Azotning o‘simliklar hayotidagi roli. O‘simliklarning azot bilan oziqlanishining o‘ziga xosligi

3.1 Azotning o’simlik hayotidagi ro’li
O'simlik kislorod, karbonat angidrid, yorug'lik, suvsiz ishlamaydi. Zavod atrof-muhitdan mineral tuzlarni ham oladi. D.I.ning ko'plab kimyoviy elementlari. Mendeleev o'simlikning tirik moddasining bir qismidir, ammo azot ular orasida alohida o'rin tutadi - aminokislotalar, oqsillar, nuklein kislotalar va boshqa birikmalar uchun muhim qurilish materiali. Busiz o'simlik organizmining hayoti imkonsiz bo'lar edi. Tuproqda azot etishmasligi bilan yashil pigmentlar miqdori kamayadi, barglar oqarib ketadi va o'simlik o'sishi sekinlashadi. Va kamchilik ko'pincha seziladi. Zero, tuproqda atigi 0,02 dan 0,5 foizgacha azot bor va bu faqat ba'zi o'simliklar mikroorganizmlarining faolligi va organik moddalarning parchalanishi bilan bog'liq. Va bu atmosferadagi millionlab tonna azot Yer yuzasiga "bosilayotgan" bir paytda: har bir gektar tuproqda, obrazli qilib aytganda, 80 ming tonna nisbatan inert gaz osilgan! Nima bo'ldi? Ammo haqiqat shundaki, havoda azot molekulyar holatda, ya'ni faol emas. Va shuning uchun u o'z nomini to'liq oqlaydi: yunon tilida azot "jonsiz" degan ma'noni anglatadi. U faqat kimyoviy birikmalarda - oson eriydigan nitrat va ammiak tuzlarida hayot elementiga aylanadi. Biroq, havoda, hatto oddiy oksidlarda ham azot bog'langan emas. Bu birikmalar chaqmoq chaqishi paytida oz miqdorda hosil bo'ladi. Tuproqda eruvchan azot tuzlari ham kam, chunki ular oson yuviladi. Paradoksal rasm paydo bo'ladi: o'simliklar, tom ma'noda azotda cho'milib, uning etishmasligi tufayli bir vaqtning o'zida och qolmoqda. Va azotsiz, oqsil sintezi va, demak, hayot mumkin emas! Erkin azot bog`langan birikmalar holida tuproqqa qanday kiradi? Uning asosiy etkazib beruvchilari erkin yashovchi bakteriyalarning ba'zi turlari, ular orasida, masalan, kislorod sharoitida azotni fiksatsiya qiluvchi Azotobakter yoki bu jarayonni faqat kislorodsiz amalga oshiradigan Klebzilla mavjud. Rhizobium jinsining bakteriyalari esa havodan jonsiz gazni faqat ma'lum yuqori o'simliklar, asosan dukkaklilar bilan simbiozda bog'lashi mumkin. Aytgancha, dukkakli o'simliklar rizobium bakteriyalari tufayli azot etishmasligidan aziyat chekmaydi. Ularning faoliyati qadim zamonlardan beri ma'lum. O'shanda ham dukkakli o'simliklar - soya, yeryong'oq, loviya, no'xat, yonca - tuproq unumdorligiga foydali ta'siri tasvirlangan. Bu dukkaklilar ildizida rizobium bakteriyalarining tugunlar hosil qilish qobiliyati bilan izohlanadi. Nodullar bakteriyalar bilan to'ldirilgan kattalashgan hujayralardir. Dukkaklilarning har bir turi ma'lum bakteriyalar bilan bog'liq. Masalan, soya ildizida tugun hosil qiluvchi bakteriyalar bedada tugun hosil qilmaydi. Dalalarning unumdorligini oshirish uchun azot saqlovchi bakteriyalarni sun’iy ravishda ko‘paytirishda buni hisobga olish kerak.
Braziliyada qiziq fakt qayd etildi. Azot kambag'al tuproqda o'stirilgan boshoqli o'simliklar orasida ba'zi o'simliklar boshqalardan balandroq edi. Ularning ildizlarida maxsus bakteriyalar topilgan. Bu nafaqat dukkaklilar o'g'itsiz, balki boshqa o'simliklar, xususan, donli ekinlar ham bo'lishi mumkin degan fikrni uyg'otdi. Suvda bog'langan azot ko'k-yashil suvo'tlar tomonidan ta'minlanadi Biroq, quruqlikda ular bu vazifani bajaradilar: azot saqlovchi bakteriyalar bilan birgalikda ular suv bilan to'ldirilgan sholi maydonlarining unumdorligini oshiradilar. Ular azot va likenlarni bog'lashi mumkin - qo'ziqorin va suv o'tlarining simbiozi. Likenlar ekologik muvozanatda katta rol o'ynaydi, chunki ular birinchi bo'lib ozuqa moddalari kam bo'lgan joylarda joylashadilar va azotni to'g'ridan-to'g'ri havodan to'playdilar.
Tirik hujayralar tomonidan azot fiksatsiyasining kimyoviy reaktsiyasi ko'p jihatdan ammiak olishning sanoat usuliga o'xshaydi. Ko'pchilik kimyoviy reaktsiyani yaxshi bilishadi:
N ₂ + ZN ₂ ----> 2NH ₃ + issiqlik. <-----
Azot olish uchun azot molekulasidagi (N _{2 )} uchlik aloqani uzish va keyin azot atomiga ( N ) uchta vodorod atomini biriktirish kerak. Gazsimon vodorod ammiak sintezida ishtirok etadi. Ko'pgina azot saqlovchi organizmlar uchun vodorodning manbai fotosintez jarayonida hosil bo'lgan glyukoza kabi organik birikmalar bo'ladi. Barcha atmosfera azotini biriktiruvchi tizimlarning asosiy o'xshashligi katta miqdordagi energiyaga bo'lgan ehtiyojdir: sanoatda - elektr energiyasida va tirik organizmlarda - uglevodlarning parchalanishi tufayli ATP ko'rinishidagi energiyada. Barcha azot fiksatsiya qiluvchi organizmlar muhim ferment nitrogenazni o'z ichiga oladi, ularsiz azotni biologik jihatdan biriktira olmaydi. Nitrogenazaning tuzilishi barcha turdagi bakteriyalarda deyarli bir xil. U ikkita oqsildan, bir nechta molibden va temir atomlaridan iborat. Nitrogenaza N ₂ ni ammoniy ioniga (NH ₄ ^{+ )} qaytaradi . NH ₄ ⁺ ning ortiqcha bo'lishi ferment sintezini inhibe qiladi. Shuning uchun azotli o'g'itlarning katta dozalarini olgan dukkakli ekinlarda ildizlarda tugunlar yo'q.