Улучшение условий питания растений (часть 3)
В опытах с кукурузой в условиях стерильных культур Е.И. Ратнер и С.А. Самойлова (1955) применяли в качестве источника фосфора глицерофосфат, лецитин, рибонуклеиновую кислоту, фитин и минеральный фосфор. Глицерофосфат оказался вполне полноценным источником фосфора для растений, не уступающим легкодоступному минеральному фосфору, а в ряде случаев и превосходящим его. Остальные фосфорорганические соединения — фитин, лецитин и рибонуклеиновая кислота — использовались растением, однако не могли обеспечить его нормального роста в стерильных условиях. Авторы считают, что растения в процессе их эволюции приспособились к использованию неорганической фосфорной кислоты как основы фосфорного питания.
В вегетационных опытах с сахарной свеклой, проведенных нами с И.М. Беренштейн в песчаных культурах, применялись в качестве источника фосфора органические соединения в виде фитина и глицерофосфата кальция, а также отходы бурых углей (24 г на норму фосфорной кислоты в сосуде), которые значительно повысили эффективность органических соединений фосфора (табл. 188). Фосфор использовался сахарной свеклой как из фитина, так и из глицерофосфата кальция. Отходы бурых углей способствовали лучшему использованию его из этих фосфорорганических соединений.
В вегетационных опытах с клевером (1957 г.) фосфор использовался растениями из фитина и глицерофосфата кальция, а бурые угли способствовали лучшему поступлению его в растения (табл. 189).
Исследованиями Г.М. Шавловского показана возможность использования высшими растениями таких аминокислот, как метионин.
В 1956 г. мы совместно с А.В. Манорнком (1958) в условиях вегетационных опытов (песчаные культуры, питательная смесь Кнопа) изучали поступление радиоактивных серы, фосфора и углерода из органических — тирозина (углерод С14), витамина B1 (сера S35), метионина (сера S35) и минеральных — углекислый натрий (углерод С14), гидрофосфат натрия (фосфор P32) соединений в растения гречихи. Опыт ставили в полулитровых стеклянных бандах. В начале цветения отбирали сосуды с одинаковыми по росту растениями и на листьях этих растений наносили растворы меченых соединений фосфора и серы. Для изучения поступления веществ через корни растения вынимали из стеклянных банок и переносили в банки такого же объема, где были питательная смесь Кнопа и вещества, содержащие меченые углерод, серу или фосфор. По истечении срока отбора проб растения немедленно разделяли на части (цветки, стебли, листья) и в таком виде анализировали.
Уже через 10 мин после перенесения растений из полулитровых сосудов с песком на питательную смесь Кнопа (в которую добавляли меченые соединения) углерод тирозина и карбоната натрия, сера метионина и фосфор гидрофосфата натрия были обнаружены в листьях, стеблях и цветках гречихи (табл. 190). Сверх ожиданий, радиоактивность всех органов у растений, получавших тирозин, была значительно выше, чем у тех, которые получили углерод (С14) в виде минеральной соли углекислого натрия, хотя начальная активность раствора была одинаковой. Наиболее углерода из тирозина найдено в цветках (9500 имп/мин на 1 г), меньше — в листьях (8700 имп/мин на 1 г) и еще меньше — в стеблях (5900 имп/мин на 1 г). Через 60 мин больше всего углерода тирозина было в листьях, а в цветках его количество уменьшилось, что свидетельствует об оттоке углерода (С14) из цветков в листья. Аналогичный отток отмечается и для углерода (С14), внесенного в раствор в виде углекислого натрия.
При нанесении этих же веществ на листья и определении радиоактивности корней после 3,5 и 24 час экспозиции обнаружено (табл. 191) быстрое их проникновение в корни растений. При этом более радиоактивными были корни растений в варианте с нанесением на их листья метионина (47 800 имп/мин на 1 г), чем в варианте с использованием витамина B1 (1600 имп/мин на 1 г через 3 час).
Если при внесении в питательный раствор более интенсивно поступал в растение углерод тирозина, чем углекислого натрия, то при нанесении этих же веществ на листья радиоактивность корней через 3 час была выше у растений, получивших углекислый натрий — 21 000 имп/мин на 1 г (тирозин — 2060 имп/мин на 1 г). Отсюда следует, что органические соединения как при нанесении их на листья, так и при внесении в питательный раствор очень быстро поступают в растения, т. е. и при корневом, и при внекорневом внесении очень быстро включаются в обмен веществ в растениях.
В опыте с сахарной свеклой (почвенные культуры) растения получали серу через листья в виде сернокислого натрия и цистина, меченных радиоактивной серой (S35). Результаты анализов изотопным методом показали, что серу (S35), нанесенную на листья в виде органического и минерального соединений, очень скоро обнаруживали во всех органах растений. Однако радиоактивность корней была выше у растений, получивших ее в виде цистина,, а листьев — у растений, получивших серу в виде сернокислого натрия.
