P1030152

Rozdział 7 Azot

7.1.    Azot w glebie i |ego dostępność dla roślin

7.1.1.    Zagadnienia ogólne

Azot jest jednym z najpowszechniej występujących pierwiastków na kuli ziemskiej. Największa ilość N znajduje się w formie związanej w skalach magmowych i osadach skorupy ziemskiej. Jest to niezgodne z panującym powszechnie poglądem, że największe zasoby N₂ znajdują się w atmosferze. W rzeczywistości zajmuje ona dopiero drugie miejsce. Według Delwiche (1970) w atmosferze zawarte jest ok. 3,8 • 10¹⁶ ton azotu cząsteczkowego, natomiast w litosferze znajduje się ok. 18 * 10¹⁵1. Z ogólnej ilości azotu

O Rys* 7.1. Obieg azotu w przyrodzie

Spożycie przez człowieka zwierzęta

Azot organiczny	Amonifikacja ^
w glebie

w litosferze tylko bardzo niewielka część występuje w jej najbardziej powierzchniowej warstwie, tj. w glebie, a 7 kolei azot dostępny dla roślin stanowi niewielki procent N glebowego. Azot dostępny dla roślin występuje głównie w formie NO3 i NH«. Pierwiastek ten cechuje duża ruchliwość 1 ciągle krąży on pomiędzy atmosferą, glebą i roślinami. Obieg azotu jest związany z szeregiem procesów o charakterze fizykochemicznym i biologicznym. Zarys obiegu azotu w przyrodzie przedstawiono na rysunku 7.1.

7.1.2. Biologiczne wiązanie azotu

Najważniejszy proces, w wyniku którego azot molekularny z atmosfery przechodzi w formę organiczną, jest to proces biologiczny - wiązanie azotu. Przeprowadzają go różne gatunki organizmów glebowych. Biochemia i znaczenie biologicznego wiązania N było omówione już poprzednio (str. 135}. Azot może być także wiązany chemicznie w procesie Haber-Boscha, w którym N₂ i H_t pod wysokim ciśnieniem i w wysokiej temperaturze łączą się w cząsteczki amoniaku:

N, + 3H₂ # 2NH_S

Jest to podstawowy proces wykorzystywany przy produkcji nawozów azotowych. Jakkolwiek wzrastające ilości azotu atmosferycznego są wiązane w wyniku zarówno opisanego, jak i innych procesów chemicznych, to jednak są one nadal znacznie mniejsze od ilości wiązanych biologie? nie (Schmidt, 1968).

Według Chatta (1976) całkowita ilość azotu wiązanego biologicznie na kuli ziemskiej wynosi ok. 17,2 • 10⁷ ton/N/rok. Jest to ilość ok. 4-krotnie większa od wiązanej we wszystkich fabrykach nawozów azotowych. Biologiczne wiązanie N przyczynia się zatem w sposób zasadniczy do pokrycia zapotrzebowania roślin na ten składnik. Ilość wiązanego biologicznie azotu jest bardzo różna zależnie od warunków środowiska. Znaczny wpływ odgrywają tutaj czynniki glebowe, jak pH, zawartość przyswajalnych P i K, zawartość metali ciężkich i uwilgotnienie gleby. Również zawartość innych składników mineralnych w glebie ma duży wpływ na działalność mikroorganizmów wiążących azot.

W tabeli 7.1 przedstawiono ilość azotu wiązanego biologicznie w różnych ekosystemach (Hauck, 1971). Wiązanie azotu jest raczej niewielkie w glebach ornych, ale na pastwiskach, w lasach i w mniejszym stopniu na

Tabela 7.1. Ilości azotu wiązanego biologicznie (Hauck, 1971)

Ekosystem	Zakres ilości związanego N kg/ha/rok
Grunty orne	7-28
Pastwiska (bez roślin motylkowatych)	7-114
Pastwiska (z roślinami motylkowatymi)	78-865
Lasy	58-594
Pola ryżowe	13-99
Wody	70-250