Улучшение условий питания растений (часть 2)
Д.А. Сабинин (1955) отмечает, что тщательно проведенными опытами со стерильными культурами И.С. Шулов еще в 1913 г. установил, что растения очень хорошо используют аспарагин. С тех пор на протяжения длительного периода появилось только несколько работ, в которых указывалось на то, что аминокислоты являются лучшим источником азота, чем нитраты и аммиачные соли. Что же касается фосфора, то, по мнению Д.А. Сабинина, единственным источником питания растительных организмов фосфором служит только фосфор в виде производных высшего солеобразного окисла P2O5, а именно: соли ортофосфорной, пирофосфорной кислот и органические соединения фосфора, содержащие его в виде групп этой степени окисленности.
В обзоре С.П. Кравкова указывалось на то, что различные органические соединения, значительная часть которых может образоваться в почве в качестве промежуточных продуктов распада (например, креатинин, аргинин, гистидин, гуанидин, ксантин, гипоксантин и нуклеиновая кислота), могут усваиваться растениями взамен нитратов и аммиака; сахара — как источник углерода, лецитин, цистин — как источники фосфора и серы. Однако этот способ питания растений, по мнению И.В. Тюрина, является подчиненным и может иметь существенное значение только для культуры бесхлорофильных организмов, например шампиньонов.
Корневые выделения поглощаются почвой. В литературе имеются указания И.А. Геллера и Д.А. Табенцкого (1957) о том, что удаление органических выделений с поверхности корней способствовало лучшему поступлению фосфора в растения кукурузы. А.В. Петербургский (1957) отмечал, что после опытов в стерильных условиях Г.Г. Петрова и И.С. Шулова, первый из которых впервые продемонстрировал возможность усвоения кукурузой аспарагина и некоторых аминокислот, а второй — доступность кукурузе и гороху азота, аспарагина и фосфора фитина, появилось значительное количество исследований в этом же направлении, но лишь в течение последних лет, когда в практику научных лабораторий был введен метод меченых атомов.
Грош и Буррис, используя тяжелый азот (N15), обнаружили, что проростки клевера и томатов в стерильных условиях частично усваивают аминокислоты; табак же этих свойств не проявляет. Н.А. Красильников показал, что в водных культурах в растения через корни поступает и передвигается в надземную часть (до листьев включительно) ряд сложных органических веществ, как например антибиотики (пенициллин и др.). Г.М. Шавловский, проводя опыт со стерильными культурами гречихи, установил, что меченные серой (S35) метионин и витамин B1 поглощаются корнями и используются растениями. Однако Е.И. Ратнер и другие, экспериментируя также в стерильных условиях, пришли к выводу, что кукуруза не может развиваться удовлетворительно, если источником ее азотного питания являются только аминокислоты (в том числе и наиболее легко синтезируемый в корнях из пировиноградной кислоты и аммиака аланин). В этих же опытах кукуруза в стерильных условиях хорошо усваивала фосфорорганическое соединенна — глицерофосфат калия.
В.Ф. Купревичем и Н.А. Красильниковым показано, что растения, как и микроорганизмы, выделяют корнями в почву те же самые ферменты. По данным В.И. Мереновой, фасоль поглощает нерасщепленные сахарофосфаты и это имеет место не тогда, когда у растения нет выбора, а при наличии минеральных солей фосфорной кислоты и, следовательно, не является «вынужденным» (благодаря применению меченого фосфора (Р32) были распознаны поступившие в корни органические и минеральные соединения фосфорной кислоты). По данным А.М. Кузина, глюкоза и фруктоза, меченные тяжелым углеродом (С14), обнаруживаются в корнях через 15 мин после внесения этих сахаров в питательный раствор. Уэйнстейн и другие констатировали поступление в подсолнечник металлических солей этилендиаминтетрауксусной кислоты, которые способствовали передвижению в растения железа. Стокс показал поступление через корни проростков пшеницы и передвижение к ее листьям антибиотика гризеофульвина. То же было установлено Н.А. Красильниковым на примере других антибиотиков.
Н.Г. Холодный указывал на выделение из почвы ряда летучих органических соединений, которые частично поглощались корнями и улучшали их развитие. Геллерман наблюдал положительный эффект от внесения в песчаные культуры томатов небольшого количества пектина. Он объясняет это участием последнего в питании микроорганизмов, которые выделяют необходимый растениям тиамин.
В последние годы получены данные о непосредственном поступлении органических веществ извне в растения через листья и корни. На этом, в частности, основано применение так называемых системных ядов, т.е. ядов, впитываемых растением и разносимых его соками, что придает ядовитое действие всем частям растения по отношению к вредящим насекомым. К таким системным ядам относятся фосфорорганические соединения (Вольфкович, 1956). На усвоении растением органических веществ основано применение селективных гербицидов и активаторов роста, в том числе гиббериллина (Красильников, 1958). Как показала Н.А. Сатарова (1958), введенные извне физиологически активные вещества типа альфа-нафтилуксусной кислоты, роданистого калия и других, включаются в общий обмен веществ в растениях и передвигаются с восходящим и нисходящим токами, накапливаясь в наиболее молодых растущих органах. При этом, как заметили Ю.В. Ракитин и И.Д. Шидловская (1958), в растениях происходит детоксикация некоторых синтетических органических соединений — этиленхлоргидрина, роданистого аммония, тиомочевины и др.
Прослежено также непосредственное использование растением органических соединений в качестве питательных веществ. Так, А.Ф. Калинкевич (1954) установил, что лучшей формой азотного удобрения для внекорневой подкормки растений является мочевина. Еще в 1940 г. Рождетос показал, что в водных культурах растениями усваиваются фитин и лецитин.
