АЗОТОБАКТЕР

С.Н. Виноградский

Смотрите также:

Биография Виноградского

Микробиология

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Геоботаника

 Биографии биологов, почвоведов

Эволюция

Биология

Эволюция биосферы

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Геохимия - химия земли

Гидрогеохимия. Химия воды

Минералогия

Химия почвы

Круговорот атомов в природе

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Вернадский. Биосфера

О САМОПРОИЗВОЛЬНЫХ КУЛЬТУРАХ АЗОТФИКСИРУЮЩИХ МИКРОБОВ

В наших предыдущих сообщениях мы показали, что внесение в почву различных веществ, от которых зависит развитие микроорганизмов, стимулирует их рост. Таким образом, почва становится средой для развития самопроизвольной культуры определенного вида или целой группы микробов.

Когда дело касается аэробных фиксаторов азота или азотобактера, то наиболее эффективными кажутся маннит и глюкоза. Достаточно прибавить к почве от 0,5 до 1 % одного из этих веществ и выдерживать ее в термостате при 30°, для того чтобы она обогатилась азотобактером, число которого через 48 часов достигает нескольких сотен миллионов на 1 г почвы и 2 млрд. через три дня.

В разрыхленной почве такое быстрое размножение азотобактера может быть установлено только при помощи микроскопического анализа, проводимого нашей методикой (см. часть шестую). Но на поверхности почвы, вмазанной в виде пластинок в чашки Петри, появление колоний легко заметить простым глазом. Для приготовления таких почвенных пластинок применяют следующий способ: к просеянной почве прибавляют 5% крахмала, замешивают ее с водой в виде густого теста, вмазывают при помощи шпателя в маленькие чашки Петри и полируют поверхность таких пластинок, употребляя для этого предметное стекло, смоченное в воде. Через 48 часов стояния в термостате при 30° на гладкой поверхности пластинки появляются мелкие колонии, прозрачные или беловатые, состоящие исключительно из почти чистого азотобактера.

Само собой разумеется, что эти самопроизвольные культуры развиваются лишь в почвах, содержащих клетки азотобактера; эти культуры позволяют просто и быстро обнаружить присутствие клеток азотобактера и даже составить себе представление об их числе в почве.

Но надо остерегаться тотчас же делать заключение об отсутствии клеток азотобактера в почвах в случае отрицательного результата. Часто наблюдается, что почвы, в которых азотобактер как будто отсутствует, дают довольно многочисленные колонии при высеве 1 г такой почвы на пластинки из кремнекислого геля, пропитанного элективной средой (см. статьи I и И).

Таким образом, в этом случае клетки азотфиксатора не размножаются в природных почвенных условиях, обильно развиваясь вне. почвы, на благоприятствующей этому среде. Какое другое объяснение можно было бы дать этому наблюдению, кроме того, как допустить временное или длительное бесплодие исследуемой почвы в отношении развития азотобактера? Если же это так, то справедливо будет заключение, что микробы-азотфиксаторы находятся в таких почвах в состоянии покоя, не имея возможности проявить свою активность.

Отсюда возникает вопрос, чего недостает почве для развития в ней азотобактера? В данном случае углеродное питание имеется в избытке, и поэтому естественно предположить, что в почве нет необходимого количества минеральных солей, и, в первую очередь, фосфатов и извести. Если эти удобрения необходимы, то самопроизвольные культуры не замедлят развиться в присутствии добавленного энергетического вещества.

Совершенно очевидны те преимущества, которые может дать применение метода самопроизвольных культур к изучению процесса азотфиксации. Эта методика позволит испытывать и диагностировать почвы с точки зрения их азотфиксирующей активности. Этот вопрос будет обсуждаться в нашей следующей статье.

Возвращаясь к факторам, определяющим возможность развития азотфиксаторов в почве, следует отметить:

1.         Кроме Сахаров, большое количество различных веществ, в том числе спирты и органические кислоты, способствуют росту азотобактера в почве. Однако они не вызывают такого обильного развития, как сахара. В общем можно утверждать, что в большинстве случаев в нормальной почве, хорошо аэрируемой и соответственным образом увлажненной, обогащенной ассимилируемым углеродом, при условии, что количество связанного азота не будет в ней увеличено, наблюдается энергичное размножение микроорганизмов, в которых мы узнаем азотобактер.

2.         Наоборот, всякое увеличение количества нитратного или аммиачного азота в почве, не говоря уже об органическом азоте, вызывает немедленное уменьшение числа клеток азотобактера в почве при применении минимальных доз и полностью устраняет их из почвы в случае применения более высоких конценющих не более пяти частей на 100 ООО весовых частей почвы и лишь немногим превышающих 1 % по отношению к количеству внесенного углерода, было достаточно, чтобы снизить число клеток азотобактера до V25 того, что наблюдалось в контрольной почве без нитратов. Удвоенное против указанного количество нитратов полностью прекратило размножение азотобактера в почве, в которой в массовых количествах развились палочки.

Этот факт объясняется большой разницей в темпах размножения этих двух антагонистических групп микробов. Вследствие этого палочки,, находя в почве необходимый им связанный азот, завладевают средой и используют энергетическое вещество гораздо раньше, чем азотфиксаторы приступят к своей деятельности. Лишь недостаток доступного азота или слишком снизившееся отношение N : С парализует развитие палочек и позволяет азотфиксаторам воспользоваться внесенным энергетическим веществом.

К содержанию книги: Сергей Николаевич ВИНОГРАДСКИЙ - МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ