Значение процесса биологической фиксации атмосферного азота для поддержания плодородия почвы колоссально.
При бессменных культурах средние урожаи зерновых в Западной Европе составляли примерно 7 ц/га (эти урожаи обеспечивались азотом, которым снабжали почву свободноживущие азотфиксаторы). После того как были введены плодосменные севообороты с посевом клевера, обеспечивающего более интенсивное накопление азота за счет клубеньковых бактерий, урожайность зерновых поднялась до 17 ц/га.
Дальнейшее повышение урожайности стало возможным тогда, когда наряду с выращиванием бобовых культур стали применять минеральные удобрения. Урожаи зерновых достигли 30 ц/га. Значит, для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур необходимо применять минеральные азотные удобрения. Однако не менее важно использовать и азотфиксирующие силы почвы. Наша химическая промышленность обеспечивает сейчас азотными удобрениями в основном технические культуры и в меньшей степени — зерновые. Для повышения урожаев зерновых культур нам нужно расширить применение минеральных удобрений и в то же время изыскивать другие резервы. Научившись управлять таким важнейшим природным процессом, как биологическая фиксация азота атмосферы, можно по своему усмотрению регулировать плодородие почв, неограниченно повышать его за счет дарового источника азота — атмосферы. От активной работы микробов, этих мастеров плодородия, зависят высокие урожаи сельскохозяйственных культур.
Оценивая роль микроорганизмов в сельском хозяйстве, Т. Д. Лысенко говорит: «Можно с уверенностью заявить, что наука будущего земледелия — это наука об управлении жизнедеятельностью почвенных микроорганизмов. Само собой понятно, что в данном случае в управление входит как создание в почве путем агротехники и севооборотов нужных условий, так и внесение в нее тех или иных в нужных количествах и формах удобрительных веществ, включая и бактериальные закваски».
Какие же способы управления микробиологическими процессами в почве разрабатываются в настоящее время?
Для повышения азотфиксирующей активности почвы известно несколько практических путей. Первый путь — это внесение в почву бактериальных удобрений, содержащих азотфиксирующие микроорганизмы. Второй путь — стимуляция азотфиксирующей активности почвенных микробов в естественных условиях, в почве, путем создания благоприятных условий для их жизнедеятельности. Наконец, третий путь — внесение азотфиксирующих микроорганизмов в почву в смеси с органическими удобрениями, органо-минеральными смесями и компостами.
Очень важно овладеть методами регулирования деятельности всего комплекса микробов ризосферы культурных растений.
Для этого могут быть использованы различные агротехнические приемы. Они позволяют направленно менять взаимоотношения между микробами ризосферы и сельскохозяйственными растениями, т. е. в известных пределах регулировать урожайность.
Более полное овладение процессом регулирования микроорганизмами ризосферы, несомненно, приведет к резкому повышению плодородия почв.
Для решения этой проблемы предстоит еще многое сделать. На повестке дня — разгадка механизма азотфиксации, создание новых эффективных бактериальных удобрений, разработка новых агротехнических приемов, позволяющих регулировать работу почвенных микробов, и многое другое.
Можно многое сказать о будущем почвенной микробиологии. Мечты подсказывают нам и особые виды микробов, способных фиксировать азот в сотни раз быстрее существующих, и простые способы управления неиссякаемым плодородием почв. Но как бы далеко ни залетали мы в мечтах, действительность, вероятно, превзойдет их и создаст что-то новое, чего мы сегодня еще не в состоянии предвидеть.
Одно можно сказать твердо: ключи от управляемого плодородия в руках микробиологов.