Влияние условий питания на деятельность растений ячменя (часть 4)
Изменение в соотношении между азотом и фосфором при минеральном питании ячменя оказало значительное влияние на величину активности АТФ-азы. Увеличение дозы азота в два раза (N1) приводит к значительному повышению активности АТФ-азы по сравнению с вариантом N0,5. Это повышение активности наблюдается как в молодых, так и в старых листьях во все периоды роста и развития ячменя. Увеличение дозы фосфора (P1), наоборот, резко снижает активность фермента. При внесении N1P1K0,5 АТФ-азная активность несколько ниже, чем в варианте N1P0,5K0,5. Заслуживает внимания и тот факт, что разница в активности между вариантами возрастает по мере прохождения фаз онтогенетического развития. Эти изменения в активности АТФ-азы в зависимости от различных уровней азотного и фосфорного питания отмечались в листьях как молодых, верхних, так и более старых, нижних, ярусов. Аналогичные закономерности в уровне фермента отмечались и при расщеплении ГТФ (табл. 92).
При сравнении данных таблиц 91 и 92 нужно отметить, что интенсивность расщепления ГТФ и АТФ в листьях ячменя почти одинакова, за исключением молодых листьев в период кущения, где ГТФ расщепляется более интенсивно, чем АТФ. По-видимому, это обусловлено процессами усиленного синтеза белка, требующими наряду с АТФ активного участия ГТФ (Вебстер, Уитман, 1961). Приведенные данные отчетливо показывают, что уровень активности АТФ-азы зависит от физиологического состояния и функции листьев, подвергаясь закономерным изменениям в онтогенезе от условий минерального питания. Высокая активность АТФ-азы в период кущения обусловлена интенсивным ростом вегетационной массы растений. В молодых растущих листьях наряду с синтезом конституционных веществ и ферментных систем цитоплазмы происходит и интенсивное новообразование структурных компонентов клетки — хлоропластов, митохондрий, рибосом и др. (Булычев, Шахов и др., 1964). Все эти процессы требуют энергетической базы, образование которой и сопровождается резким повышением общей активности АТФ-азной системы. С возрастом интенсивность синтетических процессов, сопряженных с энергетическим обменом, падает (Скулачев, 1962). В соответствии с этим снижается и АТФ-азная активность.
Изменения уровня АТФ-азной активности, интенсивности синтетических процессов и уровня энергетической обеспеченности тканей тесно взаимосвязаны и носят положительно коррелятивный характер.
Это указывает на большую роль АТФ-азной системы в сопряжении процессов синтеза с энергетическим обменом в тканях и органах растений. Оптимальный уровень сопряженности этих процессов, наблюдаемый нами в варианте N1,0P0,5K0,5, характеризуется высокой АТФ-азной активностью и обусловливает оптимальную работоспособность листьев в формировании высокого урожая зерна. В листьях ячменя действие АТФ-азы подвергается закономерным изменениям при прохождении отдельных периодов вегетации.
Наибольшая активность обнаружена у молодых листьев верхних ярусов в период кущения. Чем ниже ярус листьев, тем меньше общий уровень активности АТФ-азы. Изменение соотношения азота и фосфора влияет на уровень активности АТФ-азы. При внесении удобрений с преобладанием азота над фосфором активность АТФ-азы значительно усиливается, в то время как на фоне повышенной дозы фосфора активность падает.
Предполагается, что АТФ-азная активность гомогенатов из листьев ячменя может служить одним из физиологических показателей уровня энергетической обеспеченности тканей и органов растений.
