Формы азотного питания и обмен веществ у растений (часть 7)
Глубокое изучение фракционного состава белка в зерне кукурузы показало, что под влиянием марганизированной нитрофоски содержание в нем зеина (16,06% общего белка по сравнению с 18,45% по обычной нитрофоске) уменьшалось, а соле- и щелочнорастворимых белков, включающих важнейшие для животных и питания человека аминокислоты, — увеличивалось.
В наших опытах в зерне кукурузы под влиянием кинетина увеличивалось содержание общего белка и триптофана и уменьшалось количество зеина (в %):
Изученные нами нитрофоски с микроэлементами, как показано И.А. Гаввой, благотворно влияют на ряд физиологических процессов у пшеницы. Так, под действием марганца улучшалось качество зерна, под влиянием марганизированной и цинковой нитрофосок повышалось содержание в нем сырого протеина (табл. 15).
Внесение марганизированной нитрофоски (табл. 16) в рядки при посеве озимой пшеницы (сорт Белоцерковская 198) по сравнению с применением обычной нитрофоски повышало содержание сухой и сырой клейковины и объемный выход хлеба, выпеченного с сахаром (опыты на Маньковском сортоучастке Черкасской области).
Для характеристики качества белка определяли фракционный состав его соединения в муке из зерна озимой пшеницы, удобрявшейся разными удобрениями. Как видно из данных табл. 17, марганец способствовал повышению содержания глиадина в клейковине и улучшал отношение его к глутелину, о чем свидетельствует значительный сдвиг в белковом обмене веществ и формировании состава белковых соединений. Под влиянием марганизированной нитрофоски увеличивалось процентное содержание азота от его общего количества в белковых фракциях альбуминов и глобулинов.
Поскольку содержание фракции альбуминов под влиянием марганизированной нитрофоски увеличивалось, мы определили количество в них одной из незаменимых аминокислот — триптофана в зерне озимой пшеницы.
Выяснилось, что содержание триптофана не остается постоянным, подвергается изменениям, и, главное, под влиянием марганизированной нитрофоски значительно увеличивается (в % на абсолютно сухое вещество):
В результате четырехлетнего изучения способов повышения белковости зерна озимой пшеницы Институтом физиологии растений АН УССР получены новые данные о специфическом влиянии мочевины на образование запасных белков, углеводов, а также о путях включения ее в метаболизм азотистых веществ; разработана и испытывается в полевых условиях система корневого и внекорневого питания, которая способствует выращиванию высококачественного зерна озимой пшеницы (Власюк, Мельничук, Зражевский, 1968).
Остро возникшая в последние годы необходимость повышения качества зерна побуждает к пересмотру ряда установившихся в науке и практике положений. Прежде всего, это относится к выяснению трудностей получения высококачественного зерна при корневом внесении минеральных удобрений. Например, в темно-каштановой почве при внесении с осени под посев озимой пшеницы или весной под боронование по всходам сульфата аммония (30 , 60, 90 и 120 кг/га N на фоне Р, К) оставалось к концу вегетации в 50-сантиметровом слое (при 3 поливах) неиспользованным пшеницей более 1/3 внесенного азота. Урожай зерна при этом, по мере увеличения дозы азота, возрастал с 26,1 до 46 ц/га (при норме азота 90 кг/га). Однако, несмотря на неиспользованный азот, качество зерна оставалось весьма низким. Как показали опыты с дробным внесением азотных удобрений, на протяжении вегетационного периода сорта озимой пшеницы Безостая 1 и Мироновская 808 способны поглощать из почвы дополнительно огромные количества азота и фосфора.
При использовании внекорневых подкормок мочевиной в 50-сантиметровом слое почвы к концу вегетации резко падает запас легкодоступных азота и фосфора (исчерпывается указанная выше 1/3 остатка нормы азота). Особенно резко усиливается поглощение корневой системой подвижного фосфора. Внекорневая подкормка мочевиной в данном случае выполняла как бы регуляторную роль в обеспечении растений пшеницы необходимыми элементами питания для формирования полноценного зерна. Дополнительное поглощение фосфора из почвы свидетельствует прежде всего о том, что, в результате избирательно-повышенного поглощения азота корневой системой пшеницы в ранние фазы, создаются условия нарушенного соотношения N:P:К для нормального корневого питания в последующие фазы развития растений. В связи с этим было бы необоснованным сводить роль внекорневых подкормок мочевиной к простому восполнению дефицита азота в растении для формирования белкового комплекса зерна, как это делают некоторые исследователи. Подкормку мочевиной сопровождает целый ряд процессов, неспецифических для простой азотной подкормки.
После подкормки мочевиной в фазу колошения на третий день и в последующие сроки в вегетативных органах наблюдались интенсивные процессы изменения форм и передвижения азотистых веществ. Резкое уменьшение содержания белков в листьях и стеблях сопровождалось усиленным поступлением ассимилятов, в том числе аминокислот и углеводов, в репродуктивные органы — колос и формирующуюся зерновку. В спелой соломе у пшеницы, получавшей подкормку, оставалось меньше азота, чем на контроле. В известной мере это объясняется специфичным воздействием мочевины на активацию ферментных систем, в частности усилением активности гидролитических протеаз, пептидаз, амилаз и других, в результате чего накапливались и поступали в репродуктивные органы транспортные формы азотистых веществ и углеводов. При усилении процессов оттока и уменьшении содержания конституционных соединений в вегетативных органах возрастало поглощение корневой системой питательных веществ из почвы. Этому способствовало специфическое действие мочевины на повышение проницаемости тканей растений, особенно корневых систем. Кроме того, под влиянием мочевины (в отличие от аммиачной селитры) снижалась полифенолоксидазная и увеличивалась каталазная и пероксидазная активность, что свидетельствует о благоприятных изменениях в энергетике растения и возможности накопления свободных аминокислот.
