El nitrogen es considera un dels elements químics més importants que afecta el desenvolupament de les plantes agrícoles. Aquesta substància afecta el procés de la fotosíntesi i la quantitat de clorofil·la en els cultius. Al mateix temps, la fixació de nitrogen és un procés agrícola important. Tanmateix, l'aplicació de nitrogen en forma de fertilitzants no es considera l'única solució. L'ús de bacteris fixadors de nitrogen es considera una opció molt eficaç.
Què són els bacteris
Aquest terme fa referència als representants del regne de la naturalesa viva, que representen la categoria dels procariotes. Són organismes les cèl·lules dels quals no contenen nucli. Tanmateix, això no vol dir que aquests organismes estiguin completament desproveïts d'informació hereditària. Les molècules d'ADN es troben lliurement al citoplasma cel·lular. A més, estan envoltats per una petxina.
Els bacteris són de mida microscòpica i, per tant, la microbiologia els estudia. Els investigadors han determinat que els procariotes són unicel·lulars o formen colònies. Es caracteritzen per una estructura molt primitiva. A més del nucli, els bacteris no tenen tot tipus de plastids, mitocondris i lisosomes. Tanmateix, en qualsevol cas, les seves cèl·lules són capaces de dur a terme una varietat de processos vitals. Es caracteritzen per la respiració anaeròbica sense l'ús d'oxigen, la reproducció asexual i la formació de quists en condicions desfavorables.
Classes principals
La classificació es basa en diverses característiques, una de les quals és la forma de les cèl·lules. Els cocs tenen forma rodona, els víbris tenen forma de coma, l'espiril·la tenen forma d'espiral i els bacils tenen forma de vareta.
A més, la classificació dels bacteris es realitza tenint en compte les característiques de l'estructura cel·lular. Les varietats veritables poden formar una càpsula mucosa al voltant de la seva cèl·lula. A més, tenen flagels. Els cianobacteris tenen el procés de la fotosíntesi i es classifiquen com a líquens.
Moltes varietats de microorganismes bacterians es caracteritzen per una tendència a la simbiosi, que és una convivència mútuament beneficiosa. Els bacteris fixadors de nitrogen s'instal·len a les arrels dels llegums i formen nòduls. Aquests microorganismes transformen el nitrogen atmosfèric, que és important per al ple desenvolupament dels cultius.
Mètodes de menjar
Els procariotes són organismes que es poden alimentar per qualsevol mitjà. Per exemple, els bacteris morats i verds es caracteritzen per un tipus de nutrició autòtrof, gràcies a l'ús de l'energia solar. A causa de la presència de plastids, es diferencien en diferents tons, però sempre inclouen clorofil·la.
És important tenir en compte que el procés de la fotosíntesi en bacteris i plantes és significativament diferent. En el primer cas, l'aigua no és un reactiu obligatori. L'hidrogen o el sulfur d'hidrogen poden actuar com a proveïdors d'electrons. Per tant, no s'allibera oxigen durant aquest procés.
Una categoria significativa de microorganismes bacterians es caracteritza per un tipus de nutrició heteròtrof. Això vol dir que utilitzen elements orgànics ja preparats. Per saturar els bacteris amb les substàncies necessàries, utilitzen les restes d'organismes morts. Al mateix temps, els microorganismes putrefactius poden provocar la descomposició de qualsevol matèria orgànica. També s'anomenen saprotrofs.
Alguns bacteris vegetals són capaços d'entrar en simbiosi amb altres organismes. Així, juntament amb els fongs, formen part dels líquens. Al mateix temps, els bacteris nòduls fixadors de nitrogen són capaços de coexistir mútuament beneficiós amb el sistema radicular dels llegums.
Qui són quimiòtrofs
Una categoria important, que es distingeix pel tipus d'absorció de nutrients, es considera que són els quimiòtrofs. Són microorganismes que es consideren un tipus d'autòtrof. En aquest cas, en comptes de l'energia solar, aquests bacteris utilitzen l'energia de la interacció química de diversos elements. Els quimiòtrofs, en particular, inclouen bacteris fixadors de nitrogen. Provoquen l'oxidació d'una sèrie de compostos inorgànics i al mateix temps s'aporten la quantitat d'energia necessària.
Hàbitat de bacteris fixadors de nitrogen
En general, els bacteris són omnipresents. Al mateix temps, les varietats fixadores de nitrogen viuen al sòl, o, més precisament, a les arrels dels lleguminoses.
Estructura corporal
Les funcions dels bacteris nòduls estan relacionades amb la seva estructura. Aquests microorganismes es poden veure a ull nu. S'instal·len al sistema radicular de llegums i cereals i penetren en les plantes. En aquest cas, es formen engrossiments en els quals s'observen processos metabòlics.
Les plantes necessiten nitrogen per al funcionament normal. La natura conté una quantitat suficient d'aquest element. Per exemple, a l'aire la seva quantitat arriba al 78%. Tanmateix, els cultius no poden absorbir aquesta substància en aquesta forma. Els microorganismes fixadors de nitrogen són capaços d'absorbir nitrogen de l'atmosfera. Després de la qual cosa transformen aquesta substància en una forma que estigui disponible per als cultius.
Rendiment
Per entendre millor la funció dels microorganismes fixadors de nitrogen, val la pena considerar l'exemple d'un bacteri quimiotròfic anomenat Azospirillum. Aquest organisme viu al sistema radicular de les plantes de cereals: blat o ordi. Ocupa amb raó una posició de lideratge entre els productors de nitrogen. Aquest organisme allibera fins a 60 quilos d'aquesta substància per 1 hectàrea de superfície de cultiu.
Els bacteris fixadors de nitrogen a les lleguminoses inclouen rhizobitum, sinorizobium i altres. També són altament eficients. Aquestes plantes són capaces de produir fins a 390 quilos de nitrogen per 1 hectàrea de terra. A les lleguminoses perennes es formen bacteris que es caracteritzen per la màxima productivitat. Aquest paràmetre arriba als 560 quilograms per 1 hectàrea de superfície sembrada.
Característiques de la vida
Segons les característiques dels seus processos vitals, tots els microorganismes fixadors de nitrogen es poden agrupar en dues categories. El primer grup es considera nitrificant. En aquest cas, els processos metabòlics consisteixen en una cadena de transformacions químiques. En aquest cas, l'amoni es converteix en nitrits, que són sals de l'àcid nítric. Al seu torn, els nitrits es transformen en nitrats. També són sals d'aquest compost. En aquesta forma, el nitrogen s'absorbeix millor per les arrels dels cultius.
El segon grup s'anomena desnitrificadors. Realitzen el procés invers. En aquest cas, els nitrats que hi ha al sòl es transformen en nitrogen gasós. Com a resultat, s'observa la circulació d'aquesta substància a la natura.
Entre els processos vitals també cal destacar la reproducció. Es realitza dividint cèl·lules en dues. Molt menys sovint això passa per brotació. Els microorganismes bacterians també es poden reproduir sexualment. Aquest mètode s'anomena conjugació, durant la qual s'intercanvia informació genètica.
Atès que les arrels del cultiu segreguen un gran nombre d'elements valuosos, molts bacteris s'hi instal·len. Transformen els residus vegetals en substàncies que poden ser absorbides per les plantes.Com a resultat, la capa de terra que l'envolta està dotada de característiques especials. S'anomena rizosfera.
Com entren els bacteris a l'arrel?
Hi ha diverses opcions per introduir cèl·lules bacterianes al teixit radicular. Això succeeix com a conseqüència d'un dany als teixits que cobreixen o en zones on s'acumulen cèl·lules arrels joves. Els quimiòtrofs també poden penetrar als cultius a la zona del cabell de l'arrel. Després s'infecten.
Com a resultat de la divisió activa de les cèl·lules bacterianes, es formen nòduls. Després d'això, apareixen fils d'infecció que continuen penetrant en el teixit vegetal. Amb el temps, aquí es forma una substància especial anomenada leghemoglobina. En l'etapa d'activitat òptima, els nòduls es tornen rosats. Això es deu a la presència de pigment.
Importància en l'economia
La gent fa temps que ha pogut establir que si s'extreu llegums amb terra, la productivitat de les plantes millorarà. Tanmateix, la qüestió no és el procés de llaurada. Aquest sòl està millor saturat de nitrogen, que és important per al desenvolupament dels cultius. Per això bacteris fixadors de nitrogen anomenada fàbrica de nitrats.
Els bacteris fixadors de nitrogen són microorganismes importants que s'utilitzen activament a l'agricultura. Això es deu a la seva capacitat per obtenir nitrogen de l'aire i transformar-lo en una forma accessible a les plantes.
