The Importance of Nitrogen Fixation of Blue-Green Algea and the Azolla-Anabaena Symbiosis for the Cultivation of Lowland Rice

Abstract

Blue-green algae as well as the Azolla-Anabaena symbiosis are capable of fixing elementary nitrogen aerobically by exploiting solar environmental requirements in a submerged paddy they really represent suitable nitrogen resources for lowland rice. While the Azolla-Anabaena association is characterised as the quantitatively better and on the other hand in husbandry more demanding and expensive nitrogen-fixing organism (by higher amounts of fixed nitrogen of about 1,75 kg/ha and day in sole culture, approximately 0,68 kg/ha and day in combined culture with rice in double rows of wider interspace), blue- green algae distinguish themselves as in quantity predominantly worse but in their cultivation comparatively easily satisfied nitrogen-fixing organisms (by a minor nitrogen-fixing capacity of 20 -30 kg/ha an rice crop not exceeding 0,5 kg/ha and day in exclusively usual combines cultivation with rice). The two organisms require a phosphorous application of about 15 -20 kg P20,/ha and rice crop, sometimes an application of insecticides and prevent the use of herbicides. If proving satisfactory, the permanent combines use of blue-green algae and azolla as well as the additional use of Azobacter-bacteria combines with three annual rice crops in double rows will give rise to paddy yields of about 6 t/ha each. Already at present the increasing use of these natural nitrogen resources in South Asia is proving their profitability.

Die Bedeutung der Stickstoffverbindung von  Blaualgen und der Azolla Anabaenasymboise für die Naßreiskultur

Sowohl Blaualgen als auch die Azolla-Anabaenasymbiose stellen durch ihre Fähigkeit zur Luftstickstoffbindung unter aeroben Bedingungen unter Ausnutzung der Sonnenenergie und ihre im überfluteten Reisfeld erfüllten Umweltansprüche als natürliche Stickstoffquellen für Naßreis geeignete Organismen dar. Während sich Azolla-Anabaena (durch höhere Stickstoffbindungsraten von etwa 1,75 kg/ha U. Tag in alleiniger Kultur und von etwa 0,68 kg/ha U. Tag bei Kultur unter Reis in Doppelreihen weiten Zwischenabstands) als quantitativ bessere und andererseits in Kultur anspruchsvollere Stickstoffbinder charakterisiert, Blaualgen (in für sie allein üblicher gleichzeitiger Kultur mit Reis durch geringere Stickstoffbindungsleistungen von höchstens 0,5 kg/ha und Tag, durchschnittlich 20 - 30 kg/ha und Reisfrucht) zeichnen sich als mengenmäßig überwiegend schlechtere, aber in ihrer Kultur vergleichsweise anspruchslose Stickstoffbinder aus.

Beide Organismen benötigen für ein erfolgreiches Wachstum 15 - 20 kg P20Jha und Reisfrucht, zuweilen eine Insektizidanwendung, wogegen ein Herbizideinsatz nicht möglich ist. Bei Bewährung des ganzjährigen kombinierten Einsatzes von Blaualgen und Azolla sowie zusätzlicher Verwendung von Azotobacter-Bakterien sind bei drei jährlichen Reisernten im chinesischen Doppelreihensystem Rohreiserträge von je gut 6 t/ha zu erwarten. Schon gegenwärtig beweist die zunehmende Verwendung dieser alternativen Stickstoffquellen für Naßreis in Südasien deren Wirtschaftlichkeit.