2024-05-08
Bakterie wiążące azot z powietrza
Czy zastanawiałeś się, jak rośliny mogą wykorzystywać azot, będący w powietrzu ale niedostępny dla nich w naturalnej formie? Jakie mikroorganizmy pomagają im w tym procesie? Poznaj bakterie wiążące azot atmosferyczny - kluczowe mikroorganizmy wspierające zdrowy wzrost roślin i utrzymanie żyzności gleby. Dowiedz się, jak różne rodzaje bakterii azotowych przyczyniają się do ekologiczniejszego i bard
Spis treści
Azot w atmosferze: dlaczego jest niewykorzystywany przez rośliny? Jak działają bakterie wiążące azot?
Azot (N2) stanowi około 80% ziemskiej atmosfery. Niestety, w formie gazowej jest nieprzyswajalny dla większości organizmów żywych. Dlatego rośliny, zwierzęta i mikroorganizmy mogą doświadczać tzw. „głodu azotowego”, mimo że w atmosferze występuje on w tak dużych ilościach. Wszystkie organizmy żywe wykorzystują azot do budowy aminokwasów, białek, kwasów nukleinowych i innych składników niezbędnych do życia. Dzięki bakteriom wiążącym azot pobierają cząsteczki azotu z powietrza i przekształcają go w przyswajalny przez rośliny amoniak.
Ciekawostka
Należy podkreślić, że cząsteczka azotu atmosferycznego jest nadzwyczaj trwała, ponieważ pomiędzy atomami azotu występuje stabilne, potrójne wiązanie kowalencyjne, do rozerwania którego potrzebna jest szczególnie duża ilość energii. Przykładowo w przemysłowej produkcji azotu energię pozyskuje się ze źródeł kopalnych, głównie gazu ziemnego. W przyrodzie, bakterie wiążące azot atmosferyczny korzystają z prostych źródeł: węgla i cukrów.
Przewaga biologicznego wiązania azotu z bakteri wiążących azot
Często na glebach uprawianych rolniczo występuje niedobór azotu, który jest uzupełniany chemicznie, poprzez stosowanie nawozów syntetycznych. Jednak ta metoda wymaga wysokich nakładów energii, jest kosztowna oraz w sposób negatywny wpływa na środowisko. Dlatego proces biologicznego wiązania azotu jest ważny ze względów ekonomicznych i ekologicznych. Szacuje się, że ilość N2 związanego przez mikroorganizmy przewyższa około 4-krotnie ilość azotu wyprodukowanego metodami przemysłowymi.
W środowisku naturalnym to właśnie proces biologicznego wiązania azotu jest jedną z najlepszych metod wprowadzania do gleby zredukowanych związków azotowych, które są dostępne dla roślin. Zjawisko biologicznej redukcji azotu jest zgodne z założeniami ekologicznego rolnictwa, które dąży do zmniejszenia stosowania sztucznych nawozów mineralnych oraz chemicznych środków ochrony roślin. Proces przekształcenia azotu atmosferycznego do jonów amonowych, które mogą być przyswajane przez rośliny, jest bardzo ważny zarówno ze względów ekonomicznych, jak i ekologicznych. Tylko nieliczne organizmy prokariotyczne posiadają zdolność do przeprowadzenia tego procesu. Mikroorganizmy te zostały nazwane diazotrofami. W tej części artykułu przybliżę rodzaje bakterii wiążących azot atmosferyczny.
Rodzaje bakterii wiążących azot z powietrza
Bakterie wiążące azot atmosferyczny można podzielić na 3 rodzaje:
Bakterie symbiotyczne
czyli wchodzące w symbiozę tylko z roślinami bobowatymi: Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium, Mesorhizobium. Literatura naukowa podaje, iż wiązanie azotu wynosi od 200 do 500 kg N/ha. Co czyni ją najbardziej efektywną w przyrodzie i wykorzystuje się m.in. w uprawie roślin.
Bakterie niesymbiotyczne
wolnożyjące Clostridium, Azospirillum, Azotobacter, Desulfovibrio, Azomonas, Bacillus, Beijerinckia, Rhodobacter, Rhodospirillum. Bakterie znane już od ponad 100 lat i efektywność wiązania azotu wynosi od 5- do 30 kg N/ha
Endofity symbiotyczne
do tej grupy możemy zaliczyć: Methylobacterium, Herbaspirillum, Gluconacetobacter, bytują w fyllosferze czyli powierzchniowych tkankach roślinnych, nie wywołując objawów chorobowych. Bakterie endofityczne kolonizują roślinę przez naturalne otwory (np. aparaty szparkowe), mikropory, spękania czy uszkodzenia, w tym uszkodzenia mechaniczne. W ten sposób tworzy się układ „bakteria-roślina” i czerpią nawzajem korzyści. Bakteria dostarcza roślinie azot a roślina udostępnia substancje które są źródłem węgla dla bakterii np. metylotrofy otrzymują metanol od rośliny. Endofity bakteryjne to grupa najprężniej rozwijająca się w ostatnim latach. Rozwój badań nad edndofitami przyniósł ogromne korzyści dla rolnictwa. Efektywność bakterii edofitycznych jest znacznie wyższa od wolno żyjących bakterii glebowych. Dla przykładu Methylobacterium symbioticum SB0023/3T stosowane w uprawach towarowych pozwoliło uzyskać ponad 100 kg N/ha w uprawie kukurydzy. Taka efektywność pozwala zastąpić znaczącą część azotu pochodzącego z nawozów mineralnych w tradycyjnym programie nawożenia roślin uprawnych.
Powyższe grupy bakterii wspomagają wzrost roślin przede wszystkim poprzez poprawę ich zaopatrzenia w azot. Ponadto mogą one wydzielać związki o charakterze regulatorów wzrostu, które dodatkowo wspomagają wzrost i plonowanie roślin.
Przypuszcza się, że proces biologicznego wiązania azotu atmosferycznego dostarcza corocznie do gleb uprawnych około 139-170 mln ton tego pierwiastka. Ilość azotu związanego przez mikroorganizmy występujące w układach symbiotycznych i endofitycznych stanowi od około 70 do 80%, natomiast pozostałe 20-30% azotu wiązane jest przez mikroorganizmy niesymbiotyczne.
BlueN®– Bakterie wiążące azot dla zdrowych upraw
Produkt BlueN® jest innowacyjną odpowiedzią na potrzebę zmniejszenia zużycia azotu w rolnictwie. Dzięki zawartym w nim endofitom bakteryjnym, które nie wymagają ścisłej symbiozy z roślinami, można go stosować zarówno w uprawach jednorocznych, jak i wieloletnich. Jest idealny dla zboż uprawianych na lżejszych glebach, gdzie ryzyko szybkiej migracji azotu jest wyższe. BlueN® skutecznie wspomaga rośliny zarówno na wiosnę, jak i jesienią, nie dostarczając przy tym form azotanowych, które mogłyby obniżyć odporność roślin na niskie temperatury.
Poznaj BlueN®
Wypełnij formularz, skorzystaj z oferty.
