Zwiększona ilość biomasy i zawartość karboksylanów oraz wapnia w truskawkach zasilanych azotanem

Zbadano wpływ czterech różnych temperatur korzeni i pięciu stosunków molowych NO₃^-/NH₄⁺ przy stałej całkowitej zawartości azotu podczas fertygacji (Tabela 1). Roztwór fertygacyjny podawano do 1-litrowych donic stosując technikę ciągłego przepływu. Badano całkowity pobór azotu, pobór NO₃^- lub NH₄⁺, wzrost roślin oraz ilość jonów mineralnych w liściach i korzeniach.

Maksymalny pobór azotu przez roślinę zależał od temperatury i fazy wzrostu, przy czym najwyższy pobór uzyskano w fazie wzrostu wegetatywnego w temperaturze 25^°C. W prawie wszystkich przypadkach pobór azotu było wyższy, gdy obydwa jego źródła N były obecne w roztworze do zasilania. Podczas kwitnienia i rozwoju owoców rośliny wykazywały skłonność do pobierania NO₃^-. Po zakończeniu zbiorów, gdy rośliny wykazywały wzrost wegetatywny, zaobserwowano większą skłonność do pobierania NH₄⁺ niż NO₃^-. Ta zmiana preferencji względem NO₃^- może wynikać ze zmiany zawartości węglowodanów w różnych organach roślin lub zmiany w metabolizmie wewnętrznym związanym z rozwojem wegetatywnym lub reprodukcyjnym.

Wyższą zawartość suchej masy stwierdzono u roślin zasilanych wyłącznie NO₃^- w porównaniu do roślin zasilanych NH₄+ w skrajnych temperaturach korzeni 10°C i 32°C. Natomiast w normalnym zakresie temperatury od 17°C do 25°C rośliny, którym dostarczono nawóz o stosunku NO₃^-:NH₄⁺ wynoszącym maksymalnie 1:1, uzyskały wyższą zawartość suchej masy liści w porównaniu do zasilania samym NO₃^- (Tabela 1).

Przy niskich temperaturach korzeni rośliny zasilane NH₄⁺nie wykazywały uszkodzeń korzeni, natomiast w najwyższej temperaturze (32^°C) korzenie tych roślin ulegały rozpadowi. Przyczyną tego zjawiska jest najprawdopodobniej fakt, że metabolizm NH₄⁺ zachodzi wyłącznie w korzeniach i wymaga zawartości węglowodanów w ich komórkach, gdzie występuje intensywna konkurencja z wchłanianiem rezerw cukru. W wyższych temperaturach wzrasta również zapotrzebowanie na cukier w innych częściach roślin, co nasila tę konkurencję.

Stwierdzono, że wpływ formy azotu na stężenie kationów jest w większości przypadków istotny. W roślinach zasilanych NO₃^- stężenie K⁺, Ca²⁺ i Mg²⁺ w korzeniach było wyższe niż w przypadku roślin zasilanych NH₄⁺. W przypadku liści zawartość Ca²⁺ była również wyższa w roślinach zasilanych NO₃^-. Na zawartość Mg²⁺ w liściach nie miała wpływu postać azotu, natomiast wpływ postaci azotu na zawartość K⁺w liściach różnił się w zależności od temperatury, wykazując wyższą zawartość K⁺ w roślinach zasilanych NO₃^- o temperaturze korzeni poniżej 17°C. Jeśli chodzi o stężenie anionów, stwierdzono wzrost stężenia NO₃^- w liściach roślin uprawianych z wykorzystaniem którejkolwiek z form azotu. Stężenie chlorków i siarki wzrosło w roślinach zasilanych NH₄⁺, natomiast w roślinach zasilanych NO₃^- spadło stężenie fosforu. 

Równowaga stężenia wszystkich kationów mineralnych pomniejszona o stężenie wszystkich anionów mineralnych (C–A) odpowiada nominalnie stężeniu anionów karboksylanowych. Stwierdzono, że jest ona wyższa w liściach niż w korzeniach w przypadku wszystkich temperatur i postaci azotu. W przypadku korzeni nominalna zawartość karboksylanów malała wraz ze wzrostem temperatur dla obu postaci azotu i była wyższa u roślin zasilanych NH₄⁺. W przeciwieństwie do liści roślin zasilanych NO₃^-, zawartość karboksylanów w liściach nie była zależna od temperatury, ale nadal była ujemnie skorelowana u roślin zasilanych NH₄⁺. Zawartość karboksylanów w liściach była ogólnie niższa w roślinach zasilanych NH₄⁺niż w przypadku roślin zasilanych NO₃^-. Wynika to zmniejszenia zawartości NO₃^- w liściach, która jest powiązana z wytwarzaniem kwasów organicznych lub wyższym zużyciem karboksylanów w roślinach zasilanych NH₄⁺ w wyższych temperaturach. Autorzy zwracają uwagę na znaczenie obliczania równowagi jonowej, ponieważ zależność ta pozwala zrozumieć proces wytwarzania karboksylanów w różnych organach roślin i wykazać znaczenie postaci azotu dla metabolizmu i zużycia karboksylanów roślin w funkcji temperatury korzeni.

Tabela 1. Wpływ temperatury korzenia i stosunku NO₃^-/NH₄⁺ na zawartość suchej masy truskawek (gramów liście/roślina). Wartości średnie oznaczone tą samą literą nie różnią się znacząco w przypadku każdej temperatury korzenia podczas zasilania. * rośliny obumarły z powodu uszkodzenia korzeni.