Реклама на сайте (разместить):



Реклама и пожертвования позволяют нам быть независимыми!

Азотфиксация

Материал из Викизнание
Перейти к: навигация, поиск

Азотфиксация - процесс перевода молекулярного атмосферного азота в связанные азотистые соединения . А. имеет важнейшее значение для с. х-ва. За счёт этого процесса каждый гектар почвы ежегодно обогащается по крайней мере 20-30 кг азота. При пересчёте па посевные площади СССР, имеющие в состапо своей микрофлоры азотфикси-рующие бактерии, получается величина, приближающаяся к 3 млн. т азота. Главными возбудителями А. являются, с одной стороны, клубеньковые бактерии (см.),фикзирующяе атмосферный азот в симбиозе с бобовыми растениями, с другой стороны - азотобактер и клостридиум, осуществляющие этот процесс независимо от растений.

Чистую культуру клубеньковых бактерий удалось получить в 1888, а клостридиум и азотобактер были выделены позже (в 1893 и 1901). Клостридиум был открыт русским микробиологом С. Н. Випоград-ским, к-рый начал изучение этой группы почвенных бактерия. В этом изучении деятельное участие принял П. А. Костычев и др. русские учёные. Так как азотобактер весьма продуктивно связывает атмосферный азот и очень легко культивируется в лабораторных условиях, то наибольшее количество исследований и было осуществлено с этим организмом. Лучше всего он развивается в аэробных условиях и при наличии в среде доступных источников углерода, фосфора и калия. В качестве источника углерода он может использовать различные углеводы, соли органических кислот и нек-рые спирты.

С теоретической и практической точек зрения наибольший интерес представляет вопрос о механизме фиксации атмосферного азота. Этому было посвящено очень много исследований. Вначале предполагали, что фиксация происходит за счёт гидролиза азота и сопровождается образованием или азо-тистокислого аммония или гидроксиламина. Однако скоро удалось установить, что для гидролиза азота требуются огромные давления (1061 атмосфер), совершенно невозможные в системе протоплазмы азотобактера. Поэтому гидролитическое связывание азота было признано не отвечающим действительности. Затем было выдвинуто предположение, что в культурах азотобактера происходит восстановление азота активным водородом до аммиака. Однако многочисленные эксперименты показали, что восстановительная теория также мало обоснована. В 1940-4/i исследованиями М. В. Фёдорова было доказано, что в системе протоплазмы азотобактера имеется особый катализатор (фермент), содержащий в своём составе активные карбонильные группы (кетогруппы), по месту которых и присоединяется азот, давая сначала кислородные соединения. В дальнейшем эти соединения подвергаются восстановлению водородом окисляемого органического вещества до гидразинов, азот к-рых идёт на образование аминокислот и белковых веществ. Новая теория А. не только объясняет накопленные наукой факты, ио и в значительной мере

позволяет управлять процессом, в частности повышать продуктивность фиксации.

В почвенных условиях свободноживущие азот-фиксирующие бактерии в качестве источника углерода пользуются корневыми выделениями растений и различными продуктами разложения клетчатки и других органических остатков. Первый источник даёт сравнительно немного органического вещества (ок. 5% веса урожая). Второй источник даёт его гораздо больше, особенно при культуре многолетних трав или внесении навоза. Поэтому на почвах, хорошо обеспеченных органическим веществом, А. достигает больших размеров. В почвах рисовых полей, на табачных плантациях, а также в прериях и в тропич. лесах объём А. столь значителен, что высокие урожаи получаются в продолжение многих лет без внесения азотистых удобрений.

Для установления более тесного контакта азот-фиксирующих бактерий с корневой системой растений полезно заражать высеваемые семена злаков и овощных культур чистой культурой азотобактера. На многих почвах, достаточно обеспеченных фосфором и калием и имеющих реакцию, близкую к нейтральной, такое заражение даёт прибавку в урожае на 10% и более. С этой целью применяется специальный зсмлеудобрительный препарат, содержащий культуру азотобактера, - азотоген, или азотобактерин. Для усиленного образования клубеньков на корнях бобовых растений, высеваемых на данной почве впервые или же после некоторого перерыва, применяется второй бактериальный земле-удобрптельный препарат - нитрагин (см. Бактериальные удобрения). От его применения урожаи бобовых растений возрастают на 20-50%.

А. относится к числу важнейших процессов в почве, обогащающих её азотом за счёт воздуха, где запасы азота совершенно неисчерпаемы (над каждым гектаром почвы поднимается слой воздуха, содержащий 80.000 т азота).

Лит.: Фёдоров М. В., Биологическая фиксация аао-та атмосферы, М., 1948.


Требуется проверка викификации!
Шаблон:Проверить источники


Статья из Большой советской энциклопедии

Эта статья подлежит модернизации и корректировке!

Если Вы заметили неточность — Вы можете исправить её с помощью ссылки редактировать (или править) на этой странице.
Статью можно улучшить?
✍ Редактировать 💸 Спонсировать 🔔 Подписаться 📩 Переслать 💬 Обсудить
Позвать друзей
Вам также может быть интересно: