Особенности аккумуляции нитратов растениями в зависимости от условий питания и климатических факторов

Реализация социальной автотрофности человечества, которую предсказывал еще в учении о ноосфере В. И. Вернадский (1944), должна позволить решить ряд чрезвычайно острых проблем современности, в том числе и обеспечение продовольствием потребностей растущего населения независимо от биогенного потенциала биосферы. Значительная роль здесь отведена агрономической науке, и в частности ее новым направлениям — программированию урожаев и конструированию устойчивых агроэкосистем, в основе которых лежит требование удовлетворения потребностей растений в жизненно важных ресурсах для формирования заданной продуктивности с минимизацией негативных последствий.

Принимая во внимание грандиозность задачи, поставленной перед нами В. И. Вернадским, заключающейся в том, чтобы «создать для ближайших поколений. неизмеримо лучшие условия жизни», осуществить переход к сознательному глобальному преобразованию окружающей действительности (Вернадский, 1977) конструирование устойчивых агроэкосистем с относительно замкнутыми циклами круговорота веществ, энергии и информации на базе рационального использования природных ресурсов с минимизацией негативных последствий становится основной задачей современной агроэкологии (Соколов с соавт., 1993). Данную задачу можно решить лишь опираясь на данные многолетних агрохимических экспериментов, а также с использованием последних достижений и методов почвоведения, биохимии, физиологии растений и компьютерной техники.

Первые опыты по программированию урожаев были проведены еще в тридцатые годы такими известными советскими учеными, как А. Г. Лорх и М. С. Савицкий. В результате их разработок, а также их последователей получены достаточные представления о формировании урожая сельскохозяйственных культур, и изучены параметры, которые определяют его величину. Однако фундаментальное решение выдвигаемых перед современной агрономической наукой задач все больше требует знания принципов организации и устойчивого функционирования агроэкосистем и базирования на арсенале всех методов современного естествознания (Соколов с соавт., 1993). В последние десятилетия выяснилось, что недостаточно работать лишь над проблемой продуктивности. Практика показала, что большинство агромероприятий, направленных на максимизацию урожая сельскохозяйственных культур, одновременно может приводить и к снижению его качества. Первая комплексная работа по изучению формирования качества с.-х. продукции в зависимости от условий выращивания была выполнена O.A. Соколовым (1985), в результате которой в частности выявлено, что повышение нормы внесения некоторых минеральных удобрений наряду с повышением продуктивности гречихи в определенных условиях может приводить и к снижению содержания в ее зерне белка и углеводов.

В дальнейшем еще в ряде работ установлено наличие обратной коррелятивной зависимости от доз минеральных удобрений содержания сухого вещества и общего сахара у столовой свеклы (г=-0,949 и -0,956) (Чередниченко, 1989), аскорбиновой кислоты, белка, крахмала и сухого вещества в клубнях картофеля (Коршунов, 1988; Назарюк, Прозоров, 1989; Митченков с соавт., 1989) моносахаров и аскорбиновой кислоты в капусте белокачанной (Бубнова, 1993). Таким образом, несомненно актуальный вопрос формирования качества продукции растениеводства постепенно прекращает оставаться неприкосновенным. Хотя, конечно, на данный момент конструирование агроэкосистем с учетом формирования качества еще не получило должного развития и в дальнейшем потребует наработки значительной базы данных, полученных при широком диапазоне факторов.

Особое место, несомненно, должно быть уделено параметрам экологической чистоты урожая. Данная работа посвящена изучению формирования урожая с.-х. культур с минимальным содержанием в нем нитратов.

В последние годы нитратная проблема, казалось бы, пошла на убыль. В определенных кругах считают, что исчезла совсем, потеряв свою актуальность. Это произошло в первую очередь вследствие нынешней экономической ситуации в стране, когда хозяйства не в силах приобретать и вносить не только избыточные количества минеральных азотных удобрений, но, порой, для них не всегда доступен и необходимый минимум.

И действительно, в последнее время на рынках и в магазинах почти не встречается сельскохозяйственная продукция с близким к ПДК количеством нитратов. В результате проводимых нами выборочных анализов овощей на рынках разных городов даже в объектах, представлявших десять лет назад наибольшую опасность (арбузы, дыни, капуста и пр.), количество нитратов теперь редко достигает 50−100 мг/кг сырой массы.

Однако в прессе, у контролирующих органов и у населения, получивших в последние годы существенный прогресс в знаниях по данной проблеме, интерес к ней все же сохраняется. И причем далеко не беспочвенный. Вопрос накопления нитратов в растениях, по-прежнему, является не достаточно изученным. Ведь, как показывают наши исследования и публикации других авторов, контроль за дозами азотных удобрений не является панацеей от данной проблемы. Количество нитратов может резко возрастать и в зависимости от других факторов. Например, при несбалансированности азота с фосфором и калием в питании растений.

Кроме того, замечено, а затем научно обосновано, что накопление нитратов в значительной степени различается по годам, отличающимся по погодным условиям. Таким образом, даже на огородном участке, где вообще не применяется минеральных азотных удобрений, в урожае овощных культур могут накапливаться значительные количества нитратов. Превышение ПДК в них наблюдается и в случаях, когда растения выращиваются на затененных участках (под кронами деревьев, у забора и т. д.).

Поэтому необходимо было, во-первых, систематизировать известные стороны данной проблемы. Во-вторых, определить пределы степени вклада каждого из них в формирование величины накопления нитратов в урожае. И в-третьих, изучить их взаимодействие во влиянии на данную величину. Все это необходимо как пример или начальный этап разработки модели формирования качества урожая, основы методологии которой могут быть в будущем использованы для программирования агрокомплексов и составления технологических карт возделывания сельскохозяйственных культур с заданными себестоимостью, продуктивностью, качеством, включающим необходимые критерии, получаемых на основе оптимизации системы регрессионных уравнений, описывающих все необходимые параметры.

Цель исследований. Получить развернутое корреляционно-регрессионное описание закономерностей формирования величины нитратного пула растений для последующего решения на этой основе задач оптимизации условий выращивания и получения экологически чистого урожая сельскохозяйственных культур. В задачи исследований входило:

— с помощью серии многофакторных экспериментов и последующего дисперсионного анализа вычленить факторы, определяющие величину накопления нитратов в продукции растениеводства;

— определить значимость и удельный вклад данных факторов, а также степень их взаимодействия в формировании величины нитратных фондов;

— с помощью многофакторных экспериментов, проводимых по факториальной схеме, и последующего регрессионного анализа установить основные закономерности взаимодействия внешних факторов для различных культур;

— количественно описать зависимость величины накопления нитратного азога растениями от комплекса внешних факторов и установить их оптимальные значения для выращивания разнообразных сельскохозяйственных культур в различных почвенно-экологических условиях.

Научная новизна. Исследования впервые проведены с использованием принципов системного подхода и метода математического моделирования параметров качества урожая сельскохозяйственных культур, в результате чего впервые оценено комплексное действие факторов внешней среды на накопление нитратов растениями в единой функционально связанной агроэкологической системе. Это позволяет представить закономерности как индивидуального, так и взаимного действия факторов изучаемой системы в форме математической модели конкретизировать и расширить знания о роли и действии отдельных факторов и их совокупности в формировании величины нитратного фонда растений на базе количественных оценок. Впервые на основе факториальных экспериментов показано комплексное действие азотных, фосфорных и калийных удобрений на накопление нитратов растениями в зависимости от их биологических особенностей и почвен-но-экологических факторов.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанный подход оценки действия экзогенных факторов на накопление нитратов растениями может быть использован при производстве экологически чистой продукции растениеводства. Приведенный в диссертации методологический подход может служить основой при разработке модели формирования качества урожая, а так же для программирования агрокомплексов и составления технологических карт возделывания сельскохозяйственных культур с заданными себестоимостью, продуктивностью, качеством, включающим необходимые критерии, получаемых на основе решения системы регрессионных уравнений.

ВЫВОДЫ.

1. Повышенное накопление нитратов в урожае сельскохозяйственных культур происходит в неблагоприятных для растений экзогенных условиях, определяемых комплексом факторов. С приближением к оптимальным условиям, способствующим преобладанию процессов ассимиляции нитратного азота над интенсивностью его поглощения, величина нитратных фондов растений сводится к минимуму.

2. В наибольшей степени величина нитратных фондов растений определяется метеорологическими факторами, суммарный вклад которых составляет 46,747.8%. Накопление нитратов в клубнях картофеля наиболее тесно коррелирует с количеством осадков в течение последних декад вегетации (Н=0.83). Величина нитратного фонда кукурузы в наибольшей степени определяется продолжительностью инсоляции (Я=-0.999) и суммой осадков (11=0.997). Создание оптимальных условий выращивания для сельскохозяйственных культур способствует снижению аккумуляции нитратов под действием неблагоприятных метеоусловий.

3. Аккумуляция нитратов в растениях в значительной степени определяется уровнем плодородия почвы, который обуславливает не только количество доступного минерального азота, но и условия, определяющие интенсивность его ассимиляции. Удельный вклад типа почвы в формирование ПЛУОз достигает 14.1−31.2%. Наибольший вклад уровня плодородия почвы в формирование нитратного пула растений наблюдается при неблагоприятных метеоусловиях.

4. Доза азотных удобрений в большинстве случаев является довольно значимым фактором и имеет тесную положительную корреляцию с величиной нитратного пула растений. Их удельный вклад в аккумуляцию нитратов составляет 23.1.24.8%, достигая иногда 65.5%. Повышение аккумуляции нитратов под действием азотных удобрений в значительной степени зависит от складывающихся в течение периода вегетации погодных условий. Наибольшее повышение аккумуляции нитратов под действием азотных удобрений происходит в годы с неблагоприятными метеоусловиями.

Вклад азотных удобрений в формирование нитратного пула растений в значительной степени варьирует и в зависимости от почвенных условий. Максимальные размеры как величины нитратного пула, так и повышения его под действием азотных удобрений выявлены при выращивании растений кукурузы и амаранта в условиях дерново-подзолистой почвы, где внесение карбамида в дозе N120 способствовало наибольшей, по сравнению с контролем, прибавке Ы-Ы03, составившей 1087.7 мг/1 ООО г.

5. Удельный вклад фосфорных удобрений составляет 12.1−31.4%. Между их нормой и величиной нитратного пула в биомассе амаранта коэффициент линейной регрессии составляет ЬнОзр=-0.23.-0.76, у кукурузы — в пределах Ьмо3р= -0.3.-1.83. Действие фосфорных удобрений на накопление Ы03 в растениях описывается положительной квадратичной функцией. В годы с критическими метеорологическими условиями накопление нитратов сильнее варьирует под действием фосфорных удобрений, тогда как в более благоприятные годы величина [Р-уд]АЫ03 сводится к минимуму. Величина [Р-уд|ЛЫ03 находится в обратной зависимости с уровнем плодородия почвы. Наибольших размеров данный параметр достигает на низкоплодородных почвах. Аккумуляция нитратов в урожае сельскохозяйственных культур под действием фосфорных удобрений в большей степени снижается в сочетании с более высокими нормами калийных удобрений.

6. Действие возрастающих норм калийных удобрений на аккумуляцию нитратов в урожае сельскохозяйственных культур так же описывается положительной параболой. Удельный вклад их в формирование нитратного пула растений составляет 4.2−37.9%. Эффект калийных удобрений значительно изменяется под влиянием метеоусловий. Наибольшее снижение содержания нитратов в урожае под действием калийных удобрений происходит в условиях пасмурного, дождливого лета (Ьш3К=-2.04).

Действие калийных удобрений варьирует в зависимости от типа почвы. С повышением уровня ее плодородия действие калия сглаживается. В значительной степени баланс между интенсивностью транспорта и ассимиляцией Ы-Ы03 может определять соотношение N: К. При невысокой обеспеченности растений минеральным азотом минимальной аккумуляции нитратов способствуют сравнительно низкие нормы калия. При повышении уровня азотного питания минимальному накоплению N-N03 способствуют более высокие нормы калийных удобрений.

Величина и направленность действия калийных удобрений на аккумуляцию.

N03″ может различаться в зависимости от обеспеченности растений фосфором. При низким уровне содержания в питательной среде фосфорных удобрений, стимуляция процессов ассимиляции N-N03 калием преобладает над активизацией его транспорта, и увеличение нормы калийных удобрений способствует снижению уровня N03″ в биомассе растений. На вариантах с высоким уровнем обеспеченности растений фосфором, повышение нормы К-удобрений в большей степени способствует интенсификации процессов поглощения N-N03 растениями, которые начинают существенно преобладать над его ассимиляцией. В данном случае увеличение нормы калийных удобрений способствует повышению аккумуляции нитратов растениями.

7. Генотип является существенным, но не ключевым фактором в формировании нитратного фонда растений. Удельный вклад видовой специфики сельскохозяйственных культур в формирование величины нитратного пула среди других факторов достигает 9.7% (при РрО. ОООО). Доля влияния сортовой специфики на аккумуляцию нитратов по результатам многолетних экспериментов не достигает и 1% при Р}=0.014. Среди изучаемых культур сортовая специфика существенно проявляется лишь у дайкона и картофеля. Сорт дайкона Китайский улучшенный в среднем в 1.7 раза меньше накапливает нитратов, чем Клык слона. Вклад сорта в формирование величины нитратного пула у картофеля в зависимости от внешних условий колеблется в пределах 7.5−16.1%.

Сила влияния генотипической специфики определяется взаимодей-ствием с рядом экзогенных факторов: погодные условия, уровень плодо-родия почвы, минеральные и органические удобрения. Наибольшее ее проявление наблюдается при неблагоприятных метеоусловиях. Сорта в значительной степени различаются по реакции на метеоусловия. Удельный вклад метеоусловий в формирование нитратного пула неодинаков у разных сортов картофеля: у сорта Невский составляет 65.7−74.8%, тогда как у сорта Лорх — 45.9−51.8%.

Выявлена значительная дифференциация вклада генотипа в формирование нитратного пула растений в зависимости от питательного режима. Растения разных сортов, выращиваемые в условиях, отличающихся по обеспеченности и доступности основных питательных элементов часто не сохраняют постоянной тенденции ранжирования по величине накопления нитратов.

Заключение

.

На сегодняшнем этапе создания концепции и методологии конструирования агроэкосистем для выявления путей регуляции воздействия наиболее существенных факторов необходимы исследования, направленные на изучение их взаимодействия. Данная работа на примере изучения аккумуляции нитратов растениями показывает один из возможных подходов, направленных на изучение возможности получения оптимального экологически чистого урожая, и представляет собой начальный этап разработки модели оптимизации продуктивности сельскохозяйственных культур и параметров их качества.

Полученные в настоящей работе результаты в совокупности с уже накопленными в литературе данными дают более полное представление об индивидуальном и комплексном вкладе внешних и внутренних факторов в формирование величины аккумуляции нитратов растениями. Сложившееся в связи с «нитратным бумом» мнение утверждало, что основными факторами, определяющими аккумуляцию нитратов в урожае сельскохозяйственных культур являются применение азотных удобрений и биологические особенности растений. Однако результаты исследований, проведенные нами в течение 1989;1995 годов, показывают, что данные факторы являются равнозначными в ряду комплекса факторов. А в определенных складывающихся обстоятельствах их эффект может либо сводиться к минимуму, либо наблюдается их обратное действие.

В наибольшей степени величину нитратного пула растений определяют складывающиеся метеорологические условия. Удельный вклад его в формирование величины нитратного фонда у разных сельскохозяйственных растений по данным 1989;1992 годов составляет 46.7−47.8%.

Как показывают результаты статистического анализа, накопление нитратов в клубнях картофеля наиболее тесно коррелирует с количеством осадков в течение последней декады вегетации (11=0,83). Температура воздуха и продолжительность инсоляции, хотя и вносят определенный вклад в величину накопления нитратов, но коррелируют с данной величиной менее тесно.

Величина нитратного пула кукурузы в наибольшей степени определяется продолжительностью инсоляции в период, предшествующий отбору образцов (11=(-0.997)-(-0.999)). Почти такая же тесная связь между количеством нитратов в урожае с суммой осадков, имеющей место в период отбора образцов. Высокий коэффициент корреляции между ними (Я=0.993−0.997) показывает, что аккумуляция нитратов повышается в дождливые годы.

Кроме того, у картофеля, у кукурузы и других культур наблюдается общая закономерность действия метеорологических условий: погодные условия последних дней вегетации отвечают за величину накопления нитратного азота в биомассе растений, а метеоусловиями всего периода вегетации определяется величина [Ы-уд]ДЫОз. При критических условиях величина [Тч1-уд]АМОз возрастает, а при благоприятных, наоборот, снижается. Общее же содержание нитратов в урожае определяется метеоусловиями, предшествующими уборке урожая. То есть, в уравнении линейной регрессии типа Ы03 =Ь+аЫ, описывающем накопление нитратов растениями в зависимости от дозы азотного удобрения, коэффициент «а» определяется метеоусловиями всего периода вегетации культуры, а коэффициент «Ь» -лишь условиями, предшествующими уборке. Этим можно теперь частично объяснить значительные расхождения полученных ранее данных в различных работах по исследованию действия азотных удобрений на накопление нитратов в растениях.

Аккумуляция нитратов в растениях в значительной степени определяется уровнем плодородия почвы. Удельный вклад типа почвы в формирование ПЛЧЧ)1 достигает 14.1% и более. В результате многолетних экспериментов на различных по уровню плодородия типах почв — 43, СЛ и ДП, выявлено, что на почвах с более высоким содержанием гумуса растения формируют более высокий урожай. Одновременно возрастает и потребление общего азота (Ы-ир1аке). Однако, хотя с повышением уровня плодородия в почве повышается и концентрация нитратного азота, содержание нитратов в биомассе растений может находиться с ней в обратной зависимости. Следовательно, в то время, как с повышением уровня плодородия почвы возрастает обеспеченность минеральным азотом, у растений может увеличиваться и интенсивность его ассимиляции.

Минимальная аккумуляция нитратов зарегистрирована у растений, выращиваемых в условиях 43. На менее плодородной СЛ растения кукурузы накапливают значительно больше нитратов (в 1.5−5.2 раз больше чем на 43). Максимальное количество нитратов в наших экспериментах накапливали растения, выращиваемые почве с самым низким уровнем плодородия — ДП.

Величина [Т8]АЫОз значительно зависит от складывающихся в конкретный год погодных условий (Р (ме!*т$)=0.0028), т. е. под действим погодных условий степень влияния типа почвы на накопление нитратов растениями может существенно изменяться. В наиболее благоприятный по метеоусловиям год величина [Т8]А1чЮз сводится к минимуму. С ухудшением погодных условий различия накопления нитратов растениями на разных почвах становятся более контрастными. Вклад типа почвы в формирование нитратного пула растений составляет в неблагоприятные по метеоусловиям годы 18.3−31.2%.

Применение азотных удобрений является одним из главных факторов, определяющих уровень Ы-ЫОз в растениях. В данной работе показано, что величина их вклада в формирование нитратного пула растений в значительной степени определяется почвенными условиями и находится в тесной зависимости от метеорологических условий. За время проведения эксперимента наибольшая величина уд]ЛЖ)з у картофеля наблюдалась в годы с недостаточным теплообеспечением, когда средняя температура составила 16,4 °С, с наименьшей за весь период продолжительностью инсоляции, и неравномерным в течение сезона распределением осадков. Также выявлено, что [N-yд]ДNOз наибольших размеров достигает в условиях наименее плодородных почв. С повышением уровня плодородия относительный вклад азотных удобрений в величину ПЛШз снижается.

В литературе приведено большое количество данных, показывающих эффективность локального способа внесения аммонийных и амидных форм азотных удобрений на снижение уровня аккумуляции нитратов в растениях. Однако положительное действие их локализации подтверждается не во всех экспериментах. В результате наших исследований выявлено, что в наибольшей степени эффективность данного агроприема варьирует под действием метеоусловий. В годы с неблагоприятными погодными условиями (пасмурные, холодные, с повышенным количеством осадков), ленточное внесение карбамида способствует снижению ПЛмоз на 74−86% по сравнению с разбросным.

В ряде случаев эффективность локализации азотных удобрений определяется почвенными условиями. Наиболее результативно его применение на менее плодородных почвах. С возрастанием уровня плодородия эффективность локального внесения азотных удобрений снижается.

Одним из факторов, значительно определяющих накопление Ж>Г в растениях является обеспеченность их фосфором, удельный вклад которого в зависимости от соутствующих условий составляет 12.1−31.4%. В результате многолетних факториальных экспериментов с различными культурами нами выявлена тесная отрицательная корреляция между нормой фосфорных удобрений и величиной нитратного пула растений. У разных сортов амаранта коэффициент линейной регрессии между данными параметрами составляет Р=-0.23.-0.76. У кукурузы данный коэффициент колеблется в пределах ЬКОз Р=- 0.3.-1.83.

В большинстве случаев действие Р-удобрений на накопление ЫОГ в растениях описывается положительной квадратной функцией, и в графическом выражении имеет форму направленной вверх параболы. Оптимальная норма фосфорных удобрений в зависимости от сопутствующих условий может варьировать в пределах 60. 150 кг/га д.в. В значительной степени вклад фосфорных удобрений в формирование ПЛм>3 определяется метеоусловиями.

Под действием фосфорных удобрений накопление нитратов сильнее варьирует в критические по метеоусловиям годы, тогда как в годы с более благоприятными метеорологическими факторами аккумуляция ЫОз" менее подвержена изменениям под действием фосфора.

Величина [Р-уд]ДЫОз находится в обратной зависимости с уровнем плодородия почвы. Наибольших размеров данный параметр достигает на низкоплодородных почвах и в наших экспериментах возрастал в ряду 43 — СЛ — ДП. Кроме того величина и направленность может существенно изменяться в зависимости от степени обеспеченности растений минеральным азотом. Эффективность фосфора в большинстве случаев возрастает с повышением фона азота.

Наблюдается значительное варьирование [Р-уд]ДМОз в зависимости от обеспеченности растений калием, который может достигать существенного расхождения при сочетании с различными нормами калийных удобрений. Накопление нитратов в урожае сельскохозяйственных культур под действием фосфорных удобрений в большей степени снижается при более высоких нормах калийных удобрений, что гововорит об их взаимоусиливающем действии. Существенные различия действия фосфорных удобрений на ПЛШз могут наблюдаться и в зависимости от биологической специфики растений.

Действие возрастающих норм калийных удобрений так же описывается положительной параболой, в соответствии с чем можно предположить, что согласно закону оптимума, когда растения испытывают недостаток в калийном питании, внесение К-удобрений способствует снижению аккумуляции нитратов. В случае его избытка внесение калийных удобрений повышает накопление нитратов в урожае.

В результате систематизации и статистического анализа многолетних данных отчетливо проявляется закономерность, указывающая на определение соответствия калийного питания потребностям растений не только абсолютным количеством КгО в почве или питательной среде, но и сопутствующими факторами: уровнем плодородия почвы, метеоусловиями, сбалансированностью с другими элементами питания, а также потребностью конкретной культуры, т. е. ее геноти-пической спецификой. Очевидно, что оптимальное содержание калия, максимально способствующее снижению аккумуляции нитратов в растениях весьма вариабельно, и в определенной ситуации может соответствовать различным нормам калийных удобрений.

Эффект калийных удобрений в ряде случаев может значительно изменяться под влиянием метеорологических факторов. В условиях пасмурного, дождливого лета и, соответственно, при более высокой аккумуляции нитратов, проявилась отрицательная линейная зависимость между нормой калийных удобрений и накоплением в биомассе амаранта нитратного азота (Ьж>3 к=-2.04). Здесь внесение К150 способствовало снижению нитратного фонда у амаранта более чем на 300 мг/кг (с 1460 до 1150). В годы с более благоприятными метеорологичскими условиями максимальное снижение N-NO3 наблюдалось при норме калийных удобрений 60 120 кг/га. Дальнейшее их увеличение способствовало повышению аккумуляции.

N (V.

Наибольшая эффективность калийных удобрений выявлена на низкоплодородных почвах. С повышением уровня плодородия действие калия сглаживается.

Большие дискуссии вызывает тема совместного действия калийных и азотных удобрений. В результате полученных нами данных и соответствующей их статистической обработки можно констатировать следующие факты. Основание параболы, описывающей аккумуляцию нитратов в зависимости от дозы калия, соответствующая минимальному содержанию N-NO3. с увеличением нормы карбамида смещается к более высоким уровням K-удобрений. Так, если в эксперименте 1993 года в биомассе A. Gangeticus минимальному накоплению нитратов при No способствует норма К^о, то с внесением N150 самое низкое накопление N03″ наблюдается при К-120.

Данную закономерность можно объяснить тем, что калий стимулирует как поглощение нитратов, так и их ассимиляцию (Breteler. Nissen, 1982). И, повидимому, на участке параболы, где аккумуляция N03″ снижается, действие калия на его ассимиляцию преобладает над стимуляцией его транспорта, и поэтому возрастание дозы калия до определенных величин способствует снижению накопления нитратов. Но в конкретных условиях НРА может повышаться лишь до определенных величин, а затем величина ее активности выходит на плато. Дальнейшее увеличение нормы калия способствует лишь дополнительному стимулированию транспорта N03″, что приводит к повышению их аккумуляции в урожае.

Таким образом, соотношение Ы: К может в значительной степени определять балланс между интенсивностью транспорта и ассимиляцией N-N03. При невысокой обеспеченности растений минеральным азотом минимальной аккумуляции нитратов способствуют сравнительно низкие нормы калия. При повышении уровня азотного питания минимальному накоплению N-N03 способствуют более высокие нормы калийных удобрений.

Величина и направленность [К-уд]АЫОз в значительной степени варьирует в зависимости от обеспеченности растений фосфором и может существенно различаться при сочетании с различными нормами фосфорных удобрений. На вариантах с низким уровнем фосфора в питательной среде, стимуляция процессов ассимиляции N-N03 калием преобладает над активизацией его транспорта, и увеличение нормы К-удобрений способствует снижению уровня N03″ в биомассе растений.

На вариантах с высоким уровнем обеспеченности растений фосфором, повышение нормы К-удобрений в большей степени способствует интенсификации процессов поглощения N-N03 растениями, которые начинают существенно преобладать над его ассимиляцией. В данном случае увеличение нормы К-удобрений способствует повышению аккумуляции нитратов растениями.

Хотя величина накопления нитратов может значительно различаться у разных сортов, сорт не является ключевым фактором, контролирующим содержание.

Ш3″ в урожае. В значительной степени проявляется взаимодействие генотипа с другими сопутствующими факторами, в связи с чем аккумуляция нитратов у одного сорта может варьировать в значительных пределах и зависит от условий выращивания — почвенных, метеорологических, агротехнических.

Отсюда следует, что скорее всего нужно говорить не о постоянной геноти-пической тенденции накопления нитратов, а о стабильности или «пластичности» генотипа к изменениям условий выращивания. То есть, с целью получения экологически чистой продукции необходимо останавливаться на сортах с наивысшей способностью ассимиляции минерального азота, которая в меньшей степени варьировала бы под действием условий окружающей среды. В результате нашего эксперимента можно выделить сорта Лорх и Адретта, в урожае которых за 4 года исследований содержание нитратов ни разу не превысило ПДК (250 мг/кг), хотя в ряде случаев они и не отличаются наименьшей аккумуляцией нитратов. Напротив, сорта Домодедовский, Весна, Невский, при одних условиях выращивания показывают наименьшие величины аккумуляции нитратов, а при других значительно превышают ПДК.

Таким образом, различия в накоплении нитратов разными растениями обусловлены не только внутренними билогическими свойствами растений, но и особенностями их реакции на изменение экологических факторов.