Впервые эти бактерии-азотоусвоители были открыты С. Н. Виноградским в 1893 г.
Ученый приготовил раствор, совершенно лишенный азотистых веществ. В колбочку с таким раствором была помещена крупинка садовой земли для затравки. Через несколько дней со дна колбы начали выделяться пузырьки углекислого газа. В растворе развивались какие-то микробы: углекислый газ был продуктом их жизнедеятельности. Но азот для своего развития они получали не из раствора, а из неограниченного источника этого вещества — из воздуха. Деятельность этих своеобразных микробов быстро усиливалась, и скоро вся поверхность жидкости покрылась пеной. Причиной этого явления были азотоусваивающие микробы.
Голландским ученым Бейеринком был выделен из садовой почвы микроб азотобактер. При благоприятных условиях микробы этого вида за лето накапливают в почве на одном гектаре 30—70 кг азота, частично возмещая его убыль после уборки урожая.
Азотобактер — свободно живущий азотоусвоитель. Его существование не зависит от какого-либо растения — он вольный житель почвы. Есть и другие азотоусвоители, жизнь которых, в отличие от азотобактера, теснейшим образом связана с растением. Уже давно известно, что бобовые растения — вика, клевер, горох, фасоль, люцерна — обогащают почву азотом. Кормовые бобы накапливают за лето около 150 кг азота на гектар. Примерно четыре посева бобовых на 100 тыс. га могут заменить продукцию мощного завода азотных удобрений.
Если выдернуть из почвы бобовое растение, нетрудно заметить на его корнях клубеньки. В них-то и живут микробы-азотоусвоители. Азот они усваивают из воздуха и частично отдают его растениям. После отмирания бактерий накопленный в клубеньках азот остается в виде солей и легко усваивается любыми растениями, посеянными на этом поле.
Далеко не во всякой почве можно найти эти виды микробов. При освоении земель и при продвижении культур бобовых в еще не освоенные районы почти всегда ощущается в почве нехватка микробов-азотоусвоителей. Поэтому в почву вносят живое удобрение — нитрагин, состоящий из живых клубеньковых бактерий, или азотобактерин, представляющий собой живую массу азотобактера. В СССР построены и строятся специальные заводы для выработки нитрагина и азотобактерина.
Изменения и превращения веществ в живом организме связаны с потреблением энергии. Но это потребление всегда протекает с большей или меньшей ее потерей. Энергия, не усвоенная организмом, выделяется в виде тепла. Все без исключения живые существа непрерывно «самонагреваются» и выделяют тепло, в том числе и микроорганизмы. Особенно ярко это проявляется там, где есть благоприятные условия для массового развития микроорганизмов и затруднен отток тепла.
В стогах влажного сена или в штабелях недостаточно просушенного торфа возникают даже пожары. Виновники этих чрезвычайных происшествий — микробы. Хлопок, торф и сено при длительном самонагревании обугливаются, и в них возникают легко воспламеняющиеся вещества. Достаточно небольшого притока воздуха, чтобы эти вещества сами собой воспламенились. Так, проделки микробов иной раз приводят к трагическим последствиям.
Клубеньки на корнях различных видов бобовых растений.
Однажды большой океанский пароход шел из Египта в Англию. Его трюмы были наполнены тюками хлопка. В пути из-за бурной деятельности микробов влажный хлопок стал постепенно нагреваться и затем воспламенился.
Пожар из-за самонагревания — чрезвычайное происшествие. Но и само по себе самонагревание — во многих случаях большое несчастье. В элеваторах хранятся тысячи тонн зерна. Если его влажность выше нормы, оно начинает быстро нагреваться. Температура поднимается до 60° и выше. Зерно темнеет и превращается в глыбистую массу. Правда, в нагревании зерна по-
239