Което най-простите бактерии подобряват азотната храна на кореновата система на растенията

Азотът е най-честият елемент на нашата планета. Той играе много важна роля в поддържането на жизнения цикъл на биологичните организми. Всички органични протеинови молекули, които образуват органичен живот, включват азот в техния състав. Повечето от тях се фиксират от едноклетъчни протозойни микроорганизми, наречени бактерии. На Земята вече няма организъм, способен да асимилира азота от слоевете на атмосферата.

Значението на бактериите в хода на азотния цикъл

Този химичен елемент като азота е неразделна част не само на атмосферата. Също така се среща в мантията, земната кора и хидросферата. На повърхността на планетата е постоянно циркулиращ геохимичен цикъл на веществата, чийто основен елемент е азотът.

Процесът на циркулация се състои в движението на вещества от атмосферата в различни слоеве на земната кора и хидросферата. И обратното. Единственият слой, който не участва в този цикъл, е мантията. Неговите компоненти влизат в атмосферата заедно с лавата на вулканите и не се връщат обратно в земята. Мантата обаче съдържа малко количество азот, така че процентът, който редовно избухва, не може да повлияе на геохимичния цикъл.

Трябва да се отбележи, че наличието на бактерии в цикъла на азота е много важно, тъй като те са практически единственият биогенен компонент. И цикълът на азота може да се случи безкрайно.

• Nodule и други прокариоти абсорбират азотните молекули от атмосферата и почвата. След това ги превръщайте в така наречените органични съединения. Впоследствие те се абсорбират от растенията.
• Тези растения се асимилират от животни и хора, за които жизненият цикъл завършва във времето и се разлагат след смъртта. При разлагането на биологични тъкани участват бактерии от различни видове (денитрификатори). С тяхна помощ преминава феноменът на денитрификация, в резултат на който азотните молекули се освобождават във въздуха.

Ако разгледаме циркулацията на азота в геохимичния състав на планетата, тогава би било погрешно да забравяме за други бактерии. Има голям брой микроорганизми, поради които азотът може да се асимилира от други източници, но също така попада в общия химически цикъл. Използването на познания за бактериите води до факта, че човек може изкуствено да увеличи плодородието на почвата, както и да възстанови химическия си състав за продължителна и неправилна употреба в агро-промишления сектор.

Азот в земята

Благодарение на микроорганизмите почвите са естествено обогатени с азот. Преди това се смятало, че микроорганизмите от нодула са единствените бактерии, които показват способността да филтрират азот от слоевете на атмосферата. В този случай основното значение за този процес са растенията, семейството на бобовите растения. Това, може би, е единственото растение, което може да създаде уникална симбиоза с нодулни микроби.

Досега учените са направили много изследвания и са доказали, че тази позиция противоречи на реалността.

Всъщност има голям брой различни бактерии в природата, способни да конвертират азотни молекули в амониеви съединения.

Както е известно, растенията са в състояние да асимилират самият амоний. Например, трябва да се отбележи, че за атиномицетите симбиозата е характерна с почти сто разновидности дървета. За да се разбере как възниква пълненето на почвата с азот, е необходимо да следвате последователността на всички процеси.

• Корените на растенията, за които нодулните микроорганизми са симбиони, отделят в почвата близо до себе си специфични органични съединения. Те получиха името флауни. Всяко от растенията се характеризира със своите индивидуални флакони, които могат да реагират само с един вид бактерии. На тях са дадени имена в зависимост от вида растение, с което те образуват симбиоза.
• Бактериите, които абсорбират азотните молекули от атмосферата, са насочени към флаконите и се приближават до кореновата система на самото растение. Те се всмукват през кореновата коса и преминават в багажника на корена.
• В тъканите на корените бактериите се размножават активно. От своя страна, процесът на клетъчно деление започва от корена, за да се създаде необходимото пространство за бактериите. В резултат на това се образува клубена.
• Всички жизнени процеси на бактериите преминават в този възел, чрез който растението допълнително получава амоний. В замяна на това растението дава произведени въглехидрати, които са източник на енергия за микробите.
• След определен жизнен цикъл, растението може да отхвърли листата или да умре. В резултат на това живите тъкани, напълнени с амоний, се изгниват в горните слоеве на почвата и почвата е наситена с азотни съединения от органичен произход.
• Значението на процесите е следното. Полученият тор става източник на образуване на органични азотни съединения за растенията, които по-късно ще растат на такава почва. В този случай торовете, образувани по този начин, не могат да съществуват в симбиоза с бактерии, които могат да фиксират азотните молекули от въздуха. Те не са в състояние да изолират необходимия амоний директно от слоевете на атмосферата.

Този естествен процес отдавна се използва в агро-промишления комплекс. Земеделските стопани подобряват качеството на почвата, като засяват земя с бобови растения. След разрастването на зелената маса полетата се оребряват заедно с нея. След известно време полето е готово за по-нататъшна употреба. Този метод ви позволява да увеличите добива няколко пъти.

Видове бактерии с нодула

Както бе отбелязано по-рано, нодулните бактерии са от голямо значение за фиксирането на азота. Нека разгледаме какви бактерии подобряват азотната храна на растенията, характерни за нодулната група:

• rizobiumy. Те включват грам-отрицателни бактерии, задължителни и факултативни анаероби. На външен вид те приличат на пръчици. Микроорганизмите съществуват или по двойки, или по един по един. Те не могат да се групират в колонията. Някои видове са опасни за хората и могат да носят вируса на СПИН;
• няколко вида актиномицети. Те растат в кореновата система на дърветата, което може да създаде възли. Това са дървета като елша, морски зърнастец и други. Вътре в нодулите актиномицети образуват мицел. Те са химио-органотропни и Грам-положителни.

В допълнение към възловите микроорганизми има цианобактерии. Те също така произвеждат амоний, но изграждат симбиоза с папрати. Структурата на цианобактериите е много подобна на актиномицети, които имат много малки нишки и дават положителна реакция на оцветяването по метода Gramm.

Не по-малко полезни са спорите, образуващи пръчки, наречени Clostndium pasteurianum. В земята те се поставят свободно, без да се привързват към растенията. Те са много мобилни и абсорбират въглехидрати от почвите, които служат като източник на енергия за тях.

Най-популярният начин за увеличаване на концентрацията на нодуларни бактерии е използването на Nitragin.

Той в състава си има раси от микроорганизми на нодула и се добавя към почвите, за да увеличи добива само на бобови растения, кореновата система на която ще помогне за обогатяване на почвата с азот. Друго общо лекарство с бактериално действие е Azotobacterin. Той е в състояние да акумулира азот в земята от въздуха, подобрява качеството на почвата. Използва се за различни видове растения, но не за бобови растения.