Физиологическая роль азота в питании растений (часть 4)
Однако обеспеченность сельскохозяйственных растений азотом зависит не столько от валового содержания его в почве, сколько от содержания усвояемых растительным организмом минеральных соединений. Азот доступен растениям главным образом в форме минеральных соединений, лишь в незначительном количестве они могут непосредственно усваивать растворимые в воде амиды и простейшие аминокислоты. Между тем основная масса азота в почве, находящаяся в различных органических соединениях растительных остатков и перегнойных веществ, недоступна растениям. Только ничтожно малое количество азота (около 1% общего) содержится в минеральных соединениях. В связи с этим нормальное обеспечение растений азотом зависит от скорости минерализации азотистых органических веществ. Хотя содержание усвояемого растениями азота в почве невелико, оно имеет большое значение для их питания, особенно на окультуренных почвах, богатых органическими веществами. Разложение азотистых веществ в почве в общем виде может быть представлено следующей схемой: белки, гуминовые вещества → аминокислоты → амиды → аммиак → нитриты → нитраты. Распад органических веществ почвы до аммиака называется аммонификацией. Под воздействием протеолитических ферментов, выделяемых различными группами микроорганизмов, белковые вещества гидролизуются до аминокислот. Последние легко усваиваются микроорганизмами и под действием ферментов микробных клеток подвергаются процессам дезаминирования и дезамидирования. В результате от амино- и амидосоединений отщепляется аммиак и образуются различные органические кислоты, спирты, углекислота и аммиак. Органические кислоты и спирты разлагаются дальше до простейших соединений — CO2, H2O, H2, CH4. Выделяющийся аммиак образует соли с соответствующими органическими и минеральными кислотами, которые получаются при аммонификации органического вещества почвы. Аммонификация осуществляется аэробными и анаэробными микроорганизмами. Аммиак образуется во всех почвах при разной реакции среды, в присутствии воздуха и без него. На скорость аммонификации оказывают действие температура почвы, влажность и другие факторы. В анаэробных условиях азотистые органические вещества разлагаются до аммиака. В аэробных условиях соли аммония окисляются до нитратов.
Окисление аммиака до нитратов называется нитрификацией. Оно осуществляется группой специфических аэробных бактерий, для которых это окисление является источником энергии. Образовавшаяся в почве в результате нитрификации азотная кислота нейтрализуется бикарбонатом кальция или магния или поглощенными основаниями почвы. При наличии воздуха, оптимальной влажности почвы (60—70% капиллярной влагоемкости), температуре 25—32°С и pH 6,2—9,2 нитрификация протекает наиболее интенсивно, и основная масса аммиачного азота быстро окисляется до нитратов. Интенсивная нитрификация — один из признаков культурного состояния почвы, ее нитрификационная способность характеризует до некоторой степени эффективное плодородие почвы.
