Среди азотфиксирующих бактерий выделяют свободноживу-щих в почве и клубеньковых, живущих на корнях бобовых растений (рис. 9, з). Наиболее важными представителями свобод-ноживущих азотфиксирующих бактерий являются Azotobacter и Clostridium, связывающие за год несколько десятков килограммов азота на 1 га почвы. Значительно более эффективна деятельность клубеньковых бактерий, заражающих клетки корней бобовых. В результате под бобовыми происходит микробиологическое накопление доступного для растений азота. Под площадью в 1 га, засеянной клевером, в результате действия этих бактерий может быть накоплено в 100 раз больше азота, чем свободноживущими фиксаторами этого элемента.[ ...]
Симбиоз азотфиксирующих организмов с сосудистыми растениями может также проявляться в форме образования «желвачков» на листьях некоторых тропических растений, относящихся к семействам мареновых, диско-рейных и др.[ ...]
Значение азотфиксирующих бактерий в почвообразовании чрезвычайно велико. Только благодаря их деятельности могут использовать атмосферный азот другие живые организмы (в виде нитратов).[ ...]
| 7 |  |
Существуют азотфиксирующие микроорганизмы, образующие симбиоз и с другими растениями. В водной среде и на очень влажной почве непосредственную фиксацию атмосферного азота осуществляют цианобактерии (способные также к фотосинтезу). Во всех этих случаях азот попадает в растения в форме нитратов. Эти соединения через корни и проводящие пути доставляются в листья, где используются для синтеза протеинов; последние служат основой азотного питания животных.[ ...]
Из анаэробов азотфиксирующей способностью обладает Clostridium Pasteurianum. Это маслянокислый микроорганизм, сбраживающий углеводы с образованием масляной и уксусной кислоты, углекислого газа и водорода. Потребность в азоте удовлетворяется путем связывания атмосферного азота.[ ...]
В симбиотических азотфиксирующих системах фиксация азота осуществляется в результате сложного взаимодействия микроорганизма и высшего растения. Несомненно, механизм процесса азотфиксации в клубеньках имеет своеобразные особенности, обусловленные совместным функционированием двух совершенно различных по своим свойствам партнеров, присутствием леггемоглобина, принимающего участие в процессе фиксации, и наличием бактероидов.[ ...]
Новосибирск: Наука.[ ...]
Разнообразие групп, с которыми у азотфиксирующих организмов установились мутуалистические отношения, легче всего объяснить совершенно независимыми эволюционными событиями, происходившими в различных бедных азотом местообитаниях, но приведших к глубоким экологическим последствиям.[ ...]
Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Почвенные азотфиксирующие бактерии рода Clostridium. - М.: Наука, 1974. - 250 с.[ ...]
Таким образом, все естественные экосистемы полностью зависят от азотфиксирующих микроорганизмов (рис. 6.6). Важную роль в наземных экосистемах играют бобовые растения. Это семейство включает в себя огромное число представителей клевера, от обычного для лугов и степей до тропических деревьев и кустарников пустыни. Каждая крупная наземная экосистема имеет характерные для нее виды бобовых. Бобовые обычно первыми заселяют территорию после пожара.[ ...]
Среди спорообразующих грамположительных бактерий семейства Bacillaceae азотфиксирующая способность выявлена у факультативных анаэробов Bacillus polymyxa, аэробов Bacillus megaterium и Thermobacillus azotofigens. Последняя бактерия, выделенная из удобренной навозом дерново-карбонатной почвы Эстонской ССР, оказалась термофильной с оптимумом роста 45—50 °С и максимумом 60—65 °С. При температурах ниже 20 °С она не развивается.[ ...]
Определение интенсивности азотфиксации в конкретных местообитаниях азотфиксирующих микроорганизмов (диазотрофов), необходимое для выяснения размеров поступления «биологического» азота в почвы разных типов, - важная задача почвенной микробиологии. Активность азотфиксации является одним из интегральных показателей биологической активности почв и поэтому широко используется для ранней диагностики загрязненности почв тяжелыми металлами, ядохимикатами, ксенобиотиками, применяется при санитарно-гигиеническом нормирова-нии токсических веществ в почве. Этот показатель может быть информативен при оценке пространственной и временной неодно-родности (пестроты) почв, при выяснении реакции бактериального населения почв на внесение минеральных и органических удобрений, на различные способы обработки пашни и пр.[ ...]
Длительная инкубация с ацетиленом оказывает и ряд других воздействий на азотфиксирующую систему. Это проявляется в форме вторичной реакции растений и микроорганизмов на изменение температуры и повышение концентрации С02 в замкнутом объеме инкубационной камеры (парниковый эффект). Наиболее значимо это при изучении азотфиксации в системе почва - растение, в которой при длительной инкубации создаются условия, способствующие усилению микробной активности. Стимуляция их происходит как из-за патологической реакции растений и микроорганизмов на присутствие ацетилена и этилена, так и в результате активизации фотосинтеза.[ ...]
Мутуализм — это взаимодействие между двумя организмами разных видов, которое выгодно для каждого из них. Например, азотфиксирующие клубеньковые бактерии обитают на корнях бобовых растений, конвертируя атмосферный азот в форму, доступную для усвоения этими растениями. Следовательно, бактерии обеспечивают растения азотом. В свою очередь растения обеспечивают клубеньковые бактерии всеми необходимыми питательными веществами. Мутуализмом можно считать также взаимодействие между микроорганизмами, обитающими в толстом отделе кишечника человека, и самим человеком. Для микроорганизмов выгода определяется тем, что они обеспечивают свои питательные потребности за счет содержимого кишечника, а для человека выгода состоит в том, что микроорганизмы осуществляют дополнительное переваривание пищи и еще синтезируют крайне необходимый для него витамин К. В мире цветковых растений мутуализмом является опыление насекомыми растений и питание насекомых нектаром растений. Мутуализм значим и в «переработке» органических веществ. Например, переваривание целлюлозы в желудке (рубце) крупного рогатого скота обеспечивается содержащимися в нем бактериями.[ ...]
Другой важной особенностью водорослей является способность синезеленых фиксировать атмосферный азот [15, 16]. В почвах тундры азотфиксирующие синезеленые водоросли также играют существенную роль. Выявлена положительная корреляции между интенсивностью азотфиксации, численностью азотфиксирующих водорослей и влажностью почвы [17]. В этой же работе определено количество азота, накапливающегося в почвах тундры (1,6 —9 кг на 1 га за месяц).[ ...]
Следовательно, первым общим правилом при использовании ацетиленового метода является сведение к минимуму времени инкубации азотфиксирующих систем в атмосфере ацетилена: в зависимости от конкретных задач исследования время инкубации может составлять от 15-30 мин до 1 - 1,5 ч и не должно превышать 2 ч. Второе условие -контроль за неспецифическим образованием этилена. Этилен образуется многими почвенными грибами и бактериями, выделяется корнями растений, постоянно присутствует в техническом ацетилене. Он нередко обнаруживается в воздухе лабораторных помещений, где источниками его являются пламя газовых горелок и спиртовок, а также разрушающиеся на свету или при нагревании резина и полиэтилен.[ ...]
Следовательно, первым общим правилом при использовании ацетиленового метода является сведение к минимуму времени инкубации азотфиксирующих систем в атмосфере ацетилена: в зависимости от конкретных задач исследования время инкубации может составлять от 15-30 мин до 1 - 1,5 ч и не должно превышать 2 ч. Второе условие -контроль за неспецифическим образованием этилена. Этилен образуется многими почвенными грибами и бактериями, выделяется корнями растений, постоянно присутствует в техническом ацетилене. Он нередко обнаруживается в воздухе лабораторных помещений, где источниками его являются пламя газовых горелок и спиртовок, а также разрушающиеся на свету или при нагревании резина и полиэтилен.[ ...]
Следовательно, первым общим правилом при использовании ацетиленового метода является сведение к минимуму времени инкубации азотфиксирующих систем в атмосфере ацетилена: в зависимости от конкретных задач исследования время инкубации может составлять от 15-30 мин до 1 - 1,5 ч и не должно превышать 2 ч. Второе условие -контроль за неспецифическим образованием этилена. Этилен образуется многими почвенными грибами и бактериями, выделяется корнями растений, постоянно присутствует в техническом ацетилене. Он нередко обнаруживается в воздухе лабораторных помещений, где источниками его являются пламя газовых горелок и спиртовок, а также разрушающиеся на свету или при нагревании резина и полиэтилен.[ ...]
Массовое развитие водорослей имеет положительные и отрицательные стороны. Положительные заключаются в том, что водоросли служат источником энергии для азотфиксирующих бактерий, многие виды синезеленых водорослей, развивающихся в большом количестве на рисовых полях, способны фиксировать азот воздуха, а при отмирании обогащают почву органическим веществом, улучшая ее структуру. Наконец, они являются пищей для рыб, а также организмов зоопланктона и бентоса. Отрицательное значение водорослей в том, что большинство видов образует плотную пленку, покрывающую дно и препятствующую нормальному развитию риса. К тому же пленка поглощает из воды питательные вещества, снижая действие вносимых удобрений. Эти нежелательные явления в значительной мере смягчаются при разведении карпа и других рыб донного питания; в поисках пищи эти рыбы разрушают пленку.[ ...]
Хемосинтезирующими организмами являются микроорганизмы — нитрифицирующие, серобактерии, водородные бактерии и железобактерии. Свободный азот усваивают азотфиксирующие бактерии.[ ...]
Если в ходе эволюции между двумя различными видами возникла обоюдная зависимость, то соответствие может быть еще жестче. Два убедительных примера — мутуалистическая связь между азотфиксирующими бактериями и корнями бобовых растений и зачастую очень тонкое взаимное соответствие между насекомыми-опылителями и цветками опыляемых ими растений (гл. 12). Наиболее тесные соответствия между организмами и средой возникли в тех случаях, когда решающим фактором жизнедеятельности организмов одного вида является присутствие организмов другого вида: в таких случаях вся среда обитания одного организма может исчерпываться другим организмом.[ ...]
Кроме такого метода, применялся и другой — экстрагирование измельченной сухой массы клубеньков водным 60%-ным этиловым спиртом; полученный экстракт использовался в опытах в качестве источников азотфиксирующего фермента. Испытания активности выделенных препаратов производились в герметической камере в атмосфере, обогащенной Ы?,5. Было найдено, что азотфиксирующая активность препаратов фермента заметно повышается при добавлении некоторых веществ, могущих служить в качестве активаторов фермента, переносчиков водорода, акцепторов продуктов ферментативного синтеза и источника энергии. В качестве таких веществ применялись магний, молибден, биотин, пируват, аскорбиновая кислота, АТФ. Все добавки вводились в камеру в буферном фосфатном растворе pH 6,8 при общем объеме жидкости 35— 40 мл.[ ...]
Одной из характерных особенностей некоторых представителей сине-зеленых водорослей является их способность обходиться вообще без связанных форм азота и осуществлять фиксацию свободного азота атмосферы аналогично азотфиксирующим микроорганизмам.[ ...]
Устойчивость почв к химическому загрязнению связана с ее свойствами. Плодородные почвы с высоким содержанием гумуса связывают свинец и кадмий в менее доступную для растений форму. Подкисление почвы вызывает уничтожение азотфиксирующих бактерий, отравление разрыхляющих почву организмов (дождевых червей), десорбцию питательных веществ растений, а также повреждение грибниц. Уплотнение почвы и нарушение окислительно-восстановительных условий вызывает увеличение подвижности металлов. Макро- и микроэлементный состав почвы также может менять токсичность свинца и кадмия, которые обнаруживают антагонизм при поступлении в растения с кальцием и фосфором.[ ...]
Правда, еще до выделения М. Б е й е р п н-к о м (1901) азотобактера и почти одновременно с С. Н. Виноградским (1895) клостридия французский исследователь Берт-л о (1885—1892) описал большое количество разнообразных почвенных микроорганизмов, обладающих азотфиксирующей функцией. Некоторые из них повышали содержание азота в среде на 80% (от исходного). Однако отсутствие в ряде случаев идентификации выделенных культур и несовершенство используемых Берт-ло методик не давали права согласиться с утверждениями о значительной широте распространения азотфиксирующей функции среди почвенных микроорганизмов.[ ...]
Высокая эффективность минеральных удобрений отмечена при внесении их под все культуры, но особенно под пропашные и зерновые. Однако использование удобрений в невысоких нормах необходимо и под многолетние травы. Так, в первый год жизни люцерны, когда ее азотфиксирующая способность слаборазвита, внесение азота в невысоких нормах положительно сказывается на величине урожая сена. В последующие годы эта культура весьма отзывчива на применение фосфорных и калийных удобрений (А, А. Мавлянов, 1980). А чем выше урожайность люцерны, тем большее влияние оказывает она на восстановление плодородия смытых почв.[ ...]
Разные микроорганизмы осуществляют а разные типы брожения. Так, молочнокислые бактерии накапливают молочную кислоту. Для некоторых облигатных анаэробных микроорганизмов, па-пример азотфиксирующей бактерии Clostridium pasleurianum, характерно образование в процессе брожения масляной кислоты.[ ...]
В сообществах лимнической зоны продуцентом является фитопланктон. В водоемах умеренного пояса плотность его популяции заметно изменяется по сезонам. Весной «цветение» связано с массовым развитием приспособленных к прохладной воде диатомитовых водорослей, летом — зеленых, осенью — азотфиксирующих сине-зеленых водорослей. Зоопланктон представлен растительноядными ракообразными и коловратками, все другие — хищники. Нектон лимнической зоны — это только рыбы.[ ...]
Бактерии-азотфиксаторы, обогащающие почву атмосферным азотом, могут стать достойным конкурентом азотной промышленности. Эта технология разрабатывается в Санкт-Петербургском НИИ сельскохозяйственной микробиологии. Задача состоит в том, чтобы, во-первых, плотнее заселить ими почву, во-вторых — повысить их азотфиксирующие способности.[ ...]
Препараты серии "Биодеструктор", полученные на основе штаммов бактерий Acinetobacter valentis, Acinetobacter paraphi-nicum и Acinetobacter oleovorans, наиболее эффективны соответственно при температуре от 10 до +50°С и от 20 до +42°С при pH 6,5-7,2. Основой препарата "Деградойл" является выделенная из почвы смешанная культура микроорганизмов, включающая азотфиксирующие бактерии Azotobacter vinelandii. По данным разработчиков, препарат обладает широкой субстратной специфичностью. Бактерии окисляют углеводороды, а другие почвенные микроорганизмы метаболизируют продукты их окисления.[ ...]
Эти формы встречаются в наземных сообществах повсюду, но их особенно много в самых верхних слоях почвы (включая подстилку). Процесс разложения растительных остатков, на который расходуется значительная доля респираторной активности сообщества, во многих наземных экосистемах осуществляется рядом последовательно функционирующих микроорганизмов (Кононова, 1961).[ ...]
Кальций наиболее экономичен для повышения pH почвы. Кроме того, он имеет еще и другие преимущества. Кальций служит важным элементом в питании растений, улучшает, как предполагают, структуру почвы, способствуя агрегированию последней, стимулирует развитие некоторых почвенных микроорганизмов, особенно нитрифицирующих и азотфиксирующих бактерий. Внесение кальция или кальциевомагниевых соединений с целью снижения кислотности почвы известно как известкование. Хотя термин известь непосредственно относится к СаО, в сельскохозяйственном понимании он применяется также к окисям, гидроокисям, карбонатам, силикатам кальция или кальция и магния. Известкование почвы приводит к значительному улучшению роста растений. Нормы известкования определяются с учетом уровня намечаемого изменения pH, емкости катионного обмена почвы, количества осадков, свойств вещества, взятого для известкования, и размера его частиц.[ ...]
В современных гипотетических схемах механизма азотфиксации несомненное предпочтение отдается восстановительному характеру превращений молекулярного азота, о чем в 20-е годы этого столетия утверждали нагпи замечательные соотечественники С. П. Костычев и С. Н. Виноградский, выдвигая «аммиачную теорию» фиксации атмосферного азота. У всех свободноживущих азотфиксирующих микроорганизмов, а также и при симбиотической азотфиксации аммиак (N113) обнаружен в качестве первого стабильного продукта этого процесса.[ ...]
Другой источник кислотных соединений - сельское хозяйство. В настоящее время естественная фиксация соединений азота в процессе построения растительной массы уже не в состоянии обеспечить потребности земледелия в этом биогенном элементе. Приходится увеличивать использование азотных удобрений и расширять площади под бобовыми и рисом, поскольку эти культуры обладают азотфиксирующими свойствами. Часть азотных соединений при этом уходит в окружающую среду.[ ...]
География почвенных микроорганизмов. Весьма интересна зависимость состава и количества почвенных микроорганизмов от географических условий. География почвенных микроорганизмов тщательно изучается. Однако установить закономерности в этой области очень сложно, так как многие микроорганизмы встречаются в почвах от тундровой до тропической зоны. Например, клубеньковые азотфиксирующие бактерии обнаружены в почвах от Кольского полуострова до Средней Азии. Азотобактер распространен в почвах Заполярья (Северная Земля), субтропиков (Закавказье) и тропиков (Австралия, Индия). Несмотря на то что почвенные микроорганизмы имеют такие колоссальные ареалы распространения, в определенных почвах создаются наиболее благоприятные условия для их развития и жизнедеятельности. Поэтому состав и содержание микроорганизмов в различных типах почв существенно отличаются.[ ...]
Результаты морфологического и цитологического анализа подтверждаются биохимическими исследованиями. В таблице 19 представлены результаты анализа нитрогеназной активности в клубеньках растений сои, обработанной производственной дозой гербицидов в полевых условиях.[ ...]
Взаимоотношение почвенных цианобактерий с сапрофитными микромицетами носит характер метабиоза и реже - антагонизма. Выявлена приуроченность некоторых видов грибов к определенным видам цианобактерий. Уникальная способность цианобактерий осуществлять оксигенный фотосинтез и фиксацию молекулярного азота является важным фактором формирования активных микробных комплексов. Гетеротрофные микроорганизмы могут образовывать с цианобактериями устойчивые сообщества, в которых последние занимают доминирующее положение. Следовательно, цианобактерии служат дополнительным источником органического вещества как энергетического материала для гетеротрофных микроорганизмов и, в итоге, способствуют повышению плодородия обедненных от эрозии почв.[ ...]
Особенно подверженными к комбинированной нагрузке (загрязнению и эрозии) оказались черноземы. В них, в отличие от других типов почв, активизируется рост проактиномицетов, превалирует бактериальный олиготрофный комплекс, что свидетельствует о ситуации биогенного дефицита. Определенную компенсационную функцию в поддержании энергетических и трофических процессов гетеротрофных микроорганизмов выполняют фотосинтезирующие микроскопические водоросли и азотфиксирующие цианобактерии (см. табл. 5.4). Важно подчеркнуть, что суммарная протяженность трихомов и грибного мицелия при различной эродированности того или иного подтипа черноземов сохраняется на исходном уровне при различном соотношении длины фото- и гетеротрофной биоты, что означает проявление различных биологических механизмов формирования агрегатного состава в несмытых и смытых разновидностях черноземов. Агрегирующая эффективность фотосинтезирующих нитчатых форм выше, чем у грибных гиф вследствие слизистых, чаще всего многослойных, оболочек, чехлов, влагалищ, поскольку наряду с механическим опутыванием почвенных частиц происходит биохимическое (коагуляционное) сцепление. По мере декальцирования профиля и смыва тонкодисперсных частиц снижается доля вклада в механизм “фототрофного” сцепления азотфиксирующих слизистых особей. На их смену приходят нитчатые осциляториевые и формидумовые цианобактерии, участвующие в биогенном перехвате ионов натрия.[ ...]
Фиксация атмосферного азота. Ни одно зеленое растение не может питаться непосредственно азотом атмосферы. Так как в результате деятельности денитрифицирующих бактерий непрерывно идет уменьшение в природе запасов связанного азота и перевод его в атмосферный азот, то жизни на земле грозила бы неминуемая гибель из-за азотного голода. Однако существует группа микроорганизмов, способная связывать атмосферный азот, делая его доступным для растений. Эти микроорганизмы называются азотфиксирующими бактериями, они разделяются на клубеньковые бактерии, развивающиеся на корнях бобовых •растений, и на свободно живущие в почве.[ ...]
Восемь глав, составляющих эту часть книги, довольно различны по стилю. Эти различия отражают некоторые действительно существующие различия в подходах, характерных для отдельных областей экологии. При изучении паразитизма и мутуализма наблюдается стремление к углубленному анализу сложных взаимоотношений между организмами и сравнительно мало внимания уделяется роли этих явлений в сообществе, частью которого являются взаимодействующие организмы. Так, мы многое знаем об экологии клубеньковых азотфиксирующих бактерий, связанных с бобовыми растениями, но нам гораздо меньше известно о роли имеющих клубеньки бобовых в естественных растительных сообществах. Мы также хорошо знакомы с экологией паразитических червей, населяющих кишечник, но нам мало что известно о том, как зараженность этими паразитами влияет на численность природных популяцией. Несколько по-другому обстоит дело с изучением межвидовой конкуренции. В этой области возникли очень сложные экспериментальные и теоретические подходы, но мы все еще чрезвычайно мало знаем о том, как часто происходит конкуренция в природе и сколь велика ее роль в естественных сообществах. Можно указать также на контраст между имеющим уже длительную историю математическим моделированием взаимодействий типа «хищник— жертва» и лишь совсем недавним обращением специалистов по моделированию к изучению мутуалистических отношений.[ ...]
Таким образом, планетарная роль растений и иных фотосинтезирующих организмов чрезвычайно велика: 1) они превращают энергию солнечного света в энергию химических связей органических соединений. Последняя используется всеми остальными живыми существами планеты; 2) они поставляют в атмосферу кислород, который служит для окисления органических веществ и извлечения при помощи этого запасенной в них химической энергии аэробными клетками; 3) наконец, некоторые виды растений в содружестве (симбиозе) с азотфиксирующими бактериями (см. ниже) переводят атмосферный азот в состав молекул аммиака, его солей и органических азотсодержащих соединений.[ ...]
Круговорот азота. Атмосферный молекулярный азот служит основным источником для перевода азота в состав сложных органических веществ. Предварительно он переходит в доступные живым организмам соединения. Это может происходить различными путями, например при фотохимической фиксации азота или при грозах с образованием смеси [ 10х оксидов азота. Последние с дождевыми водами попадают в почву в виде селитры (нитратов аммония, натрия, калия, кальция и др.) или азотной кислоты. Далее азот в результате деятельности азотфиксирующих микроорганизмов переводится в сложные органические соединения — протеиды. Они представляют собой соединения белков (протеинов) с небелковыми веществами, например с углеводами или жироподобными. Азот наиболее эффективно фиксируется бактериями, находящимися в симбиотической связи с бобовыми и другими растениями. Далее он в органической форме диффундирует в ризосферу (часть почвы, непосредственно соприкасающуюся с корнями растений) и затем включается в наземные органы растения, где и используется для синтеза протеинов. Последние являются основой азотного питания животных.[ ...]
Фиксация азота — превращение газа N2 в неорганические или органические соединения — может происходить как физикохимическим, так и биологическим путем, причем последний является наиболее важным. Бактерии, грибки и водоросли представляют собой основные азотфиксаторы. Например, Rhizobium—клубеньковая бактерия, проникая в корневые волоски растений семейства бобовых (горох, клевер, бобы и т. д.), превращает азот в нитраты. На клеверном поле площадью 100 м2 около 600 кг азота ежегодно превращается в нитраты. В природе существует огромное разнообразие азотфиксирующих бактерий, грибков и водорослей.[ ...]
Примечательной особенностью всех саговниковых являются растущие вверх над землей и дихотомически ветвящиеся коралловидные корни — кораллоиды. Они возникают как разветвления боковых корней эндогенно из многорядного перицикла напротив лучей первичной ксилемы. Благодаря интенсивному дихотомическому ветвлению коротких и тонких боковых корней образуются целые грозди клубеньков, окружающие ствол у его основания и напоминающие внешне кораллы. Сначала считали, что это происходит под влиянием бактерий, проникающих в клетки коры корней. В последнее время высказывается предположение, что бактерии, как и сине-зеленые водоросли, являются вторичными поселенцами в сформировавшихся уже клубеньках, а сам клубенек представляет разрастание несущего его корня, вызванное эндофитным грибом, мицелий которого обильно заполняет межклетники в коровой паренхиме этого корня.[ ...]
Помимо выделения этилена в почве постоянно протекает и его поглощение - путем адсорбции и главным образом за счет окисления микроорганизмами, многие из которых способны использовать этилен в качестве единственного источника энергии или в процессе соокисления. Однако при наличии ацетилена в газовой фазе почв деятельность таких микроорганизмов резко тормозится и окисление этилена полностью прекращается уже при содержании С2Н2 в 0,0001 атм. Следовательно, окислением С2Н4 в почве при использовании ацетиленового метода можно пренебречь, поскольку Км для С2Н2-редукции у азотфиксирующих бактерий колеблется в пределах от 0,1 до 0,75 атм., что заведомо превышает ингибирующую концентрацию.[ ...]
По результатам всхожести выявлено, что наиболее толерантными к условиям нефтешлама являлись костер острый и сорго суданское. Кроме того, сорго суданское относиться к бобовым травам и способно к симбиотическим взаимоотношениям с клубеньковыми азотфиксирующими бактериями.[ ...]
Классификация микроорганизмов по физиологическим признакам основана на их способности усваивать различные вещества из водной среды в аэробных или анаэробных условиях. Микроорганизмы различных физиологических групп вступают между собой в сложные метабиотические или антагонистические отношения. Основная роль в биоценозах отводится группам микроорганизмов, участвующих в круговороте важнейших биогенных элементов — углерода, азота, серы, фосфора. Среди этих многочисленных форм есть и облигатные аэробы, например нитрификаторы, и анаэробные микроорганизмы.[ ...]
Наибольшие количества связанного азота находятся в каменном угле (1 — 2,5%) и нефти (0,02 — 1,5%), а также в водах рек, морей и океанов. Азот накапливается в почвах (0,1%) и в живых организмах (0,3%). Несмотря на то что азот означает "не поддерживающий жизни", на самом деле он является необходимым элементом для жизнедеятельности организмов. В белке животных и человека содержится 16 — 17% азота. В организмах плотоядных животных белок образуется за счет потребляемых белковых веществ, имеющихся в организмах травоядных животных и в растениях. Растения синтезируют белок, усваивая содержащиеся в почве азотистые вещества, главным образом неорганические. Значительные количества азота поступают в почву благодаря азотфиксирующим микроорганизмам, которые переводят свободный азот воздуха в соединения азота.[ ...]
В настоящее время наблюдается прогрессирующее увеличение концентраций водорода в подземных водах верхних горизонтов земной коры. Фоновое содержание водорода в водах этих горизонтов, находящихся в контакте с атмосферой, составляет и-10“ 5 мл/л. В подземных водах более глубоких горизонтов содержание водорода может достигать единиц, десятков и сотен миллилитров на 1 л. Повышенные концентрации водорода известны в подземных водах пород, содержащих органические вещества (например, в районах угольных и нефтяных месторождений) . В последние годы повышенные концентрации водорода установлены в подземных водах районов промышленных загрязнений. Источники поступления водорода в подземные воды подразделяются на естественные и техногенные. Основным естественным источником водорода для подземных вод хозяйственно-питьевого назначения является деятельность микроорганизмов. Водород является обычным продуктом деятельности многих микроорганизмов, распространенных в почвах, подземных неточных водах. Среди них главными производителями водорода являются анаэробные микроорганизмы, осуществляющие разложение по типу брожений различных органических субстратов, особенно углеводородов, белков, аминокислот и органических кислот. Максимальное количество водорода (по Е.И. Кондратьевой) может выделиться при сбраживании бактериями глюкозы: глюкоза + Н20 ->■ ацетат + 2С02 + 4Н20, Дб 215,7 кДж/моль. Экспериментально показано, что при разложении глюкозы бактериями образующийся газ содержит от 15 до 54 % Н2. В то же время известно, что водород образуют также факультативные аэробные бактерии, которые в отсутствие кислорода могут переключаться на брожение с образованием водорода. И, наконец, что особенно важно, имеются данные о том, что водород могут выделять облигатные аэробы, например азотфиксирующие бактерии на корнях бобовых растений, а также пурпурные и др. Образовние водорода происходит также при аэробном микробиологическом окислении сульфидной серы: Б2- + 02 + 2Н20 = БО - + + 2Н2.[ ...]