Усвоение нитратов

Сера входит в состав многих важных природных соединений, поэтому здесь уместно вкратце рассмотреть пути включения этого элемента в общий метаболизм. В неорганическом мире атомы серы существуют в различных состояниях, отличающихся степенью окисления. Прежде чем войти в состав органических молекул, они должны быть восстановлены до сульфида (S ). Многие микроорганизмы и высщие растения способны использовать в качестве источника серы сульфат-ион этот ион восстанавливается до сульфид-иона в последовательности реакций (схема 12), аналогичных тем, которые обеспечивают усвоение нитрат-иона (см. схему 8)-У некоторых анаэробных бактерий сульфат может служить конечным окислителем в этом случае перенос электронов также обеспечивает ступенчатое восстановление до сульфида. [c.404]

Содержащийся в клетке калий играет большую роль в стабилизации рибонуклеиновых кислот и контролируемых ими синтетических систем клетки. Определенная концентрация калия в клетках растений необходима для активизации синтеза углеводов, усвоения нитратов и синтеза белков, регулирования устьичного аппарата и водного режима растений. [c.277]

Поскольку эта система является чаще адаптивной и развива- ется после определенной лаг-фазы, правильнее испытывать способность грибов к усвоению нитратов уже на заранее выращенном мицелии, отмывая его от первоначальной питательной среды перед [c.99]

Общая схема усвоения нитрата грибами состоит из четырех этапов (рис. 4.1). В этой реакции участвуют промежуточные этапы переноса электронов, в которых обязательными компонентами являются молибден и флавопротеид (ФАД). Потеря нитратом двух электронов приводит к образованию нитрита, имеющего на два заряда меньше предыдущего. [c.102]

Рис. 4.1. Схема процесса усвоения нитратов грибами

Второй путь усвоения азота осуществляется растениями, которые поглощают его в виде нитратов, т.е. в связанном виде — из почвы, где они образуются различными способами либо это результат окисления аммиака, выделяющегося при разложении органических веществ либо это соли азотной кислоты (селитры), содержащиеся в некоторых минералах либо это окислы азота, образующиеся в результате атмосферных процессов. Восстановление нитратов до аммиака протекает в два этапа сначала под действием нитрат-редуктазы образуются нитриты, которые на втором этапе нитрит-редуктазой восстанавливаются до аммиака (схема 4.3.1). [c.79]

Усвоение растениями катионов и нитрат-ионов, адсорбированных на ионообменных смолах [530]. [c.233]

Дов и серы, а также удобрения, содержащие ингибиторы нитри фикации. Равномерное высвобождение азота и его постепенное использование исключает избыточное потребление азота растениями в период вегетации, повышает степень усвоения азота, способствует формированию высокого урожая хорошего качества. Применение их дает значительную экономию труда, поскольку такие удобрения можно вносить в один прием. Введение в удобрения ингибиторов нитрификации снижает также опасность загрязнения водных источников нитратами, а также уменьшает их содержание в сельскохозяйственной продукции. [c.268]

Нитрат калия (14% N и 44% К2О) вырабатывают в небольших масштабах в США, Италии, Испании, Франции. Мировые мощности по его выпуску в 1977 г. оценивались в 396 тыс. т в натуре. В США ежегодно в среднем производят 85 тыс. т продукта, из них в сельское хозяйство поставляют 60—70% (под томаты, картофель, овощи, табак, цитрусовые). Низкий солевой индекс этого удобрения, присутствие азота в нитратной форме, благоприятное соотношение N К2О, незначительное содержание хлора, а также щелочная остаточная реакция в почве способствуют почти полному усвоению этого удобрения растениями. Однако, более широкое применение нитрата калия пока ограничивается его высокой стоимостью. Фосфат калия является наиболее концентрированным удобрением (более 70% питательных веществ), но экономичные способы промышленного его получения отсутствуют. [c.269]

Подобно другим процессам жизнедеятельности растения, ему свойственна некоторая ритмичность и в усвоении элементов питания через корневую систему. Это четко установлено в последние годы с помощью метода меченых атомов. Физиологи растений ТСХА нашли, что самые разнообразные сельскохозяйственные культуры имеют на протяжении суток 4—6 периодов поглощения как анионов (нитраты, сульфаты, фосфаты), так и катионов калия, кальция. Каждый из этих периодов включает один максимум и один минимум (нередко с частичным выделением поглощенных веществ в наружный раствор). Эти ритмы не связаны со световым режимом и, как полагают авторы, присущи самому организму. [c.82]

Для очистки нефтезаводских сточных вод выводят специальные культуры активных бактерий. Для этой цели на городской станции очистки сточных вод к илу добавляют питательные соли (нитрат аммония, фосфорнокислые соли). Таким путем создается обильная микрофлора, которая для усвоения фенола путем добавления крезолов образует штамм бактерий, способных усваивать кроме нефтепродуктов также фенолы в концентрации до 40 мгЫ. После биологического фильтра вода поступает в аэрационный бассейн для очистки активным илом, где смешивается с ним и контактирует с воздухом. После аэрационного бассейна она направляется в отстойник для удаления активного ила, а затем в накопительный пруд, из которого ее спускают в водоем. Активный ил из отстойников возвращают насосами в аэрационный бассейн. Контроль работы аэрационного бассейна в основном сводится к контролю его бактериальной флоры. Эффект очистки регу- [c.350]

Обычно уже в корнях начинается усвоение солей. Поглощенные корнями нитраты восстанавливаются специальными ферментами (нитратредуктазами) до аммиака. В результате дальнейших восстановительных процессов в корне образуются аминокислоты аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты и их амиды — аспарагин и глутамин. В корнях образуются органические фосфаты, в состав некоторых аминокислот входят сульфаты и сера. Поглощение и передвижение и все превращения солей в корнях связаны с их дыханием. Оно дает необходимую для всех этих процессов энергию и вещества, необходимые для усвоения азота и других элементов питания. Это определяет важность создания всех условий для дыхания корней обеспечения их кислородом (должная аэрация почвы) и углеводами (за счет фотосинтеза или имеющихся в растении запасов) создания необходимых температурных условий, отсутствия в питательном растворе дыхательных ядов (сероводород и др.). [c.184]

В настоящее время накоплены данные о содержании в различных почвах соединений железа, марганца и нитратов, которые позволяют сделать определенные обобщения и указать примерные граничные окислительно-восстановительные условия (т. е. интервал оптимальных значений еА и pH нормального усвоения высшими растениями этих элементов. На рис. 108 представлены некоторые нз этих данных. [c.315]

Степень усвоения растениями карбамидного азота и азота нитрата аммония при внесении этих удобрений в дерново-подзолистую тяжелосуглинистую почву отличаются незначительно (табл. 72). При поверхностном внесении степень усвоения азота из карбамида несколько меньше, однако при этом его несколько больше остается в почве. Это подтверждается тем, что при внесении карбамида и нитрата аммония под зерновые и технические культуры на различных почвах и при разных способах внесения этих удобрений получается примерно одинаковая прибавка урожая на единицу внесенного азота [5, 6]. [c.366]

В последнее время стало известно об усвоении растениями органических азотсодержащих веществ — амидов и аминокислот, но их непосредственная роль в питании растений невелика. Количество нитритов в большей части почв (особенно в кислых) ничтожно мало, поэтому для характеристики обеспеченности растений почвенным азотом принято определять содержание нитратов и аммиака. Наиболее легко и быстро растения усваивают нитраты, поэтому содержание их в почве — основной показатель обеспеченности ее доступным для растений азотом. [c.146]

Полученные данные указывают прежде всего на исключительно высокую интенсивность обмена азотных веществ в растении. Первая стадия в усвоении растениями минеральных соединений азота (нитратов или аммонийных солей) — поступление их в растение — происходит с весьма высокой скоростью. [c.224]

Результаты опытов по изучению азотного питания растений с применением изотопа N указывают прежде всего на исключительно высокую интенсивность обмена азотистых веществ в растении. Первая стадия в усвоении растениями минеральных соединений азота (нитратов или аммонийных солей) — поступление их в растение — происходит с весьма высокой скоростью. [c.234]

Геологический круговорот азота включает в себя следующие этапы вымывание нитратов из почвы в реки и моря, усвоение их морскими организмами, затем после [c.44]

Растениям свойственна некоторая ритмичность поглощения питательных ионов через корневую систему. Самые разнообразные сельскохозяйственные культуры имеют на протяжении суток 4—6 периодов усвоения как анионов (нитраты, сульфаты, фосфаты), так и катионов (калий, кальций). Каждый из этих периодов включает один максимум и один минимум (нередко даже с частичным выделением поглощенных веществ в наружный раствор). Эти ритмы не зависят от светового режима и присущи самому организму. [c.50]

Хороший рост и развитие плесневых грибов (возможны при использовании неорганических солей, содержащих азот как в восстановленной, так и в окисленной формах. Обычно усвоение неорганического азота проходит через стадию превращения го окисленной формы в восстановленную. Исключение данной стадии метаболизма азота путем замены нитратов на аммонийные соли часто сказывается весьма благоприятно на жизнедеятельности (микроорганизмов. [c.186]

Эффективность же азотного питания обусловливается формами азотных соединений и условиями нх применения. Обычно в нейтральной среде действие амми ач-ного азота проявляется лучше, чем нитратного, а в кислой среде может быть прямо противоположное влияние. Усвоение форм азотных соединений зависит также от сопутствующих катионов и анионов. Так, калий и натрий способствуют большему поглощению нитратов, а кальций и магний обеспечивают лучшее усваивание растением аммиака. [c.15]

Аналогичен путь усвоения растениями нитритов, восстановление которых также идет через образование гидроксиламина. Однако в отличие от нитратов, нитриты для растения ядовиты [c.453]

Большинство исследователей придерживается твердого мнения, что эффект, характеризующий молибденовую недостаточность, не прямой, определяется условиями азотного питания и тесно связан с процессами усвоения и восстановления нитратов. [c.131]

Большинство растений усваивают нитраты легче, чем аммиак,— возможно, из-за токсичности последнего В некоторых случаях образование ферментов, участвующих в усвоении нитратов, индуцируется самим присутствием нитратов. Восстановление нитратов до аммиака показано на бесклеточных экстрактах, и отдельные реакции этого процесса были изучены в институте Мак-Коллум — Пратта в США и в Лонг-Аштонской лаборатории в Англии. [c.397]

Известно, что водные ангиоспермы в качестве источника азота могут использовать нитраты [37]. Они способны расти как в атмосфере, так и в пресной воде, причем в последнем случае усвоение нитратов происходит значительно интенсивнее. [c.57]

В почве витавакс быстро разрушается уже в первую неделю, а через 3 недели — полностью. Благоприятно воздействует на растения, стимулируя усвоение нитратов и азотный обмен, хотя в ряде случаев может вызвать некоторое утиетение растений пшеницы в начальных фазах развития, но уже с фазы восковой спелости растения, выросшие из протравленного зерна, по всем показателям превосходили растения, которые выросли из необработанных семян. [c.69]

Большое влияние оказывает молибден и на ход процессов денитрификации, осуществляемой В. denitrifi ans. Все эти косвенные указания не оставляли сомнений в участии Мо в процессах усвоения нитратов, однако форма этого участия оставалась неясной до работ X. Эванса, А. Нэзона, Д. Николаса и В. Макэльроя. Эти исследователи открыли существование специфического фермента нитратредуктазы флавиновой природы, обязательным компонентом которого является молибден. При выключении Мо или замене его другими металлами (Fe, Zn, Мп, Со, Ni, Ag, r и др.) каталитические функции фермента резко нарушаются и восстановления нитратов не происходит. [c.437]

В качестве выщелачивающего агента вслед за углекислотой из разлагаемой мортмассы могут выступать соединения азота. После аммонификации они подвергаются бактериальной нитрификации, и образующаяся азотная кислота нейтрализуется катионами материнской породы. Особенно сильно такое выщелачивание наблюдается на известняках в условиях избыточного поступления азота в виде продуктов жизнедеятельности животных. Однако усвоение нитратов растениями или разложение в анаэробной зоне денитрификато-рами ведет к отложению кальцита. [c.288]

Скорость перевода атмосферного азота в состояние, в котором он может быть усвоен или реализован, в природных процессах весьма мала. В среднем половина необходимого для жизни азота возвращается через атмосферу за 10 лет, тогда как для кислорода этот период составляет 3000 лет, а для углерода всего 100 лет. В то же время, организация современного культурного земледелия связана с непрерывным уносом усвояемого азота с посевных площадей, достигающим 88 млн. тонн в год, а это 90% азота, необходимого для питания растений. Поэтому первоочередная задача — непрерывное пополнение запасов азота в почве в усвояемой растениями форме, то есть в виде его соединений. До конца XIX столетия источником подобного связанногр азота служили естественные удобрения и лишь в незначительной степени природные соли — нитраты натрия и калия, запасы которых в природе весьма ограничены. Увеличение масштабов культурного земледелия и потребностей промышленности в разнообразных соединениях азота потребовали разработки промышленных способов получения этих соединений, то есть способов связывания атмосферного азота. [c.184]

Нитратный азот не подвергается физико-химическому и химическому поглощению в ночвах. Единственный вид связывания его — усвоение микроорганизмами. Нитраты сохраняют высокую подвижность в почве и на легкодренируемых почвах в условиях влажного климата или при обильном орошении могут вымываться. Это следует учитывать при выборе сроков использования азотных удобрений. В зонах с влажным климатом лучше вносить в составе основного удобрения аммиачные, а не нитратные удобрения. Натриевую селитру предпочтительнее применять в подкормки растений во время их вегетации. [c.214]

Автотрофные организмы получают всю серу и азот, содержащиеся в клетке, из неорганических соединений. Автотрофное усвоение неорганических соединений серы и азота широко распространено в природе. Этой способностью обладают высшие зеленые растения, папоротники и мхи. Кроме того, известно, что многие водоросли, грибы и бактерии могут расти на среде, содержащей в качестве единственного источника серы сульфаты и в качестве единственного источника азота нитраты, аммиак и даже N2. Среди огромного разнообразия живых существ можно найти организмы, которые составят непрерывный ряд от полной автотрофности до почти полной гетеротрофности. Например, млекопитающие должны получать весь азот в виде органических соединений и почти всю серу в виде органических восстановленных соединений. Однако, как показали чрезвычайно интересные с эволюционной точки зрения исследования, проведенные с 8 -сульфатами, ткани эмбрионов высших животных обладают некоторой, хотя и ограниченной, способностью к восстановлению сульфатов и фиксации восстановленной серы с образованием цистеина. По-видимому, использование чувствительных методов с применением изотонов покажет, что полная гетеротрофность имеет место лишь в очень редких случаях. Все дело в том, соот- [c.274]

Для получения культур грибов, обильно образующих активные ферменты, особое значение имеет выбор источника азота в питательной среде. Аспергиллы относятся к группе грибов, способных нормально развиваться и образовывать ферменты как на средах со сложными азотистыми веществами, так и с минеральными источниками азота. Поэтому при культивировании этих грибов можно в качестве источников азота использовать аммонийные соли неорганических и органических кислот, нитраты, гидролизаты белков, содержащие аминокислоты, продукты неполного гидролиза белка и сами белки. Усвоение,последних двух источников азота связано со способностью грибов к образованию протеолитических ферментов, которые должны расщепить белки, пептоны и полипептиды до усвояемых аминокислот. Многие исследователи считают кислотные гидролизаты белков наилучшими источниками азота для образования грибами ферментов. Однако высокая активность амилазы в культурах Asp. oryzae достигается и при культивировании на средах с нитратами. [c.139]

Кальций способствует росту корней. Потребность растений в нем проявляется с момента прорастания семени. Если при недостатке азота, фосфора и калия в первую очередь ослабляется развитие надземной части, то нри недостатке кальция — рост корневой системы. При отсутствии кальция во внешней питательной среде корни ослизняются и заболевают, на листьях появляются желтые пятна, нарушается углеводный и азотный обмен, затрудняется восстановление в растениях нитратов до аммиака. Кальций способствует усвоению растениями аммиачного азота, оказывает влияние на физико-химические свойства протоплазмы — ее вязкость и проницаемость, нейтрализует образующиеся в растениях органические кислоты, в частности щавелевую, устраняет или ослабляет вредное действие на растения одностороннего избытка других катионов. На кислых почвах растения часто страдают от избытка ионов водорода, алюминия, железа и марганца внесение кальция на этих почвах сни/кает их вредное действие на растения. Молодые, растущие части растения содержат мало кальция. Меньше всего кальция в семенах, больше — в листьях и стеблях, особенно стареющих. [c.29]

Адсорбционное поглощение ионов корнями возрастает с повышением температуры при этом уже на первых порах усиливается и химическое взаимодействие поступивших веществ с содержимым клеток. Бройер и Хог-ленд (1943) в опытах с ячменем установили, что с повышением температуры на 14° (с 10 до 24°) испарение воды возрастает в 1,4 раза, а поглощение питательных ионов — еще сильнее калия — в 3,2, магния — в 5, нитрата — в 5,2 и кальция — в 15 раз. Другую серию исследований проводили при 0,5 и 20° оказалось, что при низкой температуре вследствие падения жизнедеятельности ячменя резко ослаблялся и обмен радиоактивного калия в корнях на обычный — во внешнем растворе (1950). В опытах Штраусберг (1958) с зерновыми и овощными культурами понижение температуры почвы до 5—7° мало влияло на поглощение калия, но сильно сокращало поступление в растения азота, кальция, серы и фосфора. Симпсон (1961), в результате 15-летних наблюдений в Шотландии заметил, что увеличение температуры в период вегетации усиливает усвоение растениями фосфатов почвы, но не отражается на использовании ими фосфора удобрений. [c.72]

Положительное действие молибдена на урожай различных сельскохозяйственных культур доказано многочисленными исследованиями. Особенно хорошо отзываются на внесение молибдена бобовые культуры, которые в своем составе содержат значительно больше этого элемента, чем растения других семейств. Мо.либден концентрируется в клубеньках бобовых растений и способствует усвоению азота клубеньковымп бактериями, а также азотобактером и другими азотусвонющими микроорганизмами. Мо.тибдсн участвует в процессах превращения нитратов в аммпак. Растительные клетки при недостатке молибдена не могут [c.262]

Как показывают результаты опыта (табл. 6), повыщение концентрации питательных веществ в охлажденном корнеобитаемом пространстве положительно влияло на усвоение растениями фосфора, повысив его поступление в растения помидоров в два с половиной раза при наибольшей концентрации МРК- Повысить же поступлени е азота таким образом не удалось повидимому, испытываемая температура оказалась слишком низкой, да и метод определения азота нитратов был значительно менее чувствительным, чем метод орределения [c.164]

Первичным источником белка на нашей планете являются растительные организмы с их замечательной способностью синтезировать белок из углекислоты, воды и неорганических источников азота. Поэтому понятно, какое большое теоретическое значение имеет исследование генетических и биохимических механизмов процессов, лежащих в основе усвоения азота растениями и его превращений в аминокислоты и белки. Ассимиляция нитрата у большинства культур — это основной способ превращения неорганического азота в органические соединения. При этом нитрат превращается в аммоний за счет действия механизма поглощения нитрата и двух ферментов нитратредуктазы (НР) и нитритредуктазы (НИР). Таким образом, азот становится доступным для многих биосинтетических процессов, наиболее важным из которых с количественной точки зрения является синтез белка. Сейчас известно, что в регуляции процессов на этом пути определенную роль играют доступность нитрата и гормонов, свет и конечные продукты реакции. Данные физиологических и биохимических исследований, однако, почти не раскрывают молекулярные механизмы, лежащие в основе развития и регуляции реакций, входящих в этот процесс. Такая информация очень важна, если ученые стремятся понять, каким образом новые методы молекулярной биологии могут быть использованы для повышения эффективности ассимиляции нитрата и, следовательно, повышения содержания белка в растениях. [c.378]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология