Азот как экологический фактор

Учебные материалы по биологии / Влияние эдафических факторов на почвенные организмы / Азот как экологический фактор

Страница 1

Значение азота для растений определяется тем, что он входит в состав важнейших веществ живых клеток - белков и нуклеиновых кислот (а так же АТФ, алкалоидов, липидов и др.), участвует в формировании хлорофилла, ферментов, витаминов, ростовых веществ и др. Цитоплазма в значительной степени состоит из азотсодержащих соединений. [Березина Н.А 2009.-с.316].

Если животные, получая растительную или животную пищу, усваивают органические соединения азота, то растения усваивают азот в виде неорганических соединений, которые в растительном организме служат материалом для построения сложных органических азотсодержащих соединений. Таким образом, можно сказать, что растения не только «автотрофны по углероду» (по отношению к неорганическим соединениям углерода), но и «автотрофны по азоту». [Горышина Т.К.,1970.-с.174].

В состав атмосферы входит 79% азота, что составляет лишь 2% от всего планетарного азота. Остальные 98% все еще находятся в составе горных пород. Земная кора содержит не более 0,03% азота, но его количество увеличивается в верхних слоях почвы до 0,1-0,4% от сухой массы. Почти весь азот наземных биогеоценозов находится не в фитомассе, а в почве. 98% азота почвы связаны с органическими веществами (белок, нуклеиновые кислоты, гуминовые вещества и т. д.), а в минеральной форме его не более 2%. [Культиасов И.М.,1982. - с.259].

Содержание азота в почвах (N) колеблется от 0,07% до 0:5%. Почвенный азот находится, в основном, в недоступной для растений органической форме. На долю минерального азота приходится только 1-2% его общего количества. Под влиянием микробиологических процессов органические формы азота переводятся в доступные для растений минеральные формы. [Вронский В.А., 1996.-с. 512].

Огромное влияние на растительный покров, на экологию и биологию растений оказывают соединения азота, содержащиеся в почве. Считают, что азот атмосферы первоначально находился в твердом веществе Земли в виде соединений аммония и нитридов, т. е. соединений азота с металлами и другими элементами. По мере разогревания Земли азот выделялся в атмосферу в составе аммиака. А когда атмосфера обогатилась кислородом за счет развивающегося фотосинтеза, аммиак стал окисляться до элементарного азота. [Культиасов И.М 1982. -с.258-259].

Свободный азот воздуха растениям недоступен. Они потребляют азот из почвы в виде нитратов и солей аммония. Источники азота для растений - прежде всего органические остатки и органическое вещество почвы, разлагаемые почвенными микроорганизмами в процессе аммонификации и нитрификации; таким образом, осуществляется минерализация соединений азота, т. е. перевод их в доступную растениям форму (ионы NО3- и NH4+). Другой источник азота - связывание свободного азота воздуха азотфиксирующими микроорганизмами, которые обитают в почвах и водоемах. Наиболее известные азотфиксаторы - бактерии из рода Rhizobium, образующие клубеньки на корнях бобовых; актиномицеты, обитающие в корнях ольхи, лоха, облепихи. Они выделяют вещества, вызывающие усиленное деление клеток в паренхиме корня и образование клубеньков. Азотфиксирующие бактерии живут также в узелках, образующихся в тканях листьев некоторых тропических растений. Среди азотфиксаторов есть свободноживущие микроорганизмы - бактерии Clostridium pasteurianum, Azoto-bacler chroococcum, некоторые актиномицеты, дрожжи, многие сине-зеленые водоросли (Nostoc, Anabaena и др.), а также микроорганизмы, находящиеся в симбиозе с другими растениями. Есть еще один естественный источник азота для растений - поступление из атмосферы с осадками солей азотной кислоты, которая в небольших количествах образуется при атмосферных электрических разрядах, и аммиака, который содержится в воздухе как продукт наземных процессов гниения. Но этот источник неизмеримо мал по сравнению с предыдущими. [Горышина Т.К.,1970.-с.175].