Wysokie ceny nawozów mineralnych oraz pogłębiający się deficyt wielu składników pokarmowych w glebach zmuszają do poszukiwania nowych, relatywnie tanich rozwiązań, umożliwiających wykorzystanie w produkcji roślinnej naturalnych zasobów składników pokarmowych, w tym azotu atmosferycznego.
Azot atmosferyczny stanowi olbrzymie źródło tego pierwiastka, niemniej jednak w warunkach naturalnych jest dostępny tylko dla wybranych gatunków roślin, między innymi roślin bobowatych żyjących w symbiozie z bakteriami brodawkowymi.
Występujące na rynku produkty mikrobiologiczne zawierające między innymi wolnożyjące szczepy bakterii zdolnych do wiązania azotu atmosferycznego, dają możliwość wykorzystania przez rośliny tego źródła azotu. W preparatach tych znajdują się szczepy bakterii, które mogą zasiedlać podziemną, względnie nadziemną część roślin, bądź też jedną i drugą.
Mechanizm wiązania azotu atmosferycznego jest analogiczny jak w przypadku bakterii brodawkowych żyjących w symbiozie z roślinami bobowatymi, jednak obecne w preparatach mikrobiologicznych szczepy bakterii są w stanie przeprowadzić ten proces u wielu gatunków roślin uprawnych, które w warunkach naturalnych nie są w stanie korzystać z tej formy azotu. Asymilacja azotu następuje na przykład poprzez blaszkę liściową z wykorzystaniem enzymu nitrogenazy.
Produkty mikrobiologiczne zawierające wolnożyjące szczepy bakterii zdolne do wiązania azotu atmosferycznego przeznaczone są do stosowania w wielu uprawach rolniczych, w tym między innymi w zbożach, kukurydzy, rzepaku, słoneczniku oraz sorgo, a także w uprawach warzywniczych, sadowniczych i specjalistycznych. Preparaty te dostarczają roślinom azotu w sposób efektywny i kontrolowany na wszystkich etapach ich wzrostu i rozwoju.
Dzięki zastosowaniu bakterii wiążących azot atmosferyczny można dostarczyć roślinom co najmniej 30 kg dodatkowego azotu, który szybko wbudowywany jest w struktury białkowe lub magazynowany w postaci glutaminy, stanowiącej aminokwas zapasowy. W przypadku upraw o dłuższym okresie wegetacji zysk może wynosić nawet od 50 do 100 kg dodatkowego azotu dla roślin, który nie jest uwzględniany w bilansie nawożenia tym składnikiem pokarmowym. Ważną zaletą tych produktów mikrobiologicznych jest możliwość ich stosowania w gospodarstwach ekologicznych.
W celu efektywnej kolonizacji roślin, nie mogą być one narażone na działanie czynników stresowych oraz powinny znajdować się w fazie intensywnego wzrostu. Preparaty stosowane nalistnie, wnikają do rośliny przez otwarte aparaty szparkowe, a następnie przemieszczają się w pobliże komórek przeprowadzających proces fotosyntezy.
Aplikacja preparatów mikrobiologicznych zawierających szczepy bakterii wiążących azot atmosferyczny umożliwia utrzymanie potencjału plonowania roślin przy mniejszej dostępności azotu w glebie, bądź też wpływa na zwiększenie plonu przy pełnej dostępności azotu mineralnego. Największą korzyścią ze stosowania tego typu preparatów jest dostarczenie roślinom dodatkowego, czystego ekologicznie i przyjaznego dla środowiska oraz „bezpłatnego” azotu, co przekłada się na zwiększenie opłacalność produkcji roślinnej.
