Rychlost příjmu nitrátů v závislosti na vývojové fázi ozimé pšenice

Trčková Marie

K významným předpokladům vysoké produktivity rostlin patří jejich schopnost přijímat živiny z vnějšího prostředí a využívat je k tvorbě biomasy (výnosu). Při relativně nízkých, v půdě obvyklých koncentracích se jedná o aktivní proces, který probíhá proti koncentračnímu spádu a je podmíněn spotřebou metabolické energie. Vlastní příjem živin kořeny rostlin závisí na celé řadě vnitřních faktorů (druh a odrůda pěstované plodiny, její stáří, vývojová fáze, vnitřní koncentrace živin, rychlost růstu a metabolická aktivita pletiv) a na působení vnějších podmínek (teplota, osvětlení, množství živin v půdě, vlhkost).

Rozhodující podmínkou pro příjem nitrátů rostlinou je jejich koncentrace v bezprostřední blízkosti povrchu kořenů (=koncentrace živného roztoku). Se zvyšováním vnější koncentrace NO3- rychlost příjmu velmi rychle stoupá a brzy dosahuje maxima. Příliš vysoké koncentrace živin mají za následek zpomalování růstu kořenů a v některých případech dochází k pasivnímu, to znamená nekontrolovanému vstupu nitrátů do rostliny.

Za stabilizovaných (optimálních, suboptimálních) vnějších podmínek se ustaví rovnováha mezi rychlostí růstu rostliny a příjmem živin. Přijaté živiny jsou transportovány na místo spotřeby, metabolizovány, použity k růstu nebo uloženy do zásob. Sníží - li se z jakéhokoli důvodu přísun nitrátů (i ostatních živin), reaguje rostlina na takovou změnu rychlejším růstem kořenů, redistribucí již přijatých živin ze starších listů do rostoucích orgánů a zpomalením růstu nadzemní části. Je - li snížení příjmu sledované živiny dlouhodobé, ustaví se nová rovnováha mezi příjmem a rychlostí růstu. Genotypové rozdíly v příjmu NO3- kořeny pšenice lze kvantitativně popsat pomocí parametrů kinetiky enzymové reakce (tab. 1).

Tab. 1 Hodnoty Km a Vmax pro příjem nitrátů na konci odnožování ozimé pšenice pěstované v živném roztoku

· Vmax (m moly NO3-/g kořenů/hod) = maximální rychlost příjmu nitrátů v daných podmínkách

· Km = vnější koncentrace v m molech/l, při níž se rychlost příjmu NO3- rovná 1/2 Vmax ; představuje osvojovací schopnost kořenů

· R/S = poměr kořenů k nadzemní hmotě

Nová odrůda ozimé pšenice Šárka se vyznačuje nižším podílem kořenů na celkové hmotnosti rostliny, mimořádně vysokou rychlostí příjmu NO3- a odpovídající hodnotou Km. Na snížené množství nitrátů v prostředí reaguje růstem kořenů, výrazným snížením Km (roste schopnost přijímat NO3- z nízkých koncentrací) a udržením relativně vysoké Vmax. Rozšířená ozimá pšenice Siria reaguje na stejné změny v obsahu dostupných nitrátů pouze rychlejším růstem kořenů a mírným zvýšením Vmax .

Za příznivých podmínek rychlost příjmu nitrátů (vyjádřená v m molech NO3-/g čerstvé hmoty kořenů/hod) u odrůdy Šárka vrcholí na počátku sloupkování, téměř se nemění během intenzivního růstu a rychle klesá po odkvětu. Snížení vnější koncentrace NO3- na 70% na konci odnožování vede k přechodnému poklesu příjmové rychlosti a následné stimulaci růstu kořenů. Snížení příjmu nitrátů v době kvetení je přechodné a efektivní příjem NO3- trvá ještě několik dnů po odkvětu (graf 1).

Graf 1 Závislost rychlosti příjmu nitrátů na vývojové fázi pšenice Šárka

Závěr

· nižší koncentrace nitrátů (živin) v živém roztoku na počátku vegetace vede k vyšší tvorbě kořenů,

· v době intenzivního růstu (od počátku sloupkování do nástupu kvetení) je pšenice schopna velmi rychle přijmout vysoké množství dusíku,

· efektivní příjem a využití dusíku po odkvětu závisí na vlastnostech odrůdy a jejím výživném stavu.