pobierz

Wpływ podwyższonej zawartości siarczanów w pożywce
na przemiany azotanów oraz zawartości niektórych składników
w owocach pomidora (Lycopersicon esculentum Mill.)
Stanisław Rożek1, Włodzimierz Sady2, Sylwester Smoleń2
1 – Katedra Fizjologii Roślin, 2 – Katedra Uprawy Roli i Nawożenia Roślin Ogrodniczych
Wydział Ogrodniczy, Akademia Rolnicza w Krakowie.
WSTĘP
W literaturze traktującej o roli fizjologicznej siarki jako jednego z ważniejszych
makroskładników odżywczych dla roślin, dość wyczerpująco opisane są skutki niedoboru
tego pierwiastka. Mniej rozpoznana jest natomiast reakcja roślin na nadmiar siarki (SO42-).
MATERIAŁ I METODY
Do badań zastosowano rośliny pomidora odmiany Cunero F1, których uprawę
prowadzono w szklarni na wełnie mineralnej. Obiektami wydzielonymi w tym
doświadczeniu były: Kontrola oraz obiekt z podwyższoną zawartością siarczanów. Skład
pożywek zamieszczono w Tab. 1.
Tab. 1. Fizyko-chemiczne cechy pożywek użytych w czasie trwania doświadczenia
Zawartość makroelementów oraz siarczanów w pożywce (mg·dm-3)
Obiekt
N
P
K
Mg
Ca SO42- EC pH
Kontrola
190 40-50 250 60-70 190 250 2,5 6,1
Podwyższona zawartość
190 40-50 250 60-70 190 550 2,8 6,3
siarczanów
Analizy materiału roślinnego obejmowały oznaczenia: azotanów oraz amonowej formy
azotu (N-NH4), aktywności reduktazy azotanowej wg metody Jaworskiego (1971), sumy
fenoli, kwasu askorbinowego, cukrów rozpuszczalnych i sumy wolnych aminokwasów.
WYNIKI I DYSKUSJA
Zawartość azotanów, formy amonowej N oraz aktywności reduktazy azotanowej
oznaczano w wierzchołkowych częściach roślin (po ogłowieniu) oraz w drugim liściu
poniżej miejsca ogłowienia. Uzyskane wyniki zamieszczono w Tab. 2. Nie wykazano
w żadnym przypadku istotnych różnic w zawartości formy amonowej N oraz w aktywności
reduktazy azotanowej między analizowanymi częściami pochodzącymi z roślin
kontrolnych oraz uprawianych przy podwyższonej zawartości siarczanów w pożywce.
Tabela 2. Wpływ podwyższonej zawartości siarczanów w pożywce na niektóre
parametry biochemiczne w liściach i owocach pomidora
Część rośliny
pomidora
Wierzchołkowa
(ogłowiona) część
roślin pomidora
Drugi liść poniżej
miejsca ogłowienia
czerwone
zielone
czerwone
zielone
czerwone
Owoce
zielone
pomidora czerwone
zielone
czerwone
zielone
czerwone
zielone
Badana cecha
Azotany mg NaNO3·kg-1 ś.m.
Forma amonowa azotu
mg NH4Cl·kg-1ś.m
Aktywność reduktazy
azotanowej µgNO2·mg-1ś.m.·h-1
Azotany mg NaNO3·kg-1ś.m.
Forma amonowa azotu
mg NH4Cl·kg-1ś.m
Aktywność reduktazy
azotanowej µgNO2·mg-1ś.m.·h-1
Azotany mg NaNO3·kg-1ś.m.
Forma amonowa azotu
mg NH4Cl·kg-1ś.m
Suma fenoli
mg·100g-1ś.m.
Kwas askorbinowy
mg·100g-1ś.m.
Cukry rozpuszczalne
mg·100g-1ś.m.
Wolne aminokwasy
mg·100g-1ś.m.
Podwyższona
NIR
Kontrola
zawartość
(α=0,05)
siarczanów
2528
3027
426,9
3460
3750
*
82,15
97,23
*
1452
9028
827,0
5845
5970
*
216,96
198,38
*
129,4
188,3
1635
1723
29,6
19,8
8,8
8,2
970,7
970,7
48,3
34,1
133,3
137,8
1891
1884
27,4
18,6
10,4
8,0
847,5
923,7
55,7
29,4
6,39
*
*
0,71
*
5,44
Wykazano natomiast, że rośliny rosnące na pożywce wzbogaconej w SO42akumulowały wysoce istotnie więcej azotanów w analizowanych organach w porównaniu
do roślin kontrolnych. Taka zależność opisywana jest również przez Buczka i Marciniaka
(1990).Wzmożona akumulacja azotanów przy podwyższonej zawartości siarczanów
w podłożu wynika z antagonizmu między jonem NO3- a SO42- na etapie pobierania,
antagonizmu między pobieraniem SO42- a Mo2+ - ważnym składnikiem reduktazy
azotanowej
oraz
konkurencji
o
energię
do
procesu
redukcji
NO3-
i SO42- w roślinie.
Wykonane oznaczenia wybranych składników w owocach pomidora (Tab. 2) wykazały
generalnie bardzo niski poziom azotanów, przy czym owoce zielone pochodzące z roślin
kontrolnych zawierały istotnie więcej azotanów w porównaniu do owoców zebranych
z roślin uprawianych na pożywce wzbogaconej w SO42-. Nie wykazano istotnego wpływu
podwyższonej zawartości SO42- na zawartość formy amonowej N, cukrów rozpuszczalnych
oraz fenoli w owocach badanej odmiany pomidora.
LITERATURA
BUCZEK J., MARCINIAK J., 1990. Reduktaza azotanowa i reduktaza azotynowa –
kluczowe enzymy asymilacji azotanów w roślinach wyższych. Wiad. Bot. 34: 19-32.
JAWORSKI R. G. 1971. Nitrate reductase assay in intact tissues. Biochem Biophys. Res.
Comm. 43: 1274-1279.
Effect of elevated sulphate content in nutrient solution on metabolism in tomato fruits.
The effect of elevated sulphate content in the nutrient solution on nitrate metabolism as
well as on the quality of tomato fruits, grown on the mineral wool in the greenhouse was
investigated. No significant effect of the elevated sulphate content in nutrient solution on
activity of nitrate reductase and on the N-NH4 level in the leaves was found. The analysed
factor caused, however, the about seven time increase in nitrate content in these organs.
In the fruits, harvested from plants grown on the nutrient enriched with sulphates the lower
level of nitrates was determined, while the higher contents of ascorbic acid and that of free
amino acids in comparison with the control treatment was observed.