Azotą fiksuojančios bakterijos: kokios jos ir pagrindinės klasės, svarba ekonomikoje
Azotas laikomas vienu iš svarbiausių cheminių elementų, turinčių įtakos žemės ūkio augalų vystymuisi. Ši medžiaga turi įtakos fotosintezės procesui ir chlorofilo kiekiui kultūrose. Tuo pačiu metu azoto fiksavimas yra svarbus žemės ūkio procesas. Tačiau azoto naudojimas trąšų pavidalu nėra laikomas vieninteliu sprendimu. Labai efektyvus pasirinkimas yra azotą fiksuojančių bakterijų naudojimas.
Kas yra bakterijos
Šis terminas reiškia laukinės gamtos karalystės atstovus, kurie yra prokariotų kategorija.Tai organizmai, kurių ląstelėse nėra branduolio. Tačiau tai nereiškia, kad tokie organizmai visiškai neturi paveldimos informacijos. DNR molekulės laisvai išsidėsčiusios ląstelės citoplazmoje. Be to, juos supa apvalkalas.
Bakterijos yra mikroskopinio dydžio, todėl jas tiria mikrobiologija. Mokslininkai nustatė, kad prokariotai yra vienaląsčiai arba susijungia į kolonijas. Jiems būdinga labai primityvi struktūra. Be branduolio, bakterijoms trūksta visų tipų plastidų, mitochondrijų ir lizosomų. Tačiau bet kuriuo atveju jų ląstelės gali atlikti įvairius gyvybiškai svarbius procesus. Jiems būdingas anaerobinis kvėpavimas nenaudojant deguonies, nelytinis dauginimasis, cistų susidarymas nepalankiomis sąlygomis.
Pagrindinės klasės
Klasifikacija grindžiama įvairiomis savybėmis, iš kurių viena yra langelių forma. Cocci yra apvalios formos, vibrijos yra kablelio formos, spirilės yra spiralės formos, o bacilos yra lazdelės formos.
Be to, bakterijų klasifikavimas atliekamas atsižvelgiant į ląstelių struktūros ypatumus. Tikros rūšys aplink savo ląstelę gali suformuoti gleivinę kapsulę. Be to, jie turi žvynelių. Melsvabakterijos turi fotosintezės procesą ir priklauso kerpėms.
Daugelis bakterinių mikroorganizmų veislių yra linkusios į simbiozę, kuri yra abipusiai naudingas gyvenimas. Azotą fiksuojančios bakterijos nusėda ant ankštinių augalų šaknų ir formuoja mazgelius. Šie mikroorganizmai paverčia atmosferos azotą, kuris yra svarbus visapusiškam pasėlių vystymuisi.
Valgymo metodai
Prokariotai yra organizmai, kurie gali valgyti bet kokiu būdu. Pavyzdžiui, purpurinės ir žalios bakterijos išsiskiria autotrofiniu mitybos tipu – dėka saulės energijos. Dėl plastidų buvimo jie skiriasi skirtingais atspalviais, tačiau juose būtinai yra chlorofilo.
Svarbu atsižvelgti į tai, kad bakterijų ir augalų fotosintezės procesas labai skiriasi. Pirmuoju atveju vanduo nėra privalomas reagentas. Vandenilis arba vandenilio sulfidas gali veikti kaip elektronų tiekėjas. Todėl tokio proceso metu deguonis neišsiskiria.
Reikalinga bakterinių mikroorganizmų kategorija išsiskiria heterotrofiniu mitybos tipu. Tai reiškia, kad jie naudoja paruoštus organinius elementus. Kad prisotintų reikiamas medžiagas, bakterijos naudoja negyvų organizmų liekanas. Tuo pačiu metu puvimo mikroorganizmai gali sukelti bet kokių organinių medžiagų skilimą. Jie taip pat vadinami saprotrofais.
Atskiros augalų bakterijos gali užmegzti simbiozę su kitais organizmais. Taigi, kartu su grybais, jie yra kerpių dalis. Tuo pačiu metu azotą fiksuojančios mazgelių bakterijos gali abipusiai naudingai sugyventi su ankštinių augalų šaknų sistema.
Kas yra chemotrofai
Svarbi kategorija, išsiskirianti pagal maistinių medžiagų įsisavinimo tipą, yra chemotrofai. Tai mikroorganizmai, kurie laikomi viena iš autotrofų rūšių. Tuo pačiu metu šios bakterijos vietoj saulės energijos naudoja įvairių elementų cheminio ryšio energiją. Chemotrofams priklauso azotą fiksuojančios bakterijos. Jie sukelia daugelio neorganinių junginių oksidaciją ir tuo pačiu aprūpina save reikiamu energijos kiekiu.
Buveinė azotą fiksuojančioms bakterijoms
Apskritai bakterijos yra visur. Tuo pat metu dirvoje, tiksliau, ankštinių augalų šaknyse, gyvena azotą fiksuojančios veislės.
Kūno struktūra
Mazgelių bakterijų funkcijos yra susijusios su jų struktūra. Šiuos mikroorganizmus galima pamatyti plika akimi. Jie nusėda ant ankštinių augalų ir javų šaknų sistemos ir prasiskverbia į augalus. Tokiu atveju susidaro sustorėjimai, kuriuose stebimi medžiagų apykaitos procesai.
Eksperto nuomonėZarechny Maksimas ValerjevičiusAgronomas, turintis 12 metų patirtį. Mūsų geriausias sodininkystės ekspertas.Užduok klausimąPažymėtina, kad azotą fiksuojančios bakterijos priklauso savitarpininkų kategorijai. Tai reiškia, kad jų sambūvis su kitais mikroorganizmais laikomas abipusiai naudingu. Fotosintezės procese augalas gamina gliukozę, kuri reikalinga gyvybės procesams. Bakteriniai mikroorganizmai to nesugeba, nes cukrų iš ankštinių augalų gauna gatavu pavidalu.Normaliam gyvenimui augalams reikia azoto. Gamtoje yra pakankamai šio elemento. Pavyzdžiui, ore jo kiekis siekia 78%. Tačiau kultūros negali absorbuoti šios medžiagos tokia forma. Azotą fiksuojantys mikroorganizmai sugeba sugerti azotą iš atmosferos. Tada jie paverčia šią medžiagą pasėliams prieinama forma.
Performance
Norėdami geriau suprasti azotą fiksuojančių mikroorganizmų funkciją, apsvarstykite chemotrofinės bakterijos, vadinamos azospirillum, pavyzdį.Šis organizmas gyvena ant javų augalų šaknų sistemos – kviečių ar miežių. Jis teisėtai užima pirmaujančią vietą tarp azoto gamintojų. 1 hektarui pasėto ploto šis organizmas duoda iki 60 kilogramų šios medžiagos.
Azotą fiksuojančios bakterijos ankštiniuose augaluose yra rizobitai, sinorizobiumai ir kt. Jie taip pat pasižymi dideliu našumu. Tokie augalai 1 hektare žemės gali pagaminti iki 390 kilogramų azoto. Ant daugiamečių ankštinių augalų susidaro bakterijos, pasižyminčios didžiausiu produktyvumu. Šis parametras siekia 560 kilogramų 1 hektarui pasėto ploto.
Gyvenimo ypatybės
Priklausomai nuo gyvybės procesų ypatybių, visus azotą fiksuojančius mikroorganizmus galima sujungti į dvi kategorijas. Pirmoji grupė laikoma nitrifikuojančia. Šiuo atveju medžiagų apykaitos procesai susideda iš cheminių virsmų grandinės.Šiuo atveju amonis paverčiamas nitritais, kurie yra azoto rūgšties druskos. Savo ruožtu nitritai paverčiami nitratais. Jie taip pat yra šio junginio druskos. Šioje formoje azotą geriau pasisavina pasėlių šaknys.
Antra grupė vadinama denitrifikatoriais. Jie atlieka atvirkštinį procesą. Tuo pačiu metu dirvožemyje esantys nitratai virsta dujiniu azotu. Dėl to stebimas šios medžiagos ciklas gamtoje.
Tarp gyvybės procesų verta išskirti ir reprodukciją. Tai atliekama dalijant ląsteles į dvi dalis. Daug rečiau tai įvyksta pumpurų atsiradimo metu. Be to, bakteriniai mikroorganizmai gali daugintis lytiškai. Šis metodas vadinamas konjugacija, kurios metu keičiamasi genetine informacija.
Kadangi kultūros šaknys išskiria daug vertingų elementų, ant jų nusėda daug bakterijų. Jie augalų liekanas paverčia medžiagomis, kurias augalai gali pasisavinti.Dėl to aplinkinis dirvožemio sluoksnis yra apdovanotas ypatingomis savybėmis. Jie tai vadina rizosfera.
Kaip bakterijos patenka į šaknį
Yra keletas variantų, kaip bakterijų ląsteles įvesti į šaknies audinius. Taip atsitinka dėl pažeistų vidinių audinių arba jaunų šaknų ląstelių kaupimosi srityse. Taip pat chemotrofai gali prasiskverbti į kultūras šaknų plaukelių zonoje. Tada jie užsikrečia.
Dėl aktyvaus bakterijų ląstelių dalijimosi susidaro mazgeliai. Po to atsiranda infekcinių siūlų, kurie ir toliau prasiskverbia į augalų audinius. Laikui bėgant čia susidaro speciali medžiaga, kuri vadinama legoglobinu. Optimalaus aktyvumo atsiradimo stadijoje mazgeliai tampa rausvos spalvos. Taip yra dėl pigmento buvimo.
Vertė namų ūkyje
Žmonės jau seniai žino, kad ankštinius augalus iškasus su žeme pagerės augalų derlius.Tačiau esmė – ne arimo procese. Toks dirvožemis yra geriau prisotintas azoto, kuris yra svarbus pasėlių vystymuisi. Štai kodėl azotą fiksuojančios bakterijos vadinamos nitratų gamykla.
Azotą fiksuojančios bakterijos yra svarbūs mikroorganizmai, aktyviai naudojami žemės ūkyje. Taip yra dėl jų gebėjimo gauti azotą iš oro ir paversti jį augalams prieinama forma.
