Азот и растения

Азот и растения

— какие азотные удобрения можно использовать в домашних условиях.

Роль азота в жизни растений

Азот жизненно необходим растениям для правильного развития, в первую очередь, корневой системы. Он также влияет на метаболизм растений и является строительным элементом для формирования нуклеиновых кислот и других важных соединений.

Все обменные процессы, происходящие в организме растения, от синтеза хлорофилла до усвоения витаминов активизируются благодаря азоту. Недостаток азота может привести к неполноценному урожаю или даже гибели растения.

В чем содержится азот для растений

Общее содержание азота во «взрослом» растении, в зависимости от культуры, может доходить до 5%. При выращивании в домашних условиях корректировать уровень можно с помощью специального питания удобрениями с азотом для комнатных растений . В естественных же условиях существуют 2 основных источника азота для растений:

1. земля
2. воздух

В первом случае растения получают азот из почвы в виде долгого азота (соль аммония) и быстрого азота (нитраты). Соль аммония содержится в почве постоянно, практически из неё не вымывается, необходима на стадии начального развития растения. Нитраты также находятся в земле, но быстро вымываются из неё. Для уменьшения вымывания азота вносится перегной, который заполняет пространство между частицами почвы.

Азот содержится также в атмосферном воздухе, однако, не все растения способны поглощать это вещество в газообразной форме. Здесь на помощь сельскому хозяйству приходит наука, а именно азотфиксаторы — это специальные азотфиксирующие бактерии, которые могут усваивать азот в молекулярном виде непосредственно из воздуха и затем переводить его в подходящий для питания растений вид. Данные бактерии в большом количестве содержатся в корнях бобовых культур.

Признаки недостатка азота у растений

Для определения нехватки азота у растения не требуется специальное биологическое образование или особые познания в сельском хозяйстве. Последствия дефицита видны сразу. Растение выглядит болезненным, меняется цвет листьев, начиная с жилок и прилегающей к ним части листовой пластинки.

При недостатке азота происходит замедление роста растений, ослабляется интенсивность цветения, сокращается вегетационный период, уменьшается содержание белка в растении и как результат снижается урожай.

Восполнение дефицита

Для повышения уровня азота в почве можно использовать калиевую или натриевую селитру, аммиачные или органические удобрения с азотом. Подкормку необходимо осуществлять весной – в активную фазу роста и развития растения. Не рекомендуется вносить данный вид удобрений в средине лета, поскольку это способствует накоплению нитратов в плодах.

Для гидропонного метода выращивания существуют следующие варианты повышения уровня азота:

Минеральные удобрения

• Plagron Hydro A+B

Перечисленные питательные составы могут использоваться для любого типа гидропонной системы, отличаются сбалансированным составом, содержат все необходимые микроэлементы и азот в хелатной форме, что позволяет растению быстро его усвоить и сформировать здоровые стебли, листья и плоды.

Стимуляторы образования корневой системы

В результате использования стимулятора , корневая система увеличивается и разрастается, что помогает растению усваивать большее количество питательных веществ. Делая растения крепче и здоровее, что положительно скажется на будущем урожае.

Заключение и полезное видео

Азот – это жизненно важный элемент для растения. Его недостаток, ровно, как и избыток, приводит к болезням растений и формированию неполноценного урожая. Внимательно относитесь к состоянию здоровья ваших растений и не пускайте все на самотек, если заметите какие-либо проблемы. Ведь вовремя покормить растение и вернуть его к жизни намного проще, чем выращиваться заново.

А в этом видео мы подробно разбираем, как распознать и вовремя устранить дефицит питательных элементов у вашего растения. Удачных вам экспериментов и большого урожая!

Зачем нужны удобрения

Питательный ресурс земли ограничен и довольно скоро исчерпывается. Чтобы поддержать плодородные характеристики грунта, необходимо регулярно обогащать его удобрениями, тем самым обеспечивая выращиваемые культуры необходимым комплексом питания для активного роста, сильного иммунитета, а также повышения количественно-качественных характеристик урожая.

Более того, некоторые добавки, вносимые в почву ради растений, на них как раз косвенно влияют, в первую очередь оказывая благотворное действие на сам грунт, преображая его, делая идеальной средой для развития не только растений, но и микробиоты, насыщающей землю широким спектром необходимых веществ в легкоусвояемой растениями форме.

Вот, зачем нужны удобрения, представленные, при этом широчайшим ассортиментом. Их нужно правильно подбирать, дозировать и сочетать. Иначе вреда может быть больше, чем без них вовсе.

Азот в первую очередь влияет на формирование зеленой массы и потому применяется весной. Но растения нуждаются и в других компонентах, способствующих росту и развитию. В частности, в фосфоре, который помогает растениям завязывать плоды и повышает зимостойкость, а также в калии, который способствует устойчивости к заболеваниям и неблагоприятным погодным условиям. Именно поэтому садоводы и огородники все чаще выбирают комплексные удобрения, содержащие три основных необходимых компонента (азотно-фосфорные, азотно-калийные или азотно-фосфорно-калийные удобрения). Наиболее популярны сегодня нитрофоска и азофоска.

Какое бы удобрение вы ни выбрали, однокомпонентное или многокомпонентное, помните, что «недосол лучше, чем пересол». Соблюдайте дозировки и основные правила внесения минеральных удобрений, чтобы нитратными были только селитры, а не овощи на вашем столе.

В ТПУ изучают, как избыток азотных удобрений влияет на почву и грунтовые воды

В рамках исследования Евгения Солдатова планирует изучить влияние химических и микробиологических процессов на преобразование азота, начиная от поверхности до грунтовых вод, выявить источники поступления соединений азота в грунтовые воды, а также оценить возможные риски для населения. О том, что планируется сделать в ходе научных работ, ученый ТПУ рассказала корреспонденту газеты «За кадры».

Экологически чистое сельское хозяйство

Органические и неорганические азотные удобрения являются одними из наиболее широко используемых как промышленными агрохолдингами, так и частными хозяйствами. Зачастую такие удобрения применяются в избыточных количествах — растения просто не успевают усваивать весь азот, что приводит к его миграции через зону аэрации в подземные воды. При этом нарушение баланса химических элементов в различных средах и оболочках Земли ведет к нарастанию экологической напряженности. Особенно актуальна эта проблема, рассказывает Евгения Солдатова, в аграрных регионах, где широко развито сельское хозяйство. Основной риск для населения в данном случае связан с загрязнением грунтовых вод, которые часто используются в сельской местности для питьевых и бытовых нужд.

— Мой проект направлен на изучение механизмов миграции и трансформации соединений азота в системе «почва — подземные воды» на примере агроландшафтов района озера Поянху в китайской провинции Цзянси и агроландшафтов Томской области. С Китаем мы работаем достаточно давно. В провинции Цзянси, начиная с 2011 года, мы с коллегами из Восточно-китайского технологического университета и Китайского геологического университета проводили полевые работы по совместному изучению грунтовых и минеральных вод провинции. Изучение цикла азота для них является актуальной проблемой, так как провинция Цзянси — это аграрный регион с хорошо развитым сельским хозяйством, там выращивают рис, рапс, хлопок и другие культуры, занимаются животноводством и так далее. При этом с соединениями азота там наблюдаются явные проблемы. Например, самая большая концентрация нитратов, зафиксированная нами в грунтовых водах в тех местах, где мы брали пробы, — составляет порядка 200 мг/л, тогда как норма Всемирной организации здравоохранения для питьевых вод — 50 мг/л, — говорит ученый-политехник.

Евгения Солдатова добавляет, что на данный момент химический состав грунтовых вод уже достаточно хорошо изучен. Сейчас политехники планируют провести полевые работы и отобрать пробы комплексно — грунтовые воды вместе с почвой и породами зоны аэрации. Причем отбор проб как в начальный, так и в завершающий этап роста растений, чтобы отследить динамику процессов, происходящих с азотом в различные периоды существования агроценозов (искусственных экосистем, созданных человеком — ред.), выяснить, как на эти процессы влияет внесение удобрений, изучить формирование нетипичных условий геохимической среды. Полученные результаты будут способствовать оптимизации сельскохозяйственной деятельности.

Проблема в комплексе

Элементы геохимического цикла азота активно изучаются учеными из разных областей науки. Опубликовано довольно большое количество работ, посвященных обогащению соединениями азота подземных вод и почв, их преобразованию под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов, идентификации источников азотного загрязнения, накоплен большой объем информации об изотопном составе соединений азота в различных веществах. При этом, несмотря на большое разнообразие исследований, они главным образом посвящены изучению поведения соединений азота в отдельных средах и субстратах (растениях, почвах, подземных и поверхностных водах — ред.).

— В то же время очевидной является необходимость рассмотрения системы «почва — подземные воды» как единого целого, так как формирование химического состава подземных вод, в частности их обогащение соединениями азота, начинается еще в почвенном горизонте. То есть внесение удобрений в почву и хранение отходов животноводства на поверхности земли может негативно влиять на состав подземных вод, особенно грунтовых. При этом грунтовые воды часто являются основным источником питьевой воды в сельскохозяйственных районах. Кроме того, в сельской местности не везде есть централизованная система канализации, а значит, бытовые стоки также могут попадать в подземные воды, обогащая их соединениями азота. В рамках нашего исследования отдельное внимание также будет уделено выявлению источников поступления соединений азота в подземные воды, — рассказывает Евгения Солдатова. Отметим, что для определения источников азота политехники планируют использовать изотопный анализ нитратов.

— Изотопный анализ нитратов ([delta]15N и [delta]18О) для выявления источников загрязнения подземных вод активно используют наши зарубежные коллеги. Для России этот метод достаточно нов, возможно, из-за того, что проблема нитратного загрязнения подземных вод для нашей страны не так актуальна, как, например, для Китая. Анализ будет проводиться в Гентском университете, в Бельгии. Мы уже сотрудничали с ними: я ездила изучать поставленную у них методику изотопного анализа нитратов и помогала проводить анализ, — поясняет Евгения Солдатова.

Ученый подчеркивает, что способ, который планируется использовать для выявления источников соединений азота, позволит также проследить некоторые процессы трансформации соединений азота, связанные, к примеру, с нитрификацией и денитрификацией.

В чем опасность?

Нитрат-ион характеризуется повышенной токсичностью для живых организмов и негативно воздействует на состояние здоровья человека. Нитраты, в свою очередь, способны преобразовываться в нитриты под действием фермента нитратредуктазы, а те, вступая в реакцию с гемоглобином крови, приводят к окислительным реакциям в организме. В итоге образуется метгемоглобин — форма гемоглобина, неспособная переносить кислород, что приводит к кислородному голоданию.

Также нитраты вызывают развитие вредной микрофлоры кишечника, что способствует попаданию токсинов в организм человека и интоксикации. Кроме того, нитраты могут негативно воздействовать на активность обменных процессов в организме и угнетать иммунную систему, понижая устойчивость организма к отрицательному воздействию факторов окружающей среды, вызывая, к примеру, частые простудные заболевания.

— Мое исследование поможет не только проанализировать процессы, происходящие с азотом в системе «почва — грунтовые воды», но и выявить конкретные источники поступления соединений азота в подземные воды. Кроме того, в проекте будет оценен риск развития неканцерогенных эффектов у населения исследуемых территорий при потреблении воды с повышенной концентрацией соединений азота и суммарный риск для здоровья людей с учетом собранной информации о химическом составе грунтовых вод. При его расчете будут приняты во внимание все потенциально опасные элементы, обнаруженные в изучаемых водах. По результатам оценки будет проведено картирование рисков с использованием ГИС-технологий, — подытоживает ученый.

Как уже говорилось ранее, пробы будут браться не только в китайской провинции Цзянси, но и в пределах агроландшафтов Томской области, с целью выявить, как на цикл азота влияют различные ландшафтно-климатические условия и интенсивность сельскохозяйственной деятельности. В Томской области пробоотбор планируется провести в районе тепличных комплексов, сельскохозяйственных полей или крупных садово-огородных товариществ. Конкретные участки пока не определены.

В КАКОМ СОСТОЯНИИ БЫВАЕТ АЗОТ

Огромные запасы азота в виде инертного газа содержатся в атмосфере, составляя основную часть ее массы (свыше 78%, или 4 квадриллиона тонн).

В элементарной форме азот содержится как минеральное вещество, находясь в составе различных растворимых в воде соединений. В сухой массе растительных тканей, несмотря на важнейшую роль, его содержится не более 1-3%. Поэтому растениям для хорошей вегетации постоянно требуется определенное количество минерального азота.

КАК РАСТЕНИЯ ПОЛУЧАЮТ НУЖНОЕ КОЛИЧЕСТВО АЗОТА

Растения не могут усваивать молекулярный азот, находящийся в воздухе. Исключением являются только бобовые культуры, которые получают необходимое количество азота, благодаря клубеньковым бактериям на корнях. Подобный природный симбиоз сегодня очень интересует ученых, потому что считается очень эффективным и самым экологическим для человека способом подкормки растений. Ученые уже научились активизировать эти бактерии на корнях некоторых не бобовых культур (например, томата).

Основная же часть растений получает азот в составе химических соединений в виде аммониевых и нитратных форм. Чтобы образовать подобный почвенный азот сначала необходимо разрушить очень устойчивую молекулярную структуру азота воздуха. Этот процесс всегда требует много энергии. В природе подобную функцию способны выполнять молнии во время грозы. В результате мощных электрических разрядов вместе с каплями дождя в почву попадают оксиды азота.

Следует также кое-что отметить про аммониевую и нитратную формы азота. Аммиачное соединение – это восстановительная форма азота, которая способствует более быстрому синтезу аминокислот и белков. А значит и более быстрому росту растений. Но при высокой концентрации повреждает ткани и убивает растения. Синтез же из нитратов требует большего затрат энергии растений. Но считается более безопасным соединением.

Очень много азота содержится в органических веществах растительного и животного происхождения. В одной тонне гумуса его содержится 30-60 грамм. Но, чтобы получить из них нитратный и аммониевый азот, требуется органическое разложение, которое невозможно без участия микроорганизмов.

Способы применения азотных удобрений

Азотные удобрения можно вносить различными способами.

1. Основное (допосевное, предпосевное) — способ, при котором основная масса удобрений вносится в почву к севу.
2. Строчное (припосевное) — в этом случае удобрения вносятся именно во время сивби.
3. Подкормка — способ, при котором азотные удобрения вносятся в период вегетации рослин.
4. Внекорневые подкормки — растения подпитываются с помощью растворов удобрений опрыскиванием их наземных частей.

Польза и вред минеральных удобрений

В чем польза минеральных удобрений для сада и огорода? Они способствуют насыщению почвы питательными элементами и повышению урожайности. Все добавки, относящиеся к минеральным, поддерживают растения во время вегетации и плодоношения.

Но при этом в некоторых случаях минеральные подкормки могут нанести вред культурным растениям. Такое происходит при несоблюдении рекомендуемой дозировки или использовании препарата с истекшим сроком годности. В то же время совместное использование минеральных удобрений с органическими способствует уменьшению накопления нитратов и снижению негативного воздействия.

Помните, от того, каким будет ваш сад, зависит только правильность выбранного удобрения и его использование. Богатого вам урожая и здоровых растений!