• Mahunarke
  • 14.12.2017. 14:30

Azotofiksacija: Simbioza biljaka i bakterija

Azotofiksacija je simbiotski odnos između biljke i mikroorganizama azotofiksatora, koji u procesu simbioze obavljaju vezivanje azota, koji u zemlju dolazi iz vazduha (atmosfere). To je redukcioni proces prevođenja gasovitog oblika azota iz vazduha u amonijačnu formu koja je biljkama dostupna. Mogućnost azotofiksacije imaju biljke iz familije Fabaceae, to jest mahunrake ili leguminoze, među kojima su grašak, pasulj, lucerka, soja, detelina, lupina, grahorica i druge.

Foto: Foxy Tigre / Flickr
  • 765
  • 81
  • 0

Hemijski element azot je veoma važan u razvoju biljaka, jer utiče na fotosintetsku aktivnost, veličinu ploda i lisne površine, dužinu života lista i metabolizam jona. Treba napomenuti da zdravlje i pravilan razvoj biljaka zavise od fiziološke ravnoteže, pa ako dođe njenog poremećaja (promena boje lista, slabiji rast, pege na plodovima), onda je ugroženo zdravlje biljke, a samim tim i rod.

Azot povećava otpornost biljaka na bolesti

Da bi se biljke normalno razvijale, u hranljivom supstratu ili u zemljištu treba da se nalazi dovoljna koncentracija azota. Taj hemijski element podstiče rast biljaka, a on je sastavni deo mnogih jedinjenja značajnih za životne procese, proteina, nukleinske kiseline i drugih. Azot povećava otpornost biljaka na niske i visoke temperature, bolesti i patogene, jer utiče na metabolizam biljke od koje zavisi ishrana prouzrokovača bolesti odnosno patogena.

Podela biljaka prema nitrofilnosti

Potrebe pojednih biljnih vrsta za azotom su različite, pa se prema nitrofilnosti biljke mogu podeliti na:

  • vrste koje nastanjuju zemljišta siromašna azotom (poljska detelina, žuta lucerka);
  • vrste koje nastanjuju zemljišta bogata azotom (bunika, pomoćnica, pepljuga, štirevi);
  • vrste koje nastanjuju zemljišta umerno obezbeđena azotom.

Višak azota teže se primenjuje

Važno je kazati da isključivo optimalna ishrana biljaka azotom ima pozitivan uticaj na useve, pa u zemljištu ne sme biti manjka, ali ni viška azota. Štetnost suficita azota se teže može primetiti, zato što ona ne uzrokuje uvek vidljive promene na biljci već podstiče prekomerni razvoj korena, stabla i lista. Zbog viška azota biljke su preterano bujne, stabljika im preterano raste u visinu, dolazi do pojačanog bokorenja, biljke neujednačeno i sporije sazrevaju, koren postaje kraći, deblji i osetljiviji na zemljišni sušu. Negativan uticaj prekomerne upotrebe azota povećava i troškove nabavke đubriva, a s druge strane višak azota, može dovesti do zagađenja životne sredine nitratima.

Zbog nedostatka azota biljke sporije rastu

Nedostatak azota usporava rast i razvoj biljaka, stablo je niže, a grane su tanje, bokorenje je slabije, biljke su sa jednom stabljikom i kratkim klasom, smanjen je rast listova, a pošto je azot strukturalni deo hlorifila na starijem lišću može da sođe do hloroze (žutila). Pošto je azot u biljkama dobro pokretljiv i premešta se iz starijih organa u mlađe, njegov nedostatak će se najpre ispoljiti na najstarijem lišću, a ako deficit azota traje duže prvo odumire vrh lista, a zatim i ivice i na kraju propada ceo list. Nedostatak tog elementa različito utiče na rast korena, jer je grananje korena slabije, dok se s druge strane korenov sistem izdužuje, pa je ukupna masa korenovog sistema manja, nego kod biljaka koje su optimalno obezbeđene azotom.

Azotofiksatori pospešuju apsorbovanje azota iz vazduha

Osim đubrenjem, biljke mogu biti obezbeđene azotom i putem azotofiksacije. To je simbiotski odnos između biljke i mikroorganizama azotofiksatora, koji u procesu simbioze obavljaju vezivanje azota, koji u zemlju dolazi iz vazduha (atmosfere). Azotofiksacija je u stvari redukcioni proces prevođenja gasovitog oblika azota iz vazduha u formu koja je biljkama dostupna, a to je amonijačna forma azota. Mogućnost azotofiksacije imaju biljke iz familije Fabaceae, to jest mahunrake ili leguminoze, među kojima su grašak, pasulj, lucerka, soja, detelina, grahorica.

Bakterije od biljaka uzimaju šećere, a daju amonijačni azot

Na korenu mahunarki razvijaju se kvržične bakterije. One koriste šećere, koje biljke proizvode procesom fotosinteze, i za uzvrat bakterije svog domaćina snabdevaju amonijačnom formom azota. Taj oblik simbioze povoljan je i za biljku (domaćina) i za bakterije. Da bi azotofiksacija uspela neophodan je poseban soj bakterije, što znači da nemaju sve bakterije sposobnost azotofiksacije. U ulozi azotofiksatora mogu da se nađu bakterije iz roda Rhizobium, a one na korenu mahunarki razvijaju čvoriće - kvržice u kojima žive bakterije fiksatori azota.

Bakterije iz roda Rhizobium na korenu lupine (Lotus Salvinia.de / Flickr)

Broj bakterija varira od soja i vrste useva

Kvržične bakterije se razvijaju u oblasti korenovog vrata i sekundarnim žilicama do dubine oko 15 cm - 20 cm. Njihov broj varira u zavisnosti od soja bakterije i useva na kojem se razvijaju, a na to takođe utiču i drugi faktori (vlažnost, temepartura, pH vrednost to jest kiselost zemljišta, fizičke i hemijske osobine, prisustvo kiseonika odnosno aeracija zemljišta. Stručnjaci tvrde da se dejstom azotofiksatora prinos useva povećava za oko 20%.

Kako dodati azotofiksatore?

Bakterije azotofiksatori mogu se dodati neposredno pred setvu tretiranjem biljaka preparatima koji ih sadrže, s tim da se najbolji rezultati kod žitarica postižu zaražavanjem (inokulacijuom) semena jednogodišnijih biljaka, pri čemu bakterije prate rast mladih korenčića. S druge strane, kod povrtarskih kultura najbolji efekat se postiže umakanjem korena rasada i sadnica u tečnu kulturu azotofiksatora.

Kod primene azotofiksatora smanjiti upotrebu đubriva

Kada su azotofiksatori primenjeni u usevu, tada je neophodno za 30%-40% smanjiti unos azotnih đubriva. Primena preparata treba da bude izvedena brzo i u tami, tako što se sadržaj iz pakovanja meša sa malom količinom vode i nanosi na seme ili umače sadnica, da bakterije ne bi bile uništene. Kod uspešne simbioze i uspostavljanja azotofiksacione aktivnosti, u centralnom delu kvržice uočava se crveno polje. Nakon formiranja kvržica biljke su sposobne da same obezbede dovoljne količine azota, tako da se primena azotnih đubriva u usevu leguminoza izbegava, zato što višak azota može da uspori ili zaustavi taj proces, spreči formiranje kvržica i smanji vezivanje azota iz atmosfere.

Azotofiksacijom smanjiti troškove nabavke azotnih đubriva

Na efikasnost azotofiksacije utiče mnoštvo faktora, a najviše vazdušni uslovi i stanje zemljišta. Pored primarne uloge fiksacije azota, većina tih bakterija ima sposobnost izvlačenja fosfora i kalijuma iz kristalne rešetke minerala u zemljištu, a njihovim prebacivanjem u zemljišni rastvor čini ih dostupnim biljkama.

Savremena poljoprivredna praksa i tehnologija u velikoj meri se bave fenomenom azotofiksacije i njegovom što češćom primenom, jer bi se uspostavljanjem ovakvog simbiotskog odnosa i na drugim kulturama (ne samo mahunarkama) smanjili se troškovi nabavke azotnih đubriva i istovremeno poboljšao kvalitet proteina ovih kultura.

Foto: Foxy Tigre / Flickr


Izvori

Poljoprivredna stručna služba Srbije


Tagovi

Azot Azotofiksacija Bakterije Leguminoze Mahunarke Fabaceae Amonijačna forma Rhizobium Kvržice Čvorići Ratarstvo Povrtarstvo Mikroorganizmi Prinos Simbioza Zemljište Vazduh Agroklub Azotofiksatori Đubriva


Autor

Marinko Tica

Marinko Tica

Marinko je profesor književnosti s višegodišnjim novinarskim iskustvom u elektronskim medijima. Naročito je zainteresovan za teme i zbivanja u agraru, a zamenik je urednika na Agroklubu.

Izdvojeni tekstovi

Izdvojeni oglasi