De første jordbakteriene som menneskeheten har lagt merke til er knøl. Rundt 1300 knuter dannes fra 13 000 planter, og 200 brukes i landbruket. Av disse har alle funksjonen til å fikse atmosfærisk nitrogen. I jorden på en nodule legger mikroorganismer seg til og formerer seg – symbionter som erstatter gjødsel.
Hva er knute bakterier
For mer enn 2000 år siden merket bøndene at dårlig, utarmet jord gir avlinger etter å ha dyrket belgfrukter på dem. Følgende forsøk på å avsløre hemmeligheten var i 1838: J.-B. Bussengo bestemte seg for at belgfruktblader fikser nitrogen, men eksperimenter med et ugunstig vannmiljø bekreftet ikke dette. I 1901 ble Azotobacter chroococcum oppdaget (6 arter av slekten Azotobacter). Det første medikamentet basert på «jord» -bakterier Nitragin ble opprettet i 1897.
Alle nodulbakterier er mikroaerofile. De er preget av en stangformet / oval form. Rhizobium (Rhizobiales) tilhører de som er i stand til å omdanne den gassformige nitrogenformen til den oppløselige, som assimileres av planter. fakta:
- I den grad mikroorganismer påvirker avlingen, deles de inn i aktiv (beriker jorda effektivt), inaktive og inaktive (ineffektive).
- Når det ikke er fuktighet, formerer de seg ikke. Derfor, i et tørt klima, blir spesialinfiserte planter introdusert dypere i jorden.
- Den optimale temperaturen for reproduksjon av alle representanter for nitrogenfiksering er 20-30 ° C, men veksten fortsetter ved 0-35 ° C. Det beste mediet (pH) er nøytralt i størrelsesorden 6,5-7,1, men surt forårsaker død av kolonier.
- Takket være eksperimentene fra Moskva landbruksakademi, viste det seg at selv med fravær av «givere», forlater ikke bakteriematerialet jorda før 50 år gammel..
- Mikroorganismer kan overleve selv forholdene etter en atomeksplosjon, tåler gammastråling og ultrafiolett stråling, solstråling, men kan ikke bo ved høy temperatur.
- Mikroorganismer har maksimal verdi for rotutvikling.
Knollbakteriens rolle i naturen
I tillegg til å fikse atmosfærisk nitrogen, er nodulbakterienes rolle i naturen veldig stor. I reproduksjonsprosessen “engasjerer” de seg i syntesen av vitaminer, naturlige antibiotika, og bidrar til utviklingen av roten og deretter toppene. Fordelen er at jordbakteriene er nitrogenfikserende på grunn av symbiose med planter:
- er en del av syklusen av materie – nitrogen;
- syntetisere fytohormoner, stimulerer planteveksten;
- kan brukes som en måte å selvrensende jordsmonn forurenset med tungmetaller med mineraliserende faktorer (naturlige / foretak);
- spalt noen klorforbindelser.
Belgfrukter og knuter bakterier
Hvordan samvirker belgfrukter og knuter bakterier? Etter infeksjon av plantene, absorberer produsentene nitrogen fra luften, og omdanner det til en forbindelse egnet for fôring ikke bare av parasitten, men også for «verten». Det er flere teorier om hvordan enkeltelementer danner bakterieknuter. Planter er smittet:
- gjennom vevskader;
- penetrering gjennom rothår;
- penetrering gjennom unge takter av roten;
- takk til ledsagerbakterier.
De symbiotiske bakteriene i slekten Rhizobium, etter å ha trengt inn i roten, beveger seg inn i vevet og lett overvinner det intercellulære rommet i grupper eller enkeltceller (som i lupin). Oftere danner cellen under reproduksjon smittsomme filamenter (ledninger, kolonier). Antallet varierer etter plantetype. Ofte vanlige smittetråder som danner en knute.
Nitrogenfiksering av bakterier
Verdien som nitrogenfiksering av bakterier representerer er enorm: den gjenoppretter ikke bare jorda, men lar deg også få rikere avlinger enn humus eller kjemisk gjødsel. Samspillet mellom stoffet og nitrogenfikseringen skjer:
- i Azotobacter («autonom», ikke krever tilstedeværelse av en plante) – enzymer, på grunn av oksygen i cellen;
- i Rhizobium (nodulebakterier) – bare i nærvær av magnesium, svovel, jern.
Nitrogenfikserende planter
Plantene grupperer arter som nitrogenfikserende bakterier er underinndelt i. I landbruket tar de hensyn til at belgfrukter ikke er de eneste «eierne» av naturlig gjødsel som er med på å absorbere atmosfærisk nitrogen. Andre planter som er attraktive for nitrogenfiksering er for eksempel:
- kløver;
- alfalfa;
- kløver;
- bønner, erter (ikke bare mat, men også ku), vink, rang;
- soyabønner;
- lupin og seradella.
er et spennende emne. Hvordan påvirker nodulbakterier og deres nitrogenfikserende egenskaper plantenes vekst og helse? Er det noen bestemte planter som er mer avhengige av disse bakteriene for å få tilstrekkelig nitrogen? Hvor vanlige er slike interaksjoner i naturen? Jeg er nysgjerrig på å lære mer om dette!
Nodulbakterier er mikroorganismer som lever i symbiose med visse planter, og spesielt med belgvekster som erter og bønner. Disse bakteriene har evnen til å fikse nitrogen fra luften og gjøre det tilgjengelig for plantene, noe som er essensielt for deres vekst og utvikling. Planter som er avhengige av disse bakteriene for å få tilstrekkelig nitrogen inkluderer belgvekster og andre nitrogentunge planter som mais og hvete.
Interaksjoner mellom nodulbakterier og planter er ganske vanlige i naturen, spesielt i jord som har vært utsatt for jordbruk. Dette samarbeidet er avgjørende for å opprettholde nitrogenbalansen i økosystemet, og er et viktig eksempel på hvordan mikroorganismer kan påvirke plantehelsen positivt. Å forstå disse interaksjonene kan hjelpe oss med å utvikle mer bærekraftige dyrkingsmetoder og redusere behovet for kjemiske gjødselstoffer.
Hva er de spesifikke funksjonene til nodulebakterier og hvordan samhandler de med planter for å bidra til nitrogenfiksering i naturen?