Rolul microorganismelor in nutritia plantelor

Nutriţia organismelor vegetale nu trebuie considerată ca un simplu proces chimic, ci aşa cum este de fapt, ca un proces biologic. Procesele biologice nu se pot separa de cele fizice şi chimice; ar fi o greşeală să reducem legile biologice la cele chimice şi fizice sau să le identificăm.

---

Prin diferitele transformări pe care le suferă substanţele, nutriţia plantelor nu reprezintă decât un fragment din circuitul biologic al elementelor naturii anorganice şi organice. Între organismele vii, condiţiile de viaţă din sol şi nutriţia plantelor există o strânsă legătură. Fertilitatea efectivă a solului este determinată şi de satisfacerea condiţiilor necesare pentru desfăşurarea activităţii biologice a microorganismelor din sol. În lipsa unei activităţi microbiologice corespunzătoare, solul nu pune la dispoziţia plantelor substanţele nutritive în cantitate îndestulătoare, astfel că are loc o fertilitate scăzută.

În solurile acoperite de vegetaţie sunt mai multe microorganisme decât în cele neacoperite (ogor negru). De asemenea, în rizosfera plantelor, numărul microorganismelor este mai mare decât în zona în care nu există rădăcini. S-a constatat că o serie de microrganisme îşi desfăşoară activitatea numai în zona rizosferă a plantelor, iar în afara acesteia au o activitate redusă sau chiar deloc. În condiţii foarte favorabile, masa totală a microorganismelor din stratul arabil ajunge la 5-7 tone la hectar. În decurs de o lună, această masă vie se poate reinoi de 2-3 ori. Prin activitatea lor, microorganismele influenţează regimul substanţelor nutritive din sol. Este cunoscut faptul că pe rădăcinile tuturor speciilor din familia leguminoaselor trăiesc bacterii specifice, care acumulează azotul din aer şi că dezvoltarea în mod normal a acestor plante, ca şi a bacteriilor respective, nu se poate face în mod izolat. La o serie de plante erbacee şi lemnoase există pe sistemul radicular specii de ciuperci specifice (micoriză), care se află în relaţii reciproce cu rădăcinile plantei; dezvoltarea normală, atât a plantelor, cât şi a acestor ciuperci, nu poate avea loc separat.

Bacteriile amonificatoare, nitrificatoare, fosforobacteriile, sulfobacteriile, ferobacteriile şi altele, prin activitatea lor în sol, contribuie la transformarea substanţelor în forme accesibile pentru plante. Atât din punct de vedere ştiinţific, cât şi practic, este necesar să se admită că în natură există corelaţii „naturale între sistemele radiculare ale tuturor speciilor de plante şi organismele din sol, proprii fiecărei specii sau grupe de specii de plante”. Microorganismele acestea sunt legate printr-o necesitate vitală de rădăcinile plantelor, de secreţiile sistemului radicular. La rândul lui, sistemul radicular este legat de aceste microorganisme, care, datorită enzimelor, transformă diferite substanţe minerale şi organice sub formă uşor asimilabilă de către plantă. Produsele de metabolism ale microorganismelor care trăiesc în rizosferă iau parte într-o oarecare măsură la procesul de nutriţie a plantelor. O parte a produselor de metabolism ale unor microorganisme servesc în nutriţia altor microorganisme. Cu cât în sol se creează condiţii pentru o activitate mai intensă a microflorei utile, cu atât plantele au la dispoziţie cantităţi mai mari de substanţe nutritive. Materia organică hidrocarbonată din sol constituie, pentru majoritatea organismelor - cu excepţia unora, ca de exemplu bacteriile nitrificatoare - substratul din care acestea îşi iau energia necesară pentru procesele lor vitale.

În lipsa materiei organice, activitatea biologică şi a altor microorganisme utile, care se hrănesc cu produsele rezultate din desfacerea hidraţilor de carbon (celuloză), cum este de exemplu azotobacter, este redusă. Materia organică din sol este necesară nu numai pentru sintetizarea compuşilor organici care alcătuiesc corpul microorganismelor, ci şi prin energia ce se degajă în timpul descompunerii. Pentru îmbunătăţirea fertilităţii solului şi pentru o bună nutriţie a plantelor, se consideră că nu este de ajuns dacă se introduc în sol îngrăşăminte, ci trebuie totodată să se creeze condiţii favorabile dezvoltării unei activităţi microbiologice intense a florei utile. Prin activitatea lor, aceste microorganisme contribuie la formarea în mediul nutritiv a compuşilor organici şi la transformarea formelor greu solubile ale diferitelor substanţe în forme uşor asimilabile pentru plante. Lucrările raţionale ale solului şi aplicarea îngrăşămintelor sunt măsuri principale, prin care se asigură condiţiile necesare pentru o mai bună activitate a microorganismelor utile. Microorganismele din sol, în afară de rolul pozitiv de a mineraliza diferiţi compuşi organici şi de a-i face mai uşor accesibili plantelor, exercită şi o acţiune negativă, întrucât leagă în corpul lor diferiţi compuşi accesibili, necesari plantelor, atât din sol, cât şi din cei introduşi prin îngrăşăminte.

„Acţiunea reciprocă a fiinţelor vii include colaborarea conştientă şi inconştientă, precum şi lupta conştientă şi inconştientă” (Dialectica naturii, pag. 249). Deci, în mod just, în cadrul acestor corelaţii stabilite între microorganisme şi sistemul radicular al plantelor nu trebuie văzută exclusiv colaborarea, ci adeseori între acestea are loc o luptă pentru asimilarea diferitelor săruri minerale. Microorganismele din sol pot imobiliza pentru timp îndelungat azotul şi fosforul uşor accesibil plantelor. Ori de câte ori se întroduc în sol paie sau gunoi de grajd păios are loc, datorită bacteriilor care descompun celuloza, o imobilizare a azotului uşor accesibil plantelor din sol. De aceea, în practică, aplicarea concomitentă a îngrăşămintelor minerale cu cele organice asigură o eficienţă mai mare, întrucât sărurile minerale în acest caz sunt mai puţin legate de microorganisme. Ca urmare a raporturilor reciproce dintre plantele superioare şi microorganismele din rizosferă, primele s-au adaptat în decursul timpului acestui mod de viaţă, iar sucul lor celular, căpătând o acţiune bactericidă, le fereşte de atacul microorganismelor, fapt pus în evidenţă de mulţi cercetători biologi.

O mare importanţă în nutriţia plantelor o are microflora din sol. Nutriţia plantelor are loc ca urmare a activităţii unui însemnat număr de specii de microorganisme, descendente unele din altele. În rizosfera fiecărei specii de plante se dezvoltă o microfloră specifică, care la rândul ei are un rol foarte important în nutriţia plantei. Aceste microorganisme ce se găsesc în jurul perilor radiculari, în afară de secreţiile radiculare, au nevoie în activitatea lor şi de alte condiţii. Totodată, o parte din produsele rezultate servesc ca hrană pentru alte microorganisme, care la rândul lor mobilizează diferite substanţe necesare nutriţiei plantelor, în partea minerală a solului sau din componenţa sa organică. Îngrăşămintele minerale încorporate în sol sunt consumate, în primul rând, de microorganisme, plantele folosind în nutriţie produsele de metabolism ale acestora. Deci, microorganismele ar pregăti nutriţia pentru plantele superioare. În solurile acide, unde microflora utilă nu se poate dezvolta din cauza acidităţii, plantele ar duce lipsă de substanţe nutritive, pe motiv ca au o activitate microbiologică slabă. Imediat ce s-ar crea pe aceste soluri condiţii pentru dezvoltarea unei activităţi normale a microorganismelor utile (prin neutralizarea cu calciu a acidităţii) s-ar îmbunătăţi şi condiţiile de nutriţie a plantelor. Nutriţia plantelor ar avea loc prin intermediul microflorei şi de aceea trebuiesc asigurate condiţiile necesare pentru activitatea ei normală.

Înlăturarea acţiunii dăunătoare a acidităţii asupra bacteriilor se poate realiza prin introducerea unui amestec realizat din materie organică (turbă, mraniţă) bine descompusă, în cantitate de 1-3 tone la hectar, îngrăşăminte fosfatice (superfosfat 300 de kilograme la hectar) şi o cantitate mică de var ( 0,5-1 tone la hectar). Prin aceasta s-ar crea focare unde bacteriile ar găsi condiţiile necesare dezvoltării şi deci plantele care se hrănesc cu produsele de metabolism ale acestora vor creşte bine. Experienţele au dovedit însă că reacţia acidă a solurilor, dăunătoare plantelor agricole, nu se poate înlătura numai prin aplicarea amestecului amintit. În afară de aceasta, este stabilit că plantele cultivate se comportă diferit faţă de aciditatea solului, în raport cu specia, soiul şi condiţiile de mediu. Între organismele vii şi condiţiile de viaţă exista o strânsă legătură. În procesul dezvoltării istorico-biologice, plantele superioare, datorită condiţiilor de mediu în care au crescut şi s-au dezvoltat, şi-au format însuşirea de a asimila sărurile minerale independent de organismele inferioare. Nu există nici un motiv care să arate că ele nu şi-au păstrat această însuşire şi în prezent şi că nu o folosesc în permanenţă.

Dacă plantele s-ar hrăni exclusiv prin intermediul microoorganismelor, atunci nu se poate explica de ce în ţesuturile lor se găsesc, imediat după administrarea diferitelor îngrăşăminte minerale, aceleaşi forme sub care acestea au fost aplicate (nitraţi, săruri ale acidului ortofosforic etc.). Viteza de transformare biochimică a sărurilor minerale absorbite în diferiţi compuşi organici este de multe ori mai mică decât viteza de pătrundere a acestora în plantă, fiind în legătură şi cu concentraţia şi prezenţa altor elemente în soluţia nutritivă. Se cunosc şi plante superioare care secretă prin rădăcini în mediul exterior o serie de enzime foarte active, care contribuie la eliberarea substanţelor nutritive sub formă asimilabilă din formele minerale şi din cele organice. Aceasta este o dovadă în plus a capacităţii plantelor de a se hrăni independent de activitatea microorganismelor. Ţinând cont de datele de cercetare şi de interdependenţa proceselor ce se desfăşoară în sol, prin sistemul de îngrăşare trebuie să se creeze condiţii favorabile în primul rând pentru folosirea directă a îngrăşămintelor de către plante şi nu de către microorganismele solului, a căror activitate trebuie dirijată spre acelaşi scop, a cât mai bunei folosiri a îngrăşămintelor. În condiţiile de producţie nu se poate face abstracţie de prezenţa în sol a unei mase importante de microorganisme, iar prin măsurile agrotehnice şi aplicarea îngrăşămintelor trebuie să se creeze astfel de condiţii, încât substanţele nutritive să poată fi folosite cât mai mult de plante şi cât mai puţin de microorganisme.

Victor VĂTĂMANU