Różowe zabarwienie brodawek świadczy o trwającym procesie wiązania azotu.
Fabryka produkcji azotu na korzeniach roślin bobowatych już działa. O jej pracy świadczą różowe brodawki na korzeniach.
Rośliny bobowate pozostawiają stanowisko wzbogacone o 90–200 kg (a nawet 450 kg) azotu na hektarze. Trzeba wiedzieć, że każdy rodzaj rośliny bobowatej żyje w symbiozie z innym, charakterystycznym tylko dla niego gatunkiem bakterii. Tylko groch i bobik mają wspólny gatunek symbionta.
Badania przeprowadzone w Instytucie Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa wykazały powszechną obecność w glebach Polski bakterii symbiotycznych koniczyny, grochu i bobiku. Około 1/3 polskich gleb nie zawierała symbiontów łubinu.
Gleby są również mało zasobne w bakterie współżyjące z lucerną. Introdukowana (z Chin) do Polski soja także nie znajduje dla siebie w naszych glebach symbiontów.
Zasobność gleby w bakterie brodawkowe zależy od powtarzalności uprawy roślin bobowatych na danym polu.
W sezonie, kiedy brakuje rośliny gospodarza, bakterie bytują w glebie jako saprofity, a ich liczebność w środowisku glebowym i możliwość przetrwania zależą od cech genetycznych oraz czynników glebowo-klimatycznych i agrotechnicznych.
Umożliwić symbiozę
Do zapewnienia prawidłowego przebiegu symbiozy trzeba utrzymywać pH gleby na odpowiednim poziomie. Dla przykładu Rhizobium pisi – bakterie współżyjące z grochem działają najbardziej intensywnie przy pH 6–7. Z kolei Rhizobium lupini – bakterie na łubinie wolą pH niższe – 5,5–6. Dla większości gatunków bakterii brodawkowych optymalne jest pH powyżej 6,0.
Rhizobium
To grupa bakterii Gram-ujemnych współżyjących z roślinami bobowatymi. Największa intensywność wiązania występuje przed kwitnieniem. Po zakończeniu kwitnienia gospodarza proces symbiozy słabnie. Pula węglowodanów odprowadzanych do brodawek spada, co prowadzi do degeneracji bakteroidów i ich hydrolizy przez enzymy rośliny gospodarza.
Wzajemni udziałowcy...
... czyli, jaki wkład w symbiozę wnosi roślina bobowata, a jaki bakterie bytujące w brodawkach korzeniowych?
*Wkład bakterii: przekształcanie (redukcja) azotu atmosferycznego N2 do formy amonowej NH3 lub aminokwasu glutaminy – przekazywanych komórkom roślinnym.
*Wkład rośliny bobowatej: zaopatrywanie bakterii w składniki odżywcze, zwłaszcza w cukry (źródło energii), konieczne do zajścia reakcji redukcji azotu atmosferycznego.
Startowa dawka azotu
Symbioza zaczyna się podczas kiełkowania nasion. Jednak na początku jej intensywność jest niewielka, dlatego wskazane jest zastosowanie tzw. startowej dawki azotu (20–30 kg N/ha). Już na początku kwitnienia roślina jest samowystarczalna w zakresie azotu.
Kiedy szczepionka nie zadziała?
*wysiew nasion do gleby o odczynie kwaśnym, pH poniżej 5,0;
*gleba o wysokiej zawartości piasku (powyżej 80%);
*gleba przesuszona o temperaturze powyżej 30 st. C;
*nasiona zaprawione chemicznie (wiele pestycydów ma działanie toksyczne dla bakterii brodawkowych).
Katarzyna Wójcik
