Азотты бекітетін бактериялар мен денитификациялаушы бактериялардың негізгі айырмашылығы мынада: азотты түзетін бактериялар атмосфералық азотты топырақтағы аммонийге немесе аммиакқа айналдырады, ал денитификациялаушы бактериялар топырақтағы нитраттарды атмосфералық азотқа айналдырады.
Азот айналымы – негізгі биогеохимиялық айналымдардың бірі. Азот айналымының бірнеше кезеңдері бар. Олардың ішінде азотты бекіту және денитрификация екі кезеңнен тұрады. Азот фиксациясы кезінде азотты түзетін бактериялар атмосфералық азотты топырақтағы аммиак немесе аммоний иондарына айналдырады. Денитрификацияда денитрификациялаушы бактериялар топырақтағы нитраттарды атмосфералық азотқа айналдырады. Азотты түзетін бактериялар топырақ құнарлығын арттырады. Керісінше, денитификациялаушы бактериялар топырақ құнарлығын төмендетеді.
Азотты бекітетін бактериялар дегеніміз не?
Азотты бекітетін бактериялар – атмосфералық азотты немесе азот газын топырақтағы аммиак немесе аммоний иондарына айналдыратын бактериялар тобы. Azotobacter, Bacillus, Clostridium және Klebsiella азотты бекітетін бактериялардың бірнеше мысалы болып табылады. N2 газ көлемі бойынша атмосфераның шамамен 78%-ын құрайды. Атмосфералық азот осы азотты бекітетін бактериялардың әрекетімен тірі әлемге енеді. Сондықтан олар N2 газды NH3 және NH4+ иондарына айналдырады. Содан кейін бұл NH3 және NH4+ иондары азот айналымы арқылы айналады және барлық тірі ағзаларды азотпен қамтамасыз етеді. Азотты бекітетін бактериялар азот газын аммиакқа айналдыру үшін нитрогеназа деп аталатын ферментті пайдаланады. Нитрогеназа ферменті үш есе коваленттік байланысты үзу және әрбір азот атомына үш сутегі атомын қосу арқылы атмосфералық азоттың аммиакқа айналуын катализдейді. Азотты бекітетін бактериялар анаэробты ортада тиімдірек жұмыс істейді.
01-сурет: тамыр түйіндеріндегі азотты бекітетін бактериялар
Азотты бекітетін кейбір бактериялар – бос тіршілік ететін топырақ бактериялары (Azotobacter) және еркін тіршілік ететін цианобактериялар, ал кейбір бактериялар, мысалы, Rhizobium және Bradyrhizobium, т.б. бұршақ тұқымдас өсімдіктермен симбиотикалық қатынаста өмір сүреді. Азотты бекіту өсімдіктердің өсуі, дамуы және өнімділігі үшін өте маңызды. Сондықтан азотты түзетін бактериялар топырақ құнарлылығын және ауыл шаруашылығы өнімділігін арттырады.
Денитификациялаушы бактериялар дегеніміз не?
Денитрификациялаушы бактериялар – топырақтағы нитраттарды атмосфералық азот газына айналдыратын бактериялар тобы. Бұл процесс денитрификация деп аталады және ол азот айналымының негізгі кезеңдерінің бірі болып табылады. Денитификациялаушы бактериялар бекітілген азот газын қайтадан атмосфераға шығаруға және азот айналымын аяқтауға қатысады. Бұл бактериялар нитратредуктаза, нитритредуктаза, азот оксиді редуктаза және азот оксиді редуктаза сияқты бірнеше ферменттерді пайдаланады. Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus және Clostridium және т.б. сияқты бактериялар денитификациялаушы бактериялардың бірнеше мысалы болып табылады. Олар негізінен факультативті анаэробты гетеротрофты бактериялар. Олар суланған топырақ сияқты анаэробты немесе аноксиктік жағдайларда жұмыс істейді. Оның үстіне бұл бактериялар тіршілік ету ортасының кең ауқымында, соның ішінде тұзды және температурасы жоғары төтенше орталарда өмір сүреді.
02-сурет: денитификациялаушы бактерия
Денитрификациялаушы бактериялар терминалды электрон акцепторы ретінде оттегі болмаған кезде тыныс алу субстраты ретінде нитратты немесе тотыққан азотты пайдаланады. Нәтижесінде нитрат газ тәрізді азот түрінде атмосфераға шығарылады. Нитрат - топырақтағы азоттың өсімдікке қол жетімді түрі. Денитификациялаушы бактериялар топырақтан нитраттарды кетіретіндіктен, олар топырақ құнарлығы мен ауылшаруашылық өнімділігін төмендетуге жауапты.
Азотты бекітетін бактериялар мен денитификациялаушы бактериялардың қандай ұқсастықтары бар?
- Азотты бекітетін бактериялар да, денитификациялаушы бактериялар да азот айналымының ажырамас бөлігі болып табылады.
- Олар негізінен топырақ микроорганизмдері.
- Олар азот формаларын түрлендіру үшін ферменттерді пайдаланады.
- Азотты бекітетін бактериялар да, денитификациялаушы бактериялар да анаэробты ортаны жақсы көреді.
Азотты бекітетін бактериялар мен денитификациялаушы бактериялардың айырмашылығы неде?
Азотты бекітетін бактериялар – топырақтағы бос атмосфералық азотты аммиакқа немесе аммонийге айналдыратын бактериялар. Денитификациялаушы бактериялар – топырақтағы нитраттарды бос атмосфералық азотқа айналдыратын бактериялар. Сонымен, бұл азотты бекітетін бактериялар мен денитрификациялайтын бактериялар арасындағы негізгі айырмашылық. Azotobacter, Bacillus, Clostridium және Klebsiella азотты бекітетін бактериялардың бірнеше түрі, ал Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus және т.б. денитификациялаушы бактериялардың бірнеше түрі болып табылады.
Төмендегі инфографика кесте түрінде азотты бекітетін бактериялар мен денитификациялаушы бактериялар арасындағы көбірек айырмашылықтарды көрсетеді.
Қорытынды – азотты бекітетін бактериялар мен денитификацияланатын бактериялар
Азотты бекітетін бактериялар атмосфералық азотты топырақтағы аммиакқа айналдырады. Денитификациялаушы бактериялар топырақтағы нитраттарды бос атмосфералық азотқа айналдырады. Осылайша, бұл азотты бекітетін бактериялар мен денитрификациялайтын бактериялар арасындағы негізгі айырмашылық. Азотты бекітетін бактериялар топыраққа азот қосатындықтан, олар топырақ құнарлылығын және ауылшаруашылық өнімділігін арттыруға көмектеседі. Керісінше, денитификациялаушы бактериялар топырақ құнарлығы мен ауылшаруашылық өнімділігін төмендетуге көмектеседі.
