Azoto funkcija augalų organizme

Azotas (N) yra viena iš pagrindinių augalų maistinių medžiagų, gyvybiškai svarbi augimui, vystymuisi ir dauginimuisi. Šis elementas yra būtinas baltymų ir nukleino rūgščių, kurie yra gyvybės pagrindas, sudėtyje. Azotas atlieka esminį vaidmenį sintetinant chlorofilą, kurio reikia fotosintezei, ir yra viena svarbiausių augimą skatinančių medžiagų. Jis taip pat prisideda prie aminorūgščių - baltymų statybinių blokų, susidarymo. Azotas sudaro 75,6 proc. atmosferos bendrosios masės, todėl tai yra vienas labiausiai paplitusių biogeninių elementų.

Dirvožemis yra gyvybiškai svarbus gamtos išteklius, lemiantis bet kurios ekosistemos palaikymui, kurią turime veiksmingai valdyti. Kiekvienas augintojas supranta, kad azotas yra pagrindinė augalų maistinė medžiaga, kuri yra ne tik chlorofilo, baltymų, aminorūgščių ir nukleino rūgščių sintezės neatsiejama dalis, bet ir kai kurių cheminių reakcijų, vykstančių augalo ląstelės viduje katalizatorius.

scheminė azoto apytakos gamtoje diagrama

Azoto svarba augalų augimui ir vystymuisi

Azotas skatina šaknų, stiebų ir lapų augimą bei kitų vegetatyvinių augalo dalių vystymosi procesus. Jis yra neatsiejama chlorofilo dalis ir suteikia lapams tamsiai žalią spalvą. Būtent ši savybė dažnai paskatina augintojus neracionaliai padidinti azoto trąšų normas, neatsižvelgiant į kitus veiksnius, ribojančius augalų mitybą.

Azoto formos dirvožemyje ir jų poveikis augalams

Dirvožemyje azotas egzistuoja skirtingomis formomis. Augalams svarbiausios yra mineralinio azoto formos - nitratai (NO₃⁻) ir amonio junginiai (NH₄⁺). Amonio forma yra stabilesnė, mažiau išplaunama, o nitratai veikia greičiau, bet yra jautresni aplinkos veiksniams. Taip pat egzistuoja amidinis azotas (NH₂), kuris dažniausiai naudojamas karbamido trąšose ir pirmiausiai turi būti paverstas į kitas azoto formas. Organiniai junginiai, tokie kaip aminorūgštys ir baltymai, taip pat gali būti įsisavinami augalų per šaknų sistemą, tačiau šis procesas yra lėtesnis.

Azoto forma Azoto šaltinis Prieinamumas augalams Poveikio pobūdis Naudinga žinoti
Amonio azotas (NH₄⁺) Mineralinės trąšos Vidutinis Lėtesnis, stabilesnis Mažiau išplaunamas
Nitratinis azotas (NO₃⁻) Mineralinės trąšos Labai greitas Greitas augimo skatinimas Didelė išplovimo rizika
Organinis azotas Organinės medžiagos Lėtas Ilgalaikis Priklauso nuo mikroorganizmų
Biologinis azotas Azotą fiksuojančios bakterijos Laipsniškas Tvarus Gerina dirvožemio gyvybingumą
Azotas su huminėmis medžiagomis Specializuotos trąšos Efektyvesnis Ilgesnis veikimas Mažesni nuostoliai

Azoto įtaka fotosintezei ir augalų metabolizmui

Augaluose azotas veikia kaip pagrindinis augimo variklis. Jis tiesiogiai veikia lapų augimą, fotosintezės intensyvumą ir augalo gebėjimą kaupti organines medžiagas iš anglies. Azotas skatina energijos gamybą augaluose ir jų biologinį aktyvumą.

Azoto poveikis augalams pasireiškia skirtingose augalo dalyse:

  • Lapams - didėja lapų plotas ir chlorofilo kiekis.
  • Stebams - spartėja augimas ir vegetatyvinės masės formavimasis.
  • Šaknų sistemai - azotas skatina šaknų vystymąsi, gerėja maisto medžiagų ir vandens pasisavinimas.
  • Visam augalui - užtikrinamas tolygesnis augimą lemiantis procesas.
infografika, iliustruojanti azoto poveikį skirtingoms augalo dalims

Azoto fiksavimas ir biologinis azotas

Azoto fiksavimas - tai procesas, kurio metu atmosferos azotą mikroorganizmai paverčia į amoniaką ir kitus augalams prieinamus junginius. Šios bakterijos gali veikti laisvai dirvožemyje arba gyventi simbiozėje su augalų šaknimis, ypač ankštinių kultūrų. Tokiu būdu biologinis azotas patenka į dirvožemį ir tampa ilgalaikiu azoto šaltiniu augalams, bei stabiliai veikia augalų mitybą per visą augimo laikotarpį.

Biologinis azotas ne tik aprūpina augalus azotu, bet ir teigiamai veikia dirvožemio struktūrą, skatina dirvožemio mikroorganizmų populiacijų vystymąsi ir palaiko natūralią azoto apykaitą. Dėl šios priežasties biologinis azotas yra reikšminga ekosistemų pusiausvyros dalis ir padeda mažinti priklausomybę nuo intensyvaus tręšimo mineralinėmis azoto trąšomis.

Dideles perspektyvas turi nesimbiozinių (asociatyvių) azotą fiksuojančių mikroorganizmų (diazotrofų) panaudojimas. Asociatyvių mikroorganizmų poveikis yra įvairus: suaktyvina azoto fiksaciją, išskiria fiziologiškai aktyvias medžiagas, padidina sunkiai tirpstančių maisto medžiagų tirpumą, išskiria fungistatiškas ir bakteriostatiškas medžiagas. Taip pat, diazotrofai padidina azoto trąšų panaudojimo efektyvumą 15-35 %.

Azoto ciklas!

Azoto trąšų rūšys ir jų taikymas

Praktikoje azoto trąšos yra greičiausias būdas papildyti dirvožemio azoto atsargas. Tačiau trąšos naudojamos efektyviai tik tada, kai atsižvelgiama į dirvožemio savybes, augalo poreikius ir biologinius procesus.

Pagrindinės azoto trąšų grupės:

  • Amonio formos trąšos - stabilesnės dirvožemyje.
  • Nitratinės trąšos - greito poveikio.
  • Trąšos su aminorūgščių ar huminių medžiagų priedais - geresniam pasisavinimui.
  • Organinis azotas - dažniausiai pasisavinimas vyksta per šaknų sistemą, tačiau toks būdas yra lėtesnis nei kitų trąšų grupių.

UAB „Bioenergy LT“ specialistai teigia, kad pastaraisiais metais labai svarbu naudoti bakterines trąšas, pvz., azotą fiksuojančių bakterijų produktą Azofix Plus ir fosforą iš augalams neprieinamų dirvožemio junginių atpalaiduojantį produktą Fosfix Plus. Bakterinių produktų ir mineralinių trąšų integravimas efektyviau veikia augalų vegetacinius procesus.

Neracionalaus azoto trąšų naudojimo pasekmės

Neracionalų azotinių trąšų naudojimą galima paaiškinti baime, kad azoto trūkumas sulėtins augalų augimą ir ribos chlorofilo sintezę. Visgi neracionaliai parinkta, dažniausiai per didelė azoto norma, taip pat gali neigiamai veikti augalų augimą, pvz., lapai ir stiebas tampa sultingesni, neproporcingai vystosi atskiros augalo dalys, dėl to pasėliai greičiau išgula, labiau plinta ligos (ypač puviniai), taip pat augalai tampa jautresni lapų ligoms bei kenkėjams.

Padidinus azoto normą sutrinka fiziologiniai procesai augaluose, bet yra ir kita problema - azoto nuostoliai. Jei augalai neįsavins įnešto azoto, atsiras azoto nuostoliai dėl išplovimo ir išgaravimo, o žinant azoto trąšų kainas, patiems generuoti nuostolius - neracionalu ir nesuderinama su ūkio ekonomika.

Didinant mineralinio azoto trąšų normą, nebėra tiesioginės priklausomybės tarp mineralinio azoto kiekio ir derliaus priedo. Esant didesniam mineralinio azoto kiekiui, bakterijų efektyvumas pradeda mažėti, tad naudojant biologinius produktus nereikėtų piktnaudžiauti azoto trąšomis.

Kaip atpažinti azoto trūkumą ir perteklių?

Azoto trūkumas pasireiškia lėtesniu augimu, blyškiais lapais ir sumažėjusiu produktyvumu. Tuo tarpu per didelis azoto kiekis skatina peraugimą, silpnina audinius ir gali neigiamai paveikti galutinį derlių.

Kai azoto trąšos naudojamos per dideliais kiekiais, augalai gali tapti pernelyg vešlūs ir sultingi, o tai gali pritraukti daugiau kenkėjų ir padaryti juos labiau pažeidžiamus ligoms. Per didelis azoto kiekis gali skatinti pernelyg greitą audinių augimą, kuris dažnai būna silpnesnis ir mažiau atsparus mechaniniams pažeidimams ar patogenų įsiskverbimui.

Subalansuotas azoto trąšų naudojimas

Augalų aprūpinimas optimalia azoto norma padidina pasėlių produktyvumą. Vienintelis būdas efektyviai augalus aprūpinti azotu yra integruotas azoto trąšų valdymas, kuris ne tik užtikrina optimalų augalų aprūpinimą azotu, bet ir yra vienas iš sprendimų pagerinti dirvožemio derlingumą bei sumažinti azoto nuostolius.

Tręšimo azotu laikas ir paskirtis:

  • Sėja / dygimas: Skatinti pradinį augimą. Rekomenduojama azoto forma - amonio azotas, startinės trąšos. Svarbus šaknų vystymuisi.
  • Ankstyva vegetacija: Lapų ir stiebų augimas. Rekomenduojama azoto forma - nitratinis + amonio azotas. Intensyvus augimas.
  • Intensyvus augimas: Fotosintezė ir biomasa. Rekomenduojama azoto forma - kombinuotos formos. Stebėti drėgmę.
  • Žydėjimas: Baltymų sintezė. Rekomenduojama azoto forma - stabilios formos. Perteklius nepageidautinas.
  • Vėlyvas laikotarpis: Augalo palaikymas. Rekomenduojama azoto forma - minimalios normos. Vengti peraugimo.
lentelė su azoto tręšimo rekomendacijomis skirtingais augimo tarpsniais

Biologinio azoto naudojimas ir tvari žemdirbystė

Biologinių azotą fiksuojančių bakterijų kaip biotrąšų naudojimas yra alternatyva, gerinanti augalų augimą ir mažinanti azoto iš neorganinių trąšų naudojimą, gamybos sąnaudas bei aplinkos taršą.

Daugelis žemdirbių įpratę bakterines trąšas naudoti pupiniams augalams, bet jau daugiau nei 10 metų atliekami bandymai su azotą fiksuojančiomis bakterijomis kviečiuose, miežiuose, rapsuose, kukurūzuose, cukriniuose runkeliuose, soduose, uogynuose ir t.t.

Biologinis azotas turi daug privalumų dirvožemio sveikatai. Skirtingai nuo sintetinių trąšų, kurios gali sukelti dirvožemio rūgštėjimą ir mikroorganizmų populiacijos pokyčius, biologinis azotas padeda išlaikyti natūralų dirvožemio ekosistemų balansą. Biologinė azoto fiksacija skatina mikroorganizmų aktyvumą, gerina dirvožemio struktūrą ir didina organinių medžiagų kiekį dirvožemyje.

Praktinės biologinio azoto naudojimo rekomendacijos

Norint efektyviai naudoti biologinį azotą, ūkininkams svarbu atsižvelgti į kelias pagrindines rekomendacijas. Pirmiausia, reikia pasirinkti tinkamas augalų rūšis, kurios yra efektyvūs azoto fiksuotojai. Tai gali būti leguminoziniai augalai, tokie kaip žirniai, pupos, liucerna ir dobilai. Antra, svarbu tinkamai integruoti šiuos augalus į sėjomainos sistemą.

Eksperimento, vykdyto 2018-2020 m. duomenys rodo, kad tręšiant žieminius kviečius N100 P60 K90 ir pavasarį kartu su herbicidais išpurškus Azofix Plus, grūdų derlingumas padidėjo vidutiniškai 0,6 t/ha. Skeptikas gali sakyti, kad derliaus priedas galimas nenaudojant mikroorganizmų, o tik padidinus 30 kg/ha v.m. mineralinio azoto normą, tačiau 3 metų atliktų bandymų vidutiniai duomenys rodo, kad padidinus mineralinio azoto normą iki N130P60K90 gautas vidutiniškai 0,3 t/ha mažesnis derlius.

Jei biologiniai produktai gali padidinti trąšų efektyvumą arba kai kuriais atvejais jas pakeisti bei išsaugoti dirvožemio savybes, tai kodėl jie dar nerado vietos kai kurių ūkių augalininkystės technologijose? Mokslininkai sako, kad atsakymas paprastas - kuriems ūkiams paprasčiausiai vis dar trūksta žinių apie biologinius procesus, vykstančius dirvožemyje bei augaluose.

Nueinama lengviausiu keliu naudojant chemines trąšas bei augalų apsaugos priemones. Reikia prisiminti, kad su cheminėmis trąšomis augalams nesuteikiama pilnavertė mityba. Augalams reikia 7 kartus daugiau anglies nei mineralinių trąšų ir 3 kartus daugiau deguonies. Jei dirvožemio struktūra sugadinta, nesukursime sąlygų efektyviai augalų mitybai. Mikrobiologiniai preparatai - kelias optimalių augalininkystės verslo rezultatų link.

tags: #azoto #funkcija #augalu #organizme

Populiarūs įrašai: