Slāpekli piesaistošās baktērijas: kādas tās ir un galvenās klases, nozīme ekonomikā

Slāpeklis tiek uzskatīts par vienu no svarīgākajiem ķīmiskajiem elementiem, kas ietekmē lauksaimniecības augu attīstību. Šī viela ietekmē fotosintēzes procesu un hlorofila daudzumu kultūrās. Tajā pašā laikā slāpekļa fiksācija ir svarīgs lauksaimniecības process. Tomēr slāpekļa izmantošana mēslošanas līdzekļu veidā netiek uzskatīta par vienīgo risinājumu. Ļoti efektīva iespēja ir slāpekli fiksējošo baktēriju izmantošana.

Kas ir baktērijas

Šis termins attiecas uz savvaļas dzīvnieku valstības pārstāvjiem, kas ir prokariotu kategorija.Tie ir organismi, kuru šūnās nav kodola. Tomēr tas nenozīmē, ka šādiem organismiem pilnībā trūkst iedzimtas informācijas. DNS molekulas brīvi atrodas šūnu citoplazmā. Turklāt tos ieskauj apvalks.

Baktērijas ir mikroskopiska izmēra, tāpēc tās pēta mikrobioloģija. Pētnieki ir noskaidrojuši, ka prokarioti ir vienšūnas vai apvienojas kolonijās. Viņiem ir raksturīga ļoti primitīva struktūra. Papildus kodolam baktērijām trūkst visu veidu plastīdu, mitohondriju un lizosomu. Tomēr jebkurā gadījumā to šūnas spēj veikt dažādus dzīvībai svarīgus procesus. Viņiem ir raksturīga anaerobā elpošana bez skābekļa izmantošanas, aseksuāla vairošanās, cistu veidošanās nelabvēlīgos apstākļos.

Galvenās nodarbības

Klasifikācijas pamatā ir dažādas pazīmes, no kurām viena ir šūnu forma. Cocci ir apaļas formas, vibrioni ir komata formas, spiriļi ir spirālveida un baciļi ir nūjiņas.

Turklāt baktēriju klasifikācija tiek veikta, ņemot vērā šūnu struktūras īpatnības. Īstas sugas ap savu šūnu var izveidot gļotainu kapsulu. Turklāt viņiem ir flagellas. Cianobaktērijām ir fotosintēzes process un tās pieder pie ķērpjiem.

Daudzas baktēriju mikroorganismu šķirnes ir pakļautas simbiozei, kas ir abpusēji izdevīga kopdzīve. Slāpekli fiksējošās baktērijas apmetas uz pākšaugu saknēm un veido mezgliņus. Šie mikroorganismi pārveido atmosfēras slāpekli, kas ir svarīgs pilnvērtīgai kultūraugu attīstībai.

Ēšanas metodes

Prokarioti ir organismi, kas var ēst jebkurā veidā. Piemēram, purpursarkanās un zaļās baktērijas izceļas ar autotrofisku uztura veidu - pateicoties saules enerģijas izmantošanai. Plastīdu klātbūtnes dēļ tie atšķiras dažādos toņos, taču tie obligāti ietver hlorofilu.

Ir svarīgi ņemt vērā, ka fotosintēzes process baktērijās un augos būtiski atšķiras. Pirmajā gadījumā ūdens nav obligāts reaģents. Ūdeņradis vai sērūdeņradis var darboties kā elektronu piegādātājs. Tāpēc šāda procesa laikā skābeklis neizdalās.

Nozīmīga baktēriju mikroorganismu kategorija izceļas ar heterotrofisku uztura veidu. Tas nozīmē, ka viņi izmanto gatavus organiskos elementus. Lai piesātinātu nepieciešamās vielas, baktērijas izmanto mirušo organismu atliekas. Tajā pašā laikā pūšanas mikroorganismi var izraisīt jebkuras organiskās vielas sadalīšanos. Tos sauc arī par saprotrofiem.

Atsevišķas augu baktērijas spēj nonākt simbiozē ar citiem organismiem. Tātad kopā ar sēnēm tās ir daļa no ķērpjiem. Tajā pašā laikā slāpekli fiksējošās mezgliņu baktērijas spēj savstarpēji izdevīgi sadzīvot ar pākšaugu sakņu sistēmu.

Kas ir ķīmijtrofi

Svarīga kategorija, kas izceļas ar barības vielu uzsūkšanās veidu, ir ķīmijtrofi. Tie ir mikroorganismi, kas tiek uzskatīti par vienu no autotrofu veidiem. Tajā pašā laikā šīs baktērijas saules enerģijas vietā izmanto dažādu elementu ķīmisko attiecību enerģiju. Ķīmijtrofi ietver slāpekli fiksējošās baktērijas. Tie izraisa vairāku neorganisku savienojumu oksidēšanos un vienlaikus nodrošina sevi ar nepieciešamo enerģijas daudzumu.

Botops slāpekli fiksējošām baktērijām

Kopumā baktērijas ir visuresošas. Tajā pašā laikā augsnē, precīzāk, uz pākšaugu saknēm dzīvo slāpekli piesaistošās šķirnes.

Ķermeņa uzbūve

Mezgliņu baktēriju funkcijas ir saistītas ar to struktūru. Šos mikroorganismus var redzēt ar neapbruņotu aci. Tie apmetas uz pākšaugu un labības sakņu sistēmas un iekļūst augos. Šajā gadījumā veidojas sabiezējumi, kuros tiek novēroti vielmaiņas procesi.

Ekspertu viedoklisZarečnijs Maksims ValerijevičsAgronoms ar 12 gadu pieredzi. Mūsu labākais dārzkopības speciālists.Uzdod jautājumuJāpiebilst, ka slāpekli fiksējošās baktērijas pieder pie savstarpējo personu kategorijas. Tas nozīmē, ka to līdzāspastāvēšana ar citiem mikroorganismiem tiek uzskatīta par abpusēji izdevīgu. Fotosintēzes procesā augs ražo glikozi, kas nepieciešama dzīvības procesiem. Baktēriju mikroorganismi uz to nav spējīgi, jo tie saņem cukuru no pākšaugiem gatavā veidā.

Slāpeklis augiem nepieciešams normālai dzīvei. Daba satur pietiekamu daudzumu šī elementa. Piemēram, gaisā tā daudzums sasniedz 78%. Tomēr kultūras nevar absorbēt šo vielu šādā formā. Slāpekli fiksējošie mikroorganismi spēj absorbēt slāpekli no atmosfēras. Tad viņi pārveido šo vielu tādā formā, kas ir pieejama kultūraugiem.

Performance

Lai labāk izprastu slāpekli fiksējošo mikroorganismu darbību, apsveriet piemēru ar ķīmijtrofisku baktēriju, ko sauc par azospirillum.Šis organisms dzīvo uz labības augu – kviešu vai miežu – sakņu sistēmas. Tas pamatoti ieņem vadošo pozīciju slāpekļa ražotāju vidū. Uz 1 hektāru sējumu šis organisms dod līdz 60 kilogramiem šīs vielas.

Slāpekļa fiksējošās baktērijas pākšaugos ietver rizobitus, sinorizobijus un citus. Viņiem ir arī augsta veiktspēja. Šādi augi spēj saražot līdz 390 kilogramiem slāpekļa uz 1 hektāru zemes. Uz daudzgadīgajiem pākšaugiem veidojas baktērijas, kurām raksturīga maksimāla produktivitāte. Šis parametrs sasniedz 560 kilogramus uz 1 hektāru sējumu.

Dzīves iezīmes

Atkarībā no dzīvības procesu īpašībām visus slāpekli piesaistošos mikroorganismus var apvienot divās kategorijās. Pirmā grupa tiek uzskatīta par nitrificējošu. Šajā gadījumā vielmaiņas procesi sastāv no ķīmisko pārvērtību ķēdes.Šajā gadījumā amonijs tiek pārveidots par nitrītiem, kas ir slāpekļskābes sāļi. Savukārt nitrīti pārvēršas nitrātos. Tie ir arī šī savienojuma sāļi. Šādā veidā slāpekli labāk uzsūc labības saknes.

Otro grupu sauc par denitrifikatoriem. Viņi veic apgriezto procesu. Tajā pašā laikā nitrāti, kas atrodas augsnē, tiek pārveidoti par gāzveida slāpekli. Rezultātā tiek novērots šīs vielas cikls dabā.

Starp dzīvības procesiem vērts izcelt arī vairošanos. To veic šūnu dalīšanās divās daļās. Daudz retāk tas notiek pumpuru veidošanās laikā. Arī baktēriju mikroorganismi var vairoties seksuāli. Šo metodi sauc par konjugāciju, kuras laikā notiek ģenētiskās informācijas apmaiņa.

Tā kā kultūras saknes izdala lielu skaitu vērtīgu elementu, uz tām apmetas daudz baktēriju. Tie pārveido augu atliekas vielās, kuras augi var absorbēt.Rezultātā apkārt esošais augsnes slānis ir apveltīts ar īpašām īpašībām. Viņi to sauc par rizosfēru.

Kā baktērijas nokļūst līdz saknei

Ir vairākas iespējas baktēriju šūnu ievadīšanai sakņu audos. Tas notiek iekšējo audu bojājumu vai jaunu sakņu šūnu uzkrāšanās vietās. Arī ķīmijtrofi var iekļūt kultūrās sakņu matiņu zonā. Tad viņi inficējas.

Baktēriju šūnu aktīvas dalīšanās rezultātā veidojas mezgliņi. Pēc tam parādās infekciozi pavedieni, kas turpina iekļūt augu audos. Laika gaitā šeit veidojas īpaša viela, ko sauc par legoglobīnu. Optimālas aktivitātes parādīšanās stadijā mezgliņi kļūst sārti. Tas ir saistīts ar pigmenta klātbūtni.

Vērtība mājsaimniecībā

Cilvēki jau sen ir spējuši konstatēt, ka, rokot pākšaugus ar augsni, augu raža uzlabosies.Tomēr būtība nav aršanas procesā. Šāda augsne ir labāk piesātināta ar slāpekli, kas ir svarīgs kultūraugu attīstībai. Tāpēc slāpekli piesaistošās baktērijas sauc par nitrātu rūpnīcu.

Slāpekli fiksējošās baktērijas ir nozīmīgi mikroorganismi, kurus aktīvi izmanto lauksaimniecībā. Tas ir saistīts ar to spēju iegūt slāpekli no gaisa un pārveidot to augiem pieejamā formā.

Ieteicams