VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

В живом организме азот является одним из основных биогенных элементов, входящих в состав важнейших веществ живых клеток - белков и нуклеиновых кислот. Однако количество азота в организме сравнительно невелико - от 1 до 3% на сухую массу. Незначительно и относительное содержание азота в материнской породе – основной пул этого элемента – атмосфера. Находящийся в атмосфере молекулярный азот могут усваивать лишь некоторые микроорганизмы и сине-зеленые водоросли Значительные запасы азота сосредоточены в почве в форме различных минеральных (аммонийные соли, нитраты) и органических соединений (азот белков, нуклеиновых кислот и продуктов их распада, то есть ещё не вполне разложившиеся остатки растений и животных).

Растения усваивают азот из почвы как в виде неорганических, так и некоторых органических соединений. В природных условиях для питания растений большое значение имеют почвенные микроорганизмы (аммонификаторы), которые минерализуют органический азот почвы до аммонийных солей. Нитратный азот почвы образуется в результате жизнедеятельности открытых С. Н. Виноградским в 1890 нитрифицирующих бактерий, окисляющих аммиак и аммонийные соли до нитратов. Часть усвояемого микроорганизмами и растениями нитратного азота теряется, превращаясь в молекулярный азот под действием денитрифицирующих бактерий.

Растения и микроорганизмы могут усваивать как аммонийный, так и нитратный азот, восстанавливая последний до аммиака и аммонийных солей. Микроорганизмы и растения активно превращают неорганический аммонийный азот в органические соединения азота - амиды (аспарагин и глутамин) и аминокислоты.

Как показали Д. Н. Прянишников и В. С. Буткевич, азот в растениях запасается и транспортируется в виде аспарагина и глутамина. При образовании этих амидов обезвреживается аммиак, высокие концентрации которого токсичны не только для животных, но и для растений. Амиды входят в состав многих белков как у микроорганизмов и растений, так и у животных. Синтез глутамина и аспарагина путём ферментативного амидирования глутаминовой и аспарагиновой кислот осуществляется не только у микроорганизмов и растений, но в определённых пределах и у животных.

Синтез аминокислот происходит путём восстановительного аминирования ряда альдегидокислот и кетокислот, возникающих в результате окисления углеводов, или путём ферментативного переаминирования. Конечными продуктами усвоения аммиака микроорганизмами и растениями являются белки, входящие в состав протоплазмы и ядра клеток, а также отлагающиеся в виде запасных белков.

Животные и человек способны лишь в ограниченной мере синтезировать аминокислоты. Они не могут синтезировать 8 незаменимых аминокислот (валин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, триптофан, метионин, треонин, лизин), и потому для них основным источником азота являются белки, потребляемые с пищей, т. е., в конечном счёте, - белки растений и микроорганизмов.

Белки во всех организмах подвергаются ферментативному распаду, конечными продуктами которого являются аминокислоты. На следующем этапе в результате дезаминирования органический азот аминокислот вновь превращается в неорганический аммонийный азот. У микроорганизмов и особенно у растений аммонийный азот может использоваться для нового синтеза амидов и аминокислот. У животных обезвреживание аммиака, образующегося при распаде белков и нуклеиновых кислот, осуществляется путём синтеза мочевой кислоты (у пресмыкающихся и птиц) или мочевины (у млекопитающих, в том числе и у человека), которые затем выводятся из организма.

С точки зрения обмена азота растения, с одной стороны, и животные, и человек, с другой, отличаются тем, что у животных утилизация образующегося аммиака осуществляется лишь в слабой мере - большая часть его выводится из организма; у растений же обмен азота «замкнут» - поступивший в растение азот возвращается в почву лишь вместе с самим растением.

Библиографический список:

1. Влияние азотных подкормок различными формами удобрений на урожайность озимой пшеницы на черноземе выщелоченном / Есаулко А.Н., Голосной Е.В., Фурсова А.Ю., Устименко Е.А., Айсанов Т.С., Донцов А.Ф. // В сборнике: Применение современных ресурсосберегающих инновационных технологий в АПК. – 2013. – С. 5-8.

2. Программирование урожаев сельскохозяйственных культур / Агеев В.В., Есаулко А.Н., Гречишкина Ю.И., Лобанкова О.Ю., Радченко В.И., Горбатко Л.С., Коростылев С.А. – Ставрополь, 2008. (3-е издание, переработанное и дополненное)

3. Урожайность культур звена севооборота в зависимости от систем удобрений в стационарном многолетнем опыте СтГАУ на черноземе выщелоченном / Фурсова А.Ю., Есаулко А.Н., Коростылев С.А., Сигида М.С., Гречишкина Ю.И. // в сборнике: Применение современных ресурсосберегающих инновационных технологий в АПК. – 2013. – С. 251-253.

4. Эффективность ранневесенних азотных подкормок озимой пшеницы культур в различных почвенно-климатических условиях Ставропольского края / Есаулко А.Н., Агеев В.В., Гречишкина Ю.И., Горбатко Л.С., Лобанкова О.Ю., Радченко В.И., Беловолова А.А., Сигида М.С., Коростылёв С.А., Громова Н.В., Голосной Е.В. // В сборнике: Аграрная наука — Северо-Кавказскому Федеральному Округу : 75-я научно-практическая конференция. 2011. С. 49-52.