Azot w roślinie

Azot zaliczany jest do grona pierwiastków o podstawowym znaczeniu dla większości procesów biologicznych. Obok węgla, tlenu i wodoru należy do grupy podstawowych pierwiastków wchodzących w skład tkanek wszystkich organizmów żywych. Nazwa pierwiastka wywodzi się z języka greckiego od słów nitron i genes (nitron genes – ‘tworzący saletrę’, nitrogenium). W języku greckim azotikos oznacza ‘niepodtrzymujący życia’.

Azot dzięki zdolności łączenia się z atomem węgla występuje w licznych związkach organicznych, zarówno w związkach łańcuchowych, jak i pierścieniowych. W roślinach pierwiastek ten wchodzi w skład aminokwasów białkowych i białek. Istotną rolę fizjologiczną odgrywają połączenia aminokwasów zwane peptydami (np. glutation). Azot stanowi składnik zasad azotowych budujących nukleotydy oraz ważnych dla roślin związków, takich jak chlorofil, cytochromy, cytokininy oraz witaminy z grupy B. Występuje w niektórych metabolitach wtórnych, takich jak alkaloidy, betalainy, olejki gorczyczne czy glikozydy cyjanogenne.

W częściach wegetatywnych roślin duża część związków azotowych przypada na substancje niskocząsteczkowe. W siewkach i młodych liściach roślin dobrze zaopatrzonych w azot oraz w korzeniach spichrzowych około 50% azotu całkowitego występuje w formie drobnocząsteczkowych związków azotowych, zwłaszcza aminokwasów. W organach słabo uwodnionych, a mianowicie nasionach i pewnych rodzajach bulw oraz pędów w stanie spoczynku udział rozpuszczalnych form azotu jest dużo mniejszy.

W organach zapasowych wielu roślin kwiatowych część frakcji azotowej stanowią peptydy – glutamylowe pochodne szeregu aminokwasów. W częściach wegetatywnych roślin około 70% białek wchodzi w skład chloroplastów. Stosunkowo mało białka w granicach od kilku do kilkunastu procent występuje w ziarniakach zbóż, przy czym najniższe zawartości stwierdza się w ryżu – od 7 do 8%. W nasionach roślin bobowatych około 80% białek zapasowych stanowią albuminy i globuliny. Warto podkreślić, że w białkach roślinnych występuje stały stosunek azotu do siarki wynoszący około 15:1. W roślinach bardzo dobrze zaopatrzonych w azot przy niedoborze siarki i wynikającej z tego zbyt małej ilości aminokwasów siarkowych dochodzi do ograniczenia syntezy białek.

W roślinach obecne są również nietypowe aminokwasy białkowe, takie jak kwas α-aminoadypinowy, hydroksyprolina, hydroksylizyna i ε-metylolizyna, a także aminokwasy niebiałkowe, wśród których najbardziej rozpowszechniony jest kwas γ-aminomasłowy, β-alanina, cytrulina, ornityna, homoseryna, cystationina i homocysteina. W obrębie azotowych związków swoistych wyróżnia się aminy, alkaloidy, glikozydy cyjanogenne, a także witaminy i hormony.

W roślinach azot może występować również jako azot mineralny – azotanowy i amonowy. W sytuacji, gdy pobieranie tego pierwiastka znacznie przewyższa jego wykorzystanie dochodzi do nadmiernego gromadzenia tych form azotu. Zjawisko to występuje szczególnie przy obfitym zaopatrzeniu roślin w azot, a także w przypadku osłabienia procesu fotosyntezy. Jest szczególnie niepożądane z punktu żywienia roślin, gdyż przy nadmiernej akumulacji azotu amonowego dochodzi do zatrucia roślin, natomiast przy zbyt dużej zawartości azotanów znacznemu obniżeniu ulega ich wartość pokarmowa. Nadmierne nagromadzenie w roślinach azotanów(III) i azotanów(V) ze względu na szkodliwość tych związków stwarza zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt.

Zawartość azotu uzależniona jest od koncentracji tego składnika pokarmowego w środowisku wzrostu roślin. Zwykle im więcej azotu występuje w glebie, tym więcej tego pierwiastka pobierane jest przez rośliny. Dynamika pobierania azotu w okresie wegetacji roślin zależy od gatunku oraz ilości dostępnego azotu. Pierwotnym źródłem azotu dla roślin są związki organiczne w postaci obumarłych szczątek roślinnych i zwierzęcych, odchodów i resztek pożniwnych. Pomimo, że azot zawarty w tych związkach w postaci aminokwasów, białek, amidów, amin czy kwasów nukleinowych stanowi dużą pulę azotu glebowego to jest on przyswajalny przez rośliny w niewielkich ilościach. Potencjalnym źródłem azotu mogą być takie aminokwasy jak glicyna lub alanina, jednakże pod warunkiem, że występują one w niewielkich ilościach. Źródłem azotu dla roślin są również nawozy mineralne i naturalne. Właściwe nawożenie azotowe zastosowane w odpowiednich dawkach i terminach umożliwia dobre wykorzystanie tego składnika przez rośliny uprawne. W zależności od terminu stosowania oraz preferencji roślin, co do formy azotu pierwiastek ten można zastosować w postaci nawozów zawierających zarówno formę amonową, jak i saletrzaną (azotanową) azotu, takich jak np. Zaksan^®, Saletrzak 27 Standard i Salmag^®, czy też nawozów zawierających formę amidową azotu, takich jak Mocznik.pl^® oraz PULREA^® i PULGRAN^®. Dobrym rozwiązaniem jest również zastosowanie RSM^®, który poza amonową i azotanową formą azotu zawiera również wolniej działającą formę amidową. Zaletą tego nawozu jest także płynna postać, która bardzo dobrze się sprawdza w warunkach ograniczonej dostępności składników pokarmowych z nawozów stałych, występujących na przykład w okresach suszy. W przypadku roślin o wyższych potrzebach pokarmowych w stosunku do boru, takich jak na przykład burak cukrowy czy rzepak, można zastosować nawozy azotowe z dodatkiem tego mikroskładnika, a mianowicie Saletrzak 27 Standard z borem i Salmag z borem^®.

Literatura:
Brodowska M.S., Brodowski R. 2011. Azot. W: Jackowska I. [red.] Pierwiastki w środowisku i medycynie. Instytut Naukowo-Wydawniczy „SPATIUM”.