Въпросът за наличието на достатъчни количества азот в почвата е предмет на постоянна грижа за градинарите. Някои смятат, че този проблем може да бъде решен чрез внасяне на повече азотни торове. В този случай растенията и почвата трябва да се справят с всички последствия от този подход, защото излишъкът от азот е също толкова вреден, колкото и недостигът му.
Азотът, както и останалите хранителни елементи, изисква компетентно използване, което е свързано с определени знания за усвоявенето и трансформацията му в почвата.
От просто към сложно – азотфиксиращи бактерии
В естествени условия в почвата съществува добре балансиран цикъл на азота. Първата връзка в този цикъл са бактериите, способни да фиксират атмосферния азот – азотфиксатори, включващи много видове почвени бактерии. Някои от тях живеят свободно в почвата, други съжителстват с корените на растенията и се хранят с кореновите секрети, а трети живеят вътре в образуванията (нодули) по корените на бобовите култури.
Почвените азотфиксиращи бактерии са единствените микрооорганизми на Земята, които могат да използват атмосферния азот за синтез на органични съединения. Благодарение на тяхната дейност почвата в продължение на милиарди години е натрупала огромни запаси от органичен азот, измерени в хиляди тонове на хектар. Част от него се намира под формата на хумус, а друга част под формата на микробна биомаса. Азотът влиза в състава на протеините, нуклеиновите киселини и други азотсъдържащи съединения със сложна молекула. Този азот щеше да бъде недостъпен за растенията, ако в почвата не протичаше едновременно друг микробиологичен процес, противоположен на азотфиксацията. Това е минерализацията, при която сложните органични съединения се разлагат на по-прости. Те служат като източник на достъпен азот за растенията и за много почвени организми, които не могат да усвояват азот от въздуха. Сред тях определено място заемат нитрификсиращите бактерии, които синтезират нитрати от разтворими азотни съединения.
В естествени условия нитратите не се натрупват в почвата в големи количества и не се просмукват в подпочвените води. Растенията обикновено усвояват част от тях, а дентрифициращите бактерии разграждат останалата част до свободен азот, който излита във въздуха.
Кръгооборотът на азота
В съкратен вид цикълът на азота в почвата изглежда по следния начин: въздушен азот – азотна фиксация – минерализация – нитрификация – денитрификация – въздушен азот. В естествени условия този цикъл е балансиран, така че приходите леко надвишават разходите, при което протича постепенно натрупване на органичен азот в почвата.
В култивираните почви азотът също е в цикъл, но балансът му е силно изместен в неблагоприятна посока. Когато в почвата се внасят минерални азотни торове, азотфиксиращите бактерии преустановяват усвояването на атмосферния азот и превключват на минерален. За тях това е полезно в енергийно отношение, но не и за нас, защото губим безплатния азот.
Когато в почвата попадне голямо количество разтворим азот, тогава се активират всички процеси, свързани с азотния обмен. Активира се също усвояването на азот от корените на растенията, но само до определени граници. Те могат да абсорбират не повече от 30-50% азот от минералните торове, а останалата част се усвоява от микроорганизмите. Някои от тях използват азота за засилено възпроизвеждане, а нитрифициращите – за засилен синтез на нитрати. Колкото по-голямо е количеството внесени азотни торове, толкова повече нитрати ще се образуват в почвата. Нито растенията, нито бактериите денитрификатори са в състояние да усвоят и разградят цялото количество нитрати и в крайна сметка този излишък се отмива и отива в подпочвените води. Това води до замърсяване на почвените и питейните води.
Заедно с останалите бактерии се активират и минерализиращите. Те разграждат натрупаните в почвата запаси от хумус и органичен азот. Ако не се компенсират загубите чрез внасяне на органични торове, тогава качествата на почвата неизбежно ще се влошат и тя ще загуби плодородието си. Това време зависи от първоначалните запаси на органични вещества – за бедните са необходими само 20-30 години, а за черноземните около 100.
