Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Ветеринарная микробиология и иммунология

РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В ПРЕВРАЩЕНИИ ВЕЩЕСТВ В ПРИРОДЕ

При самом активном, широком участии микроорганизмов в природе, главным образом в почве и гидросфере, постоянно осуществляются два противоположных процесса: синтез из минеральных веществ сложных органических соединений и, наоборот, разложение органических веществ до минеральных. Единство этих диалектически противоположных процессов лежит в основе биологической роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Среди различных процессов превращения веществ в природе, в которых микроорганизмы принимают активное участие, важнейшее значение для осуществления жизни растений, животных и человека на Земле имеет круговорот азота, углерода, фосфора, серы, железа.

КРУГОВОРОТ АЗОТА

В цикл превращения азота входят реакции синтеза сложных азотистых соединений и реакции минерализации органических азотсодержащих веществ до различных минеральных форм азота.

Цикл азота состоит из четырех этапов. Первый этап — это фиксация молекулярного азота, т. е. связывание свободного газообразного азота с другими элементами. Этот процесс осуществляется в основном живыми организмами и носит название биологической азотфиксации. К какой бы группе не относился азотфиксатор, конечными продуктами являются вещества белковой природы, аминокислоты и аммиак. Таким образом, в процессе фиксации молекулярный азот поступает в почву в виде органических и минеральных соединений. Затем органические вещества подвергаются минерализации с освобождением азота в виде аммиака. Поэтому второй этап цикла азота называют аммонификацией. На третьем этапе образовавшийся в процессе аммонификации аммонийный азот окисляется в нитриты и нитраты — происходит процесс нитрификации. Нитраты частично усваиваются корневой системой растений, а частично восстанавливаются в аммиак и молекулярный азот. Последнее составляет сущность четвертого этапа и носит название денитрификации. На этом цикл превращений азота завершается.

Роль микробов в круговороте азота в природе. Важнейший элемент, входящий в состав белков, а следовательно, имеющий исключительное значение для жизни — это азот. В природе содержится около 80 тыс. т молекулярного азота. Его огромные запасы позволяют получать высокие урожаи. В воздухе тоже содержится достаточно азота, т. е. его запасов хватит на миллион лет. Однако причина низких урожаев кроется в том, что растения испытывают азотистое голодание, так как они не могут усваивать молекулярный азот воздуха без помощи микроорганизмов. В живых существах, населяющих планету, содержится примерно 15...20 млрд т азота, в почвах (в 30-сантиметровом слое) на каждом гектаре накапливается в среднем 5... 15 т азота. Азот, входящий в состав органических соединений почвы, не может быть использован растениями, пока его не минерализуют микроорганизмы.

Таким образом, азотистое питание растений зависит от деятельности микроорганизмов. Как уже отмечалось выше, в круговороте азота в природе с участием микроорганизмов различают следующие этапы: фиксацию атмосферного азота, аммонификацию, нитрификацию, денитрификацию.

Фиксация азота из атмосферного воздуха осуществляется азот- фиксирующими бактериями. Среди микробов, усваивающих атмосферный азот, различают две группы — свободноживущие и клубеньковые. Свободноживущие азотфиксаторы обитают в почве и фиксируют содержащийся в ней азот независимо от растений. Основные виды этих микробов: Azotobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum. Азотобактер на площади в 1 га в течение года фиксирует от 20 до 50 кг газообразного азота, повышая плодородие почвы. Наиболее интенсивно этот процесс идет при хорошей аэрации почвы. Клубеньковые бактерии — активные фиксаторы атмосферного азота в симбиозе с бобовыми растениями.

Конечные продукты аммонификации — аммиак, сероводород, сероуглерод, водород, диоксид углерода, метан. Таким образом, аммонификация — это минерализация азотсодержащих органических веществ, протекающая под воздействием аммонифицирующих микробов, выделяющих протеолитические ферменты. Благодаря аммонификации представителей растительного и животного мира и продуктов их жизнедеятельности (моча, фекалии) почва обогащается азотом и другими соединениями. Одновременно с этим аммонифицирующие микробы выполняют огромную санитарную роль, очищая почву и гидросферу от разлагающегося органического субстрата.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы