Живущих в почве и способных в результате процесса азотфиксации
жүктеу/скачать 59.79 Kb.
|
| Основная статья: Азотистый обмен почвы
Азотфиксация играет большую роль в круговороте азота в природе. Азотфиксация является важнейшим источником азота, и представители рода Azotobacter играют важнейшую роль в круговороте азота почвы, осуществляя фиксацию молекулярного азота. Также представители рода синтезируют некоторые биологически активные вещества, в том числе и некоторые фитогормоны, например ауксины[63], тем самым стимулируя рост и развитие растений[64], являясь биологическим стимулятором роста растений и синтезируя факторы, необходимые для роста растений[65]. Экзополисахариды представителей рода способствуют мобилизации тяжёлых металлов в почве, способствуя самоочищению почв, загрязнённых тяжёлыми металлами, например кадмием, ртутью и свинцом.[66] Некоторые представители рода Azotobacter также способны к биодеградации некоторых хлорсодержащих ароматических соединений, например 2,4,6-трихлорфенола (2,4,6-Трихлорфенол (англ.)) — ранее использовавшегося инсектицида, фунгицида и гербицида, имеющего мутагенное и канцерогенное действие и являющегося ксенобиотиком и поллютантом.[67] Использование человеком[править | править код] Благодаря своей способности фиксировать молекулярный азот, тем самым повышая плодородие почвы и стимулирования роста растений представители рода Azotobacter используются в сельском хозяйстве[68] для получения азотных биоудобрений, в том числе азотобактерина[69], также представители рода являются продуцентами полисахарида — альгиновой кислоты (E400)[70][71][72], использующегося в медицине (в качестве антацида), в пищевой промышленности (в качестве пищевой добавки к мороженому, пудингам и кремам) и в биосорбции металлов[73] и поли(3-гидроксибутирата) (Полигидроксибутират (англ.))[74]. Azotobacter beijerinckiiявляется продуцентом рестриктазы Abe I, узнающей несимметричную гептануклеотидную последовательность CCTCAGC.[75] Систематика[править | править код] Род Azotobacter был описан в 1901 году голландским микробиологом и ботаником, одним из основоположников экологической микробиологии Мартином Бейеринком на основании впервые выделенного и описанного им Azotobacter chroococcum, первого аэробного свободноживущего азотфиксатора.[76] Мартинус Виллем Бейеринк
В 1903 году Липман (Lipman) описал Azotobacter vinelandii Lipman, 1903, а годом позже Azotobacter beijerinckii Lipman, 1904, названный им в честь самого Мартина Бейеринка. В 1949 году русский микробиолог Николай Александрович Красильников описал вид Azotobacter nigricans Krasil'nikov, 1949, в 1981 году разделённый Томпсоном (Thompson) и Скирманом (Skerman) на два подвида: Azotobacter nigricans subsp. nigricans Krasil'nikov, 1949 и Azotobacter nigricans subsp. achromogenes Thompson and Skerman, 1981, в том же году Томпсон и Скирман описали вид Azotobacter armeniacus Thompson and Skerman, 1981. В 1991 Пейдж (Page) и Шивпрасад (Shivprasad) описали микроаэрофильный, зависимый от ионов натрия аэротолерантный вид Azotobacter salinestris Page and Shivprasad 1991.[77] Ранее представители рода принадлежали к семейству Azotobacteraceae Pribram, 1933, но затем были перенесены в семейство Pseudomonadaceae на основании изучения нуклеотидных последовательностей 16S рРНК. В 2004 году было проведено филогенетическое исследование и выяснено, что Azotobacter vinelandii входит в одну кладу с бактерией Pseudomonas aeruginosa.[78]В 2007 году было сделано предположение о близости родов Azotobacter, Azomonas и Pseudomonas и о возможной синонимичности.[79] АЗОТОБАКТЕРИИ - ЭФФЕКТИВНОЕ БАКТЕРИАЛЬНОЕ УДОБРЕНИЕ К бактериальным удобрениям, относится Азотобактерин (азотоген), который содержит в себе культуру азотобактера. Этот микроорганизм, живущий в почве, разлагает органические вещества, выделяет аммиак, участвует в процессе нитрификации (разложение клетчатки), собирает фосфорную кислоту, усваивает атмосферный и почвенный азот, а также зольные элементы. И всем этим богатством питательных элементов делится с растениями. Применяется очень широко и подходит для удобрения практически любых культур сельского хозяйства. Но лучше всего проявляет себя, в почвах, которые богаты органическими веществами, хорошо взаимодействуют с атмосферой и имеют нейтральную реакцию на кислотность. Азотобактерин, сокращенно – АМБ, в зависимости от основы, имеет два вида: 1. Перегнойно-почвенный (торфяной) – микроорганизмы живут в почве богатой перегноем, или торфе с невысокой кислотностью; 2. Агаровый – специальный плотный студень, который содержит все необходимые элементы питания. Предприятия-изготовители, выпускают это бактериальное удобрение, в сухом виде. В одном грамме вещества содержится не менее полумиллиарда бактерий. Это высушенные клетки азотобактера с наполнителем. Следует помнить, что азотобактерин имеет ограниченный срок как использования, так и хранения. В обоих случаях он составляет 2–3 месяца. Подготовка к применению Так как к конечному пользователю азотобактерин попадает в виде маточной культуры, в сухом виде, с ним необходимо дополнительно поработать. Для этого потребуется торф (низинный или переходной) со степенью разложения – не менее 30%, молотый известняк, гашеная известь и сланцевая зола. Вышеперечисленные составляющие необходимо тщательно просеять, а затем смешать. На одну тонну торфа – 100 кг известняка и золы, и 30 кг гашеной извести. Затем добавить 1 кг сухого АМБ. Таким образом, получают удобрение на торфяной основе, для внесения в почву, при проведении посевных работ. Другой вид приготовления – использование агаровых сред, в которых присутствует сахароза (2%) и минеральные соли. Когда, размещенная на агаре, культура бактерий, размножится до необходимого количества в виде слизистой массы, имеющей коричневый цвет, ее смывают дистиллированной водой и размещают в небольших емкостях (бутылках), для дальнейшего размножения с температурным режимом 25-270 С. Особенности применения и эффективность Прежде всего, необходимо учитывать, что данное 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). Эффект от применения довольно значителен. Зерновые культуры дают урожай на 10–15% выше обычного. Клубневые – еще больше – до 35–40%. Обуславливается это тем, что в продолжение своей жизнедеятельности микроорганизмы (бактерии), постоянно вырабатывают полезные для растений питательные вещества и уничтожают вредные грибковые образования. В личном хозяйстве, на приусадебных и дачных участках, способ применения можно упростить: При посадке картофеля, вместе с клубнем, в почву кладут совсем небольшое количество (одна–две щепотки) сухого удобрения. Для высадки рассады, готовят густую смесь из земли и воды, с добавлением сухого АМБ. Перед непосредственной высадкой в почву, корни окунаются в этот раствор и сразу же заделываются грунтом с формированием грядок. При посеве семян, в подготовленный рядок, насыпают в сухом виде и сразу же заделывают, т.к. бактерии не переносят прямого попадания солнечного света и могут погибнуть, поэтому лучше всего выполнять такой посев вечером или утром. Положительное влияние наблюдается и при внесении АМБ в компосты для огородных культур, а также торфоперегнойные смеси для комнатных растений. Микробиологические удобрения для применения при выращивании рассады, в теплице, для любых овощных культур: 1. Азотовит Обладает азотофиксирующими свойствами, т.е. способствует переводу азота в форму, пригодную для питания растительного организма. Обеспечивает растения азотным питанием, существенно снижает содержание вредных нитратов 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, способствует развитию вегетативной системы растений (лист, стебель, соцветие), повышает урожайность, восстанавливает плодородие почв. Действующее вещество (видовое название микроорганизма, название штамма): живые клетки и споры бактерий Azotobakter chroococcum, штамм В-9029. 2. Фосфатовит 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. Действующее вещество (видовое название микроорганизма, название штамма): живые клетки и споры бактерий Bacillus mucilaginosus Bac 10, штамм В-8966. Являясь одним из важнейших видов химического сырья, атмосферный азот служит продуктом для получения аммиака, значительная часть которого в виде различных удобрений попадает в почву, входит в обший баланс круговорота азота в природе (на правой стороне листа он обозначен под цифрой ба). Цикл замкнулся. Но он был бы неполным, если бы не учитывать деятельность почвенных бактерий, которые переводятсвободный азот в соединения, обогащая тем самым почву связанным азотом. Эти бактерии носят название азотобактерий. Они способны переводить свободный азот в аммиак в присутствии органических веществ. На правой стороне листа этот процесс записывают в виде уравнения (66). При благоприятных условиях азотобактерии способны накопить за год около 50 кг связанного азота на 1 га. Отмечают деятельность клубеньковых бактерий, живущих на корнях бобовых растений клевера, люцерны, гороха и др. Эти бактерии, питаясь соками растений, в то же время доставляют последним связанный азот и таким образом обогащают им почву. Каждое растение семейства бобовых — это своего рода лаборатория по связыванию атмосферного азота (на схеме отмечается бб). Четверть связанного азотаостается в почве в корневой системе, тем самым обогащая почву. жүктеу/скачать 59.79 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|