Для чего азот растениям

Все об азотных удобрениях: зачем они, какие бывают и как их правильно использовать

Азот наряду с фосфором и калием относится к числу макроэлементов, самых важных для роста и развития растений. Азотные удобрения в различных количествах применяются на любых почвах и практически весь сезон до осени.

Меньшая часть азота поступает из атмосферы с осадками, а также из воздуха, с помощью азотофиксирующих бактерий, водорослей и грибков.

Роль азотных удобрений в жизни растений

Азот входит в состав белков, нуклеиновых кислот, ферментов и других органических соединений, которые играют важнейшую роль в построении клеток. Азот содержится и в хлорофилле, с помощью которого растения усваивают солнечную энергию.

Таким образом достаточное количество азота помогает растениям адаптироваться весной к новому жизненному циклу, сформировать вегетативную массу, повышает устойчивость к вредителям и болезням, урожайность и качество плодов.

К чему приводит недостаток азота у растений

При недостатке азота рост и развитие растений тормозятся, они слабо цветут, плохо завязывают плоды.

Признаки недостатка азота: листья мельчают, желтеют и подсыхают по краям. Старые листья желтеют раньше и сильнее молодых.

Чувствительны к недостатку азота: все растения в период выращивания рассадой, газонные злаки, тыквенные культуры (кабачки, огруцы, дыни, арбузы), малина. Сильнее всего растения нуждаются в азоте весной, после пробуждения.

Сроки и нормы внесения азотных удобрений

Азотные удобрения вносят, начиная с весны, при наступлении первых теплых дней (в середине апреля). Большинство азотных удобрений легко вымывается из почвы, поэтому применение их ранней весной нерационально. Осенью азот из подкормок исключают, иначе растения останутся зимовать с молодыми невызревшими побегами.

Вторая подкормка (середина мая): вносится под плодовые деревья и кустарники, декоративные можно не подкармливать; 50-100 г (по действующему веществу) азота на приствольный круг.

Третья подкормка (2-ая декада июня): аналогично второй, вносится для сохранения завязей.

Начиная с июля подкармливать азотом растения не рекомендуют: в противном случае они не успеют подготовиться к зиме.

Виды азотных удобрений

По форме содержания азота удобрения принято делить на 3 группы: аммиачные, нитратные и амидные. Азот в аммонийной форме лучше усваивается растениями и не накапливается в плодах, в отличие от азота в нитратной форме. Также существуют удобрения, содержащие азот одновременно в аммиачной и нитратной форме (аммиачная селитра).

В аммиачных удобрениях (сульфат аммония, хлористый аммоний) азот содержится в форме аммиака с добавлением минеральной кислоты.

Амидные удобрения содержат азот в аммидной форме. Среди них больше всего распространена мочевина (карбамид). Это самое концентрированное из азотных удобрений: в чистой мочевине содержится порядка 46,2% азота, поэтому в случае нехватки азота и в качестве азотной подкормки мочевину применяют чаще всего. Мочевина хорошо растворяется в воде, устойчива к вымыванию, при внекорневых подкормках в отличие от амиачной селитры не обжигает листья. Недостаток мочевины в том, что она подкисляет почву. С другими удобрениями мочевину смешивают только в том случае, если они сухие, и лишь перед рассевом, так как он увеличивает гигроскопичность смеси. Нельзя смешивать карбамид с простым суперфосфатом, известью, доломитом и мелом. На открытом воздухе аммиак испаряется. Чтобы избежать его потерь, удобрение следует заделывать в почву на глубину не менее 3–4 см. Хранят мочевину в сухом месте, так как она хорошо впитывает влагу.

Комплексные азотосодержащие удобрения

Органические азотные удобрения

Источник

Азотные удобрения: разновидности, особенности применения

Содержание:

Существование растений, животных и людей зависит от наличия кислорода, углерода, водорода и азота. Растения получают нужное количество питательных веществ, включая азот, из почвы. Если грунт истощен или относится к супесчаным и песчаным видам, необходимо предусмотреть внесение азотных удобрений. Без них урожай получить не удастся. Назвать лучшее азотное удобрение для растений сложно — в каждом случае требуется индивидуальный подход.

Значение для растений

Оценивая значение комплекса NPK в сельском хозяйстве, принято отводить азоту роль стимулятора роста, фосфору — цветения, калию — плодоношения. Помимо своей основной роли, азот помогает нарастить не только зеленую массу, но и цветы и плоды. Азот повышает не только размер выращиваемых фруктов и овощей, но и их качество.

Нередко места спилов на деревьях длительно не заживают, что негативно сказывается на морозостойкости сада. Чтобы деревья зимой не померзли, не подхватили черный рак и другие заболевания, после обрезки саду нужна подкормка азотными удобрениями.

Побочные эффекты от переизбытка

Собираясь использовать на участке жидкие азотные удобрения, их значение и применение следует тщательно продумать. Избыток полезных веществ не менее вреден, чем дефицит. Переизбыток азота в почве приводит к таким последствиям:

Какие средства можно применять

Производители выпускают разные виды азотосодержащих удобрений, у каждого есть особенности и сроки применения. В список наиболее популярных входят следующие названия:

В результате правильного применения на огороде удобрение азот поможет снять богатый урожай красивых и вкусных плодов.

Какие культуры важно обработать в первую очередь

Больше остальных в азоте нуждаются овощи. Если в планах — собрать хороший урожай капусты или тыквы, баклажанов и кабачков, картофеля и перца, то стоит подкармливать грунт во время посадки, в период роста и цветения.

В большом объеме азот потребляют плодово-ягодные и декоративные культуры (вишня, кусты малины и ежевики, фиалки, розы и пионы). Помочь растениям хорошо развиваться можно внесением аммиачной селитры из расчета 25 г на 1 кв. м.

Меньшие дозы азота требуются свекле, томатам и огурцам, морковке, кукурузе и зелени, яблоням, смородине, крыжовнику и однолетним декоративным цветам. Достаточно взять 20 г азота на 1 кв. м участка.

Примерно 15 г азотных удобрений на 1 кв. м участка вносят под лук, редис, листовые овощи и ранний картофель. Столько же требуется грушам и луковичным растениям на клумбе.

По весне деревьям и кустарникам помогут комплексные органические азотные удобрения в виде 1–2 кг помета или 0,5 ведра навоза (перепревшего) на 1 кв. м земли вокруг ствола.

Если не перекармливать почву азотом, урожай будет обильным, качественным и безопасным.

Нормированное применение подкормок

Вне зависимости от формы выпуска (гранулы, порошок или жидкость), внесение азотных удобрений в почву осуществляется строго по инструкции, указанной на упаковке. Производитель дает рекомендации по срокам, нормированию и способу применения.

Стандартно азотные минеральные удобрения используют для основной и предпосевной обработки участка, нередко — для подкормки. Есть ограничения по срокам применения азотных веществ. Однокомпонентные минеральные подкормки не рекомендованы в качестве базового удобрения осенью. Вместо них выбирают комбинированные составы (нитроаммофоску и пр.).

В роли предпосевного удобрения азот подходит для регионов с легкой почвой и повышенным уровнем осадков. Для каждого из видов азотных удобрений (минеральных, органоминеральных и органических) существуют проверенные дозировки и экспертные рекомендации по внесению.

Органика на основе гумуса считается экологически безопасным удобрением. Основной азотсодержащий состав — навоз. В нем содержится примерно по 0,7 % азота и калия, до 0,5 % фосфора. Лучший результат аграрии получают при внесении свежего навоза по осени до перекопки. Для весенней и летней обработки почвы применяют уже перепревший навоз или заменяют его компостом. Деревьям весной достаточно 3 ведер навозной жижи, под каждый куст вносят по 1 ведру.

Планируя использовать навоз во время активной вегетации культур, необходимо правильно подготовить органическое азотное удобрение. Для поддержки роста и плодоношения томатов готовят смесь из 30 л воды и 1 ведра навоза. Полученную жижу настаивают около 5 дней, затем используют для полива из расчета 2–3 литра под каждый куст.

Кроме навоза, есть бактериальная органика. Это удобрения, в составе которых содержатся целые колонии полезных бактерий. Последние ускоряют трансформацию труднодоступных питательных элементов в легкодоступные. Растения лучше усваивают полезные вещества из почвы, соответственно, все жизненно-важные процессы в них протекают как положено и вовремя. Самыми популярными в списке названий азотных удобрений с бактериями стали фосфоробактерин и азотобактерин.

Органоминеральные составы представляют собой сбалансированный комплекс агрохимикатов и органики. Выпускаются жидкие, гранулированные и пастообразные составы. Первые повышают содержание гумуса в грунте, остальные отличаются длительным полезным воздействием на растения.

Самые популярные жидкие составы

Учитывая химические свойства азотных удобрений разных видов, наиболее популярными считают три состава — аммиак жидкий, аммиачную воду и карбамидно-аммиачную селитру.

Жидкий аммиак относят к безводным химическим соединениям. В составе — около 82,3 % азота. Производится вещество в виде газа под давлением до 20 атм. Для транспортировки и хранения используются цистерны объемом до 50 куб. м. Обработка земель жидким аммиаком требует применения специальных машин. Сезон обработки — весна и осень. Обязательные условия: предварительно увлажненный грунт, глубина внесения до 15 см, расход — до 1 цистерны на гектар.

Аммиачная вода среди трех популярных составов считается наиболее доступной по цене. Изготавливается растворением в воде синтетического либо коксохимического аммиака. Делится на 2 сорта. Первый сорт содержит до 21 % азота, второй — до 17 %. Вещество характеризуется резким запахом b требует соблюдения ТБ (защитный костюм, резиновые перчатки, очки и противогаз). Сезон применения — весна и осень. По результативности подкормка азотными удобрениями жидкого типа не уступает обработке сухими составами.

Карбамидно-аммиачной селитрой называют жидкий раствор аммонийной селитры и мочевины. В составе — до 32 % азота. Используется в роли базового удобрения и внекорневой подкормки. Для хранения используются герметичные цистерны.

Преимущества жидких комплексных азотных удобрений:

Недостатки жидких удобрений:

Глубина внесения удобрений зависит от вида грунта. Для тяжелых почв предусмотрена глубина до 10 см, для средних — до 12 см, а для легких — до 18 см. На поверхности жидкие составы не распыляют ввиду быстрого испарения и возможного вреда экологии.

Сроки и рекомендованная дозировка

Когда планируется использовать азотную кислоту как удобрение (или любые другие азотсодержащие составы), следует руководствоваться многолетними наблюдениями опытных аграриев.

Удобрения с азотом начинают вносить по весне, как только наступят теплые дни. В зависимости от региона, начало обработки грунта приходится на середину апреля. Слишком рано применять агрохимикаты нерационально: азот легко вымоется из почвы. По осени азот культурам не нужен в больших количествах, иначе на зимовку им придется уходить с невызревшими молодыми побегами.

Очередность основных подкормок кустарников и деревьев:

После июля азот растениям уже не вносят, чтобы они успели подготовиться к зимовке.

Нельзя недооценивать значение применения на огороде азотных удобрений. Главные условия получения хорошего урожая — правильный выбор состава, способа и сроков внесения удобрений с учетом рекомендованной производителем дозировки.

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Агрохимия » Азот в жизни растений

Популярные статьи

Азот в жизни растений

Азот — химический элемент, инертный газ без цвета и запаха, открыт французским химиком Лавуазье во второй половине XVIII в., является основным компонентом атмосферного воздуха (78,08%). Название означает «нежизненный», так как не поддерживающий горение и дыхание. Однако, дальнейшие исследования показали огромную роль азота в жизни растений и всего органического мира.

Азот входит в состав:

Азотное питание растений

Все ферменты — белковые вещества, поэтому при недостаточном снабжении растений азотом синтех ферментов замедляется, что приводит к нарушениям в процессах биосинтеза, обмена веществ, в итоге, к снижению урожая.

Регулирование азотного питания растений, можно влиять на урожайность сельскохозяйственных культур с учетом других факторов жизни. Максимальный урожай достигается при достаточном обеспечении растений всеми условиями их роста. Академик Д.Н. Прянишников писал, что вся история земледелия в Западной Европе говорит о том, что главным условием, определяющим среднюю высоту урожаев в разные эпохи, была степень обеспеченности сельскохозяйственных растений азотом.

Оптимальное азотное питание способствует синтезу белковых веществ, растения образуют мощные стебли и листья с интенсивной зеленой окраской. Мощный ассимиляционный аппарат позволяет накапливать большее количество продуктов фотосинтеза, повышая урожайность и, как правило, его качество.

Одностороннее избыточное питание азотом, особенно во второй половине вегетационного периода, приводит к задержке созревания растений; образуется большая вегетативная масса, урожай репродуктивных органов но не успевает сформироваться.

Недостаток азота приводит к сильному замедлению роста растений. Прежде всего сказывается на развитии вегетативной массы: листья становятся мелкими, светло-зелеными, раньше желтеют, стебли тонкие, слабо ветвятся. Снижается формирование репродуктивных органов, урожай резко снижается. Азотное голодание у злаковых культур приводит к ослаблению кущения, уменьшается количество зерен в колосе, снижается белковость зерна.

Содержание азота в растениях

По химическому составу, на долю азота в растениях приходится 0,5-5,0% воздушно-сухой массы, основное количество приходится на семенах. Содержание белка четко коррелирует с количеством азота в растениях. В вегетативных органах содержание азота ниже: в соломе бобовых 1,0-1,4%, в соломе злаковых 0,45-0,65%. Еще меньше азота накапливается в корне-, клубнеплодах и овощных культурах: картофель (клубни) 0,32%, сахарная свекла (корни) 0,24%, капуста 0,33% сырого вещества.

Содержание азота в растениях зависит от возраста, почвенно-климатических условий, питательного режима, в частности обеспеченности питательными элементами.

Таблица. Содержание белка и азота в семенах различных культур, %[efn_note]Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.[/efn_note]

Содержание азота в молодых вегетативных органах выше. По мере старения азотистые вещества мигрируют в появляющиеся листья и побеги.

Таблица. Содержание азота в вегетативной массе зерновых культур по фазам развития, % на воздушно-сухое вещество[efn_note]Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.[/efn_note]

Поступление и трансформация азота в белковые вещества

Темпы накопления органических веществ растениями опережают поступление азота и других питательных веществ. Происходит «ростовое разбавление» содержания питательных элементов. При созревании отмечается выраженное передвижение азота в репродуктивные органы, где они накапливаются в виде запасных белков.

В основном азот поступает в растения в нитратной и аммонийно форме, но также способны усваивать некоторые растворимые органические соединения, например, мочевину, аминокислоты, аспарагин.

Из поступающих из почвы в растения соединений азота только аммиак непосредственно используется для синтеза аминокислот. Нитраты и нитриты включаются в синтез аминокислот только после восстановления в тканях растений.

Редукция нитратов до аммиака начинается уже в корнях с помощью флавиновых металлоферментов:

При избытке, часть нитратов поступает в неизменном видо в листья, где восстанавливается по той же схеме.

Образование аминокислот (аминирование) происходит в результате взаимодействия аммиака с кетокислотами: пировиноградной, щавелевоуксусной, кетоглутаровой и др., образующиеся в процессе окисления углеводов. Аминирование регулируется ферментами. Так, при взаимодействии пировиноградной кислоты с аммиаком образуется аланин:

Аналогично взаимодействие аммиака с щавелевоуксусной кислотой приводит к образованию аспарагиновой кислоты (СООН-СН₂-СНNН₂-СООН), с кетоглутаровой кислотой — глутаминовая кислота (СООН-СН₂-СН₂-СНNН₂-СООН).

В аминокислоты азот входит в виде аминогруппы (—NH₂). Процессы образования аминокислот происходит в корнях и в надземной части растений.

Опыты с использованием меченых атомов показывают, что уже через несколько минут после подкормки растений аммиачными удобрениями, в тканях могут обнаруживаться аминокислоты, синтезированные из внесенного в подкормку аммиака. При этом первой образующеся аминокислотой является аланин, затем аспарагиновая и глутаминовая кислоты.

Нитратный азот может накапливаться в растениях в больших количествах, без причинения им вреда. Аммиак в свободном виде в тканях содержится в незначительных количествах. Его накопление, особенно при недостатке углеводов, приводит к аммиачному отравлению растений.

Однако растения имеют способность связывать избыток свободного аммиака: его часть вступает во взаимодействие с синтезированными аспарагиновой и глутаминовой аминокислотами, образуя соответствующие амиды — аспарагин и глутамин:

Образование аспарагина и глутамина позволяет растениям защитить себя от аммиачного отравления и создать резерв аммиака, кроме того, амиды участвуют в синтезе белков.

В 1937 г. биохимиками А.Е. Браунштейном и М.Г. Крицманом была открыта реакция переаминирования, заключающаяся в переносе аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту с образованием других амино- и кетокислот. Реакция катализируется ферментами трансаминазами или аминоферазами.

Так, присоединение к пировиноградной кислоте аминной группы от глутаминовой кислоты, приводит к образованию аланина и кетоглутаровой кислоты:

Благодаря переаминированию синтезируется значительное число аминокислот. В растениях наиболее легко переаминируются глутаминовая и аспарагиновая кислоты.

Аминокислоты являются составными частями полипептидов и белков. В построении белковых молекул участвуют 20 аминокислот, аспарагин и глутамин в различных соотношениях и пространственной ориентации, что обуславливает огромное разнообразие белков. В настоящее время известно более 90 аминокислот, около 70 из них присутствуют в растениях в свободном виде и не входят в состав белков.

Растения синтезируют аминокислоты, которые не могут образовываться в организме человека и высших животных, но являются незаменимыми для их жизни. К ним относятся: лизин, гистидин, фенилаланин, триптофан, валин, лейцин, изолейцин, треонин и метионин.

На долю небелкового органического азота в растениях приходится 20-26% от общего количества. В неблагоприятных условиях, например, при дефиците калия или недостаточном освещении, количество небелковых азотистых соединений возрастает.

В тканях растений белки находятся в динамичном равновесии с небелковыми азотистыми соединениями. Одновременно с синтезом белков и аминокислот протекает процесс их распада: отщепление аминогруппы от аминокислоты с образованием кетокислот и аммиака. Этот процес называется дезаминированием. Высвобождающаяся кетокислота используется растениями для синтеза углеводов, жиров и иных веществ; аммиак повторно вступает в реакцию аминирования других кетокислот, образуя новые аминокислоты, при его избытке — аспарагин и глутамин.

Таким образом, весь цикл превращений азотистых соединений в растениях начинается (аминирование) и заканчивается (дезаминирование) аммиаком.

«Аммиак есть альфа и омега в обмене азотистых веществ у растений».

За все время вегетации растения синтезируется большое количество белковых соединений, причем в разные периоды роста обмен азотистых веществ происходит по-разному.

При прорастании семян, клубней, луковиц наблюдается распад запасных белков. Продукты распада расходуются на синтез аминокислот, амидов и белков в тканях проростков до выхода их на поверхность почвы. В Затем, по мере формирования корневой системы и листового аппарата, синтез белков протекает за счет минерального азота, поглощаемого из почвы.

В молодых растениях преобладает синтез белков. В процессе старения растений начинает преобладать распад белков. Продукты распада из стареющих органов мигрируют в молодые, интенсивно растущие органы, где используются для синтеза новых белков в точках роста. По мере созревания растений и формирования репродуктивных органов, белковых веществ распадаются в вегетативных частей, продукты распада перемещаются в репродуктивные органы, где используются для образования запасных белков. К этому моменту поступление азота в растения из почвы существенно замедляется или полностью прекращается.

Особенности аммонийного и нитратного питания растений

В конце XIX в. в агрономической науке ведущую роль занимала теория нитратного питания растений, роль аммиака как источника минерального питания отрицалась.

Причинами этому послужили:

Однако в конце века П.С. Коссович в опытах со стерильными культурами показал, что растения могут также усваивать аммиачный азот без окисления в нитратную форму. К такому же выводы пришел и французский исследователь Мазе в 1900 г. После этого были изучены условия и особенности питания аммонийными и нитратными формами азота. Фундаментальные исследования по этому вопросу провел Д.Н. Прянишников. Он показал, что эффективность использования различных форм азота зависит от реакция среды: в нейтральной реакции лучше поглощается аммонийный азот, при кислой — нитратный.

В начальные фазы роста существенное значение имеют биологические особенности. При прорастании семян с небольшим запасом углеводов, например, у сахарной свеклы, а, следовательно, органических кетокислот, избыточное поступление аммония в растения оказывает негативное действие. Аммонийный азот не успевает использоваться для синтеза аминокислот, накапливается в тканях растения и вызывает их отравление. В данном случае используют нитратные формы азотных удобрений, так как они также накапливаться в тканях растений, но не причиняют вреда. Семена и посевной материал с большим запасом углеводов, например, картофель, используют аммонийный азот для синтеза аминокислот без ограничений. Поэтому для таких культур аммонийная и нитратная формы в начальные стадии роста равноценны.

На поглощение нитратного и аммонийного азота влияет обеспеченность другими элементами питания. Повышенное содержание в почве калия, кальция и магния способствует поглощению аммония. При нитратном питании значение имеет обеспеченность растений фосфором и молибденом. Дефицит молибдена приводит к задержке восстановления нитратов до аммиака и способствует накоплению нитратов в тканях растений.

Учитывая, что аммонийная форма азота при поступлении в растения может сразу использоваться для синтеза аминокислот, тогда как нитратная только после восстановления до аммиака, аммоний более энергетически экономной формой.

Источник