;
• молекул хлорофілу;
• ферментів;
• фосфатидів;
• гормонів;
• більшість вітамінів.

• Живлення рослин
  • Хімічний склад рослин
  • Повітряне харчування рослин (фотосинтез)
  • Мінеральне (кореневе) харчування рослин
  • Азот у житті рослин (EnglishEspañol)
  • Фосфор у житті рослин
  • Калій у житті рослин
  • Діагностика живлення рослин

  Навігація

  • Живлення рослин
    • Хімічний склад рослин
    • Повітряне харчування рослин (фотосинтез)
    • Мінеральне (кореневе) харчування рослин
    • Азот у житті рослин (EnglishEspañol)
    • Фосфор у житті рослин
    • Калій у житті рослин
    • Діагностика живлення рослин

    Азотне харчування рослин

    Всі ферменти - білкові речовини, тому при недостатньому постачанні рослин азотом синтез ферментів уповільнюється, що призводить до порушень у процесах біосинтезу, обміну речовин, в результаті, до зниження врожаю.

    Регулювання азотного харчування рослин можна впливати на врожайність сільськогосподарських культур з урахуванням інших факторів життя. Максимальний урожай досягається при достатньому забезпеченні рослин усіма умовами їхнього зростання. Академік Д.М. Прянишников писав, що вся історія землеробства в Західній Європі говорить про те, що головною умовою, що визначає середню висоту врожаїв у різні епохи, був ступінь забезпеченості сільськогосподарських рослин азотом.

    Оптимальне азотне харчування сприяє синтезу білкових речовин, рослини утворюють потужні стебла та листя з інтенсивним зеленим забарвленням. Потужний асиміляційний апарат дозволяє накопичувати більше продуктів фотосинтезу, підвищуючи врожайність і, як правило, його якість.

    Одностороннє надлишкове харчування азотом, особливо у другій половині вегетаційного періоду, призводить до затримки дозрівання рослин; утворюється велика вегетативна маса, врожай репродуктивних органів, але не встигає сформуватися.

    Нестача азоту призводить до сильного уповільнення росту рослин. Насамперед позначається на розвитку вегетативної маси: листя стає дрібним, світло-зеленим, раніше жовтіє, стебла тонкі, слабо гілкуються. Знижується формування репродуктивних органів, урожай різко знижується. Азотне голодування у злакових культур призводить до ослаблення кущіння, зменшується кількість зерен у колосі, знижується білковість зерна.

    За хімічним складом, частку азоту в рослинах припадає 0,5-5,0% повітряно-сухої маси, основна кількість припадає на насінні. Вміст білка чітко корелює із кількістю азоту у рослинах. У вегетативних органах вміст азоту нижче: у соломі бобових 1,0-1,4%, у соломі злакових 0,45-0,65%. Ще менше азоту накопичується в корене-, бульбоплодах та овочевих культурах: картопля (клубні) 0,32%, цукрові буряки (корені) 0,24%, капуста 0,33% сирої речовини.

    Таблиця. Зміст білка та азоту в насінні різних культур, % 1 Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.І. Агрохімія / Под ред. Б.А. Ягодина. - М.: Колос, 2002. - 584 с.: Іл.

    Культура	Білок	Азот
    Соя	29	5,8
    Горох	20	4,5
    Пшениця	14	2,5
    Рис	7	1,2

    Вміст азоту в рослинах залежить від віку, ґрунтово-кліматичних умов, поживного режиму, зокрема забезпеченості поживними елементами.

    Вміст азоту у молодих вегетативних органах вище. У міру старіння азотисті речовини мігрують в листя і пагони, що з'являються.

    Таблиця. Вміст азоту у вегетативної масі зернових культур за фазами розвитку, % на повітряно-суху речовину 2 Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.І. Агрохімія / Под ред. Б.А. Ягодина. - М.: Колос, 2002. - 584 с.: Іл.

    Культура	Фаза розвитку
    кущіння	трубкування	колосіння	цвітіння
    Озима пшениця	5,0-5,4	3,0-4,5	2,1-2,5	2,0-2,4
    Ярова пшениця	4,5-5,5	3,0-4,4	2,5-3,0	1,8-2,5
    Овес	5,5-5,9	2,9-3,9	2,2	1,3-1,7

    Надходження та трансформація азоту в білкові речовини

    Темпи накопичення органічних речовин рослинами випереджають надходження азоту та інших поживних речовин. Відбувається «ростове розведення» вмісту поживних елементів. При дозріванні відзначається виражене пересування азоту репродуктивні органи, де вони накопичуються як запасних білків.

    В основному азот надходить у рослини в нітратній та амонійній формі, але також здатні засвоювати деякі розчинні органічні сполуки, наприклад, сечовину, амінокислоти, аспарагін.

    З сполук з азоту, що надходять з ґрунту в рослини, тільки аміак безпосередньо використовується для синтезу амінокислот. Нітрати та нітрити включаються до синтезу амінокислот тільки після відновлення в тканинах рослин.

    Редукція нітратів до аміаку починається вже корінням за допомогою флавінових металоферментів:

    При надлишку частина нітратів надходить у незмінному вигляді в листя, де відновлюється за тією ж схемою.

    Утворення амінокислот (амінування) відбувається в результаті взаємодії аміаку з кетокислотами: піровиноградної, щавлевооцтової, кетоглутарової та ін, що утворюються в процесі окислення вуглеводів. Амінування регулюється ферментами. Так, при взаємодії піровиноградної кислоти з аміаком утворюється аланін:

    Аналогічно взаємодія аміаку з щавлевооцтовою кислотою призводить до утворення аспарагінової кислоти (СООН-СН₂-СНNН₂-СООН), з кетоглутарової кислоти - глутамінова кислота (СООН-СН₂-СН₂-СНNН₂-СООН).

    В амінокислоти азот входить у вигляді аміногрупи (NH₂). Процеси утворення амінокислот відбувається у коренях та в надземній частині рослин.

    Досліди з використанням мічених атомів показують, що вже через кілька хвилин після підживлення рослин аміачними добривами, у тканинах можуть виявлятися амінокислоти, синтезовані із внесеного в підживлення аміаку. При цьому першою амінокислотою, що утворюється, є аланін, потім аспарагінова і глутамінова кислоти.

    Нітратний азот може накопичуватися в рослинах у великих кількостях, без заподіяння їм шкоди. Аміак у вільному вигляді у тканинах міститься у незначних кількостях. Його накопичення, особливо за браку вуглеводів, призводить до аміачного отруєння рослин.

    Однак рослини мають здатність пов'язувати надлишок вільного аміаку: його частина вступає у взаємодію із синтезованими аспарагіновою та глутаміновою амінокислотами, утворюючи відповідні аміди — аспарагін та глутамін:

    Освіта аспарагіну та глутаміну дозволяє рослинам захистити себе від аміачного отруєння та створити резерв аміаку, крім того, аміди беруть участь у синтезі білків.

    У 1937 р. біохіміками А.Є.Браунштейном та М.Г. Крицманом була відкрита реакція переамінування, що полягає у перенесенні аміногрупи з амінокислоти на кетокислоту з утворенням інших аміно- та кетокислот. Реакція каталізується ферментами трансаміназ або аміноферазами.

    Так, приєднання до піровиноградної кислоти амінної групи від глутамінової кислоти, призводить до утворення аланіну та кетоглутарової кислоти:

    Завдяки переамінуванню синтезується значна кількість амінокислот. У рослинах найлегше переамінуються глутамінова і аспарагінова кислоти.

    Амінокислоти є складовими частинами поліпептидів та білків. У побудові білкових молекул беруть участь 20 амінокислот, аспарагін і глутамін у різних співвідношеннях та просторової орієнтації, що зумовлює величезну різноманітність білків. В даний час відомо більше 90 амінокислот, близько 70 з них присутні у рослинах у вільному вигляді та не входять до складу білків.

    Рослини синтезують амінокислоти, які не можуть утворюватися в організмі людини та вищих тварин, але є незамінними для їхнього життя. До них відносяться: лізин, гістидин, фенілаланін, триптофан, валін, лейцин, ізолейцин, треонін та метіонін.

    Перед небілкового органічного азоту у рослинах припадає 20-26% від загальної кількості. У несприятливих умовах, наприклад, при дефіциті калію або недостатньому освітленні кількість небілкових азотистих сполук зростає.

    У тканинах рослин білки знаходяться в динамічній рівновазі з небілковими азотистими сполуками. Одночасно із синтезом білків та амінокислот протікає процес їхнього розпаду: відщеплення аміногрупи від амінокислоти з утворенням кетокислот та аміаку.Цей процес називається дезамінуванням. Кетокислота, що вивільняється, використовується рослинами для синтезу вуглеводів, жирів та інших речовин; аміак повторно входить у реакцію амінування інших кетокислот, утворюючи нові амінокислоти, за його надлишку — аспарагін і глутамін.

    Таким чином, весь цикл перетворень азотистих сполук у рослинах починається (амінування) та закінчується (дезамінування) аміаком.

    «Аміак є альфа та омега в обміні азотистих речовин у рослин».

    Д.М. Прянишников

    За весь час вегетації рослини синтезується велика кількість білкових сполук, причому у різні періоди зростання обмін азотистих речовин відбувається по-різному.

    При проростанні насіння, бульб, цибулин спостерігається розпад запасних білків. Продукти розпаду витрачаються на синтез амінокислот, амідів та білків у тканинах проростків до виходу їх на поверхню ґрунту. Потім, у міру формування кореневої системи і листового апарату, синтез білків протікає за рахунок мінерального азоту, що поглинається з грунту.

    У молодих рослин переважає синтез білків. У процесі старіння рослин починає переважати розпад білків. Продукти розпаду зі старіючих органів мігрують до молодих, інтенсивно зростаючих органів, де використовуються для синтезу нових білків у точках зростання. У міру дозрівання рослин та формування репродуктивних органів, білкових речовин розпадаються у вегетативних частин, продукти розпаду переміщуються в репродуктивні органи, де використовуються для утворення запасних білків. До цього моменту надходження азоту в рослини з ґрунту суттєво уповільнюється або повністю припиняється.

    Особливості амонійного та нітратного харчування рослин

    Наприкінці ХІХ ст.в агрономічній науці провідну роль займала теорія нітратного харчування рослин, роль аміаку як джерела мінерального харчування заперечувалася.

    Причинами цього стали:

    • Досліди у водних культурах: відзначалося гарний розвиток рослин на тлі нітратних солей, на тлі амонійних солей розвиток був поганим;
    • відкриття процесу нітрифікації у ґрунті; що стало підставою вважати: при внесенні до ґрунту амонійних добрив вони переходять у нітратну форму, яка засвоюється рослинами;
    • внесення чилійської селітри (NaNO₃) помітно підвищувало врожайність культур.

    Однак наприкінці століття П.С. Коссович у дослідах зі стерильними культурами показав, що рослини можуть засвоювати аміачний азот без окислення в нітратну форму. Такого ж висновку дійшов і французький дослідник Мазе в 1900 р. Після цього було вивчено умови та особливості харчування амонійними та нітратними формами азоту. Фундаментальні дослідження з цього питання провів Д.М. Прянишників. Він показав, що ефективність використання різних форм азоту залежить від реакції середовища: у нейтральній реакції краще поглинається амонійний азот, при кислій — нітратний.

    У початкові фази зростання важливе значення мають біологічні особливості. При проростанні насіння з невеликим запасом вуглеводів, наприклад, у цукрових буряків, а отже, органічних кетокислот, надлишкове надходження амонію в рослини має негативну дію. Амонійний азот не встигає використовуватися для синтезу амінокислот, накопичується в тканинах рослини та викликає їх отруєння. У цьому випадку використовують нітратні форми азотних добрив, оскільки вони також накопичуються в тканинах рослин, але не завдають шкоди.Насіння та посівний матеріал з великим запасом вуглеводів, наприклад, картопля, використовують амонійний азот для синтезу амінокислот без обмежень. Тому для таких культур амонійна та нітратна форми у початкові стадії зростання рівноцінні.

    На поглинання нітратного та амонійного азоту впливає забезпеченість іншими елементами живлення. Підвищений вміст у ґрунті калію, кальцію та магнію сприяє поглинанню амонію. При нітратному харчуванні значення має забезпеченість рослин фосфором та молібденом. Дефіцит молібдену призводить до затримки відновлення нітратів до аміаку та сприяє накопиченню нітратів у тканинах рослин.

    Враховуючи, що амонійна форма азоту при надходженні рослини може відразу використовуватися для синтезу амінокислот, тоді як нітратна тільки після відновлення до аміаку, амоній більш енергетично економною формою.