W obliczu zmian klimatu i ograniczeń w stosowaniu tradycyjnych nawozów z azotem, współczesne rolnictwo staje przed poważnymi wyzwaniami. Ekstremalne warunki pogodowe, takie jak susze czy podtopienia, coraz częściej zakłócają rozwój roślin i ich zdolność do pobierania składników odżywczych, zwłaszcza azotu. Zaburzenia w przyswajaniu azotu mogą prowadzić do długotrwałego głodu azotowego i znaczących strat w plonach. W tej sytuacji innowacyjne rozwiązania, takie jak bakterie wiążące azot, mogą wspomóc rośliny i zapewnić im lepsze odżywienie.
Czy rośliny mogą wykorzystać azot z powietrza?
Azot atmosferyczny (N₂) stanowi około 78% składu powietrza, ale większość roślin nie może go przyswoić. Brak odpowiednich mechanizmów sprawia, że azot w tej formie pozostaje dla nich niedostępny.
Niektóre rośliny, zwłaszcza motylkowe (np. soja, groch, lucerna), radzą sobie z tym problemem dzięki symbiozie z bakteriami brodawkowymi. Mikroorganizmy te przekształcają azot atmosferyczny w jony amonowe – formę łatwo przyswajalną przez rośliny.
Brodawki na korzeniach soi. Fot.: Intermag.
Ile azotu jest w atmosferze?
Atmosfera Ziemi składa się głównie z azotu, który stanowi około 78% jej objętości. Mimo że jest to najobficiej występujący gaz w powietrzu, większość roślin nie może go bezpośrednio wykorzystać w tej formie. Wyjątkiem są rośliny motylkowe, takie jak soja, łubin czy groch, które dzięki symbiozie z bakteriami brodawkowymi potrafią przyswajać azot atmosferyczny. Bakterie te przekształcają azot z powietrza w związki dostępne dla roślin, co wspomaga ich wzrost i rozwój.
Czy można udostępnić azot z powietrza dla roślin?
Rośliny potrzebują azotu do prawidłowego wzrostu i rozwoju, ale nie wszystkie potrafią pobierać go bezpośrednio z atmosfery. Jednak istnieją sposoby, aby udostępnić im ten niezbędny pierwiastek. Tym sposobem są bakterie.
Jednym z naturalnych rozwiązań jest wykorzystanie bakterii wiążących azot z powietrza. Niektóre z nich, jak bakterie z rodzaju Rhizobium, żyją w symbiozie z roślinami motylkowymi (np. groch, soja), tworząc na ich korzeniach brodawki. W tych strukturach bakterie przekształcają azot z powietrza w formy przyswajalne dla roślin.
Oprócz bakterii symbiotycznych istnieją także wolno żyjące mikroorganizmy, takie jak Azotobacter czy Azospirillum, które wiążą azot atmosferyczny i udostępniają go roślinom. Preparaty zawierające te bakterie można stosować w uprawach, aby zwiększyć dostępność azotu dla roślin.
Niezwykłe bakterie Paenibacillus polymyxa
Bakterie Paenibacillus polymyxa to endofity, czyli mikroorganizmy żyjące wewnątrz tkanek roślin. Mają zdolność do przekształcania azotu z powietrza w formy przyswajalne bezpośrednio w roślinie. Dzięki temu mogą poprawić zaopatrzenie roślin w azot, co jest istotne w warunkach jego ograniczonej dostępności, na przykład przy nieodpowiednim pH gleby. Szybko zasiedlają tkanki roślin, już w ciągu dwóch godzin po aplikacji. Dodatkowo produkują substancje biostymulujące, które wspierają wzrost i rozwój roślin. W przeciwieństwie do bakterii brodawkowych nie wymagają symbiozy z konkretnymi roślinami, dlatego mogą działać w różnych uprawach.
✔ Wiążą azot atmosferyczny i przekształcają go w jony amonowe, które rośliny mogą wykorzystać do wzrostu.
✔ Poprawiają odżywienie roślin, szczególnie w warunkach utrudnionego pobierania azotu z gleby.
✔ Kolonizują rośliny już w ciągu 2 godzin po aplikacji, co zapewnia szybkie działanie.
✔ Produkują substancje biostymulujące, które wspierają wzrost i odporność roślin.
Szybkość zasiedlania tkanek roślin
Bakterie Paenibacillus polymyxa zaczynają kolonizować wnętrze roślin już 2 godziny po aplikacji. Porównując analizy powierzchni liści i wnętrza tkanek – widoczny jest proces migracji bakterii z powierzchni do wnętrza roślin.
Bakterie Paenibacillus polymyxa wiążą azot bezpośrednio w roślinie już 2 godziny po aplikacji.
Bakterie Paenibacillus polymyxa z czasem migrują do wnętrza tkanek roślin.
W jakich temperaturach bakterie Paenibacillus wiążą azot z powietrza?
Według przeprowadzonych badań, bakterie Paenibacillus polymyxa efektywnie wiążą azot w szerokim zakresie temperatur. Jak pokazują zdjęcia szalek z doświadczeń jest to zakres od 4 do 36°C. Oznacza to, że mogą działać zarówno w chłodniejszych, jak i cieplejszych warunkach, co czyni je uniwersalnym narzędziem w różnych uprawach i strefach klimatycznych.
Szalki petriego z bakteriami Paenibacillus polymyxa i barwnikiem, który zmienia kolor na niebieski jeżeli zachodzi proces wiązania azotu.
Wykorzystanie wyjątkowych właściwości w praktyce
Po wielu badaniach nad bakteriami, jak również nad formulacją, powstał nowoczesny produkt mikrobiologiczny, pozwalający na produkcję azotu dla roślin bezpośrednio w ich tkankach, BACTIM® ENDOFIX.
- pozwala na ograniczenie nawożenia mineralnego azotem nawet o 20% bez strat w plonie
- stabilizuje poziom azotu w trakcie sezonu wegetacyjnego
- działa niezależnie od warunków glebowych
- może być aplikowany łącznie z innymi agrochemikaliami, co ułatwia integrację z istniejącymi technologiami uprawy
Jak BACTIM® ENDOFIX wyrównuje poziom azotu?
W przypadku standardowego nawożenia azotem obserwujemy duże wahania w trakcie cyklu wegetacyjnego – okresy nadmiaru azotu oraz niedobory azotu, ograniczające wzrost i plonowanie upraw.
Stosowanie preparatu BACTIM® ENDOFIX, dzięki zdolności bakterii Paenibacillus polymyxa do wiązania azotu z powietrza zapewnia bardziej stabilne zaopatrzenie roślin w azot. Utrzymuje on jego dostępność na optymalnym poziomie przez cały sezon. Takie działanie pozwala na efektywniejsze wykorzystanie azotu przez rośliny, co wspiera ich rozwój w uprawach.
BACTIM® ENDOFIX zapewnia równomierne zaopatrzenie roślin w azot, dzięki czemu:
✔ rośliny unikają stresu azotowego,
✔ składnik jest efektywnie wykorzystywany,
✔ plony są stabilne i wysokiej jakości.
Bactim Endofix wyrównuje wahania poziomu azotu w trakcie cyklu wegetacyjnego.
Przyszłość nawożenia azotem?
Zmniejszenie zależności od nawozów mineralnych to jeden z kluczowych kroków w kierunku zrównoważonego rolnictwa. Bakterie wiążące azot, takie jak Paenibacillus polymyxa, pozwalają roślinom samodzielnie pozyskiwać ten pierwiastek, zmniejszając konieczność stosowania syntetycznych nawozów.
Preparat BACTIM® ENDOFIX to rozwiązanie, które poprawia odżywienie roślin. Bakterie zawarte w produkcie zasiedlają tkanki roślin i wiążą azot w trakcie całego sezonu wegetacyjnego – wystarczy jedna aplikacja. Dzięki temu stabilizuje poziom azotu w trakcie sezonu. Dzięki temu rolnicy mogą zmniejszyć koszty nawożenia mineralnego, ograniczyć straty azotu do środowiska i jednocześnie utrzymać wysokie plony.
