Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ПОГЛОЩЕНИЕ ИОНА НИТРАТА КУКУРУЗОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КАТИОННОГО СОСТАВА ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "ПОГЛОЩЕНИЕ ИОНА НИТРАТА КУКУРУЗОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КАТИОННОГО СОСТАВА ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ"

Л-лт

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

ХИМИНА ЕКАТЕРИНА ГРИГОРЬЕВНА

ПОГЛОЩЕНИЕ ИОНА НИТРАТА КУКУРУЗОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КАТИОННОГО СОСТАВА ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ

(03.00.12 —физиология растений)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва — 1981

Работа выполнена на кафедре физиологии растений Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

доктор сельскохозяйственных наук профессор Н. Н. Третьяков.

доктор биологических наук профессор Б. А. Ягодин, кандидат биологических наук Л. Н. Воробьев.

Ведущее учреждение — Институт физиологии растений АН СССР, лаборатория минерального питания.

Защита диссертации состоится « »......

1981 г. в « /3» часов на заседании специализированного совета К-120.35.06 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 27. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Научный руководитель —

Официальные оппоненты:

1981 г.

о^кретарь «¡рованного совета

■ >Н;Ч! ]

, ' , ОЕДАЛ XAPArOSPliCTíEA ?АШТЗ ' • .

Актуальноеть темы. Корневой питание - вахнекзая фуккдда расти только го организма, суть которого, по определенно ДД.Сабшшка, заключается в поглощении минеральна* лкекентов из среды и вкло- . ченш их в метаболизм растения» 1!ярлду ¿ фотосинтезом, око обеспечивает осуществлении процессов роста и развития .ц, в кокэчнон ечэ-те, формирование уромя сельскохозяйственных культур определенно-' то .качества, ■ ■ г

В Постановлении 1Е КПСС и Совета Министров СССРя0 иерзхпо . дальквшему повшгенив эффектившетн сельскохозяйственной щуки и укреплению ее саязи с производством" (3.976) поставлена задача разработать научнне| основы питанья растении, а такхе способы-поддержания оптимального соотношения кишраяьнах веществ, включая-микроэлементы*, как в почве, тая и о растениях.

В связи с расширением производства.и применения иикералыягх ; удоирекш больное гначениэ приобретают вопроса поступления и прев-, ращения ajota в растениях, а такхе изыскания путей регулирования этих процессов, так как избыточное применение азотных удобрения * приводит к снихенно качества растительчоп продукции,проявлнвдеесл в полкиении содержания обдего азота в растаниях за счёт уведиче-- , кия фракция небелкового азота, в частности, нитратов. Послед tara, восстанавливаясь до нитритов, окааасаот сильное отрицательноэ ьоэ-действиа на организм-хиаотнкх и человека, • -

3 фгашлогда растений накопилось шзго сведении о наличии тесной салют мехду асеишг'лщкей ионов N0? и обеспеченности растений катионами:;К, Са, Мд ( Туркова, 1945,1950; Кондратьев,1S74,. 1977,1973; алагая-TÍMBC-J 1968; SAüYAira , l9tí3;ьгозодг; ',1972; savihxa:; кт дь..Ш9 и др.).,

/Однако вопрос о влиянии катионов на процесс;первичного поглощения нитрата изучен недостаточно; Так, слабо измена-роль магния в это« процессе,: а нмеошивея данные о влиянии кальция на погложем ~ «ма люна нитрате; носят противоречивый.характер, В большинстве и«-, следования "авторы изучали поглощение: нитрата и катионов ва отдель-' нив промежутки в ре ко ни, не применяя'кшсзгтаеского подхода. ;

Учитывая значительное повцвоние уровня питания культур в'ус^ ловиях сельскохозяйственного г производства, представляется-вахт« выкосить влияние'отдельных катионов на поступление; транспорт и иссикиляциа нитрата в растениях. . ' '

Цель и задачи исследования. 3 работе бяда поставлена аадачл -. установит наличка вэаишсэдаи пр:1 поглощения юзду нитратом и ко-лаем, каяьцкех гяи магнием, а также внявить соотношения, в которых , они поступают в клетки юрняЛельо иссзедо^ания^няо:

1.Выявление влаккосвязк кегду К> Са, ¡¡у при поглощении из одно-, •двух- и трахеслевого растворов.

2. О прадеде нив соотношения и&хду эткш элементами при поглощении :кх разделенной ¡¡оравой системой на дзухсолевнх растворов, а таххе' да фоке поеной питательноя сшои,

■ 3, 'Лэучашш влияния временного дефицита элвдантов пу.тания иа последуоашэ поглоьенке нитрата и катионов,

' 4. Ус таноэлеииа а а э исимо с т;; концентра цки нитрат а и катионов в , растениях от уровня аоэтного питания,

5. /".следование влияния кат лонного состава среда иа ассими-. аяцив нитрата г. биосинтез аданэкиолот.

Научная новаана. Перечисленные вши вопроси - позволили впервнз подойти к вдоснекко зависимости процесса поглощения и ассшидлцга нитратакоршзвш.систекойнетолъко от стдельша катионов, но и расличнкх их сочетаний.?езульхаты исследования показали, что нагло -некие нитрата из одно-, двух-, трехголевого растворов растениями: кукурувн разного возраста прсисходогг с одинаковой скоростьо во времени. При тгяоиеняи из полно Я. питательной сдаек соотношения мехлу пэгяояением нитрата к катионов услохшттол, что.является отражением явления саморегуляции. Во всехлат&тельнах растворах при . 'поглощении ЙО^ откачено подцелачиеание среда.; Двухвалентине кат»-сна1окьзнваот вначительиое влияние на восстановление ионов нитрата вкорнлхшстекшиВ подевих условиях при васоко» уровне обеспеченности цзпотузы как азоток, так н^катионали, резко усилилась С1ште-к тичвеквя. функция корней .и,; как следствие этого,.в пасоке растений , . возрастала концентрация глутакина.аслараЬша и аминокислот орни-ткнового шзма. что прадотЕраиало избыточное накопление шассикк-«ироаанннх нятрато^'в растониях. ' ' ' .

Чрактичасжая дойность' работа. Подгчены вовнз сведения о рагу- " ляторшш роляодно- и двухвадектких катвонов в процассах пйглов1&-иасеижшпцтш^ата:»^

- закошиарности.'представляот не толькО теороткческий, но й пректи-чегюэд ^орес;дая о1К1ашеацш1 предозеоа'микераяыгого питания, что

- обусловит более, эффективно«.: восстановлений поглодекнвх растением *

шггругсэ.

АпгйьЧцвя паСотн. Материала джсвртацизншн рлеэто докладываясь I» каучнои контора каик а ТСХШЭТО), ноучио-пряаеодстген-. нок контракт:» з учхозе ТСлЛп о м кос* (192 0), тоораткче'ском;' согсснара ( посвященном паклти Д* А. «Саб шиша ижстктут Сюгадопя растения АН ССОР,1573,1ЭШ),и освсэдкн л двух ог,у Стасова тщх работах,

ОСъем саботн. дкссоптанкя состой гя ввезти, йссорз'злгера-тури, экстр:а;ентэпы«я части, обсуждения результатов, пиподсв и пр;иохсннд;Катер:{адн диссертации галоген» «а 143 с траттах калт- ( нэпизгого текста, вгслпчаот ¿7 таблиц и 25 рииункоо,Сл1 к литературы склсчэет 237 нагаеноват!» ю шос 153 иноетрашшх, - '

^НТОмКА ;ШЕ!»Л£11ТА:&Н02 РАКЛЯ

Объектом ге следов*! иг.:) Сцяа ваорана кукуру за {парвд Еуковнн-еккя -.3 ТВ -¿»Всгвтзшяшше опиты проводили в лабораторга; кскусс> оа»,«)го кякмата ТСХА. Источников сэзта слух;«« яаыш Д?Л*-4С0,<к~ всесюйсть составляла 12 клк, длкна £отопор'.:одо 16 ч {свет с 6 до 22 ч ),теклоратурз воздуха 2й°кругло5угэчнэ» Растоккя вырагкзали . в ьо^нэл культура на п;:та?ояьюя ок^еи Аржжа-Хогяаща,. еодерха-пел 1СИ£1 кг403, ЭхЬ1 С^ЯОд^гй! МН4Н^Р04,' 1«:; Цг504, хадат Го.' к касрозяомэнта 3,!!л, 2 п,С(;,!!о» • '

3 опытах 1-2 растешь вырогкьлли до <5- к СО-днсашго воорао яа.З качестзв опытных растеороо оспольоовэвя одно-:, двух- и трех-сояевыв ра отгори нитратов К,Са и ^¡концентрация ЯС^ »о всех вариантах - ЗкК/х*. ■ . '

-В опытах 3,4,5 яспользосаяся метод изолированного пкта:ш. Схека опытов 3—1 вклвчэла 9 варгднто в. Исследовались взаиэдвяия- ' , ,нме к влияние ^ поглощение нитр ата махду катюнаии:И и Са, Са м /¿9, а такг'е К к Нд. Парн катионов вводились в растьоракак вместе (КМ0з' + СаС12г Сй(Ы0з>2 + НдСг^^ШСз^Ч КС1 ),тях итакии оСразом. что один иа катионов поглокался с - нктоатох, а другой- > ' пнэсте с хлором,! через отделекцуо корневуо вотбь. .'■■"■ ;

Схема опыта; 5 аклочада 4 вартанта и пэаволада изучить ее»- ' ' янче Са на поглс1еш!э и асо;Ш1мяцио110^ Б'корневойекстеиерас-темкй при условий их,совместного присутствия в оС«е*- питательном' ' рлстворе оти 'йзол^оааиного оитания Са^" 1Ш1 МОд« . , ■ ' .

В опите 6- р-стения' до 54-дневиого' возраста выра^ваа» на' поя-ноя питательной скеси Арнопа-Хогязвдэ,"затем в --»ченизбсутак на этьа 2в питательной смеси,, но о исключением одвдгош иссла.цуоиых..

' цоноа(ЯОдтКТ Садили ),: Подготовленшз'танкк обрпзок рзотск^', _ пзмевдигл на голнуй питательную спесь»' пэсло чаго иэуодлк иогло-с- ■ нио иктрятз и кгг(»яов р течение су «к. 1

В полезем огште -.ручалась вэаолсзязь кетду содержанием п-1 по*а<а N0^, К*", Са^, тхоаюлкек и роскрадеяогцмх их г.о'ор-

гаиаи рзсзднпЯ в'оависш-лст;! от ЕЗэраста растении и лрл равноя * о(Язс печенное тк растения олсненташ пгстэнкя. ■ . ,

.*. Опыт прокодкяи на. деряогэ-подоолистоя среднесугл^паток почве,Схена опыта включала 3 пар/лита: 1 - Соэ удобреиконтро д ь), ' ¿-икнсзралышо удоСрош«*.- И>4(/1150%50» саганяч&ек:со удобрешш (зсодип навоз)- 40 т/гаСс учаюм последоиствиятрадядумип год -130т/гк). - ,

Иктракшл и амйонийкяя осот определяли копоркко'.ркчесюэ! методом ■ с I;пользование« спох?ро^отоыотра"Спекол",Са и - ня атои-' но абсорбционном спактрофото»к:тревААС-1'', К -:иа -пя&кзннок'^ото-иитрэ^лафакол", дкакоккслэта- «а ■ аюшохввяотшм аная;азторвпХро-наспек"*1 .* ■

Циррозна кат ареалы, хо раите ризу езда по ело'¿еже МСд и капо- - -нов подагр га ли катвиатичзско-п о£ра<отхз: рассчитывали. оъжйки сред--'

такхо достоверность раоницц и^хду отделыиши вар;1ЛНтаии,ко-горуо оценивал л. наоскозашгк Оьвдентц.Рсссчз? прямых -

- поглокенкч ионор производит по методу такменьшюс квадратов*

\'?25ульта*,1-Н шявдошия '■ -

■ Поглощение иитр.тт-« растет'лхи хукуруаыв оа вис икс г и

от сопутствующие катко но в.Опыта 1,2, , , . *

Кспсл-гованизи в огште одноразовых растворов нитратов К^Са*^ ' ^подразумевалось таучггь иоглогение НС^ и катганов при стсут- ■ стэ(м взэ^одеяствкя ш*ду кпглонамп как одноименно ааряхеиними; конами, и и двух :: трехсолввых растворах- лрк нал;м:ш определен--взагаюдоасгвиа. в раствора. и конкуренции издду (таш за £икаи-отргавтелыше иарляи, на' клеточКшсстенках и .'„аактивнлх ' дасгах плаикзлекка,. ' ■ • _ . . *'

; ..,;' Дзгйагсяа с^яго погхохекия МОд 1; катионоз из одкосолевых ^гтгесров-ч:о;(аиизае?\р5'й,5 ),ч?о яоглекенив нитрата .вй. гажданя эоэ-гл стадо сря^й п сопору »ни яьно.По г^о со ккз кйтр ата преаосхо,5иго во-' тдасчвт хагдогй гз катионео а ш аааисало от воораста,растений.

Коэ^^цко^г корреляция koi^j погкэсенигм КО" и К1-с os та ыи -О,. £0« а ЯОд и Их-0,9(3»

S олкосоковах растворах tipot^uï» кгдотзди поглэаднил нитрата и сопутствующего па тюка созпгдм» КС3 :j mthoici погдоладчеь. как в пspuiiB retape часа гак и по кзтэчаны. суток в близких соотношениях: lit; Б двух- н трехсояеаых-растворах iwcjso иеото оЬ-родеяе:шои мзицодеягтако кехдукзтшна»»:, как одноименно оэря-leîmaict ионам», что в Содьдзя степени сказалось ка ш^лоылми ках-ДоГо кз in!x(p;«.l~3Jt чем но коглопенки NO3»

Подтверждением высказанного rto лох еншг являются соотномнкя л,-кехду поглощенным NOg п кохдзд из исследуеяах каг^ЬкэзЛГ4", Са^, Ид^), которзо вэ 24-часооой период в двухсолевых растворах в сруд-:юк составляли: HO^ïîC - 4:t; MOjpCa - 2:1; HOJ:!^ -это к о с нова mat кохно сказат», что в течоииз экспиркыенгй, кнгоиспа-ность поглоген-'Л нитрата определялась а болы&:л с тол и ни с ¿аланеir» роаанностьо питательного раствора и в мекь-^ея - вкдои еоцутстиу-осего катиона*.

Поглощение нитрата, калия, кальция и палии кукуруооя,Опит« 3,4 с изолировавши питан«:«.

Применение метода изолированного питиния дало вохмошость кзуч;ггь чяиягга çirraгокпзиа мехду К и Се, К к îtg, Са> и Ид, гро-являогегося ка только ш пограничник слоях корнэво.ч скотени, но и в самих растениях, и установить соотношения махду нитратом и • катионами при ек погломюэг отдельнюш прядями хорнса, то-ость, ееясжггь, является ли интенсивность логлэкек.м нитрата к катионов отрахениац процессов сэкорвгуляди! j растения.

Анализ оСгзго поглощения иона нитрата и катионов раадельн-кся попова« корневой системоя покаэыаэвг(ряс.4-6), что интенсив- ■ ность поглощения последних вссгда била нихе, чем ютрэта,

; ■■*> Отношение суммы ниялиэхвизаяентоо погловенного îiû^n су»* не «иаякоквязакентов чэглоаенинх К^", в первые часа

экспзрииента бцло допольно ккрокик « находилось а пределах: 5ïl.V Однакопо истечение 34-х часов названное соотношение умэньгеилось и составяло-Н:1» Это, no-кааему кнекюо, мохно объяснять"постепенная "настройкой" метаболических систех расгоний на поглощение ■ H0J ' и катаное 'йркиенитеяьно к условиям эксперимента (изолирован«) в ^ питание),.. *

Динамика «вменения.рН опданнх растворов, с-лорюаих-дан нвт-

2—1096 '

рата поковнвает(р«с;7что в течение акеяоргаанга оо актизксе погло^егаа аккэкз, попоен которого в рлотрор вняелялигь иона С:П, вследстыю чеп раствори подпсяачтаалксь лэ рН 7,6-7,8 мвэазкси-ио от соцутствус«1« нитрату яатионэвС Слили )»

Ил',аднаа временного дефекта элементов пкхаши гл посгедуеззо погсокшко )<укуруэоп.тгфато и наттонов,Отк6.

Качсзтвешшй состав »депонтов питания в растенш в оиачитеям кой стспен-.! способен определять направление фпкйлого-бжшм веских прэцвзеов, прокеходящих « растительно» организме а течешь онтогенеза. Он, в езоо очередь, зависит как от генетического аппарате та»: и о? условий пыратэгаания растения»

„ Лног;:е кг следователи проводили изучение влияния сопутствуо-•ш« 'катионов на поглощение н:ггрзта на растениях, кештнваоклх да С-мци? этих конов, ток кик полагали, что иквнно- в пердад, когда растения использовали осковнио оапаон 210д и катионов, содерха-х.исся а клеточках компаргкеитах, долхна особенно отччтднво проявиться ссяаь при поглоцени:! кежду нитратом и катионами , ос л и такая существует в расти* олънсн организме.

При обеспечении растсн:ш хукуруон веек» элементами питания в пярлод. подготовки ростеклл к опату кинетика поглощения кэуча-коков определялась механизмами сакоре1уакц;с1 на уровне целого растения и дял китрата.в частности, темпами его иссимитяцим* Поглойенла иокй нитрата , гл'сезавнениэ с катионами,' Сило вначи-тсльно &льсе и разница-я шплиэхеиваяенеах мезду погдецаеиик МОд, с о^кой сторонник К*", Са*^, с другоп, возрастала во

времвкиД поглокался в несколько Сояьши количестве, чек Са,оСа ,»ти катиона догаохаикеь кэ риствзра лучше,, чем Нд^

Растеши, испытнаавяке дефицит азота »после подотачия их ка полиий иитателяшй раотвор, в переке 4 часа логаовали МО^.прак-т>иескк?с той хе скорость», что иконтрольнви расте нпа(рис *9-1), . однако, втечение эксперимента скорость поглощения МО^" подала, У 0тякч1я от контрольных, р!»стения, кспнтнэавшио дефицит я » пер^ выв чай а эксперимента по;*лоьшц нитрат и «отданы* в более ш$мжои-. ¿оогнояенлц , . . * „ ■ .

'• рпстгния з порвий 4 -часа после их гокесения т"

водацй тиатеами/П раствор; обладали вдвое мекьтеа, г.о сравнен»»; с кентрозек,. схоромъа. поглэаднкя' М0£ ¡рие'.Э-И которая в посгй-.

дуоскз светгнз чзсь суток возрастала ,Кинет:еса (юглощгнил К+ опы-пики растениями кзяо отличалась от тоглоцею-л ого контрольными растснгл ни .и, к^ о нцу оксп2;ла«нтз К-Д5$:сшт1ше растикя поглотили МОд на 1б,.Са- на 40, и К^1* ш 180 % Содьке, чем контрольна растения .Сес,тйсуточниа дс£;:ц:гг кадия у растения кукуруоц, таким о£~ равом, усиливал поглощение растениями как нитрата, так и кот ко нов,' причем последних,в йольыеи степени, ■

^ Скорость поглощения го'полного питательного раствора ' Са-де^ицитними растениями в первые Л часа эксперимента Сила »аИй шюа, чем у контрольная растении ¿рис. 1С-1).К концу эксперикемта Са~де£кцитинв' растения поглотили ка В % больше, чзм'коитроль^ ивэ растопил, Са"^ - «а 70 и К^* — ка 40 й. га врой как К1" -на 12 % меньзз* ■

Нуде^яйшше растения имели сходный с Са-дс£иц;тшми рас- . тениями провидь криво» поглосьн;м н:1трата£рлс.9-11).в. первш четыре часа эксперпхента Кд- де^юитные растеим поглотили из пол- . ного питательного раствора МО3 ка 56 Й иенчез, чем контролыца расте1Ш-,Саг^ н 1Г баяо поглодано пршерно равно ценно о количеств . во, а Н^ - в 3 раза больше. £а '¿Ь часа эксперимента К^-де^ади-нне растения поглотили на 15 % Со лыка, чек контролыис.Эта-юхно объяснить тем,что юггонсквное поглощение Куде^икитни-ки растениями, обусловило и ецсон^о средчоп скорость поглоздния * МО3, ?ак как щул отсутствии перно го,очевидно, лкм1т:р0йал1мь процесса ассимиляции

В течение ¿4 часов эксперимента И^-дефитшаю растения пот--лотгли на 33 % Солыло, чем растсши контрольного вар;пнта,. Са и т - н|*". :

Влияние уровня азотного питания на хонцонт- | рацио «отгонов и нитрт в растениях кукурузы, > (Полоэой.опыт)

Изучение возмохной взаимосвязи при погаосении кона нчтрата и катионов растениями в полевых условиях гарядус взхностьо ре- .* ив)г.1Я этого вопроса с об^а^иэиояогическах полиция применительно к почее как су*Йтрату, 'суйестеенно отл1т^ачуся ^'^ДкиХ'ра<1т-- воров; песчаках ;и гравимшх кул ьтур, ионноойменнах смол, пред- ; , стовляег значительный.интерче в связ» с пробземой повышенного содержания нитратовв вегетативных органа* сельскоховяйствен-;-' ннх культур при ^испольеованик энсоких доз авотнчх удобрений;

Растеигл куиурувн,вкрагатше из сон« уккер^льннх удоСреющ 16О%50^ содержали ча^синальное количество ¡мтритовСтаСл.!.)

_ . Та&н^п 1*

Содеял-лит нигрдтов в лисгглх кукуруза(кякв иа 100 г сухоз нассм),

Вервднти!Ярус листьов! __раоватия

I пгтлтгтгп. I ь'^'Д^'ы^.о^^ГД?

1 _1_ 1 аз1С1Л_1 УЙУОЯУ™

1 1 •' СКСДЙ 0,12 0,11

'А слсдк 0,11 0,30

3 0,43 0,24

п ф о,ас '0,34 0,60

г 2,02 0,^3 • 0,37

э • 2,52 0.27 0(2Ъ

Е 1 0,23 0,4В ' 0,20

г 0,35 0,2* 0,33

- 3 о.гл 0,75 0.63

/Лх концертом 8 листьях снюплаеь от взрхнзго яруса к такему. В .г/егьАХ растентьполучагхях элемента питания в легкодоступно а (£орме, но ни нитрата содержались в большем количестве и о друтке

фаза раоагггл рас тени й,'/начс> нотрати распределял»»* по ирпиан у растения, внрос^ш. ш фоке органического удобрения. На ранни* фазах {азвктия растон;« хонцзитргцив нитрат была <5ол1аей 3 ^исплх с родне го п верхнего ярусов, а а £аэы. качала вьмегшлкия и ц$б тения ыетезшьнгклочитеяько в' листьях верхнего яруса. 1 .

Растения эсех 1йр/снтрь огнгга »мели хорош внрэхенкне гра-дгантц конценгрэшз! для К^* и Са^.У рз станка, в аросскх к» £оне кинсралгнвх.удоОра.шй,направление к,кшнтраияонках градиентов КО^г^Сй*^ а совпадали, а у рстста ш органическом фоне напраснание кокиенгроц,'.оиного градканга ЯО3" в листьях Снло. прэтимполохкын таковому дал _ и -

Отйечша тьская связь «ажду содерганаемв погне и юхоюгекшн в растениях дня КЧ г -0,77),суквд К^+Сз^+^^'Л £ «• 0,76) и штрвтА- { г ^5б),Ср«£ная г» гегнчкко аорралгщюивал зависи-шетъ (' £• ьшшяена игхду еСдерх-ниек нитратав почве и

етс сулпкашекресъопадх, ¿елк ¿знцшлрякид К*"- в растениях 'КТидоута 'геста'своди» -о.его солер^лнипл в почва,то для Са^ и

о •

15012510075.

50

п

125100 -

75 -50 -25 1 0 .

45 дней

Воораот растений

Се <N03) 2

М9<Ы03>2

1 1 I

60 дней

к

(в и г в ч а с'ы

ю к « суток

Динамика поглокенин нитратц и катионов растения: кукурузы. Опыты < , 2. .

■ мо;

к*.

•Се

'Нэ

2+

иэкв 10

2 раст. 235

(-2

45 дней

Возраст растении -

60 дней

КМОз + Са(м0э)2

в Ю И I» 22. 2 С в Ю И . 1>

ч а с н' с^ ток Динамика поглощения нитрата и катионов растениями

КУКУРУЗ. Опытней. 0 * —Са2+,

| юкв 2 рэст,

е-

5-

с

4"

I

г-1-oJ

10 14

18

22

нэкв 2 реет.

7_

6* 543210

1

Р

2 6 6 10 часн суток

14 18

22

/.инэиика поглощения нитрата и катионов 60-дневники растениями кукурузн.Опнт 6, - . Яоедподготовка: 1 - 6 суток без„Са, II - йвэ Яд,—»N03 СГ —

мэкв

мэкв

часа суток

Рис,9 . Пт_ л

Динамика поглощения нитрата и катионов 60-днвенымк раетегсшш кукуруэа.ишгг о^

Предобработка;! - 6 суток без Ы, П - без Е.»—»N0^,«—»К+, ■—' Са2+,'—'Ц

2+ ,

Рис. 5

Динамика поглощения нитрата и катионов растениями кукурузы. Спиты В,4. — МОз. о—и ,

Динашка поглощения нитрата и. катионов растениями

кукурузы. Опыты 3, А ......

«—.ыо3-, *—«К!", т-^Иа2*". ■

Воораст растении 60 дней 75 Дней

¿à te ¿z ею мбю юнюггбю.кв ч а с н суток Рис. 7

Динамика pH растворов нитратов. ОпнтнЭ j 4 « 1 -IX - варианты опытов.

кэхв

Т о часы суток

ркс..а

Хгагамика поглоизния нитрата и катионов 60- дневными растенияни кукурузн.Опнт 6. 1 - контроль- полная смесь Арнока-Хоглявда; П - предподготовка- 6 суток на водопр. асде. --4-^ «еА ~—'Н^.

мэкв 10"

_ Воераот растений

60 дней 75 дней

+ CaCi

RNOa / СаС12

CafNOg >2 / ЯС1

№№W ((МО 22 в Ю Ю12» S2 в ю 22 часн суток Рис.Ч

Динамика поглощения нитрата и катионов растениями

кунуруен.Опыты 3.4 •

б ю

•NOg"

>Са

2+

Возраст растений 45 дней 60 дней

ма к в 10

КМОд -^«(ЫОз^оСнОз^

2 ё Ь ю и .ч а с ы' с у т о к Рис.З

Динамика поглощения нитрата и катионов растениями кукуруон.'Опиты 1,2, —.ЫОэ, —»Са^,—

-Xi.

JUIL

рвот, ч IOC* л р*от.

1.Я 1

1.0 о,в -

0,в -0,4 -

о,а-0 J

в -

в -

4

а -I 8 X

в

в Н

4

3 -

а -

в -,

8 4

3 -а -

i -

К N0-

/

/

\

C.(N0a)a

\

\

^C^Og).

/

/

\

"I

Чмш оуТО*

похача п«ооы в хоацютрацм а а«' хоае» inioiiUt птрм* к идиш

-мооха*

НЕ

4 »

N0, ,

в -в -

О3) а^э(гмо3)2

I -

о .

I

' - -л— (

/

Л

\

ч.

ц „

I !

\

кмо, .

\

X \ ................

I I .Г

ХО 14 1в 23 2 10 14 16 22

ч -» с н о у т о е

' Рис, 42

Коицвнтрадмя я оно* «нмоккя, ««трсга ж кедкк * насох« растениа *7*тр7**

Обо*я*ч*ккя вн. • рко. 14

i^r tí ко я саг-.'л:кэст« па о&ирухеко( i * ¡t 0,С5соотттст-вс:гно.\ .

Транспорт нктрата и к а тканое с пасокоп ну::урузц.

líasssCH^ad вкао р лул1татн ю изучение по тсзгеюз* тана нитрата л уат:'.о;!оа< прогодонньи в водит тттатслънцх растворах,вполне определенно го к аза л;;, что, незаткглио от способа подготовил, возраста, со став а пкт&тедьгяи екзея, растения üyi-^r/tu гоглодзлк ионов нктрата бсльке,чй* каг.миоз tc¿: касдого г

отдельшсти.Тсм не кснео, предполагалось, что ::он icv:pa?a тршгпэр* поется кь корн о л в нэдаехные органа в сопр02охдек>з: после чег. чють X1" соэиеагпо с кхтдгом впезъ иоээрааютсл с корил«

Спаги с од:го-д»ух- и р jcssopflw:* '

&:тенс явность пэдачз пасок'л кукурузой на а тис еда ov состава п'.ттзгелысго пастзора и била одкикоьоя ьо- аезх eop;n>mx(pii2.11. Корни tO-ijí2Enii дгкап!5Г.ф5«анннх растенкл ^курузи }еибозэе иа-тенгагнэ подавали nvoi^ а днезкка часа кеду 14 ¡í ib час ши, О псследувгяЕ* пф*.:од кителг/ьаость се виде коти падала itfoo6ui«o с:1лью s п^рзнс 4 часа теле вичлечвкга сиота,

3 п >с:хо р^етснки.щдараисзбдах га одшездевше pac£Bopetf, кйедектраа:?: 1МНЛ всегда (ала rt=e »«•BÍyHrpatiiisí МО3 , что, безусдсЕнл, гогорпт о нал-.гсг.! в корнях маркой н:«ратрс-

дуиругсев гкгтакз, _

• Концентрация МО3 э пасокэ pj«тенп ¿ала эньч-лтелто таз, чеы каков Kil^ ,мекьш юнцантраага К**,но бол ы^а концонтраиип Са4^:! Kj*^, э«5анно пзеледнзго, которая транспоргзфювался. в; ■ следОЕЕХ количеств« да?.« при пзглокекия из раствора M^íHOjlj»«

Сэоткэвениз* юнов К|" я КОд ■ ,тр¿нсг.орт^уехше с пасокой psKtenst.o сэетовке чаек суток составляло от 1:3 до 1:5, а а ноч-нве-от 1:4 до l:iO. . '"

В пасоке í» ста ккй, '.пакощенных двух-а трехсол«вои раствора тахте в наибольшем количестве содзрхедксь юш ЯН^причш их концентрация воврастазд в ,течении светоссгс першдс, а влтеи резко падала с нйступлаи(ем темноты 1рщ»1й)*й0кцвнтр5па: Ш>з, в пасоке-бвла нев1вс^кОй, а отношение чкеда. содермвдхся в к ■ ьашгиэквиаадолтов колебалось .в 'Лузине, «ас a кЁлду

5:1 к 30:1. а в ночшш — 3:1 и■6:1., Концентрация ■ катко но з Е^ в пасоке растения названных вариантов (Sana значительно выше, чей Са*^ < приблизительно в 7 рео )и, особенно, Hg'54" Í & 80 раз).Со-отноеотэ кгхду тронспоргируеинтего гисокоп NOJ и К* составляло в дневные часы от до 1:15, вкочные - от l;ü до

Двухсолавве• раствора. Отггы с изолированным ■ ' ' ' питанием."

Колициотсо выделившейся пасоки у декашлгированкых растений ■ вериантов данное сер:анопитн 3 и 4 ) было приблизительно равным, однако концентрация ионов в нея знач:гг»льно варьировалаДонцект-раиия НО3 в пасоке била наибольшей у растгния НуК-серии, особенно тогда, когда НО3 и К4, по глодались одной прядьо корней, а' tíg и С1™ - другой. Офагзат на себя внимание внсокая концентра-ц/л ионов в пзсоко растения варианта, где Ji^* и КО3 погло-ьолиоь одноп прядьо корнзи, а К1* и СГ" - другоя.Так как в пасоке растений этого je варианта концентрация К.О3 бияз наименьшей,по сравнение с другими' вариантами серии, то есть основам» полагать, что в донном случае в корнях интенсивно sex процесс его редукции.

Сгштн с растениями, испнтывайшкии*временная - деф;вд:т элементов т.гания.-

; ' Предполагалось, что по истечений определенного пер1юда голодания по" одно ну из элекеюоагштанкя, растения, поквсенкае на.: полннк питательная растьор'будут.уол1енно' поглоздть дс^наитнни кон и активно транспортировать его та корне но надземные органы,, при ото«,если существует сопутствуозия еху;;эн, то и последний ' такхе долхенусиленно траяспоряфэоатбся.

"В пасоке К-де^2дмт»шх:'растекия( по сравнений с контрольными^ бала Езге концентрация понив^МДд .С на 39 % ) и M.HJ (в 2,5 раза), но снижалась хоадектрациа Са^ .После цонежзния растений ш пол- * ннЯ питательная раствор,значительно возросла концентрация э па- ', сокекаккоковнитратэ, ^так и К**: -,/однако / последнего -только;в ; первые 12 часов эксперимента; 1 •. . i -..

У Са-де^нш-ггных -растенил концентра шиМО^ в паоокв увеличивалась в г,6 раза, К* в Ü,5 раза,но концентрация транспорткру-ёмого Са1^ снизилась в,4 paeai На.полми питательной смеси Ca-"; дефицитные растения усиливали транспорт иоюв и Ga^*V -t ',;. '

■*Н0 сокращался транспорт ю корней о нидеекнае органы' ионов нитрата. Ойзэя хонкенграции штв в кочке» пасоке онзчительно снижалась. . ,'

Д^ИИИТ Kg2*1 , такхв как и дефицит Са3*" привода к рза;:ому увеличение в пасоке растения концентрации нитрата, кроме этого, ¡¿^ ^"-двфйдитнке растения транспортировали - надаем::») органы значительные, количеств НЯ^. На атин основании мехно -"аклечить, что дегяезя ке только снижал иигекйивнэсть редукции нитрата,но и угнетая процесс ассимиляции КН.4', На полном питательном^ раствора Kg- де&вагеныэ растения уве двигал и ойгон выдаляоиоп ; корнями пасоки, а таада кокцангр'ща» s ней катетов К*-, Си"*" и По кстечсииа суток клезитср-гция К*" в пасоке с.тхзшсь, % Са2*" 'и Мд^ продолжала pao г По мере увеличения погяоселиа рас. теиияки в пасока растсн:а ргзко сникал ось концентрация ионов HOj" и что харсяо соглооуется е участим ííg2f » ,'

качестве ко^кгора в процессах редукции. л ассимиляции нитрата»

Элкяниэ натиошюго состава среда на асси-кяляцаа нитрата к сод;^еенио свобод1их • *

аишюкиояот а,пасоке

' ' ' ■ ! '

Анализ ксиленню: экссудатов кор:«г} растения, оСъяскявздя ' регуляторнуо деятельность корня в обеспечении оттока органичес-кого'аеота на дальнее рсстоянпе, покюквавт, что их: главными компонентанл НШШОТ2Я акчда и аешэнъе кислоты. Содв;я.а№-а свободных аминокислот в пасоке кукуруоы определяла по истечешь 8-х суток вндервивания раатсиия ни ьпытшх растворах; пСлнап смеоь Арнока- хеглаК^Осоктрэяъ), полная смесь Аркона-Хогдэнла + NaCI:(оар.<;),поглек0Шо Са^1" отдельно!! корневой прядь» ; , Саар.Э), поглоденио MCÎg" Отдельное прддыа корней'(вар.4). '. ' Неибоныгэя" концентрация■ «мкноккгя&т отмечалась, в пасока ' \ растения контрольного наpraKïa í? a fe. И ) ьКодлкрогдоное питание, , Се' скихало концентрацию аиинокисгот в 2,6 patia,a изолированное «г.таняе. конами tiûg" - в Z раьт.-^ридобавдбниик смесиАршжа-.. ■ логлакда: ионов На+ и СП'кон^нтрация. аминокислот и пасоке ну/ куру ou > укеии^лгль з 13 pas» ; Та |син, образом, ;№одигм ванное пи-. тани^ калышеы э несколько ' Оонььии степени. отрйхагось 'на ' биз-'

синтезе окинок«слот к tut транспорта ■ к «»дьемчнм ' оргэ;;ам,:чем ~л, ■ меодяиия П0а- . В пзеекз. раетеющ 1^20 'ьвртнта идент в?.кц>фО нанко.

Та ¿ища 2

Иод^рзсакгг сюСо'язх аминокислот в па со та кгкуруец _ . (кг-У/я) Ссис 5.-

Некыекотшия акжк'.ксот! ' ЕЗчркантн оггетэ

1 1 1 I а 1 3 1 •*

Аспзрапгиээая кислота г 64,01 -э.ез- 61,57 123,41

Треонин 202,60 ■ 17,63 141,14 131,11

Сер:« 643,15 43,77 310.16 452,11

Ас пара пс1 2993.59 1С8.99 ' 822.16 1018,17

Глутамитвап низ лота ' 107,53 ■ 25,09 : 78,СО 139,60'

Глутакин 0704,ет 189,11 1356,77 1542,10

Протш . 7,2В - 0,376 ".36

Глипт 87,72 . 4.84 ■ . 21,91 75.23

; Алании 1924,92 , 87,65 523,79 1142,94

Цггруялин э.ээ ;1.84 . 0,74 • . . -

-Амшэ-изсляная кислота 7,60 * 1,00 * 1,027

В а яин 102,30 , 8,63 80,54* 92,04

Циетик * к -

Нзткочин ¿,90 ■\> ■ - ■ - -

йоолеилга! .25,2?-. 2,22 29 ,20 . £0,23

"Лейцин 2?,46 .2,51 30,73 23,90

Тирозин 6,67. 5,42 . 7.67

Фогаиаланин 7,36 : 1,26 3,62

/танин , 17,35 /- . 16.94' . 4,91

' У -а»глкомасдяная кислота 35,55' 2,15 * гз.ээ 160,31

■ 1 -кетмлгиетиздн . 65;89 75,44 17,47

ГкиТНДЙН - 42,13 - . '43.33 г ■' -

-гидроикмдаяпм . 153,Р2 21,50 " 134,50 "110,07 _

Орн^/ин . 244.70 17,76 - 99,23 132,90

Лпаин 313,15 . ■ 25,05 181,30 £36,69

Этанояаикк 16,79 10, С9,

Аргинин • 353,43 ' 29,63 229*70 150,05

11169,54 . 4^16,33 381;67 : 5604,11

{

\

23 «кпнокислэт» и вартакте с гсюякроиаикш питание« кальцием -¿5, с изолированные гомгаииьк нитратси - У растеши, пэглоцав-иих нитрат,отдельное пряди) корная отиечалось накболысез ссдвр-хзн.т аюзшка а пасоке,; . ".. ,

Т растений всех-вариантов » наиболькеи количестве тракспор-тировзишзь корнеп в налгз:«ше органк гл-'таклн, асшрагкн, пла-иан, сэрин. ^ маиьйем количество, но ¿опЬке, чям других акшокнг-дот, содралось в пасоке лизина, аргинина, орпктика, трэоакка, _ глутамата, аспертатк, . ' ' ■ 1 ;' -

Коояироуяггное гслтанш кальцием сйусловлия&лэ анач!:толы:оо, ' унаныаснке,абсолютного в относ ¡пильного содур?аи;;к ц п&сэко пзр-в№Шых аккном'ллот.Сткичунгюе уийньшниэ проиоожо, про^г'паст--, венко, эа счет (»снарагина н аланикп, однако го^ кодированном цитаты кальцием в сушз оервичк:«'гйикокислот несколько ув&дичк-. валаоь доля гдутакива. •

Прмисэл: г,)0 еа ш ;о н литании растения юотсм а сути н-эрвичних ампногиелот укяньааяась доля г.тутшг.ша и аспиранта, Ь'о увад^чк-валссь относительное содзраашо других аикиокислог и, особенно, серпнз и.гякеииз. - * -

.Таким .с&разои, аогкэ предпзяо хигь, что снижение содарлашя..' ряда первичных а иго» к «слот в назохе при изолированном тггэхм . ': растения Сай+ и Л0д~ связано с изменение*/ хода .прихс сов ажиы-' рования.и 1рвнсаниШ!роващга кстоаналэгов аминокислот - .

,, ' 5 Н' в о д ц" ■ .; ■ ■ -:

1.Изучении суточной динашки яоглоздния ионов нитрата и катионов растениями кукурузы из. одно-; двух- и трехсодёвых растворов показало, что г ' .' ■ ' ■ : ■ - * , , - поглоселив штрчта при кислнх значениях рН определяется ; • о - большей;степени уравноваайккостьо питатолыяго раствора, чек'-; видок сопутствующих ему катионов (К1",' Са^ кла Н^ ); * .<1.

-поглоценке катионов ограинчгшсдось их поаиыодействиск »:" двух-', трахм левах растворах, как'йдшииенно-, ааряхенниХ иОнои; \

поглоиенш лэнов нитратайнло.Слизнин к ногдокенио катков нов на односоле?нх растворов, не большие; чек су иуд к&ткшззиа ост^льннх рзс^еоров;:.'- ■ ' \ ... ; ■

2.0янтн с изолюованным и.тшгам рззтенкя'нктра'мм икас-пкани . • С К1"» Са , , Мл+* ) з дву^одйва/ раетвсркх: к (» пол-"

"■13

, ïlon питательной смеси подТБа.вдали Нйоаеисшость поглощения иокэа :ÎtC^-'or соцутствуо^ого катиона, . * ■

а.^ooTHOzoKtvj ско^юстея пэглсавкия KOq** « лпбого хга катдоноо

( i?, ). варьирует в (Joíib&eti степени,-,чей дахду М0з~ и

' сук-иг. катионов.

4, Погдоцениз HÛg" растениями.^укурузн во вренэки харзктириауñтся постоянной скорость!) иэ:адк>солоэих растворов ;t имеет суточш.4 ритм при его поглощении га полная питательноп смеси. 1 5. В пасоке растения,вуракизчамах в полевых условиях, сукна катионов была всегда вжо числа оквнвалантоз транспортируемых шноз ИОз", нгзав'.дакко от обеспеченности кукурузы олаиоктэи*. питания, ^что сея за ко с ик-лнгсул'ннм воссталовдекмеа их о корнях. '

б. Дэухвалентнао катгажы оказывает значительна влизниэ на восстановлен» иэнов нитрата о корнях кукурузы, что.сопровождается увеличением в пасоке концентрации ионов екмония, *0т , оСеспе^нности ; растений кальцием ¡зависало о^цеег.оглоценка гонрэ корнями.

7. Рост концентрация! в пасоке катиого ( К4*, Са^, ), кото-рал находился в дочтете,, после тякэййпзд pía с тенил иг полный тх тигельный раствор, нэ оСлватсльно. сспровохдается параллельная увэ-л'«че!Еиза концентрации трзкепортируемкх понгв нитрата, . , - ,

0,! Раздельное «'¿такие кукуруоыасотои и калы^ем и акэчительшя степени сникало с одерх э mie в'пасо ке - псръ»:чкнх а м: w о кис д от (процессы актирования и ' трзнсаютиировадаш) », /'практически, не ска- -ацЕадось ка содерханш охкнокксдот семейств глутамата и аспарта-то Í процессу преобразовэшм углеродшх скэлетое- аминокислот). 9. Высокая обеспеченность кукурузы элеконтаки питадая и, прежде всего, азотом, реоко ycí-ливает скитетмескув-Фушсша кортеЯ, в

.результате чого в пасоке рас теник увеличивается содерхаква гду~ танина, как основной транспортной {ерхн органического азота, ас. napartum и аикнаккслот орнитянового цгсла - реоорзннх транспорт' них форм азота* . ; ' ■ ' ; - .

v • По матерка лак диссертации опубликованы • . ,

- : ■•,,*■ сладуонке статьи:': : ,Л; | -

1. г^Г.Хшика, Содерхаккз авота,. калия, кальция и магния в рас! тениях кукурузы в равдачныэ фази роста в ззвксшости от условий' питания. - Доклады.1ЬХ\, 1980,вып.258, с. 7 -П.,-

и.ЯДонцратьеа.Е.Г.АШина, H.H. Третьяков. Злкяккз кл.-кл,кальция и кагния на: поглощение нитрата кукурузой ,(Рукопись деп. so ЗНЖТЭЖХ 24/Х1 - Ж Дел. Í рукопиои а PZ"отология сельскохозяйственных растения*,! из рта 1921, !5Э,с.9,

/

. . Л-67€06 - 26.5.81 г; ООьем 1,0 ' п.л. Тира»: 100 экз. ,Бесплатно'. \

__. - IG56 _;_■ .....,.,-

Типография./да» цоскла, уд. ордхоаикидзе, i