Физиологическая роль серы (часть 1)

Ввиду того что сера входит в состав многих удобрений, были проведены исследования, выясняющие действие серы на обмен веществ и урожай сельскохозяйственных культур (Мосолов, Воллейдт, 1955, 1956). Сера, как известно, поступает в растение только из солей артосерной кислоты в виде аниона SO4в2-, который в растении восстанавливается до SH. В растениях сера входит в состав многих органических веществ, и прежде всего в белки, присутствует в аминокислотах цистин-цистеин. Соединения серы с органическим веществом находятся в дисульфидной (S—S) и сульфгидрильной (SH) формах. Характерная черта этих соединений — исключительная легкость, с которой они переходят одно в другое.
Взаимные превращения в системе цистеин↔цистин оказывают непосредственное влияние на окислительновосстановительный потенциал клетки. Вместе с тем они служат одним из регуляторов действия протеолитических ферментов. Сера содержится в коэнзиме А, играющем важную роль в превращении веществ. Сера встречается в клетках растений и в виде сульфата. Эта форма серы, по-видимому, является запасной и используется при синтезе серосодержащих органических соединений. Сера оказывает влияние и на образование хлорофилла, хотя она и не входит в его состав.
Физиологическая роль серы, влияние ее на урожай сельскохозяйственных растений и его качество изучались в условиях вегетационного домика на песчаных и почвенных культурах. Питательной средой для опытных растений была измененная смесь Кнопа. В качестве источника серы брали MgSO4, в варианте без серы магний вносили в виде Mg(NO3)2, то есть часть Ca(NO3)2 в этом варианте заменяли на Mg(NO3)2, а чтобы количество кальция осталось прежним, добавляли CaCO3. Для поддержания pH питательного раствора на одном уровне (6,6—6,8) применяли в качестве буфера смесь фосфатов калия (K2HPO4+KH2PO4).
В варианте без серы резко снизилось количество серы в питательной среде. Растения использовали только ту серу, которая попадала из воздуха и вносилась с микроэлементами (MnSO4). Отзывчивость растений на соединения серы в зависимости от их биологических особенностей приводится в таблице 24.

Все растения, за исключением гречихи, положительно отзывались на внесение одной дозы серы. Увеличение дозы серы до двойной повысило урожай по сравнению с вариантом без серы, но снизило, за исключением фасоли и гречихи, по сравнению с вариантом с одной дозой серы.