W rolnictwie monitoruje się poziom występowania mikro- i makroelementów w glebie, ponieważ są one istotne dla wzrostu i zdrowia roślin. Oto kilka przykładów:

• Azot (N) jest ważnym składnikiem białek, aminokwasów i chlorofilu. Niedobór azotu może powodować zahamowanie wzrostu roślin i zmniejszenie plonów.

• Fosfor (P) to pierwiastek ważny dla procesów energetycznych w roślinach, takich jak fotosynteza i oddychanie. Niedobór fosforu może ograniczać wzrost korzeni i spowodować zmniejszenie plonów.

• Potas (K) wpływa na procesy regulacyjne w roślinach oraz na odporność na choroby. Niedobór tego pierwiastka może prowadzić do wytwarzania słabszych łodyg i liści, a także zmniejszenia plonów.

• Magnez (Mg) jest istotnym składnikiem chlorofilu i wpływa na procesy fotosyntezy. Niedobór magnezu może prowadzić do żółknięcia liści i spadku plonów.

• Siarka (S) jest potrzebna do produkcji białek i aminokwasów. Niedobór siarki może prowadzić do do wytwarzania słabszych łodyg i liści oraz zmniejszenia plonów.

• Wapń (Ca) jest ważny dla wytrzymałości i rozwoju struktur roślin, takich jak ściany komórkowe i korzenie. Niedobór wapnia może prowadzić do do wytwarzania słabszych łodyg i liści oraz mniejszych plonów.

Inne pierwiastki, np. żelazo, mangan, miedź, cynk i bor, są istotne dla wzrostu i zdrowia roślin, ale w mniejszych ilościach i rzadziej występują w glebie.

R1Q7u0y6pSJKY

Ilustracja

W celu monitorowania poziomów pierwiastków rolnicy mogą zbierać próbki liści lub innych części roślin i przeprowadzać analizy laboratoryjne. W ten sposób można określić, czy roślina otrzymuje wystarczającą ilość potrzebnych składników pokarmowych, takich jak azot, fosfor i potas.

Dodatkowo, obserwacja wzrostu roślin i plonów może dać wskazówki na temat braków lub nadmiarów pierwiastków w glebie lub roślinach. Na przykład liście z niedoborem magnezu żółkną, a liście z nadmiarem azotu przebarwiają się na  ciemnozielony kolor i miękną.

Azot jako pierwiastek krytyczny

Azot jest niezbędnym pierwiastkiem dla istnienia życia, ponieważ jest jednym z głównych składników białek i kwasów nukleinowych. W przyrodzie azot występuje w różnych związkach chemicznych, takich jak azotany i azotyny, a także w postaci gazowej, czyli azotu atmosferycznego (NIndeks dolny 2₂). Obieg azotu w przyrodzie jest skomplikowanym procesem, który obejmuje różne fazy i formy azotu. Poniżej przedstawiono ogólny schemat obiegu azotu.

Ważnym elementem obiegu azotu są także interakcje między różnymi organizmami. Przykładowo, rośliny motylkowate tworzą symbiotyczne relacje z bakteriami azotowymi, które dostarczają im azot atmosferyczny. W ten sposób, azot jest dostępny dla roślin, a jednocześnie jest przekazywany przez łańcuch pokarmowy, gdy zwierzęta jedzą rośliny zawierające białka i inne związki azotowe.

Azot ma ogromne znaczenie dla zdrowia i równowagi ekosystemów. Jego niedobór lub nadmiar może mieć negatywny wpływ na rośliny i organizmy żywe w ekosystemie. Dlatego ważne jest, aby wprowadzać praktyki rolnicze i ekologiczne, które będą sprzyjać zrównoważonemu obiegowi azotu w przyrodzie.

Fiksacja azotu to proces, w którym bakterie azotowe przetwarzają azot atmosferyczny (NIndeks dolny 2₂) w formy bardziej przyswajalne przez rośliny, takie jak amoniak (NHIndeks dolny 3₃) lub azotany (NOIndeks dolny 3-_3-). Rośliny pobierają azot w postaci jonów amonowych lub azotanowych z gleby i wykorzystują go do syntezy białek i innych związków azotowych.

Dekompozycja to z kolei proces rozkładu związków azotowych z martwych roślin i zwierząt, który prowadzi do uwolnienia amoniaku (NHIndeks dolny 3₃) i amonii (NHIndeks dolny 4+₄₊) w glebie.

Nitrifikacja to proces, w którym bakterie przetwarzają amoniak (NHIndeks dolny 3₃) i amonii (NHIndeks dolny 4+₄₊) w azotany (NOIndeks dolny 3-_3-) i azotyny (NOIndeks dolny 2-_2-). Denitryfikacja natomiast to proces, w którym bakterie redukują azotany (NOIndeks dolny 3-_3-) i azotyny (NOIndeks dolny 2-_2-) z powrotem do azotu atmosferycznego (NIndeks dolny 2₂), uwalniając go do atmosfery.

Miejsce na notatki