Формы азотного питания и обмен веществ у растений (часть 8)
Преимущество мочевины перед аммиачной селитрой проявлялось также и в том, что после подкормки не наблюдалось резкой депрессии в синтезе и передвижении сахаров, а лишь усиливался их отток в стебли и колос. При этом повышенное накопление сахарозы под влиянием мочевины было результатом не только усиления синтеза углеводов, а, очевидно, и следствием расщепления крахмала активированной амилазой. Последнее является особенно целесообразным в поздние фазы роста и развития, когда формирование углеводного комплекса зерновки протекает при затухающем (в фазу молочной спелости) фотосинтезе вегетативных органов.
На накопление транспортных соединений большое влияние оказывала добавка к мочевине бора. Внесение его (0,5 кг/га) в фазу колошения совместно с мочевиной (30 кг/га действующего вещества) не только усиливало синтез углеводов, сахарозы, что обеспечивало заметную выполненность зерна (до 48 г 1000 шт.), но и способствовало образованию дополнительного количества аминокислот.
Отличительная особенность мочевины прослеживалась в опытах с применением изотопной метки по N15. При подкормке в фазу колошения N15 аммиачной селитры с большей скоростью, чем N15 мочевины, включался в азотистые вещества и накапливался в вегетативных органах (листьях, стеблях). N15 мочевины активнее включался в обмен при подкормке в более позднюю фазу (молочная спелость), причем особенно увеличивалось содержание его в колосках (почти в два раза по сравнению с N15 аммиачной селитры). N15 аммиачной селитры, как и следовало ожидать, оказывал вдвое большее действие, чем N15 мочевины, если поступал в формирующуюся зерновку из подкормки в более раннюю фазу (фаза колошения). Несколько неожиданным явилось то огромное накопление N15 аммиачной селитры в спелом зерне при двух поздних подкормках (колошение + молочная спелость), превысившее в два раза поступление N15 мочевины (из тех же сроков подкормки) в спелое зерно.
Логично было бы ожидать большой эффективности от подкормки аммиачной селитрой и особенно в фазу колошения. Однако данные говорят о другом. Наибольшая прибавка белка получена при подкормке мочевиной (в фазу молочной спелости). Создается впечатление, что мочевина косвенно, а не прямым включением участвует в образовании запасного белка в зерновке пшеницы. Многочисленные проверки наблюдаемого явления подтвердили его достоверность.
N15 мочевины специфично включается в различные белки зерновки. Если нитрат аммония включается относительно равномерно во все фракции белка при подкормке в фазу колошения или в фазу молочной спелости, то N15 мочевины при подкормке в фазу молочной спелости в большем количестве накапливается в глиадинах и глютелинах, а при подкормке в фазу колошения — в глобулинах. Наблюдаемое явление можно в известной мере объяснить рассмотренными особенностями воздействия мочевины на физиологобиохимические процессы в растении на поздних фазах развития (например, отсутствие существенной временной депрессии фотосинтеза после подкормок). Основное отличие мочевины от аммиачной селитры, очевидно, заключается в специфичном ее включении в синтез аминокислот и белков, которому в большей мере благоприятствуют внутренние условия растения в позднюю фазу развития.
Как видно из данных состава аминокислот в листьях и спелом зерне, мочевина усиливает накопление сложных аминокислот группы аспарагина, в частности серина, триптофана, метионина, фенилаланина, валина, аргинина, лейцина, В то же время аммиачная селитра существенно не изменяет состава аминокислот, т. е. относительно равномерно усиливает синтез тех аминокислот, которые образуются в норме при корневом питании. Синтез сложных аминокислот сопряжен с тратой огромной энергии растением и, прежде всего, с участием в этом процессе первичных аминокислот, являющихся донаторами аминогрупп. И естественно, что при включении N15 аммиачной селитры в процессы первичного аминирования кетокислот, накопление аминного азота в более сложных аминокислотах увеличит степень обогащения их введенным в эти процессы N15 аммиачной селитры. Наряду с косвенным объяснением причин повышенного обогащения белков N15 аммиачной селитры, в условиях модельных опытов ИФР получены прямые доказательства о непосредственном включении N15 мочевины в синтез ряда сложных аминокислот, частично минуя синтез первичных аминокислот, благодаря образованию ряда промежуточных соединений.
Важно при этом заметить, что некоторые из этих промежуточных соединений в азотном обмене, синтезируемые с участием мочевины (в частности, аллантоиновая кислота, аллантоин и цитруллин) как уреиды, обладают повышенной ростактивирующей физиологической активностью, что в свою очередь влияет на интенсивность и направленность синтетических процессов в растении (Зражевский, 1967).
На основании изложенного можно сделать вывод о неравнозначности мочевины и аммиачной селитры как азотных удобрений. Аммиачная селитра, вносимая в подкормки, используется растением прежде всего для восполнения возникающего дефицита азота. Мочевина, кроме того, что является высококонцентрированным азотным удобрением, обладает рядом ценных свойств, положительно влияющих на синтез, передвижение и отложение в запас углеводов и белков с улучшенным групповым и аминокислотным составом.
Серией полевых опытов на протяжении последних четырех лет в орошаемых и богарных условиях с применением надземных опрыскиваний, а также жидких авиаподкормок в колхозах и совхозах на юге УССР получены данные, позволяющие сделать такие выводы.
Одну подкормку мочевиной (с целью повышения качества зерна) необходимо проводить в фазу молочной спелости. Это обеспечивает увеличение содержания белка у сорта Безостая 1 на 2%. В фазу колошения подкормка мочевиной менее эффективна и равнозначна подкормке аммиачной селитрой, хотя, учитывая свойства последней, целесообразнее вместо нее вносить мочевину.
На недостаточном агрофоне целесообразно вносить не более одной, реже двух поздних подкормок, на высоком агрофоне — две-три. Наибольший эффект по улучшению качества зерна на высоком агрофоне получается от применения трех подкормок: первая — сульфатом аммония или аммиачной селитрой в фазу кущения; вторая и третья — мочевиной в фазы колошения и молочной спелости.
Внекорневые азотные подкормки мочевиной усиливают поглотительную способность корневых систем по отношению к фосфору, в связи с чем при разработке системы питания с применением внекорневых подкормок необходимо несколько изменить соотношение N : P (при основном внесении) в сторону увеличения фосфора.
Подкормки мочевиной улучшают состав белков в зерне, а также технологические и хлебопекарные свойства зерна и муки.
