Азот се сматра једним од најважнијих хемијских елемената који утиче на развој пољопривредних биљака. Ова супстанца утиче на процес фотосинтезе и количину хлорофила у усевима. Истовремено, фиксација азота је важан пољопривредни процес. Међутим, примена азота у облику ђубрива не сматра се јединим решењем. Употреба бактерија које фиксирају азот сматра се веома ефикасном опцијом.
Шта су бактерије
Овај термин се односи на представнике царства живе природе, који представљају категорију прокариота. Они су организми чије ћелије не садрже језгро. Међутим, то не значи да су такви организми потпуно лишени наследних информација. Молекули ДНК се слободно налазе у ћелијској цитоплазми. Поред тога, они су окружени шкољком.
Бактерије су микроскопске величине, па их микробиологија проучава. Истраживачи су утврдили да су прокариоти једноћелијски или да формирају колоније. Одликује их веома примитивна структура. Поред језгра, бактеријама недостају све врсте пластида, митохондрија и лизозома. Међутим, у сваком случају, њихове ћелије су способне да обављају различите виталне процесе. Одликује их анаеробно дисање без употребе кисеоника, асексуална репродукција, формирање циста у неповољним условима.
Главне класе
Класификација се заснива на различитим карактеристикама, од којих је један облик ћелија. Коке су округлог облика, вибриони су у облику зареза, спириле су спиралне, а бацили су штапићасти.
Поред тога, класификација бактерија се врши узимајући у обзир карактеристике ћелијске структуре. Праве сорте могу да формирају мукозну капсулу око своје ћелије. Поред тога, имају флагеле. Цијанобактерије имају процес фотосинтезе и класификоване су као лишајеви.
Многе врсте бактеријских микроорганизама карактерише склоност ка симбиози, што је обострано корисна кохабитација. Бактерије које фиксирају азот насељавају се на коренима махунарки и формирају квржице. Ови микроорганизми трансформишу атмосферски азот, који је важан за потпуни развој усева.
Методе исхране
Прокариоти су организми који се могу хранити на било који начин. На пример, љубичасте и зелене бактерије се одликују аутотрофним типом исхране - захваљујући коришћењу сунчеве енергије. Због присуства пластида, разликују се у различитим нијансама, али увек укључују хлорофил.
Важно је узети у обзир да се процес фотосинтезе код бактерија и биљака значајно разликује. У првом случају вода није обавезан реагенс. Водоник или водоник сулфид могу деловати као добављач електрона. Због тога се током овог процеса не ослобађа кисеоник.
Значајну категорију бактеријских микроорганизама карактерише хетеротрофни тип исхране. То значи да користе готове органске елементе. За засићење бактерија потребним супстанцама користе остатке мртвих организама. Истовремено, трулежни микроорганизми могу довести до распадања било које органске материје. Називају се и сапротрофи.
Неке биљне бактерије су способне да уђу у симбиозу са другим организмима. Дакле, заједно са гљивама, они су део лишајева. Истовремено, бактерије нодула које фиксирају азот су способне за обострано користан коегзистенцију са кореновим системом махунарки.
Ко су хемотрофи
Важна категорија, која се разликује по врсти апсорпције хранљивих материја, сматра се хемотрофима. То су микроорганизми који се сматрају врстом аутотрофа. У овом случају, уместо сунчеве енергије, ове бактерије користе енергију хемијске интеракције различитих елемената. Хемотрофи, посебно, укључују бактерије које фиксирају азот. Они изазивају оксидацију низа неорганских једињења и истовремено себи обезбеђују потребну количину енергије.
Станиште бактерија које фиксирају азот
Генерално, бактерије су свеприсутне. Истовремено, сорте које фиксирају азот живе у тлу, тачније, на коренима махунарки.
Структура тела
Функције нодулних бактерија су повезане са њиховом структуром. Такви микроорганизми се могу видети голим оком. Насељавају се на кореновом систему махунарки и житарица и продиру у биљке. У овом случају се формирају задебљања у којима се посматрају метаболички процеси.
Биљкама је потребан азот за нормално функционисање. Природа садржи довољну количину овог елемента. На пример, у ваздуху његова количина достиже 78%. Међутим, усеви не могу апсорбовати ову супстанцу у овом облику. Микроорганизми који фиксирају азот су у стању да апсорбују азот из атмосфере. Након чега трансформишу ову супстанцу у облик који је доступан усевима.
Перформансе
Да бисмо боље разумели функцију микроорганизама који фиксирају азот, вреди размотрити пример хемотрофне бактерије зване Азоспириллум. Овај организам живи на коријенском систему житарица - пшенице или јечма. С правом заузима водећу позицију међу произвођачима азота. Овај организам ослобађа до 60 килограма ове супстанце на 1 хектар површине усева.
Бактерије које фиксирају азот у махунаркама укључују ризобитум, синоризобиум и друге. Такође су веома ефикасни. Такве биљке су способне да произведу до 390 килограма азота по 1 хектару земље. На вишегодишњим махунаркама формирају се бактерије које се одликују максималном продуктивношћу. Овај параметар достиже 560 килограма по 1 хектару посејане површине.
Особине живота
У зависности од карактеристика њихових животних процеса, сви микроорганизми који фиксирају азот могу се груписати у две категорије. Прва група се сматра нитрификујућом. У овом случају, метаболички процеси се састоје од ланца хемијских трансформација. У овом случају, амонијум се претвара у нитрите, који су соли азотне киселине. Заузврат, нитрити се претварају у нитрате. Они су такође соли овог једињења. У овом облику, азот се боље апсорбује у коренима усева.
Друга група се зове денитрификатори. Они спроводе обрнути процес. У овом случају, нитрати који су присутни у земљишту се претварају у гас азота. Као резултат тога, примећује се циркулација ове супстанце у природи.
Међу животним процесима такође је вредно истаћи репродукцију. Изводи се дељењем ћелија на два дела. Много ређе се то дешава пупољком. Бактеријски микроорганизми се такође могу размножавати сексуално. Ова метода се зове коњугација, током које се размењују генетске информације.
Пошто корени културе луче велики број вредних елемената, на њима се насељава много бактерија. Они трансформишу биљне остатке у супстанце које биљке могу да апсорбују.Као резултат тога, слој тла око њега је обдарен посебним карактеристикама. Зове се ризосфера.
Како бактерије улазе у корен?
Постоји неколико опција за увођење бактеријских ћелија у ткиво корена. Ово се дешава као резултат оштећења покривних ткива или у подручјима где се акумулирају младе ћелије корена. Хемотрофи такође могу продрети у усеве у зони коренске длаке. Након тога се инфицирају.
Као резултат активне поделе бактеријских ћелија, формирају се чворови. Након тога се појављују нити инфекције које настављају да продиру у биљно ткиво. Временом се овде формира посебна супстанца која се зове легхемоглобин. У фази оптималне активности, чворови постају ружичасти. Ово је због присуства пигмента.
Значај у привреди
Људи су одавно успели да утврде да ако ископате махунарке са земљом, продуктивност биљака ће се побољшати. Међутим, поента није процес орања. Такво земљиште је боље засићено азотом, што је важно за развој усева. Због тога бактерије које фиксирају азот названа фабрика нитрата.
Бактерије које фиксирају азот су важни микроорганизми који се активно користе у пољопривреди. То је због њихове способности да добијају азот из ваздуха и трансформишу га у облик који је доступан биљкама.
