Читаем Агрохимия полностью

При увеличении дозы азота повышается поступление молибдена, меди, свинца, кобальта (при N₆₀ в 1,5 раза, при N₉₀ в 2 раза по сравнению с контролем), снижается накопление меди. Предпосевная обработка семян сои молибденом увеличивает концентрацию в растении не только этого элемента, но и цинка, железа, меди в надземной массе, кальция, цинка, меди, кобальта, марганца в корнях. Обработка семян раствором соли цинка приводит к увеличению содержания железа в надземной массе, цинка, кобальта — в корнях сои. Внесение в почву кобальта повышает аккумуляцию меди в корнеплодах редиса.

Увеличение концентрации никеля в проростках подсолнечника снижает содержание кальция и магния в листьях и марганца во всех органах. Повысить устойчивость растений к токсичному действию никеля (хлороз, некроз тканей) можно, например, за счет увеличения концентрации магния в растворе.

Устранить отрицательное влияние избыточности одного элемента можно путем увеличения концентраций других элементов в субстрате.

С удобрениями в почву могут поступать большие количества загрязняющих элементов, часто в несбалансированных соотношениях (табл. 164). Поэтому необходимо тщательно контролировать поступление удобрений в почву.

Есть данные о повышении содержания меди в почве при внесении NPK и навоза (в 1,5—2,0 раза). При этом происходит изменение микроэлементного состава овощных растений. При подборе удобрений необходимо учитывать их влияние на биологическую и пищевую ценность растительной продукции.

В настоящее время механизм токсичного влияния тяжелых металлов на растения и генотипической адаптации видов к их действию исследуется. Металлы способны стимулировать рост и синтез отдельных соединений (углеводов, белков, жиров и др.). К сожалению, наблюдаемый эффект объясняется, вероятнее всего, не тем, что элемент необходим растению, а стимулирующей интоксикацией организма под действием микродоз этих веществ.

У тяжелых металлов — протоплазматических ядов — очень узкий оптимальный и безвредный интервал концентрации, в чем заключается опасность. Токсичность их возрастает по мере увеличения атомной массы и может проявляться по-разному. Например, ртуть, свинец, медь, бериллий, кадмий, серебро ингибируют главным образом щелочную фосфатазу, каталазу, оксидазу, рибо-нуклеазу. Алюминий, железо, барий образуют преципитаты и хелатированные комплексы с метаболитами, препятствуя их дальнейшему участию в обмене веществ, способствуют деградации важнейших метаболитов (АТФ). Кадмий, медь, железо могут вызывать разрыв клеточных мембран и т. д.

Цинк, кадмий, свинец на 50 % инактивируют большинство ферментов при концентрациях 10^_6 — 10~⁹ М, медь —при концентрации 10~⁶ — 10~⁹ М за счет денатурации белков. Повреждение ферментов — главный фактор токсичного действия тяжелых металлов. Получение металлоустойчивых ферментов за счет изменения их молекулярных свойств — один из механизмов адаптации у растений устойчивой популяции. Другой механизм устойчивости растений к воздействию тяжелых металлов — ограничение поступления их из корней в надземные органы, т. е. иммобилизация их корнями.

При высокой концентрации меди в среде (300—500 мкг/л) она накапливается в тканях зародышевого корня и содержится в незначительных количествах даже в узловых корнях, что способствует вегетации однодольных растений на загрязненных тяжелыми металлами почвах.

Накопление биологически активных веществ в лекарственных растениях зависит от геохимических факторов среды. Это позволяет выбирать районы заготовок лекарственных растений с учетом их фармакологического действия. Чем больше в почве усвояемых марганца и молибдена, тем больше кардиостероидов, или «сердечных» гликозидов, накапливается в растениях рода наперстянковых.