Ang nitrogen ay itinuturing na isa sa pinakamahalagang elemento ng kemikal na nakakaapekto sa pag-unlad ng mga halamang pang-agrikultura. Ang sangkap na ito ay nakakaapekto sa proseso ng photosynthesis at ang dami ng chlorophyll sa mga pananim. Kasabay nito, ang nitrogen fixation ay isang mahalagang proseso ng agrikultura. Gayunpaman, ang paglalapat ng nitrogen sa anyo ng mga pataba ay hindi itinuturing na tanging solusyon. Ang paggamit ng nitrogen-fixing bacteria ay itinuturing na isang napaka-epektibong opsyon.
Ano ang bacteria
Ang terminong ito ay tumutukoy sa mga kinatawan ng kaharian ng buhay na kalikasan, na kumakatawan sa kategorya ng mga prokaryote. Sila ay mga organismo na ang mga selula ay walang nucleus. Gayunpaman, hindi ito nangangahulugan na ang mga naturang organismo ay ganap na walang namamana na impormasyon. Ang mga molekula ng DNA ay malayang matatagpuan sa cell cytoplasm. Bilang karagdagan, napapalibutan sila ng isang shell.
Ang mga bakterya ay mikroskopiko sa laki, at samakatuwid ay pinag-aaralan sila ng microbiology. Natukoy ng mga mananaliksik na ang mga prokaryote ay single-celled o bumubuo ng mga kolonya. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang napaka-primitive na istraktura. Bilang karagdagan sa nucleus, ang bakterya ay kulang sa lahat ng uri ng plastids, mitochondria, at lysosome. Gayunpaman, sa anumang kaso, ang kanilang mga cell ay may kakayahang magsagawa ng iba't ibang mahahalagang proseso. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng anaerobic respiration nang walang paggamit ng oxygen, asexual reproduction, at cyst formation sa hindi kanais-nais na mga kondisyon.
Mga pangunahing klase
Ang pag-uuri ay batay sa iba't ibang mga katangian, ang isa ay ang hugis ng mga selula. Ang cocci ay bilog sa hugis, vibrios ay comma-shaped, spirilla ay spiral-shaped, at bacilli ay rod-shaped.
Bilang karagdagan, ang pag-uuri ng bakterya ay isinasagawa na isinasaalang-alang ang mga katangian ng istraktura ng cellular. Ang mga tunay na varieties ay maaaring bumuo ng isang mauhog na kapsula sa paligid ng kanilang cell. Bilang karagdagan, mayroon silang flagella. Ang cyanobacteria ay may proseso ng photosynthesis at nauuri bilang lichens.
Maraming mga uri ng bacterial microorganisms ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang ugali sa symbiosis, na kung saan ay isang kapwa kapaki-pakinabang cohabitation. Ang mga bacteria na nag-aayos ng nitrogen ay naninirahan sa mga ugat ng mga munggo at bumubuo ng mga nodule. Binabago ng mga microorganism na ito ang atmospheric nitrogen, na mahalaga para sa buong pag-unlad ng mga pananim.
Mga paraan ng pagkain
Ang mga prokaryote ay mga organismo na maaaring pakainin ang kanilang sarili sa anumang paraan. Halimbawa, ang mga lilang at berdeng bakterya ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang autotrophic na uri ng nutrisyon - salamat sa paggamit ng solar energy. Dahil sa pagkakaroon ng mga plastid, naiiba sila sa iba't ibang mga kulay, ngunit palaging kasama ang chlorophyll.
Mahalagang isaalang-alang na ang proseso ng photosynthesis sa bakterya at halaman ay makabuluhang naiiba. Sa unang kaso, ang tubig ay hindi isang obligadong reagent. Ang hydrogen o hydrogen sulfide ay maaaring kumilos bilang isang tagapagtustos ng elektron. Samakatuwid, ang oxygen ay hindi inilabas sa panahon ng prosesong ito.
Ang isang makabuluhang kategorya ng mga bacterial microorganism ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang heterotrophic na uri ng nutrisyon. Nangangahulugan ito na gumagamit sila ng mga yari na organikong elemento. Upang mababad ang bakterya sa mga kinakailangang sangkap, ginagamit nila ang mga labi ng mga patay na organismo. Kasabay nito, ang mga putrefactive microorganism ay maaaring humantong sa pagkabulok ng anumang organikong bagay. Tinatawag din silang saprotrophs.
Ang ilang bakterya ng halaman ay may kakayahang pumasok sa symbiosis kasama ng ibang mga organismo. Kaya, kasama ng fungi, bahagi sila ng lichens. Kasabay nito, ang nitrogen-fixing nodule bacteria ay may kakayahang kapwa kapaki-pakinabang na magkakasamang buhay sa root system ng legumes.
Sino ang mga chemotroph
Ang isang mahalagang kategorya, na nakikilala sa pamamagitan ng uri ng pagsipsip ng mga sustansya, ay itinuturing na mga chemotroph. Ang mga ito ay mga microorganism na itinuturing na isang uri ng autotroph. Sa kasong ito, sa halip na solar energy, ginagamit ng mga bakteryang ito ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng kemikal ng iba't ibang elemento. Ang mga chemotroph, sa partikular, ay kinabibilangan ng nitrogen-fixing bacteria. Nagiging sanhi sila ng oksihenasyon ng isang bilang ng mga inorganic na compound at sa parehong oras ay nagbibigay sa kanilang sarili ng kinakailangang halaga ng enerhiya.
Habitat ng nitrogen-fixing bacteria
Sa pangkalahatan, ang bakterya ay nasa lahat ng dako. Kasabay nito, ang mga varieties ng nitrogen-fixing ay naninirahan sa lupa, o, mas tiyak, sa mga ugat ng mga munggo.
Istruktura ng katawan
Ang mga function ng nodule bacteria ay nauugnay sa kanilang istraktura. Ang ganitong mga mikroorganismo ay makikita sa mata. Naninirahan sila sa root system ng mga munggo at cereal at tumagos sa mga halaman. Sa kasong ito, ang mga pampalapot ay nabuo kung saan ang mga proseso ng metabolic ay sinusunod.
Ang mga halaman ay nangangailangan ng nitrogen para sa normal na paggana. Ang kalikasan ay naglalaman ng sapat na dami ng elementong ito. Halimbawa, sa hangin ang halaga nito ay umabot sa 78%. Gayunpaman, ang mga pananim ay hindi maaaring sumipsip ng sangkap na ito sa form na ito. Ang mga microorganism na nag-aayos ng nitrogen ay may kakayahang sumipsip ng nitrogen mula sa atmospera. Pagkatapos nito, binago nila ang sangkap na ito sa isang anyo na magagamit sa mga pananim.
Pagganap
Upang mas mahusay na maunawaan ang pag-andar ng nitrogen-fixing microorganisms, ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang sa halimbawa ng isang chemotrophic bacterium na tinatawag na Azospirillum. Ang organismo na ito ay nabubuhay sa root system ng mga halaman ng cereal - trigo o barley. Ito ay nararapat na sumasakop sa isang nangungunang posisyon sa mga producer ng nitrogen. Ang organismong ito ay naglalabas ng hanggang 60 kilo ng sangkap na ito sa bawat 1 ektarya ng lugar ng pananim.
Ang mga bacteria na nag-aayos ng nitrogen sa mga legume ay kinabibilangan ng rhizobitum, sinorizobium, at iba pa. Mahusay din ang mga ito. Ang mga naturang halaman ay may kakayahang gumawa ng hanggang 390 kilo ng nitrogen kada 1 ektarya ng lupa. Sa mga perennial legumes, ang bakterya ay nabuo na nailalarawan sa pamamagitan ng maximum na produktibo. Ang parameter na ito ay umabot sa 560 kilo bawat 1 ektarya ng lugar na inihasik.
Mga tampok ng buhay
Depende sa mga katangian ng kanilang mga proseso sa buhay, lahat ng nitrogen-fixing microorganisms ay maaaring ipangkat sa dalawang kategorya. Ang unang pangkat ay itinuturing na nitrifying. Sa kasong ito, ang mga metabolic na proseso ay binubuo ng isang kadena ng mga pagbabagong kemikal. Sa kasong ito, ang ammonium ay na-convert sa mga nitrite, na mga asing-gamot ng nitric acid. Sa turn, ang mga nitrite ay nagiging nitrates. Ang mga ito ay mga asin din ng tambalang ito. Sa form na ito, ang nitrogen ay mas mahusay na hinihigop ng mga ugat ng pananim.
Ang pangalawang pangkat ay tinatawag na mga denitrifier. Isinasagawa nila ang reverse process. Sa kasong ito, ang mga nitrates na naroroon sa lupa ay binago sa nitrogen gas. Bilang resulta, ang sirkulasyon ng sangkap na ito sa kalikasan ay sinusunod.
Kabilang sa mga proseso ng buhay ito ay nagkakahalaga din na i-highlight ang pagpaparami. Ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng paghahati ng mga selula sa dalawa. Mas madalas itong nangyayari sa pamamagitan ng pag-usbong. Ang mga bacterial microorganism ay maaari ding magparami nang sekswal. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na conjugation, kung saan ang genetic na impormasyon ay ipinagpapalit.
Dahil ang mga ugat ng kultura ay nagtatago ng isang malaking bilang ng mga mahahalagang elemento, maraming bakterya ang naninirahan sa kanila. Binabago nila ang mga nalalabi ng halaman sa mga sangkap na maaaring masipsip ng mga halaman.Bilang isang resulta, ang layer ng lupa sa paligid nito ay pinagkalooban ng mga espesyal na katangian. Ito ay tinatawag na rhizosphere.
Paano nakapasok ang bacteria sa ugat?
Mayroong ilang mga opsyon para sa pagpasok ng mga bacterial cell sa root tissue. Nangyayari ito bilang resulta ng pinsala sa mga nakatakip na tisyu o sa mga lugar kung saan naipon ang mga batang ugat. Ang mga chemotroph ay maaari ring tumagos sa mga pananim sa root hair zone. Pagkatapos nito ay nahawahan sila.
Bilang resulta ng aktibong paghahati ng mga selula ng bakterya, nabuo ang mga nodule. Pagkatapos nito, lumilitaw ang mga thread ng impeksyon na patuloy na tumagos sa tissue ng halaman. Sa paglipas ng panahon, ang isang espesyal na sangkap na tinatawag na leghemoglobin ay nabuo dito. Sa yugto ng pinakamainam na aktibidad, ang mga nodule ay nagiging kulay-rosas. Ito ay dahil sa pagkakaroon ng pigment.
Kahalagahan sa ekonomiya
Matagal nang napatunayan ng mga tao na kung maghuhukay ka ng mga munggo gamit ang lupa, gaganda ang produktibidad ng halaman. Gayunpaman, ang punto ay hindi ang proseso ng pag-aararo. Ang nasabing lupa ay mas mahusay na puspos ng nitrogen, na mahalaga para sa pagpapaunlad ng mga pananim. Kaya naman bacteria na nag-aayos ng nitrogen tinatawag na pagawaan ng nitrate.
Ang nitrogen-fixing bacteria ay mahalagang microorganism na aktibong ginagamit sa agrikultura. Ito ay dahil sa kanilang kakayahang makakuha ng nitrogen mula sa hangin at ibahin ito sa isang form na naa-access sa mga halaman.
