Bactéries fixatrices d'azote: quelles sont-elles et les principales classes, importance dans l'économie
L'azote est considéré comme l'un des éléments chimiques les plus importants qui affectent le développement des plantes agricoles. Cette substance affecte le processus de photosynthèse et la quantité de chlorophylle dans les cultures. Dans le même temps, la fixation de l'azote est un processus agricole important. Cependant, l'application d'azote sous forme d'engrais n'est pas considérée comme la seule solution. Une option très efficace est l'utilisation de bactéries fixatrices d'azote.
Que sont les bactéries
Ce terme fait référence aux représentants du royaume de la faune, qui sont une catégorie de procaryotes.Ce sont des organismes dont les cellules ne contiennent pas de noyau. Cependant, cela ne signifie pas que ces organismes sont complètement dépourvus d'informations héréditaires. Les molécules d'ADN sont librement localisées dans le cytoplasme cellulaire. De plus, une coquille les entoure.
Les bactéries sont de taille microscopique, et sont donc étudiées par la microbiologie. Les chercheurs ont déterminé que les procaryotes sont unicellulaires ou s'unissent en colonies. Ils se caractérisent par une structure très primitive. En plus du noyau, les bactéries manquent de tous les types de plastes, de mitochondries et de lysosomes. Cependant, dans tous les cas, leurs cellules sont capables d'effectuer une variété de processus vitaux. Ils se caractérisent par une respiration anaérobie sans utilisation d'oxygène, une reproduction asexuée, la formation de kystes dans des conditions défavorables.
Classes principales
La classification est basée sur diverses caractéristiques, dont l'une est la forme des cellules. Les coques sont de forme ronde, les vibrions sont en forme de virgule, les spirilles sont en forme de spirale et les bacilles sont en forme de bâtonnet.
De plus, la classification des bactéries est effectuée en tenant compte des particularités de la structure cellulaire. Les vraies espèces peuvent former une capsule visqueuse autour de leur cellule. De plus, ils ont des flagelles. Les cyanobactéries ont un processus de photosynthèse et appartiennent aux lichens.
De nombreuses variétés de micro-organismes bactériens sont sujettes à la symbiose, qui est une cohabitation mutuellement bénéfique. Les bactéries fixatrices d'azote se déposent sur les racines des légumineuses et forment des nodules. Ces micro-organismes transforment l'azote atmosphérique, important pour le plein développement des cultures.
Méthodes alimentaires
Les procaryotes sont des organismes qui peuvent manger de n'importe quelle manière. Par exemple, les bactéries violettes et vertes se distinguent par un type de nutrition autotrophe - grâce à l'utilisation de l'énergie solaire. En raison de la présence de plastes, ils diffèrent par différentes nuances, mais ils incluent nécessairement la chlorophylle.
Il est important de considérer que le processus de photosynthèse chez les bactéries et les plantes est très différent. Dans le premier cas, l'eau n'est pas un réactif obligatoire. L'hydrogène ou le sulfure d'hydrogène peut jouer le rôle de fournisseur d'électrons. Par conséquent, l'oxygène n'est pas libéré au cours d'un tel processus.
Une catégorie importante de micro-organismes bactériens se distingue par un type de nutrition hétérotrophe. Cela signifie qu'ils utilisent des éléments organiques prêts à l'emploi. Pour saturer les substances nécessaires, les bactéries utilisent les restes d'organismes morts. Dans le même temps, les micro-organismes putréfiants peuvent entraîner la décomposition de toute matière organique. Ils sont aussi appelés saprotrophes.
Les bactéries végétales individuelles sont capables d'entrer en symbiose avec d'autres organismes. Ainsi, avec les champignons, ils font partie des lichens. Dans le même temps, les bactéries nodulaires fixatrices d'azote sont capables d'une coexistence mutuellement bénéfique avec le système racinaire des légumineuses.
Qui sont les chimiotrophes
Une catégorie importante qui se distingue par le type d'absorption des nutriments sont les chimiotrophes. Ce sont des micro-organismes considérés comme l'un des types d'autotrophes. Dans le même temps, au lieu de l'énergie solaire, ces bactéries utilisent l'énergie de la relation chimique de divers éléments. Les chimiotrophes comprennent les bactéries fixatrices d'azote. Ils provoquent l'oxydation d'un certain nombre de composés inorganiques et se fournissent en même temps la quantité d'énergie nécessaire.
Habitat pour les bactéries fixatrices d'azote
En général, les bactéries sont omniprésentes. Parallèlement, les variétés fixatrices d'azote vivent dans le sol, ou plus précisément sur les racines des légumineuses.
Structure corporelle
Les fonctions des bactéries nodulaires sont liées à leur structure. Ces micro-organismes sont visibles à l'œil nu. Ils se déposent sur le système racinaire des légumineuses et des céréales et pénètrent dans les plantes. Dans ce cas, des épaississements se forment dans lesquels des processus métaboliques sont observés.
Opinion d'expertZarechny Maxim ValérievitchAgronome avec 12 ans d'expérience. Notre meilleur expert en jardinage.Poser une questionA noter que les bactéries fixatrices d'azote appartiennent à la catégorie des mutualistes. Cela signifie que leur coexistence avec d'autres micro-organismes est considérée comme mutuellement bénéfique. Au cours de la photosynthèse, la plante produit du glucose, nécessaire aux processus vitaux. Les micro-organismes bactériens n'en sont pas capables, car ils reçoivent du sucre de légumineuses sous forme finie.Les plantes ont besoin d'azote pour une vie normale. La nature contient une quantité suffisante de cet élément. Par exemple, dans l'air, sa quantité atteint 78%. Cependant, les cultures ne peuvent pas absorber cette substance sous cette forme. Les micro-organismes fixateurs d'azote sont capables d'absorber l'azote de l'atmosphère. Ensuite, ils transforment cette substance en une forme disponible pour les cultures.
Performances
Pour mieux comprendre la fonction des micro-organismes fixateurs d'azote, considérons l'exemple d'une bactérie chimiotrophe appelée azospirillum.Cet organisme vit sur le système racinaire des plantes céréalières - blé ou orge. Il occupe à juste titre une position de leader parmi les producteurs d'azote. Pour 1 hectare de surface ensemencée, cet organisme donne jusqu'à 60 kilogrammes de cette substance.
Les bactéries fixatrices d'azote dans les légumineuses comprennent les rhizobitums, les synorhysobiums et autres. Ils sont également très performants. Ces plantes sont capables de produire jusqu'à 390 kilogrammes d'azote par hectare de terrain. Sur les légumineuses vivaces, se forment des bactéries caractérisées par une productivité maximale. Ce paramètre atteint 560 kilogrammes pour 1 hectare de surface ensemencée.
Caractéristiques de la vie
Selon les caractéristiques des processus vitaux, tous les micro-organismes fixateurs d'azote peuvent être regroupés en deux catégories. Le premier groupe est considéré comme nitrifiant. Dans ce cas, les processus métaboliques consistent en une chaîne de transformations chimiques.Dans ce cas, l'ammonium est converti en nitrites, qui sont des sels d'acide nitrique. À leur tour, les nitrites sont convertis en nitrates. Ce sont aussi des sels de ce composé. Sous cette forme, l'azote est mieux absorbé par les racines des cultures.
Le deuxième groupe est appelé dénitrifiants. Ils font le processus inverse. Dans le même temps, les nitrates présents dans le sol se transforment en azote gazeux. En conséquence, le cycle de cette substance dans la nature est observé.
Parmi les processus de la vie, il convient également de souligner la reproduction. Elle s'effectue par division cellulaire en deux. Beaucoup moins souvent, cela se produit par bourgeonnement. De plus, les micro-organismes bactériens peuvent se reproduire sexuellement. Cette méthode s'appelle la conjugaison, au cours de laquelle des informations génétiques sont échangées.
Étant donné que les racines de la culture sécrètent un grand nombre d'éléments précieux, de nombreuses bactéries s'y déposent. Ils transforment les résidus végétaux en substances que les plantes peuvent absorber.En conséquence, la couche de sol environnante est dotée de caractéristiques particulières. Ils l'appellent la rhizosphère.
Comment les bactéries atteignent la racine
Il existe plusieurs options pour introduire des cellules bactériennes dans les tissus racinaires. Cela se produit à la suite de dommages aux tissus tégumentaires ou dans les zones d'accumulation de jeunes cellules racinaires. De plus, les chimiotrophes peuvent pénétrer dans les cultures dans la zone des poils absorbants. Ensuite, ils deviennent infectés.
À la suite de la division active des cellules bactériennes, des nodules se forment. Après cela, des fils infectieux apparaissent, qui continuent de pénétrer dans les tissus végétaux. Au fil du temps, une substance spéciale se forme ici, appelée légoglobine. Au stade de l'apparition de l'activité optimale, les nodules deviennent roses. Cela est dû à la présence de pigment.
Valeur dans le ménage
Les gens ont depuis longtemps pu établir que si vous creusez des légumineuses avec de la terre, les rendements des plantes s'amélioreront.Cependant, l'essentiel n'est pas en train de labourer. Un tel sol est mieux saturé en azote, ce qui est important pour le développement des cultures. C'est pourquoi les bactéries fixatrices d'azote sont appelées l'usine à nitrates.
Les bactéries fixatrices d'azote sont des micro-organismes importants qui sont activement utilisés dans l'agriculture. Cela est dû à leur capacité à obtenir l'azote de l'air et à le transformer en une forme disponible pour les plantes.
