În urma cercetărilor științifice agricole, se cunoaște faptul că pentru absorbția elementelor nutritive este necesară energia, energie cu ajutorul căreia acestea se extrag din sol și se transportă în plante, concentrația sucului celular fiind de aproape o sută de ori mai mare decât concentrația soluției solului.
Primii compuși cu azot se formează în atmosferă în timpul descărcărilor electrice, când la temperaturi foarte ridicate azotul se combină cu oxigenul și formează oxizi de azot. Ajunși în sol, oxizii de azot împreună cu apa și bazele sau cationii din sol formează azotații, care servesc ca hrană pentru microfloră, dar și plantelor superioare.
Cantitatea de azot care se formează pe această cale și aprovizionează solul este de 4-10 kilograme/an/hectar, această cantitate poate varia mai mult sau mai puțin în funcție de frecvența ploilor și a descărcărilor electrice.
Azotul este unul dintre elementele esențiale ce intră în compoziția substanței proteice și fără de care plantele nu se pot dezvolta normal. Practic, nu există substanță vie fără azot. Protoplasma și nucleul celulelor plantelor și animalelor sunt formate din substanță proteică.
Clorofila este un compus cu azot la fel cum sunt și alcaloizii din plante, vitaminele, hormonii și fermenții specifici lumii vegetale. Azotul se găsește în plante și sub formă de amine și amide, acid uric și acid hipuric, uneori chiar sub formă de azot nitric. Cantitatea cea mai mare de azot se regăsește în țesuturile tinere ale plantelor, unde proporția de substanțe proteice față de glucide este mai mare.
Pe măsură ce planta se apropie de maturitate, proporția de glucide (celuloză, amidon) crește față de proteine, deci la maturitate raportul între aceste două grupe de substanțe se inversează.
Azotul se găsește în toate organele plantei, mai puțin în tulpină și mai mult în semințe și în fructe. Când planta are hrană cu azot în cantitate suficientă, ea crește într-un ritm rapid, formează o cantitate mai mare de clorofilă, are frunze mari, de un verde intens. Totuși, trebuie subliniat că este necesar ca, pe lângă azot, să fie asigurați și ceilalți factori de vegetație în optim, altfel se pot crea dezechilibre de nutriție. Când plantele au hrană cu azot în exces, suprafața frunzelor se mărește și fotosinteza crește proporțional cu mărirea suprafeței foliare. Cu cât cantitatea de azot din plantă este mai mare, cu atât hidrații de carbon sintetizați sunt transformați în proteine și deci în protoplasmă. Rămân cantități mici pentru pereții celulari, formați din compușii fără azot.
Creșterea proporției de protoplasmă în dauna pereților celulari are numeroase consecințe, cum ar fi: formarea de celule mari cu pereți subțiri, frunzele sunt mai suculente și mai moi. Aceste celule cu pereții subțiri sunt ușor atacate de insecte și ciuperci, plantele suferă mai mult din cauza gerului și a secetei, rezistența la cădere slăbește foarte mult.
Asupra maturității, azotul are o influență diferită: grăbește maturitatea când solul este sărac, întârzie când solul este bogat în azot.
Fosforul împreună cu azotul grăbesc întotdeauna maturitatea. O cantitate mai mare de azot în sol provoacă o creștere a masei vegetative aeriene mai mare decât masa vegetativă subterană, în frunze se produce o cantitate mai mare de auxină pe masură ce crește aprovizionarea cu azot (auxina este un hormon stimulator al creșterii).
Plantele de la care se consumă partea vegetativă (varza, spanacul, pepenii, cartofii pentru consum, sfecla furajeră) pot fi îngrășate cu îngrășăminte cu azot în cantități mai mari deoarece dau astfel produse bogate în proteine, mai fragede și mai comestibile.
Insuficiența hranei cu azot produce neajunsuri mai mari și mai grave, astfel plantele cresc mai încet, rămân pipernicite, frunzele lor se îngălbenesc, cele inferioare sunt mai galbene decât cele de la vârf, se usucă și cad înainte de vreme, plantele nu rodesc sau rodesc foarte puțin.
Simptomele carenței de azot variază de la plantă la plantă, dar, în general, marginile frunzei rămân verzi o perioadă mai lungă de timp, plantele au o culoare galben-verde, culoarea nervurilor este mai deschisă decât a țesutului învecinat, boabele pot fi zbârcite și ușoare.
Simptomele carenței de azot pot apărea și la plantele ce cresc în soluri foarte bine aprovizionate cu azot nitric, care se transformă în plantă din formă nitrică în formă amoniacală, pentru a forma aminoacizi.
Această plantă are nevoie și de molibden, astfel: când molibdenul lipsește sau se găsește în cantități mici, acidul nitric nu se transformă în azot amoniacal și astfel nu se formează aminoacizi. Azotații netransformați se acumulează în plante în cantități mari și devin toxici pentru animalele ce consumă aceste plante.
Multă vreme s-a crezut că plantele se hrănesc numai cu azot nitric, nu și cu azot amoniacal. Etapele transformărilor pe care le suferă azotații absorbiți de către plantă sunt următoarele: azotat-azotit-amoniac-aminoacizi-proteine.
Forma de azot cea mai potrivită pentru plante este forma amoniacală, deoarece amoniacul se combină cu oxiacizi, cetoaldoacizi sau acizi nesaturați și formează cantităti mari în plantă, ducând apoi la formarea de aminoacizi, componenți de bază ai proteinelor.
După perioade lungi de secetă, și la plantele furajere cultivate în soluri bine aprovizionate cu azot se pot acumula cantități foarte mari de azotați. În cazuri extreme, azotații din plantele furajere devin otrăvitori pentru animalele ce consumă aceste furaje.
Azotații din plante, după ingestie, se transformă în azotiți, care împreună cu hemoglobina formează metahemoglobina, substanță care apare foarte frecvent în sângele animalelor intoxicate.
Rezerva relativ stabilă de azot a solului se prezintă sub formă organică și este cuprinsă în humus. Din această rezervă azotul este mobilizat continuu și pus la dispoziția plantelor sub formă amoniacală și nitrică. Din cantitatea totală de azot conținut de materia organică din sol, mai puțin de 2% se află în formă anorganică – azot nitric și amoniacal.
Din această cauză, azotații sunt foarte solubili și sunt levigați de apa de infiltrație până în straturile profunde și chiar până în pânza de apă freatică.
Solurile au capacitatea de a fixa o mare parte din azotul amoniacal la suprafața particulelor de sol și în rețeaua mineralelor de argilă. Procentul de azot amoniacal reținut în rețeaua mineralelor de argilă inaccesibil plantelor și microorganismelor este de 1-10% în stratul arabil al solului.
Mineralele de argilă care au cea mai mare capacitate de a fixa azotul amoniacal sunt: vermiculitul, montmorilonitul, ilitul.
Pierderile de azot nitric sunt frânate de activitatea unor grupe de bacterii și de plantele superioare, care transformă azotații din nou în materie proteică.
Pentru a asigura plantelor hrană minerală cu azot, este necesar în primul rând ca solul să conțină o rezervă îndestulătoare de azot organic și, în al doilea rând, să se creeze condițiile necesare pentru ca azotul organic să se transforme în azot amoniacal sau nitric, adică să se mineralizeze.
Aceste condiții țin de prezența aerului, a umidității și a căldurii la nivelul la care au loc transformările amintite. De asemenea, mineralizarea azotului organic variază ca intensitate în funcție de solul în care au loc aceste transformări.
Conținutul de azot este în directă legătură cu conținutul de humus și în condiții specifice de descompunere a lui, respectiv cu cât este mai mare procentul de humus din sol, cu atât mai mare este procentul de azot total.
Conținut mijlociu de humus și de azot total întâlnim pe solurile brun deschis de stepă. Soluri bogate în humus și în azot total sunt solurile cernoziomice.
Dintre acestea, cele mai bogate sunt cernoziomurile din stepa nordică, cernoziomul levigat și silvostepa Transilvaniei. Conținutul de humus și de azot total scade în solul brun-roșcat de pădure și în podzol, acesta din urmă fiind solul cel mai sărac în elementele amintite. Textura solului are influență mare asupra acumulării azotului din sol. Un sol argilos sau luto-argilos conține, în general, de 3-4 ori mai mult azot decât conține, în aceleași condiții climatice, un sol nisipos. Diferența mare se datorează faptului că o parte din azotul organic se combină cu mineralele de argilă. Pe de altă parte, slaba aerisire și levigarea neînsemnată contribuie la reținerea azotului în aceste soluri cu textură fină.
Prin cultivarea solului an de an fără restituirea în întregime a azotului luat de plantele cultivate, conținutul de azot scade foarte mult. Dacă se aplică însă sistematic îngrășăminte chimice, organice, amendamente, se ajunge la un echilibru relativ stabil și conținutul de azot se menține la același nivel timp îndelungat.
Victor Vătămanu
