Nitrogenfikserende bakterier: hva er de og hovedklassene, betydning i økonomien
Nitrogen regnes som et av de viktigste kjemiske elementene som påvirker utviklingen av landbruksplanter. Dette stoffet påvirker prosessen med fotosyntese og mengden klorofyll i kulturer. Samtidig er nitrogenfiksering en viktig landbruksprosess. Påføring av nitrogen i form av gjødsel anses imidlertid ikke som den eneste løsningen. Et veldig effektivt alternativ er bruken av nitrogenfikserende bakterier.
Hva er bakterier
Dette begrepet refererer til representanter for dyrelivets rike, som er en kategori av prokaryoter.De er organismer hvis celler ikke inneholder en kjerne. Dette betyr imidlertid ikke at slike organismer er fullstendig blottet for arvelig informasjon. DNA-molekyler er fritt plassert i cellens cytoplasma. I tillegg omgir et skall dem.
Bakterier er mikroskopiske i størrelse, og derfor studeres de av mikrobiologi. Forskere har fastslått at prokaryoter er encellede eller forenes i kolonier. De er preget av en veldig primitiv struktur. I tillegg til kjernen mangler bakterier alle typer plastider, mitokondrier og lysosomer. Imidlertid er cellene deres i stand til å utføre en rekke vitale prosesser. De er preget av anaerob respirasjon uten bruk av oksygen, aseksuell reproduksjon, dannelse av cyster under ugunstige forhold.
Hovedklasser
Klassifiseringen er basert på ulike funksjoner, hvorav en er formen på cellene. Kokker er runde i form, vibrioer er kommaformede, spirillier er spiralformede og basiller er stavformede.
I tillegg utføres klassifiseringen av bakterier under hensyntagen til særegenhetene til cellestrukturen. Ekte arter kan danne en slimete kapsel rundt cellen deres. I tillegg har de flagella. Cyanobakterier har en prosess med fotosyntese og tilhører lav.
Mange varianter av bakterielle mikroorganismer er utsatt for symbiose, som er et gjensidig fordelaktig samliv. Nitrogenfikserende bakterier setter seg på røttene til belgfrukter og danner knuter. Disse mikroorganismene transformerer atmosfærisk nitrogen, som er viktig for full utvikling av avlinger.
Spisemetoder
Prokaryoter er organismer som kan spise på alle måter. For eksempel kjennetegnes lilla og grønne bakterier av en autotrofisk type ernæring - takket være bruken av solenergi. På grunn av tilstedeværelsen av plastider er de forskjellige i forskjellige nyanser, men de inkluderer nødvendigvis klorofyll.
Det er viktig å tenke på at prosessen med fotosyntese i bakterier og planter er vesentlig forskjellig. I det første tilfellet er vann ikke et obligatorisk reagens. Hydrogen eller hydrogensulfid kan fungere som elektronleverandør. Derfor frigjøres ikke oksygen under en slik prosess.
En betydelig kategori av bakterielle mikroorganismer kjennetegnes ved en heterotrof type ernæring. Det betyr at de bruker ferdige økologiske elementer. For å mette de nødvendige stoffene bruker bakterier restene av døde organismer. Samtidig kan forråtningsaktive mikroorganismer føre til nedbrytning av organisk materiale. De kalles også saprotrofer.
Individuelle plantebakterier er i stand til å gå i symbiose med andre organismer. Så sammen med sopp er de en del av lav. Samtidig er nitrogenfikserende knutebakterier i stand til gjensidig fordelaktig sameksistens med rotsystemet til belgfrukter.
Hvem er kjemotrofer
En viktig kategori som skiller seg ut ved typen absorpsjon av næringsstoffer er kjemotrofer. De er mikroorganismer som regnes som en av typene autotrofer. På samme tid, i stedet for solenergi, bruker disse bakteriene energien til det kjemiske forholdet mellom forskjellige elementer. Kjemotrofer inkluderer nitrogenfikserende bakterier. De forårsaker oksidasjon av en rekke uorganiske forbindelser og forsyner seg samtidig med den nødvendige mengden energi.
Habitat for nitrogenfikserende bakterier
Generelt er bakterier allestedsnærværende. Samtidig lever nitrogenfikserende varianter i jorda, eller mer presist, på røttene til belgfrukter.
Kroppsstruktur
Funksjonene til knutebakterier er relatert til strukturen deres. Disse mikroorganismene kan sees med det blotte øye. De slår seg ned på rotsystemet til belgfrukter og korn og trenger inn i planter. I dette tilfellet dannes det fortykninger der metabolske prosesser observeres.
EkspertuttalelseZarechny Maxim ValerievichAgronom med 12 års erfaring. Vår beste hageekspert.Spør et spørsmålDet skal bemerkes at nitrogenfikserende bakterier tilhører kategorien mutualister. Dette betyr at deres sameksistens med andre mikroorganismer anses å være gjensidig fordelaktig. I prosessen med fotosyntese produserer planten glukose, som er nødvendig for livsprosesser. Bakterielle mikroorganismer er ikke i stand til dette, fordi de mottar sukker fra belgfrukter i ferdig form.Planter trenger nitrogen for norm alt liv. Naturen inneholder en tilstrekkelig mengde av dette elementet. For eksempel når mengden i luften 78%. Kulturer kan imidlertid ikke absorbere dette stoffet i denne formen. Nitrogenfikserende mikroorganismer er i stand til å absorbere nitrogen fra atmosfæren. Så forvandler de dette stoffet til en form som er tilgjengelig for avlinger.
Ytelse
For bedre å forstå funksjonen til nitrogenfikserende mikroorganismer, tenk på eksemplet med en kjemotrofisk bakterie k alt azospirillum.Denne organismen lever på rotsystemet til kornplanter - hvete eller bygg. Det inntar med rette en ledende posisjon blant nitrogenprodusenter. For 1 hektar sådd areal gir denne organismen opptil 60 kilo av dette stoffet.
Nitrogenfikserende bakterier i belgfrukter inkluderer rhizobitums, synorhysobiums og andre. De har også høy ytelse. Slike planter er i stand til å produsere opptil 390 kilo nitrogen per 1 hektar land. På flerårige belgfrukter dannes det bakterier som er preget av maksimal produktivitet. Denne parameteren når 560 kilo per 1 hektar sådd areal.
Livets egenskaper
Avhengig av egenskapene til livsprosesser, kan alle nitrogenfikserende mikroorganismer kombineres i to kategorier. Den første gruppen anses som nitrifiserende. I dette tilfellet består metabolske prosesser i en kjede av kjemiske transformasjoner.I dette tilfellet omdannes ammonium til nitritter, som er s alter av salpetersyre. I sin tur omdannes nitritter til nitrater. De er også s alter av denne forbindelsen. I denne formen absorberes nitrogen bedre av røttene til avlingene.
Den andre gruppen kalles denitrifiers. De gjør den omvendte prosessen. Samtidig omdannes nitrater som finnes i jorda til gassformig nitrogen. Som et resultat blir syklusen til dette stoffet i naturen observert.
Blant livsprosessene er det også verdt å fremheve reproduksjon. Det utføres ved celledeling i to. Mye sjeldnere skjer dette ved knoppskyting. Også bakterielle mikroorganismer kan formere seg seksuelt. Denne metoden kalles konjugering, hvor genetisk informasjon utveksles.
Siden røttene til kulturen skiller ut et stort antall verdifulle elementer, setter mange bakterier seg på dem. De omdanner planterester til stoffer som planter kan absorbere.Som et resultat er jordlaget rundt utstyrt med spesielle egenskaper. De kaller det rhizosfæren.
Hvordan bakterier kommer til roten
Det er flere alternativer for å introdusere bakterieceller i rotvev. Dette skjer som et resultat av skade på integumentære vev eller i områder med akkumulering av unge rotceller. Kjemotrofer kan også trenge inn i kulturer i sonen med rothår. Så blir de smittet.
Som et resultat av aktiv deling av bakterieceller dannes knuter. Etter det dukker det opp smittsomme tråder som fortsetter å trenge inn i plantevev. Over tid dannes det et spesielt stoff her, som kalles legoglobin. På stadiet av utseendet til optimal aktivitet blir knutene rosa. Dette skyldes tilstedeværelsen av pigment.
Verdi i husholdningen
Folk har lenge kunnet fastslå at hvis du graver belgfrukter med jord, vil planteavlingene bli bedre.Essensen er imidlertid ikke i ferd med å pløye. Slik jord er bedre mettet med nitrogen, noe som er viktig for utviklingen av avlinger. Det er derfor nitrogenfikserende bakterier kalles nitratfabrikken.
Nitrogenfikserende bakterier er viktige mikroorganismer som brukes aktivt i landbruket. Dette skyldes deres evne til å få nitrogen fra luften og omdanne den til en form som er tilgjengelig for planter.
