Мы уже знаем, что азот в растения поступает в разных формах, но главным
образом — в аммиачной и нитратной (54).
Аммиачный азот в растениях не накапливается, а сразу же вступает во
взаимодействие с органическими кислотами и через ряд превращений оказывается
в молекуле белка. Чтобы это же произошло с нитратным азотом, нитраты в
клетках растений должны превратиться тоже в аммиачный азот. Вереница
органических катализаторов — редуктаз, начав с иона нитрата, постепенно
восстанавливает азот до аммония: нитрат ион NОз> нитрит HO> нитроксил (HNO)2
гидроксиламин Н0NН2> аммиак NH3. И на каждой ступеньке восстановления азота
затрачивается определенная доля внутренней растительной энергии,
накапливаемой в процессе фотосинтеза. Нет фотосинтеза — не будет превращения
нитратов в аммиак.
Это происходит в ночное время, когда фотосинтез прекращается, а корневое
питание идет своим чередом. Нитраты поступают, накапливаются и до утра не
перерабатываются в аммиак. А с рассветом все будет зависеть от интенсивности
фотосинтеза. Хорошие условия для работы зеленых листьев — к вечеру все
поступившие нитраты могут быть переработаны в аммиачную форму и далее в
аминокислоты и белки. Слабый фотосинтез — поступающие нитраты будут
накапливаться в клеточном соке.
Но для превращения нитратов в аммиак необходима не только энергия
фотосинтеза. Не следует забывать о целой веренице органических
катализаторов-редуктаз, которые и проделывают эту сложную работу. А чтобы
эти ферменты образовались и работали, требуется нормальное поступление через
корень фосфора, калия, кальция, серы и целого комплекса микроэлементов,
которые входят в состав этих редуктаз,— молибдена, бора, марганца, цинка,
железа.
Не будет чего-то доставать в питании, и опять процесс превращения нитратов в
аммиак остановится на пол- пути, а поступление их в растение может
продолжаться.
Какие же практические выводы можно сделать из рассмотренной схемы питания
растений нитратами?
Прежде всего следует учесть, что нитраты в растениях не образуются, а
поступают вместе с другими формами азота в готовом виде из почвы.
Следовательно, чем меньше нитратов в почве, тем меньше возможность их
накопления. А это зависит во многом от количества и качества применяемых
удобрений.
Под культуры, склонные накапливать нитраты (салаты, шпинаты и прочие
зеленные овощи), предпочтительно применять не селитры, а удобрения, не
содержащие нитраты — мочевину, сульфат аммония, аммиачную воду, аммофос,
диаммофос, причем непосредственно перед посевом, а не заблаговременно.
Четких дозировок азотных удобрений, исключающих риск накопления нитратов в
растениях, нет. Но под овощи, склонные к их накоплению, не следует вносить
совместно с другими питательными веществами более 5 г азота на 1 м2. Под
овощи среднего накопления нитратов (репа, редька, брюква, тепличные огурцы и
зеленый лук) доза минерального азота может быть увеличена до 8—10 г/-м2, но
не в форме селитр.
Вообще азотное питание овощных культур лучше проводить дифференцированно на
основе данных химической диагностики питания (81). Годовую норму фосфора и
калия нужно внести в почву до посева или высадки рассады, а азот по мере
потребности применять в подкормках. За 1,5—2 месяца до уборки урожая в
открытом грунте и за 10—15 дней до съема урожая в теплицах всякие подкормки
надо прекратить (71).
Следует учесть, что мочевина и аммиачные азотные удобрения еще не
обеспечивают полного отсутствия нитратов в почве. Ведь если эти удобрения
вскоре после внесения в почву не поступили в растение в своей первозданной
форме, то оставшиеся в почве превращаются микроорганизмами в нитраты. Это
происходит с азотом не только минеральных, но и органических удобрений.
Больше всего накапливается нитратов в почве на паровых, хорошо удобренных
участках, где нет растений, а работают только микроорганизмы.
В заграничной практике для уменьшения накопления нитратов в почве применяют
специальные химические препараты — ингибиторы (подавляющие развитие)
нитрификации. Наша промышленность выпуск их еще не освоила, а поступающие
ограниченные количества, приобретенные за валюту, вряд ли будут скоро
доступны в индивидуальном секторе.
Однако процесс накопления свободных нитратов в
почве можно до некоторой степени регулировать с помощью древесного опила.
Опилки — богатый углеродистый корм для почвенных микроорганизмов, но очень
бедный азотом. Если свежие опилки заделать в почву, развивается бурный
микробиологический процесс, потребляющий свободные азотные соединения почвы
(46). Чтобы не вызвать очень сильное отчуждение всего азота, что обычно
влечет за собой азотное голодание культурных растений, не следует увлекаться
большими дозами опила. Для снижения нитратов в почве достаточно внести по
0,5—1 л свежего опила на 1 м2 перед рыхлением или культивацией.
Если поступление нитратов в растение связано с уровнем обеспеченности почвы
азотом, то превращение их в растительных тканях зависит в первую очередь от
интенсивности фотосинтеза, т. е. от освещенности, наличия углекислого газа в
воздухе, хорошего влагообеспечения и нормальной температуры. Условия
освещенности в открытом грунте лучше, чем в защищенном, и вероятность
накопления нитратов в теплицах, парниках, культивационных сооружениях
поэтому много больше. Этому способствует загрязнение стекол и пленки, но
особенно густая посадка растений. Ничто так не снижает интенсивность
фотосинтеза, как загущенный посев или посадка, когда большинство зеленых
листьев растений буквально света божьего не видят. Какая уж тут переработка
нитратов в аммиак, когда солнечной энергии хватает только на дыхание!
Итак, коротко. Чтобы избежать накопления нитратов в растениях, необходимо:
поддерживать оптимальное соотношение всех элементов питания в почве,
соответствующее биологическим требованиям данной культуры (64);
в качестве азотных удобрений под овощи применять преимущественно амидные
(мочевину) и аммиачные минеральные удобрения или заменять их эквивалентным
количеством органических (65);
под культуры, склонные к накоплению нитратов в урожае, ограничивать дозы
азотных удобрений до 5—8 г действующего вещества на 1 м2 за сезон;
вносить годовую норму азотных удобрений дифференцированно — непосредственно
перед посевом или посадкой в почву, при посеве в рядок или лунку и в
подкормки (63);
подкормки по возможности следует применять на основании химической
диагностики питания растений;
предусмотреть один из способов удобрения культуры микроэлементами
(намачивание семян, внекорневую подкормку) —молибденом, бором, марганцем,
цинком (58);
выращивать овощи (особенно зеленные) па хорошо освещенных местах, с
нормальной площадью питания и достаточным увлажнением почвы;
производить уборку овощей, достигших технической или биологической спелости.