Какая группа бактерий обогащает почву азотом
Корни многих бобовых несут небольшие клубеньки, образованные разрастающейся тканью при внедрении в корень азотфиксирующих бактерий. Эти бактерии способны фиксировать атмосферный азот, которым они не только снабжают растение, но и обогащают им почву.
Бактерии формируют на корнях бобовых растений клубеньки, в которых образуют азот и превращают его в азотистые соединения, пригодные для усвоения растениями. Таким образом почва с помощью этих растений обогащается азотом.
Собственно растения не обогащают почву. Их заслуга в том, что с ними вступают в симбиоз клубеньковые бактерии. Так что верный ответ 4.
. Ежегодно бобовые, живущие в симбиозе с бактериями, возвращают в почву не менее 100 — 140 кг/га азота.
Следовательно, это роль клубеньковых бактерий. а не совсем бобовых растений.Двойственный ответ.
Сидераты — это растения, которые выращиваются не для потребления в пищу, а исключительно для повышения плодородия земли. Их зеленую массу заделывают в почву для обогащения ее органическими веществами. Такой прием окультуривания почвы называется сидерацией, применяется он с давних времен и входит в систему органического земледелия.
Зеленые растения обогащают почву не только органикой, но и азотом, микроэлементами и по эффективности приравниваются к навозу. Корни рыхлят землю, улучшают структуру, водный и воздушный режим, оздоравливают ее.
К сидератам относятся в основном бобовые культуры: люпин, чина, донник, лядвенец, вика, сераделла, люцерна, клевер и др. Бактерии формируют на корнях бобовых растений клубеньки, в которых образуют азот и превращают его в азотистые соединения, пригодные для усвоения растениями. Таким образом почва с помощью этих растений обогащается азотом.
Источник
Какие бактерии обогащают почву соединениями азота?
Обогащать почву азотом могут лишь несколько видов так называемых клубеньковых бактерий.
Бактерии, которые способны обогащать почву азотными соединениями называются азотфиксаторами.
Чаще всего колонии этих агробактерий селятся на корневой системе бобовых растений.
Они снабжают растение азотными соединениями.
Клубеньковыми эти бактерии названы потому, что они похожи на маленькие клубни на корнях растения.
Бактерии азотофиксаторы очень хорошо обогащают почву и существенно повышают ее плодородность.
Поэтому с уверенностью можно говорить о пользе подобных бактерий в агротехнических показателях почвы, что немаловажно.
Ну сразу видно, что на этот вопрос отвечали не специалисты в этой области, хотя ответы абсолюно правильные. Первое, что приходит на ум из знаний школьной программы — это клубеньковые бактерии, которые тут же поражают корешки бобовых растений, как только они начинают прорастать в почву. Они вступают с растением в симбиоз — полезное сожительство. Бактерии поставляют растению нужный азот, который из атмосферного недоступного превращают в доступные соли, а растение им дает углеводы и минералы. На корнях образуются клубеньки.
Но это далеко не все. Огромная армия азотфиксирующих бактений в почве, основным представителем которой является азотобактер и не только, относятся к свободноживущим, то есть они не вступают напрямую в симбиоз с растениями, а живут и размножаются в почве, фиксируют атмосферный азот, превращают его в доступные для растений соли азотной и азотистой кислоты. Тем самым они увеличивают плодородие почвы, при этом образуется гумус — плодородный слой. На основе этих бактери готовят бактериальные удобрения, которыми поливают почву типа «Байкала» — экологическое земледелие.
Способностью накапливать в почве соединения азота отличаются так называемые бактерии азотфиксаторы. Первыми открытыми такими бактериями стали именно клубеньковые бактерии, которые предпочитают селится на корнях бобовых растений. Впрочем, быстро выяснилось, что далеко не все клубеньковые бактерии способны накапливать азот, а лишь строго определенные их виды. Позднее были обнаружены и другие бактерии, которые накапливают азот, например анаэробную бактерию под именем клостридий Пастера или бактерию бейеринкию.
Другой класс бактерий способен окислять аммиак до солей азотных кислот, также этим удобряя почву. К таким бактериям относятся нитробактер или нитросомонас.
Клубеньковые бактерии которые находятся в клубеньках на корнях бобовых растений . Нитробактерин азотобактер вроде называются .
Существует весьма много интересной информации о бактериях. В ней зачастую говорится и об их пользе! Неудивительно, ибо в природе просто так что-либо не бывает.
К ним можно отнести и клубеньковые, и ризобиум, актиномицеты.
Правильный ответ — клубеньковые бактерии. Именно они обогащают почву соединениями азота.
Вот еще видео про бактерии — очень много интересного в нем можно узнать. Но эта лекция не для всех конечно — тут надо понимать, о чем человек говорит.
Клубеньковые бактерии связывают атмосферный азот и производят органические вещества с содержанием азота. Они селятся на корнях бобовых растений, вступают с ними в симбиоз. Азотсодержащие соединения служат питанием для растений.
Азот необходим растениям в самом начале их роста, нехватка азотных удобрений замедляет рост растений, поэтому на полях с картофелем сажают, например, бобовые и другие растения, способные фиксировать азотные соединения в земле. бактерии называются клубеньковые.
Это клубеньковые бактерии, они поражают орешки бобовых растений, когда те начинают прорастать в почву. Они вступают в симбиоз и бактерии предоставляют необходимый азот для растения. Эти бактерии называются азотфиксаторы, они увеличивают плодородие почвы.
Есть ряд бактерий, которые умеют добывать, скажем так, азот. А азот очень необходим растениям для их роста. Человеком были открыты разные бактерии, в том числе и бактерии, которые живут на корнях бобовых растений, они получили название клубеньковых бактерий. Поэтому очень рекомендуется высаживать горох, фасоль и другие бобовые, а потом на их месте на следующий год сажать другую культуру.
Но есть и другие азотфиксирующие бактерии, которые часто добавляются в бактериальные удобрения.
В основном в жизни мы сталкиваемся с клубеньковыми бактериями, которые находятся на корнях бобовых растений. Вступая с растениями в симбиоз бактерии и растения дополняют друг друга. В итоге на бобовых растениях образуются клубки. Бобовые растения(горох, фасоль) насыщают землю Азотом. Эти растения лучший предшественник для других овощей. Особенно для огурцов.
Сначала давайте узнаем, чем отличается сложный лист от простого. У простых листьев нет структуры или конструкции, состоящий из более мелких листочков. Визуальное отличие можно увидеть на рисунке. Простые листья — одиночные, а сложные включают в себя группу более мелких листьев.
Поэтому создается впечатление, что у папоротника сложный лист. Но это не совсем так:
Если в шутку рассмотреть это слово как шараду, то это селфи, которое сделала Настя. Фото-насти-я.
А если серьёзно, фотонастия это движение отдельных органов растения: листьев, цветков обусловленных внутренними особенностями растения под воздействием изменения освещённости и окружающей температуры. Всё это происходит у нас на глазах. Вечерние сумерки заставляют складываться трилистники клевера, оксалиса, кислицы и цветки одуванчика, крокуса, тюльпана. В то же время цветки душистого табака раскрываются, наполняя ароматом вечерний воздух — это уже пример отрицательной фотонастии.
Источник
Какая группа бактерий обогащает почву азотом
В этой статье расскажем о полезных функциях азотофиксирующих бактерий и подберем препараты на их основе.
Процессы жизнедеятельности
Все азотфиксирующие бактерии по особенностям процессов жизнедеятельности можно объединить в две группы.
- Первая группа является нитрифицирующей. Суть обмена веществ в этом случае заключается в цепочке химических превращений. Аммоний, или аммиак, превращается в нитриты — соли азотной кислоты. Нитриты, в свою очередь, превращаются в нитраты, тоже являющиеся солями этого соединения. В виде нитратов азот лучше усваивается корневой системой растений.
- Вторая группа называется денитрификаторами. Они осуществляют обратный процесс: нитраты, содержащиеся в почве, превращают в газообразный азот.
Таким образом происходит круговорот азота в природе. К процессам жизнедеятельности также относят и процесс размножения. Происходит он путем деления клеток надвое. Гораздо реже — путем почкования. Характерен для бактерий и половой процесс, который называется конъюгация. При этом происходит обмен генетической информацией. Поскольку корневая система выделяет много ценных веществ, бактерий на ней поселяется очень много. Они преобразуют растительные остатки в вещества, которые способны впитать растения. В результате слой почвы вокруг приобретает определенные свойства. Его называют ризосферой.
Азотфиксирующие бактерии
Среди процессов, от которых зависит биологическая продуктивность на земном шаре, одним из важнейших является фиксация микроорганизмами азота атмосферы. Проблема биологической азотфиксации относится к числу основных проблем сельскохозяйственной и биологической науки. Перед учеными стоит задача изыскать возможности управления процессом азотфиксации и на этой основе увеличить урожайность сельскохозяйственных культур.
Биологический азот может служить существенным дополнением азотного фонда почвы, способствуя повышению ее плодородия и обеспечивая тем самым более экономное расходование технического азота — азота удобрений.
В земной коре общее содержание азота (молекулярного и в виде соединений) достигает 0,04% (по массе). Основная масса азота на Земле находится в атмосферном воздухе; 78% воздуха — чистый молекулярный азот. В количественном выражении это составляет 4*1015 т.
Ни человек, ни животные, ни растения не могут потреблять молекулярный азот, которым изобилует воздушный океан. Столб воздуха над одним гектаром земной поверхности содержит 80 000 т азота. Если бы растения могли его усваивать, этого запаса было бы достаточно для получения 30 ц зерновых с 1 га в течение более полумиллиона лет. Однако растениям нужен азот минеральных соединений, и, «купаясь» в молекулярном азоте, они могут испытывать «азотный голод».
Содержание доступного растениям азота в почве обычно невелико. Поэтому повышение урожайности сельскохозяйственных растений связано в первую очередь с улучшением их азотного питания.
По примерным подсчетам, для сельскохозяйственной продукции земного шара требуется ежегодно около 100 —110 млн. т азота. С минеральными удобрениями вносится лишь около 30% азота.
Дефицит азота в значительной степени компенсируется биологическим путем, в основном за счет запаса азота, аккумулированного в почве микроорганизмами, в первую очередь азотфиксирующими.
К 2000 г. на Земле будет вырабатываться в год примерно 100 млн.т азотных удобрений. Следует думать, что урожаи к этому времени удвоятся и будут выносить из почвы до 200 млн. т азота. Следовательно, и тогда роль микробиологического фактора в азотном обеспечении сельскохозяйственных растений останется весьма значительной. 
Химическая промышленность СССР по выработке минеральных удобрений находится на одном из первых мест в мире. Однако огромная территория сельскохозяйственного использования не позволяет в достаточной мере обеспечить все культуры элементами минерального питания, в том числе и азотом. Поэтому в соответствующих количествах он дается лишь для технических культур.
В СССР при существующих урожаях за год сельскохозяйственная продукция выносит из почвы около 10 млн. т азота. В то же время применение минеральных азотных удобрений у нас не превышает пока 4 млн. т, а органические дают около 2,5 млн. т азота. Так как минеральные удобрения используются растениями далеко не полностью (на 60—70%), то ежегодный дефицит возврата азота составляет не менее 4—5 млн. т.
В ближайшие годы химическая промышленность существенно увеличит выпуск минеральных удобрений. В 1975 г. продукция азотных туков должна возрасти вдвое и зерновые культуры будут получать больше азота в форме минеральных соединений. Это позволит повысить средний урожай примерно до 20 ц/га. Однако и тогда минеральные и органические удобрения не будут компенсировать выноса азота из почвы.
Признавая, таким образом, несомненную необходимость химизации земледлия, нельзя забывать о возможности и целесообразности самого широкого использования биологического азота. Это связано и с улучшением кормовой базы, так как симбиотические азотфиксаторы обеспечивают животноводство дешевым белковым кормом (люцерна, клевер и другие виды бобовых культур).
Выдающийся русский ученый, основатель советской агрохимии Д. Н. Прянишников отметил, что, как бы ни было высоко развито производство минеральных удобрений, никогда не следует забывать о целесообразности использования биологического азота.
В ряде районов черноземной зоны, где почвы возделываются уже более 300 лет, вполне удовлетворительные урожаи получают и без внесения минеральных удобрений. По расчетам же, за это время почвы должны были бы потерять весь находящийся в них азот. В том, что этого не происходит, заслуга азотфиксаторов.
Существуют две группы фиксирующих атмосферный азот микроорганизмов. Одна из них находится в симбиозе с высшими растениями, образуя клубеньки на корнях. К этой группе относятся клубеньковые бактерии. Микроорганизмы другой группы обитают в почве независимо от растений. К ним относятся азотобактер, клостридиум, бейеринкия и другие свободно-живущие микроорганизмы. Потенциальные возможности симбиотических азотфиксаторов значительно выше, чем свободноживущих.
История открытия азотфиксирующих бактерий
Проблема биологического азота возникла с развитием земледельческой культуры. Издавна из практической агрономической деятельности человека было известно, что бобовые растения повышают плодородие почвы. Еще в III — I вв. до н. э. об этом писали греческий философ Теофраст и римляне Катон, Варрон, Плиний и Вергилий.
Первое научное объяснение способности бобовых растений накапливать азот принадлежит французскому агрохимику Дж. Буссенго (1838). Он установил, что люцерна и клевер обогащают почву азотом, зерновые же и корнеплоды истощают. Эти факты он связал со способностью бобовых растений фиксировать азот из воздуха. Однако Буссенго ошибочно представлял, что агентом фиксации являются листья бобового растения. Именно это неправильное заключение через 15 лет привело Буссенго к отрицанию своего открытия.
Стремясь более веско доказать правоту своей мысли, Буссенго провел серию опытов. В отличие от проводимых им ранее экспериментов он на прокаленном песке выращивал теперь уже не проростки бобовых растений, пересаженных с поля, а тщательно промытые семена (люпин и бобы); сосуды с растениями помещались при этом под стеклянный колпак. В таких условиях обогащения растений «воздушным азотом» не произошло. Сейчас это понятно и легко объяснимо.
Именно тщательность постановки опыта, которая исключала возможность заражения корневой системы проростков клубеньковыми бактериями, привела Буссенго к результатам, опровергшим прежние его данные. Считая тем не менее последние опыты более достоверными и не предполагая даже о существовании клубеньковых бактерий, он признал результаты прежних опытов ошибочными и отрекся от них.
Понадобилось несколько десятилетий, прежде чем удалось установить, что молекулярный азот бобовые растения фиксируют только в симбиозе с микроорганизмами, вызывающими образование клубеньков на их корнях.
Огромный опыт, накопившийся к настоящему времени, свидетельствует о большой роли бобовых растений в плодородии почв. Прянишников указывает, что после введения в Европе севооборотов с посевом клевера средняя урожайность зерновых повысилась с 7 до 17 ц на 1 га. В Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева урожаи ржи в шестипольном севообороте с клевером однолетнего пользования на протяжении 50 лет без внесения минеральных удобрений сохраняются на уровне 14 га на 1 га, а без клевера урожай достигает лишь 7 ц. На более плодородных почвах при хорошей агротехнической обработке бобовые растения повышают урожайность еще больше.
Поэтому не удивительно, что в странах с высокоразвитым земледелием обычно до 20— 25% окультуренной площади занято бобовыми растениями. При этом одновременно можно получить и ценный корм — зеленую массу растений, и обогащение почвы азотом.
Бобовые растения играют, по-видимому, главную роль в связывании молекулярного азота в возделываемых почвах. Однако неправильно было бы думать, что все виды бобовых растений в равной степени обогащают почву. Общее увеличение количества азота в надземной массе и пожнивных остатках при культивировании люпина составляет 150—200 кг, клевера красного — 180 кг, люцерны — 300 кг, донника — 150 кг, зерновых бобовых — 50 — 60 кг азота в год на 1 га почвы. При этом прибыль азота в почве для всех перечисленных видов, за исключением зерновых бобовых, составляет примерно 50—70 кг на 1 га.
В настоящее время известно также свыше 200 различных видов других растений, для которых способность фиксировать азот в симбиозе с микроорганизмами, образующими клубеньки на корневой системе или на их листьях, вполне доказана. Большинство из них относится к деревьям и кустарникам.
В дальнейшем список азотфиксаторов пополнился новыми видами микроорганизмов — представителей других систематических групп.
Деятельность всех свободноживущих азот-фиксирующих бактерий в почве ограничена недостатком органических веществ. Поэтому они и не могут обеспечить значительного накопления азота (в среднем они накапливают не более 5 кг азота на 1 га). Их деятельность можно активировать внесением свежего органического вещества.
Проникновение бактерий в корень
Пути проникновения бактерий в корень Существует несколько способов внедрения бактериальных клеток в ткани корневой системы. Это может произойти вследствие повреждения покровных тканей или в местах, где клетки корня молодые. Зона корневых волосков также является путем проникновения хемотрофов внутрь растения. Далее корневые волоски инфицируются и в результате активного деления бактериальных клеток образуются клубеньки. Внедрившиеся клетки образуют инфекционные нити, которые продолжают процесс проникновения в растительные ткани. С помощью проводящей системы бактериальные клубеньки связаны с корнем. С течением времени в них появляется особое вещество — легоглобин.
К моменту проявления оптимальной активности клубеньки приобретают розовую окраску (благодаря пигменту легоглобину). Фиксировать азот способны лишь те бактерии, которые содержат легоглобин.
Значение хемотрофов
Люди давно заметили, что, если перекопать бобовые растения с почвой, урожай на этом месте будет лучше. На самом деле суть не в процессе вспахивания. Такая почва больше обогащается азотом, столь необходимым для роста и развития растений. Если лист называют фабрикой по производству кислорода, то азотфиксирующие бактерии могут по праву называться фабрикой по производству нитратов. Из-за недостатка знаний их приписывали только растениям и не связывали с другими организмами. Было высказано предположение, что листья могут фиксировать атмосферный азот. В ходе экспериментов было выяснено, что бобовые, которые выросли в воде, такую способность утрачивают. Более 15 лет этот вопрос оставался загадкой. Никто не догадывался, что осуществляют все это азотфиксирующие бактерии, среда обитания которых не была изучена. Оказалось, что дело в симбиозе организмов. Только вместе бобовые и бактерии могут производить нитраты для растений. Сейчас ученые выявили более 200 растений, которые не относятся к семейству бобовых, но способны образовать симбиоз с азотфиксирующими бактериями. Картофель, сорго, пшеница также обладают ценными свойствами.
Источник