Bacteria nodulară – sens în natură. Funcțiile bacteriilor care fixează azotul și interacțiunea lor cu plantele

Conținutul articolului

• Ce sunt bacteriile noduloase
• Rolul bacteriilor nodulare în natură
• Leguminoase și bacterii nodulare
• Fixarea azotului de către bacterii
• Instalații de fixare a azotului

Primele bacterii de sol pe care umanitatea le-a observat sunt nodulul. Din 13 mii de plante, se formează circa 1300 noduli, iar în agricultură sunt folosiți 200. Dintre acestea, toate au funcția de a fixa azotul atmosferic. În solul de pe un nodul se instalează și se înmulțesc microorganisme – simboluri care înlocuiesc îngrășămintele.

Ce sunt bacteriile noduloase

Cu mai bine de 2 mii de ani în urmă, fermierii au observat că pământul sărac, cu rezultate reduse, după cultivarea leguminoaselor pe ele. Următoarele încercări de a dezvălui secretul au fost în 1838: J.-B. Bussengo a decis că frunzele de leguminoase fixează azotul, dar experimentele cu un mediu acvatic nefavorabil nu au confirmat acest lucru. În 1901, Azotobacter chroococcum a fost descoperit (6 specii din genul Azotobacter). Primul medicament bazat pe bacteriile „pământului” Nitragina a fost creat în 1897.

Toate bacteriile noduloase sunt microaerofile. Se caracterizează printr-o formă de tijă / ovală. Rhizobiul (Rhizobiales) aparține celor capabili să transforme forma gazoasă a azotului în cea solubilă, care este asimilată de plante. Fapte:

1. În măsura în care microorganismele afectează cultura, acestea sunt împărțite în active (îmbogățesc eficient solul), inactive și inactive (ineficiente).
2. Când nu există umiditate, acestea nu se înmulțesc, prin urmare, într-un climat arid, plantele special infectate sunt introduse mai adânc în sol.
3. Temperatura optimă pentru reproducerea tuturor reprezentanților fixării azotului este de 20-30 ° C, dar creșterea continuă la 0-35 ° C. Cel mai bun mediu (pH) este neutru, de ordinul 6,5-7,1, dar acidul provoacă moartea coloniilor.
4. Datorită experimentelor Academiei Agricole din Moscova, s-a dovedit că, chiar și în absența „donatorilor”, materialul bacterian nu părăsește solul până la 50 de ani.
5. Microorganismele sunt capabile să supraviețuiască chiar și în condițiile de după o explozie atomică, rezistă radiațiilor gamma și radiațiilor ultraviolete, radiațiilor solare, dar nu pot locui la temperaturi ridicate.
6. Microorganismele au o valoare maximă pentru dezvoltarea rădăcinilor.

Rolul bacteriilor nodulare în natură

Pe lângă fixarea azotului atmosferic, rolul bacteriilor nodulare în natură este foarte mare. În procesul de reproducere, ei „se implică” în sinteza vitaminelor, antibioticelor naturale, contribuie la dezvoltarea rădăcinii, iar apoi pe vârfuri. Avantajul este că bacteriile din sol sunt de tip fixant cu azot, datorită simbiozei cu plantele:

• fac parte din ciclul materiei – azot;
• sintetizează fitohormonii, stimulând creșterea plantelor;
• poate fi utilizat ca mod de auto-curățare a solurilor contaminate cu metale grele cu factori mineralizatori (persoane naturale / întreprinderi);
• descompun unii compuși clorici.

Leguminoase și bacterii nodulare

Cum interacționează leguminoasele și bacteriile noduloase? După infecția plantelor, producătorii absorb azotul din aer, transformându-l într-un compus potrivit pentru hrănirea nu numai a parazitului, ci și pentru „gazdă”. Există mai multe teorii despre modul în care elementele individuale formează noduli bacterieni. Plantele sunt infectate:

• prin deteriorarea țesuturilor;
• penetrarea prin firele de rădăcină;
• pătrunderea prin apele tinere ale rădăcinii;
• datorită bacteriilor însoțitoare.

Bacteriile simbiotice din genul Rhizobium, care au pătruns la rădăcină, se deplasează în țesuturile sale, depășind cu ușurință spațiul intercelular în grupuri sau celule unice (ca în lupin). Mai des, celula în timpul reproducerii formează filamente infecțioase (cordoane, colonii). Numărul acestora variază în funcție de tipul plantei. Adesea fire comune de infecție formând un singur nod.

Fixarea azotului de către bacterii

Valoarea pe care o reprezintă fixarea azotului de către bacterii este enormă: nu numai că restabilește solul, dar vă permite să obțineți culturi mai bogate decât îngrășământul humus sau chimice. Interacțiunea substanței și a fixatorului de azot are loc:

• în Azotobacter („autonom”, care nu necesită prezența unei plante) – enzime, datorate oxigenului în celulă;
• în Rhizobium (bacterii noduloase) – numai în prezența magneziului, a sulfului, a fierului.

Instalații de fixare a azotului

Plantele grupează specii în care sunt subdivizate bacteriile care fixează azotul. În agricultură, ei țin cont de faptul că leguminoasele nu sunt singurii „proprietari” de îngrășăminte naturale care ajută la absorbția azotului atmosferic. Alte plante atractive pentru fixarea azotului sunt, de exemplu:

• trifoi;
• lucernă;
• trifoi;
• fasole, mazăre (nu numai mâncare, dar și vacă), măceș, rang;
• boabe de soia;
• lupin și seradella.