Talajélet

Növényi maradványok lebontása mikroorganizmusok által termelt enzimekkel

A búzaszalma összetételét tekintve 34-40% cellulóz, 30-35% hemicellulóz és 14-15% lignin, amelyek bonyolult szerkezetet alkotnak (Lawther 1996).

Cellulóz

A növényi sejtfal lignocellulózt alkotó makromolekulái közül a cellulóz a legnagyobb mennyiségben előforduló lineáris biopolimer. Glükóz egységekből épül fel. Ez a vízben oldhatatlan, rendkívül ellenálló poliszacharid elsősorban a másodlagos növényi sejtfalban található, ahol fontos szerepe van a sejtfal stabilizálásában és ezt a funkciót még a sejt pusztulása után is betölti. A cellulóz lebontását háromféle enzim összehangolt működése végzi: endoglukanáz, exoglukanáz és cellobiáz. A talajban a cellulózbontást számtalan ökológiai faktor befolyásolja (pl. fixált nitrogén mennyisége).

Hemicellulóz

A cellulóz után a hemicellulóz a második legnagyobb mennyiségben jelenlévő biopolimer, mely részt vesz a növényi sejtfal felépítésében. Ezek főként pentozánok, melyek közül a xilánok (D-xilóz egységek) a leggyakoribbak, de kisebb mennyiségben D-arabinózt, D-galaktózt és D-glükuronsavat is tartalmazhat.

A baktériumok növényi maradványokat bontó enzimjei

A bakteriális cellulázok működésének vizsgálata egyre növekvő érdeklődést vált ki a kutatók körében. A celluláz-aktivitással rendelkező baktériumtörzsek rendkívül hasznosak a cellulózoknak és lignocellulóznak, mint holt szerves anyagnak a lebontásában, átalakításában és a humuszképzésében. A tarlón maradó gabonafélék szalmája évente sok ezer tonnára becsülhető. A szalma cellulóz, hemicellulóz és lignintartalmának lebontása és az alkotórészek visszajuttatása a biológiai körforgalomba a talajtermékenység-megőrzése szempontjából alapvető fontosságú.

A baktériumok endo- és exoglükanázokat és cellobiázokat egyaránt képesek termelni, amellyel a kristályos cellulózrostokat rövidebb láncokká alakítják. A mikroorganizmusok által termelt celluláz enzimek szinte mindegyike a rostok kötéseit hidrolizálja (bontja), és ezáltal vagy a hosszú láncokat rövidíti, vagy láncvégekről kisebb egységeket (cellobióz) hasít le. Az eredmény olyan kisebb molekulák tömege, amelyeket könnyen vesznek fel egyéb mikroorganizmusok és alakítanak saját anyagaikká, vagy energiában gazdag vegyületekké.

A termelődött enzimek aktív formában a holt szerves anyagra adszorbeálódnak. Az adszorbeálódott enzimek már a kristályos cellulóz kisebb egységekre bontását hatékonyan elvégzik. A mikroorganizmusok életfolyamataikba az egyszerű szénhidrátokat tudják bevonni.

Cellulózbázisú tápanyag esetében először a hosszú szénláncú szénhidrátnak le kell bomlani egyszerű szénhidrátokká. Ezt a folyamatot irányítják a baktériumok által termelt és kiválasztott celluláz enzimrendszerek. A kristályos cellulóz, különösen, ha ligninbe ágyazódva van jelen, vízben nem oldható, biológiai szempontból ellenálló rendszer. A lebontáshoz több enzim együttes működése, azok egymást erősítő ún. szinergizmusa szükséges.

A ma elfogadott hipotézis szerint a bontás a cellulóz amorf részein indul, véletlenszerűen az endo-celluláz enzim hatására. A mikroorganizmusok rendszeresen kölcsönhatásba lépnek egymással, ezáltal a kedvező hatásukat fokozottabban tudják kifejteni. Ilyen kedvező hatás várható a cellulóztartalmú holt szerves anyagok bontásakor is. Kevert kultúrájú cellulózbontó mikroorganizmusok együttműködve a nem cellulózbontó mikroorganizmusokkal, sokkal intenzívebb cellulózbontásra képesek, mint önmagukban.

Agrofórum Hírlevél
Iratkozzon fel az Agrofórum hírlevélre!

A feliratkozást követően a rendszer egy megerősítő emailt fog küldeni a megadott email címre. Ha nem érkezne meg a levél, kérjük nézze meg a spam vagy Gmail esetén a Promóciók és az Összes levél mappát.

A mulcs, ami látványban is többet ad: ezért váltanak egyre többen fakéregről lávára

2026. január 9. 08:10

A lávamulcs tartós, ásványi talajtakaró, amely segít megőrizni a talaj nedvességét és csökkenti a gyomosodást.

Biogazdálkodás mellett tényleg nem lesz több humusz a talajban?

2025. december 19. 11:10

Egy német tanulmány szerint az ökológiai gazdálkodás nem eredményez nagyobb humusztartalmat a talajokban. Mitől függ a talaj humusztartalma?

A városokban nincs olyan talaj, amiben egy növény jól érezheti magát

2025. december 10. 13:10

Hogyan befolyásolják a különböző talajfedési megoldások a talaj életét, szerkezetét? Hogyan tehető élhetővé a városi környezet a növények számára? Többek között ezekkel a kérdésekkel foglalkoztak december 5-én Az Év Talaja rendezvényen előadó szakértők.

Talajfáradás ellen: ismerje fel és hozza rendbe!

2025. november 29. 08:10

A talajfáradás alattomosan csökkenti a hozamot. Mutatjuk, hogyan ismerhető fel és hogyan állítható helyre a talaj ereje.

Intenzív talajélet nélkül nincs hatékony növénytermesztés, avagy a baktériumkészítmények szerepe a szárbontásban!

2019. október 9. 08:06

A szántóföldön termesztett növénykultúrák betakarított termése a teljes növényi biomassza kevesebb, mint 50%-a. A fennmaradó nagyobb rész melléktermék, melynek jelentősebb része nem kerül vissza a talajba. A gabonafélék, ipari és takarmánynövények gyökér és szármaradványa átlagosan a 8-10 tonnát is elérheti hektáronként.

Nyári szárbontás: hatékony tápanyag-utánpótlás a szántóföldeken

2025. július 24. 16:10

Mikor célszerű nyáron szármaradványok bontását végezni, és mikor nem?

ELÉG VOLT AZ ASZÁLYBÓL? VAGY MÉG MINDIG NEM???

2020. június 22. 08:55

Sajnos ez a tavasz is a csapadékhiánytól visszhangzott, amit még mindig hallani, amikor az aratásra, a búza és repce várható terméseredményeire gondolunk, pedig most már bőven esik Medárd óta, ami a kalásznak már nem kellene, ellenben a kukorica és napraforgó a szójával karöltve hálásan fejlődik.

Érték hever a földeken: így fordíthatjuk a javunkra!

2021. október 4. 08:40

A tarlóhántás a nyári betakarítási munkák után az első és legfontosabb agrotechnikai beavatkozás. Ezzel a művelettel többek között a talaj vízkészletének megóvását, a talaj mihamarabbi beéredését – így a következő kultúra eredményességét – segíthetjük elő. Az aratás után visszamaradó szár- és gyökérmaradványok komoly tápanyag-utánpótlást jelenthetnek a talajnak, jelentős mennyiségben tartalmaznak ugyanis kötött állapotban lévő nitrogént, foszfort és káliumot is. Mindezt egyszerűen, hatékonyan és költséghatékonyan a magunk javára fordíthatjuk a Natur Agro Hungária szárbontó baktériumkészítményeinek alkalmazásával.