El nitrógeno es considerado uno de los elementos químicos más importantes que afecta el desarrollo de las plantas agrícolas. Esta sustancia afecta el proceso de fotosíntesis y la cantidad de clorofila en los cultivos. Al mismo tiempo, la fijación de nitrógeno es un proceso agrícola importante. Sin embargo, la aplicación de nitrógeno en forma de fertilizantes no se considera la única solución. El uso de bacterias fijadoras de nitrógeno se considera una opción muy eficaz.
que son las bacterias
Este término se refiere a los representantes del reino de la naturaleza viva, que representan la categoría de procariotas. Son organismos cuyas células no contienen núcleo. Sin embargo, esto no significa que dichos organismos carezcan por completo de información hereditaria. Las moléculas de ADN se encuentran libremente en el citoplasma celular. Además, están rodeados por un caparazón.
Las bacterias son de tamaño microscópico y por eso la microbiología las estudia. Los investigadores han determinado que los procariotas son unicelulares o forman colonias. Se caracterizan por una estructura muy primitiva. Además del núcleo, las bacterias carecen de todo tipo de plastidios, mitocondrias y lisosomas. Sin embargo, en cualquier caso, sus células son capaces de llevar a cabo una variedad de procesos vitales. Se caracterizan por respiración anaeróbica sin uso de oxígeno, reproducción asexual y formación de quistes en condiciones desfavorables.
clases principales
La clasificación se basa en varias características, una de las cuales es la forma de las células. Los cocos tienen forma redonda, los vibrios tienen forma de coma, las espirillas tienen forma de espiral y los bacilos tienen forma de bastón.
Además, la clasificación de las bacterias se realiza teniendo en cuenta las características de la estructura celular. Las verdaderas variedades pueden formar una cápsula mucosa alrededor de su célula. Además, tienen flagelos. Las cianobacterias tienen el proceso de fotosíntesis y se clasifican como líquenes.
Muchas variedades de microorganismos bacterianos se caracterizan por una tendencia a la simbiosis, que es una convivencia mutuamente beneficiosa. Las bacterias fijadoras de nitrógeno se depositan en las raíces de las legumbres y forman nódulos. Estos microorganismos transforman el nitrógeno atmosférico, importante para el pleno desarrollo de los cultivos.
Métodos de alimentación
Los procariotas son organismos que pueden alimentarse por cualquier medio. Por ejemplo, las bacterias violetas y verdes se caracterizan por un tipo de nutrición autótrofa, gracias al uso de energía solar. Debido a la presencia de plastidios, se diferencian en diferentes tonalidades, pero siempre incluyen clorofila.
Es importante tener en cuenta que el proceso de fotosíntesis en bacterias y plantas es significativamente diferente. En el primer caso, el agua no es un reactivo obligatorio. El hidrógeno o el sulfuro de hidrógeno pueden actuar como proveedores de electrones. Por tanto, no se libera oxígeno durante este proceso.
Una categoría importante de microorganismos bacterianos se caracteriza por un tipo de nutrición heterótrofa. Esto significa que utilizan elementos orgánicos ya preparados. Para saturar las bacterias con las sustancias necesarias, utilizan restos de organismos muertos. Al mismo tiempo, los microorganismos putrefactos pueden provocar la descomposición de cualquier materia orgánica. También se les llama saprotrofos.
Algunas bacterias vegetales son capaces de entrar en simbiosis con otros organismos. Así, junto con los hongos, forman parte de los líquenes. Al mismo tiempo, las bacterias nódulos fijadoras de nitrógeno son capaces de coexistir mutuamente beneficiosa con el sistema de raíces de las leguminosas.
¿Quiénes son los quimiotrofos?
Una categoría importante, que se distingue por el tipo de absorción de nutrientes, son los quimiotrofos. Son microorganismos que se consideran un tipo de autótrofos. En este caso, en lugar de energía solar, estas bacterias utilizan la energía de la interacción química de varios elementos. Los quimiotrofos, en particular, incluyen bacterias fijadoras de nitrógeno. Provocan la oxidación de numerosos compuestos inorgánicos y al mismo tiempo proporcionan la cantidad de energía necesaria.
Hábitat de bacterias fijadoras de nitrógeno.
En general, las bacterias están en todas partes. Al mismo tiempo, las variedades fijadoras de nitrógeno viven en el suelo o, más precisamente, en las raíces de las leguminosas.
Estructura del cuerpo
Las funciones de las bacterias nódulos están relacionadas con su estructura. Estos microorganismos se pueden ver a simple vista. Se asientan en el sistema radicular de legumbres y cereales y penetran en las plantas. En este caso se forman engrosamientos en los que se observan procesos metabólicos.
Las plantas necesitan nitrógeno para su funcionamiento normal. La naturaleza contiene una cantidad suficiente de este elemento. Por ejemplo, en el aire su cantidad alcanza el 78%. Sin embargo, los cultivos no pueden absorber esta sustancia en esta forma. Los microorganismos fijadores de nitrógeno son capaces de absorber nitrógeno de la atmósfera. Después de lo cual transforman esta sustancia en una forma que esté disponible para los cultivos.
Actuación
Para comprender mejor la función de los microorganismos fijadores de nitrógeno, vale la pena considerar el ejemplo de una bacteria quimiotrófica llamada Azospirillum. Este organismo vive en el sistema de raíces de las plantas de cereales: trigo o cebada. Con razón ocupa una posición de liderazgo entre los productores de nitrógeno. Este organismo libera hasta 60 kilogramos de esta sustancia por 1 hectárea de superficie de cultivo.
Las bacterias fijadoras de nitrógeno en las legumbres incluyen rhizobitum, sinorizobium y otras. También son muy eficientes. Estas plantas son capaces de producir hasta 390 kilogramos de nitrógeno por hectárea de tierra. En las leguminosas perennes se forman bacterias que se caracterizan por una máxima productividad. Este parámetro alcanza los 560 kilogramos por 1 hectárea de superficie sembrada.
Características de la vida
Dependiendo de las características de sus procesos vitales, todos los microorganismos fijadores de nitrógeno se pueden agrupar en dos categorías. El primer grupo se considera nitrificante. En este caso, los procesos metabólicos constan de una cadena de transformaciones químicas. En este caso, el amonio se convierte en nitritos, que son sales de ácido nítrico. A su vez, los nitritos se transforman en nitratos. También son sales de este compuesto. De esta forma, las raíces de los cultivos absorben mejor el nitrógeno.
El segundo grupo se llama desnitrificadores. Realizan el proceso inverso. En este caso, los nitratos que están presentes en el suelo se transforman en gas nitrógeno. Como resultado, se observa la circulación de esta sustancia en la naturaleza.
Entre los procesos de la vida también cabe destacar la reproducción. Se lleva a cabo dividiendo las células en dos. Con mucha menos frecuencia esto ocurre por gemación. Los microorganismos bacterianos también pueden reproducirse sexualmente. Este método se llama conjugación, durante el cual se intercambia información genética.
Dado que las raíces del cultivo secretan una gran cantidad de elementos valiosos, muchas bacterias se depositan en ellas. Transforman los residuos vegetales en sustancias que las plantas pueden absorber.Como resultado, la capa de suelo que la rodea adquiere características especiales. Se llama rizosfera.
¿Cómo llegan las bacterias a la raíz?
Existen varias opciones para introducir células bacterianas en el tejido de la raíz. Esto sucede como resultado de daños en los tejidos de cobertura o en áreas donde se acumulan células radiculares jóvenes. Los quimiotrofos también pueden penetrar los cultivos en la zona del pelo de la raíz. Después de lo cual se infectan.
Como resultado de la división activa de las células bacterianas, se forman nódulos. Después de esto, aparecen hilos de infección que continúan penetrando en el tejido vegetal. Con el tiempo, se forma aquí una sustancia especial llamada leghemoglobina. En la etapa de actividad óptima, los nódulos se vuelven rosados. Esto se debe a la presencia de pigmento.
Importancia en la economía
La gente ha podido establecer desde hace mucho tiempo que si se extraen legumbres del suelo, la productividad de las plantas mejorará. Sin embargo, la cuestión no es el proceso de arar. Es mejor saturar dicho suelo con nitrógeno, que es importante para el desarrollo de los cultivos. Es por eso que bacterias fijadoras de nitrógeno llamada fábrica de salitre.
Las bacterias fijadoras de nitrógeno son microorganismos importantes que se utilizan activamente en la agricultura. Esto se debe a su capacidad para obtener nitrógeno del aire y transformarlo en una forma accesible para las plantas.
