Foszfor a talajban: a mikroorganizmusok szerepe a növények foszforellátásában

Bolygónk 11. leggyakoribb eleme a foszfor, amely nélkülözhetetlen az élőlények anyagcsere-folyamataiban: egyrészt fontos építőeleme a nukleinsavaknak, sejtmembránokat alkotó foszfolipideknek, másrészt a sejtek energiaraktározó, energiaszállító folyamataiban elsődleges fontosságú. A foszfor a növények fotoszintézisére, termésképzésére, valamint a gyökérképződésre is hatással van.

Ennek az 1600-as években felfedezett biogén elemnek elsődleges forrásai a kőzetekben és a talajásványokban megtalálható vegyületek, emellett szerves anyagokhoz kötötten is megtalálható. A két frakció – vagyis a szerves és a szervetlen kötésben lévő foszfor – aránya hozzávetőlegesen 50-50% a talajban, mely arány többek közt a talaj pH-viszonyaitól is függ.

A talaj semlegestől eltérő kémhatása esetén a foszfor ugyanis hajlamos stabil, vízoldhatatlan vegyületeket alkotni más elemekkel. Lúgos tartományban, vagyis mészben gazdag talajokon kalcium-hidrogénfoszfát, savanyú talajokon vas- és alumínium-foszfát vegyületeket képez. E formák – a szerves vegyületek alakjában jelenlévő foszforral együtt – a nem mobilizálható foszforkészlethez adódnak, melyeket a növények szintén nem tudnak felvenni. Ez okból a kiadagolt foszforműtrágya hatóanyagának is maximum a 4060%-át tudja a növény közvetlenül hasznosítani, a többi lekötődik különböző foszfátok formájában.

A foszfort szerves kötésben a talajban fitin (60%), nukleinsavak, foszfolipidek formájában, míg szervetlen kötésben fluor-, klór-, hidroxiapatit, kalcium-foszfátok formájában találjuk.

Az esszenciális növényi tápanyagok közül a foszfor a legnehezebben felvehető elem, ugyanakkor a nitrogén után a növénytermesztés sikerességét leginkább meghatározó tápanyag.

A talajban rendszerint van elegendő foszformennyiség, ugyanakkor, ahogy láttuk, nagy része vízoldhatatlan formában található, és a növények számára felvehetetlen. A talaj összes foszfortartalmának kémiai és biológiai folyamatok révén csak 3–5%-a válik felvehetővé.

A növények számára a foszfor a tenyészidő elején különösen fontos tápelem

A megfelelő foszforellátás hatására a gyökerek kezdeti fejlődése intenzív, ezzel együtt a növények szárazságtűrése, tápanyagfelvevő képessége, későbbi fejlődése, hozama már a kezdetektől meghatározott.

Ahhoz, hogy a növények hozzájussanak a számukra szükséges szervetlen foszforformákhoz, elengedhetetlen a talajlakó gombák és baktériumok tevékenysége. A foszfátmobilizáló baktériumok ugyanis a talajban lévő oldhatatlan szerves (pl. fitát) és szervetlen (kálcium-foszfát, apatit) foszforformákat is képesek a növény számára felvehető szervetlen (inorganikus) foszfáttá alakítani. Speciális enzimeik nélkül (pl. foszfatázok) az elhalt növényi, állati maradványokban található foszfor eltűnne, kivonódna a tápanyagok biológiai körforgásából!

Az oldhatatlan, tehát a növények számára elérhetetlen ásványi szervetlen formák elérhetővé tétele szintén a talaj mikroorganizmusainak segítségével valósul meg. A baktériumok és gombák szerves savak (tejsav, ecetsav stb.) előállításával, valamint enzimeikkel is felszabadítják e szervetlen formákat, ezzel részt vesznek a szervetlen foszfátok oldatba vitelében is. Irodalmi adatok szerint – laboratóriumi körülmények között – a heterotróf mikrobák közel 50%-a képes a szervetlen foszfátot oldatba vinni. Az ásványi anyagoknak, így a foszfornak a felvétele a gyökérzónában végbemenő élettani-biokémiai, környezeti, évszakos tényezőktől és biológiai kölcsönhatásoktól, a talajtípustól, növényfajtól, gyökérminőségtől és a gyökereket övező mikroorganizmusoktól erősen függ. A gyökérkörnyezetben élő különböző mikroorganizmusok közül (baktériumok és gombák) azonban jó néhány faj különösen hatékony segítség lehet a nehezen elérhető foszforkészlet mobilizálásában.

Varga Sándor – A talajtermékenység mikrobiológiai alapjai és lehetőségei

A másodgenerációs talajoltóanyagok (azok az oltóanyagok, melyek nem csak egyetlen probléma megoldására hivatottak) fejlesztése során már évtizedekkel ezelőtt nyilvánvalóvá vált, hogy a biológiai nitrogénkötésen kívül e hasznos mikrobák számos egyéb, a növényre és a talajra egyaránt pozitív hatással bíró tulajdonságát is érdemes megvizsgálni, többek között foszformobilizációs képességüket is. A talajoltóbaktérium-készítmények alkalmazása során is érvényesül az ún. „többfunkciós” szemlélet. Intenzíven bontanak szerves anyagot; nagy mennyiségben kötnek légköri nitrogént; foszfort, káliumot, cinket stb. mobilizálnak és tesznek felvehetővé a növények számára; növénypatogén gombákat és baktériumokat tartanak távol a gyökerektől, sőt pusztítanak el; hormonszerű anyagokkal támogatják a növényt, és rezisztencia kialakításában segítik a kártevők ellen. A baktériumkészítmények a felsoroltakon kívül még számos, itt nem részletezett módon hajtanak hasznot a növénytermesztésben, és ami a legfontosabb: terméstöbbletet eredményeznek a kezeletlen területekhez képest.

Magyar Talajvédelmi Baktérium-gyártókés -forgalmazók Szakmai Szövetsége