Клубеньковые бактерии на корнях бобовых и других растений, значение в природе

Гельминты

В 1889 году был обнаружен первый вид ризобий (Rhizobium leguminosarum), и все последующие виды были приписаны к роду Rhizobium. Однако, с использованием новых методов анализа была проведена переоценка этой классификации, и сейчас многие из этих бактерий относятся к другим родам. Термин Rhizobium иногда все еще используется для обозначения клубеньковых бактерий (rhizobia).

Самое многочисленное количество исследований проведено на видов, симбиотически связанных с культурными представителями семейства бобовые (например, клевер, бобы и соя). Однако, в последнее время также получены некоторые данные для диких видов бобовых.

Как избавиться от какого либо паразита? Просто. Перестаньте быть его питательной средой.

Азотфиксирующие бактерии, принадлежащие к классу клубеньковых, не способны самостоятельно захватывать азот и нуждаются для этого в растении-хозяине.

Самолечение и попытки вывести паразитов из организма человека без консультации с квалифицированным медицинским специалистом могут быть опасными и иметь серьезные последствия для здоровья.! Поэтому мы хотим предложить Вам послушать советы доктора натуропатии Лизы Догадаевой...>>> КАК ПОБЕДИТЬ ПАРАЗИТОВ

Что такое клубеньковые бактерии

Земледельцы, жившие более 2 тыс. лет назад, отметили, что после выращивания бобовых культур на истощенных почвах урожаи начинают давать результат. Первые попытки раскрыть этот секрет были предприняты в 1838 году Ж.-Б. Буссенго. Он предположил, что листья бобовых культур способны захватывать азот, но опыты со вредными условиями в водной среде не подтвердили его гипотезу. В 1901 году был обнаружен Azotobacter chroococcum, семь видов которого относятся к роду азотобактер. Первый препарат на основе «земляных» бактерий, названный Нитрагин, был создан в 1897 году.

Rhizobium (от корневого слова riza и слова bios, обозначающего суть жизни) — разнообразная группа бактерий, способных фиксировать азот, которые обитают в почве и образуют симбиотические отношения с корневыми узелками растений семейства бобовых.

Все микроорганизмы в клубнях являются микроаэрофилами и имеют палочковидную или овальную форму. К Rhizobium (Rhizobiales) относятся бактерии, способные превращать газообразную форму азота в растворимую, которую растения могут усваивать. Факты:

  1. В зависимости от степени влияния на урожай, микроорганизмы классифицируются на активные (способствующие эффективному обогащению почвы), малоактивные и неактивные (нееффективные).
  2. Когда отсутствует влага, они не способны размножаться, поэтому в сухом климате зараженные растения преднамеренно углубляют в почву.
  3. Для размножения всех видов азотфиксирующих организмов оптимальная температура составляет 20-30 градусов Цельсия, однако они продолжают расти при температурах от 0 до 35 градусов Цельсия. Нейтральная среда (pH) порядка 6,5-7,1 является лучшей для них, а кислая среда приводит к гибели колоний.
  4. Сиды, полученные от Московской сельхозакадемии, показали, что даже без добавления бактериального материала, он остается в почве на протяжении 50 лет.
  5. Даже при атомном взрыве, гамма-излучении, ультрафиолете и солнечной радиации, микроорганизмы сохраняют жизнеспособность, однако, они не способны выживать при повышенных температурах.
  6. Микроорганизмы имеют максимальное значение для развития корня.

Благоприятные условия и жизнь бактерий внутри клубенька

Бактерии в форме клубеньков проявляют разную эффективность в фиксации азота в зависимости от условий их обитания и размножения. Это включает кислотность почвы, влажность, а также содержание органических веществ (углеводов), калия и фосфора. Недавно было отмечено, что молибден положительно влияет на клубеньковые бактерии. Применение молибдена вместе с известкованием значительно увеличивает содержание белка в зернах бобовых растений. Действие бора и молибдена связано с их участием в работе ферментов-дегидрогеназ.

Бактерии, способные образовывать клубеньки, различаются по степени эффективности азотфиксации. Их чувствительность к условиям обитания сильно зависит от растений-хозяев и их требований к качеству почвы. Для примера, клубеньковые микроорганизмы, связанные с клевером, выдерживают более кислотные почвы, чем их родственники, сотрудничающие с люцерной.

24-26 градусов Цельсия — оптимальная температура для данных микроорганизмов. Их продукты могут быть сохранены в неактивном состоянии при температуре от -2 до -4 градусов Цельсия.

Проникновение в корневые волоски их появление в клетках корней начинается. Внутри волосков сначала образуется тяж, затем бактерии проникают внутрь, стимулируя разрастание и формирование клубеньков корней растений. Современные данные подтверждают, что клубеньковые бактерии могут существовать только в полиплоидных клетках корней, у которых количество хромосомных наборов увеличено.

Роль клубеньковых бактерий в природе

Роль клубеньковых бактерий в природе очень важна, помимо фиксации атмосферного азота. В процессе размножения они осуществляют синтез витаминов, производят природные антибиотики, способствуют развитию корня и ботвы. Польза заключается в том, что почвенные бактерии азотфиксирующего типа, через симбиоз с растениями,

  • Азот составляет неотъемлемую часть круговорота вещества.
  • Фитогормоны синтезируются для стимуляции роста растений.
  • Возможным средством для очистки загрязненных тяжелыми металлами почв, при действии минерализующих факторов (природных или промышленных), может быть их использование.
  • Некоторые соединения, содержащие хлор, подвергаются разложению.

Функции клубеньковых бактерий

Микроорганизмы выполняют целый перечень функций, определенный учеными.

  • ассимиляция разнообразных соединений углеводов;
  • кислот, органических ассимиляция;
  • адаптация полиатомных алкоголей
  • Растения сотрудничают с молекулярным азотом в процессе ассимиляции.
  • Увеличение продуктивности бобовых культур.
  • выделение соединений, которые способствуют стимуляции роста корневой системы;
  • Улучшение показателя фертильности почвы.

В данном видео представлена информация о микроорганизмах, известных как клубеньковые бактерии.

Исполнение указанных функций обусловлено различными причинами, среди которых можно выделить:

  • При повышенных температурах окружающей среды температурные показатели прекращают свою активную жизнедеятельность.
  • Освещение.
  • сбалансированность pH почвы
  • наличие достаточного объема кислорода;
  • В земле содержится значительное количество питательных микроэлементов.

Способ фиксации атмосферного азота прокариотами зависит от внешних условий. Например, при высоком содержании азотнокислых и аммиачных солей в почве скорость фиксации азота снижается, а при их недостатке, наоборот, увеличивается. Это связано с тем, что азотистые соединения, присутствующие в растениях и почве, препятствуют притягиванию новых порций азота из атмосферы. На эту способность также оказывает влияние молибден: его добавление в почву активизирует процесс притяжения азота. Это объясняется тем, что молибден является важным компонентом ферментов, ответственных за фиксацию атмосферного азота.

Бобовые растения и клубеньковые бактерии

Как происходит взаимодействие между бобовыми растениями и клубеньковыми бактериями? После заражения растений, они начинают усваивать азот из воздуха и преобразовывать его в питательное соединение не только для паразита, но и для самого растения. Существует несколько теорий, объясняющих, как отдельные компоненты образуют бактериальные клубеньки. Происходит заражение растений.

  • посредством нанесения ущерба на клетки и ткани
  • переползая через формация корешковых волосков;
  • через вживление в молодые верхушки корня.
  • Благодаря наличию сопутствующих бактерий.

Когда симбиотические бактерии рода Ризобиум проникают в корень, они перемещаются в его ткани, легко преодолевая межклеточное пространство группами или одиночными клетками (как у люпина). Чаще всего клетки при размножении формируют инфекционные нити (тяжи, колонии), разное количество которых характерно для различных видов растений. Также часто встречаются общие нити заражения, которые образуют один клубень.

Фиксация азота бактериями

Большое значение имеет способность бактерий зафиксировать азот. Это не только способствует восстановлению плодородия почвы, но и позволяет получать более обильные урожаи в сравнении с перегноем или применением химических удобрений. Происходит взаимодействие между веществом и азотфиксатором.

  • Ферменты Azotobacter («автономных», не требующих присутствия растения) используют кислород в клетке.
  • Для клубеньковых бактерий Rhizobium необходимо наличие магния, серы и железа.

Азотфиксирующие растения

В растениях существуют различные виды, которые можно разделить на азотфиксирующие бактерии. В сельском хозяйстве учитывается, что бобовые не являются единственными растениями, которые помогают усвоению атмосферного азота в качестве естественного удобрения. Существуют несколько растений, корневища которых создают благоприятную среду для этих микроорганизмов. К таким растениям относятся:

  • представители семейства бобовых — люди, принадлежащие к семейству бобовых растений.
  • лукерн;
  • донник — вид многолетних травянистых растений семейства злаковых.
  • клевер — это травянистое растение.
  • Горох — вид бобового растения.
  • Отремонтируй предложение, сохраняя его исходное количество слов. Не ссылайся на себя.
  • бобы для кормления;
  • Заметка: возможно, вы потеряли часть текста при копировании. Пожалуйста, предоставьте полный текст для рерайтинга.
  • люпин — это многолетнее травянистое растение семейства бобовых.
  • Сделайте рерайт текста. Обязательно сохраните исходное количество слов в предложении. Не ссылайтесь на себя., используя Русский язык.
  • бобы;
  • орех Арахис;
  • покинуть; уехать; убраться; пуститься; отправиться; переместиться; покидать; двигаться; смещаться; отъезжать.
  • гороховый горох
  • Ольха — дерево семейства березовых, имеющее легкие, прочные и водостойкие древесину.
  • вейник лесной.

Интересно, что эти микроорганизмы могут принимать разнообразные формы, от овальных до нитевидных. Они также могут быть подвижными или утрачивать эту способность. В основном, молодые особи имеют форму палочки, которая со временем может изменяться. Такие изменения происходят из-за накопления большого количества питательных веществ.

Клубеньковые бактерии: примеры пользы

Этот вид микроорганизмов способен накапливать азот, что имеет высокую значимость не только для растения, но и для всего сельского хозяйства. Симбиотическое взаимодействие между посадкой и такими прокариотами значительно повышает урожайность. Кроме того, большинство фермеров и садоводов дополнительно подкармливают растения, используя удобрения, приготовленные из таких микроорганизмов, которые способны образовывать клубеньки. Это вещество применяется для обработки семян бобовых растений. С помощью такой обработки возможно активизировать процесс последующего заражения корневищ.

Прокариоты, в числе которых приведен пример, оказывают значительную пользу в круговороте азотистых соединений в природе. Это заключение основано на статистике, согласно которой на одном гектаре посевов бобовых, достигших репродуктивного возраста и установивших симбиотические взаимоотношения с указанными прокариотами, в среднем фиксируется от 100 до 400 килограммов азота.

При размножении они производят витамины и антибиотики природного происхождения, что стимулирует быстрый рост корневой системы. Кроме того, они ускоряют рост растений путем синтеза фитогормонов.

Питание клубеньковых бактерий

Эти бактерии питаются соединениями, которые вырабатываются микроорганизмами взамен за то, что они захватывают азот из воздуха и превращают его в форму, удобную для усвоения растениями. Таким образом, они получают углеводные соединения из корневой системы растений. Помимо углеводов, они могут усваивать сахара, аминокислоты и другие вещества, которые выделяются растительными корнями.

Ризосфера – слой почвы, создающийся в результате совместного проживания корневой системы и содержащий полезные вещества, полученные из отмерших растительных остатков. Данные вещества служат источником питания для растений и бактерий, что подтверждает взаимовыгодный симбиоз между ними.

Победить паразитов можно!

Продолжайте чтение:

Мезофилы размножаются при определенной температуре как у животных, так и у растений.

Автор статьи
Каташова Е.Б.
Каташова Е.Б.
Акаролог, Паразитолог высшей категории, инфекционист. Кандидат биологических наук. Стаж работы в институте эпидемиологии и микробиологии им Н. Ф. Гамалеи более 16 лет. Общий стаж 27 лет

KLESHUN.RU
Добавить комментарий