Bactéries nodulaires – ce qui signifie dans la nature. Les fonctions des bactéries fixatrices d’azote et leur interaction avec les plantes

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Les premières bactéries du sol que l’humanité a remarquées sont les nodules. Sur 13 mille plantes, environ 1300 nodules se forment et 200 sont utilisés en agriculture, dont tous ont pour fonction de fixer l’azote atmosphérique. Dans le sol, sur un nodule, les micro-organismes se déposent et se multiplient – des symbiotes qui remplacent les engrais.

Quelles sont les bactéries nodulaires

Il y a plus de 2 000 ans, les agriculteurs ont remarqué que les sols pauvres et appauvris donnent des récoltes après y avoir cultivé des légumineuses. Les tentatives suivantes pour révéler le secret ont eu lieu en 1838: J.-B. Bussengo a décidé que les feuilles de légumineuses fixent l’azote, mais les expériences avec un environnement aquatique défavorable ne l’ont pas confirmé. En 1901, Azotobacter chroococcum a été découvert (6 espèces du genre Azotobacter). Le premier médicament à base de bactéries « terrestres », la nitragine, a été créé en 1897.

Toutes les bactéries nodulaires sont microaérophiles. Ils se caractérisent par une forme de tige / ovale. Les rhizobiums (Rhizobiales) appartiennent à ceux capables de convertir la forme gazeuse de l’azote en une forme soluble, qui est assimilée par les plantes. Faits:

  1. Par la mesure dans laquelle les micro-organismes affectent la culture, ils sont divisés en actifs (enrichissent efficacement le sol), inactifs et inactifs (inefficaces).
  2. Quand il n’y a pas d’humidité, ils ne se multiplient pas, par conséquent, dans un climat aride, les plantes spécialement infectées sont introduites plus profondément dans le sol.
  3. La température optimale pour la reproduction de tous les représentants de la fixation de l’azote est de 20-30 ° C, mais la croissance se poursuit à 0-35 ° C. Le meilleur milieu (pH) est neutre, de l’ordre de 6,5 à 7,1, mais acide provoque la mort des colonies.
  4. Grâce aux expériences de l’Académie agricole de Moscou, il s’est avéré que même en l’absence de «donneurs», le matériel bactérien ne quitte le sol qu’à 50 ans.
  5. Les micro-organismes peuvent survivre même aux conditions après une explosion atomique, résister au rayonnement gamma et au rayonnement ultraviolet, au rayonnement solaire, mais ne peuvent pas demeurer à haute température.
  6. Les micro-organismes ont une valeur maximale pour le développement racinaire.

Bactérie nodulaire sur les racines de la plante

Le rôle des bactéries nodulaires dans la nature

En plus de fixer l’azote atmosphérique, le rôle des bactéries nodulaires dans la nature est très important. En cours de reproduction, ils «s’engagent» dans la synthèse de vitamines, d’antibiotiques naturels, contribuent au développement de la racine, puis des sommets. L’avantage est que les bactéries du sol sont de type fixateur d’azote en raison de la symbiose avec les plantes:

  • font partie du cycle de la matière – l’azote;
  • synthétiser des phytohormones, stimulant la croissance des plantes;
  • peut être utilisé comme un moyen d’auto-nettoyage des sols contaminés par des métaux lourds avec des facteurs de minéralisation (naturels / entreprises);
  • décomposer certains composés chlorés.

Légumineuses et bactéries nodulaires

Comment les légumineuses et les bactéries nodulaires interagissent-elles? Après l’infection des plantes, les producteurs absorbent l’azote de l’air, le convertissant en un composé adapté à l’alimentation non seulement du parasite, mais aussi de « l’hôte ». Il existe plusieurs théories sur la façon dont les éléments individuels forment des nodules bactériens. Les plantes sont infectées:

  • par des lésions tissulaires;
  • pénétration à travers les poils racinaires;
  • pénétration à travers les jeunes apex de la racine;
  • grâce aux bactéries compagnes.

Les bactéries symbiotiques du genre Rhizobium, ayant pénétré la racine, se déplacent dans ses tissus, surmontant facilement l’espace intercellulaire en groupes ou en cellules individuelles (comme dans le lupin). Le plus souvent, la cellule lors de la reproduction forme des filaments infectieux (cordons, colonies). Leur nombre varie selon le type de plante. Souvent fils communs d’infection formant un nodule.

Petits pois dans une cosse

Fixation de l’azote par les bactéries

La valeur que représente la fixation de l’azote par les bactéries est énorme: non seulement elle restaure le sol, mais elle vous permet également d’obtenir des récoltes plus riches que l’humus ou les engrais chimiques. L’interaction de la substance et du fixateur d’azote se produit:

  • chez Azotobacter (« autonome », ne nécessitant pas la présence d’une plante) – enzymes, dues à l’oxygène dans la cellule;
  • dans Rhizobium (bactérie nodulaire) – uniquement en présence de magnésium, de soufre, de fer.

La bactérie Azotobacter connaît une forte augmentation

Installations de fixation d’azote

Les plantes regroupent les espèces dans lesquelles les bactéries fixatrices d’azote sont subdivisées. En agriculture, ils tiennent compte du fait que les légumineuses ne sont pas les seuls « propriétaires » d’engrais naturels qui contribuent à absorber l’azote atmosphérique. D’autres plantes attrayantes pour la fixation de l’azote sont par exemple:

  • trèfle;
  • luzerne;
  • trèfle;
  • haricots, pois (non seulement nourriture, mais aussi vache), vesce, rang;
  • soja;
  • lupin et séradelle.
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