Artículos

Lepszy wzrost soi po zastosowaniu 50–75% azotanu w nawozie rozpuszczalnym i mniejsze nagromadzenie poliamin w ziarnach

Źródło azotu (NH4+ -N lub NO3- -N) może mieć wpływ na jakość roślin. W przypadku większości roślin zastosowanie NH4+ jako dominującego źródła składników odżywczych może prowadzić do ograniczonego wzrostu lub działać toksycznie. Równoczesne podanie NO3- do podłoża zawierającego NH4+ może złagodzić potencjalną toksyczność NH4+. Optymalna dawka NO3-:NH4+ wynosi mniej niż jeden. Rośliny narażone na wysokie stężenia NH4+ będą gromadzić składniki takie jak cukier lub osmolity zawierające azot (prolina lub poliaminy), aby zyskać większą tolerancję na uszkodzenia wywołane amonem. Stwierdzono, że tolerancja na stres w roślinach jest powiązana z przekształcaniem wolnych poliamin na poliaminy związane lub koniugowane. Wolne poliaminy stają się poliaminami koniugowanymi, jeżeli są połączone z innymi składnikami organicznymi o niskiej masie cząsteczkowej, np. kwasami organicznymi, i poliaminami związanymi, jeżeli są kowalentnie powiązane z cząsteczkami o wyższej masie cząsteczkowej, np. z kwasami nukleinowymi lub białkami błony.

W eksperymencie dotyczącym soi warzywnej (Glycine max odmiany Li-xiang 95-1) w Nanjing w Chinach zbadano wpływ współczynnika NO3-:NH4+ na wzrost roślin i nagromadzenie poliamin. Celem eksperymentu było zbadanie wpływu różnych form azotu na poziom poliamin i ich ewentualnej roli we wzroście roślin i rozwoju ziaren. 

Rośliny zostały posadzone na mieszance torfu i wermikulitu w stosunku 1:1 w doniczkach, w szklarni, przy naturalnym świetle, z inhibitorem nitryfikacji (dicyjanodiamid) dodanym do substratu. W układzie losowym z trzema powtórzeniami każda doniczka z trzema roślinami była nawadniana co trzy dni 1 l roztworu odżywczego (pH 6,5–6,8, przewodność elektryczna 2,6–2,8 dS/m) zawierającego różne postacie azotu dostarczanego jako Ca(NO3)2, KNO3, NH4H2PO4 lub NH4Cl.  Całkowita zawartość azotu w nawozie rozpuszczalnym utrzymywała się na stabilnym poziomie 16 mM. Zbadano cztery współczynniki NO3-:NH4+ (tab. 1). Aby uzyskać identyczne dawki potasu, wapnia, magnezu i całkowitej zawartości azotu i fosforu, zrównoważono zmiany we współczynnikach NO3-:NH4+ poprzez zróżnicowanie stężenia Cl- dostarczanego w postaci KCl, CaCl2 lub NH4Cl. Rośliny zebrano po uzyskaniu dojrzałości fizjologicznej. Ocenie poddano parametry wzrostu. Nagromadzenie poliamin w czasie określono w świeżych ziarnach zbieranych co 3 dni w fazie rozwoju ziaren do momentu zbiorów, w odniesieniu do poliamin wolnych, koniugowanych i związanych: (putrescyny (Put), spermidyny (Spd), sperminy (Spm)).

Proporcja obu form azotu miała statystycznie znaczący wpływ na wzrost roślin, rozwój strąków i wagę ziaren (tab. 1). Rośliny osiągnęły najlepszy wynik w zabiegach, w których co najmniej 50% azotanu dostarczono jako NO3-, a zabiegi z 75% NO3- regularnie pozwalały osiągnąć lepsze parametry wzrostu w większym zakresie niż 50% NO3-. Rośliny, którym podano 75% NH4+, były natomiast mniejsze, miały najniższe pędy, najmniejsze korzenie i najmniejszą wagę ziaren, a także najniższą liczbę i najniższy wskaźnik strąków i kwiatów na roślinę.

Ogólnie zawartość wolnych poliamin w ziarnach spadała stopniowo w okresie wzrostu, z czasem natomiast wzrosła zawartość poliamin związanych i koniugowanych. Do 21 dni po kwitnieniu nie zaobserwowano różnicy między roślinami pod wpływem różnych nawozów rozpuszczalnych. Pod koniec fazy rozwoju ziaren (24–30 dni po kwitnieniu) w roślinach stwierdzono najniższy poziom wolnych poliamin Put i Spd w połączeniu ze 100% NO3- lub 75% NH4+. Również w tym przypadku zaobserwowano najwyższy poziom poliamin związanych i koniugowanych. Najwyższe poziomy Spm zmierzono w roślinach w połączeniu ze 100% NO3- lub 75% NH4+ w odniesieniu do wszystkich form Spm. Autorzy przypuszczają, że poliaminy związane i koniugowane mogą mieć udział w ochronie komórek rośliny przed stresem wywołanym brakiem równowagi we współczynniku NO3-:NH4+, gdzie poliaminy działają jako zbiornik azotu i pełnią funkcję radykalnych padlinożerców, utrzymując integralność błon, kwasu nukleinowego i białek.

Tabela 1. Wpływ czterech różnych proporcji NO3-:NH4+ w nawozie rozpuszczalnym na wzrost soi warzywnej. Wartości średnie (± istotne różnice) oznaczone tą samą literą nie różnią się istotnie przy P <0,05 (Duncan). DW = sucha masa.

Autor

Chen, L., Q.-Q. Liu, J.-Y. Gai, Y.-L. Zhu, L.-F. Yang & C. Wang, 2011. Effects of nitrogen forms on the growth and polyamine contents in developing seeds of vegetable soybean. Journal of Plant Nutrition 34 (4): 504-521.

Powiązane artykuły