Экофизиологическая характеристика использования азота сосной обыкновенной

• Автор: Чернобровкина, Надежда Петровна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 397 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ЭКОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЗОТА СОСНОЙ ОБЫКНОВЕНОЙ. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .
1.1. Морфологические особенности корней сосны, обусловливающие специфику поглощения азота.

1.2. Роль микоризных грибов в процессах усвоения азота хвойными растениями

1.3. Рост корней сосны

1.4. Поступление, транспорт и реутилизация азотных соединений

у сосны.

1.5. Влияние условий среды на поступление и усвоение азота у.сосны

1.6. Ритмичность поступления азота и изменения азотного статуса

у сосны.

1.6.1. Суточная ритмика.

1.6.2. Сезонная ритмика.
1.6.3. Онтогенез сосны и ее азотный статус
1.7. Особенности метаболизма органов сосны в процессе усвоения азота.
1.8.Взаимосвязь процессов усвоения азота и углерода у сосны.
1.9. Азотное обеспечение, азотный статус и рост сосны.
1 Круговорот азота в сосновых насаждениях и сосновом лесу.
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты, почвенноклиматические условия проведения экспериментов. Фенологическое развитие сосны обыкновенной.
СХЕМЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.
2.2. Исследование поступления азота ИМ и его распределения в компонентах лесного питомника и летнего сосняка брусничного
2.3. Выявление взаимосвязи поступления азота и содержания азотных соединений у сосны с ростом и условиями средыЮЗ
2.4. Определение зависимости активности глутаминсинтетазы в органах сеянцев сосны от фенофазы и азотного обеспечения
2.5. Постановка опытов по исследованию донорно акцепторных отношений у сосны в процессе поступления, распределения и реутилизации азота.
2.6. Исследование влияния азотного обеспечения на фотосинтез и дыхание сосны.
2.7. Исследование содержания азотных соединений и углеводов у сосны на
разных этапах онтогенеза в различные фенофазы
2.8. Определение аминокислотного состава семян и почек березы карельской .
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.9. Определение различных форм азота у сосны
2 Анализ ,5И в растительных образцах.
2 Определение аминокислот в органах и ксилемном соке сосны обыкновенной, в семенах и почках березы карельской
2 Определение активности глутаминсинтетазы в органах сеянцев сосны
2 Гистохимический анализ белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов в семенах сосны.
2 Определение содержания углеводов в корнях сосны
2 Агрохимический анализ почвы. Анализ содержания макро и микроэлементов в органах сосны и в почве.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
ГЛАВА 3. ПОСТУПЛЕНИЕ, ТРАНСПОРТ, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И РЕУТИЛИЗАЦИЯ АЗОТА У СОСНЫ
3.1. Поступление азота в корни и первичная метаболизация азотных соединений у сосны
3.2. Ксилемный транспорт азотных соединений у сосны.
3.3. Распределение азотных соединений в органах сосны.
3.4. Состав азотных соединений в органах сосны
3.5. Реутилизация азотных соединений в органах сосны
3.5.1. Влияние декапитации на рост камбия и корней
3.5.2. Влияние декапитации на азотный статус хвои.
3.5.3. Влияние декапитации на азотный статус коры однолетних побегов.
3.5.4. Влияние декапитации на азотный статус корней.
3.5.4. Влияние кольцевания и странгуляции на азотный стату с
3.5.6. Влияние удаления надземной части дерева на азотный статус корней сосны.
ГЛАВА 4. СЕЗОННАЯ РИТМИЧНОСТЬ ПОСТУПЛЕНИЯ АЗОТА, ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АЗОТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И УГЛЕВОДОВ У СОСНЫ РАЗЛИЧНОГО ВОЗРАСТА.
4.1. Поступление азота и динамика содержания азотных соединений у сосны в различные фенофазы на разных этапах онтогенеза
4.2. Динамика содержания углеводов в корнях сосны в годичном и онтогенетическом циклах.
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ АЗОТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НА ФОТОСИНТЕЗ И
ДЫХАНИЕ СОСНЫ.
5.1. Выявление температурных оптимумов видимого фотосинтеза у сеянцев сосны и ели. Взаимосвязь интенсивности фотосинтеза и содержания углеводов в хвое при различных температурах.
5.2. Влияние азотного питания на фотосинтез и дыхание сосны при различных температурах
ГЛАВА 6. АЗОТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, АЗОТНЫЙ СТАТУС И РОСТ СОСНЫ
6.1. Влияние обеспечения азотом, макро и микроэлементами на рост и развитие сосны.
6.2. Поступление азота, транспорт азотных соединений у сосны в связи с интенсивностью роста и температурой окружающей среды.
6.3. Азотный статус и рост сосны в связи с азотным обеспечением, сезонными и онтогенетическими ритмами.
6.4. Азотный статус сосны в связи с интенсивностью роста деревьев, занимающих различное положение в пологе древостоя
ГЛАВА 7. ДИАГНОСТИКА АЗОТНОГО ПИТАНИЯ СОСНЫ
ГЛАВА 8. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНЕСЕННОГ О В ПОЧВУ АЗОТА В ЛЕСНОМ ПИТОМНИКЕ И ХВОЙНОМ ЛЕСУ.
8.1. Распределение 1 в компонентах лесного питомника.
8.2. Распределение 5 в летнем соснякебрусничнике.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Механизм этого процесса доя растений с высокой потребностью в , растущих на кислой и нейтральной почве, заключается в том, что добавление в почву ведет к подкислению среды, что в свою очередь, повышает доступность для растений Р, , , . Поглощение этих элементов растением ведет к еще большему подкислению почвенной среды. Однако параллельно этому процессу осуществляется процесс нитрификации, накопление и поглощение Юз растением способствует подщелачиванию почвенного субстрата. Это происходит до тех пор, пока снова не будет наблюдаться дефицит азота. Поглощение ионов и 3 контролируется метаболически и при различных условиях азотного питания различные виды растений имеют разные темпы поглощения азота и интенсивности роста , . Для ряда хвойных пород, в том числе для сосны, а также для других деревьев и кустарников отмечено предпочтительное поглощение ионов посравнению с 3 V i, ii, , . Механизм предпочтительного поглощения сравнению с не ясен , , . Растения, в зависимости от их отношения к почвенного субстрата и к форме азота разделяются на три группы i, . Одни растения, толерантные к , хорошо растут на кислых почвах, в то время как другие очень плохо реагируют на i, i, . V и их абсолютные значения меняются по сезонам. Судя по тому, что хвойные хорошо растут на почвах с различным значением от 3,0 до 5,5 и усваивают аммонийную и нитратную формы азота, их можно отнести к третьей группе растений. Форма азота в почве зависит не только от , но и от температуры i, . Аммонийная форма азота преобладает в холодных почвах, так как низкие температуры не благоприятны для процесса нитрификации i, . При низких температурах растения предпочтительнее усваивают аммонийную форму азота, по сравнению с нитратной. Общее поглощение азота значительно выше при высоких температурах по сравнению с низкими i, i, , . Кислотность почв в пределах ареала сосны изменяется в широком диапазоне. При этом сосна способна переносить не только высокую степень кислотности 3,,5, но успешно расти и на нейтральных почвах. Наиболее продуктивные насаждения приурочены к почвам с 4,,5 в верхних горизонтах. Однако высокобонитетные древостой сосны встречаются и на весьма кислых почвах 3,,5 Иванов, . В этом случае кроме недостатка кальция и магния в значительной степени увеличивается растворимость алюминия, содержание которого может достигать мг0 г почвы Прокушкин, Щек, . Данное количество алюминия является токсичным, так как даже мгл алюминия вызывает снижение поглощения аммиачного азота, фосфора и калия. Однако при достижении критической его концентрации в среде мгл поглощение этих элементов вновь увеличивается, но они не используются в метаболизме сосны. Обычно А является особенно токсичным для растений, предпочитающих аммонийную форму азота. Поглощение азота сосной в значительной степени определяется и температурой почвы. В пределах ареала сосны обыкновенной основная часть насаждений произрастает на холодных почвах, где лаже верхние горизонты характеризуются незначительным прогреванием до С Милютина, . Влияние температуры на интенсивность поглощения отдельных элементов корнями растений различно Дадыюш, Коровин, Жибоедов, . По степени подавления их поступления при С элементы располагаются в следующем порядке 3 Р К Са при С Р К 3 . Поэтому растения при температуре в зоне корней С страдают в первую очередь от недостатка , а при С Р Судачкова и др. Иногда имеют место и обратные явления при низких положительных температурах в зоне корней наблюдается повышенное поглощение 4 , 2, К, Са, Дадыкин, Зайцева, . Особого внимания заслуживает вопрос о роли температурного фактора в процессах поглощения элементов питания в условиях, когда корни и надземная часть находятся при различных температурах. Так на растениях ячменя показано, что если корни находятся при более низких температурах, чем надземная часть, то развитие побегов регулируется внугренними механизмами, предположительно, гормональной природы , i, . При этом низкие температуры в зоне корней не ингибируют поглощение нитратов, напротив, они смещают центр ассимиляции нитратов из побегов в зону корней.