Богатство почвы зависит от её состава, и многие ошибочно считают, что исключительно гумусом можно обогатить землю. Различные микроорганизмы и бактерии играют не малую роль в насыщении земли, а также в выработке иммунитетов против ряда заболеваний и вредителей. Благодаря ряду бактерий современные препараты для улучшения работы почвы, могут утверждать, что их воздействие многостороннее и эффективное.
Бактерия Azotobacter является тем самым представителем рода бактерий, что активно участвуют в насыщении полезными веществами вашего участка.
Азотоба́ктер (лат. Azotobacter ) — род бактерий, живущих в почве и способных в результате процесса азотфиксации переводить газообразный азот в растворимую форму, доступную для усваивания растениями.
Азотобактер — это род бактерий. Они живут в почве и умеют переводить газообразный азот в растворимую форму, которую уже потом могут усваивать растения. Азотобактеры — это свободноживущие азотфиксаторы, и это означает, что они фиксируют молекулярный азот из атмосферы и без того, чтобы вступать в симбиотические отношения с растениями или с кем-то еще — у них хватает собственных возможностей для фиксации атмосферного азота, то есть для разрывания двухатомной молекулы азота и для последующего включения его отдельных атомов в состав других органических веществ.
Эти бактерии приспособились жить в самых разных условиях. Они живут и в нейтральных, и в щелочных почвах. Их находят и в экстремальных условиях почв полярных регионов, и в арктическом, и в антарктическом регионах. Они спокойно живут и в пресноводных водоёмах, и в солоноватоводных болотах. И конечно, несмотря на свою независимость в азотфиксации, они все равно нередко образуют симбиотическую связь с растениями и живут в РИЗОСФЕРЕ. Всё-таки им приятно получать от растений питательные вещества:)
Интересно, что кислород для азотобактеров является опасным и ядовитым, что на самом деле совсем не удивительно. Мы научились использовать кислород с пользой для себя, мы им дышим, и поэтому не отдаем себе отчета в том, что на самом деле кислород является огнеопасным веществом и смертельным ядом (который, кстати, в конце концов нас и убивает посредством своих радикалов).
И поэтому азотобактеры выработали особые приемы для того, чтобы удалять из себя излишки кислорода — для этого они активно… дышат!:) В процессе активного дыхания накапливающийся у них кислород просто сжигает часть топлива вместо того, чтобы отравлять их организм. Также азотобактеры имеют особый белок, который защищает важную нитрогеназу от воздействия кислорода.
Клетки рода Azotobacter относительно крупные для бактерий (2–4 мкм в диаметре). Обычно они имеют овальную форму, но могут иметь различную форму от стержней до сфер . В микроскопических препаратах клетки могут быть рассредоточены или образовывать нерегулярные кластеры или иногда цепочки различной длины. В свежих культурах клетки подвижны благодаря многочисленным жгутикам . Позже клетки теряют подвижность, становятся почти сферическими и выделяют толстый слой слизи , формируя клеточную капсулу . На форму клетки влияет аминокислота глицин , которая присутствует в пептоне питательной среды .
Под увеличением в ячейках видны включения, некоторые из которых окрашены. В начале 1900-х годов цветные включения считались «репродуктивными зернами» или гонидиями – разновидностью клеток зародыша . Однако позже было установлено, что гранулы не участвуют в делении клеток . Цветные зерна состоят из волютина , тогда как бесцветные включения представляют собой капли жира, которые действуют как запасы энергии.
Цисты рода Azotobacter более устойчивы к неблагоприятным факторам окружающей среды, чем вегетативные клетки ; в частности, они вдвое более устойчивы к ультрафиолетовому излучению. Они также устойчивы к сушке, ультразвуку , гамма- и солнечному облучению, но не к нагреванию.
Формирование цист вызывается изменением концентрации питательных веществ в среде и добавлением некоторых органических веществ, таких как этанол , н- бутанол или β-гидроксибутират . Кисты редко образуются в жидких средах. Образование цист индуцируется химическими факторами и сопровождается метаболическими сдвигами, изменения в катаболизме , дыхании и биосинтез из макромолекул ; на него также влияют альдегиддегидрогеназа и регулятор ответа AlgR.
Цисты Azotobacter имеют сферическую форму и состоят из так называемого «центрального тела» – уменьшенной копии вегетативных клеток с несколькими вакуолями – и «двухслойной оболочки». Внутренняя часть раковины называется интиной и имеет волокнистую структуру. Внешняя часть имеет гексагональную кристаллическую структуру и называется экзиной. Экзин частично гидролизуется трипсином и устойчив к лизоциму , в отличие от центрального тела. Центральное тело может быть выделено в жизнеспособном состоянии некоторыми хелатирующими агентами. Основными составляющими внешней оболочки являются алкилрезорцины, состоящие из длинных алифатических цепей и ароматических колец. Алкилрезорцины также содержатся в других бактериях, животных и растениях.
Киста рода Azotobacter – это покоящаяся форма вегетативной клетки; однако, в то время как обычные вегетативные клетки являются репродуктивными, циста Azotobacter не служит этой цели и необходима для выживания в неблагоприятных факторах окружающей среды. После восстановления оптимальных условий окружающей среды, которые включают определенное значение pH , температуры и источника углерода , цисты прорастают, а вновь образованные вегетативные клетки размножаются простым делением . Во время прорастания цисты получают повреждения и выделяют большую вегетативную клетку.
Микроскопически первым проявлением прорастания спор является постепенное снижение преломления света цистами, которое выявляется с помощью фазово-контрастной микроскопии . Прорастание цист занимает около 4–6 часов. Во время прорастания центральное тело разрастается и захватывает гранулы волютина, которые находились в интиме (самом внутреннем слое). Затем экзина лопается, и вегетативная клетка освобождается от экзины, которая имеет характерную форму подковы. Этот процесс сопровождается обменными изменениями.
Сразу после подачи источника углерода цисты начинают поглощать кислород и выделять углекислый газ ; скорость этого процесса постепенно увеличивается и достигает насыщения через четыре часа. Синтез белков и РНК происходит параллельно, но усиливается только через пять часов после добавления источника углерода. Синтез ДНК и азотфиксация начинаются через 5 часов после добавления глюкозы в безазотную питательную среду.
Прорастание кисты сопровождается изменениями интимы, видимыми в электронный микроскоп. Интима состоит из углеводов , липидов и белков и имеет почти такой же объем, что и центральное тело. Во время прорастания кист интима гидролизуется и используется клеткой для синтеза ее компонентов.
Эти бактерии принимают активное участие в окислительно-восстановительных реакциях, от чего и насыщаются энергией. Несмотря на нехватку кислорода, активный рост ослабевает, но продолжается. Углерод – это необходимый компонент существования Azotobacter, поэтому для его пополнения следует использовать соли органических кислот, а также спирты. Наличием большого количества водорода могут похвастаться почвы. Источником азота по праву считаются не только нитраты с ионами аммония, но и все аминокислоты.
Чаще всего представителей Azotobacter можно повстречать в слабощелочных или нейтральных по кислотности почвах, а вот в кислом составе их найти практически невозможно. Экстремальные условия – не помеха для существования, поэтому Azotobacter зафиксирован в арктической местности, на Антарктике, на территории Южного и Северного полюсов.
Не только почва, но и водная местность может стать источником пребывания Azotobacter – пресные или слабосоленые болота.
Azotobacter – это главный азотофиксатор, который известен на сегодняшний день. Эта бактерия занимается непосредственной фиксацией атмосферного азота – ионы нитратов и аммония. Эта бактерия обладает всем необходимым – ферментами, что производят непосредственную фиксацию.
Тот факт, что существует особый род бактерий, способных фиксировать азот на молекулярном уровне, нельзя не учитывать, тем более, что это значительно повышает плодородие, поэтому стимулируется активный рост и развитие растений на участке. Именно Azotobacter является непосредственной основой для создания эффективных биоудобрений. Также Azotobacter широко используется в медицине и кулинарии, так как пищевые добавки для десертов – это их стихия.
Прежде всего, необходимо учитывать, что бактериальное удобрение имеет ограниченный срок использования. Поэтому его применяют с учетом действия в два, три месяца.
Основные методы применения:
- обработка посевных семян в сухом виде;
- смачивание семян, корней рассады и клубней высаживаемых культур в водном растворе (агаровый);
- непосредственное внесение в почву при посевных работах (почвенно-торфяной).
Микробиологические удобрения для применения при выращивании рассады, в теплице, для любых овощных культур:
Обладает азотофиксирующими свойствами, т.е. способствует переводу азота в форму, пригодную для питания растительного организма.
Обладает фосфатмобилизирующие свойства почвенных бактерий, т.е. способствуют растворению силикатных минералов и высвобождению фосфора и калия из сложных соединений ЕХТ спереводом их в доступные для растения формы.
Практический результат – обеспечивает растения фосфорным и калийным питанием, существенно снижает содержание вредных фосфатов в почве и токсическое влияние фунгицидов на проростки растений, подавляет фитопатогенную микрофлору, позволяет выращивать экологически-чистую продукцию с высоким содержанием витаминно-минеральных веществ полезных для человека повышает эффективность применения сложных минеральных удобрений, способствует развитию корневой системы растений, восстанавливает плодородие почвы.
Частые вопросы
Чем питается азотобактерия?
Азотобактерии питаются органическими веществами, такими как углеводы, аминокислоты и другие органические соединения. Они также способны фиксировать атмосферный азот и использовать его в своем обмене веществ.
Каково строение азотобактерии?
Азотобактерии представляют собой грамотрицательные бактерии, обладающие характерным строением клеточной стенки. Они обычно имеют форму палочки и способны образовывать устойчивые формы, такие как цисты, для выживания в неблагоприятных условиях.
Какие функции выполняют азотобактерии?
Основная функция азотобактерий заключается в фиксации азота из воздуха и его превращении в формы, доступные другим живым организмам. Они также способствуют улучшению почвенной структуры и стимулируют рост растений благодаря выработке ростовых стимуляторов.
Полезные советы
СОВЕТ №1
Изучите основные источники питания азотобактерий, такие как органические вещества, аммиак, нитраты и др. Это поможет понять, какие условия способствуют их размножению и активности.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на строение азотобактерий и их основные функции, такие как фиксация азота, участие в почвообразовании и взаимодействие с растениями. Это поможет понять их важность для экосистемы.
Загрузка...
