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.

Ezek a növények különösen értékesek a talajállapot szempontjából

2026. szeptember 5. 16:10

A talajok állapotának javításához nagymértékben hozzájárulhat a takarónövények alkalmazása. A bükkönyfélék a keverékek gyakori összetevői, de mit érdemes róluk tudni?

Így hat a talaj humusztartalmára az öntözés – ezt kevesen tudják

2026. június 26. 16:10

A növénytermesztés gazdasági célja, hogy valamilyen hozamot állítson elő a talaj termékenységének csökkentése nélkül. Cikkünkben az öntözés és a talaj-termőképesség, talajminőség kapcsolatát elemezzük.

Nem csak takarás: mulcsozzon úgy, hogy a talaj is profitáljon belőle!

2026. június 15. 08:10

Egy jól mulcsozott ágyás nemcsak szebb, hanem ellenállóbb is lehet a nyári terheléssel szemben.

A természet a természetes megoldásokat szereti

2026. május 11. 11:10

Élő mikroalgákra épülő technológiákkal segíti a növények regenerációját és a talaj vízmegtartását az AGRO.bio.

A kukoricaszár érték! Erre érdemes figyelni

2023. október 13. 05:40

A növekvő műtrágyaárak miatt egyre többen fordulnak az alternatív tápanyag-utánpótlás felé. Az egyik legkézenfekvőbb megoldás a szárak területen hagyásával és gyors lebontásával történő pótlás. A kukorica esetében is rendkívül fontos ugyanakkor, hogy ez a folyamat megfelelő módon, gyorsan és hatékonyan történjen. Segítünk!

Tudomány a mezőgazdaság szolgálatában: ezért ilyen hatékonyak a szárbontó készítmények

2020. szeptember 21. 09:25

Cikkünkben részletesen bemutatjuk a Natur Agro Hungária Kft. szárbontó készítményeinek alkotóelemeit, melyek segítségével jelentős hozamnövekedés érhető el.

Eljött a szemléletváltás ideje... (AGRO.bio)

2020. október 16. 06:36

A növénymaradványok jelentősége a legnagyobb, mert ezek felépítéséhez a növény a talajból vette fel a szükséges szervetlen makro-, mezo- és mikroelemeket, melyekből és a levegőből megkötött széndioxidból állított elő szerves anyagot. Ha bekeverjük a talajba, akkor a szemterméssel kivont tápelemek kivételével mindent visszajuttatunk, amit a növény onnan felhasznált.

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.