Азотфиксация бобовых культур

azotfiksatsiya-bobovih-kultur
azotfiksatsiya-bobovih-kultur

Азотфиксация - один из важнейших процессов

Азотфиксация - один из важнейших процессов, который обеспечивает круговорот азота в природе, влияет на биологическую продуктивность растений. Столб воздуха, который находится над одним гектаром поверхности содержит 80 тыс.т азота. Если бы растения пшеницы могли усваивать азот из воздуха, то его бы хватило для получения урожая 30 ц / га в течение более полумиллиона лет. Однако, растения самостоятельно не могут усваивать молекулярный азот, заставило человечество искать способы обеспечения растений этим элементом через промышленный синтез азотных соединений, доступных для растений, но, несмотря на это, естественный процесс азотфиксации бобовыми культурами в симбиозе с клубеньковыми бактериями остается важным и достаточно дешевым мероприятием повышения плодородия почв.

историческая справка

Человечеству давно известно, что культуры, которые выращиваются после бобовых, дают более высокий урожай чем после других предшественников. Упоминания об этом встречаются в трудах греческих и римских философов в III - I вв. до н. е. Первое научное объяснение этого явления сделал один из основателей агрохимии французский ученый Бусенго. В его работе опубликованной в 1838 году он прямо указал, что бобовые травы обогащают почву азотом за счет азотфиксации, правда ошибочно считая, что растения делают это через листья, поэтому потом отрекся от своего открытия. Проводя опыты с бобовыми в прокаленном песка под стеклянным куполом, где отсутствовали клубеньковые бактерии, он не получил обогащения азотом из воздуха. Лишь через несколько десятилетий было установлено, что бобовые культуры связывают атмосферный азот только в симбиозе с бактериями, которые живут на корнях в виде утолщений, позже названных пузырьками. Открытие явления азотфиксации имело чрезвычайно большое практическое значение. Например, введение в 19 веке в Европе севооборотов с клевером позволило поднять урожаи зерновых с 7 до 17 ц / га.

Получение высоких показателей азотфиксации

В современном сельскохозяйственном производстве насыщенность севооборота бобовыми культурами может достигать 20 - 25%. Для гарантированного получения высоких показателей азотфиксации, семена бобовых культур перед посевом обрабатывают препаратами, содержащими высокий титр (количество) клубеньковых бактерий. Процедура получила название инокуляция. По способности фиксировать азот из воздуха бобовые культуры существенно отличаются между собой. Наиболее производительные: Люцерна - до 300 кг / га, клевер красный - 180 кг / га, донник белый и люпин в пределах 150 кг / га, горох и соя - 50 - 70 кг / га. На сегодняшний день известная группа свободноживущих азотфиксаторив в почве из родов клостридиум и Азотобактер. Важнейшие элементы питанияДеятельность свободноживущих азотфиксирующих бактерий в почве ограничена нехваткой органического вещества, поэтому их производительность незначительна - около 5 кг / га за вегетационный период. Клубеньковые бактерии обеспечивают бобовых растение азотом фиксированным с воздуха, а от растения получают минеральные соли и продукты углеводного обмена. Производительность процесса усвоения азота из воздуха зависит от многих факторов. Первым и главным условием является высокая вирулентность, которая является признаком качественного инокулянта. Оптимальная влажность почвы должна быть в пределах 60 - 70% от полной влагоемкости. Минимальная влажность почвы, при которой клубеньковые бактерии могут развиваться составляет 16 - 18% от полной влагоемкости. При низком уровне влажности почвы клубеньковые бактерии переходят в неактивное состояние, наблюдается их частичное отмирание. Чрезмерная влажность также нежелательна, поскольку нарушается аэрация почвы, что отрицательно влияет на развитие клубеньковых бактерий. Процесс азотфиксации происходит при температуре + 10◦С и выше. Оптимальной температурой, при которой азотфиксация достигает максимальных значений, считается 20 - 25◦С. Температура более 30◦С негативно влияет на процесс азотфиксации. Вторым важным условием является реакция почвы, как экологический фактор, влияющий на активность и вирулентность клубеньковых бактерий. В кислых почвах соединения марганца и алюминия обладают токсическим действием на развитие корневой системы, снижают доступность для растений кальция, фосфора, молибдена, углекислоты чем отрицательно влияют на процессы усвоения азота. Оптимальной считается реакция почвы близка к нейтральной. Кислая реакция почвы влияет как на само растение - путем ухудшения развития корневой системы, так и на клубеньковые бактерии, из-за сокращения периода функционирования бактероиднои ткани, а следовательно, и сокращение объемов азотфиксации. Кроме того следует отметить, что ключевой микроэлемент для бобовых культур - молибден лучше усваивается на почвах с нейтральной реакцией. Наблюдается и определенная экологическая адаптация видов и штаммов клубеньковых бактерий к кислотности почвы. Клубеньковые бактерии клевера более устойчивы к повышенной кислотности почвы, чем клубеньковые бактерии люцерны, посевы которой размещены в основном на почвах с нейтральной и слабощелочной реакциею.Третя особенность - условия минерального питания бобовых растений. Они оказывают значительное влияние на азотфиксации, поскольку клубеньковые бактерии получают элементы минерального питания и углеводы от растения-хозяина. Кроме того следует отметить, что ключевой микроэлемент для бобовых культур - молибден лучше усваивается на почвах с нейтральной реакцией. Наблюдается и определенная экологическая адаптация видов и штаммов клубеньковых бактерий к кислотности почвы. Клубеньковые бактерии клевера более устойчивы к повышенной кислотности почвы, чем клубеньковые бактерии люцерны, посевы которой размещены в основном на почвах с нейтральной и слабощелочной реакциею.Третя особенность - условия минерального питания бобовых растений. Они оказывают значительное влияние на азотфиксации, поскольку клубеньковые бактерии получают элементы минерального питания и углеводы от растения-хозяина. Кроме того следует отметить, что ключевой микроэлемент для бобовых культур - молибден лучше усваивается на почвах с нейтральной реакцией. Наблюдается и определенная экологическая адаптация видов и штаммов клубеньковых бактерий к кислотности почвы. Клубеньковые бактерии клевера более устойчивы к повышенной кислотности почвы, чем клубеньковые бактерии люцерны, посевы которой размещены в основном на почвах с нейтральной и слабощелочной реакциею.Третя особенность - условия минерального питания бобовых растений. Они оказывают значительное влияние на азотфиксации, поскольку клубеньковые бактерии получают элементы минерального питания и углеводы от растения-хозяина. Наблюдается и определенная экологическая адаптация видов и штаммов клубеньковых бактерий к кислотности почвы. Клубеньковые бактерии клевера более устойчивы к повышенной кислотности почвы, чем клубеньковые бактерии люцерны, посевы которой размещены в основном на почвах с нейтральной и слабощелочной реакциею.Третя особенность - условия минерального питания бобовых растений. Они оказывают значительное влияние на азотфиксации, поскольку клубеньковые бактерии получают элементы минерального питания и углеводы от растения-хозяина. Наблюдается и определенная экологическая адаптация видов и штаммов клубеньковых бактерий к кислотности почвы. Клубеньковые бактерии клевера более устойчивы к повышенной кислотности почвы, чем клубеньковые бактерии люцерны, посевы которой размещены в основном на почвах с нейтральной и слабощелочной реакциею.Третя особенность - условия минерального питания бобовых растений. Они оказывают значительное влияние на азотфиксации, поскольку клубеньковые бактерии получают элементы минерального питания и углеводы от растения-хозяина.

Важнейшие элементы питания

Важнейшие элементы питанияОдними из важнейших элементов питания, которые влияют на процесс симбиотической азотфиксации бобовыми, являются азот и молибден. Исследованиями установлено, что чем выше содержание доступных форм азота, тем труднее идет проникновение бактерий в корень, а следовательно, формируется меньше пузырьков на корнях и их активность невисока.Зниження доли атмосферного азота, усваивается растениями при повышенной обеспеченности минеральным азотом, имеет лишь относительный характер . Абсолютное количество азота, усвоенного бактериями из воздуха, практически не снижается, а в отдельных случаях даже повышается по сравнению с вариантами опыта где азот не вносили. Важное значение для азотфиксации имеет обеспеченность бобовых растений фосфором, при низком содержании которого в почве клубни могут вовсе не образовываться. При недостаточном питания фосфором во растений ухудшается усвоение азота. Бобовые относятся к культурам с повышенным выносом калия, а потому, удобрения калийными удобрениями положительно влияет на производительность азотфиксации, что очевидно связано с физиологическим воздействием калия в углеводном обмене в растениях. Для бобовых растений особенно важными микроэлементами является молибден и бор. Недостаток молибдена тормозит образование пузырьков, нарушается синтез свободных аминокислот и леггемоглобин. При недостатке бора в клубеньках не формируются сосудистые пучки, как следствие, нарушается развитие бактероиднои ткани. Для преодоления и предупреждения возможного проявления дефицита этих важных элементов минерального питания в производстве используют микроудобрения при предпосевной протравливании семян и внекорневую - по листу. удобрения калийными удобрениями положительно влияет на производительность азотфиксации, что очевидно связано с физиологическим воздействием калия в углеводном обмене в растениях. Для бобовых растений особенно важными микроэлементами является молибден и бор. Недостаток молибдена тормозит образование пузырьков, нарушается синтез свободных аминокислот и леггемоглобин. При недостатке бора в клубеньках не формируются сосудистые пучки, как следствие, нарушается развитие бактероиднои ткани. Для преодоления и предупреждения возможного проявления дефицита этих важных элементов минерального питания в производстве используют микроудобрения при предпосевной протравливании семян и внекорневую - по листу. удобрения калийными удобрениями положительно влияет на производительность азотфиксации, что очевидно связано с физиологическим воздействием калия в углеводном обмене в растениях. Для бобовых растений особенно важными микроэлементами является молибден и бор. Недостаток молибдена тормозит образование пузырьков, нарушается синтез свободных аминокислот и леггемоглобин. При недостатке бора в клубеньках не формируются сосудистые пучки, как следствие, нарушается развитие бактероиднои ткани. Для преодоления и предупреждения возможного проявления дефицита этих важных элементов минерального питания в производстве используют микроудобрения при предпосевной протравливании семян и внекорневую - по листу. Недостаток молибдена тормозит образование пузырьков, нарушается синтез свободных аминокислот и леггемоглобин. При недостатке бора в клубеньках не формируются сосудистые пучки, как следствие, нарушается развитие бактероиднои ткани. Для преодоления и предупреждения возможного проявления дефицита этих важных элементов минерального питания в производстве используют микроудобрения при предпосевной протравливании семян и внекорневую - по листу. Недостаток молибдена тормозит образование пузырьков, нарушается синтез свободных аминокислот и леггемоглобин. При недостатке бора в клубеньках не формируются сосудистые пучки, как следствие, нарушается развитие бактероиднои ткани. Для преодоления и предупреждения возможного проявления дефицита этих важных элементов минерального питания в производстве используют микроудобрения при предпосевной протравливании семян и внекорневую - по листу.

Наиболее эффективные удобрения для азотфиксации

Среди большого количества микроудобрений, присутствующих на отечественном рынке, одними из наиболее эффективных, способствующих процессам азотфиксации является удобрения линейки Эколайн. Для предпосевной обработки семян бобовых культур и обеспечения растений в начале симбиотической азотфиксации, что наступает при появлении 2 - 3 настоящих (тройничных) листьев рекомендуем использовать Эколайн Универсал Семена (Хелаты) из расчета 0,5 л / т, или в сочетании с Эколайн Фосфитний ( К) - 0,5 л / т, или новую композицию Грос Коренерист в дозе 1,0 л / т. Применение молибдена в виде органо-минерального удобрения Эколайн Молибден (Комплексный) в дозе 0,5 - 1,0 л / га рекомендуем на момент формирования 2 - 3 настоящих листьев бобовых культур есть когда начинается процесс азотфиксации. Микроудобрение Эколайн Молибден (Комплексный) содержит этот металл в форме фосфорномолибденовои комплексного соединения, что значительно повышает уровень усвоения обоих элементов вследствие синергизма молибдена с фосфором. Важное значение для уверенного старта растений имеет обеспечение в начальный период фосфором. В случае слабого обеспечения почвы, временных похолоданий или засухи целесообразно в баковых смесях с Эколайн Молибден (Комплексный) добавить Эколайн Фосфитний (К) в дозе 1,0 - 1,5 л / га. Для обеспечения растений бором рекомендуем использовать Эколайн Бор (Премиум) - жидкое удобрение в виде органического комплекса бора с моноэтаноламином и добавлением аминокислот. Активные ингредиенты: бор, аминогруппы моноэтаноламина и аминокислоты растительного происхождения. Удобрение не теряет своей эффективности даже в условиях,

Биологические факторы в симбиозе бобовых растений с клубеньковыми бактериями

Важнейшие элементы питанияОпределенную роль в симбиозе бобовых растений с клубеньковыми бактериями играют биологические факторы. Большой вред могут наносить так называемые фитофаги, которые могут препятствовать проникновению бактерий в корень растения бобовых, и вызвать лизис тканей пузырьков.
Среди жуков известны несколько видов клубеньковых долгоносиков, личинки которых повреждают корневые волоски и клубеньки. Долгоносики наиболее вредоносным в сухую жаркую погоду. Корни бобовых растений и клубеньки также могут повреждать нематоды. В последнее время на многих культурах, в частности на сое, получил распространение особенно опасный вредитель - красный и другие виды паутинного клеща, который высасывая соки из растений приводит к их заражения вирусными болезнями и разрушения хлорофилла до полного етиолиювання (отбеливание) растений, прекращение процесса фотосинтеза и тогда все вышеперечисленные факторы уже не имеют никакого практического значения.

Последние новости