O nitrogênio é considerado um dos elementos químicos mais importantes que afetam o desenvolvimento das plantas agrícolas. Essa substância afeta o processo de fotossíntese e a quantidade de clorofila nas lavouras. Ao mesmo tempo, a fixação de nitrogênio é um processo agrícola importante. Contudo, a aplicação de nitrogênio na forma de fertilizantes não é considerada a única solução. O uso de bactérias fixadoras de nitrogênio é considerado uma opção muito eficaz.
O que são bactérias
Este termo refere-se aos representantes do reino da natureza viva, que representam a categoria dos procariontes. São organismos cujas células não contêm núcleo. No entanto, isso não significa que tais organismos sejam completamente desprovidos de informações hereditárias. As moléculas de DNA estão localizadas livremente no citoplasma da célula. Além disso, eles estão rodeados por uma concha.
As bactérias são de tamanho microscópico e, portanto, a microbiologia as estuda. Os pesquisadores determinaram que os procariontes são unicelulares ou formam colônias. Eles são caracterizados por uma estrutura muito primitiva. Além do núcleo, as bactérias não possuem todos os tipos de plastídios, mitocôndrias e lisossomos. No entanto, em qualquer caso, as suas células são capazes de realizar uma variedade de processos vitais. São caracterizados por respiração anaeróbica sem uso de oxigênio, reprodução assexuada e formação de cistos em condições desfavoráveis.
Aulas principais
A classificação é baseada em várias características, uma das quais é a forma das células. Os cocos são redondos, os vibrios são em forma de vírgula, as espirilas são em forma de espiral e os bacilos são em forma de bastonete.
Além disso, a classificação das bactérias é realizada levando em consideração as características da estrutura celular. As variedades verdadeiras podem formar uma cápsula mucosa ao redor da célula. Além disso, possuem flagelos. As cianobactérias possuem o processo de fotossíntese e são classificadas como líquenes.
Muitas variedades de microrganismos bacterianos são caracterizadas por uma tendência à simbiose, que é uma coabitação mutuamente benéfica. Bactérias fixadoras de nitrogênio se instalam nas raízes das leguminosas e formam nódulos. Esses microrganismos transformam o nitrogênio atmosférico, importante para o pleno desenvolvimento das culturas.
Métodos alimentares
Procariontes são organismos que podem se alimentar de qualquer maneira. Por exemplo, bactérias roxas e verdes são caracterizadas por um tipo de nutrição autotrófica - graças ao uso de energia solar. Devido à presença de plastídios, eles diferem em diferentes tonalidades, mas sempre incluem clorofila.
É importante considerar que o processo de fotossíntese em bactérias e plantas é significativamente diferente. No primeiro caso, a água não é reagente obrigatório. O hidrogênio ou o sulfeto de hidrogênio podem atuar como fornecedores de elétrons. Portanto, o oxigênio não é liberado durante esse processo.
Uma categoria significativa de microrganismos bacterianos é caracterizada por um tipo de nutrição heterotrófica. Isso significa que eles usam elementos orgânicos prontos. Para saturar as bactérias com as substâncias necessárias, elas utilizam restos de organismos mortos. Ao mesmo tempo, microrganismos putrefativos podem levar à decomposição de qualquer matéria orgânica. Eles também são chamados de saprotróficos.
Algumas bactérias vegetais são capazes de entrar em simbiose com outros organismos. Assim, junto com os fungos, fazem parte dos líquenes. Ao mesmo tempo, as bactérias nodulares fixadoras de nitrogênio são capazes de uma coexistência mutuamente benéfica com o sistema radicular das leguminosas.
Quem são quimiotróficos
Uma categoria importante, que se distingue pelo tipo de absorção de nutrientes, são os quimiotróficos. São microrganismos considerados uma espécie de autotróficos. Nesse caso, em vez da energia solar, essas bactérias utilizam a energia da interação química de diversos elementos. Os quimiotróficos, em particular, incluem bactérias fixadoras de nitrogênio. Eles causam a oxidação de vários compostos inorgânicos e ao mesmo tempo fornecem a quantidade necessária de energia.
Habitat de bactérias fixadoras de nitrogênio
Em geral, as bactérias são onipresentes. Ao mesmo tempo, as variedades fixadoras de nitrogênio vivem no solo ou, mais precisamente, nas raízes das leguminosas.
Estrutura corporal
As funções das bactérias nodulares estão relacionadas à sua estrutura. Esses microrganismos podem ser vistos a olho nu. Eles se instalam no sistema radicular de leguminosas e cereais e penetram nas plantas. Nesse caso, formam-se espessamentos nos quais são observados processos metabólicos.
As plantas precisam de nitrogênio para funcionar normalmente. A natureza contém uma quantidade suficiente deste elemento. Por exemplo, no ar sua quantidade chega a 78%. No entanto, as culturas não conseguem absorver esta substância nesta forma. Microrganismos fixadores de nitrogênio são capazes de absorver nitrogênio da atmosfera. Depois disso, eles transformam essa substância em uma forma que fica disponível para as culturas.
Desempenho
Para entender melhor a função dos microrganismos fixadores de nitrogênio, vale a pena considerar o exemplo de uma bactéria quimiotrófica chamada Azospirillum. Este organismo vive no sistema radicular dos cereais - trigo ou cevada. Ocupa legitimamente uma posição de liderança entre os produtores de nitrogênio. Esse organismo libera até 60 quilos dessa substância por 1 hectare de área cultivada.
As bactérias fixadoras de nitrogênio nas leguminosas incluem rhizobitum, sinorizobium e outras. Eles também são altamente eficientes. Essas plantas são capazes de produzir até 390 quilos de nitrogênio por 1 hectare de terra. Nas leguminosas perenes, formam-se bactérias que se caracterizam pela produtividade máxima. Esse parâmetro chega a 560 quilos por 1 hectare de área semeada.
Características da vida
Dependendo das características dos seus processos vitais, todos os microrganismos fixadores de nitrogênio podem ser agrupados em duas categorias. O primeiro grupo é considerado nitrificante. Neste caso, os processos metabólicos consistem em uma cadeia de transformações químicas. Nesse caso, o amônio é convertido em nitritos, que são sais do ácido nítrico. Por sua vez, os nitritos são transformados em nitratos. Eles também são sais deste composto. Nesta forma, o nitrogênio é melhor absorvido pelas raízes das culturas.
O segundo grupo é chamado de desnitrificadores. Eles realizam o processo inverso. Nesse caso, os nitratos presentes no solo são transformados em gás nitrogênio. Como resultado, observa-se a circulação dessa substância na natureza.
Dentre os processos vitais também vale destacar a reprodução. É realizado dividindo as células em duas. Muito menos frequentemente isso ocorre por brotamento. Microorganismos bacterianos também podem se reproduzir sexualmente. Este método é chamado de conjugação, durante o qual a informação genética é trocada.
Como as raízes da cultura secretam um grande número de elementos valiosos, muitas bactérias se instalam nelas. Eles transformam resíduos vegetais em substâncias que podem ser absorvidas pelas plantas.Como resultado, a camada de solo ao seu redor é dotada de características especiais. É chamada de rizosfera.
Como as bactérias chegam à raiz?
Existem várias opções para a introdução de células bacterianas no tecido radicular. Isso acontece como resultado de danos aos tecidos de cobertura ou em áreas onde se acumulam células radiculares jovens. Os quimiotróficos também podem penetrar nas culturas na zona do cabelo radicular. Depois disso, eles são infectados.
Como resultado da divisão ativa das células bacterianas, formam-se nódulos. Depois disso, aparecem fios de infecção que continuam a penetrar no tecido vegetal. Com o tempo, uma substância especial chamada leghemoglobina é formada aqui. Na fase de atividade ideal, os nódulos tornam-se rosados. Isto é devido à presença de pigmento.
Importância na economia
Há muito que as pessoas conseguiram estabelecer que se você desenterrar leguminosas com solo, a produtividade das plantas melhorará. No entanto, a questão não é o processo de aração. Esse solo fica mais saturado com nitrogênio, importante para o desenvolvimento das lavouras. Por isso bactérias fixadoras de nitrogênio chamada de fábrica de nitrato.
Bactérias fixadoras de nitrogênio são microrganismos importantes que são ativamente utilizados na agricultura. Isso se deve à sua capacidade de obter nitrogênio do ar e transformá-lo em uma forma acessível às plantas.
