С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ НИТРАТОВ В УРОЖАЕ
Таким образом, сортовые различия по накоплению нитратов могут быть обусловлены разной реакцией на условия окружающей среды и режимом минерального питания, а также генетически закрепленным уровнем нитратредуктазы, разной продолжительностью периода вегетации сортов.
Причиной накопления нитратов в растениях служат не только биологические особенности возделываемых культур, но и условия минерального питания, отличающиеся большим разнообразием. Здесь огромная роль принадлежит правильному выбору доз азотных удобрений, а это возможно только с учетом исходных запасов минерального азота или азотминерализующей способности почвы, позволяющей учесть мобилизованный в ходе вегетации растений азот почвы. Одной из причин накопления нитратов является также питание растений, несбалансированное основными элементами, при этом нарушается нормальный ход ассимиляции нитратов в растениях. Недостаток фосфора косвенно способствует накоплению нитратов, так как он стимулирует активность нитратредуктазы. Но единого мнения о влиянии фосфора на накопление нитратов нет. В одних случаях внесение фосфорных удобрений снижает уровень нитратов, в других случаях применение фосфора приводило к накоплению их. Калий, участвуя в процессах углеводного обмена, косвенно влияет на синтез белков. *При совместном внесении азота и калия в растении увеличивается содержание органического азота, а минерального (нитратов) снижается; подобная закономерность обнаружена на пойменной почве с капустой, морковью, столовой свеклой. В то же время в других случаях применение калийных удобрений повышало содержание нитратов в растении. Таким образом, одной из причин неоднозначного влияния фосфора и калия на накопление нитратов в растении является широкий спектр их доз, соотношений, а также различие запасов подвижных форм этих элементов в почвах. Среди факторов внешней среды наибольшее влияние на содержание нитратов в растении оказывают влажность, свет, температура воздуха и почвы, которые, действуя в комплексе, усиливают или ослабляют друг друга. Изменение влажности оказывает неоднозначное влияние на накопление нитратов. Интенсивное увлажнение почвы усиливает поглощение нитратов корнями, что в сочетании с пониженными температурами ведет к избыточному накоплению нитратов. С другой стороны, высокий уровень нитратов в растении в засушливые периоды можно снизить поливами овощных культур, так как они стимулируют рост, а также способствуют частичному вымыванию нитратов из верхних горизонтов почвы. Влияние света на накопление нитратов обусловлено изменением активности нитратредуктазы. Увеличение интенсивности света, достаточно низкие температуры и умеренное азотное питание приводят к снижению содержания нитратов в растениях. Таким образом, содержание нитратов в растении определяется особенностями реакции видов и сортов растений на условия минерального питания и факторами окружающей среды. Пути регуляции содержания нитратов в растениях включают комплекс агрохимических, технологических, селекционно-генетических и санитарно-гигиенических мероприятий. В связи с тем, что одним из факторов накопления нитратов в растении является избыточное азотное питание при применении высоких доз азотных удобрений, можно предложить использование таких доз удобрений, при которых уровень нитратов не достигал бы высокого значения. Этого можно достигнуть применением доз удобрений, которые обеспечивают урожай растений на 5—10% ниже максимального. Оптимизация доз азотных удобрений возможна при учете запасов минерального азота и величины азотминерализующей способности почвы перед применением удобрений. Снизить содержание нитратов можно путем применения медленнодействующих форм удобрения, таких как мочевиноформальдегидное удобрение, протопил, изобутилдендимочевина, применение которых снижает содержание N03~ в листовых овощах в 5—10 раз, а также путем покрытия гранул капсулами, защитными пленками. Это снижает скорость растворения туков и обеспечивает равномерное снабжение азотом растения в течение всей вегетации. Эффективным средством снижения содержания нитратов в растении являются ингибиторы нитрификации (сероуглерод, дициандиамид-дидин, КМП), использование которых даже при высоком уровне содержания азота в почве эффективно снижало количество нитратов в урожае зеленых овощей и редиса. Существует технологический путь решения «нитратной» проблемы — локальное применение азотных удобрений под овощные, кормовые культуры. При этом способе внесения дозу азота можно сократить на 25—30% по сравнению с разбросным, при этом уровень продуктивности не снижается, а зачастую и повышается. Это объясняется тем, что в месте внесения азота образуется очаг повышенной
Кроме того, в практике все большее распространение должны получить сорта с низкой способностью к накоплению нитратов, это может стать основой для улучшения биологического качества растениеводческой продукции. Этот путь наиболее целесообразен при выращивании овощей с коротким периодом вегетации (редис, листовые овощи), отличающихся повышенной способностью к накоплению нитратов. В снижении содержания нитратов в овощной продукции может помочь выбор оптимальных сроков уборки урожая. Так, уборку листовых овощей следует проводить в вечерние часы, так как в это время в них содержится на 30—40% меньше нитратов. Видовые различия растений по накоплению нитратов зачастую обусловлены локализацией нитратов в отдельных органах растений. Выяснение особенностей локализации нитратов в разных органах и тканях представляется важным как для понимания механизмов перераспределения и запасания нитратов в ходе онтогенеза, так и диагностики качества продукции овощных и кормовых культур. Уровень нитратов в черешках значительно (в 1,5—4 раза) превышает их количество в листовой пластинке. В генеративных органах нитраты отсутствуют или содержатся на более низком уровне, чем в вегетативных, а количество нитратов в корне, стебле и черешках листьев значительно выше, чем в листовой пластинке (табл. 4). Меньшее количество нитратов по сравнению с листьями и черешками салата содержится в корнеплодах и клубнях, среди этого типа органов меньше нитратов содержат луковицы. В плодах культур из семейства тыквенных и капустных содержится до 3000 мг/кг N03, тогда как у бобовых этот уровень не превышает 100 мг/кг. Нитраты практически отсутствуют в зерне злаковых культур и в основном сосредоточены в вегетативных органах (лист, стебель) и в сочных плодах овощных и бахчевых культур. Такая неравномерность в распределении нитратов, по всей видимости, связана с неодинаковой скоростью транспортных и синтетических процессов в различных органах растений. Большее количество нитратов содержится у основания листа кормовой капусты,
чем в его верхушке. Черешки листьев отличаются более высоким содержанием нитратов, чем листовые пластинки. Количество нитратов в различных органах растений зависит также от возраста растений. Как правило, молодые органы содержат повышенное количество нитратов вследствие более активного их поступления по сравнению с процессами ассимиляции. Однако известны случаи, когда зрелые листья овса и шпината содержали больше нитратов, чем молодые. Таблица 4 СОДЕРЖАНИЕ НИТРАТОВ В РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНАХ И ЧАСТЯХ РАСТЕНИИ
Таким образом, накопление нитратов в целом растении и в пределах одного органа происходит крайне неравномерно. Физиологической причиной неравномерного распределения нитратов по органам является неодинаковая активность нитратредуктазы в корнях и надземных органах растений. Однако неравномерное распределение нитратов в растении, по-видимому, невозможно объяснить только активностью нитратредуктазы — фермента, участвующего в их разрушении, поскольку способность ткани накапливать нитраты связана с целым комплексом факторов, как внутренних, так и внешних. Локализация нитратов в отдельных частях органа или ткани может быть вызвана низкой активностью нитратредуктазы в зонах их накопления, разной «специализацией» тканей,
выполняющих транспортную или синтетическую функции, непропорциональным поступлением нитратов в запасной и активный фонды и задержкой их переноса из запасного фонда к месту их восстановления. Поскольку проводящие участки содержат повышенное количество нитратов, то степень неравномерности их распределения зависит от того, какую долю в органе занимают проводящие сосудисто-волокнистые пучки по сравнению с другими тканями. Неравномерное распределение нитратов связано не только с разной скоростью их передвижения в сосудисто-проводящих системах к месту восстановления, но и от способности нитратов активно перераспределяться в окружающие эту систему ткани. Еще об одной стороне распределения нитратов необходимо сказать особо. Зная зоны различных органов с повышенным содержанием нитратов, используемые в пищу, можно существенно снизить количество нитратов, поступающих в организм человека и животных. Различные факторы оказывают неодинаковое действие на распределение нит Удобрения оказывают неодинаковое воздействие на накопление нитратов в отдельных органах растения. Согласно нашим данным, с увеличением доз азотных удобрений содержание нитратов в большей степени возрастает в стеблях цветной капусты, чем в ветвях соцветий и цветках. При повышении доз азота количество нитратов в черешках листьев растет сильнее, чем в листовых пластинках сахарной свеклы. Также в большей мере возрастает накопление нитратов в кончике корнеплода редиса,чем в средней его части. С повышением доз азотных удобрений более заметно растет количество нитратов в мякоти плодов огурца, менее заметно — в его кожице. Теперь мы подошли к тому моменту, когда необходимо рассмотреть в каждом конкретном случае распределение нитратов в различных органах, частях и в целом растении. Это необходимо сделать в той последовательности, в какой они представлены в атласе с тем, чтобы можно было представить, с одной стороны, многообразие, а с другой, — понять универсальность этого явления, ибо только на таком примере представляется единство и противоречие процессов, определяющих качественное состояние как растения, так и среды в целом.
АРБУЗ Citrullus edu/t's
В мякоти плодов арбуза нитраты распределены равномерно, однако наибольшее их количество содержится в кожуре (более чем в 15 раз).
|
Одной из причин сортовых и видовых различий в накоплении нитратов является физиологическая спелость растения к моменту уборки. Количество нитратов особенно велико в тех случаях, когда период товарной зрелости наступает раньше физиологического созревания. С возрастом содержание нитратов в растении снижается из-за уменьшения запасов минерального азота в почве, а также в связи с увеличением запасов ассимилятов, вовлекающих нитраты в метаболизм. Снизить количество нитратов можно путем подбора оптимальных условий уборки урожая с учетом почвенно-экологических факторов.
концентрации аммония, который замедляет нитрификацию на 3—5 недель. Преимущественное использование растениями аммонийного азота позволяет полнее использовать его на построение белков и тем самым снижать аккумуляцию нитратов. При локальном внесении азотных туков количество нитратов у зеленых культур и редиса снижалось на 9—58%, у кукурузы, свеклы кормовой — на 10—40% по сравнению с разбросным внесением тех же доз азота.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРАТОВ В РАСТЕНИЯХ
