Csomós baktériumok – jelentése a természetben. A nitrogént rögzítő baktériumok funkciói és a növényekkel való kölcsönhatásuk

A cikk tartalma

• Mik azok a csomós baktériumok?
• A csomós baktériumok szerepe a természetben
• Hüvelyesek és csomós baktériumok
• Nitrogén rögzítése baktériumok által
• Nitrogén rögzítő növények

Az első talajbaktériumok, amelyeket az emberiség észrevettek, csomók. 13 ezer növényből körülbelül 1300 csomót képeznek, és 200-at használnak a mezőgazdaságban. Ezek közül mindegyikük légköri nitrogént rögzít. A talajban egy gömbön mikroorganizmusok telepednek le és szaporodnak – szimbólumok, amelyek a műtrágyákat helyettesítik.

Mik azok a csomós baktériumok?

Több mint kétezer évvel ezelőtt a gazdák észrevették, hogy a szegény, kimerült talajhozamú növények után hüvelyeseket vettek rájuk. A titok nyilvánosságra hozatalának alábbi kísérletei voltak 1838-ban: J.-B. Bussengo úgy döntött, hogy a hüvelyesek levelei rögzítik a nitrogént, ám a kedvezőtlen vízi környezettel végzett kísérletek ezt nem erősítették meg. 1901-ben felfedezték az Azotobacter chroococcum-ot (az Azotobacter nemhez tartozó 6 faj). Az első „föld” baktériumokon alapuló gyógyszert, a Nitragin-t 1897-ben hozták létre.

Az összes csomós baktérium mikroaerofil. Rúd alakú / ovális alakúak. A Rhizobium (Rhizobiales) azok közé tartozik, amelyek képesek a nitrogén gáz-formáját átalakítani oldhatóvá, amelyet a növények asszimilálnak. tények:

1. Ami a mikroorganizmusok befolyásolják a növényt, meg vannak osztva aktív (hatékonyan dúsítják a talajt), inaktív és inaktív (hatástalan).
2. Ha nincs nedvesség, nem szaporodnak, ezért egy száraz éghajlatban a speciálisan fertőzött növényeket mélyebben vezetik be a talajba.
3. Az összes nitrogénmegkötő képviselő reprodukciójának optimális hőmérséklete 20-30 ° C, de a növekedés 0-35 ° C-on folytatódik. A legjobb tápközeg (pH) semleges, 6,5–7,1 nagyságrendű, de a savas okozza a kolóniák elpusztulását.
4. A moszkvai mezőgazdasági akadémia kísérleteinek köszönhetően kiderült, hogy még „donorok” hiányában a baktériumanyag nem hagyja el a talajt 50 éves korig.
5. A mikroorganizmusok akár atomi robbanás után is képesek életben maradni, ellenállnak a gamma- és ultraibolya sugárzásnak, a napsugárzásnak, de nem tudnak magas hőmérsékleten tartózkodni.
6. A mikroorganizmusok maximális értéket képviselnek a gyökér fejlődésében.

A csomós baktériumok szerepe a természetben

A légköri nitrogén rögzítésén túl a csomós baktériumok szerepe a természetben is nagyon nagy. A szaporodás folyamatában „részt vesznek” vitaminok, természetes antibiotikumok szintézisében, hozzájárulnak a gyökér, majd a tetej fejlődéséhez. Ennek előnye, hogy a talajbaktériumok nitrogént rögzítő típusúak a növényekkel való szimbiózis miatt:

• az anyagciklus részei – nitrogén;
• fitohormonokat szintetizál, stimulálva a növények növekedését;
• felhasználható nehézfémekkel szennyezett talajok ásványosító tényezőkkel történő öntisztításának módszerére (természetes / vállalkozók);
• néhány klórvegyület bomlik.

Hüvelyesek és csomós baktériumok

Hogyan működnek együtt a hüvelyesek és a csomós baktériumok? A növények fertőzése után a termelők felszívják a nitrogént a levegőből, és vegyületté alakulnak, amely nemcsak a parazita, hanem a „gazda” táplálására is alkalmas. Számos elmélet létezik arról, hogy az egyes elemek miként képeznek baktériumcsomókat. A növények megfertőződtek:

• szövetkárosodáson keresztül;
• behatolás a gyökérszőrön
• a gyökér fiatal behatolása révén;
• köszönhetően a társ baktériumoknak.

A Rhizobium nemzetségbe tartozó szimbiotikus baktériumok, amelyek behatoltak a gyökérbe, bejutnak a szövetekbe, könnyen legyőzve az intercelluláris teret csoportokban vagy egyetlen sejtben (mint a csillagfürtben). Gyakran előfordul, hogy a sejt a szaporodás során fertőző szálakat (zsinórokat, kolóniákat) képez. Számuk növénytípusonként változik. A fertőzés gyakran szálai, amelyek egy csomót képeznek.

Nitrogén rögzítése baktériumok által

A nitrogén baktériumok általi megkötése óriási jelentőségű: nemcsak helyreállítja a talajt, hanem lehetővé teszi a gazdagabb növények megszerzését is, mint a humusz vagy a kémiai műtrágyák. Az anyag és a nitrogén rögzítő kölcsönhatása zajlik:

• az Azotobacterben („autonóm”, nem igényel növény jelenlétét) – enzimek, a sejtben lévő oxigén miatt;
• Rhizobiumban (csomós baktériumok) – csak magnézium, kén, vas jelenlétében.

Nitrogén rögzítő növények

A növények azokat a fajokat csoportosítják, amelyekbe a nitrogént rögzítő baktériumok fel vannak osztva. A mezőgazdaságban figyelembe veszik, hogy a hüvelyesek nem csak a természetes műtrágyák „tulajdonosai”, amelyek elősegítik a légköri nitrogén felszívódását. Egyéb növények, amelyek vonzóak a nitrogén rögzítéséhez, például:

• lóhere;
• lucerna;
• lóhere;
• bab, borsó (nem csak étel, hanem tehén is), bükkös, rangsor;
• szójabab;
• csillagfürt és seradella.