Искусственное заражение семян бактериями

Обычно азотфиксации бобовых культур помогает искусственное заражение высеваемых семян чистыми культурами клубеньковых бактерий (препаратом нитрагином). Такая обработка (нитрагинизация) усиливает образование клубеньков и положительно сказывается на процессе фиксации азота в целом. На рост бобовых растений и фиксацию азота благоприятно действуют также соломистые удобрения, особенно если их вносят в верхний слой почвы. Поскольку бобовые обладают автономным аппаратом, снабжающим их азотом, они не страдают на почве, удобренной соломой или соломистым навозом.

В почве имеются разнообразные свободноживущие микроорганизмы, фиксирующие молекулярный азот. Большинство из них — сапрофиты, нуждающиеся в органическом веществе. Некоторые свободноживущие микроорганизмы (бактерии и водоросли) относятся к фотосинтетикам. Сапрофитные азотфиксирующие микроорганизмы используют корневые выделения растений и пожнивные остатки как источник энергии. Эти источники позволяют микробам почвы фиксировать ежегодно 10—25 кг азота на гектар.

Внесение в почву соломистых остатков заметно стимулирует деятельность сапрофитных азотфиксаторов.Связывать молекулярный азот могут так же некоторые автотрофные микроорганизмы — анаэробные фотосинтезирующие бактерии и аэробы — сине-зеленые водоросли. Они проявляют себя достаточно активно в сильно увлажненных и затопленных почвах, например на рисовых полях.

Примерные подсчеты позволяют заключить, что на окультуренных почвах свободноживущие азотонакопители могут давать около 15—20 кг азота на гектар в год. Этот азот накапливается медленно и не может быть сразу использован растениями. В основном он служит резервом повышения потенциального плодородия почвы. На пахотной площади СССР свободноживущие азотфиксаторы в общем накапливают не менее 2,5—3 млн. тонн азота в год.

По материалам многолетнего опыта Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева, на делянках бессменной ржи ежегодное азотнакопление при известковании почвы равнялось 28 кг/га, а на неизвесткованном фоне, где условия для азотфиксаторов были хуже, эта величина была в 2,5 раза меньше.

На Ротамстедской опытной станции (Англия) в многолетнем опыте были учтены все возможные статьи расхода и поступления азота в почву. Расчеты показали, что в среднем за год свободноживущие азотфиксаторы в неудобрявшейся окультуренной почве фиксировали 17 кг азота в год, а в удобрявшейся почве — 25 кг (в расчете на гектар). Примерные аналогичные данные приводятся и другими исследователями. В тропических условиях активность свободноживущих азотфиксаторов намного выше.