Роль биологического азота в азотном балансе почв

Способность к азотоусвоению свойственна и многим видам растений, не относящихся к бобовым. Подобные симбиотические фиксаторы азота представлены преимущественно деревянистыми и кустарниковыми растениями. Поэтому роль их более важна для лесоводства, чем для полеводства.

В почве наблюдается довольно большое разнообразие свободноживущих фиксаторов азота. Это например, Clostridium pasteurianum (анаэробная спорообразующая бактерия), Azotobacter (аэробная неспороносная бактерия). Кроме этих организмов были описаны и другие свободноживущие азотфиксаторы. Некоторые количества связанного азота в почвах могут, конечно, дать микроскопические синезеленые водоросли, которые являются фотосинтезирующими микроорганизмами, живущими за счет углекислоты воздуха. Однако едва ли поступление азота в почву от их деятельности в условиях суходольного земледелия превышает несколько килограммов на 1 га в год. Слабая эффективность в природных условиях свободноживущих азотофиксирующих микроорганизмов подтверждается многолетней практикой земледелия. Так, в Западной Европе до введения в севооборот бобовых растений средние урожаи зерновых были равны 7 ц/га. На Ротамстедской опытной станции в Англии с 1843 по 1925 г. на оподзоленной кислой суглинистой почве без внесения удобрений бессменно высевалась пшеница. Средний урожай ее составлял 8,8 ц/га. Совершенно тождественный результат получен в опыте с бессменной культурой ржи в МСХА (Москва), заложенном на дерново-подзолистой почве. Без использования удобрений здесь урожаи ржи равны 7 ц/га. При таких условиях могут работать только свободноживущие азотфиксаторы. Они стабилизируют урожай, но уровень его явно неудовлетворителен. Из этого следует вывод, что сапрофитные азотфиксаторы играют в почве, несомненно, положительную роль, но получения высоких урожаев обеспечить не могут. Совершенно очевидно, что полноценное использование в сельском хозяйстве как симбиотических, так и свободноживущих азотфиксаторов возможно лишь при всестороннем познании факторов, определяющих усвоение молекулярного азота, и утановление путей интенсификации этого процесса. Это поможет решить ряд практических вопросов, связанных с проблемой использования в сельском хозяйстве микробиологических препаратов, имеющих своей целью усиление процесса азотонакопления.

Заключение

Таким образом, значение биологического азота велико и многообразно. Его рациональное использование в сочетании с оптимальным обеспечением сельскохозяйственного производства минеральными азотными удобрениями даст возможность успешно решить общую проблему азота в земледелии страны. Учитывая большое значение биологического азота в земледелии России, видные ученые считают необходимым проведение планового позонального расширения посевных площадей отдельных бобовых культур. По мнению академика Е.Н.Мишустина и академика ВАСХНИЛ П.П.Вавилова, в ближайшие годы общая площадь под зернобобовыми культурами, кроме сои, может быть доведена до 20-25млн. га, а под многолетними бобовыми травами - до 30млн. га. Кроме того, признается целесообразным подсев бобовых растений на окультуренных кормовых угодьях, с тем чтобы их количество в составе травостоя довести до 30-50%. Расширение посевов бобовых требует параллельного решения вопросов семеноводства, а также увеличения выпуска специальных машин для их возделывания.

Улучшение обеспечения сельскохозяйственных культур биологическим азотом может быть осуществлено также путем создания с помощью генной инженерии азотфиксирующих форм высших растений. С этой целью в крупнейших лабораториях мира (в США, Великобритании и др.) проводятся сложные эксперименты по передаче генов азотфиксации (так называемые гены - nif), контролирующих деятельность нитрогеназы и локализованных в геноме микроорганизмов, высшим растениям. Успешное завершение данных исследований обеспечит получение в сельскохозяйственном производстве огромного агроэкономического эффекта.

Библиографический список

1. В.Т.Емцев, Е.Н.Мишустин Микробиология Москва «Дрофа» 2005г.

2. Н.Р.Асонов Микробиология Москва «Колос» 2001.

3. Минеральный и биологический азот в земледелии СССР. Под редакцией академика Мишустина Е.Н., Наука 1985.

4. Биологическая фиксация атмосферного азота. Е.Н.Мишустин, В.К.Шильникова., Наука 1968.

5. Биологический азот в сельском хозяйстве. Под редакцией академика Мишустина Е.Н., Наука 1989,

6. Биологическая фиксация молекулярного азота атмосферы и ее значение в земледелии. Кардиналовская Р.И. Киев, УкрНИИНТИ, 1983.

7. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии. Е.П.Трепачев., Москва 1999.