 |
|
|
Виноградский. МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ |
АНАЭРОБНОЕ УСВОЕНИЕ АЗОТА
|
С.Н. Виноградский
Смотрите также:
Биографии биологов, почвоведов
|
ОБ УСВОЕНИИ МИКРОБАМИ ГАЗООБРАЗНОГО АЗОТА АТМОСФЕРЫ
В сообщении от 12 июня 1893 г. я показал, что можно выделить из почвы усваивающих азот микробов, применяя культуры в питательном растворе, совершенно лишенном связанного азота.
Пользуясь определенными способами очищения культур, мне удалось выделить из почвы смесь трех видов бацилл, приспособленных к существованию в среде, лишенной связанного азота. Один из них обладал функцией усвоения газообразного азота.
Прежде чем говорить о чистых культурах этого микроба, которые я в конце концов получил, я позволю себе привести еще несколько опытов со смешанными культурами, часто поучительными с разных точек зрения.
Все опыты, за исключением четырех (1-я серия, № 3—6), проводились в конических колбах с плоским дном; высота жидкости не превышала 8—9 мм. Состав раствора был всегда тот же,— я изменял только количества глюкозы или прибавлял связанный азот в виде сернокислого аммония. Углекислый кальций всегда находился в небольшом избытке. Анализ производился всегда после полного распада глюкозы. Первая серия 1 2 3 4 5 6 Глюкоза, г . 4,0 2,0 2,0 liLiL 20,0 Азот исходный, мг . . 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 2,1 Азот конечный, мг . . 5,9 9,7 3,9 4,9 15,8 26,5 Азот: прибыль, мг . . 5,9 9,7 3,9 4,9 15,7 24,4
Вторая серия Глюкоза, г . . . 1,0 2,0 3,0 4,0 Азот исходный, мг . . 10,6 10,6 10,6 10,6 Азот конечный, мг . . 10,6 11,4 14,3 14,7 Азот: прибыль. мг . . 0,0 0,8 3,7 4,1
Третья серия 1 2 3 4 5 6 Глюкоза, г 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 Азот исходный, мг . 2,1 4,2 6,4 8,5 17,0 21,2 Азот конечный, мг . 9,1 9,2 11,9 12,1 17,3 19,0 Азот: прибыль, мг 7,1 5,0 5,5 3,6 0,3 - —2,2 Сообщение 1894 г.
Рассматривая цифры первой серии, видим, что в среде, лишенной азота или содержащей только следы его, прибыль азота приблизительно пропорциональна количеству разложившейся глюкозы. Однако соотношение этих количеств постоянно только в совершенно одинаковых условиях культуры. Так, первая серия состоит из трех опытов, каждый с двумя параллельными культурами; в первом опыте (№ 1 и 2) прибыль азота составляет от 2,5 до 3,0 на 1000 мг глюкозы; во втором (№ 3 и 4), отличающемся от первого меньшей аэрацией жидкости, эта прибыль достигает только 2,2—2,5 на 1000 мг глюкозы; наконец, в третьем (№ 5 и 6), где внесен связанный азот, прибыль азота падает до 1,5 на 1000 мг глюкозы.
Цифровые данные серии 2 и 3 показывают, какое действие производит присутствие в среде связанного азота; прибыль определяется тогда отношением количества связанного азота к количеству глюкозы. Такое отношение, как свидетельствуют два ряда достаточно согласных между собою цифр, должно оставаться ниже 6/1000, для того чтобы прибыль в азоте имела место.
Для выделения бациллы, которую я считал возбудителем усвоения азота, пришлось прибегнуть к анаэробной культуре. Анаэробиоз, стоявший, казалось, в противоречии с фактом развития бациллы в течение долгих месяцев в хорошо аэрированной жидкости, был подсказан следующими соображениями: во-первых, тем, что бацилла принадлежит к типичным возбудителям маслянокислого брожения, и, во-вторых, тем, что в смешанной культуре присутствие аэробных микробов могло предохранить ее от кислорода воздуха. Действительно, культура в вакууме в запаянных трубках на ломтиках моркови в качестве плотной среды дала возможность достигнуть поставленной цели.
Засеянная затем в чистой культуре в тот же налитый тонким слоем раствор с сахаром бацилла не дала роста. Все колбы оставались стерильными неопределенно долгое время; но после внесения двух других бацилл или даже какой-нибудь вульгарной плесени брожение и развитие специфической бациллы начинались немедленно.
Специфическая бацилла, очень распространенная в почве, находит там повсюду нужные ей условия, что и объясняет возможность развития настоящих анаэробов в хорошо аэрированной среде, какой является почва.
В качестве анаэроба бацилла сбраживает глюкозу в отсутствие воздуха, если к среде прибавлен аммиачный азот.
Условия, при которых можно вызвать фиксацию газообразного азота указанным микробом в чистой культуре, были найдены: невысокий слой раствора сахара, лишенного связанного азота в атмосфере чистого азота. Развитие и брожение тут чрезвычайно энергичны. Приведу здесь только два опыта подобного рода с наиболее сильными дозами глюкозы. 1 2 20,0 20,0 0,0 0,0 28,0 24,7 Глюкоза, г Исходный азот, мг . Прибыль азота, мг .
Что касается продуктов брожения глюкозы, то главными из них являются: масляная, уксусная кислоты, углекислота и водород.
Механизм процесса усвоения азота представляется в данном случае как действие водорода в момент его выделения на газообразный азот в живой протоплазме клетки. Гипотеза, предполагающая, что синтез аммиака является непосредственным результатом этого процесса, кажется нам обоснованной.
|
|
|
|
К содержанию книги: Сергей Николаевич ВИНОГРАДСКИЙ - МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ
|
Последние добавления:
Ферсман. Химия Земли и Космоса
Перельман. Биокосные системы Земли
Вильямс. Травопольная система земледелия
Качинский - Жизнь и свойства почвы