Снижение микробиологической активности по глубине хорошо характеризуется таким показателем, как «дыхание» почвы, то есть выделение углекислого газа — продукта жизнедеятельности микроорганизмов. Энергичнее остальных «дышат» верхние слои почвы. Как же следует понимать неблагоприятное влияние глубины на свойства растений и микроорганизмов?

Вспахивая почву, люди ежегодно проделывают титаническую работу. Согласно вычислениям ученых, каждый год на земном шаре при вспашке почвообрабатывающими орудиями перевертывается до 1000 км3 почвы. С помощью вспашки образуется слой почвы, благоприятный для развития корней растений, в самой же почве создаются условия для накопления питательных веществ.

Большинству культурных растений присуще свойство продуцировать растительные яды — фитотоксины. Так, корневая система овса выделяет скополетин (вещество, близкое к кумарину), лен — ароматические соединения (феруловая, гидрооксибензойная кислоты и т.д.), люцерна — алкалоиды, сахарная свекла — циклические соединения (гидрооксибензойная, кумаровая, феруловая, ванилиновая кислоты) и т. д.

Крестьяне давно оценили значение чередования культур (севооборота) в поговорке: «Хлеб по хлебу сеять — ни молоть, ни веять». В истории сельского хозяйства был период, когда севооборот и удобрения противопоставляли друг другу. Так, после известных работ немецкого ученого Ю. Либиха в середине XIX в. в Германии стали широко использовать минеральные удобрения, но перестали заботиться о севообороте.

Обычно азотфиксации бобовых культур помогает искусственное заражение высеваемых семян чистыми культурами клубеньковых бактерий (препаратом нитрагином). Такая обработка (нитрагинизация) усиливает образование клубеньков и положительно сказывается на процессе фиксации азота в целом. На рост бобовых растений и фиксацию азота благоприятно действуют также соломистые удобрения, особенно если их вносят в верхний слой почвы.

Бурное развитие производства азотных минеральных удобрений потеснило бытовавшую в XIX в. популярность биологического азота. По мнению академика Е. Н. Мишустина, в ближайшее десятилетие целесообразно увеличить долю биологического азота в земледелии. Это предлагается сделать в первую очередь в результате резкой интенсификации производства бобовых: поднятия уровня их семеноводства, снабжения посевов фосфорными

Запасы азота в почвах довольно велики. Например, в 20-сантиметровом слое окультуренные дерново-подзолистые почвы содержат более 3 т азота на 1 га, а в таком же слое черноземов 10 т азота и более. Даже для получения очень высоких урожаев этих запасов могло бы хватить на многие десятки лет. Но основная часть азота почвы входит в трудно разлагаемые микроорганизмами перегнойные соединения

Значение бобовых культур в повышении плодородия почвы совершенно ясно. Накапливая азот в почве, они препятствуют истощению его запасов. Особенно велика роль бобовых в тех случаях, когда они используются на зеленые удобрения. Практиков сельского хозяйства, естественно, интересует вопрос, какое количество азота может быть накоплено в почве при культивировании тех или иных бобовых растений?

Имеются ли различия между эффективными и неэффективными расами клубеньковых бактерий? До сих пор таких различий в форме или в поведении бактерий на искусственных питательных средах не удалось найти. Но клубеньки, образованные эффективными и неэффективными расами бактерий, несколько различаются. Существует мнение, что эффективность связана объемом зараженных бактериями тканей корня

Инфекционная способность, или способность к образованию клубеньков, не всегда еще говорит о том, насколько активно клубеньковые бактерии фиксируют азот атмосферы. Активность клубеньковых бактерий называют их эффективностью. Чем выше эффективность бактерий, чем больше коэффициент их полезного действия, тем более ценны они для растения, а значит, и для сельского хозяйства вообще.