A tápanyagok típusai
A talaj ásványi és szerves részében lévő elemek közül egyesek a növények fejlődésében elsőrendű szerepet játszanak, míg egyesek szerepe vitatott. Azokat az elemeket, amelyek a növények felépítéséhez szükségesek, a növények fejlődését a csírázástól az érés bármely szakaszában kedvező irányban befolyásolják és azáltal a termés mennyiségét növelik, minőségét javítják, növényi tápanyagoknak nevezzük. A talajban lévő tápanyagokat makroelemekre és mikroelemekre oszthatjuk fel. Makroelemeket a növények 0,1% fölötti mennyiségben, míg mikroelemeket néhány 0,001-0,000% mennyiség között tartalmaznak. Gyakorlati szempontból a makroelemeken belül elsődlegesen fontos elemeket (N, P, K) és másodlagosan fontos elemeket (Ca, Mg, S) különítünk el. A növények életműködéséhez szükséges mikroelemek pedig a B, Cu, Mn, Mo, Zn és Co.
A nitrogén szerepe a talajban
A talajban lévő nitrogénnek több mint 95%-a szerves kötésben – humuszanyagokban, növényi maradványokban, elhalt szervezetekben – van jelen. Szervetlen alakban és a növények számára felvehető állapotban nitrát (NO3-) és kisebb mennyiségben ammónium (NH4+) alakjában található meg. Mindez azt jelenti, hogy míg a növények számára közvetlenül néhány kg N/ha vehető fel, addig vegyületekben kötött formában akár 6000 kg N/ha is lehet.
A nitrogén körforgása
A talajban lévő nitrogén állandó körforgásban van. Elsődleges forrása az atmoszféra, amelynek 78%-a nitrogén. Az atmoszférában lévő nitrogén egy része a csapadékkal kerül a talajba, más részét viszont szabadon, vagy magasabb rendű növényekkel szimbiózisban élő mikroorganizmusok alakítják át nitrogenáz enzimük segítségével. Ez által lehetővé válik az élő szervezetek szervetlen nitrogénforrásból történő táplálkozása. A szabadon élő mikroorganizmusok nitrogén kötése több lépésen keresztül történik meg. Az első az ammonifikáció, egy olyan enzimatikus folyamat, amely során a nitrogén NH3 alakban szabadul fel. A második lépés a nitrifikáció, amelyben a mikróbák tevékenysége az ammóniát nitritté és nitráttá alakítják át. A nitrogénkötés történhet szimbiotikus úton is. Elsősorban a pillangósokkal szimbiózisban élő Rhizobium baktériumok képesek erre. Jelentőségük hatalmas, hiszen akár 300 kg N/ha/év mennyiséget is képesek megkötni és ezáltal a növények számára felvehetővé alakítani. A nitrogén körforgásában azonban ugyanolyan fontos szerep jut a nitrogén-veszteséget okozó tényezőknek is. Ilyen a denitrifikációs veszteség, amikor a talajban bekövetkező kedvezőtlen változások – anaerob körülmény – akadályozzák a nitrifikáló baktériumok tevékenységét, és a nitrátból nitrit, majd elemi nitrogén képződik. Ugyancsak veszteségként kell elkönyvelni az ammónia gáz alakban történő elillanását, valamint a nitrát kimosódását. A nitrát kimosódás akkor lép fel, amikor a lefelé irányuló nagy mennyiségű víz a nitrátot magával viszi a gyökérzóna alá, ezáltal a növények számára felvehetetlenné teszi.
21. századi közoktatás - fejlesztés, koordináció (TÁMOP-3.1.1-08/1-2008-0002)
