Nitrogen regnes som et av de viktigste kjemiske elementene som påvirker utviklingen av landbruksplanter. Dette stoffet påvirker prosessen med fotosyntese og mengden klorofyll i avlinger. Samtidig er nitrogenfiksering en viktig landbruksprosess. Påføring av nitrogen i form av gjødsel anses imidlertid ikke som den eneste løsningen. Bruk av nitrogenfikserende bakterier anses som et svært effektivt alternativ.
Hva er bakterier
Dette begrepet refererer til representanter for riket av levende natur, som representerer kategorien 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 er de omgitt av et skall.
Bakterier er mikroskopiske i størrelse, og derfor studerer mikrobiologi dem. Forskere har fastslått at prokaryoter er encellede eller danner 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 og cystedannelse under ugunstige forhold.
Hovedklasser
Klassifiseringen er basert på ulike egenskaper, hvorav en er formen på cellene. Kokker er runde i form, vibrioer er kommaformede, spirillaer er spiralformede og basiller er stavformede.
I tillegg utføres klassifiseringen av bakterier under hensyntagen til egenskapene til cellestrukturen. Ekte varianter kan danne en slimete kapsel rundt cellen deres. I tillegg har de flagella. Cyanobakterier har prosessen med fotosyntese og er klassifisert som lav.
Mange varianter av bakterielle mikroorganismer er preget av en tendens til 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 mate seg selv på alle måter. For eksempel er lilla og grønne bakterier preget av en autotrof type ernæring - takket være bruken av solenergi. På grunn av tilstedeværelsen av plastider er de forskjellige i forskjellige nyanser, men inkluderer alltid 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 denne prosessen.
En betydelig kategori av bakterielle mikroorganismer er preget av en heterotrof type ernæring. Det betyr at de bruker ferdige økologiske elementer. For å mette bakteriene med de nødvendige stoffene, bruker de restene av døde organismer. Samtidig kan forråtningsaktive mikroorganismer føre til nedbrytning av organisk materiale. De kalles også saprotrofer.
Noen plantebakterier er i stand til å gå i symbiose med andre organismer. Dermed er de sammen med sopp 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 er preget av typen absorpsjon av næringsstoffer, anses å være kjemotrofer. De er mikroorganismer som regnes som en type autotrofe. I dette tilfellet, i stedet for solenergi, bruker disse bakteriene energien fra den kjemiske interaksjonen mellom forskjellige elementer. Spesielt 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 deres struktur. Slike mikroorganismer 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 fortykninger der metabolske prosesser observeres.
Planter trenger nitrogen for normal funksjon. Naturen inneholder en tilstrekkelig mengde av dette elementet. For eksempel når mengden i luften 78%. Imidlertid kan avlinger ikke absorbere dette stoffet i denne formen. Nitrogenfikserende mikroorganismer er i stand til å absorbere nitrogen fra atmosfæren. Deretter transformerer de dette stoffet til en form som er tilgjengelig for avlinger.
Opptreden
For bedre å forstå funksjonen til nitrogenfikserende mikroorganismer, er det verdt å vurdere eksemplet med en kjemotrofisk bakterie kalt Azospirillum. Denne organismen lever på rotsystemet til kornplanter - hvete eller bygg. Det inntar med rette en ledende posisjon blant nitrogenprodusenter. Denne organismen frigjør opptil 60 kilo av dette stoffet per 1 hektar avlingsareal.
Nitrogenfikserende bakterier i belgfrukter inkluderer rhizobitum, sinorizobium og andre. De er også svært effektive. 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.
Funksjoner ved livet
Avhengig av egenskapene til livsprosessene deres, kan alle nitrogenfikserende mikroorganismer grupperes i to kategorier. Den første gruppen anses som nitrifiserende. I dette tilfellet består metabolske prosesser av en kjede av kjemiske transformasjoner. I dette tilfellet omdannes ammonium til nitritter, som er salter av salpetersyre. I sin tur omdannes nitritter til nitrater. De er også salter av denne forbindelsen. I denne formen absorberes nitrogen bedre av avlingsrøtter.
Den andre gruppen kalles denitrifiers. De utfører den omvendte prosessen. I dette tilfellet blir nitrater som finnes i jorda omdannet til nitrogengass. Som et resultat observeres sirkulasjonen av dette stoffet i naturen.
Blant livsprosessene er det også verdt å fremheve reproduksjon. Det utføres ved å dele celler i to. Mye sjeldnere skjer dette ved knoppskyting. Bakterielle mikroorganismer kan også 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 kan tas opp av planter.Som et resultat er jordlaget rundt det utstyrt med spesielle egenskaper. Det kalles rhizosfæren.
Hvordan kommer bakterier inn i roten?
Det er flere alternativer for å introdusere bakterieceller i rotvev. Dette skjer som følge av skade på dekkvevet eller i områder hvor unge rotceller samler seg. Kjemotrofer kan også trenge inn i avlinger i rothårsonen. Deretter blir de smittet.
Som et resultat av aktiv deling av bakterieceller dannes knuter. Etter dette dukker det opp infeksjonstråder som fortsetter å trenge gjennom plantevev. Over tid dannes her et spesielt stoff kalt leghemoglobin. På stadiet med optimal aktivitet blir knutene rosa. Dette skyldes tilstedeværelsen av pigment.
Betydning i økonomien
Folk har lenge kunnet fastslå at hvis man graver opp belgfrukter med jord, vil planteproduktiviteten bli bedre. Poenget er imidlertid ikke brøyteprosessen. Slik jord er bedre mettet med nitrogen, noe som er viktig for utviklingen av avlinger. Det er hvorfor nitrogenfikserende bakterier kalt en nitratfabrikk.
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.
