Нодуле бактерије – значење у природи. Функције бактерија које учвршћују азот и њихова интеракција са биљкама

Садржај чланка

• Шта су бактерије нодула
• Улога нодул бактерија у природи
• Махунарке и бактерије нодула
• Фиксација азота бактеријама
• Постројења за фиксирање азота

Прве бактерије у тлу које је човечанство приметило су нодуле. Отприлике 1300 нодула настаје из 13 хиљада биљака, а 200 се користи у пољопривреди, од којих све имају функцију фиксирања атмосферског азота. У тлу на нодула микроорганизми се насељавају и множе – симбионти који замењују ђубрива.

Шта су бактерије нодула

Пре више од две хиљаде година, пољопривредници су приметили да сиромашна, осиромашена тла дају усеве након узгоја махунарки. Следећи покушаји откривања тајне били су 1838. године: Ј.-Б. Буссенго је одлучио да листови махунарки фиксирају азот, али експерименти с неповољним воденим окружењем то нису потврдили. 1901. откривен је Азотобацтер цхрооцоццум (6 врста рода Азотобацтер). Први лек на бази „земаљске“ бактерије Нитрагин креиран је 1897. године.

Све бактерије нодула су микроаерофили. Карактерише их шипкаст / овални облик. Рхизобиум (Рхизобиалес) припадају онима који су у стању да претворе гасовити облик азота у растворљиви, који асимилирају биљке. Чињенице:

1. У којој мери микроорганизми утичу на усев, деле се на активне (ефикасно обогаћују тло), неактивне и неактивне (неефикасне).
2. Када нема влаге, оне се не размножавају, па се у сушној клими посебно заражене биљке уносе дубље у тло.
3. Оптимална температура за репродукцију свих представника за фиксирање азота је 20-30 ° Ц, али раст се наставља на 0-35 ° Ц. Најбољи медијум (пХ) је неутралан, реда 6,5-7,1, али кисели проузрокује смрт колонија.
4. Захваљујући експериментима Московске пољопривредне академије, испоставило се да чак и без одсуства „донатора“, бактеријски материјал не напушта тло све до 50 година.
5. Микроорганизми су у стању да преживе чак и услове након атомске експлозије, подносе гама зрачење и ултраљубичасто зрачење, соларно зрачење, али не могу да станују на високим температурама.
6. Микроорганизми имају максималну вредност за развој корена.

Улога нодул бактерија у природи

Поред фиксирања атмосферског азота, улога бактерија нодула у природи је веома велика. У процесу размножавања они се „укључују“ у синтезу витамина, природних антибиотика, доприносе развоју корена, а потом и врхова. Предност је што су бактерије у тлу фиксирајући азот због симбиозе са биљкама:

• су део циклуса материје – азота;
• синтетишу фитохормоне, подстичући раст биљака;
• може се користити као начин самочишћења тла загађеног тешким металима са факторима минерализације (природни / предузећа);
• разградити нека једињења хлора.

Махунарке и бактерије нодула

Како махунарке и бактерије квржица међусобно делују? Након заразе биљкама, произвођачи апсорбују азот из ваздуха, претварајући га у једињење погодно за исхрану не само паразита, већ и за „домаћина“. Постоји неколико теорија о томе како поједини елементи формирају бактеријске нодуле. Биљке су заражене:

• кроз оштећење ткива;
• продирање кроз длаке коријена;
• продирање кроз младе коре коријена;
• захваљујући пратећим бактеријама.

Симбиотске бактерије рода Рхизобиум, продирући у корен, крећу се у његова ткива, лако прелазећи међућелијски простор у групама или у појединим ћелијама (као у лупину). Чешће ћелија током репродукције формира заразне филаменте (жице, колоније). Њихов број варира од врсте биљке. Често су уобичајене нити инфекције које творе један чвор.

Фиксација азота бактеријама

Вредност коју фиксација азота представља од стране бактерија је огромна: она не само да обнавља тло, већ вам омогућава да добијете богатије усеве од хумуса или хемијских ђубрива. Долази до интеракције супстанце и фиксатора азота:

• у Азотобацтеру („аутономни“, не захтева присуство биљке) – ензими, услед кисеоника у ћелији;
• у Рхизобиум (нодуле бактерије) – само у присуству магнезијума, сумпора, гвожђа.

Постројења за фиксирање азота

Биљке групирају врсте на које су подељене бактерије за фиксирање азота. У пољопривреди узимају у обзир да махунарке нису једини „власници“ природних ђубрива која помажу у апсорпцији атмосферског азота. Остале биљке које су привлачне за учвршћивање азота су, на пример:

• дјетелина;
• луцерна;
• дјетелина;
• пасуљ, грашак (не само храна, већ и крава), вет, ранч;
• соја;
• лупин и сераделла.