 |
|
|
Виноградский. МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ |
АНАЭРОБНОЕ УСВОЕНИЕ АЗОТА
|
С.Н. Виноградский
Смотрите также:
Биографии биологов, почвоведов
|
ОБ УСВОЕНИИ МИКРОБАМИ ГАЗООБРАЗНОГО АЗОТА АТМОСФЕРЫ
Вопрос об усвоении газообразного азота служил уже предметом изучения Бертло, Гелльригеля и Вильфарта, Пражмовского, Шлезинга-сына и Лорана, равно как и некоторых других ученых.
Было установлено, что усвоение газообразного азота организмами может быть результатом симбиоза бобовых растений с бактериями. Представляется вероятным, что низшие организмы, населяющие почву, зеленые водоросли или микробы могут превращать свободный азот в связанный. Но мы еще до сих пор не знаем ни одного вида, о котором можно было бы с уверенностью сказать, что он обладает такой функцией.
Приступая к этой проблеме, я поставил себе целью исследовать, возможно ли выделение из почвы определенных видов микробов, фиксаторов азота.
Мой метод заключался в применении последовательных культур в среде, совершенно лишенной связанного азота и содержащей сбраживаемое вещество: раствор минеральных солей с прибавлением сахара.
Дистиллированнная вода и соли для этих опытов были специально подготовлены. В качестве сахара применялся очень чистый препарат глюкозы, изготовленный по методу Сокслета: в нем не было никаких следов азота.
Опыты проводились в колбах с плоским дном, которые помещались под большие колпаки, притертые наждаком к пластинкам матового стекла. Наружный воздух мог проникать туда, только пройдя через поглотители с едким кали и серной кислотой. Я пользовался также специальными сосудами с широкой поверхностью, через которые пропускался воздух, профильтрованный через вату, пемзу, пропитанную едким кали и серной кислотой и, наконец, через воду.
Скоро выяснилось, что культуры, поставленные при таких условиях, характеризовались довольно постоянными признаками. Каждый раз наблюдалось выделение газа и образование кислоты, по большей части масляной, вызываемое скоплениями зооглей, из которых выделялись пузырьки газа до тех пор, пока в растворе оставался сахар. Эти скопления состояли из крупных бацилл, часто содержавших споры. В то время как другие находившиеся в растворе организмы обнаруживали несомненные признаки угнетения, эти бациллы поражали своим совершенно нормальным видом, интенсивным окрашиванием анилиновыми красками, а равно и относительно обильным развитием.
До сих пор мне не .удалось выделить эту бациллу в совершенно чистой культуре. Она не поддается культуре на питательной желатине. Два других, резко отличающихся вида бацилл сохраняются в растворе при пересевах, хотя их развитие там весьма незначительно. Следует ли считать, что и эти бациллы принимают какое-нибудь участие в описанном процессе? После того как мне удалось выделить и изучить их чистые культуры, я так не думаю. Их развитие в смешанных культурах всегда бывает бедным, порою несомненно ненормальным. Засеянные в чистой культуре в ту же совершенно лишенную азота среду, они там не размножаются, но уже следов аммика бывает достаточно, чтобы вызвать их довольно энергичный рост. Ни одна из них не образует ни газа, ни масляной кислоты. Все это заставляет предполагать, что они представляют собою бактерии, которые могут развиваться на средах, очень бедных связанным азотом, но неспособны усваивать свободный азот.
Морфологические свойства бациллы, обладающей, повидимому, такой замечательной способностью, чрезвычайно характерны. Молодые клетки имеют вид неподвижных цилиндрических палочек, 1—2 ^ шириной и длиной, в два — четыре раза превышающей ширину. Образованию спор предшествует вздутие палочки, принимающей форму длинного эллипса; в этот момент иод окрашивает ее в темнофиолетовый или черный цвет, оставляя бесцветными только два полюса. Когда спора созревает, материнская клетка, ее содержащая, превращается в своего рода капсулу, открытую или расширенную на* одном из концов.
Определения азота были сделаны по Кьельдалю и производились над всей культурой в целом, которая быстро выпаривалась досуха под уменьшенным давлением. Ошибка, которая могла получиться от применяемых реактивов, устанавливалась несколько раз, и в полученные при определении цифры вносилась поправка. м Прибавленная Прибавленный Найденный Чистая прибыль глюкоза, г азот, мг азот, мг аэота, мг 1 1 — 3,0 3,0 2 1 — 2,5 2,5 3 1,5 — 4,5 4,5 4 6 — 10,4 10,4 5 3 — 8,9 8,9 6 ? — 7,2 7,2 7 1 — 2,7 2,7 8 1 2Д 4,5 2,4 9 3 — 8,1 8,1 10 6 — 12,8 12,8 И 7 — 14,6 14,6 12 4 2Д 10,5 8,4 13 ? 2,1 7,7 6,6 14 4 2,1 16,4 14,3 15 5 3,0 15,5 12,5 16 2 — 3,1 3,1 17 2 — 2,9 2,9 18 2 — 2,5 2,5 19 2 1,8 3,5 1,7 20 2 4,0 4,6 0,6 21 2 3,3 4,1 0,8
В приведенной таблице различные количества внесенной глюкозы являются причиной различной величины прибылей азота. Во многих опытах, например, в последних шести, я не дожидался совершенного исчезновения прибавленного сахара и не определял остатка. Полный распад одного грамма сахара в удачных культурах происходил уже через три- пять дней. Это — минимум.
Существует ли постоянное соотношение между количествами разложившегося сахара и усвоенного азота? Может ли усвоение происходить помимо сахара за счет других органических соединений,— тех, которые содержатся в почве? Каковы наиболее благоприятные с точки зрения прибыли азота условия культуры? Все эти вопросы находятся в стадии изучения.
|
|
|
|
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