Azot w glebie

agriculture-62417__180Czynnikiem, który ma wpływ na to ile azotu zwiążą nam wolnożyjące organizmy wiążące azot jest sam gatunek występujących w danej glebie bakterii wiążących azot. Te są jednak zwykle konsekwencją występujących warunków klimatyczno-glebowych, choć w przypadku gospodarowania na Antypodach często ma sens zaszczepienie gleby odpowiednim szczepem.  Komercyjne produkty zawierające wolnożyjące organizmy wiążące azot  Istnieją na rynku produkty wykorzystujące produkty zawierające wolnożyjące organizmy wiążące azot. Na rynku amerykańskim istnieje nawet taki wyłącznie temu celowi poświęcony inokulant (szczepionka) glebowy zwany Twin N™  – z opisu producenta wynika, że czyni cuda (11).  W Polsce jedyny mi znany środek zawierający wolnożyjące bakteria wiążące azot dostępny w sprzedaży to tzw. Efektywne Mikroorganizmy (EM) (12).  Jak zwykle powinniśmy być nieco bardziej sceptyczni w przypadku pozyskiwania informacji na temat korzyści danego środka/sposobu jeżeli uzyskujemy informacje od osoby, która dany środek/sposób/metodę sprzedaje.  Proces wiązania azotu przez organizmy wolnożyjące najprawdopodobniej zawsze pozostanie w granicach do kilkudziesięciu kg N/ha/rok z powodu małej ilości dostępnych węglowodanów w glebie (czy to poprzez wydzieliny roślin czy też z rozkładu materii organicznej). Mikroorganizmy wiążące azot są niewydajne w wykorzystywaniu tego źródła energii co powoduje, że w wysoce konkurencyjnym środowisku żyznej gleby zawierającej przecież sporo azotu nie są w stanie osiągnąć przewagi nad organizmami specjalizującymi się w wydajnym wykorzystywaniu węglowodanów (13).  Wartość ekonomiczna zjawiska wiązania azotu przez wolnożyjące organizmy.

Nawożenie azotowe

corn-254596__180W chwili obecnej do 50 kg azotu na ha na rok, jakie można uzyskać dzięki aktywności wolnożyjących organizmów wiążących azot warte jest w uprawie konwencjonalnej około kilkadziesiąt – sto kilkanaście złotych. Uwzględnić trzeba jednak, że tego azotu nie trzeba rozrzucać (brak kosztów paliwa i zmniejszona amortyzacja maszyn) oraz fakt, że jest on wykorzystywany dużo skuteczniej niż nawozy azotowe powoduje, że jego wartość jest wyższa. Kolejny plusem, który przemawia za azotem pozyskiwanym ze źródeł naturalnych jest jego „ekologiczność” – azot, który można wykorzystać w produkcji ekologicznej jest po prostu droższy. Uwzględniając również, że ceny gazu ziemnego mamy najwyższe w Europie (14) (to on jest źródłem energii do produkcji sztucznych nawozów azotowych) i raczej będą one tylko rosły, warto uwzględnić choć kilka sposobów, które poprawią warunki życia wolnożyjących organizmów wiążących azot.  Ostatecznie większość z przedstawionych sposobów na poprawę im życia to po prostu poprawa jakości i sposobu gospodarowania glebą i jako skutek uboczny osiągnie się również:  -lepszą retencję wodną gleby  -większe utrzymywanie składników mineralnych w glebie  -zdrowsze, lepsze  i możliwe, że większe plony  -ograniczenie kosztów     Podsumowując by zwiększyć wydajność wiązania azotu poprzez wolnożyjące organizmy wiążące azot należy:  1.Zadbać o dobrą strukturę gleby poprzez zwiększenie poziomu materii organicznej   2.Unikaj ubicia gleby   3.Podnieś pH gleby i rozważ (ze względu na potencjalną toksyczność tylko po teście gleby!!!) nawożenie molibdenem  4.Zadbać o meliorację gleby  5.Zwiększyć poziom materii organicznej w glebie  6.Nie uprawiać zbyt dużo i zbyt często roślin z rodziny czosnkowatych  7.Wyeliminować/ograniczyć/zracjonalizować używanie środków ochrony roślin  (herbicydów i fungicydów), zwłaszcza na glebach lekkich.

Rośliny bobowate

rapeseed-269785__180Okazało się, że po przyoraniu bogatych w łatwo i szybko dostępny azot roślin bobowatych (dawne motylkowe) wysianych na nawóz zielony, geny związane z nitrogenazą (enzymem wytwarzanym przez bakterie do wiązania azotu) nie uaktywniają się.  To ciekawe sprzężenie zwrotne zapobiega choć częściowo przenawożeniu azotem „naturalnego” pochodzenia, gdyż wolnożyjące bakterie wiążące azot nie „pracują” w środowisku obfitości azotu. Spowodowane jest to tym, że proces nitrogenazy jest energetycznie rzecz biorąc dla bakterii, sinic i roślin (w przypadku roślin jest to koszt „żywienia” bakterii symbiotycznych) bardzo kosztowny. Te organizmy preferują jeśli to jest możliwe azot w formie mineralnej czy organicznej niż wytwarzać go z powietrza. Przykładowo bakterie Azotobacter potrzebują 100 g glukozy do związania 1 g azotu(8). W pewnym stopniu tłumaczy to dlaczego w czasie ugorowania trójpolówki gleba regenerowała się i wzbogacała w azot – organizmy, które potrafiły stworzyć swój własny azot miały we środowisku duża przewagę więc i szybko się rozmnażały, mimo swojej „niewydajności” w sposobie pozyskiwania energii.  Właściwości fizyczne gleby wpływające na wolnożyjące organizmy wiążące azot  Właściwości fizyczne gleby mają bardzo duży wpływ na to jaki rodzaj organizmów wiążących azot będzie występował w danej glebie. Przykładowo gleba w której stoi woda (100% wilgotności) siłą rzeczy zawiera bardzo mało powietrza. To zaś sprawia, że są w niej w stanie rozwijać się tylko beztlenowe organizm wiążące azot (np. Clostridium).  Oznacza to, że mimo tego, że bakterie te mogą wiązać azot atmosferyczny, to z racji:  -dużej energochłonności procesu wiązania azotu atmosferycznego  -niskiej wydajności metabolicznej procesu oddychania beztlenowego…  …wiązanie azotu atmosferycznego w warunkach beztlenowych jest mało wydajne. Empirycznym potwierdzeniem tego zjawiska jest marna jakość siana (czy to w ogóle można tak nazwać?) pozyskiwanego z cały czas podtopionych łąk czy sitowi .