Žem­dir­bys­tės pro­duk­ty­vu­mas daug pri­klau­so nuo to, kiek au­ga­lai gau­na azo­to. Mi­ne­ra­li­nių trą­šų azo­to pa­nau­do­ji­mas pa­sau­ly­je per pas­ta­ruo­sius pen­kias­de­šimt me­tų iš­au­go per 30 kar­tų ir dėl to der­lius pa­di­dė­jo 1,8-2,5 kar­to.

Azo­to trą­šų ga­my­ba la­bai bran­gi, tam rei­kia di­de­lių ener­ge­ti­nių ištek­lių, ku­rie kas­met sen­ka. Be to, mi­ne­ra­li­niai azo­to jun­gi­niai dir­vo­že­my­je la­bai jud­rūs. Šalies dir­vožemiuo­se vi­du­ti­niškai per me­tus išsip­lau­na 17-27 kg/ha azo­to. Dėl de­nit­ri­fi­ka­ci­jos pro­ce­sų dar dau­giau (20-30 kg N/ha) jo iš­ga­ruo­ja į at­mo­sfe­rą. Azo­to trąšos, ypač ne­ap­dai­riai nau­do­ja­mos, eko­lo­gi­niu ir gam­to­sau­gos po­žiū­riu yra ri­zi­kin­gos.

Azotą fik­suo­jan­tie­ji mikroorganiz­mai

Yra ki­tas au­ga­lams pri­ei­na­mo bio­lo­gi­nio azo­to kau­pi­mo bū­das: mik­ro­or­ga­niz­mų, tu­rin­čių azo­tą fik­suo­jan­tį fer­men­tą – nit­ro­ge­na­zę. To­kie azo­tą fik­suo­jan­tieji mik­ro­or­ga­niz­mai va­di­na­mi dia­zot­ro­fais. Ypač daug azo­to iš oro su­kau­pia gum­be­li­nės bak­te­ri­jos, gy­ve­nan­čios ankš­ti­nių au­ga­lų šak­nų gum­be­liuo­se. Pri­klau­so­mai nuo au­ga­lo rū­šies, bak­te­ri­jų veiks­min­gu­mo ir dir­vo­že­mio eko­lo­gi­nių są­ly­gų, per au­ga­lo ve­ge­ta­ci­ją gum­be­li­nės bak­te­ri­jos azo­to ga­li su­kaup­ti nuo 20 iki 460 kg/ha ir net dau­giau.

Apie 2/3 šio azo­to ami­no rūgš­čių ir bal­ty­mų pa­vi­da­lu su­si­kau­pia au­ga­lų der­liu­je. Li­kęs treč­da­lis azo­to kar­tu su šak­ni­mis mi­ne­ra­li­zuo­ja­si dir­vo­že­my­je ir jį nau­do­ja po ankš­ti­nių au­gi­na­mi au­ga­lai.

Ki­tą dia­zot­ro­fų di­de­lę gru­pę su­da­ro ne­sim­bio­ti­niai azo­tą fik­suo­jan­tie­ji mik­ro­or­ga­niz­mai. Vie­ni jų gy­ve­na sa­va­ran­kiškai, ne­pri­klau­so­mai nuo au­ga­lo šei­mi­nin­ko, o ki­ti – įvai­rių au­ga­lų, ne­bū­ti­nai ankš­ti­nių, pa­šak­nė­se. Ne­sim­bio­ti­nių fik­suo­to­jų su­kaup­tas azo­to kie­kis la­bai pri­klau­so nuo au­ga­lo šak­nų iš­sky­rų ir dir­vo­že­my­je esan­čių or­ga­ni­nių me­džia­gų kie­kio. Šie dia­zot­ro­fai su­kau­pia kur kas mažiau azo­to – vi­du­ti­niškai per me­tus apie 20 kg N/ha.

Bio­lo­gi­nio azo­to nau­da

Mū­sų ša­ly­je ankš­ti­nių au­ga­lų fik­suo­tas azo­tas su­ma­žė­jo nuo 58,5 tūkst. t ar­ba 26,8 kg N/ha 1990 m. iki 35,4 tūkst. t ar­ba 15,4 kg N/ha vi­sų pa­sė­lių 2000 m. Ne­sim­bio­ti­nių dia­zot­ro­fų su­kaup­tas at­mo­sfe­ros azo­to kie­kis per mi­nė­tą­jį dešimt­me­tį be­veik ne­pa­si­kei­tė ir vi­du­ti­niš­kai su­da­rė 21,0 tūkst. t ar­ba 9,4 kg N/ha vi­sų pa­sė­lių.

La­biau­siai sim­bio­ti­nio azo­to su­ma­žė­jo dėl to, kad vis ma­žiau au­gi­na­ma ankš­ti­nių au­ga­lų, ypač dau­gia­me­čių ankš­ti­nių žo­lių (rau­do­nų­jų do­bi­lų). Rau­do­nų­jų do­bi­lų ir ankš­ti­nių ja­vų plo­tai (gry­ni ar­ba mi­ši­niuo­se su var­pi­niais au­ga­lais) šiuo me­tu be­su­da­ro 17,5 proc. vi­sų pa­sė­lių. Dau­ge­ly­je ša­lių ankš­ti­niai au­ga­lai už­ima ne ma­žiau kaip 25-30 proc. vi­so­je pa­sė­lių struk­tū­ro­je.

Kaip su­ak­ty­vin­ti azo­to fiksaciją

Sie­kiant su­in­ten­sy­vin­ti azo­to fik­sa­ci­ją ir pa­kel­ti dir­vo­že­mio der­lin­gu­mą, veiks­min­gas yra rūgš­čių dir­vo­že­mių kal­ki­ni­mas. Vė­žai­čiuo­se li­zi­met­ri­niuo­se ban­dy­muo­se (dir­vo­že­mio pHKCl 5,2), pa­kal­ki­nus vie­na nor­ma kal­kių pa­gal dir­vo­že­mio hid­ro­li­zi­nį rūgš­tu­mą, rau­do­nie­ji do­bi­lai iš oro pa­pil­do­mai su­kau­pė 60 kg/ha azo­to, pa­di­di­no ža­lių­jų pro­tei­nų ma­sę 212 kg/ha ir sau­sų­jų me­džia­gų der­lius bu­vo 1,32 t/ha di­des­nis, ne­gu au­gi­nant do­bi­lus ne­kal­kin­ta­me dir­vo­že­my­je.

Ki­ta svar­bi prie­mo­nė – nit­ra­gi­no pre­pa­ra­tų nau­do­ji­mas ankšti­niams au­ga­lams. Kaip pa­ro­dė ty­ri­mai, Lie­tu­vos, ypač Va­ka­rų ir Ry­tų zo­nų, dir­vo­že­miuo­se pa­ly­gin­ti ma­žai pa­pli­tu­sios gum­be­li­nės bak­te­ri­jos. Ypač mažai ir ne­pa­kan­ka­mo ak­ty­vu­mo gumbelinių bak­te­ri­jų ap­tin­ka­ma ožia­rū­čių ir liu­cer­nų pasėliuose. To­kiais at­ve­jais la­bai nau­din­ga šių ir ki­tų ankš­ti­nių sėk­lą prieš sė­ją ap­vel­ti gum­be­li­nių bak­te­ri­jų pre­pa­ra­tu – nit­ra­gi­nu. Dau­giau­sia (apie 250 kg N/ha) bio­lo­gi­nio azo­to fik­suo­ja rau­do­nie­ji do­bi­lai ir liu­cer­nos. Ta­čiau nit­ra­gi­nas veiks­min­giau­sias yra liu­cer­noms ir ožia­rū­čiams, ku­rių azo­to fik­sa­ci­ja nuo au­ga­lų ino­ku­lia­vi­mo (gy­vų or­ga­niz­mų įlei­di­mas į au­ga­lo ar gy­vū­no or­ga­niz­mą, mi­ty­bi­nę ter­pę, dir­vo­že­mį)  su­in­ten­sy­vė­jo ati­tin­ka­mai 129 ir 98 kg N/ha. Be to, nit­ra­gi­nas pa­ti­ki­mai pa­di­di­no ankš­ti­nių žo­lių sau­sų­jų me­džia­gų (SM) der­lių, pa­ge­ri­no žo­ly­no bo­ta­ni­nę su­dė­tį. Nit­ra­gi­nu ino­ku­liuo­ti ankš­ti­niai au­ga­lai dau­giau su­kau­pė ža­lių­jų pro­tei­nų. Ne­daug nuo jų at­si­li­ko liu­cer­nos. Nors do­bi­lams nit­ra­gi­nas nė­ra toks veiks­min­gas kaip ožia­rū­čiams (pas­ta­rie­ji be ino­ku­lia­vi­mo dažnai nu­nyks­ta ir neišau­gi­na der­liaus), ta­čiau vis­ką su­dė­jus, nau­din­ga ino­ku­liuo­ti ir do­bi­lus.

Pas­ta­rai­siais me­tais at­kreip­tas dė­me­sys į var­pi­nių au­ga­lų azo­to fik­sa­ci­ją. Šie au­ga­lai gum­be­lių ne­formuoja. Ta­čiau jų šak­nų pa­vir­šiu­je ga­li įsi­kur­ti ir azo­tą fik­suo­ti va­di­na­mie­ji aso­cia­ty­vūs azo­tą fik­suo­jan­tie­ji mik­ro­or­ga­niz­mai.

Vė­žai­čiuo­se bu­vo ti­ria­mas įvai­rių aso­cia­ty­vių dia­zot­ro­fų veiks­min­gu­mas mie­žiams ir mo­tie­ju­kams. Sta­tis­tiš­kai pa­ti­ki­mas efek­tas gau­tas, nau­do­jant var­pi­niams au­ga­lams do­bi­lų gum­be­li­nių bak­te­ri­jų (šta­mas 348a) pre­pa­ratą nit­ra­giną. Ki­ti dia­zot­ro­fai bu­vo ma­žiau veiks­min­gi. Gum­be­li­nės bak­te­ri­jos var­pi­nių au­ga­lų pa­šak­nė­se (kai dir­vožemio pHKCl 5,2-5,6) su­kau­pia at­mo­sfe­ros azo­to vi­du­ti­niškai 18 kg/ha per ve­ge­ta­ci­ją. Rei­kia ma­ny­ti, kad neut­ra­liuo­se ir dau­giau su­kul­tū­rin­tuo­se dir­vo­že­miuo­se šie dia­zot­ro­fai ga­lė­tų su­kaup­ti žy­miai dau­giau azo­to. Va­ka­rų Eu­ro­pos ir JAV moks­li­nin­kų ty­ri­mais nustatyta, kad dia­zot­ro­fų pre­pa­ra­tais ap­do­ro­ti žie­mi­niai kvie­čiai, mie­žiai ir ku­ku­rū­zai fik­sa­vo iki 50 kg/ha azo­to.