Bactérias fixadoras de nitrogênio: o que são e principais classes, importância na economia
O nitrogênio é considerado um dos elementos químicos mais importantes que afetam o desenvolvimento das plantas agrícolas. Esta substância afeta o processo de fotossíntese e a quantidade de clorofila nas culturas. Ao mesmo tempo, a fixação de nitrogênio é um importante processo agrícola. No entanto, a aplicação de nitrogênio na forma de fertilizantes não é considerada a única solução. Uma opção muito eficaz é o uso de bactérias fixadoras de nitrogênio.
O que são bactérias
Este termo refere-se a representantes do reino da vida selvagem, que são uma categoria de procariotos.São organismos cujas células não possuem 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, uma concha os envolve.
As bactérias são de tamanho microscópico e, portanto, são estudadas pela microbiologia. Os pesquisadores determinaram que os procariotos são unicelulares ou se unem em colônias. Eles são caracterizados por uma estrutura muito primitiva. Além do núcleo, as bactérias carecem de todos os tipos de plastídios, mitocôndrias e lisossomos. No entanto, em qualquer caso, suas células são capazes de realizar uma variedade de processos vitais. Caracterizam-se pela respiração anaeróbica sem uso de oxigênio, reprodução assexuada, formação de cistos em condições adversas.
Aulas principais
A classificação é baseada em vários recursos, um dos quais é a forma das células. Os cocos são redondos, os vibriões são em forma de vírgula, os espirilos 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 peculiaridades da estrutura celular. Espécies verdadeiras podem formar uma cápsula viscosa ao redor de suas células. Além disso, eles têm flagelos. As cianobactérias têm um processo de fotossíntese e pertencem aos liquens.
Muitas variedades de microrganismos bacterianos são propensos 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 lavouras.
Métodos de Alimentação
Procariotos são organismos que podem comer de qualquer forma. Por exemplo, as bactérias roxas e verdes se distinguem por um tipo de nutrição autotrófica - graças ao uso da energia solar. Devido à presença de plastídeos, eles diferem em diferentes tonalidades, mas necessariamente incluem clorofila.
É importante considerar que o processo de fotossíntese em bactérias e plantas é significativamente diferente. No primeiro caso, a água não é um reagente obrigatório. Hidrogênio ou sulfeto de hidrogênio pode atuar como um fornecedor de elétrons. Portanto, o oxigênio não é liberado durante esse processo.
Uma categoria significativa de microrganismos bacterianos se distingue por um tipo heterotrófico de nutrição. Isso significa que eles usam elementos orgânicos prontos. Para saturar as substâncias necessárias, as bactérias usam os restos de organismos mortos. Ao mesmo tempo, microrganismos putrefativos podem levar à decomposição de qualquer matéria orgânica. Eles também são chamados de saprotróficos.
Batérias vegetais individuais são capazes de entrar em simbiose com outros organismos. Assim, juntamente com os fungos, fazem parte dos liquens. Ao mesmo tempo, as bactérias dos nódulos fixadoras de nitrogênio são capazes de uma coexistência mutuamente benéfica com o sistema radicular das leguminosas.
Quem são quimiotróficos
Uma importante categoria que se destaca pelo tipo de absorção de nutrientes são os quimiotróficos. São microrganismos considerados um dos tipos de autotróficos. Ao mesmo tempo, em vez da energia solar, essas bactérias usam a energia da relação química de vários elementos. Os quimiotróficos incluem bactérias fixadoras de nitrogênio. Eles causam a oxidação de vários compostos inorgânicos e, ao mesmo tempo, fornecem a quantidade necessária de energia.
Habitat para bactérias fixadoras de nitrogênio
Em geral, as bactérias são onipresentes. Ao mesmo tempo, variedades fixadoras de nitrogênio vivem no solo, ou mais precisamente, nas raízes das leguminosas.
Estrutura corporal
As funções das bactérias do nódulo 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 se observam processos metabólicos.
Opinião de um 'expertZarechny Maxim ValerievichEngenheiro Agrônomo com 12 anos de experiência. Nosso melhor especialista em jardinagem.Faça uma perguntaDeve-se notar que as bactérias fixadoras de nitrogênio pertencem à categoria de mutualistas. Isso significa que sua coexistência com outros microrganismos é considerada mutuamente benéfica. No processo de fotossíntese, a planta produz glicose, necessária para os processos vitais. Os microorganismos bacterianos não são capazes disso, porque recebem o açúcar das leguminosas na forma final.As plantas precisam de nitrogênio para uma vida normal. A natureza contém uma quantidade suficiente deste elemento. Por exemplo, no ar sua quantidade chega a 78%. No entanto, as culturas não podem absorver esta substância nesta forma. Os microrganismos fixadores de nitrogênio são capazes de absorver o nitrogênio da atmosfera. Em seguida, eles transformam essa substância em uma forma disponível para as plantações.
Desempenho
Para entender melhor a função dos microrganismos fixadores de nitrogênio, considere o exemplo de uma bactéria quimiotrófica chamada azospirillum.Este organismo vive no sistema radicular das plantas de cereais - trigo ou cevada. Ele ocupa legitimamente uma posição de liderança entre os produtores de nitrogênio. Para 1 hectare de área semeada, esse organismo cede até 60 quilos dessa substância.
Bactérias fixadoras de nitrogênio em leguminosas incluem rhizobitums, synorhysobiums e outros. Eles também são de alto desempenho. 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. Este parâmetro chega a 560 quilos por 1 hectare de área semeada.
Características da vida
Dependendo das características dos processos vitais, todos os microrganismos fixadores de nitrogênio podem ser combinados em duas categorias. O primeiro grupo é considerado nitrificante. Nesse 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 convertidos em nitratos. Eles também são sais deste composto. Nesta forma, o nitrogênio é melhor absorvido pelas raízes das culturas.
O segundo grupo é chamado desnitrificadores. Eles fazem o processo inverso. Ao mesmo tempo, os nitratos presentes no solo são transformados em nitrogênio gasoso. Como resultado, observa-se o ciclo dessa substância na natureza.
Dentre os processos da vida, vale destacar também a reprodução. É realizada pela divisão celular em duas. Com muito menos frequência, isso ocorre por brotamento. Além disso, os microorganismos bacterianos 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 as plantas podem absorver.Como resultado, a camada de solo ao redor é dotada de características especiais. Eles chamam isso de rizosfera.
Como as bactérias chegam à raiz
Existem várias opções para a introdução de células bacterianas nos tecidos radiculares. Isso ocorre como resultado de danos aos tecidos tegumentares ou em áreas de acúmulo de células radiculares jovens. Além disso, os quimiotróficos podem penetrar nas culturas na zona dos pelos radiculares. Então eles são infectados.
Como resultado da divisão ativa das células bacterianas, formam-se nódulos. Depois disso, surgem fios infecciosos, que continuam a penetrar nos tecidos vegetais. Com o tempo, uma substância especial é formada aqui, chamada legoglobina. Na fase de aparecimento da atividade ideal, os nódulos ficam rosados. Isso se deve à presença de pigmento.
Valor na casa
As pessoas há muito conseguem estabelecer que, se você cavar leguminosas com o solo, o rendimento das plantas melhorará.No entanto, a essência não está no processo de arar. Esse solo é melhor saturado com nitrogênio, o que é importante para o desenvolvimento das culturas. É por isso que as bactérias fixadoras de nitrogênio são chamadas de fábrica de nitrato.
Batérias fixadoras de nitrogênio são microrganismos importantes que são usados ativamente na agricultura. Isso se deve à capacidade de obter nitrogênio do ar e transformá-lo em uma forma disponível para as plantas.
