Как бактерии улучшают азотное питание растений

Какие бактерии улучшают азотное питание растений?

Какие бактерии нормализуют азотное питание у растений

Азот по праву считается одним из самых распространенных химических элементов на Земле. Он участвует во многих биологических процессах и поддерживает жизненные циклы в организмах. Белковые молекулы органического типа, принимающие участие в формировании органической жизни, неизменно состоят из азота. Бактерии вырабатывают его львиную долю, являющихся простейшими одноклеточными организмами. Ни один другой организм на планете не в состоянии синтезировать азот, поглощая его из атмосферы. Азотное питание – эффективный инструмент увеличения плодородности грунта, восстановления его после интенсивной сельскохозяйственной эксплуатации.

Бактерии и круговорот азота

Азот – неотъемлемая часть атмосферы и грунта: он встречается как в гидросфере, так и земной коре, мантии. Геохимическое состояние нашей планеты невозможно без участия в геохимическом круговороте азота. Если говорить о сути процесса, то он заключается в том, что определенные элементы, присутствующие в атмосфере направляются в разные слои земной коры (гидросфера-литосфера-атмосфера). Цикл по своей природе замкнутый. Мантия – единственный слой, не участвующий в этом круговороте. С выходом магнитной лавы выводится огромное количество компонентов, которым уже не суждено попасть внутрь. В то же время в мантии содержится минимум азот. Извергаемая субстанция не в состоянии каким-либо образом повлиять на замкнутую цепочку геохимического цикла. Обратите внимание! Присутствие бактерий в круговороте азота – важное свидетельство того, что они представляют собой неотъемлемую биогенную составляющую. Азотный цикл может длиться очень долго. В процессе абсорбации азотных молекул участвуют прокариоты, клубеньковые. После этого формируются органические соединения. Впоследствии они поглощаются растениями. Указанные растения усваиваются не только людьми, но и животными. Впрочем, на этом цикл их жизни не приостанавливается, а лишь переходит в новую фазу – они разлагаются. Биологические ткани разлагаются под действием денитрификаторов. В процессе денитрификации и образуются молекулы азота. Анализируя циркуляцию азота в геохимическом круговороте нашей планеты, не стоит упускать из поля зрения и другие бактерии. Известно множество других микроорганизмов, способствующих усваиванию азота из ряда других источников, но при этом он участвует и общем химическом круговороте. Информация о бактериях позволяет современному человеку искусственно увеличить плодородие грунта, поспособствовать восстановлению химического состава, потребность в чем обусловлена продолжительным и неправильным использованием почвы.

Как азот попадает в грунт

Благодаря микроорганизмам, присутствующим в почве, и происходит обогащение грунта азотом, причём естественным способом. До недавнего времени бытовало мнение, что только клубеньковые микроорганизмы способны фильтровать азот из окружающей атмосферы. Очень важная роль в этом процессе отводится именно растениям, и в первую очередь бобовым. По своей сути это единственные растения, посредством которых и формируется уникальный симбиоз с уже названными клубеньковыми микробами. В последнее время исследовательские работы активизировали и учёные, которым удалось доказать, что указанная выше точка зрения противоречит реальному положению дел.

В мире встречается огромное количество бактерий, которые с лёгкостью преобразовывают молекулы азота в аммониевые соединения.

Специалисты знают, что растения могут усваивать исключительно аммоний. Ярким тому примером являются актиномицеты, для которых характерным остается симбиоз с нескольких сотен разновидностей деревьев. Дабы точно понять в чем заключается суть процесса насыщения грунта азотом, следует проконтролировать последовательность выполнения всех процессов.

Разновидности клубеньковых бактерий

Ранее уже говорилось о том, что клубеньковые бактерии принимают непосредственное участие в удерживании азота. Остановимся подробнее на том, какие именно бактерии могут улучшить питание растений азотом, характерные для клубеньковой группы: Ризобиумы – факультативные анаэробы, а также грамотрицательные бактерии. Визуально они напоминают обычные палочки миниатюрных размеров. Отличительная черта микроорганизмов – парное существование. Они не могут формировать колонии или группы.

Обратите внимание! Некоторые виды микроорганизмов несут потенциальную опасность для человека, ввиду того, что могут быть переносчиками СПИДа.

Актиномицеты. Развиваются в корне дерева или растения, участвуют в формировании клубеньков. Речь идёт о таких деревьях, как облепиха, ольха и т. п. Внутри клубеньков образовывается мицелий. Это хемоорганотрофы и грамположительные. Следует отметить, что структура цианобактерий схожа с актиномицетами (присутствие большого количества маленьких нитей), к тому же они дают активную реакцию на окрас по методике Грамма. Не менее актуальны и спорообразующие палочки, известные под названием Clostndium pasteurianum. В почве они распространяются свободно без конкретной привязки к какому-либо растению. Их отличительная черта – подвижность и способность поглощать из грунта углеводы, благодаря которым и пополняются микроорганизмы энергией.

Для повышения концентрации клубеньковых бактерий в почве применяют средство под названием Нитрагин.

В этом составе сконцентрировано несколько рас клубеньковых микроорганизмов. Нитрагин добавляют в почву с целью повышения урожайности бобовых культур. Их система предрасположена к обогащению грунта азотом. Не меньшей популярностью пользуется и бактериальный препарат Азотобактерин. Его особенность заключается в том, что он накапливает в земле азот из окружающего воздуха, за счёт чего повышается качество почвы. Его можно применять для разнообразных растений, а не только для бобовых культур.

Какие простейшие бактерии улучшают азотное питание корневой системы растений

Азот является наиболее распространенным элементом на нашей планете. Он играет очень важную роль в поддержании жизненных циклов биологических организмов. Все органические белковые молекулы, которые формируют органическую жизнь, включают в свой состав азот. Большая его часть фиксируется одноклеточными простейшими микроорганизмами, называемыми бактериями. На Земле больше не существует ни одного организма, способного усвоить азот из слоев атмосферы. Значение бактерий в процессе круговорота азота Попадание азота в грунт Виды клубеньковых бактерий

Значение бактерий в процессе круговорота азота

Такой химический элемент, как азот является составной частью не только атмосферы. Он также содержится в мантии, земной коре и гидросфере. На поверхности планеты постоянно циркулирует геохимический круговорот веществ, главным элементом которого является азот. Процесс круговорота заключается в перемещении веществ из атмосферы в разные слои земной коры и гидросферу. И наоборот. Единственным слоем, который не участвует в этом цикле, считается мантия. Ее компоненты выходят в атмосферу вместе с лавой вулканов, а обратно вглубь земли они уже не попадают. Однако мантия содержит небольшое количество азота, поэтому тот процент, который регулярно извергается, не может воздействовать на геохимический цикл. Следует отметить, что наличие бактерий в системе круговорота азота очень важный показатель, так как они являются практически единственной биогенной составляющей. И азотный цикл может происходить бесконечно.

Попадание азота в грунт

Благодаря именно микроорганизмам почвы обогащаются азотом естественным образом. Раньше существовало мнение, что клубеньковые микроорганизмы являются единственными бактериями, проявляющими способность фильтровать азот из слоев атмосферы. При этом главное значение для этого процесса имеют растения, семейства бобовых. Это, пожалуй, единственные растения, которые способны создать уникальный симбиоз с клубеньковыми микробами. На настоящее время ученые провели множество исследований и доказали, что такая позиция противоречит действительности.

На самом деле в природе насчитывается большое количество разнообразных бактерий, способных преобразовать молекулы азота в соединения аммония.

Как известно, растения способны усвоить непосредственно сам аммоний. Для примера следует отметить, что для актиномицетов характерен симбиоз практически со ста разновидностями деревьев. Чтобы понять, как происходит наполнение грунта азотом, необходимо проследить за последовательностью всех процессов. Такой естественный процесс давно применяется в агропромышленном комплексе. Аграрии улучшают качественный состав грунта благодаря засеванию земельных участков бобовыми культурами. После вырастания зеленой массы поля вспахиваются вместе с ней. И спустя некоторое время поле готово к дальнейшему использованию. Этот метод позволяет повысить урожай в несколько раз.

Виды клубеньковых бактерий

Как отмечалось ранее, огромное значение для фиксации азота имеют клубеньковые бактерии. Рассмотрим, какие бактерии улучшают азотное питание растений, характерные для клубеньковой группы: Помимо клубеньковых микроорганизмов, существуют цианобактерии. Они также производят аммоний, но строят симбиоз с папоротниками. По структуре цианобактерии очень похожи на актиномицеты, которые имеют множество мелких ниточек, и дают положительную реакцию на окраску по методу Грамма. Не менее полезным являют спорообразующие палочки, которые называются Clostndium pasteurianum. В грунте они размещаются свободно, не привязываясь к растениям. Они очень подвижны и поглощают из почв углеводы, которые служат для них источником энергии.

Самым популярным способом повысить концентрацию клубеньковых бактерий является использование средства Нитрагин.

Он в своем составе имеет расы клубеньковых микроорганизмов и добавляется в почвы для повышения урожайности только бобовых растений, корневая система которых поможет обогатить грунт азотом. Еще одним распространенным препаратом бактериального действия является Азотобактерин. Он способен накапливать в земле азот из воздуха, повышает качество грунта. Его используют для разных типов растений, но не для бобовых.

Какие бактерии улучшают азотное питание растений

Какие бактерии улучшают азотное питание растений Как вырастить бактерии Как и чем питаются растения

Какие бактерии накапливают азот

Первой группой микробов со способностью накапливать азот, о которых узнали ученые, были клубеньковые бактерии. Сначала предполагалось, что эти микроорганизмы могут селиться на корнях всех бобовых растений. Но позднее выяснилось, что каждый вид бактерий селится только на корнях бобовых растений определенного вида. Среди рас клубеньковых бактерий есть расы, которые эффективно накапливают азот. Такие виды бактерий могут связывать до 200 кг азота на одном гектаре. Корни бобовых растений содержат разное количество азота. Люцерна ежегодно оставляет в почве до 100 кг азота на гектаре, горох и бобы – до 20 кг. Фиксировать азот в почве могут не только клубеньковые бактерии. Такой способностью обладают и другие типы почвенных микроорганизмов. Русский ученый С. Н. Виноградский обнаружил первую азотфиксирующую бактерию – клостридий Пастера. Эта бактерия относится к анаэробам – то есть не нуждается в кислороде. Клостридий Пастера нечувствителен к кислотности почвы. Известен еще один микроорганизм, принадлежащий к свободноживущим бактериям со способностью накапливать азот – бейеринкия. Эти микробы менее эффективны, чем клубеньковые, но также играют важную роль в земледелии.

Как увеличить количество азотфиксирующих бактерий в почве

Наиболее известный и распространенный способ увеличить количество клубеньковых бактерий в почве – применение препарата «Нитрагин». Этот препарат содержит эффективные расы клубеньковых бактерий. Нитрагин применяют для заселения почвы, на которых в первый раз выращиваются бобовые растения. Нитрагин повышает общую урожайность бобовых растений. В свою очередь, бобовые растения обогащают почву азотом своей корневой системы или заделываемой в почву зеленой массы. При покупке нитрагина обязательно нужно обращать внимание, для какого вида растений он предназначен. Также возможно использовать другое бактериальное удобрение – азотобактерин. Этот препарат состоит из чистой культуры азотобактера, торфа и углекислого кальция. Азотобактер накапливает в почве атмосферный азот, препятствует росту грибов, улучшает почву и рост растений. Препарат «Азотобактерин» применяют для всех культурных растений, кроме бобовых. Оправданно использовать азотобактерин на почвах, обогащенных фосфором и микроэлементами, так как он не только повышает урожайность, но и стимулирует рост растений. При применении бактериального удобрения урожайность растений повышается на 10%. На почвах, богатых органикой, урожайность может повыситься на 25%.