Усвоение атмосферного азота живыми организмами

Натуральные азотные удобрения и содержание в них азота.

• навоз — до 1 % (конский — 0,3-0,8 %, свиной — 0,3-1,0 %, коровяк — 0,1-0,7 %);
• биогумус он же вермикомпост — до 3%
• перегной — до 1 %;
• помет (птичий, голубиный, утиный) — до 2,5 %;
• компост с торфом — до 1,5 %;
• бытовые отходы — до 1,5 %;
• зеленая листва — до 1,2 %;
• зеленая масса — до 0,7 %;
• озерный ил — до 2,5 %.

Органические азотные удобрения сдерживают накопление нитратов в грунте, но применяют их с осторожностью. Внесение в почву навоза (компоста) сопровождается выделением азота до 2 гр/кг в течение 3-4 месяцев

Растения легко его усваивают.

Еще немного статистики, одна тонна полупревшего удобрения содержит по 15 кг аммиачной селитры, 12,5 кг хлористого калия и столько же суперфосфата.

Ежегодно в почву вместе с атмосферными осадками на одну сотку земли попадает до 40 гр. связного азота. Помимо этого почвенная микрофлора перерабатывающая атмосферный азот, способна обогатить почву азотом в количестве от 50 до 100 гр  на сотку. Больше связного азота для почвы могут дать только специальные азотфиксирующие растения.

Естественным источником органического азота могут стать азотфиксирующие растения, используемые как запашные культуры. Определенные растения, такие, как бобы и клевер, люпин, люцерна и множество других , накапливают азот в клубеньках своих корней. Эти клубеньки выпускают азот в почву постепенно, в течение всей жизни растения, и когда растение умирает, оставшийся азот увеличивает общее плодородие почвы. Такие растения называют сидератами и вообще сидераты способны принести ощутимую пользу вашему огороду.

Сотка гороха или фасоли посаженная на вашем участке за год способна накопить в почве 700 грамм азота. Сотка клевера — 130 грамм. Люпина — 170 грамм, а люцерны — 280 грамм.

Высевая эти растения после уборки урожая и удаления растительных остатков с участка вы обогатите почву азотом.

Молочная сыворотка как органический источник азота, фосфора и калия.

Самым доступным азотистым удобрением для растений является молочная сыворотка. За счет содержания в ней белка, который в процессе полива растений с добавление молочной сыворотки попадает в почву. И там под воздействием почвенной микрофлоры высвобождается азот который становиться доступным для растений. То есть таким образом осуществляется азотная подкормка растений.

Для проведения подобной подкормки необходимо 1 литр молочной сыворотки разбавить в 10 литрах воды. И полить растения из расчета 1 литр разбавленной в 10 раз сыворотки на растение.

Если предварительно к 1 литру сыворотки добавить 40 мл аптечного аммиака. То аммиак провзаимодействует с  молочной кислотой в результате которого получится лактат аммония.

Используя подобный раствор на регулярной основе мы не сможет повлиять на кислотность почвы что очень хорошо. Так как если бы мы не добавляли бы аммиак к молочной сыворотке. То при частом использований молочной сыворотки для корневой подкормки растений кислотность почвы неминуемо бы повысилась.

Кроме того молочная сыворотка сама содержит в себе большое количество минеральных веществ. В каждых 100 грамм молочной сыворотки содержится:

• 78 миллиграмм фосфора;
• 143 миллиграмма калия ;
• 103 миллиграмм кальция.

А также содержит в незначительные количествах магний и натрий.

окопник лекарственный

Бактерии как основной двигатель круговорота азота

Азот содержится не только в атмосфере. Почти столько же его в гидросфере, земной коре и в мантии (примерно 4×10¹⁵ т). Геохимический круговорот требует, чтобы этот азот постоянно был включен в общий круговорот, поддерживая тем самым геохимическое стабильное состояние Земли.

Как известно, суть круговорота состоит в том, что элементы из атмосферы попадают в земную кору (разные ее слои) и в гидросферу, а из литосферы и гидросферы назад возвращаются в атмосферу. Исключение составляет только мантия, ее элементы извергаются в атмосферу с извержениями вулканов и уже туда не возвращаются. Но в мантии азота не так уж и много, поэтому его количество, извергаемое регулярно в атмосферу, не в состоянии изменить общий геохимический цикл.

Как уже говорилось, бактерии являются в азотном цикле единственным биогенным элементом:

1. Клубеньковые и другие прокариоты поглощают молекулярный азот атмосферы и  плодородных почв – верхнего слоя земной коры, после чего превращают его в органические соединения, которые могут усваиваться растениями.
2. Растения поглощаются животными, в том числе и людьми, которые, погибая и разлагаясь, возвращают азотные соединения в воздух через процесс денитрификации, который также осуществляют бактерии, только уже представители другой группы – денитрификаторы.

Денитрификация

Денитрификация – это гетеротрофный процесс (что означает, что участвующие в процессе организмы должны потреблять больше углерода, чем они сами производят), который превращает нитраты в газ-азот и может быть представлен в виде следующего уравнения: 
(CH2O)106(NH3)16 + 85NO3 + 100H+ —> 106CO2 + 16NH4+ + 43N2 + 149H2O

(Пожалуйста, обратите внимание, что уравнение несколько несбалансированно, потому что я округлил десятые доли стехиометрических коэффициентов). 

Общий результат этого уравнения – удаление достаточно большого количества азота в виде газа. В целом, мы получаем большую степень контроля над первичной продуктивностью (где требуется азот), а в аквариуме этот процесс – один из наиболее эффективных способов, при помощи которых мы можем выводить азот, содержание которого может быть чрезмерным

Несмотря на то, что этот процесс подробно обсуждался в основополагающих источниках, думаю, самое важное для нас на данном этапе — понимание того, что для проведения этого процесса необходимы органические вещества. Это очень важный момент и я еще вернусь к нему. 
Дополнительные процессы, влияющие на азот Несмотря на то, что описанные выше процессы представляют собой практически полный перечень того, что может иметь место в наших системах, в естественной среде все еще сложнее

В частности, могут иметь место два дополнительных процесса, о которых стоит упомянуть для полноты картины. Необходимо отметить, что эти процессы являются относительно новыми для научного сообщества, поэтому в настоящее время они еще не до конца поняты и изучены. 

Один относительно недавно открытый процесс, влияющий на азот в естественной экосистеме – анаэробное окисление аммония, больше известное как аннамокс (anaerobic ammonium oxidation = annamox). В рамках этого процесса, определенные анаэробные бактерии и архебактерии способны значительно сократить обычный азотный цикл и вызвать реакцию аммония и нитритов, в результате чего образуется свободный азот (газ). Подобный процесс представляет собой, возможно, очень важную альтернативу вывода азота (Engstrom et al. 2005), но до сих пор неясно, при каких условиях этот процесс становится важным. Наиболее часто этот процесс встречается на участках океана, где низкий уровень содержания кислорода сочетается с низким уровнем содержания органического углерода, что нехарактерно для типичного аквариума. В условиях, более типичных для наших систем, annamox значительно реже встречается и поэтому, скорее всего, не является важным аспектом цикла (Porubsky et al. 2009). 

Еще один относительно «новый» процесс называется «диссимиляционным восстановлением» нитратов до аммония, или DNRA. Несмотря на сходство с традиционной денитрификацией, этот процесс представляет собой способ, при помощи которого организмы перерабатывают нитраты, а не оставляют их для вывода из системы. К счастью для нас, DNRA доминирует в осадочной породе с высоким содержанием сернистых соединений (Porubsky et al. 2009), что нехарактерно для большинства рифовых систем. 

Рисунок 2: Развернутая версия азотного цикла, включая источники азота, 

а также относительно недавно открытые процессы DNRA and annamox. 

Фосфор

Роль в жизни растений

Фосфор входит в состав важнейших
веществ клеток: ДНК и РНК, фосфолипидов (сложных
эфиров глицерина, жирных кислот и фосфорной
кислоты), сахарофосфатов (фосфорных эфиров
сахаров), участвующих в фотосинтезе; АТФ –
универсального энергетического вещества клетки.

Фосфор составляет 0,1–0,7% от массы
растения. Из почвы, где фосфора содержится 800
мг/кг, растения получают его в виде солей в
процессе корневого питания. Мировой урожай
ежегодно уносит с полей более 3 млн т фосфора.

Фосфор ускоряет созревание плодов и
повышает хладостойкость растений. При его
недостатке замедляется обмен веществ в клетках,
образуются слабые корни, пурпурные листья,
задерживается созревание, снижается
урожайность, происходит накопление пигмента
антоцианина. На фоне зеленой окраски хлорофилла
красная и лиловая окраски придают листьям
голубоватый оттенок, а при сильном преобладании
пигмента они становятся лиловыми. Кроме того, все
части растения, содержащие мало хлорофилла –
стебли, черешки, жилки, нижняя поверхность
листьев, – окрашиваются в красноватые и лиловые
цвета.

Роль в жизни животных и человека

В организме животных фосфор составляет
в среднем 0,95% по массе. В организме человека
содержится около 4,5 кг фосфора, чаще всего в
соединении с кальцием. Из этого количества около
4,4 кг приходится на кости, около 130 г на мышцы и 12 г
– на нервы и мозг, много фосфора содержится в
крови и молоке.

Фосфор входит в состав липидов, ДНК, РНК, АТФ.
Почти все важнейшие физиологические процессы
человека и животных связаны с превращением
фосфорсодержащих веществ: построение клеточных
мембран, образование костей, поглощение и
перенос глюкозы, глицерола и жирных кислот,
энергетический метаболизм, кислотно-щелочное
равновесие.

Для организма человека фосфора
необходимо почти вдвое больше, чем кальция, хотя
кальций и фосфор – «неразлучные» минеральные
вещества, они не могут друг без друга. Фосфор, так
же как и кальций, является составной частью
костной ткани. Зубная эмаль – это соединение
фосфора, близкое по составу и кристаллическому
строению важнейшему минералу фосфора –
гидроксиапатиту Ca₅ОН(PO₄)₃. Если
нарушается баланс фосфора и кальция, организм
для своего «выживания» вынужден брать кальций из
«костного запаса»: зубов, ногтей, крупных
суставов.

В активно работающих органах – печени,
мышцах, мозге – наиболее интенсивно расходуется
АТФ. Фосфорсодержащий фермент фосфорилаза
катализирует реакции, связанные с
использованием запасных углеводов и,
следовательно, обеспечивает клетки энергией. В
процессе окисления углеводов в ткани мозга
важную роль играют дифосфопиридиннуклеотид и
неорганический фосфат. Поэтому академик А.Е.
Ферсман назвал фосфор «элементом жизни и мысли».
Суточная потребность в фосфоре составляет 1,3 г.
Из организма фосфор выводится с мочой и калом.

Основные источники поступления в
организм

Овощи: зеленый горошек, шпинат, бобы,
чечевица, огурцы, цветная капуста, соя, редис,
сельдерей, оливки. Злаки: овес, рожь, ячмень,
пророщенная пшеница, цельные зерна пшеницы.
Фрукты: яблоки, груши. Орехи: арахис, грецкие,
кешью. Продукты животного происхождения: мясо,
яйца, сыр, рыба (сардины, лосось), креветки, печень
трески. Грибы.

Знаете ли вы, что…

• Открыт фосфор в 1669 г. немецким
  алхимиком из Гамбурга Х.Брандом. При перегонке
  сухого остатка от выпаривания мочи Бранд заметил
  зеленоватое свечение, отсюда название элемента фосфорос
  – светящийся в темноте: от греч. фос – свет и форос
  – несущий.

• В теле человека 1,4 х 1025 атомов
  фосфора, а в одной человеческой клетке – 1,4 х 1011.

• В сутки с продуктами питания в организм
  человека поступает 1000–3000 мг фосфора.

• Различные соединения фосфора входят в
  состав лекарственных препаратов для лечения
  заболеваний сердца, печени, желудка; фосфаты
  цинка используются как пломбировочный материал
  в стоматологии.

• При изготовлении спичек массу,
  наносимую на спичечную головку, готовят из смеси
  красного фосфора Р_n (состоит из
  полимерных молекул), горючих веществ,
  бертолетовой соли KClO₃ и катализаторов (МnО₂,
  Fе₂О₃).

• Белый фосфор окисляется на воздухе,
  давая зеленое свечение в темноте. Он применяется
  в производстве фосфорной кислоты и красного
  фосфора, как реагент в органических синтезах,
  раскислитель сплавов, зажигательное средство.
  Белый фосфор чрезвычайно ядовит, опасная для
  жизни доза – более 50 мг.

Значение азота для живых организмов

• 23 ноября 2020 года
• Теги: человек, азот, растения, животные

Комментариев:

Азот необходим для всего живого. Он является основной частью аминокислот. Аминокислоты являются «строительными блоками» белков и нуклеиновых кислот, таких как ДНК, которая передает генетическую информацию последующим поколениям. Около 78 процентов атмосферы состоит из азота, но растения и животные не могут получать азот прямо из воздуха. Они получают азот благодаря процессу, называемому азотным циклом.

Азотявляется важным питательным веществом для растений и важным компонентом белков, который необходим всем животным для роста, размножения и выживания. Азотный цикл превращает азот в соединения, которые могут использовать растения и животные.

Значения азота в жизни

Все ткани человека — мышцы, кожа, волосы, ногти и кровь — содержат белок. Для нормального роста, замещения клеток и восстановления тканей требуется азот, а метаболические процессы в организме нуждаются в белках в форме ферментов. Вы не сможете получить азот из воздуха, поэтому вы получаете его из пищевых продуктов в белке.

К продуктам, богатым белком, относятся:

• Мясо;
• Рыба;
• Бобовые;
• Яйца;
• Молоко;
• Орехи.

Ваше тело постоянно перерабатывает азот из аминокислот, расщепляя аминокислоты, не используемые для синтеза белка, на компоненты. Азот также образует небелковые соединения, такие как гем в гемоглобине, который переносит кислород из красных кровяных телец во все части тела. Животные нуждаются в азоте так же, как и люди. Они получают его из пищевых источников, таких как растения и другие животные.

Значение азота для растений

Азот жизненно важно необходим для растений. Азот составляет большую часть хлорофилла, который нужен растениям для фотосинтеза — процесса использования солнечной энергии для производства сахара из воды и углекислого газа

Азот входит в состав соединений, передающих энергию, таких как АТФ (аденозинтрифосфат), что позволяет клеткам сохранять и использовать энергию, выделяемую в процессе метаболизма. Растениям также необходимы нуклеиновые кислоты, такие как ДНК, для роста и размножения. Растения получают азот иначе, чем животные. Они получают его из воды и почвы в виде нитратов и аммония. Растения, которым не хватает азота, желтеют и вскоре перестают расти.

Азотный цикл

Первый этап азотного цикла — азотфиксация. Специальные бактерии используют фермент, известный как динитрогеназа, для преобразования газообразного азота в аммиак. Затем нитрификация превращает аммиак в ионы нитрита, которые корни растений поглощают в качестве питательных веществ. Животные получают азот, поедая растения. Разложение растений и животных и выброс отходов животноводства создают в почве аммиак. Наконец, денитрификация использует другие бактерии для преобразования аммиака обратно в газообразный азот, который выбрасывается в атмосферу, где цикл азота начинается снова.

Натуральные азотсодержащие удобрения полученные путем промышленной переработки.

Кровяная мука — органический продукт, сделанный из высушенной крови, и она содержит 13 процентов суммарного азота. Это очень высокий процент содержания азота в удобрении. Вы можете использовать кровяную муку как азотное удобрение, посыпая ею поверхность почвы и поливая сверху водой, чтобы способствовать впитыванию кровяной муки. Можно также, смешав кровяную муку непосредственно с водой, применить ее как жидкое удобрение.

Кровяная мука — особенно хороший источник азота для таких любителей плодородной почвы, как салат-латук и кукуруза, поскольку действует она быстро. Кровяную муку можно использовать как компонент компоста или ускоритель разложения других органических материалов, поскольку она является катализатором процессов распада.

Соевая мука является источником азотного питания микроорганизмов почвы. Когда соевая мука будет разложена почвенной микрофлорой, тогда минерализованный азот станет доступен растениям. Её также можно использовать как компонент компоста наряду с рыбной мукой. Которая после минерализации станет не только источником азота, но и ряда микроэлементов.

Фиксация азота:

Чтобы использовать атмосферный азот, организмы должны сначала «закрепить» его в более пригодной для использования форме. И кого мы можем поблагодарить за исправление нашего испорченного азота? Ну конечно, бактерии!

Осадки (дождь, снег и т. Д.) Осаждают атмосферный азот в почву, где бактерии, известные как диазотрофы, творят свое волшебство. Эти диазотрофы содержат фермент под названием мо-нитрогеназа, который позволяет им объединять один атом азота с тремя или четырьмя атомами водорода с образованием аммиака (NH ₃) или аммония (NH ₄+). Диазотрофы, которые могут жить свободно или с другим организмом в симбиотических отношениях, могут затем преобразовывать аммиак и аммоний в органические соединения, необходимые для их выживания. Многие диазотрофы вступают в симбиотические отношения с растениями, такими как бобовые. Это позволяет им обменивать свой аммиак или аммоний на питательные вещества растений, такие как углеводы. Таким образом, пригодный для использования азот передается растениям.

Подсказка: также полезно знать, что молния также может связывать азот. Огромной энергии от освещения достаточно, чтобы разделить пару атомов азота, позволяя атомам образовывать нитриты. Однако такой способ фиксации встречается относительно редко.

Приветствую могучих диазотрофов!

Wikimedia Commons

Значение круговорота N2 для биосферы

Для того чтобы дать описание и схему круговорота азота в природе, нужно помнить, что этот элемент — важная часть белков и ДНК. Без него жизни, какой её знает человечество, могло и не быть. Но биологические существа способны усвоить его только в определённом виде. В результате различных геологических процессов этот элемент принимает ту форму, которой могут воспользоваться организмы. Обмен элементами между живыми существами, воздухом, водой и земной корой получил название биогеохимических циклов.

Таким образом, микроэлементы, являющиеся частью биологического организма, возвращаются в природу. В этом процессе частицы постоянно перемещаются между воздухом, водой и живыми организмами, в противном случае жизнь давно бы истратила свои ресурсы.

N2 входит в состав всего живого. Это один из самых популярных в природе элементов. Атмосфера земли на 78% состоит из N2. Он также содержится в воде и почве и входит в состав белков.

Этот элемент включается в синтез важнейших органических молекул, белков и нуклеиновых кислот. Азот в виде газа, содержащийся в атмосфере, довольно инертен и немногие организмы способны получать его из воздуха. Растения могут поглощать лишь связанный микроэлемент, то есть в составе химических соединений.

Связывание или фиксация происходит тремя способами:

1. За счёт электрических разрядов молний. Они расщепляют молекулы, позволяя вступать в соединения с кислородом. Образованный таким способом оксид азота растворяется в дождевой воде и поступает в почву, откуда его поглощают растения. Именно вспышки молний играют важную роль в развитии жизни на нашей планете.
2. Человек — ещё один источник. Человеческая деятельность значительно увеличила его количество в природе. Сегодня треть этого связанного азота попадает в биосферу, благодаря широкому применению искусственных удобрений, содержащих нитраты. В промышленности связывание этого элемента с водородом происходит при температуре от 400 до 600 градусов по Цельсию и давлении до 1 тысячи атмосфер.
3. В природе основными азотфиксаторами являются бактерии, особенно те из них, которые образуют симбиоз с корнями бобовых растений. Горох, фасоль, соя, клевер — все они относятся к данному типу. Благодаря симбиозу, они могут жить на очень бедных почвах, обогащая их. У этих растений есть механизм, который позволяет им совместно с клубеньковыми бактериями усваивать вещество из воздуха.

Для того чтобы понять, какие организмы принимают участие в круговороте азота, надо вспомнить класс биологии. Существуют важнейшие азотфиксаторы цианобактерии. Они играют важную роль в водных экосистемах. N2 также свободно фиксируется свободноживущими почвенными бактериями. При помощи специального фермента бактерии фиксируют атмосферный азот, синтезируя аммиак и нитраты. Получается взаимовыгодное существование. Микроорганизмы обеспечивают растения азотом, а растения питают бактерии сахарами.

Большинство видов растений получает нитраты из почвы. Растительные белки становятся частью травоядных животных, а затем хищников. В круговороте бактерии играют важнейшую роль, разлагая сложные азотсодержащие соединения, чтобы их усвоили растения. В условиях недостатка кислорода некоторые бактерии разлагают органические вещества до получения газообразного азота. Он возвращается в атмосферу и весь цикл повторяется вновь.

Азот в живой природе

Роль азота в природе ещё не изучена до конца. Любая экологическая система усваивает небольшое количество вещества. Поэтому при производстве удобрений нарушается баланс между газом из органических соединений, вернувшимся в атмосферу, и элементами из воздушной среды.

Было отмечено, что его состояние может переходить из техногенного потока в природный. Лишнее количество газа накапливается в природе и вызывает отрицательные последствия. Выявлена закономерная связь между сельским хозяйством, например, применением различных добавок, и загрязнением окружающей среды.

Приблизительно 36% азота, который проникает в землю с удобрениями, просачивается в сточные воды. В них оказывается большое количество нитратов азота, которые, попадая в реки и озёра, вызывают усиленное размножение растений.

Этот процесс получил название эвтрофикация, то есть загрязнение водных ресурсов водорослями. Это одно из самых важных экологических последствий в применении этого вещества. Молекулы служат питательной средой для водяных растений. Путём накапливания они разрастаются очень быстро, затемняют водоём и не дают развиваться другим растениям. Со временем водоросли отмирают. Для их разложения необходимо очень большое количество воздуха.

Ещё одной причиной загрязнения являются фермы. Есть три фактора:

1. Навоз оставляют на замёрзшей земле.
2. Избыточное количество химических веществ.
3. Не заделывают удобрения в почву.

При этом в воздух попадает аммиак. На расстоянии двух километров от ферм наблюдается его распространение и загрязнение воздуха. В результате близлежащие водоёмы оказываются загрязнены. Для предотвращения этого ниже по склону устраиваются пруды. А площадки откорма скота обязательно проектируются с учётом отметки грунтовых вод.

Последствием нарушения баланса азота в атмосфере является увеличение количества нитратов в продуктах питания. В культурах, которые выращивают в сельском хозяйстве, могут содержаться большие дозы нитратного азота. Его образование возможно при неправильной транспортировке, а также при помощи бактерий. При попадании в организм и взаимодействии с гемоглобином они нарушают проникновение кислорода в кровь. Это серьёзно отражается на здоровье человека.

Окислы также входят в состав азотного соединения. Соединения образуются и оказываются в атмосфере путём сжигания газа, выделяются при использовании автомобиля или турбинных самолётов. Они не причиняют вреда только в том случае, если не окисляются озоном до двуокиси азота. Нахождение большой концентрации в организме приводит к тяжёлым заболеваниям.

Условия, которые необходимо знать:

Аммонификация: производство аммония в результате разложения органических веществ; осуществляется декомпозициями.

Археи: одноклеточные организмы, которые отличаются от бактерий своими метаболическими процессами; вообще живут в экстремальных условиях.

Ассимиляция: в круговороте азота, поглощение органического азота растениями и животными.

Бактерии: одноклеточные организмы, которые отличаются от архей своими метаболическими процессами; самые распространенные организмы на планете.

Разложитель: организм, расщепляющий органический материал.

Денитрификация: процесс, при котором бактерии образуют атмосферный азот (газообразный азот) из нитратов.

Диазотроф: бактерии (и некоторые археи), которые превращают азот в пригодную для использования форму.

Фермент: биологические молекулы, которые катализируют или увеличивают скорость биологических реакций

Обратите внимание, что ферменты не вызовут реакцию, если она не будет нормальной, а только ускорят реакцию

Эвтрофикация: процесс, при котором изобилие питательных веществ в воде вызывает чрезмерный рост растений (например, водорослей), что, в свою очередь, заставляет растения использовать большую часть кислорода, убивая другие организмы в воде.

Нитрификация: процесс, при котором бактерии в почве и воде образуют нитриты и нитраты из аммиака и аммония.

Фиксация азота: преобразование атмосферного азота (газообразного азота) преобразуется в аммиак и аммоний.

Симбиотический: взаимоотношения между двумя организмами, при которых каждый организм приносит пользу другому. Взаимодействие с другими людьми 



УСИЛЕНИЕ ПРОЦЕССОВ

В рамках эксперимента было установлено, что индекс жевания у контрольных коров равнялся 58–60%, а у опытных животных — 58–63%, или примерно на 3% больше. Данный факт позволил сделать вывод о том, что процессы пищеварения у представителей второй группы происходили несколько интенсивнее, чем у первой. Анализ двух типов решет показал уменьшение количества непереваренных частиц корма, особенно длинных включений грубых компонентов, при введении в рацион опытных коров добавки, что свидетельствовало о ее положительном влиянии на ферментацию в рубце. Кроме того, у контрольных животных уровень гемоглобина в крови составил 90,93 г/л, что оказалось на 12,64 г/л, или 14%, меньше по сравнению с опытным скотом. В итоге изучаемый препарат, обеспечивая постоянство концентрации азота в рубце, способствовал усилению окислительно-восстановительных процессов в организме коров. Содержание общего белка в сыворотке крови представителей опытной группы было достоверно выше, чем у контрольного скота, на 24%, что свидетельствовало об усилении их метаболических процессов. Помимо этого, у первых коров оказалась на 28% выше концентрация глюкозы. При этом у животных обеих групп активность ферментов находилась практически на одном уровне, что указывало на безвредность кормовой добавки.

Во время научной работы сапрофитные стафилококки и другие представители условно-патогенных и патогенных бактерий в опытной группе не были обнаружены, что свидетельствовало о положительном влиянии изучаемого препарата на состав микробиоты кишечника коров. В целом результаты бактериологического исследования образцов кала показали, что включение в рацион скота опытной группы кормовой добавки не оказало отрицательного влияния на микробиоценоз желудочно-кишечного тракта и способствовало повышению в нем количества представителей нормальной микрофлоры. При этом высокое содержание бифидо- и лактобактерий отмечалось в образцах от скота обеих групп.

Какие бактерии играют активную роль в круговороте азота

Основную роль в фиксации азота из воздуха играют уже не раз упомянутые клубеньковые микроорганизмы. Какие виды относятся к этой группе?

1. Род бактерий ризобиум (Rhizobium). Это грамотрицательные микроорганизмы, факультативные либо облигатные анаэробы, чаще всего имеют форму палочек, не образуют колоний, а функционируют поодиночке или попарно. Есть виды, которые являются патогенными для людей, зараженных вирусом СПИДа.
2. Некоторые виды актиномицетов, которые живут в корнях деревьев (облепиха, ольха и др.), способных образовать для них клубеньки. Актиномицеты образовывают в клубеньках деревьев мицелии (тонкие нити). Грамположительны и хемоорганотрофы.

К производителям аммония также относятся цианобактерии Анабена, которые играют ту же роль, что и клубеньковые микробы, в симбиозе с папоротниками. Так же, как и актиномицеты, имеют нитчатый вид и положительно реагируют на окраску по Граму.

Распространенным в почве азотфиксатором является Clostndium pasteurianum. Они не вступают в симбиоз и свободно живут в почвах, играя роль азотного обогатителя почв в одиночку. Это подвижные спорообразующие палочки, которые питаются имеющимися в почве углеводами (в отличие от клубеньковых, которые питаются углеводами за счет растений) и, используя углеводы в качестве источников энергии, фиксируют азот  насыщенного им воздуха.

Культуры, для которых азот особенно важен

Вообще, каждая культура нуждается в азоте, однако дозы внесения для определенных культур разнятся. Учитывая это, все растения можно группировать на категории по необходимости азота.

В первую категорию можно включить растения, которые необходимо подкармливать азотом перед посадкой их в грунт для активации роста и развития. Для таких культур на квадратный метр необходимо примерно 26-28 г азота в пересчете на аммиачную селитру и на квадратный метр площади. К данной категории относятся, из овощных культур: картофель, капуста, болгарский перец, баклажаны, кабачок, тыква и ревень; из ягодных и плодовых: слива, вишня, малина, ежевика и земляника; из цветочных: сирень, роза, георгин, пион, фиалка, флокс, бальзамин, гвоздика, настурция и цинния.

Вторая группа — это культуры, которым необходимо азота поменьше. Обычно достаточно всего 18-19 г азота в пересчете на аммиачную селитру и на квадратный метр площади. Из овощных культур сюда можно включить: помидоры, петрушку, огурец, морковь, кукурузу, свеклу и чеснок; из плодовых и ягодных: яблоня, смородины, крыжовник; из цветочных: все однолетники и дельфиниумы.

Третья категория — это растения, которым азот необходим в умеренных количествах, не более 10-12 г на квадратный метр в пересчете на аммиачную селитру. Из овощных в эту категорию можно включить: картофель раннего срока созревания, салатные культуры, редис и лук; из плодовых — это груша; из цветочных: луковичные, примулы, горицвет, камнеломка и маргаритка.

Заключительная категория требует внесения минимального количества азота на квадратный метр, не более 5-6 г в пересчете на аммиачную селитру. Из овощных культур сюда можно включить пряные травы и бобовые; из цветочных — мак, азалию, молодило, верески, очиток, эрики, портулаки, рододендроны и космеи.