Nitrogenfiksering

(Oppdatert: 21.02.2017)

 

Belgvekster kan samle eller fiksere nitrogen fra lufta ved hjelp av bakterier. Bakteriene lever i samliv med planten, der bakteriene gir belgvekstplantene nitrogen og får energi tilbake.

Nitrogenet som opptas fra lufta må omdannes til ammoniumnitrogen før det blir tilgjengelig for plantene. Det er en energikrevende prosess å binde nitrogen fra lufta. Energi kreves også ved framstilling av nitrogen i mineralgjødsel, der det regnes at det går 1 kg olje for å produsere 1 kg nitrogen i fabrikk. I plantene er det solenergi som utnyttes via fotosyntesen. I første omgang bruker vekstene selv det nitrogenet de samler fra lufta. Etter hvert vil røtter og avlingsrester gi næring for etterfølgende vekster.

Det er enkelte mikroorganismer som gjennomfører biologisk nitrogenfiksering, og de mest kjente er bakterier av Rhizobium-slekta. Det finnes også andre organismer som har evne til biologisk nitrogenfiksering, men det regnes ikke med at disse har noen betydning for de vanlige jordbruksvekstene dyrket i Norge.

 

Nivå på nitrogenfikseringa

Hvor mye nitrogen som blir fiksert hvert år varierer. I forsøksfelt i Nordland der nitrogenfikseringen i kløvereng ble undersøkt gjennom to år, ble det funnet at det ble fiksert 17 kg nitrogen/daa det ene året og 8 kg /daa andre året. I prosjektet "Agronomi og økonomi i økologisk landbruk - 13 gårdsstudier" ble også nitrogenfikseringen undersøkt. Det ble i gjennomsnitt funnet at det ble fiksert 1 kg N/daa på melkeproduksjonsbruket i indre Troms. På enkelte skifter ble det samlet inntil 2 kg N/daa.

Nitrogenfiksering estimert ved differansemetoden (nitrogenopptak i blandingseng gras/kløver - nitrogenopptak i rein graseng) ble gjennomført i årene 2000-2003 på forsøksfelt i Tromsø ved Bioforsk Nord - Holt. Det ble funnet at det i gjennomsnitt for 4 engår ble fiksert 5,7 kg N/daa/år i rødkløvereng. Der kløverbestanden var bedre ble det i gjennomsnitt fiksert 8.5 kg N/daa/år. I eng med kvitkløver var tilsvarende tall omkring 4 kg N/daa/år. Det finnes flere modeller eller formler for å beregne hvor mye nitrogen som fikseres i ei kløvereng. Formlene er basert på resultater fra forsøk, men de vil i større eller mindre grad være en forenkling av virkeligheten, og må derfor vurderes som litt grove anslag.

Metode og eksempel for utregning av nitrogenfiksering finner du her:

Her finner du mer om fiksert mengde nitrogen:

http://www.agropub.no/id/7521.0

 

Hvilke faktorer påvirker fiksering av nitrogen?

Flere faktorer påvirker nitrogenfikseringen. Generelt vil faktorer som virker positivt på planteveksten også ha samme effekt for den biologiske nitrogenfikseringen.

Forhold som sur og vassjuk jord virker negativt for nitrogenfikseringen. Rhizobiumbakteriene vokser best ved pH 6,5-7,0. Tørr og tett jord er også uheldig. Temperaturen spiller en vesentlig rolle, ved lav temperatur reduseres aktiviteten til bakteriene.

Her kan du lese mer om pH og nitrogenfiksering og faktorer som påvirker denne prosessen:

http://www2.slu.se/forskning/fakta/faktajordbruk/pdf01/Jo01-11.pdf

Sterk nitrogengjødsling reduserer den biologiske nitrogenfikseringen, fordi dette er en energikrevende prosess. Derfor vil plantene først ta for seg av det lett tilgjenglige nitrogenet, før de setter gang med å samle nitrogen fra lufta.

Rhizobiumbakteriene finnes i ulike stammer, og de deles vanligvis i grupper i forhold til den vertsplanten de lever i samliv med. Derfor trenger de ulike vekstene forskjellige rhizobiumbakterier.

Rhizobium stamme

Gruppe av belgvekster

Rhizobium trifolii

kvitkløver, rødkløver, alsikekløver

Rhizobium leguminosarium

erter, vikke, åkerbønne

Rhizobium meliloti

luserne, steinkløver

Rhizobium lupini

lupin

Rhizobium phaseoli

bønner

Vanligvis tilføres rhizobiumsmitten til jorda via frøet ved at det lages en oppløsning der bakteriekulturen tynnes ut med vann. Denne oppløsningen tilføres frøene i svært små mengder. Frøene må tørke før såing. Tørkinga må ikke skje i sollys fordi bakteriene tåler ikke UV-stråler. Bakteriekultur til de ulike vekstene selges av frøfirma. Dersom en kjenner til at det er god nitrogenfiksering på et skifte, kan en ta litt jord herfra og spre på det arealet en ønsker å få til en god nitrogenfiksering på. Dette er bare gjennomførbart på små arealer.

En regner med at rhizobiumstammer som går på kløver, vikke, erter og åkerbønne som regel er til stede i all dyrka jord. Derfor vil det sjelden være nødvendig å smitte jorda ved dyrking av nevnte vekster. På nydyrka jord kan det imidlertid være nødvendig å tilføre rhizobiumsmitte. Det anbefales også å smitte ved dyrking av luserne, lupin og steinkløver dersom disse vekstene aldri har vært dyrket på arealet eller at det er lenge siden slike vekster er dyrket.

 

7_rot

Biologisk nitrogenfiksering ved hjelp av rhizobiumbakterier i samliv med belgvestplanter er av stor betydning for økologisk drift. Rhizobiumknoller på åkerbønneplant. Foto: Gunnlaug Røthe

Dersom en vil sjekke om nitrogenfikseringen fungerer kan en ta opp en kløverrot å studere om det er knoller på røttene. Få og store knoller er mer effektive enn mange små. Dersom knollene er hvite, grønne eller brune har nitrogenfikseringen stoppet opp. Røde knoller viser at det er aktivitet. Fiksering av nitrogen er størst i begynnelsen av veksttida og minker ved blomstring.



Fortell oss gjerne hva du gravde etter. Vi jobber med å gjøre sidene våre bedre.
Æsj, det var dumt. Hva lette du etter? Gi oss gjerne en tilbakemelding slik at vi kan gjøre det lettere for deg å finne fram på sidene våre.