Õhulämmastiku varud on ammendamatud, kuid pole taimedele puhtal kujul omastavad.

Taimed suudavad lämmastikku (NH3) omastada vaid baktersümbiontide abiga. Bakterid, kes seovad lämmastikku ja muudavad selle taimedele omastatavaks, saavad taimelt vastu suhkruid ja happeid.

Noodulid valge ristiku juurel
Noodulid valge ristiku juurel

Ühed sellised bakterid kuuluvad perekonda Rhizobium, kes elavad sümbioosis liblikõieliste taimedega. Baktersümbiont tekib juurekarva kõverdumisega. Kui on moodustunud infektsiooni kanal, siis võivad bakterid juurekarva siseneda. Seejärel tekivad taimejuurtele juuremügarad ehk noodulid. Nooduleid võidakse moodustada ka taimevarrel nt sesbaania (Sesbania rostrata). Kuid ilma optimaalse pH (6,5…7,5) ja temperatuurita (24-26°C) ei saa protsessid toimuda.

Mullas olevad bakteri tüved võivad olla aktiivsed – roosakat värvi mügarad, kuid ka oma aktiivsuse kaotanud – rohekad. Kui liblikõielised nakatuvad mittefektiivsete mügarbakteritega, siis tekivad mügarad, kuid N seotakse vähe. Selles perekonnas asuvad kuus bakterirühma ning iga rühma jaoks kasutatakse eraldi bakterväetist. Enne väetiste kasutamist peaks arvestama asjaoluga, et bakterite toime on mitmetahuline, sõltudes nii mullastikus, kultuurist kui ka bakteri liigist. Eestis läbi viidud katses selgus, et suuremate normide kui N40 korral oli kasutatud bakterpreparaadi positiivne mõju saagile madal.

Samas moodustavad Frankia perekonna bakterid mügaraid taimede juurtel, mis liblikõieliste sugukonda ei kuulu. Nendeks on  kõrvitsalaadsed Cucurbitales (Coriariaceae ja Datiscaceae), pöögilaadsed Fagales (Betulaceae, Casuarinaceae ja Myricaceae), roosilaadsed Rosales (Rhamnaceae, Elaeagnaceae ja Rosaceae) (näiteks lepp). Aktinobakter Frankia seob nooduli ehk aktinoriisa abil umbes samas koguses lämmastikku nagu Rhizobium bakterid (liblikõielised seovad aastas 70…200 kg õhulämmastikku).

Lämmastikuringe – gaasiline ehk molekulaarne lämmastik N2 teisendatakse  anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite lämmastikuks ning tagasi algelisele kujule.

Lämmastikuringe
Lämmastikuringe

Eesti mullas on mineraalsel kujul ehk taimedele omastatavat lämmastikku 1…3%. Orgaaniliste ühendite jäänuste sattumisel mulda hüdrolüüsitakse need bakterite abiga, selle toimel eraldub ammooniumi, millest tuleneb ka nimetus ammonifikatsioon. Vaid see osa tekkivast ammoniaagist, mis seotakse mullakolloidide abil või jääb mullalahusesse on lühiajaliselt taimedele omastata. Protsessi käigus tekkinud ammoniaagist osa lendub ja seotakse savimineraaliga taimedele raskesti omastatavaks. Edasi toimub aeroobsetes tingimustes nitrifikatsiooniprotsess, kus ammooniumühendid hapendatakse lämmastikushappeks ja edasi lämmastikhappeks (neutraalses ja nõrgalt happelises mullas). Juhul, kui on tekkinud üleväetamise, siis ei ole taimedel võimalik mulda antud lämmastikku täielikult ära kasutada ning see liigub sademetega pinnaveekogudesse või põhjavette. Kui nitrifikatsiooniks on mullas ebasoodsad ehk anaeroobsed tingimused, siis toimub denitrifikatsioon, kus molekulaarne lämmastik või lämmastikoksiid lendub ja põhjustab mullas suurt kadu. See võib juhtuda näiteks põhjavees anaeroobsetes tingimustes oleva lämmastikuga, mikroorganismid põhjustavad denitrifikatsiooni, mille tagajärjel lämmastik lendumine. Samas kui aeroobsetes tingimustes liiguvad lämmastikuühendid põhjaveest pinnavette. Denitrifikatsiooni järel võib toimuda nitraatide ammonifikatsioon ehk nitraatlämmastik muutub ammooniumlämmastikuks või happeliste muldade puhul, lämmastikushape muutub lämmastikoksiidiks – lendub mullast.

Mullas toimub lisaks ammonifikatsioonile ka mineraalsete lämmastikuühendite immobilisatsioon, kus need muutuvad mikroorganismide või kõrgemate taimede abil orgaanilisteks ühenditeks. NH4 väetisi omastavad taimed neutraalsel mullal efektiivsemalt, sest sisaldab happelisi ühendeid. Ammooniumlämmastikku kasutavad paremini ära kultuurid, mis koguvad säilitusorganitesse suuremates kogustes süsivesikuid. Varjutaimed eelistavad samuti ammooniumlämmastikku, sest nitraatide omastamiseks vajavad täiendavalt päikeseenergiat. Põuase suve korral omastavad taimed lämmastikku halvemini kui sademeterikkal suvel. Madalate temperatuuridega ilma puhul, peetakse paremaks taimede väetamist ammooniumlämmastikuga.

Nagu paljude teiste toiteelementide, siis ka lämmastiku puuduse korral taimes esineb kloroos, see ilmneb vanematel lehtedel. Selle tagajärjel muutuvad lehed kahvaturoheliseks kuni punaseks ning toimub kasvuseisak. Lämmastik kuulub taimes valkude, aminohapete, nukleiinhapete, klorofülli ja paljude teiste oluliste ühendite koosseisu. Kui mulda antakse liiga vähe lämmastiku, siis on sellises taimes väiksem valgusisaldus. Lämmastiku liig seevastu muudab taimelehed tumeroheliseks ja lopsakaks, maapealsed osad kasvavad sealjuures kiiresti, kuid taime maa-alune osa ei jõua järele, seetõttu võib juur- ja mugulviljade saak ikalduda. Üleväetamist lämmastikuga tuleb igal juhul vältida, sest alandab saagi kvaliteeti ja veel olulisem, reostab keskkonda.

Kasutatud allikad:

  1. Jim Deacon. (2018). Environmental & Community Biology 1h MYCORRHIZAS: STUDY NOTES. [WWW] http://archive.bio.ed.ac.uk/jdeacon/mrhizas/ecbmycor.htm (07.11.2018)
  2. Mügarbakterid. (2018). Mikroobid erinevate ainete ringetes. [WWW] http://mikroobidringetes.weebly.com/muumlgarbakterid.html (07.11.2018)
  3. Kalmet, R., Kanger, J., Kevvai, L., Kevvai, T., Kuldkepp, P., Kärblane, H., Raudväli, E., Turbas, E. (1996). Taimede toitumise ja väetamise käsiraamat. Tallinn: Põllumajandusministeerium. 283 lk.
  4. Behl, R. K., Ruppel, S., Kothe, E., Narula, N. 2007. Wheat x Azotobacter x VA Mycorrhiza interactions towards plant nutrition and growth – a review. – Journal of Applied Botany and Food Quality 81, 95–109.
  5. Teesalu, T., Toomsoo, A., Leedu, E., Astover, A. (2018). Bakterpreparaadi Azofix mõju suviteraviljade saagikusele ning mõnedele kvaliteedinäitajatele mineraalse lämmastikväetise foonil näivleetunud mullal. – Agronoomia.
  6. http://www.glycoforum.gr.jp/science/word/saccharide/SA-A02E.html
  7. Dreyfus, B. L., Dommergues, Y. R. (1981). Nitrogen-fixing nodules induced by Rhizobium on the stem of the tropical legume Sesbania rostrata. FEMS Microbiol. Lett. Vol. 10, pp. 313-317.
  8. Dawson, J. O. (2008). “Ecology of actinorhizal plants”. Nitrogen-fixing Actinorhizal Symbioses. 6. Springer. pp. 199–234.
  9. Doyle, J. J. (1998). Phylogenetic perspectives on nodulation: evolving views of plants and symbiotic bacteria. – Trends in Plant Science. Vol. 3, No. 12, pp. 473–778.