Крім прямої денітрифікації, в ґрунті може відбуватися і непряма. У цьому разі молекулярний азот виділяється внаслідок суто хімічних реакцій між азотистою кислотою і амінними або амідними сполуками:

R - NH₂ + HNO₂ = N₂ + R - OH + H₂ O.

Денітрифікація збіднює ґрунт на мінеральні форми азоту. Особливо помітні втрати азоту в процесі денітрифікації спостерігаються, зокрема, в перезволожених ґрунтах.

Запаси газоподібного азоту в атмосфері величезні: над кожним квадратним кілометром земної поверхні в повітрі міститься близько 8 млн т азоту. Проте цей азот ні для рослин, ні для тварин недоступний. Лише деякі мікроорганізми, які вільно живуть у ґрунті або перебувають у симбіозі з рослинами, можуть засвоювати азот безпосередньо з повітря і будувати з нього білкові сполуки свого тіла.

Процеси зв'язування молекулярного азоту атмосфери мікроорганізмами мають винятково велике значення в азотному балансі ґрунту, підвищуючи значною мірою його родючість.

2.4 Шляхи фіксації азоту

Відомо два основних природних шляхи зв'язування молекулярного азоту — фізико-хімічний і біологічний. Перший пов'язаний з впливом на молекулярний азот електричних розрядів, які бувають під час грози. Кількість зв'язаного таким чином азоту незначна і не відіграє великої ролі в живленні рослин.

Другий шлях фіксації молекулярного азоту пов'язаний з життєдіяльністю мікроорганізмів, що належать до двох груп: мікроби, які перебувають у симбіозі з рослинами, та азотфіксатори, що вільно живуть у ґрунті та воді.

Відомо, що вирощування бобових рослин підвищує родючість виснажених ґрунтів. Першу спробу з'ясувати причину цього зробив у 1838 р. французький агрохімік Ж.Бусенго. У своїх дослідах з конюшиною і горохом, добрий урожай яких було вирощено при невеликій кількості азоту в піщаному ґрунті, він припустив, що висока врожайність бобових рослин пов'язана з їхньою здатністю асимілювати атмосферний азот. При повторному досліді у 1858 р. Ж.Бусенго дістав протилежні наслідки, цього разу він прожарював пісок і поливав рослини тільки дистильованою водою, бажаючи видалити сліди азотних сполук. Проте Ж.Бусенго не здогадувався, що так він знищує мікроорганізми в піску.

Тільки через 30 років німецькі дослідники Г.Гельрігель і Г.Вільфарт розкрили причину невдачі цього видатного вченого. їм вдалося довести, що бобові рослини, посіяні в прожарений пісок (де вбито всіх мікробів), не утворюють бульбочок на коренях і не можуть фіксувати молекулярний азот атмосфери. Тоді вже було відомо, що в бульбочках на коренях бобових рослин міститься дуже багато бактерій.

Ще в 1858 р. І.Лахман, а дещо пізніше М.С.Воронін, незалежно один від одного, відкрили наявність мікробних клітин у бульбочкахбобових рослин. У 1888 р. голландський мікробіолог М. Бейєрінк вперше виділив у чистій культурі бактерії з бульбочок гороху, квасолі, вики та інших культур.

РОЗДІЛ 3. ВИКОРИСТАННЯ БАКТЕРІАЛЬНИХ ПРЕПАРАТІВ В СІЛЬСЬКОМУ ГОСПОДАРСТВІ

Поряд з іншими добривами в агровиробництві широко використовують бактеріальні препарати, виготовлені на культурах відповідних бактерій. Думка про використання бульбочкових бактерій для посилення фіксації N₂ виникла після того, як М.Бейєрінку (1888) вдалося виділити чисту культуру цих бактерій з бобових рослин. Вперше препарат бульбочкових бактерій під назвою нітрагін було виготовлено в 1896 р. Ґрунтовий нітрагін — це розмножена культура бульбочкових бактерій на стерильному ґрунті.

Масове виготовлення цього бактеріального добрива в нашій країні почалося з 1929 р. Нині нітрагін випускають у двох формах — нітрагін сухий (ризорбін) та нітрагін торфовий (ризоторфін).

Багаторічна практика використання цього бактеріального добрива як в Україні, так і за кордоном свідчить про значну його ефективність. При цьому слід зазначити, що застосування нітрагіну веде не тільки до збільшення врожаю бобових рослин (пересічно на 10—15 %), а й до поліпшення їхньої якості, оскільки в оброблених рослинах виявлено помітне збільшення вмісту білка і вітамінів.

Вдаються й до інших видів бактеріального добрива. На пропозицію С.П.Костичева, ще в 30-х роках почали застосовувати препарати для удобрення ґрунту, які містили культуру Azotobacterchroo-coccum.

Виробництво азотобактерину ґрунтується на розмноженні чистої культури азотобактера і змішуванні її з будь-яким субстратом (ґрунтом, торфом, агаром тощо). Азотобактерин використовують для підвищення врожайності зернових, технічних, овочевих та інших культур. У ґрунт його вносять разом з посівним матеріалом. Дія азотобактерину ґрунтується на використанні властивостей азотобактера,який крім фіксації молекулярного азоту може виробляти фізіологічно активні речовини, які стимулюють ріст рослин і цим сприяють підвищенню їхньої продуктивності. Середній приріст врожаю від застосування азотобактерину становить близько 10 %.

Ризоагрин — екологічно безпечний препарат асоціативних азот-фіксаторів, призначений для обробки насіння озимої пшениці та рису.

Екологічно чистий агрофіл використовують для підвищення врожайності овочевих культур, а біодобриво бамім — під картоплю і багаторічні трави. Для розкладання пестицидів і стимуляції росту рослин застосовують бактеріальний препарат агрофор.

Рівень ефективності застосування того чи іншого препарату залежить від реакції виду чи навіть сорту рослин на інокуляцію і від умов вирощування культури. Тому додержання рекомендацій з технології вирощування рослин із застосуванням препаратів є запорукою одержання очікуваних результатів. Враховуючи те, що біопрепарати мають низькі ціни, застосування мікробіологічних препаратів при вирощуванні овочевих культур та зменшення при цьому доз мінеральних добрив веде до зростання економічної ефективності одержання овочів. Незначне зростання затрат дозволяє знизити собівартість продукції, а рівень рентабельності одержання помідорів сорту Шанс підвищується на 6% при обробці біопрепаратом ФМБ 32- 3 і на 8% — препаратом БСП відносно контролю без використання біопрепаратів. Показники економічної ефективності застосування біопрепаратів при вирощуванні капусти білоголової ранньої більш вагомі, що пояснюється особливостями культури, зокрема її одноразовим збиранням. Рівень рентабельності одержання капусти сорту Дітмаршер фрюер при застосуванні біопрепарату ФМБ 32- 3 зростає на 19%, а при обробці БСП — на 35% відносно технології без внесення біопрепаратів.

ВИСНОВКИ

У природі постійно відбувається кругообіг азоту, в якому беруть участь рослини, тварини і мікроорганізми. Це досить складний процес.

Деяка частина атмосферного азоту зв'язується вільноживучими і симбіотичними мікроорганізмами. Цей процес збагачує ґрунт і рослини азотом. Органічні рештки рослинних і тваринних організмів, які потрапляють у ґрунт, розкладаються (мінералізуються) амоніфікуючими мікробами і перетворюються на амонійні сполуки — аміак та інші.

Амонійна форма азоту в ґрунті далі окислюється нітрифікуючим