Oczywiście nie da się zmienić zmianowania roślin z dnia na dzień, jednak jest na nie miejsce w każdym gospodarstwie. Jak nie uprawa na ziarno, to przecież można i należy wprowadzać uprawę mieszanek międzyplonowych z bobowatymi.

Bakterie symbiotyczne wolny azot wiążą dla roślin

Jak dużo azotu mogą związać symbiotyczne bakterie w uprawie bobowatych? To tak jak z plonami roślin, które wahają się i zależą od wielu czynników – rekordowo nawet 700 kg N/ha rocznie (patrz tabela), ale nie w Polskich warunkach. Efektywność symbiozy bardzo zależy od rośliny i zaszczepionych szlachetnych kultur bakterii, od pH gleby, gatunku bobowatego, rozkładu temperatur i opadów i w dużym stopniu – to należy podkreślić – od nawożenia dolistnego mikroelementami wspierającymi pracowitość bakterii brodawkowych. Rośliny strączkowe są szczególnie wrażliwe na niedobór boru, molibdenu, manganu, kobaltu i cynku, przy czym molibden i kobalt biorą bezpośrednio udział w symbiotycznym wiązaniu azotu i te mikroelementy trzeba uwzględnić w planie dolistnego nawożenia bobowatych.

Jak wspomniałem, uprawa bobowatych wcale nie musi wywracać zmianowania i nie musi konkurować w gospodarstwie z bardziej opłacalnym rzepakiem i pszenicą jakościową. To można pogodzić przez uprawę bobowatych międzyplonów na paszę, zielony nawóz czy mulcz. Wszystkie pozostawiają bardzo dobre stanowisko dla rośliny następczej, same nie wymagają praktycznie nawożenia azotem, a żyjąc w przyjaźni i symbiozie z bakteriami brodawkowymi gromadzą znaczną ilość azotu dla kolejnych roślin.

Czynność zaprawiania nasion tak samo ważna, jak szczepionka

Z roślinami bobowatymi i bakteriami brodawkowymi związany jest wprost rynek specjalistycznych szczepionek. Wielu rolników stosuje tzw. nitraginę, lecz często zbyt mało uwagi przywiązuje do reżimu zaprawiania. Nitragina dostępna jest w wielu wariantach pod następujące rośliny: koniczynę, seradelę, lucernę, łubin, wykę, groch, peluszkę, soję, nostrzyk, bobik, esparcetę, przelot, komonicę, fasolę, lędźwian afrykański, inkarnatkę i mieszanki motylkowe.

Zaprawianie nasion można przeprowadzić na mokro (zwilżając nasiona przygotowaną zawiesiną preparatu) lub na sucho stosując 1,5–2 porcji Nitraginy na materiał siewny przeznaczony na 1 ha. Zaprawianie nasion można przeprowadzić ręcznie przez dokładne kilkakrotne mieszanie lub w zaprawiarkach mechanicznych. Nasiona po zaprawieniu należy chronić przed bezpośrednim działaniem promieniowania słonecznego. Możliwe jest jednoczesne zaprawianie z chemicznymi środkami ochrony roślin o ile wysiew dokonany będzie bezpośrednio po zabiegu. Ponieważ przeżywalność bakterii brodawkowych na nasionach roślin bobowatych szybko zmniejsza się w miarę upływu czasu, szczepionkę trzeba zastosować tuż przed siewem nasion.

Superbakterie z rodzajów Rhizobium i Bradyrhizobium

Zadaniem szczepionki jest pobudzenie i przyspieszenie symbiozy bobowatych z bakteriami brodawkowymi wiążącymi wolny azot z powietrza. Rośliny mają w ten sposób zabezpieczony azot potrzebny im do wzrostu i rozwoju, a także mogą gromadzić go w glebie dla roślin uprawianych współrzędowo (trawy z motylkowatymi drobnonasiennymi i zboża w mieszankach ze strączkowymi) i dla roślin następczych. Efektywność tej symbiozy jest mocno uzależniona od środowiska, bo bakterie mogą być niszczone przez bakteriofagi.

Rośliny bobowate żyją w symbiozie generalnie z dwoma rodzajami bakterii: z bakteriami brodawkowymi z rodzaju Rhizobium lub Bradyrhizobium. Każda roślina może współżyć tylko z określonymi bakteriami. Przykładowo łubin współżyje z Bradyrhizobium sp., soja z Bradyrhizobium japonicum, groch, bób i soczewica z Rhizobium leguminosarum bv. viceae, a koniczyna z Rhizobium leguminosarum bv. trifolii. Dlatego nie ma uniwersalnych szczepionek i dla każdego gatunku roślin motylkowych kupujemy dedykowaną. Bobowate już od fazy 2–3 liści korzystać będą z darmowego azotu wiązanego przez bakterie brodawkowe z powietrza. Największa intensywność wiązania azotu przypada na początek kwitnienia roślin bobowatych. A co się dzieje, jeżeli nie zastosujemy szczepionki? W środowisku glebowym są bakterie brodawkowe, ale dominują w nim nieefektywne szczepy. Rośliny wytworzą brodawki i wejdą z tymi bakteriami w symbiozę, ale ilość wiązanego azotu będzie mała.

Z badań wynika, że najwięcej azotu wiążą bakterie symbiotyczne z rodziny Rhizobiaceae, które współżyją z roślinami koniczyny, lucerny i bobiku. W krajowych warunkach rocznie udaje się związać bakteriom od 40 do nawet 250 kg/ha azotu. Ilość azotu związanego tą drogą zależy od gatunku rośliny, a ważną cechą symbiozy jest to, że azot biologicznie wiązany wykorzystywany jest praktycznie w 100% przez rośliny. Natomiast dla porównania, azot z nawozów mineralnych wykorzystywany jest tylko w ok. 50%. Można powiedzieć, że 100 kg związanego biologicznie azotu odpowiada 200 kg zastosowanego azotu mineralnego.

Wolnożyjący Azotobacter też wiąże azot

Powietrze atmosferyczne zawiera ponad 78% azotu i przeliczając to przez ilość słupa powietrza daje to wiele ton azotu nad każdym hektarem. Ilości olbrzymie, ale niedostępne. Mogą go wiązać bakterie współżyjące z bobowatymi, ale także bakterie wolnożyjące. Efektywność tych drugich jest znacznie mniejsza, ale jak wspomniałem na początku, jest na rynku preparat zawierający szczep bakterii wolnożyjących Azotobacter vineladii i Azotobacter salinestris. Te bakterie po aplikacji zasiedlają strefę przykorzeniową roślin dzięki czemu asymilowany azot jest łatwo i szybko dostępny. Doświadczenia pokazują, że zastosowanie takiego produktu w pszenicy, rzepaku czy kukurydzy pozwala zmniejszyć dawkę azotu o 60%.

• Jeśli brodawki na korzeniach są białoszare lub zielone, oznacza to, że proces biologicznego wiązania azotu z atmosfery jest słaby. Wyznacznikiem intensywności wiązania azotu jest jednak barwa przeciętych brodawek – im bardziej czerwona, tym lepiej

Marek Kalinowski

Zdjęcia: Marek Kalinowski
Oprac. Natalia Marciniak-Musiał na podstawie artykułu M. Kalinowskiego pt. Azot z symbiozy dwa razy lepszy od mineralnego, który ukazał się w Tygodniku Poradniku Rolniczym 50/2021 na str. 22.  Jeśli chcesz czytać więcej podobnych artykułów, już dziś wykup dostęp do wszystkich treści na TPR: Zamów prenumeratę.