بكتيريا العقيدات التي تعيش في جذور النباتات البقولية. كيف تعيش بكتيريا العقيدات وتتكاثر

أ. إمشينيتسكي.

الموسوعة السوفيتية العظمى. - م: الموسوعة السوفيتية. 1969-1978 .

تعرف على "بكتيريا العقيدات" في القواميس الأخرى:

- (Rhizobium) ، وهو جنس من البكتيريا المثبتة للنيتروجين والتي تشكل عقيدات على جذور العديد من الآخرين. نباتات البقول. داخل العقيدات K. b. يستوعبون يقولون. النيتروجين ، وتحويله إلى مركبات تمتصها النباتات ، والتي بدورها تزود البكتيريا بالتغذية ... القاموس الموسوعي البيولوجي

جنس من البكتيريا المثبتة للنيتروجين والتي تشكل عقيدات على جذور العديد من البقوليات. تمتص النيتروجين الجزيئي في الغلاف الجوي وتحوله إلى مركبات نيتروجين تمتصها النباتات ، والتي بدورها توفر نباتات أخرى ... ... القاموس البيئي

جنس من البكتيريا التي تشكل عقيدات على جذور العديد من النباتات البقولية وتثبت النيتروجين الجزيئي في الهواء في ظل ظروف التعايش مع النبات. هم لا يشكلون جراثيم ، هم ايروبس. إثراء التربة بالنيتروجين. راجع أيضًا تثبيت النيتروجين ... قاموس موسوعي كبير

بكتيريا العقيدات. انظر rhizobia. (المصدر: "الإنجليزية الروسية قاموسالمصطلحات الجينية. Arefiev V.A.، Lisovenko LA، Moscow: VNIRO Publishing House، 1995) ... البيولوجيا الجزيئيةوعلم الوراثة. قاموس.

بكتيريا العقيدات- rhizobia مجموعة واسعة النطاق وغير متجانسة وراثيًا (فيما يتعلق بهذا ، ينقسم جنس Rhyzobium الآن إلى 3 4 أجناس مستقلة) من الكائنات الحية الدقيقة سالبة الجرام في التربة القادرة على الدخول في التعايش داخل الخلايا مع النباتات البقولية و ... دليل المترجم الفني

مقطع عرضي من عقيدات جذر فول الصويا. البكتيريا ، اللات. Bradyrhizobium japonicum ، بذور الجذور والدخول في تكافل تحديد النيتروجين. بكتيريا العقيدات ... ويكيبيديا

جنس من البكتيريا التي تشكل عقيدات على جذور العديد من النباتات البقولية وتثبت النيتروجين الجزيئي في الهواء في ظل ظروف التعايش مع النبات. هم لا يشكلون جراثيم ، هم ايروبس. إثراء التربة بالنيتروجين. انظر أيضًا تثبيت النيتروجين. * * * بكتيريا العقيدات ... ... قاموس موسوعي

بكتيريا العقيدات- البكتيريا المتكافلة التي تتطور على أنسجة جذور البقوليات وبعض النباتات الأخرى ، قادرة على ربط النيتروجين الحر من الهواء وإتاحته للنباتات الأعلى ... مسرد للمصطلحات النباتية

بكتيريا العقيدات- (Rhizobium) ، وهو جنس من البكتيريا الهوائية التي تستقر في عقيدات على جذور البقوليات ولها القدرة على امتصاص أجهزة الصراف الآلي. النيتروجين وإثراء التربة به. إنهم يعيشون في تعايش مع النباتات ، حيث يزودونهم بالنيتروجين ويتلقون منتجات الكربون منذ وقت مبكر ... القاموس الموسوعي الزراعي

بكتيريا العقيدات- (Rhizobium) ، وهو جنس من البكتيريا الهوائية التي تستقر في عقيدات على جذور النباتات البقولية ولها القدرة على امتصاص النيتروجين الجوي وإثراء التربة به. إنهم يعيشون في تعايش مع النباتات ، ويزودهم بالنيتروجين ويستقبلون من النباتات ... ... زراعة. قاموس موسوعي كبير

لطالما أصبحت بكتيريا العقيدات ، القادرة على العيش والتكاثر على جذور النباتات المتكافلة ، مثالًا كلاسيكيًا للتعاون متبادل المنفعة بين الكائنات الحية الأعلى والأدنى على الأرض.

على الرغم من حقيقة أنه حتى العلماء القدماء اهتموا بقدرة النباتات البقولية على تحسين جودة التربة ، إلا أن دراسة الكائنات الدقيقة العقيدات لم تبدأ إلا في عام 1838. في هذا الوقت ، اقترح الفرنسي جان بابتيست بوسينغولت أن أوراق النباتات البقولية يمكنها تثبيت النيتروجين. تميزت التجارب التي أجراها لدعم هذه الفرضية بالدقة والتوازن. بعد 15 عامًا ، تخلى عن فرضيته عندما اكتشف أن النباتات التي تزرع على الماء (بدون تربة) تفقد قدرتها على إصلاح النيتروجين. ثم فشل في العثور على إجابة للسؤال حول أعضاء البقوليات المسؤولة عن تثبيت النيتروجين.

هذا ليس مفاجئًا - لم تكن الأوراق هي التي تحولت إلى مصانع لإنتاج النترات ، ولكن بكتيريا العقيدات - المتعايشات المفضلة للنباتات البقولية التي تعيش على جذورها. دون معرفة أي شيء عن آلية تثبيت النيتروجين ، بدأ المهندسون الزراعيون في إدخال البقوليات في أنظمة دوران المحاصيل متعددة الحقول. أتاح تناوب الحبوب والبرسيم زيادة إنتاجيتها مرتين ونصف. من بين النباتات البقولية ، تم تحديد الأنواع الأكثر إنتاجية - البرسيم ، البرسيم ، الترمس ، البرسيم الحلو. اتضح أنها تترك 2-5 مرات من النيتروجين في التربة أكثر من البقوليات.

أتاح عمل العلماء لتحديد المتعايشات التي تتعاون معها بكتيريا العقيدات تحديد أكثر من 200 نوع من النباتات غير البقولية ، والتي تعيش على جذورها البكتيريا المثبتة للنيتروجين وتتكاثر.

بدائيات النوى في كل مكان

في بداية القرن الماضي ، تم اكتشاف الكائنات الدقيقة العقدية الأولى التي يمكنها استيعاب النيتروجين في الغلاف الجوي. ومن المثير للاهتمام ، أنه تم اكتشاف كلوستريديوم باستريانوم اللاهوائية (S.N. Vinogradsky) و Azotobacter الهوائية (M. Beyerink) في وقت واحد تقريبًا. بمرور الوقت ، تم التعرف على بكتيريا أخرى مثبتة للنيتروجين ، تعيش بحرية وتتكاثر على حد سواء ، والتي تعيش وتتكاثر على جذور الحبوب والبقوليات والأستراسيا (وأشهرها تيموثي والذرة الرفيعة والبطاطس). تنمو بكتيريا العقيدات على وسائط المغذيات ، ووجد العلماء أنها بالإضافة إلى تثبيت النيتروجين ، تعيش وتتكاثر ، وتقوم بتركيب محفزات النمو وتكوين الجذور ، وبعض الفيتامينات ، والمضادات الحيوية.

تعتبر بكتيريا العقيدات خاصة جدًا بالنباتات المتعايشة معها. أتاحت دراسة خصوصيتها العثور على إجابة للسؤال عن سبب تباين فعالية المستحضرات البكتيرية اعتمادًا على المحاصيل التي يتم معالجتها بها. أول مستحضر بكتيري Nitragin ، مخصص لمعالجة بذور النباتات البقولية ، تم اقتراحه في عام 1897 من قبل F.Nubbe و L.Giltner. لقد بدأت الإنتاج الصناعيالأسمدة البكتيرية ، البحث في خصوصية مثبتات النيتروجين ، وكذلك البحث عن أكثر أشكال المستحضرات البكتيرية ملاءمة للنقل والتخزين ، والتي يمكن أن تعيش وتتكاثر في المستقبل.

اختلافات

التمييز بين الكائنات الحية الدقيقة ذات الخصوصية الواسعة والضيقة. بحثًا عن إجابة لسؤال أسبابه ، حدد العلماء النقل الجيني للخصوصية باستخدام البلازميدات في وقت تتكاثر فيه البكتيريا.

1. محددة للغاية.قادر على التعايش مع عدد محدود من الأنواع ، وأحيانًا الأنواع أو الأشكال. ومن الأمثلة الصارخة على المتعايشين مع الترمس ، والتي لا يمكنها العيش إلا على أصنافها الخالية من القلويات.
2. محددة بشكل عام. قادرة على إصابة نباتات من نفس العائلة أو تركيبة كيميائية مماثلة.

من بين البكتيريا المتعايشة التي تثبت النيتروجين ، تم تحديد ممثلي جميع الوحدات التصنيفية بدائيات النوى - البكتيريا eubacteria ، أو البكتيريا الزرقاء (أو الطحالب الخضراء المزرقة) ، والبكتيريا الأثرية. قام المهندسون الزراعيون بتقسيمهم إلى ثلاث مجموعات حسب الإنتاجية:

• نشطة أو فعالة ،
• غير فعال أو غير نشط ،
• غير فعال.

كما أنها تختلف في الفوعة - وهذا هو اسم قدرتها على اختراق جذور النباتات المتعايشة. الأكثر إنتاجية هي السلالات النشطة عالية الضراوة التي تجمع بين معدل مرتفع من العدوى وإنتاج مركبات النيتروجين.

كان التطور الجديد هو rhizotorfin ، وهو دواء يحتوي على بكتيريا الخث والعقيدات المشتتة بدقة. إنتاجه هو نوع من الاستجابة للمصنعين الأجانب. من خلال الحفاظ على الحموضة والرطوبة اللازمة في فحم حجري ، من الممكن الحفاظ على نشاط البكتيريا ، وقدرتها على العيش والتكاثر لفترة طويلة.

الظروف المواتية والعمر الافتراضي للبكتيريا داخل العقدة

تُظهر بكتيريا العقيدات كفاءة مختلفة في تثبيت النيتروجين اعتمادًا على الظروف التي تعيش فيها وتتكاثر. هذه هي حموضة التربة ورطوبتها وكذلك وجود المواد العضوية (الكربوهيدرات) والبوتاسيوم والفوسفور. في الآونة الأخيرة ، تم اكتشاف تأثير إيجابي على بكتيريا الموليبدينوم العقيدات. تؤدي مستحضراته ، جنبًا إلى جنب مع الجير ، إلى زيادة كبيرة في كمية البروتين في حبوب البقوليات. يرجع تأثير البورون والموليبدينوم إلى حقيقة أنهما يشاركان في عمل إنزيمات ديهيدروجينيز.

توجد بكتيريا العقيدات بكفاءة مختلفة في تثبيت النيتروجين. تعتمد الحساسية لظروف الموائل إلى حد كبير على النباتات المضيفة ومتطلباتها لجودة التربة. وبالتالي ، فإن الكائنات الحية الدقيقة في البرسيم تكون أكثر مقاومة لحموضة التربة العالية من أقاربها المتعاونين مع البرسيم.

درجة الحرارة المثلى لهذه الكائنات الدقيقة هي 24-26 درجة مئوية. يمكن تخزين مستحضراتها في حالة غير نشطة عند درجة حرارة من -2 إلى -4 درجة مئوية.

يبدأ ظهورها في خلايا الجذر باختراق جذور الشعر. أولاً ، يتم تكوين حبل داخل الشعر ، ثم تخترق البكتيريا جذور النباتات وتحفز نموها وتكوين العقيدات. وفقًا للبيانات الحديثة ، لا تستطيع بكتيريا العقيدات العيش إلا في خلايا متعددة الصبغيات (تحمل عددًا متزايدًا من مجموعات الكروموسومات) من جذور النباتات.

ومن المثير للاهتمام أن بكتيريا العقيدات تظهر درجة عالية من تعدد الأشكال. لم يتم العثور على إجابة السؤال حول أسباب مثل هذه الأشكال المتنوعة قريبًا. الكائنات الحية الدقيقة للعقيدات الحية الحرة أو الخلايا الفتية الموجودة في الثقافات غالبًا ما يكون لها شكل قضبان (عصيّات). في بعض الأحيان تكون هذه هي أشكال cocci ، L بدرجات متفاوتة من التنقل. يتم تقسيمهم حسب الجلد ، ومع تقدم العمر يكتسبون أحزمة مميزة. جميع البكتيريا المثبتة للنيتروجين سالبة الجرام. تتراكم رواسب الدهون في خلاياها بمرور الوقت - وهذا هو بالضبط ما يسبب تكوين أشكال الأحزمة.

تتشكل العقيدات فقط في ممثلي عائلة البقوليات (البقوليات). في نباتات مختلفةالعقيدات تختلف فقط في الشكل والحجم. تتشكل بعد اختراق نظام جذر بكتيريا العقيدات.

أظهرت العديد من الدراسات أن بكتيريا العقيدات تختلف عن بعضها البعض ، وبالتالي يجب اعتبار جنس Rhizobium كمجموعة من الكائنات الحية الدقيقة ذات الصلة. في صغير في العمرهذه البكتيريا متحركة ، على شكل قضيب ، وطولها 1.2 إلى 3 ميكرومتر ، ويكون وضع الأسواط في بعض الأنواع خبيثًا ، وفي أنواع أخرى - قطبي. بكتيريا العقيدات هي كائنات هوائية هوائية سالبة الجرام ولا تحمل بوغ.

الشيخوخة ، وتفقد بكتيريا العقيدات سوطها ، وتتوقف عن الحركة وتتخذ شكل قضبان مشدودة ، حيث تمتلئ الخلية البكتيرية مع تقدم العمر بشوائب دهنية ولا تترك بقعًا. مع تقدم العمر ، غالبًا ما تظهر أشكال التكوين السميكة والمتفرعة والكروية وغيرها في عقيدات ثقافة Rhizobium ، وهي أكبر بكثير من الخلايا العادية. تسمى هذه التكوينات متعددة الأشكال بالبكتيريا.

يمكن لبكتيريا العقيدات استيعاب أنواع مختلفة من الكربوهيدرات والأحماض العضوية والكحول متعدد الهيدروكسيل. الأحماض الأمينية متوفرة لهم كمصدر للنيتروجين. لمعظم محاصيل الريزوبيوم القيمة المثلىالأس الهيدروجيني للوسط هو 6.5-7.5 ، ودرجة الحرارة المثلى 24-26 درجة مئوية.

ثبت أن بكتيريا العقيدات يمكن أن تصيب مجموعة معينة فقط من النباتات البقولية. تسمى القدرة الانتقائية لهذه البكتيريا فيما يتعلق بالنباتات بالخصوصية. أصبحت هذه الخاصية السمة الرئيسية لتطوير تصنيف بكتيريا العقيدات.

في بعض الحالات ، لا يُلاحظ فقط الأنواع ، ولكن أيضًا النوعية المتنوعة لبكتيريا العقيدات. بالإضافة إلى الخصوصية ، تتميز هذه البكتيريا بالفوعة - القدرة على اختراق أنسجة الجذر والتكاثر هناك وتسبب في تكوين الفقاعات. في ظل ظروف معينة ، يمكن لهذه البكتيريا أن تقلل أو تفقد نشاطها.

من الخصائص الأساسية لبكتيريا العقيدات نشاطها أيضًا ، أي القدرة على استيعاب النيتروجين الجزيئي في التعايش مع النباتات. تحدث سلالات من بكتيريا العقيدات النشطة وغير النشطة في التربة. تؤدي إصابة النباتات البقولية بسباق نشط من البكتيريا إلى تكوين عدد كبير من الفقاعات على الجذر الرئيسي وتسبب عملية قوية لتثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي. تتسبب السلالات الخاملة لهذه البكتيريا في تكوين فقاعات ، لكن النيتروجين غير ثابت.

العقيدات ، التي تتكون من سلالات نشطة من البكتيريا ، لونها وردي. الصبغة التي تمنحهم هذا اللون التركيب الكيميائيبالقرب من الهيموجلوبين في الدم ويسمى ليغيموغلوبين (فيتوجلوبين). يُعتقد أن هذا الصباغ يساهم في عملية امتصاص النيتروجين ، مما يحافظ على إمكانات الأكسدة والاختزال عند مستوى معين. العقيدات التي تشكل سلالات غير نشطة من البكتيريا تكون مخضرة اللون.

كانت بكتيريا التربة الأولى التي لاحظتها البشرية هي بكتيريا العقيدات. من أصل 13 ألف نبتة ، هناك حوالي 1300 نبتة تشكل عقيدات ، و 200 نبتة تستخدم في الزراعة ، وكلها لها وظيفة تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي. في التربة الموجودة على العقدة ، تستقر الكائنات الحية الدقيقة وتتكاثر - المتعايشات التي تحل محل الأسمدة.

ما هي بكتيريا العقيدات

منذ أكثر من ألفي عام ، لاحظ المزارعون أن موارد التربة الفقيرة والمنهكة تنتج محاصيل بعد زراعتها البقوليات. كانت المحاولات التالية للكشف عن السر في عام 1838: ج. قرر Boussengo أن أوراق البقوليات تثبت النيتروجين ، لكن التجارب غير مواتية البيئة المائيةلم يؤكد ذلك. في عام 1901 ، تم اكتشاف Azotobacter chroococcum (6 أنواع من جنس Azotobacter). تم إنشاء أول دواء يعتمد على البكتيريا "الترابية" نيتراجين في عام 1897.

جميع بكتيريا العقيدات هي من الكائنات الحية الدقيقة. لديهم شكل قضيب / بيضاوي الشكل. ينتمي Rhizobium (Rhizobiales) إلى أولئك القادرين على تحويل الشكل الغازي للنيتروجين إلى نبات قابل للاستيعاب - قابل للذوبان. بيانات:

1. من خلال مدى تأثير الكائنات الحية الدقيقة على المحصول ، يتم تقسيمها إلى نشطة (تثري التربة بشكل فعال) ، وغير نشطة وغير نشطة (غير فعالة).
2. عندما لا تكون هناك رطوبة ، فإنها لا تتكاثر ، لذلك ، في المناخ الجاف ، يتم إدخال النباتات المصابة بشكل خاص في عمق التربة.
3. درجة الحرارة المثلىلاستنساخ جميع ممثلي تثبيت النيتروجين - 20-30 درجة مئوية ، لكن النمو يستمر عند 0-35 درجة مئوية. أفضل بيئة (pH) محايدة ، حوالي 6.5-7.1 ، لكن الحمضية تسبب موت المستعمرات.
4. بفضل تجارب أكاديمية موسكو الزراعية ، اتضح أنه حتى في حالة عدم وجود "متبرعين" ، فإن المادة البكتيرية لا تترك التربة لمدة تصل إلى 50 عامًا.
5. الكائنات الحية الدقيقة قادرة على البقاء على قيد الحياة حتى في الظروف بعد الانفجار الذري ، وتحمل أشعة غاما والأشعة فوق البنفسجية ، والإشعاع الشمسي ، ولكنها لا تستطيع العيش فيها درجة حرارة عالية.
6. الكائنات الحية الدقيقة ذات أهمية قصوى لتنمية الجذور.

دور بكتيريا العقيدات في الطبيعة

بالإضافة إلى تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي ، فإن دور بكتيريا العقيدات في الطبيعة كبير جدًا. في عملية التكاثر ، "ينخرطون" في تركيب الفيتامينات والمضادات الحيوية الطبيعية ، ويساهمون في تطوير الجذر أولاً ، ثم القمم. تكمن الفائدة في حقيقة أن بكتيريا التربة من النوع المثبت للنيتروجين بسبب التعايش مع النباتات:

• جزء من دورة المادة - النيتروجين ؛
• توليف الهرمونات النباتية ، وتحفيز نمو النبات ؛
• يمكن استخدامها كوسيلة للتنقية الذاتية للتربة الملوثة بالمعادن الثقيلة تحت عوامل التمعدن (الطبيعية / الشركات) ؛
• تتحلل بعض المركبات المحتوية على الكلور.

البقوليات وبكتيريا العقيدات

• من خلال تلف الأنسجة
• اختراق من خلال جذور الشعر.
• اختراق من خلال أطراف الجذر الشباب ؛
• بفضل البكتيريا المصاحبة.

البكتيريا التكافلية من جنس Rhizobium ، بعد أن اخترقت الجذر ، تنتقل إلى أنسجتها ، وتتغلب بسهولة على الفضاء بين الخلايا في مجموعات أو خلايا مفردة (كما هو الحال في الترمس). في كثير من الأحيان ، أثناء التكاثر ، تشكل الخلية خيوطًا معدية (خيوط ، مستعمرات). عددهم يختلف حسب نوع النبات. غالبًا ما تكون هناك خيوط مشتركة للعدوى ، وتشكل عقدة واحدة.

تثبيت النيتروجين بواسطة البكتيريا

القيمة التي يمثلها تثبيت النيتروجين بواسطة البكتيريا هائلة: فهو لا يعيد التربة فحسب ، بل يتيح لك أيضًا الحصول على محاصيل أكثر ثراءً من الدبال أو الأسمدة الكيماوية. يوجد تفاعل بين المادة ومثبت النيتروجين:

• في Azotobacter ("مستقل" ، لا يتطلب وجود نبات) - بواسطة الإنزيمات ، بسبب الأكسجين في الخلية ؛
• في Rhizobium (بكتيريا العقيدات) - فقط في وجود المغنيسيوم والكبريت والحديد.

بكتيريا العقيدات محددة - أنواع معينةأو أن سلالاتهم قادرة على تكوين عقيدات على جذور بعض البقوليات فقط. لذلك ، فإن بعضها يتطور فقط على جذور البرسيم ، ولكن لا يمكن أن يصيب جذور البازلاء والبرسيم والترمس والبقوليات الأخرى. مجموعات البكتيريا التي تشكل عقيدات على جذور الترمس والسيراديلا لا تصيب جذور البرسيم والبازلاء ، وما إلى ذلك. أصناف مختلفةواحد ولكن G؟ ونفس الثقافة (أو حتى الأصناف النباتية) لها مواقف مختلفة تجاه سلالة أو أخرى من البكتيريا. على سبيل المثال ، جذور ترمس العلف الأصفر ليست دائمًا مصابة جيدًا ببكتيريا العقيدات من جذور الترمس السنوي المر. مجموعات بكتيريا العقيدات حسب نوعيتها موضحة في الصفحة 382. [...]

تتطور بكتيريا العقيدات بشكل مكثف عندما يكون تفاعل التربة قريبًا من الحياد. لذلك ، عند زرع البقول التربة الحمضيةآه ، جنبًا إلى جنب مع تلقيح البذور ، فإن تجيير التربة ضروري. للتلقيح بدون قيود تأثير ضئيل للغاية على المحصول ومحتوى البروتين. وفقًا لـ K. Fillers ، عندما كان فول الصويا ينمو في تربة حمضية بدون تلقيح وبدون جير ، كان محتوى البروتين في البذور 32.8٪ ؛ زاد بنسبة 11.2٪. [...]

تموت بكتيريا العقيدات من نباتات بقولية مختلفة في التربة الحمضية. [...]

تحتاج بكتيريا العُقيدات إلى إمداد كافٍ من الكربوهيدرات والفوسفور والكالسيوم لها. في السنوات الاخيرةلقد ثبت أن عددًا من العناصر الدقيقة (خاصة الموليبدينوم) تلعب دورًا مهمًا في النشاط الحيوي لبكتيريا العقيدات. ينظم التجسير واستخدام الموليبدينوم للبقوليات في التربة الحمضية تفاعل التربة ؛ هناك حاجة إلى إمدادات كافية من البقوليات بالفوسفور في جميع أنواع التربة. [...]

بدائيات النوى (البكتيريا والبكتيريا البدائية والبكتيريا الزرقاء) - الكائنات الحية وحيدة الخلية، ليس لديها نواة. بسبب هذا التمثيل الغذائي المتنوع ، يمكن أن توجد البكتيريا في أغلب الأحيان ظروف مختلفةالبيئات: في الماء والهواء والتربة والكائنات الحية. دور البكتيريا في تكوين الزيت كبير ، الفحم الصلب، الخث ، غاز طبيعي، في تكوين التربة ، في دورات النيتروجين والفوسفور والكبريت والعناصر الأخرى في الطبيعة. تشارك البكتيريا الرمية في تحلل البقايا العضوية للنباتات والحيوانات وفي تمعدنها إلى CO2 و H20 و H2S و ICHH3 وغيرها من المواد غير العضوية. جنبا إلى جنب مع الفطريات ، فهي متحللة. تشكل بكتيريا العقيدات (مثبتة النيتروجين) تعايشًا مع النباتات البقولية وتشارك في تثبيت النيتروجين الجوي في المركبات المعدنية المتاحة للنباتات. النباتات نفسها ليس لديها هذه القدرة. [...]

في حالة عدم وجود بكتيريا العقيدات على جذور البقوليات ، فإنها تصبح نفس مستهلكات النيتروجين من التربة مثل النباتات الأخرى. [...]

خاصية مهمةبكتيريا عقيدة الجذر هي نشاطها (كفاءتها) ، أي القدرة على استيعاب النيتروجين الجزيئي في التعايش مع النباتات البقولية وتلبية احتياجات النبات المضيف فيه. اعتمادًا على مدى مساهمة بكتيريا العقيدات في زيادة محصول البقوليات (الشكل 146) ، يتم تقسيمها عادةً إلى نشطة (فعالة) وغير نشطة (غير فعالة) وغير نشطة (غير فعالة). [...]

من بين البكتيريا المثبتة للنيتروجين ، تتميز بكتيريا العيش الحر في التربة والبكتيريا العقدية التي تعيش على جذور النباتات البقولية (الشكل 9 ، ح). إن أهم ممثلي البكتيريا الحرة المثبتة للنيتروجين هم Azotobacter و Clostridium ، اللذان يعملان على إصلاح عدة عشرات من الكيلوجرامات من النيتروجين لكل هكتار واحد من التربة سنويًا. يعتبر نشاط بكتيريا العقيدات ، التي تصيب خلايا جذور البقوليات ، أكثر فاعلية. نتيجة لذلك ، يحدث التراكم الميكروبيولوجي للنيتروجين المتاح للنباتات تحت البقوليات. تحت مساحة 1 هكتار ، مزروعة بالبرسيم ، نتيجة لعمل هذه البكتيريا ، يمكن أن يتراكم النيتروجين أكثر بمئة مرة من المثبتات الحية لهذا العنصر. [...]

نظرًا لأن تكاثر بكتيريا العقيدات لا يحدث في غياب الرطوبة ، في حالة الربيع الجاف ، يجب وضع البذور الملقحة (المصابة صناعيًا) في عمق التربة. على سبيل المثال ، في أستراليا ، يتم دفن البذور المغطاة ببكتيريا العقيدات في عمق التربة. ومن المثير للاهتمام أن بكتيريا العقيدات الموجودة في تربة المناخات القاحلة أكثر مقاومة للجفاف من البكتيريا الموجودة في تربة المناخات الرطبة. هذا يدل على قدرتها على التكيف البيئي. [...]

بالإضافة إلى الخصوصية ، تختلف سلالات بكتيريا العقيدات في ضراوتها ونشاطها. الفوعة - قدرتها على اختراق جذر النبات البقول وتشكيل العقيدات من خلال شعيرات الجذور. يسمى نشاط بكتيريا العقيدات بقدرتها على استيعاب النيتروجين في الغلاف الجوي. فقط السلالات النشطة من هذه البكتيريا تزود البقوليات بالنيتروجين. عندما تصاب الجذور ببكتيريا العقيدات الخبيثة ولكن غير النشطة ، تتشكل العقيدات ، لكن لا يحدث تثبيت النيتروجين. يجب أن تكون بكتيريا العقيدات المستخدمة في تحضير النيتراجين شديدة الضراوة وفعالية عالية. إذا كانت ضراوة بكتيريا عقدة النيتراجين أعلى من ضراوة البكتيريا الأقل نشاطًا الموجودة بالفعل في التربة ، فإن هذا يسمح لبكتيريا عقيدة النيتراجين بالتغلغل في الجذر بشكل أسرع وبأعداد كبيرة. [...]

من بين كل هذه الأمثلة ، تمت دراسة تعايش بكتيريا العقيدات مع البقوليات بعناية شديدة ، نظرًا لأن هذه النباتات لها أهمية كبيرة بالنسبة للإنسان. [...]

تأثير كبيريؤثر تفاعل التربة على النشاط الحيوي لبكتيريا العقيدات وتكوين العقيدات. بالنسبة أنواع مختلفةوحتى سلالات بكتيريا العقيدات ، تختلف قيمة الرقم الهيدروجيني للموئل إلى حد ما. على سبيل المثال ، تكون بكتيريا عقدة البرسيم أكثر مقاومة لقيم الأس الهيدروجيني المنخفضة من بكتيريا عقيدات البرسيم. من الواضح أن تكيف الكائنات الحية الدقيقة مع البيئة يؤثر أيضًا هنا. ينمو البرسيم في التربة الحمضية أكثر من البرسيم. يؤثر تفاعل التربة كعامل بيئي على نشاط وبكتيريا العقيدات. تميل السلالات الأكثر نشاطًا إلى أن تكون أسهل في عزلها عن التربة ذات قيم الأس الهيدروجيني المحايدة. في التربة الحمضية ، تكون السلالات الخاملة والضعيفة الخبيثة أكثر شيوعًا. البيئة الحمضية (درجة الحموضة 4.0-4.5) التأثير المباشروعلى النباتات ، لا سيما عن طريق تعطيل العمليات التركيبية لعملية التمثيل الغذائي للنبات والتطور الطبيعي لشعر الجذور. [...]

موجود عدد كبير منأنواع وأجناس بكتيريا العقيدات ، كل منها تكيف مع إصابة نوع واحد أو أكثر من النباتات البقولية. تحتوي أنظمة جذر النباتات البقولية على إفرازات جذر محددة. نتيجة لذلك ، تتراكم بكتيريا العقيدات حول شعيرات الجذر ، والتي تلتف أثناء الذرة. من خلال شعر الجذر ، تخترق البكتيريا الموجودة في شكل خيط مستمر ، تتكون من عدد لا يحصى من البكتيريا المتصلة بالمخاط ، حمة الجذر. Vovmozhpo ، تفرز البكتيريا هرمون auxin في ato هو سبب نمو الأنسجة ، وتتشكل التورمات - العقيدات. تمتلئ خلايا العقيدات بالبكتيريا التي تتكاثر بسرعة ، ولكنها تظل حية وتحتفظ بنوى كبيرة. تصيب بكتيريا العقيدات فقط الخلايا الجذرية متعددة الصبغيات. [...]

البرسيم الحجازي باعتباره نباتًا بقوليًا قادر على تجميع كمية كبيرة من النيتروجين في التربة بمساعدة بكتيريا العقيدات على الجذور ، ولا ينتج عنها البرسيم في هذا الصدد. يتطور نظام الجذر الخاص به بشكل أفضل في السنة الأولى من الاستخدام ، وبحلول السنة الثالثة يتراكم النيتروجين في التربة 120 ... 200 كجم / هكتار. عن طريق زيادة خصوبة التربة وتحسين هيكلها ، البرسيم هو سلف جيدفي تناوب المحاصيل. [...]

عند زراعة الترمس ، يتم استخدام النيتراجين لزيادة نشاط بكتيريا عقيدات الترمس ، كما أن الأسمدة الدقيقة للبوريك والموليبدينوم مفيدة أيضًا (تتم معالجة البذور بمحلول موليبدات الأمونيوم في وقت واحد مع النيتروجين). [...]

يتم إجراء التحلل اللاهوائي للسليلوز فقط عن طريق البكتيريا (على سبيل المثال ، عصية Omelyansky) ، والهوائية - بواسطة أنواع عديدة من البكتيريا والفطريات والفطريات الشعاعية. [...]

يشير هذا إلى أن النيتروجين الثابت المسمى يدخل الأجسام البكتيرية من أنسجة النبات الأعلى ، وهو مصدر تغذية البكتيريا بالنيتروجين. وبالتالي ، فإن تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي لا يتم تحديده في جسم بكتيريا العقيدات ، ولكن في نسيج العقيدات في النبات الأعلى. دور مهمتكمن بكتيريا العقيدات في حقيقة أنها تحفز تكوين أنسجة العقيدات المحددة. أظهرت دراسات أخرى أن الحد الأقصى لمحتوى النيتروجين المسمى في الكسور النيتروجينية الفردية من عصارة خلية العقيدات يقع دائمًا على مجموعة الأميد من الأسباراجين والجلوتامين. نظرًا لأنه يمكن اعتبار هذه المجموعة على أنها أمونيا محولة ، فإن الأمونيا هي المنتج غير العضوي النهائي للتثبيت البيولوجي للنيتروجين. [...]

في المحيط الحيوي ، يتم إجراء تثبيت النيتروجين بواسطة عدة مجموعات من البكتيريا اللاهوائية والبكتيريا الزرقاء. درجة الحرارة العاديةوالضغط بسبب الكفاءة العالية للحفز الحيوي. يُعتقد أن البكتيريا تحول ما يقرب من مليار طن من النيتروجين سنويًا إلى شكل مقيد (يبلغ الحجم العالمي للتثبيت الصناعي حوالي 100 مليون طن). في بكتيريا عقيدات النباتات البقولية ، يتم إجراء تثبيت النيتروجين بمساعدة مركب إنزيم معقد محمي من الأكسجين الزائد بواسطة الهيموجلوبين النباتي الخاص. [...]

أحد أسباب التأثير الإيجابي للموليبدينوم على تثبيت النيتروجين الجزيئي بواسطة بكتيريا العقيدات هو الزيادة تحت تأثيرها في نشاط نازعات الهيدروجين ، والتي توفر التدفق المستمر للهيدروجين المنشط الضروري لتقليل النيتروجين في الغلاف الجوي. [.. .]

تكمن قيمة مستحضر النيتراجين الجديد في الحفاظ على المدى الطويل على حيوية بكتيريا عقيدات الجذر وإمكانية التحضير المبكر للمستحضرات بطريقة ميكانيكية. من حيث الكفاءة ، فإن النيتراجين الجاف قريب من التربة. يمكن استخدامه على شكل غبار ، مع نفض البذور دون نقعها. [...]

مهم بشكل خاص في دورة النيتروجين هو دور بكتيريا العقيدات التكافلية (من اليونانية. التكافل - التعايش) ، المترجمة على جذور النباتات ، وخاصة من عائلة البقوليات. إن بكتيريا الأجناس Azotobacter أو Rhizobium قادرة على تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي عن طريق الانقسام الأنزيمي لجزيئات N3 وإتاحتها لأنظمة جذر النبات. [...]

يتم إجراء التثبيت البيولوجي للنيتروجين الجزيئي الجوي في التربة بواسطة مجموعتين من البكتيريا: البكتيريا الهوائية واللاهوائية والعقيدات التي تعيش في تكافل مع النباتات البقولية. أهم ممثل للمجموعة الأولى من الأيروب هو Azotobacter ، واللاهوائية - Clostridium pasteurianum. إن البيئة المواتية للنشاط القوي لبكتيريا العقيدات هي التربة جيدة التهوية مع تفاعل حمضي قليلًا ومتعادل. نشاط البكتيريا المثبتة للنيتروجين أهميةفي التوازن العام للنيتروجين في التربة المستخدمة للزراعة. لذلك ، من أجل نشاط بكتيريا العقيدات ، من المهم زراعة التربة. لزيادة عدد بكتيريا عقيدات الجذر ، يتم إدخال نيتراجين تحضير البكتيريا ، الذي يحتوي على سلالات نشطة من بكتيريا العقيدات ، في التربة. [...]

وفقًا لمعهد أبحاث علم الأحياء الدقيقة الزراعية ، في عدد من بكتيريا عقيدات التربة المقابلة لنوع أو آخر من البقول البقولية قد تكون غائبة ، وتلك الموجودة لديها نظام تثبيت النيتروجين غير المنتج. في هذا الصدد ، أجرى علماء الأحياء الدقيقة أعمال الاختيار. نتيجة لذلك ، كل ثلاث سنوات ، يتم نقل ما يصل إلى عشر سلالات جديدة من بكتيريا العقيدات إلى النباتات ، حيث تكون قدرة تثبيت النيتروجين أعلى بنسبة 10-20٪ من السلالات المرجعية السابقة. تم إنشاء عقار ريزوتورفين وإنتاجه بكميات كبيرة - وهو شكل مناسب وعملي لإيصال بكتيريا العقيدات إلى البذور والجذور النامية للبقوليات. [...]

الأسمدة العضوية والمعدنية (الفوسفور - البوتاسيوم) التي يتم إدخالها في التربة تحسن بشكل كبير من قدرة بكتيريا العقيدات على استيعاب النيتروجين في الغلاف الجوي. لتنشيط نشاط بكتيريا العقيدات ، يجب تجيير التربة الحمضية ، وتزويد التربة في المناطق القاحلة بالرطوبة. [...]

التبادلية هي تفاعل بين كائنين من نوعين مختلفين يعود بالنفع على كل منهما. على سبيل المثال ، تعيش بكتيريا العقيدات المثبتة للنيتروجين على جذور النباتات البقولية ، وتحول النيتروجين في الغلاف الجوي إلى شكل متاح لامتصاصه بواسطة هذه النباتات. لذلك ، تزود البكتيريا النباتات بالنيتروجين. بدورها ، تزود النباتات بكتيريا العقيدات بجميع العناصر الغذائية الضرورية. يمكن اعتبار التبادلية أيضًا التفاعل بين الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في الأمعاء الغليظة للإنسان والشخص نفسه. بالنسبة للكائنات الحية الدقيقة ، يتم تحديد الفائدة من خلال حقيقة أنها توفر احتياجاتها الغذائية على حساب محتويات الأمعاء ، وبالنسبة للإنسان ، تكمن الفائدة في حقيقة أن الكائنات الحية الدقيقة تقوم بهضم إضافي للطعام وكذلك تصنع فيتامين ك ، وهو أمر ضروري له .. في عالم النباتات المزهرة ، يعتبر التلقيح عن طريق الحشرات من النباتات التبادلية ، وتغذية الحشرات برحيق النبات. التبادلية مهمة أيضًا في "إعادة تدوير" المواد العضوية. على سبيل المثال ، يتم توفير هضم السليلوز في معدة (الكرش) للماشية عن طريق البكتيريا الموجودة فيه. [...]

خصوصية تغذية البقوليات هي أنها لا تحتاج إلى وجود مركبات النيتروجين المعدنية في التربة. في التعايش مع بكتيريا العقيدات ، تستخدم النباتات البقولية النيتروجين الحر الموجود في الغلاف الجوي. لذلك ، هذه المحاصيل هي مصدر النيتروجين البيولوجي ل زراعة.[ ...]

في هذا الصدد ، دخلت ممارسة الزراعة بحزم في طريقة التلقيح - المعالجة المسبقة للبذر لبذور النباتات البقولية بإعداد بكتيريا العقيدات من الأنواع المقابلة. في دول مختلفةتلقى إعداد تقني لتلقيح النباتات البقولية أسماء مختلفة. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، وجمهورية ألمانيا الديمقراطية ، وجمهورية ألمانيا الاتحادية ، وبولندا ، يطلق عليه nitragin. ومن ثم ، فإن استقبال تلقيح الثقافات المعنية في هذه البلدان يسمى nitragynization. يزيد النيتراجين من غلة النباتات البقولية بنسبة 10-15٪ ، وفي مناطق الزراعة الجديدة - بنسبة 50٪ أو أكثر. [...]

كما هو مذكور أعلاه ، ينمو البرسيم بشكل سيئ في التربة الحمضية ، وغالبًا ما يكون رقيقًا ، وأحيانًا يسقط تمامًا وحتى في السنة الأولى من الاستخدام. يتم قمع النشاط الحيوي لبكتيريا العقيدات في مثل هذه التربة. حموضة التربة ، خاصة في المناطق الشمالية الغربية من المنطقة غير تشيرنوزم (يوجد هنا أكثر من نصف الأراضي الصالحة للزراعة فرط حموضة) ، بوجود أشكال متحركة من الألمنيوم فيها ، أحد أسباب انخفاض غلة الحشائش. [...]

تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي. لا أحد نبات أخضرلا يمكن أن تتغذى مباشرة على النيتروجين في الغلاف الجوي. نظرًا لأن نشاط بكتيريا نزع النتروجين ، هناك انخفاض مستمر في احتياطيات النيتروجين المرتبط في الطبيعة وتحويله إلى نيتروجين في الغلاف الجوي ، فإن الحياة على الأرض ستكون مهددة بالموت الحتمي بسبب مجاعة النيتروجين. ومع ذلك ، هناك مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة القادرة على تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي ، وإتاحته للنباتات. تسمى هذه الكائنات الدقيقة بكتيريا مثبتة للنيتروجين ، وهي مقسمة إلى بكتيريا عقيدات تتطور على جذور النباتات البقولية ، وتعيش بحرية في التربة. [...]

نتيجة لهذه الدراسات ، وجد أن النيتروجين الغازي المسمى في الغلاف الجوي مثبت بواسطة البقوليات في البداية في كميات كبيرةموجود فقط في النسغ الخلوي لنسيج العقيدات ، وهو نسيج جذر متضخم للبقوليات ، ومن ثم ينتقل تدريجياً إلى أعضاء نباتية أخرى. في بكتيريا العقيدات ، يكون النيتروجين المسمى غائبًا تمامًا أثناء تعرض النبات من 6 إلى 48 ساعة أو يتم احتواؤه بكميات صغيرة جدًا ، لا تتجاوز عادةً خطأ محتملتجربة (الجدول 4). [...]

بالإضافة إلى ذلك ، ينتمي PS Kossovich إلى دراسات تداول الكبريت والكلور في الطبيعة والاقتصاد ، والتي لم تفقد أهميتها حتى يومنا هذا ، وكذلك إثبات الموقف الذي تربط بكتيريا العقيدات بالنيتروجين الجوي ، والتي جاءت من خلال وليس من خلال أوراق النباتات البقولية. درس بنجاح إفرازات جذر المحاصيل ، وخاصة العزلة نشبعوربطها بالقدرة الاستيعابية للجذور. [...]

يسمى مجتمع الكائنات الحية القائم على المنفعة المتبادلة ، عندما يخلق نوعان بيئة مواتية لبعضهما البعض للتطور ، التعايش. مثال على ذلك هو العلاقة بين بكتيريا العقيدات والنباتات البقولية. تتلقى بكتيريا العقيدات المواد العضوية الخالية من النيتروجين والأملاح المعدنية من نبات بقولي ، وتزوده بالمواد النيتروجينية التي يتم تصنيعها بواسطتها من النيتروجين الجوي. [...]

تشمل المواد المغذية للأمينو الكائنات الحية الدقيقة التي تستخدم النيتروجين من أملاح الأمونيا وأملاح النترات واليوريا. Aminoautotrophs ، عند استخدام النيتروجين من المركبات المعدنية ، قم أولاً بتحويله إلى نيتروجين الأمونيا ، ثم استهلاكه لبناء الأحماض الأمينية ، والتي يتم تصنيع البروتينات منها. يفسر التحويل الأولي للنيتروجين إلى أمونيا من خلال حقيقة أن النيتروجين في الخلية الميكروبية يكون في حالة مخفضة في شكل مجموعات أمينية (NH2) وإيمينو (NH). يتمثل دور النيتروجين في المواد البروتينية للبروتوبلازم البكتيري في أنه يضفي تفاعلًا على البروتينات. يصعب دخول النيتروجين في المركبات بسبب الخمول ، ولكنه يتركها بسهولة. [...]

يؤثر تأثير السلف بشكل أساسي على إمداد المحاصيل المخصبة بالنيتروجين. النباتات المزروعة بعد البقوليات ، والتي تترك بعض النيتروجين تمتصه بكتيريا العقيدات من الغلاف الجوي ، تستجيب بشكل أفضل للفوسفور من تلك التي تتبع أسلاف أخرى. أوضح S. P. Kulzhinsky (1935) هذا الموقف ببيانات من محطات تجريبية أوكرانية (الجدول 72). [...]

خلف مؤخراالمزيد والمزيد من البيانات التي تتراكم أن العديد من الثقافات اللايسوجينية تحتوي على 2 ، 3 ، 4 أو أكثر من العاثيات المعتدلة ، أي أنها بوليسوجينيك. على سبيل المثال ، تحتوي العديد من الفطريات الشعاعية ، و proactinomycetes ، وبكتيريا العقيدات وبعض البكتيريا الحاملة للجراثيم على 4 أو أكثر من العاثيات. غالبًا ما تختلف العاثيات الموجودة في الثقافات متعددة الجينات بشكل حاد عن بعضها البعض في شكل الجسيمات ، وخصائص المستضدات ، وطيف النشاط التحليلي. يمكن الحصول على ثقافات بوليسوجينيك تجريبياً عن طريق تعريضها في وقت واحد أو بالتتابع للعديد من العاثيات المعتدلة. لا تختلف الثقافات التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة عن تلك المعزولة عن المصادر الطبيعية. [...]

يمكن أن تكون هذه التغييرات إيجابية للخصوبة وسلبية. مثال على التغييرات الإيجابية هو القضاء على الحموضة الزائدة نتيجة الجير ، وتراكم النيتروجين بسبب نشاط بكتيريا العقيدات أثناء محاصيل البقول ، وإزالة الأملاح الضارة في التربة المروية بعد غسلها ، وتحسين المياه- نظام الهواء بسبب تفكك الطبقة تحت السطحية ، وما إلى ذلك [...]

السماد الأخضربادئ ذي بدء ، فإنه يثري التربة بالمواد العضوية والنيتروجين. في كثير من الأحيان ، اعتمادًا على ظروف استخدامه ، يتم حرث 35-45 طنًا من المواد العضوية التي تحتوي على 150-200 كجم من النيتروجين المثبت من الهواء بواسطة بكتيريا العقيدات لكل هكتار من الأراضي الصالحة للزراعة (عند البذر روث الفاصوليا الخضراء).[ ...]

التبادلية (التكافل): يمكن لكل نوع أن يعيش وينمو ويتكاثر فقط في وجود الآخر. يمكن أن تكون المتكافل نباتات أو نباتات وحيوانات فقط أو حيوانات فقط. ومن الأمثلة النموذجية على المتعايشات المكيفة الطعام بكتيريا العقيدات والبقوليات ، والجذور الفطرية لبعض الفطريات وجذور الأشجار والأشنات والنمل الأبيض. [...]

ومع ذلك ، في الطبيعة والاقتصاد هناك اختلافات كبيرة في دورة النيتروجين والفوسفور. كما تعلم ، يتكون ما يقرب من 4D من الهواء من النيتروجين الجزيئي. وعلى الرغم من عدم توفره للنباتات العليا ، إلا أنه تمتصه بعض الكائنات الحية الدقيقة ، ولا سيما بكتيريا العقيدات التي تعيش على جذور البقوليات. تزود هذه البكتيريا الغذاء النيتروجيني وليس البقوليات فقط. عندما تُحرث مخلفات المحاصيل في التربة وتتحلل الجذور ، تبقى كمية كافية من النيتروجين لمحصول يُزرع بعد البقوليات ، خاصة بعد البرسيم والبرسيم. [...]

تُثري البازلاء التربة بالنيتروجين فقط عندما تتطور العقيدات على جذورها ، بينما الأكبر والأقوى ، فإن تربة أفضلالمخصب بالنيتروجين. لهذا الغرض ، يجب معالجة بذور البازلاء في يوم البذر باستخدام النيتراجين تحت مظلة ، مما يحمي البكتيريا المثبتة للنيتروجين من الآثار الضارة لأشعة الشمس. يتم ترطيب محتويات زجاجة واحدة من النيتراجين المذابة في 2 لتر من الماء بالبذور وتجريفها. تزرع البذور المجففة دون تأخير. يتسبب النترجين في تكوين العقيدات المبكرة ويعززها تطوير أفضلالنباتات. استخدام النيتراجين فعال في البذر المبكرالبازلاء في التربة الرطبة. في التربة الحمضية غير المكلسة ، تتطور بكتيريا العقيدات بشكل سيئ ويقل تأثير النيتراجين بشكل حاد. [...]

مثال نموذجييمكن أن يكون التعايش بمثابة تعايش وثيق بين الفطريات والطحالب ، مما يؤدي إلى تكوين أكثر تعقيدًا وأكثر تكيفًا مع الظروف الطبيعيةكائن نباتي - حزاز. آخر مثال رئيسيالتعايش التكافلي في التربة هو تكافل الفطريات مع النباتات العليا ، عندما تشكل الفطريات الكائنات الحية الدقيقة على جذور النباتات. لوحظ تكافل واضح بين بكتيريا العقيدات والنباتات البقولية. [...]

ن. بريانيشنيكوف قال إنه بالنسبة لبلدنا ، ليست الحقول العشبية الواعدة أكثر ، ولكن تناوب المحاصيل المكثف. كانوا هم الذين استبدلوا نوع الحبوب ثلاثي الحقول ، الذي سيطر منذ ألف عام أوروبا الغربية. تحت الحقول الثلاثة ، كان ثلث الأرض فارغًا (في وقت متأخر) ، وثلثاها كانت مزروعة بمحاصيل الحبوب. لم تكن البقوليات مزروعة ، الأمر الذي استبعد إمكانية تعبئة النيتروجين في الهواء بمساعدة بكتيريا العقيدات وأثر سلبًا على تغذية النباتات بالنيتروجين ودورة النيتروجين في الزراعة. في دورة المحاصيل هذه ، كانت المحاصيل المحروثة ، بما في ذلك البطاطس والمحاصيل الجذرية ، غائبة تقريبًا ، مما أدى إلى إزالة الأعشاب الضارة في الحقول ونقص دائم في العلف. لقرون ، لم يتمكن الاقتصاد الفلاحي (باستثناء نخبة الكولاك) من الخروج من الحلقة المفرغة التي لاحظها المهندس الزراعي الروسي الشهير في القرن الثامن عشر. AT Bolotov ، الذي كتب: "... بدون السماد ، لا تنتج الأرض محصولًا ، ويوجد القليل من السماد ، نظرًا لوجود عدد قليل من الماشية ، وقليل من الماشية ، نظرًا لقلة العلف ، وقليل من العلف لأنه بدون السماد لا تنتج الأرض "(1779). [...]

تعد الصعوبات في تخزين ونقل واستخدام مستحضرات أجار النيتراجين والمرق ، بالإضافة إلى مدة صلاحيتها القصيرة ، من الأسباب الخطيرة التي تساهم في إزاحة هذا المستحضر عن الإنتاج. مستحضرات مسحوق النيتراجين السائبة لها مزايا لا يمكن إنكارها على مستحضرات الأجار والمرق. تكنولوجيا تصنيعها أبسط وأكثر اقتصادا. تدوم محاصيل الخث لفترة أطول ويسهل نقلها. إنها تحمي خلايا بكتيريا العقيدات من الاتصال المباشر بالأسمدة وتبقيها قابلة للحياة على البذور ، خاصةً عندما يتم تحبيب البذور بالجير. [...]

المصنع الأعلى وفقًا للمخطط هو مصدر للمركبات المحتوية على الكربون. يوفر تحولها مادة الطاقة لعمليات التنشيط والحد من N2. النيتروجين المنشط هو متقبل الإلكترون النهائي. تعمل منتجات الأكسدة غير الكاملة للمركبات المحتوية على الكربون كمقبلات ICH3 وتشكل أحماض أمينية في العقيدات ، والتي تصبح متاحة للنبات الأعلى. تعمل النباتات كمخزن للمركبات المحتوية على الكربون (منتجات التمثيل الضوئي) ومورد للطاقة. تظهر بكتيريا العقيدات في مرحلة البكتيريا القدرة على نقل الهيدروجين المنشط إلى النيتروجين بمساعدة النيتروجين. يعتبر المسار من N2 إلى T Shz بمثابة عملية استرداد. [...]

تتمتع نباتات البازلاء بالقدرة على امتصاص النيتروجين من الهواء وإثراء التربة به ، وبالتالي يجب أن يكون الاتجاه الرئيسي في نظام الأسمدة هو استخدام الفوسفور و أسمدة البوتاس. مطور جيدا نظام الجذرالبازلاء شديدة الهضم العناصر الغذائيةومع ذلك ، من أجل زيادة كبيرة في المحصول ، لا يمكن الاعتماد على استخدام تأثير الأسمدة في تناوب المحاصيل ، وبالتالي فإن التطبيق المباشر ضروري. الأسمدة المعدنيةتحت البازلاء يستجيب لاستخدام الأسمدة الفوسفاتية والبوتاس. يساعد الفوسفور في تسريع نضوج النباتات. مع عدم وجودها في التربة ، تتطور بكتيريا العقيدات بشكل سيئ على الجذور ، ويقل المحصول. مع نقص البوتاسيوم ، تتحول الأوراق إلى اللون الأصفر ، وتتطور الحبوب بشكل سيء ، خاصة في التربة ذات القوام الفاتح. في التربة الحمضية ، تقلل البازلاء بشكل حاد من المحصول ، ويضعف نشاط بكتيريا العقيدات. لذلك ، الجير التربة الحمضية المتطلبات المسبقةزيادة محصول البازلاء وزيادة كفاءة الأسمدة المعدنية المطبقة. تعتمد جرعة الجير على حموضة التربة (3 ... 6 طن / هكتار) ، فمن الأفضل وضع الجير تحت المحاصيل السابقة. [...]

واحدة من أكثر عمليات مهمةتفاعلات الكائنات الحية الدقيقة مع نبات أعلىهو التثبيت التكافلي للنيتروجين الجوي - العنصر الرئيسي الذي يحدد حجم وجودة المحصول. يبلغ إجمالي كمية النيتروجين الجزيئي المتضمن في الدورة البيولوجية بواسطة نظام البقوليات-ريزوبيوم التكافلي 3 ملايين طن سنويًا في الاتحاد السوفياتي وحده. تُظهر الخبرة المحلية والأجنبية طويلة المدى أن التعايش الفعال بين البقوليات والريزوبيوم ليس فقط ضمانًا للحصول على محصول عالي الجودة من البقوليات ، وبالتالي إمكانية حل مشكلة البروتين الغذائي ، ولكن أيضًا المصدر الأكثر اقتصادا لتجديد النيتروجين في التربة. من أجل استخدام "النيتروجين البيولوجي" الرخيص في الإنتاج الزراعي في العديد من البلدان ، يتم زيادة المساحة المزروعة بالبقوليات ، و علاج ما قبل البذرالبذور مع مستحضرات بكتيريا العقيدات التي تم الحصول عليها على أساس سلالات نشطة من Rhizobium. تعتمد طبيعة وكفاءة العلاقة التكافلية بين نبات بقولي وبكتيريا العقيدات على الحالة الفسيولوجية والكيميائية الحيوية لكلا الشريكين ، وبالتالي فإن تأثير أي عوامل على أحدهما سيؤثر بالتأكيد على إنتاجية النظام ككل.