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

ОБ АЗОТФИКСИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОЧВ

Многочисленные опыты, проведенные в течение истекших 25 лет, с несомненностью установили факт фиксации азота как смешанными, так и чистыми культурами азотобактера, но они не создали никакой базы для сравнительного изучения этого процесса. Ввиду того, что последний может происходить лишь за счет ассимилируемого углерода, возникает вопрос, с одной стороны, какова его продуктивность, т. е. отношение фиксированного азота к окисленному углероду, с другой, — какова будет энергия процесса или время, необходимое для окисления определенного количества углевода.

Возможно ли установить «нормальный» процесс, который служил бы мерилом выделения азота и энергии этого процесса и который можно было бы принять за эталон при проведении сравнительных опытов по определению азотфиксирующей способности почв, иными словами, при сравнении их специфического «микробного состава»?

В этом направлении еще ничего не сделано. Продукция азота сильно варьировала в условиях прежних опытов, которые проводились почти исключительно в жидкой среде, неблагоприятной для аэробных фиксаторов. Что же касается энергии азотфиксации, то с этой стороны никаких систематических исследований не предпринималось.

Чтобы начать изучение вопроса в указанном направлении, нужно было прежде всего определить «нормальные» условия, в которых процесс мог проходить, беспрепятственно достигая полного развития.

Думаем, что мы создали эти условия, высевая 1 г растертой почвы— из свежевзятого образца, представляющего собой среднюю пробу — на поверхность питательной пластинки из кремнекислого геля, приготовленной по рецепту, приведенному в нашей заметке I, стр. 549.

Мы ставили опыты с тридцатью почвенными образцами, взятыми во Франции, в Алжире, в Польше, в Сербии и в тропических областях (Куба, Коста-Рика). Их происхождение указано во втором столбце таблицы, которая приводится ниже. Шесть опытов с образцами почв, не содержащими азотобактера, которые давали лишь незначительную прибыль азота того же порядка, как в опыте X (Белград), были исключены.

На всех пластинках, обнаруживших значительную фиксацию, развились колонии азотобактера, которые подсчитывались. Многие образцы через четыре дня стояния в термостате дали начало более или менее значительному развитию Clostridium, обнаруживавшемуся в слизи азотобактера. Присутствие Clostridium узнавалось по пузырькам газа, которые то представляли собой островки, то распределялись по части или по всей поверхности слизи, образуемой азотобактером. Кроме этих двух групп микробов, аэробных и анаэробных фиксаторов азота, на пластинках развивались лишь совсем мелкие колонии так называемых о л и г о н и- троф ильных микроорганизмов, не играющих никакой существенной роли, так как они лишены способности фиксировать азот или обладают ею лишь в незначительной степени.

Для химического анализа гель, высушенный при невысокой температуре, переносится в колбу Кьельдаля; если на чашках Петри остаются следы слизи, присохшей к стеклу, то их оттирают при помощи кусочка пемзы, и образовавшийся порошок переносится в ту же колбу Кьельдаля.

Просматривая таблицу по группам опытов, можно убедиться, что полученные данные сходятся в пределах одной группы почв настолько точно, как только этого можно желать для биологических опытов.

Этот факт тем более заслуживает внимания, что эти данные были получены не с чистой культурой, а с микробами, взятыми в их естественной среде.

Что касается продуктивности, то из таблицы видно, что она колебалась лишь в пределах 9—И мг азота на 1 г маннита. Эта продуктивность оказалась постоянной для почв I, II и IV групп, которые мы считаем активными почвами; между ними на первом месте находилась почва, взятая в Бри из-под шпалерных насаждений (группа И). Основываясь на этих данных, можно считать нормальной прибыль азота в количестве 10 мг на 1 г окисленного маннита, т. е. около 1 : 40 усвоенного углерода.

Последнее соотношение, видимо, не зависит от количества внесенного энергетического вещества, как это ранее предполагалось. По крайней мере, оно оставалось постоянным при испробованных дозировках маннита от 0,5 до 2,5 г (см. группы I, II, VI).

Для использования 2 г маннита было недостаточно четырехдневного стояния культуры в термостате при температуре 30°. За этот срок процесс не успевал закончиться, даже в случае наиболее активных почв (см. группы I и II). Для почвы Бри — шпалерные посадки — понадобилось пять дней, чтобы использовать 2 г маннита общем, через четыре дня почвы различных образцов фиксировали лищь/75—80% конечного количества усвояемого ими азота. Но через семь дней инкубации процесс всюду заканчивался, даже в наименее активных почвах. Отсюда следует, что для сравнения почв различной активности надо брать за образец минимальную продолжительность опыта, которая соответствует максимальной энергии выделения.

Таким образом, наиболее активный состав микробов-фиксаторов окисляет в этих условиях, принимаемых за нормальные, за 120 часов 2 г маннита и фиксирует 20 мг газообразного азота.

Как видно из этого краткого изложения наших опытов, наша методика оказывается более совершенной, чем та, которой в настоящее время пользуются в лабораториях сельскохозяйственной микробиологии.

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