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. Parallèlement, la fixation de l’azote constitue un processus agricole important. Toutefois, l’apport d’azote sous forme d’engrais n’est pas considéré comme la seule solution. L’utilisation de bactéries fixatrices d’azote est considérée comme une option très efficace.
Que sont les bactéries
Ce terme fait référence aux représentants du royaume de la nature vivante, qui représentent la catégorie des procaryotes. Ce sont des organismes dont les cellules ne contiennent pas de noyau. Cependant, cela ne signifie pas que ces organismes sont totalement dépourvus d’informations héréditaires. Les molécules d'ADN sont librement localisées dans le cytoplasme cellulaire. De plus, ils sont entourés d’une coquille.
Les bactéries sont de taille microscopique et la microbiologie les étudie donc. Les chercheurs ont déterminé que les procaryotes sont unicellulaires ou forment des colonies. Ils se caractérisent par une structure très primitive. En plus du noyau, les bactéries sont dépourvues de tous types de plastes, de mitochondries et de lysosomes. Quoi qu’il en soit, leurs cellules sont capables d’effectuer de nombreux processus vitaux. Ils se caractérisent par une respiration anaérobie sans utilisation d'oxygène, une reproduction asexuée et une formation de kystes dans des conditions défavorables.
Cours principaux
La classification est basée sur diverses caractéristiques, dont la forme des cellules. Les coques sont de forme ronde, les vibrions en forme de virgule, les spirilles en forme de spirale et les bacilles en forme de bâtonnet.
De plus, la classification des bactéries est réalisée en tenant compte des caractéristiques de la structure cellulaire. Les vraies variétés peuvent former une capsule muqueuse autour de leur cellule. De plus, ils ont des flagelles. Les cyanobactéries ont le processus de photosynthèse et sont classées comme lichens.
De nombreuses variétés de micro-organismes bactériens se caractérisent par une tendance à la symbiose, qui constitue une cohabitation mutuellement bénéfique. Les bactéries fixatrices d'azote s'installent 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 capables de se nourrir par tous les moyens. Par exemple, les bactéries violettes et vertes se caractérisent 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 contiennent toujours de 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 agir comme fournisseur d'électrons. Par conséquent, l’oxygène n’est pas libéré au cours de ce processus.
Une catégorie importante de micro-organismes bactériens se caractérise par un type de nutrition hétérotrophe. Cela signifie qu'ils utilisent des éléments organiques prêts à l'emploi. Pour saturer les bactéries des substances nécessaires, ils utilisent les restes d'organismes morts. Dans le même temps, les micro-organismes putréfactifs peuvent entraîner la décomposition de toute matière organique. On les appelle aussi saprotrophes.
Certaines bactéries végétales 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 de coexister mutuellement avantageusement avec le système racinaire des légumineuses.
Qui sont les chimiotrophes
Une catégorie importante, qui se distingue par le type d'absorption des nutriments, est considérée comme celle des chimiotrophes. Ce sont des micro-organismes considérés comme un type d’autotrophe. Dans ce cas, au lieu de l’énergie solaire, ces bactéries utilisent l’énergie de l’interaction chimique de divers éléments. Les chimiotrophes, en particulier, comprennent des 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 requise.
Habitat des 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.
Morphologie du corps
Les fonctions des bactéries nodulaires sont liées à leur structure. Ces micro-organismes sont visibles à l’œil nu. Ils s'installent 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.
Les plantes ont besoin d’azote pour fonctionner normalement. 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. Après quoi, ils transforment cette substance en une forme disponible pour les cultures.
Performance
Pour mieux comprendre la fonction des micro-organismes fixateurs d’azote, il convient de prendre 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. Cet organisme libère jusqu'à 60 kilogrammes de cette substance par hectare de superficie cultivée.
Les bactéries fixatrices d'azote dans les légumineuses comprennent le rhizobitum, le sinorizobium et d'autres. Ils sont également très efficaces. Ces plantes sont capables de produire jusqu'à 390 kilogrammes d'azote par hectare de terre. 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 de leurs 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 transformé en nitrites, qui sont des sels d’acide nitrique. Les nitrites se transforment à leur tour 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 effectuent le processus inverse. Dans ce cas, les nitrates présents dans le sol sont transformés en azote gazeux. De ce fait, on observe la circulation de cette substance dans la nature.
Parmi les processus vitaux, il convient également de souligner la reproduction. Elle est réalisée en divisant les cellules en deux. Cela se produit beaucoup moins souvent par bourgeonnement. Les micro-organismes bactériens peuvent également se reproduire sexuellement. Cette méthode est appelée 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 installent. Ils transforment les résidus végétaux en substances absorbables par les plantes.En conséquence, la couche de sol qui l’entoure est dotée de caractéristiques particulières. C'est ce qu'on appelle la rhizosphère.
Comment les bactéries pénètrent-elles dans 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 de couverture ou dans les zones où les jeunes cellules racinaires s'accumulent. Les chimiotrophes peuvent également pénétrer dans les cultures dans la zone des poils absorbants. Après quoi ils sont infectés.
À la suite de la division active des cellules bactériennes, des nodules se forment. Après cela, des fils d'infection apparaissent et continuent de pénétrer dans les tissus végétaux. Au fil du temps, une substance spéciale appelée léghémoglobine se forme ici. Au stade d'activité optimale, les nodules deviennent roses. Cela est dû à la présence de pigment.
Importance dans l'économie
Les gens savent depuis longtemps que si vous déterrez des légumineuses avec de la terre, la productivité des plantes s'améliorera. Cependant, ce n’est pas le processus de labour qui compte. Un tel sol est mieux saturé en azote, ce qui est important pour le développement des cultures. C'est pourquoi bactéries fixatrices d'azote appelée usine de nitrate.
Les bactéries fixatrices d’azote sont des micro-organismes importants activement utilisés en agriculture. Cela est dû à leur capacité à extraire l’azote de l’air et à le transformer sous une forme accessible aux plantes.
