Content

Porady ekspertów

Gleba

Procesy mikrobiologiczne zachodzące w glebie

Data2021-07-23 Ilość wyświetleń237 wyświetleń
dodaj
do ulubionych
usuń
z ulubionych

W glebie, stanowiącej środowisko życia roślin, zachodzi wiele procesów mikrobiologicznych istotnych dla mineralnego żywienia roślin. Duże znaczenie odgrywają przemiany organicznych związków azotu, które często wzbogacają glebę w azot dostępny dla roślin. Ilość powstających przyswajalnych form azotu uzależniona jest przede wszystkim od stosunku węgla do azotu w substancji organicznej, która podlega procesowi mineralizacji. Im węższy jest stosunek węgla do azotu (C:N poniżej 40-50:1) tym więcej powstaje łatwo dostępnych form azotu. Przy stosunku C:N jak 40-50:1 w glebie zachodzi proces mineralizacji substancji organicznej, jednak cała ilość powstającego azotu amonowego jest wykorzystywana do budowy ciał drobnoustrojów. Z kolei szeroki stosunek C:N powyżej 50:1 prowadzi do unieruchomienia azotu mineralnego w glebie. Brak azotu organicznego w glebie przyczynia się do wykorzystywania mineralnych form tego pierwiastka przez mikroorganizmy glebowe. Dla przykładu po przyoraniu słomy o szerokim stosunku C:N w granicach 40-100:1 dochodzi do zubożenia gleby w przyswajalne formy azotu. Można temu zapobiegać między innymi poprzez dodatkowe stosowanie azotu, na przykład w postaci RSM.

Azot aplikowany do gleby w formie jonu amonowego ulega nitryfikacji do azotu azotanowego. Nitryfikacja jest procesem biologicznego utlenienia, który przeprowadzany jest przez bakterie autotroficzne z grupy Nitrosomonas i Nitrobacter. Proces ten wykorzystywany jest jako źródło energii niezbędnej do wiązania CO2. Proces nitryfikacji przeprowadzany jest z największą aktywnością w warunkach tlenowych, na glebach które charakteryzują się odczynem zbliżonym do obojętnego oraz są zasobne w fosfor. Optymalną temperaturą do przeprowadzenia tego procesu jest zakres od 25 do 35ºC. Proces biologicznego utleniania jonów amonowych w znaczący sposób przyczynia się do zakwaszenia gleby. Wpływ procesu nitryfikacji na żywienie roślin azotem uzależniony jest od terminu jego występowania. Jeżeli zachodzi podczas wegetacji roślin wpływa na zwiększenie pobierania azotu przez rośliny, ze względu na większą mobilność jonów azotanowych w glebie. Natomiast jeśli zachodzi poza okresem wegetacji wiąże się ze stratami tego makroskładnika, który jest wymywany w głębsze warstwy gleby.

Ważnym procesem mikrobiologicznym decydującym o pobieraniu azotu przez rośliny jest proces denitryfikacji, polegający na redukcji utlenionych form azotu do azotu cząsteczkowego i tlenków azotu. Proces ten w warunkach beztlenowych przeprowadzają bakterie denitryfikacyjne. Efektywność tego procesu ulega zwiększeniu pod wpływem wzrostu temperatury oraz w obecności łatwo rozkładającej się substancji organicznej, a także jonów żelaza i manganu. Denitryfikacja wpływa niekorzystnie na żywienie roślin azotem, gdyż prowadząc do ulatniania związków azotu, przyczynia się do zmniejszenia wykorzystania tego pierwiastka przez rośliny.

W przypadku nawożenia roślin mocznikiem ważnym procesem jest hydroliza mocznika, która zachodzi przy udziale enzymu ureazy wydzielanego przez bakterie, a także grzyby. Największa efektywność tego procesu ma miejsce w temperaturze 20 – 25ºC.
 
Od 1 sierpnia 2021 roku będzie można stosować mocznik granulowany zawierający inhibitor ureazy lub powłokę biodegradowalną, na przykład Pulrea + INu. Ma to zwiększyć wykorzystanie azotu przez rośliny, poprzez ograniczenie strat tego pierwiastka w formie amoniaku.
 
Istotnymi procesami z punktu żywienia roślin siarką są: proces mineralizacji oraz procesy biologicznego utleniania i redukcji połączeń siarki glebowej. Proces mineralizacji prowadzony jest przez te same drobnoustroje, które rozkładają organiczne związki azotu. Mineralizacja organicznych związków siarki zależy od rodzaju gleby i jej odczynu oraz od wilgotności i nawożenia, a także obecności drobnoustrojów i roślin. Jednym z najistotniejszych czynników wpływających na mineralizację organicznych związków siarki w glebie jest wilgotność. Zarówno przy niedoborach wody, jak i w warunkach jej nadmiaru zmniejsza się intensywność mineralizacji. Pewną rolę w intensywności tego procesu odgrywa także zawartość w rozkładanym przez drobnoustroje materiale siarki. Jeżeli jest ona niższa od 0,13% niemal cała uwalniana siarka jest zużywana przez drobnoustroje, natomiast rośliny wyższe wykazują objawy niedoboru tego składnika.

Z kolei immobilizacja jest przemianą siarki, w której nieorganiczne związki tego pierwiastka, w tym głównie siarczany, są włączane w struktury połączeń organicznych. Proces ten w dużym stopniu zabezpiecza siarczany przed stratami na drodze wymywania, a także sprzyja akumulacji siarki organicznej. Immobilizacja siarki przebiega różnymi drogami, ale na ogół wyróżnia się dwa zasadnicze jej etapy. Pierwszy odnosi się do asymilacji siarczanów przez rośliny bądź mikroorganizmy do prostych związków organicznych, takich jak aminokwasy siarkowe – metionina i cysteina, natomiast drugi polega na dalszym przetwarzaniu tych prostych organicznych połączeń w bardziej złożone.

Stopień mineralizacji i immobilizacji siarki zależy od stosunku węgla do siarki w związkach organicznych rozkładanych przez drobnoustroje. Jeżeli stosunek C:S wynosi 200:1 lub jest węższy przeważa proces mineralizacji. Przy stosunku C:S wynoszącym 200-400:1 występuje równowaga procesów mineralizacji i immobilizacji, zaś przy stosunku wynoszącym powyżej 400:1 przeważają procesy unieruchamiania. Obecność roślin przyspiesza rozkład substancji organicznej, gdyż w ich strefie korzeniowej znajduje się większa ilość drobnoustrojów wpływających na mineralizację związków siarki.

Proces utleniania nieorganicznych związków siarki zachodzi również przy udziale mikroorganizmów glebowych, między innymi bakterii z rodzaju Thiobacillus, dla których utlenianie związków siarki jest źródłem energii. W wyniku tego procesu siarka elementarna przechodzi w formę siarczanową, która jest łatwo wymywana z gleby. Zdolność utleniania siarki posiadają również niektóre mikroorganizmy heterotroficzne, a wśród nich bakterie Arthrobacter, Micrococcus, Mycobacterium i Pseudomonas. Poza utlenianiem siarki elementarnej drobnoustroje heterotroficzne uczestniczą w uwalnianiu siarki zawartej w cysteinie, cystynie i metioninie.

Poza utlenianiem procesem dość rozpowszechnionym w glebie jest biologiczna redukcja związków siarki, a zwłaszcza siarczanów. Proces ten prowadzony przez liczne mikroorganizmy Desulfovibrio i Spiryllum zachodzi w warunkach beztlenowych. Wspólną cechą wszystkich bakterii redukujących siarkę jest tolerancja wobec dużych stężeń soli i siarkowodoru oraz warunki optymalnego rozwoju przypadające na pH w granicach 5,5 – 9,0. W procesie redukcji siarczanów tworzy się siarkowodór, który stosunkowo łatwo dyfunduje w środowisku, albo też może łączyć się w trudno rozpuszczalne siarczki i w tej postaci osadzać się w glebie. Prowadzi to do zmniejszenia efektywności wykorzystania siarki przez rośliny.

Literatura:
1. Gorlach E., Mazur T. 2001. Chemia rolna. PWN, Warszawa.
2. Paul E.A., Clark F.E. 2000. Mikrobiologia i biochemia gleb. Wyd. UMCS, Lublin.
3. Scherer H.W. 2009. Sulphur in soils. J. Plant Nutr. Soil Sci. 172: 326-335.

Czy ten artykuł był dla Ciebie pomocny?

Nie był pomocny
Był średnio pomocny
Był pomocny
Był bardzo pomocny

Tagi

Ekspert nawozy.eu

Masz pytanie dotyczące tego artykułu? Szukasz porady?

Ilość pytań do ekspertów, które możesz jeszcze zadać w tym miesiącu: 2
*pola wymagane
doradca nawozy.eu

doradca nawozy.eu


Zapytaj eksperta

NEWSY

Ceny rzepaku wyższe o 4,2%

W dniach od 5 do 12 września bieżącego roku cena rzepaku zwiększyła się o 92 zł/t. Odnotowano spadek ceny śruty rzepakowej i oleju rzepakowego rafinowanego.

MRiRW

Światowy rynek kukurydzy

Przewiduje się, że zagraniczna produkcja kukurydzy jest wyższa w porównaniu z poprzednim miesiącem, przy czym wzrosty w Chinach i Argentynie z nawiązką zrównoważą redukcje w Rosji i Serbii.

Zboża

Ceny śliwek rosną w Polsce

Sezon śliwek z lokalnych gospodarstw w Polsce trwa już pełną parą, ale jednocześnie ceny w tym segmencie zaczynają gwałtownie rosnąć.

Owoce

Niższa produkcja oleistych, ale większe zapasy początkowe

Globalna produkcja nasion oleistych została obniżona o 1,5 mln ton do 499,8 mln ton, głównie z powodu niższej produkcji rzepaku dla Kanady i UE.

Rośliny oleiste

nawozy.eu polecają

charakterystyka ogólna, wymagania glebowe i pokarmowe, wybór nawozu, pogoda, notowania

upload/newsy/5390/cotton-branch-1271038-1280_nmedium.jpg

Światowa produkcja bawełny będzie wyższa

Globalna produkcja bawełny ma wynieść w tym sezonie 118,8 mln bel, czyli o 6,4 mln bel powyżej sezonu 2020/21.

Rośliny
upload/nawozenie/12/kukurydza2_medium.jpg
Nawożenie upraw

Kukurydza na ziarno
Mając bardzo głęboki i silnie rozwinięty system korzeniowy
Orzysz
niedziela, 19 Wrzesień 2021
7°C
6°C
min
8°C
max
Najciekawsze informacje z serwisu nawozy.eu na Twojej skrzynce pocztowej.
Proszę wpisać poprawny adres e-mail.
Proszę zalogować się na swoje konto i zmienić ustawienia newslettera.
Potwierdź zapisanie się do newslettera klikając w link w wiadomości wysłanej na Twój adres e-mail.
Nieznany błąd, spróbuj ponownie za chwilę.
Proszę zaznaczyć zgodę.
0
Najciekawsze informacje z serwisu nawozy.eu na Twojej skrzynce pocztowej.
Proszę wpisać poprawny adres e-mail.
Proszę zalogować się na swoje konto i zmienić ustawienia newslettera.





Potwierdź zapisanie się do newslettera klikając w link w wiadomości wysłanej na Twój adres e-mail.




Nieznany błąd, spróbuj ponownie za chwilę.
Proszę zaznaczyć zgodę.