Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

БИОЛОГИЯ ПОЧВ

Глава 2. УЧАСТИЕ ПОЧВЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЦИКЛАХ ОСНОВНЫХ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В БИОСФЕРЕ И ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ

 

ПОЧВЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ В ЦИКЛАХ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В БИОСФЕРЕ И ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ

 

Смотрите также:

 

Жизнь в почве

 

Почва и почвообразование

 

Почвоведение. Типы почв

почвы

 

Химия почвы

 

Круговорот атомов в природе

 

Книги Докучаева

докучаев

 

Происхождение жизни

 

Геология

геология

Основы геологии

 

Геолог Ферсман

 

Черви и почвообразование

дождевые черви

 

Дождевые черви

 

Вернадский. Биосфера

биосфера

 

Геохимия - химия земли

 

Гидрогеохимия. Химия воды

 

Минералогия

минералы

 

Земледелие. Агрохимия почвы

 

Справочник агронома

 

Удобрения

 

Происхождение растений

растения

 

Ботаника

 

Биология

биология

 

Эволюция биосферы

 

Земледелие

 

растения

 

Тимирязев – Жизнь растения

 

Жизнь зелёного растения

зелёные растения

 

Геоботаника

 

Мхи

 

Водные растения

 

Общая биология

общая биология

 

Лишайники

 

Мейен - Из истории растительных династий

Мейен из истории растительных династий

 

Удобрения для растений

 

Биографии биологов, почвоведов

Биографии почвоведов

 

Эволюция

 

Микробиология

микробиология

 

Пособие по биологии

 

АММОНИФИКАЦИЯ

 

Процесс минерализации азотсодержащих органических соединений с выделением аммиака носит название аммонификации. Этому процессу подвержены белки и их производные — пептиды и аминокислоты, нуклеиновые кислоты и их производные — пуриновые и пиримидино- вые основания, мочевина и мочевая кислота, азотсодержащий полисахарид хитин и гумусовые кислоты. В конце прошлого века француз Э. Маршель показал, что процесс аммонификации носит универсальный характер и осуществляется многими микроорганизмами в широком Диапазоне условий, за исключением мест с очень жарким и сухим климатом.

 

Аммонификация белков — наиболее динамичное звено в цикле азота. При внеклеточных превращениях конечным продуктом являются аминокислоты, и их накопление в почве служит одним из показателей ее биологической активности. В процессе участвуют протеазы как микроорганизмов, так и растений. Далее аминокислоты либо поступают в клетки микроорганизмов, либо вовлекаются в химические реакции в почве или адсорбируются. Внутриклеточные превращения аминокислот возможны по четырем направлениям: синтез белка, пере- аминирование, декарбоксилирование и дезаминирование ( 59). При дезаминировании выделяется свободный аммиак. В аэробных условиях кроме аммиака при аммонификации образуется С02 и окислы серы, а в анаэробных — жирные и ароматические кислоты (бензойная, фе- рулиновая и др.), спирты, индол, скатол, метилмеркгаптан.

Образующиеся в переувлажненных почвах при анаэробиозе некоторые продукты аммонификации обладают фитотоксическими свойствами и могут вызывать угнетение роста растений.

 

В процессе аммонификации помимо бактерий участвуют актиномицеты и грибы, но наиболее активные возбудители известны среди бактерий родов Pseudomonas и Bacillus, например, В. putrificus и В. sporogenes. Для процесса аммонификации большое значение имеет соотношение С: N в разлагаемом субстрате. Чем уже это соотношение, тем выше эффективность аммонификации, определяемая по количеству NH3 от общего количества превращенного азота.

 

На каждые 100 г разложенного органического вещества (т. е. 50 г углерода) бактерии используют на синтез белка биомассы 2 г азота (С: N = 25). При содержании азота в органическом веществе разлагающейся растительной массы менее 2% азот будет полностью иммобилизован в клетках микроорганизмов, а при более высоком его содержании (С: N<25) будет выделяться аммиак. Это проявляется пр-и использовании разных удобрений. Отношение С: N в навозе узкое и его разложение поэтому сопровождается накоплением аммиака, а для соломы С: N высокое и внесение в почву соломы без минеральных азотных удобрений приводит к иммобилизации, т. е. закреплению, всего азота в микробных клетках и азотному голоданию растений.

 

Аммонификация нуклеиновых кислот

 

Помимо внутриклеточных превращений нуклеиновых кислот они подвергаются внеклеточному распаду под действием нуклеаз, выделяемых микроорганизмами во внешнюю среду. Внеклеточные ДНК-азы и РНК-азы найдены у многих микроорганизмов. Аммиак выделяется при распаде пуриновых и пири- мидиновых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот.

 

Аммонификация мочевины и мочевой кислоты

Мочевина попадает в почву с мочой млекопитающих, а также синтезируется почвенными грибами. Например, ее содержание в шампиньонах достигает 13% сухой биомассы. В год на Земле образуется около 30 млн. т мочевины. Это огромные ресурсы азота, так как мочевина содержит 46% азота. В сельском хозяйстве мочевина — одно из лучших концентрированных азотных удобрений. Разлагают мочевину микроорганизмы, обитающие в почве и в рубце жвачных животных. Поэтому мочевину добавляют и в корма, а в рубце микроорганизмы переводят ее в белок. Разлагающие мочевину микроорганизмы образуют ферменты уреазы. Среди уробактерий есть кокки — Micrococcus игеаеу сарцины — Planosarcina ureae, бациллы — Bacillus probatus ( — Urobacillus pasteurii). В химическом отношении мочевина — это полный амид угольной кислоты. Разложение ее протекает следующим путем:

(NH2) 2СО+2Н20-> (NH4) 2C02-^2NH3 + С02 + Н20.

 

Мочевая кислота — гетероциклическое соединение, производное пурина. Она образуется как конечный продукт белкового обмена водится из организма мочевая кислота с минимальным количеством воды или даже в твердом виде. Аммонификация мочевой кислоты в местах скопления гуано приводит в аридных областях к накоплению нитратов, так как образующийся аммиак окисляется нитрифицирующими бактериями, а при низкой влажности нитраты не вымываются. Таковы источники богатых залежей нитратов в Чили, Перу, Южной Африке и на островах Карибского моря. Гуано используется как ценное азотное и фосфорное удобрение, оно содержит около 9% азота, 13% фосфорной кислоты, калий и кальций.

 

Аммонификация хитина

 

Хитин — азотсодержащий полисахарид, полимер ацетилглюкозамина. Он содержится в панцирных покровах насекомых, в клеточных стенках мицелия грибов. При его разложении образуется уксусная кислота, глюкоза (и продукты ее превращения) и аммиак. Хитиназы особенно распространены у актиномицетов: до 98% проверенных актиномицетов проявляли активность в разложении хитина. Из грибов активную роль в разложении хитина играют мукоровые и некоторые аспергиллы, например, Asp. fumigatus.

 

Аммиак, образующийся при микробном разложении вышеуказанных соединений растительного и животного происхождения, претерпевает далее различные превращения: 1) частично адсобируется в почве на глинисто-гумусовых комплексах или нейтрализует почвенные кислоты; 2) потребляется как источник азота в процессе метаболизма почвенных микроорганизмов (иммобилизуется); 3) выделяется в атмосферу; 4) окисляется в нитриты и нитраты. Последний процесс носит название нитрификации и является единственным в цикле азота, который ведет к образованию окисленных форм азотистых соединений.

 

 

 

К содержанию книги: И. П. БАБЬЕВА, Г. М. ЗЕНОВА, Д.Г.ЗВЯГИНЦЕВ

 

 

Последние добавления:

 

Вильямс. Травопольная система земледелия

 

История русского почвоведения

 

Качинский - Жизнь и свойства почвы

 

Вернадский - ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО

 

Вернадский - химическое строение биосферы