В какой форме содержится азот в аммонийной селитре

Растения нуждаются в достаточных питательных веществах для роста, поэтому их нужно применять в правильной пропорции. Слишком много или недостаточно одной, или нескольких питательных веществ может препятствовать развитию растения.

Иногда уменьшение роста не оговорено дефицитом рассматриваемого элемента, а факторами внешней среды, которые могут играть еще более важную роль. Влияние соотношения аммиака и нитрата и его влияние на рост и развитие культур и факторов окружающей среды, таких как температура, pH корневой зоны и бактерии почвы могут изменить доступность аммиака и нитратов.

Азот является строительным блоком аминокислот, белков, ферментов и хлорофилла. Растения могут поглощать азот или как нитрат (NO3-), или как аммоний (NH4 +), и поэтому общее поглощение азота обычно состоит из комбинации этих двух форм. Неудивительно, что соотношение между этими двумя формами азота имеет большое значение и влияет как на растения, так и на среду в целом.

Для оптимального усвоения и роста, для каждого вида растений может понадобиться другое соотношение аммония и нитрата. Правильное соотношение также изменяется в зависимости от температуры, стадии роста, рН в корневой зоне и свойств почвы.

Исследование по этому направлению:

Химический анализ почвы

Азотный обмен в растениях

Чтобы лучше понять влияние растений на потребление нитрата и аммония, нужно понимать различные способы метаболизма этих двух форм азота.

Большинство видов растений могут метаболизировать нитрат как в листе, так и в корнях; сначала к нитриту, а затем к аммонию. Эти процессы контролируются с помощью ферментов. Нитрат метаболизируется в корнях или листьях, в зависимости от нескольких факторов, включая уровень нитрата, который подается к корням. При ограниченных уровнях нитратов он быстро метаболизируется в корнях. В больших пропорциях нитрат транспортируется к почкам и метаболизируется там.

Нитрит промежуточного продукта является высокореактивным и потенциально токсичным для растения. Поэтому он быстро переносится к определенным частям растительных клеток, чтобы отделить нитрит от других жизненных процессов в клетках. Эти части — органеллы растительной клетки, что называются пластидами. Они могут быть найдены практически в каждой клетке растения, от корней к листьям. В листе наиболее распространенными пластидами есть хлоропласты, в которых происходит процесс фотосинтеза. Нитрит превращается в аммоний у пластиде.

Преобразование нитрата аммония, что происходит в листе — это процесс, который питается солнечной энергией, что делает его энергоэффективным. Однако аммоний в корнях сначала надо превращать в органические N-соединения. Этот процесс питается углеводами, таким образом, происходит вследствие других процессов жизнедеятельности растений, таких как рост растений и производство плодов.

Последней стадией метаболизма азота сравнительно быстрое преобразование аммония в глутамат, основную аминокислоту, которую можно использовать в качестве источника для других аминокислот и как строительный блок для белков и ферментов.

Азот (например, внесенный удобрениями) поглощается растениями и превращается в органические соединения (например, белки) в растительную ткань. В конце концов, азот возвращается в почву. Когда организм умирает, он превращается в неорганические формы путем разложения.

Влияние температуры на поглощение азота

Высокие температуры обычно повышают метаболизм растений и, следовательно, потребление энергии. Этот процесс также известен как дыхание. В то же время растворимость кислорода в воде уменьшается, что делает его менее доступным. Таким образом, при более высоких температурах снижается показатель соотношения аммония и нитратов.

Поскольку транспортировка нитратов в листья ограничивается при низких температурах, оплодотворение на основе нитратов только задерживает рост растения. Температура субстрата также зависит от вида растений.

Влияние соотношения аммония и нитратов на рН в корневой зоне

Электрический баланс в корневых клетках должен поддерживаться, поэтому для каждого положительно заряженного иона, который подвергается воздействию, положительно заряженный ион выделяется в почву, и это же касается отрицательных ионов. Это означает, что когда растение занимает аммоний (NH4 +), он выпускает протоны (Н +) до почвенного раствора. Увеличение концентрации протонов вокруг корней уменьшает рН вокруг корней (более кислый).

Когда растение забирает нитрат (NO3-), оно освобождает бикарбонат (HCO3-), что повышает рН вокруг корней (более щелочной).

Эффект поглощения аммиака и нитратов особенно важен в безземельному выращивании, где корни могут влиять на рН среды быстрее, поскольку их объем является относительно большим по сравнению с объемом среды.

Важнейшим явлением является биологическое окисление аммиака до нитрата, известное как нитрификация. Этот процесс состоит из различных стадий и опосредуется автотрофными, обязательными аэробными бактериями, что означает потребность в кислороде. Растения поглощают источник азота, как нитрат, а не аммоний, эффективно повышая рН в зоне разрушения.

Процесс нитрификации может легко нарушаться, и такие нарушения, как правило, приводят к накоплению аммония в почве. Одной из причин является низкий уровень рН почвы, который ограничивает преобразование азота.

Преобразование аммония в нитрат в почве нуждается в кислороде. На очень влажных почвах воздух смещается, что часто означает меньшее содержание кислорода в почве. При отсутствии кислорода микробная активность обычно низкая, то есть меньше аммиака превращается в нитрат.

Для почвенных микроорганизмов необходимо органическое вещество (гумус) в качестве источника углерода. В бедных почвах (песчаные почвы) с небольшим количеством органического вещества нитрификация ограничено. Низкая температура почвы также может подавлять нитрификацию за низкой активности микроорганизмов.

Другие материалы по этому направлению:

Азот, фосфат и калий для растений

Влияние высокого содержания азота на растения

Влияние рН (кислотности) почвы на растения

Влияние нитратного азота на плодородие почвы

Какой должен быть уровень фосфора для плодородия почвы?

Какой должен быть уровень аммонийного азота для плодородия почвы?

Оптимальный состав почвы для выращивания винограда и черешни

Достижение оптимального соотношения нитрата/ аммония в гидропонике

В гидропонике стандартные количества NH4 +, добавлены к растворам питательных веществ для беспозвоночных культур, составляют от 5 до 10% общего количества N, они редко превышают 15%. Для роз это, как правило, составляет около 25% в вегетативной стадии, в то время как для дыни — 0% при развитии фруктов. Добавление NH4 + снижает рН в корневой среде через усиление поглощения катионов (NH4 +) и уменьшение абсорбции аниона (NO3-). Когда NH4 + вскакивает, растение выпускает H +, чтобы поддерживать электрическую нейтральность, что приводит к снижению рН в корневой среде. Оптимальные уровни рН в растворах субстрата колеблются от 5 до 6 почти для всех культур.

Уровень этого эффекта зависит от различных факторов, таких как культура, условия выращивания и корректировки ионного баланса питательных веществ. Поэтому тщательное использование NH4 + рекомендуется для культур, чувствительных к дефициту кальция. Это особенно актуально, когда такие культуры выращиваются в климатических условиях, которые уменьшают добавления кальция к плодам. Примером этого является производство помидоров и сладкого перца в сухих и горячих условиях. Обе культуры чувствительны к размыванию, вызванного дефицитом кальция в плодах, что стимулируется горячим и сухим климатом. При таких условиях каждое уменьшение поглощения кальция становится опасным, и это включает также использование NH4 +.

Популярные материалы: