Несимбиотическая азотфиксация

Глобальный цикл азота

Цикл азота

Питание растений АЗОТОМ

Световой режим

Тепловой режим

Корни растения не могут развиваться и усваивать пищу при низкой температуре. Весной, на холодных почвах растения медленно развиваются не из-за недостатка пищи и воды, а потому, что корневая система не способна поглотить воду и питательные ионы в холодной среде.

Отрицательное влияние на поступление питательных веществ в растения оказывает и чрезмерно высокая температура. Для поступления азота и фосфора в растения оптимальная температура почвы – 15-20°С.

Важным фактором, влияющим на питание растений, является свет. Поглощение питательных веществ корневой системой растения и использование их в синтетических процессах на свету происходят активнее, чем в темноте. При плохом же освещении процесс фотосинтеза протекает слабее, затормаживается поступление ассимилятов в корневую систему, а следовательно, ослабляется поступление питательных элементов в растение.

Загущение посевов приводит к снижению величины урожая.

Поздняя уборка покровной культуры ухудшает условия перезимовки клевера.

Многоярусная посадка многолетних декоративных растений усиливает риск плохой перезимовки.

Азот входит в состав: белков, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, алкалоидов, фосфатидов.

Доступные растениям азотистые соединения образуются главным образом из органического вещества почвы в результате его разложения.

Количество органического вещества зависит от вида угодья.

Большие запасы азота в органическом веществе находятся в почве под лугами и сенокосами; при распашке же происходит интенсивная их минерализация.

Главный источник азота в почве – перегной (гумус), но он непосредственно не используется на питание растений, так как азот в нем находится в недоступной форме.

В гумусе содержится около 5% азота.

Только 1-3% от общего запаса азота почвы находится в минеральной, доступной для растений форме.

Параметры гумусного состояния почв - …

В атм. 4∙10¹⁵ м³ азота

10% - электрическая фиксация

30% - пром. фиксация

60% - биологическая фиксация

[Цикл азот при

участии растений]

Несимбтотические азотфиксаторы – цианобактерии, носток, Gunnera sp.

N₂ + 16AT-P + 8e^- + 8H⁺ ® 2NH₃ + 16AD-P + 16P + H₂

[Схема азотфиксации]

Фиксация азота несимбиотическими микроорганизмами зависит от многих причин. Факторы, ограничивающие жизнедеятельность, а следовательно, и активность этих микробов, следующие:

1) недостаток в почве усвояемых углеводов;

2) отсутствие достаточного количества фосфора и калия;

3) кислая реакция почвы;

4) низкая температура;

5) недостаток или избыток влаги в почве;

6) условия аэрации.

(Clostridium pacterianum, например, живет в анаэробных условиях, Azotobacter chroococcum – в аэробных).

Свободноживущие азотфиксации на дерново-подзолистых пахотных почвах способны, в среднем, накапливать в год от 5 до15 кг связанного азота на 1 га. Величина азотфиксации свободно-живущими бактериями для различных почвенно-климатических условий составляет от 7,5 до 42,0 кг азота на 1 га за год.

Размеры несимбиотической азотфиксации под рисом достигают 60–70 кг 1 га за год.

В затопляемых почвах под растениями риса фиксируется до 57–63 кг азота на 1 га, в незатопляемых – 3–7 кг азота на 1 га за сезон.

Без растений в затопляемых почвах азотфиксация составляет 23–28 кг/га.