Nitrogen betragtes som et af de vigtigste kemiske elementer, der påvirker udviklingen af landbrugsplanter. Dette stof påvirker processen med fotosyntese og mængden af klorofyl i afgrøder. Samtidig er nitrogenfiksering en vigtig landbrugsproces. Påføring af nitrogen i form af gødning anses dog ikke for at være den eneste løsning. Brugen af nitrogenfikserende bakterier anses for at være en meget effektiv mulighed.
Hvad er bakterier
Dette udtryk refererer til repræsentanter for den levende naturs rige, som repræsenterer kategorien af prokaryoter. De er organismer, hvis celler ikke indeholder en kerne. Dette betyder dog ikke, at sådanne organismer er fuldstændig blottet for arvelig information. DNA-molekyler er frit placeret i cellens cytoplasma. Derudover er de omgivet af en skal.
Bakterier er mikroskopiske i størrelse, og derfor studerer mikrobiologi dem. Forskere har fastslået, at prokaryoter er encellede eller danner kolonier. De er kendetegnet ved en meget primitiv struktur. Ud over kernen mangler bakterier alle typer plastider, mitokondrier og lysosomer. Men under alle omstændigheder er deres celler i stand til at udføre en række vitale processer. De er karakteriseret ved anaerob respiration uden brug af ilt, aseksuel reproduktion og cystedannelse under ugunstige forhold.
Hovedklasser
Klassifikationen er baseret på forskellige karakteristika, hvoraf en er cellernes form. Kokker er runde i form, vibrioer er kommaformede, spirillaer er spiralformede, og baciller er stavformede.
Derudover udføres klassificeringen af bakterier under hensyntagen til den cellulære strukturs egenskaber. Ægte sorter kan danne en slimkapsel omkring deres celle. Derudover har de flageller. Cyanobakterier har processen med fotosyntese og er klassificeret som lav.
Mange varianter af bakterielle mikroorganismer er kendetegnet ved en tendens til symbiose, hvilket er et gensidigt fordelagtigt samliv. Nitrogenfikserende bakterier sætter sig på rødderne af bælgfrugter og danner knuder. Disse mikroorganismer omdanner atmosfærisk nitrogen, hvilket er vigtigt for den fulde udvikling af afgrøder.
Spisemetoder
Prokaryoter er organismer, der kan brødføde sig selv på alle måder. For eksempel er lilla og grønne bakterier kendetegnet ved en autotrof type ernæring - takket være brugen af solenergi. På grund af tilstedeværelsen af plastider adskiller de sig i forskellige nuancer, men inkluderer altid klorofyl.
Det er vigtigt at overveje, at processen med fotosyntese i bakterier og planter er væsentligt anderledes. I det første tilfælde er vand ikke et obligatorisk reagens. Hydrogen eller hydrogensulfid kan fungere som elektronleverandør. Derfor frigives der ikke ilt under denne proces.
En betydelig kategori af bakterielle mikroorganismer er kendetegnet ved en heterotrof type ernæring. Det betyder, at de bruger færdige økologiske elementer. For at mætte bakterierne med de nødvendige stoffer bruger de resterne af døde organismer. Samtidig kan forrådnende mikroorganismer føre til nedbrydning af ethvert organisk stof. De kaldes også saprotrofer.
Nogle plantebakterier er i stand til at indgå i symbiose med andre organismer. De er således sammen med svampe en del af lav. Samtidig er nitrogenfikserende knudebakterier i stand til gensidigt fordelagtig sameksistens med bælgplanternes rodsystem.
Hvem er kemotrofer
En vigtig kategori, der er kendetegnet ved typen af absorption af næringsstoffer, anses for at være kemotrofer. De er mikroorganismer, der betragtes som en type autotrofe. I dette tilfælde bruger disse bakterier i stedet for solenergi energien fra den kemiske interaktion mellem forskellige elementer. Kemotrofer omfatter især nitrogenfikserende bakterier. De forårsager oxidation af en række uorganiske forbindelser og forsyner sig samtidig med den nødvendige mængde energi.
Habitat for nitrogenfikserende bakterier
Generelt er bakterier allestedsnærværende. Samtidig lever nitrogenfikserende sorter i jorden, eller mere præcist, på rødderne af bælgfrugter.
Kropsstruktur
Funktionerne af knudebakterier er relateret til deres struktur. Sådanne mikroorganismer kan ses med det blotte øje. De slår sig ned på rodsystemet af bælgfrugter og korn og trænger ind i planter. I dette tilfælde dannes fortykkelser, hvor metaboliske processer observeres.
Planter har brug for nitrogen for normal funktion. Naturen indeholder en tilstrækkelig mængde af dette element. For eksempel når dens mængde i luften 78%. Dog kan afgrøder ikke absorbere dette stof i denne form. Nitrogenfikserende mikroorganismer er i stand til at optage nitrogen fra atmosfæren. Hvorefter de omdanner dette stof til en form, der er tilgængelig for afgrøder.
Ydeevne
For bedre at forstå funktionen af nitrogenfikserende mikroorganismer er det værd at overveje eksemplet med en kemotrofisk bakterie kaldet Azospirillum. Denne organisme lever på rodsystemet af kornplanter - hvede eller byg. Det indtager med rette en førende position blandt nitrogenproducenter. Denne organisme frigiver op til 60 kg af dette stof pr. 1 hektar afgrødeareal.
Nitrogenfikserende bakterier i bælgplanter omfatter rhizobitum, sinorizobium og andre. De er også meget effektive. Sådanne planter er i stand til at producere op til 390 kg nitrogen pr. 1 hektar jord. På flerårige bælgfrugter dannes bakterier, der er kendetegnet ved maksimal produktivitet. Denne parameter når 560 kg pr. 1 hektar tilsået areal.
Træk af livet
Afhængigt af egenskaberne ved deres livsprocesser kan alle nitrogenfikserende mikroorganismer grupperes i to kategorier. Den første gruppe betragtes som nitrificerende. I dette tilfælde består metaboliske processer af en kæde af kemiske transformationer. I dette tilfælde omdannes ammonium til nitritter, som er salte af salpetersyre. Til gengæld omdannes nitritter til nitrater. De er også salte af denne forbindelse. I denne form absorberes nitrogen bedre af afgrødens rødder.
Den anden gruppe kaldes denitrifiers. De udfører den omvendte proces. I dette tilfælde omdannes nitrater, der er til stede i jorden, til nitrogengas. Som et resultat observeres cirkulationen af dette stof i naturen.
Blandt livsprocesserne er det også værd at fremhæve reproduktion. Det udføres ved at dele celler i to. Meget sjældnere sker dette ved knopskydning. Bakterielle mikroorganismer kan også formere sig seksuelt. Denne metode kaldes konjugation, hvor genetisk information udveksles.
Da kulturens rødder udskiller et stort antal værdifulde elementer, sætter en masse bakterier sig på dem. De omdanner planterester til stoffer, der kan optages af planter.Som et resultat er jordlaget omkring det udstyret med særlige egenskaber. Det kaldes rhizosfæren.
Hvordan kommer bakterier ind i roden?
Der er flere muligheder for at indføre bakterieceller i rodvæv. Dette sker som følge af beskadigelse af det dækkende væv eller i områder, hvor unge rodceller ophobes. Kemotrofer kan også trænge ind i afgrøder i rodhårzonen. Hvorefter de bliver smittet.
Som et resultat af aktiv deling af bakterieceller dannes knuder. Herefter opstår der infektionstråde, som fortsætter med at trænge igennem plantevæv. Over tid dannes her et særligt stof kaldet leghæmoglobin. På stadiet med optimal aktivitet bliver knuderne lyserøde. Dette skyldes tilstedeværelsen af pigment.
Betydning i økonomien
Folk har længe været i stand til at fastslå, at hvis man graver bælgplanter op med jord, vil planternes produktivitet forbedres. Pointen er dog ikke pløjeprocessen. Sådan jord er bedre mættet med nitrogen, hvilket er vigtigt for udviklingen af afgrøder. Det er derfor nitrogenfikserende bakterier kaldet en nitratfabrik.
Kvælstoffikserende bakterier er vigtige mikroorganismer, som bruges aktivt i landbruget. Dette skyldes deres evne til at få nitrogen fra luften og omdanne det til en form, der er tilgængelig for planter.
