благодаря специальному механизму, который они приобретают в процессе эволюции. Таким образом, бактерии гниения почвы являются незаменимыми участниками почвенных экосистем. Некоторые бактерии являются патогенными для почвы, такие как бактерии рода Pseudomonas, которые могут вызывать бактериальные заболевания растений. Почвенные бактерии гниения, которые способствуют распаду сложных веществ на простые.
Читайте так же
- Вредители сельскохозяйственных растений
- В чем заключается причина появления у микроорганизмов вредителей сельского хозяйства и других видов
- Что важно знать о загрязнении почвы
- Бактерии почвенные. Среда обитания почвенных бактерий
- Литературные дневники / Проза.ру
сообщение о симбионтах, бактериях гниения, почвенных, молочнокислых, уксуснокислых, болезнетворных.
Ваш вопрос звучал следующим образом: В чем заключается причина появления у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и других организмов устойчивости к ядохимикатам? Появление у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и других организмов устойчивости к ядохимикатам связано с процессом естественного отбора. Бактериальные препараты для борьбы с насекомыми – вредителями сельского хозяйства и леса включают чаще всего энтомопатогенную бациллу Bacillus thuringiensis.
Почвенные вредители и методы борьбы с ними
Приведены примеры таких изделий, показаны этапы из создания. Кроме того, они помогают в закваске овощей. Болезнетворные бактерии — те самые, из-за которых человек подхватывает многие тяжёлые заболевания вроде тифа, холеры, чумы, столбняка, сибирской язвы и других.
Личинки повреждают семена, проростки, корневую систему, клубни, корнеплоды и т.
Наилучшим местом для размножения проволочников являются запыренные участки, а также поля из-под многолетних трав после трех-четырехлетнего их использования. На участках, имеющих сильную степень заселенности почвенным вредителем, то есть более 20 личинок на квадратный метр, специалисты учреждения не рекомендуют сеять кукурузу, картофель. На участках, имеющих среднюю степень заселенности — от 6 до 20 проволочников на квадратный метр — посев возможен при проведении защитных мероприятий.
Как считают в учреждении, чтобы эффективно бороться против проволочников, необходимо провести комплекс мер.
Хорошим дополнением минеральным удобрениям является биологический азот, то есть усиление деятельности азотфиксирующих микроорганизмов почвы. Микроорганизмы, фиксирующие азот, разделяются на симбиотические и несимбиотические свободноживущие. Микроорганизмы в симбиозе с высшими растениями фиксируют за год 100—300 кг азота на гектар. К ним относятся прежде всего клубеньковые бактерии рода Rhizobium — симбионты бобовых, актиномицеты рода Frankia, образующие клубеньки на корнях ольхи, облепихи, лоха, цианобактерии Anaboena azollae, обитающие в полостях листьев водного папоротника Azolla pinnata, и ассоциативные бактерии, живущие на корнях травянистых растений. Все эти микроорганизмы используют для создания препаратов, улучшающих азотное питание соответствующих растений. Первым таким препаратом был Нитрагин, созданный в Германии в 1896 году для бобовых. Во Франции аналогичный препарат называется N-germ, в Чехии — Нитразон. Для каждого бобового растения готовят свой препарат, ибо Rhizobium обладает видовой специфичностью к хозяину.
Для производства препаратов необходимо использовать штаммы Rhizobium с высокой вирулентностью способностью образовывать клубеньки и активностью азотфиксации, превышающими показатели диких почвенных Rhizobium. В результате нитрогенизации повышаются урожай и содержание белка в зеленой массе и зерне. Бобовые увеличивают содержание азота в почве люцерна, например, оставляет в почве около трети накопленного азота , благодаря чему бобовые растения называют зелеными удобрениями — сидеральными культурами. Однако применение Ризоторфина ограничивается только бобовыми, так как эти бактерии не образуют клубеньков на корнях растений других семейств. В настоящее время все больший интерес вызывают ассоциативные азотфиксирующие бактерии, не образующие клубеньков и питающиеся корневыми выделениями травянистых растений. Производительность их азотфиксации невелика 30—40 кг азота на 1 га в год , что окупается широким кругом растений-хозяев. Сейчас найдены ассоциативные симбионты более чем у 110 видов растений, в том числе пищевых и кормовых злаков и овощей. Препарат ассоциативных азотфиксирующих бактерий Флавобактерин повышает урожай зерновых на 0,3—0,5 т на 1 га, кормовых трав — на 1,4— 1,8 т на 1 га, сахарной свеклы — на 6—7 т на 1 га, овощных культур — на 1,7—6 т на 1 га при расходе 300 г препарата на гектарную норму семян. Ризоэнтерин повышает урожай риса, озимой пшеницы и озимой ржи на 200—500 кг на 1 га и содержание белка в зерне.
Оба препарата улучшают минеральный и водный обмен растений за счет усиления поглотительной способности корней, стимулируют рост растений, повышают их устойчивость к заболеваниям, так как являются антагонистами микроорганизмов фитопатогенов. Ризоэнтерин, Флавобактерин и подобные им препараты: Агрофил, Ризоагрин, Alcoligenes paradoxus 207 - не полностью удовлетворяют потребность растений в азоте, но заменяют 40—60 кг минерального азота, что позволяет сократить дозы внесения удобрений в почву и снизить степень нитратного загрязнения среды и затраты. Еще более перспективным представляется совместное использование двух видов микробных землеудобрительных препаратов — ассоциативных азотфиксирующих бактерий и микоризных грибов. В этом тройном взаимовыгодном симбиозе бактерия снабжает всех партнеров азотом, гриб-санитар убивает болезнетворные микроорганизмы на корнях и помогает растению поглощать влагу и минеральные вещества, а растение кормит микроорганизмы продуктами фотосинтеза. Примером подобного сожительства может служить искусственно создаваемый симбиоз: пшеница, флавобактерии и гриб Glomus fasciolatum, при этом урожай биомассы пшеница увеличивается более чем наполовину. В Юго-Восточной Азии для азотного удобрения рисовых полей активно используют симбиоз цианобактерии Anaboena azollae и водного папоротника Azolla. Для этого Azolla выращивают в специальных прудах, откуда ее вывозят по назначению. Azolla накапливает за вегетационный период около 120 кг азота на 1 га. Несимбиотическую азотфиксацию проводят более 30 видов свободно живущих в почве цианобактерий, актиномицетов и типичных бактерий.
В целом в умеренной зоне они могут накапливать за год от 25—94 кг азота на гектар, в Нечерноземье — 13 кг. Путем внесения соответствующих бактерий несимбиотическую азотфиксацию можно усилить. Основным преимуществом этих препаратов является возможность их использования под любую культуру, так как они не связаны с растением-партнером. Чаще всего используют Азотобактерин — препарат бактерии Azotobacter chroococcum, его применяют в России с 30-х годов XX века, в настоящее время в основном в закрытом грунте. Он не только улучшает азотное питание растений, но и стимулирует синтез витаминов группы В, ауксинов и аминокислот, увеличивает рост корней, улучшает коэффициент использования элементов питания и угнетает фитопатогенные микроорганизмы. Так же на основе азотобактера создан препарат Байкал, который не только используют в сельском хозяйстве, а так же на малых приусадебных участках. Свободно живущие азотфиксирующие цианобактерии используют для стимуляции урожая рисовых полей в Индии, Китае и других странах. Влияние азотобактера на прорастание зерен пшеницы.
Скорость микробиологического разложения пестицидов в почве определяется содержанием гумуса, температурой и влажностью почвы, наличием подстилки, содержанием питательных веществ и другими факторами. Хорошие условия для развития почвенных микроорганизмов интенсифицируют биологическую детоксикацию пестицидов. На скорость разложения пестицидов в почве оказывают влияние гранулометрический состав почвы, реакция ее среды, гидротермические условия. На суглинистых почвах пестициды разлагаются быстрее, чем в почвах легкого состава; хлорорганические пестициды в кислой почве сохраняются дольше, чем в щелочной. Органическое вещество почвы связывает многие пестициды в водонерастворимые и труднодоступные для почвенных организмов формы, вследствие чего токсиканты не подвергаются гидролизу и, несмотря на высокую биологическую активность гумусированных почв, сохраняются в них длительное время. Повышенная температура почвы способствует десорбции пестицидов, связанных коллоидами. На эти процессы также влияют окислительно-восстановительные условия почвы: одни пестициды быстрее метаболируются в анаэробных условиях, другие - в аэробных. В настоящее время для детоксикации почв, загрязненных остаточными пестицидами и патогенными организмами, а также снижения их фитотоксичности для растений используют адсорбционные приемы, составной частью которых являются природные цеолиты. Ниже приводятся примеры эффективности технологий применения природных цеолитов для детоксикации почв от биоцидов. Во ВНИИ сахарной свеклы разработана технология нанесения гербицидов на цеолиты с дальнейшей заделкой в почву. Совместное их применение обеспечивало получение дополнительных урожаев сахарной свеклы и кукурузы за счет улучшения режима минерального питания, снижения фитотоксичности гербицидов и усиления их действия на сорные растения. В первом случае применяли почвенные гербициды ленацил, эптам, раундап , во втором - послевсходовые бетанал AM, бетанал прогресс AM. Цеолиты уменьшали миграцию гербицидов вглубь почвы и удерживали их в поверхностном слое. При проведении химических обработок во влажных условиях значение цеолитов возрастало. Так, например, на черноземе выщелоченном среднесуглинистом на фоне N90P120K95 испытывали различные дозы цеолита Закарпатского месторождения и гербициды — эптам 6Е, ленацил, бетанол AM. Отмечено снижение фитотоксичности гербицидов для сахарной свеклы при комбинировании их с цеолитами. В присутствии цеолита эптам и бетанал слабее мигрировали в почве. He отмечено негативного влияния цеолита на качество корнеплодов. Под влиянием инсоляции и повышенной влажности почвы он легко испаряется и разрушается, поэтому его эффективность в почвах южных районов значительно снижена. Все это положительно сказывается на урожайности зеленой массы и зерна кукурузы. Для борьбы с обитающими в почве вредителями: проволочниками, ложнопроволочниками, закавказским мраморным хрущом, медведкой и подгрызающими совками — более целесообразно использование фосфорорганических инсектицидов в гранулированном виде, чем соответствующих растворов, т. Изученные процессы позволяют косвенно увеличивать селективную сорбцию ядохимикатов почвы цеолитами, пролонгировать действие пестицидов, снижать количество мигрирующих токсических веществ из почвы в растения, уменьшая нагрузку на окружающую среду и организм человека через продукты питания. В полевых условиях цеолит Пегасского месторождения был применен в качестве пролонгатора пестицида триаллата авадекс В при выращивании ячменя сорта Одесский, пшеницы Скам и гороха Heосыпающийся. Выявлено уменьшение миграции ядохимикатов в почве в 1,5-2 раза и расхода пестицидов. Пестициды в зерне не обнаружены, уменьшилось также содержание в зерне тяжелых и токсических элементов. Зараженность посадок картофеля фитофторой снизилась в 1,8 раза. Проведены лабораторные, полевые и производственные испытания цеолитов как носителей гербицидов путем их гранулирования. Установлено, что примененные цеолиты не уступают импортным аналогам, обладают рядом преимуществ над жидкими препаративными формами и рекомендуются для борьбы с овсюгом в посевах пшеницы и ячменя. Гербициды применяли в максимально допустимых дозах, обеспечивающих высокий технологический эффект. Внесение цеолитов способствовало снижению остаточных количеств гербицидов табл. Так, содержание семерона в кочанах капусты снизилось под действием цеолитов в 4 раза, но все-таки не достигло норм ПДК. Остаточные количества прометрина не обнаружены в корнеплодах моркови, а в почве - ниже ПДК, хотя прослеживается тенденция к их снижению под влиянием внесенных цеолитов. Опыты Т.
Смотрите также
- Стратегия бактерий Bacillus thuringiensis поможет контролировать сельскохозяйственных вредителей
- Литературные дневники / Проза.ру
- Ответы на вопрос
- В чем заключается причина появления у микроорганизмов вредителей сельского хозяйства и других видов
- Чего хотят грибы
- Рекомендуемые товары
Какова роль гнилостных бактерий в природе и жизни человека
В чем заключается причина появления у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и других организмов устойчивости к ядохимикатам? Некоторые беспозвоночные обеспечивают естественную регуляцию вредителей, что может привести к меньшему количеству химических веществ, к примеру, божьи коровки, которые едят тлю, или почвенные насекомые, которые поедают нежелательные семена, обеспечивая. Выводы авторов могут способствовать рациональному проектированию пробиотических бактерий или бактериальных сообществ, которые гарантируют здоровье сельскохозяйственных культур. Таким образом, бактерии гниения почвы являются незаменимыми участниками почвенных экосистем.
Бактерии почвенные. Среда обитания почвенных бактерий
| Плодородие почв и микроорганизмы, часть 1 - Арго | Бактерии гниения почвы играют важную роль в экосистеме, выполняя такие функции, как разложение органического материала, улучшение почвенной структуры и циркуляция питательных веществ. |
| Верны ли следующие суждения о бактериях? А. Бактерии | АГРАРНЫЕ МОНСТРЫ Острейшая проблема растениеводства – это состояние почвы, плодородие которой во многом зависит от населяющих ее микроорганизмов (бактерий, грибов и т. д.). |
| Плодородие почв и микроорганизмы, часть 1 | Сельское хозяйство является одной из важнейших для человечества отраслей, призванной обеспечить нас качественными и полезными продуктами питания. |
Микроорганизмы в почве
Насколько масштабным сегодня является сельскохозяйственное загрязнение почвы и воды? Некоторые беспозвоночные обеспечивают естественную регуляцию вредителей, что может привести к меньшему количеству химических веществ, к примеру, божьи коровки, которые едят тлю, или почвенные насекомые, которые поедают нежелательные семена, обеспечивая. На участках, имеющих сильную степень заселенности почвенным вредителем, то есть более 20 личинок на квадратный метр, специалисты учреждения не рекомендуют сеять кукурузу, картофель.
Микроорганизмы, как альтернатива пестицидам
Некоторые беспозвоночные обеспечивают естественную регуляцию вредителей, что может привести к меньшему количеству химических веществ, к примеру, божьи коровки, которые едят тлю, или почвенные насекомые, которые поедают нежелательные семена, обеспечивая. Вредители, повреждающие покровные ткани растения, тоже способствуют развитию бактерий. Это увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность сельского хозяйства, но также отрицательно влияет на грунтовые и поверхностные воды, загрязняет атмосферу и ухудшает здоровье почвы. Не являются ли они оружием замедленного действия в современном сельском хозяйстве?
Плодородие почв и микроорганизмы, часть 1
Обязательные питательные соединения - это: азотосодержащие соединения или определенный набор аминокислот; витамины, белковые и углеводные соединения; пептиды, нуклеотиды. Как происходит процесс Гниение органики происходит благодаря тому, что микроорганизмы, способствующие разложению материи, обладают метаболизмом. В результате этого процесса разрушаются химические связи молекул ткани, содержащей соединения азота. Питание микроорганизмов осуществляется вследствие захвата элементов, содержащих белок и аминокислоты. В результате ферментации продуктов, поступающих в организм бактерии, из белковых соединений высвобождается аммиак и сероводород.
Таким образом микроорганизмы получают энергию для своего дальнейшего существования. В природе бактерии гниения играют первостепенную роль в восстановлении и минерализации почвы. Отсюда и часто встречающееся название бактерий этого типа — редуцент. В процессе своей жизнедеятельности редуценты превращают органические вещества и биомассы в простейшие соединения СО2, Н2О, NH3 и другие.
Среди гнилостных бактерий широко распространены аммонифицирующие микроорганизмы - неспорообразующие энтеробактерии, бациллы, спорообразующие клостридии. Бактерии брожения Способ питания почвенных бактерий брожения заключен в переработке органических сахаров. В естественной природной среде они обычно встречаются на поверхности растений, плодов и ягод, в молочных продуктах и в различных слоях эпителия птиц, животных, рыб и человека. В результате их жизнедеятельности происходит скисание продуктов с образованием молочной кислоты.
Благодаря такому свойству их повсеместно используют в приготовлении всевозможных заквасок и кисломолочных продуктов. Молочнокислые бактерии также являются первостепенными участниками при заготовительном силосовании растительных кормов для сельскохозяйственных животных. Почвенные молочнокислые микроорганизмы преимущественно имеют две формы — могут быть вытянуты в виде палочки или иметь сферическую форму. Болезнетворные бактерии Далеко не все микроорганизмы, обитающие в грунте, полезны для человека или животных.
Существуют некоторые крайне опасные виды. Чаще всего это паразитирующие симбионты. Вред почвенных бактерий может быть проявлен в виде возникновения самых тяжелых заболеваний, таких как тиф, холера, туберкулез, сибирская язва и другие болезни. Болезнетворные микроорганизмы могут обнаруживаться на абсолютно любых поверхностях.
Излюбленное место обитания в природе - застойные водоемы, организмы животных, птиц и рыб. Бактерии гниения сапрофиты и другие условно патогенные микробы, попавшие в организм человека из окружающей среды, при наличии определенных условий могут вызвать тяжелые заболевания как у людей, так и у животных. Особенно подвержены такому воздействию люди с ослабленным иммунитетом и пациенты, страдающие от авитаминоза, неврозов и постоянного переутомления. Бывают случаи, когда вызванные резидентной микрофлорой заболевания заканчиваются летальным исходом.
Сапрофитные микроорганизмы, попав в организм человека, могут вызвать бактериальный шок, развивающийся вследствие поступления в кровь большого количества условно патогенных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности. Обычно подобное явление происходит на фоне длительных очаговых инфекций. Нередко представители резидентной почвенной микрофлоры способствуют возникновению гнойно-воспалительных процессов и абсцессов в организме.
В результате признак закрепится в популяции, и вскоре она в целом станет невосприимчива к ядохимикату антибиотику. Так, например, некоторые возбудители инфекционных заболеваний в настоящее время приобрели устойчивость к препаратам, открытым в середине XX в. Фактически данный пример иллюстрирует действие движущего отбора.
Наиболее эффективными энтомопатогенными микробными препаратами являются вирусные — из-за высокой специфичности к хозяину. Сейчас в России в лесоводстве используют Вирин — препарат вирусов, вызывающих у сибирского и непарного шелкопрядов, рыжего соснового пилильщика и шелкопряда-монашенки полиэдроз и гранулез. Основными препятствиями к широкому использованию вирусных препаратов являются трудность и затратность разведения вирусов, так как они могут воспроизводить себя только в живой клетке насекомого-хозяина и не культивируются на искусственных питательных средах.
Таким образом, необходимо выращивать массу насекомых, заражать их вирусом и лишь затем производить из них препарат. Относительным выходом в данной ситуации является воспроизводство вирусов на культуре клеток насекомых, что позволяет проводить непрерывный процесс. До недавнего времени в России использовали препарат для борьбы с грызунами полевками, крысами, мышами домашними Бактероденцид. Бактерия Salmonella enteritidis var. Issathenko вызывает у них заболевание типа брюшного тифа и совершенно безвредна для человека, домашних животных, хищных птиц и мелких хищников ласка, хорь, волки, лисы. Микроорганизмы антагонисты фитопатогенов Биофунгициды. Между растениями и населяющими их поверхность эпифитными микроорганизмами складываются самые разнообразные симбиотические взаимоотношения. Микроорганизмы получают от растения органические вещества и иногда воду, при этом они могут приносить растению пользу взаимовыгодный симбиоз — мутуализм или вред паразитизм или не оказывать на него существенного влияния нахлебничество — комменсализм. При этом между эпифитными микроорганизмами возникает конкуренция за источники питания, причем у здорового развитого растения нормальная микрофлора подавляет патогенную как правило, выделяя антибиотики.
Поэтому встает задача как можно раньше занять места на растении для нормальной полезной микрофлоры. Этого можно достичь путем инокуляции семян, опрыскивания проростков растений, обработкой корней при пересадке суспензией нужных микроорганизмов, а также внесения их в почву с поливом. В России применяют бактериальные и грибные препараты — антагонисты фитопатогенов: Фитоспорин Bacillus subtilis, на овощных, зерновых, масличных и плодовых культурах , Псевдобактерин-2 Pseudomonas aureofaciens, на овощах закрытого грунта, а так же зерновых , Планриз Pseudomonas fluorescens на овощных и зерновых культах , Фитолавин Streptomyces lavendulae, Streptomyces griseus, на капусте и томатах защищенного грунта , Триходермин Trichoderma lignorum, на овощах и цветах защищенного грунта , Вермикулен Penicillium vermiculatum, на подсолнечнике. В некоторых случаях применяют микробную массу вместе с выделяемыми метаболитами обычно антибиотиками. Эти препараты эффективнее и дешевле, так как не требуют разделения компонентов. Такие препараты, как Бактофит Bacillus subtilis и продуцируемый антибиотик — используют на овощах, деревьях, цветах и лекарственных травах , Агат-25 Pseudomonas aureofaciens и продукты метаболизма — на зерновых и картофеле , Триходермин споровая масса гриба Trichoderma lignorum и антибиотики: триходермин, веридин и глиотоксин. Обширный список препаратов указывает на их востребованность в растениеводстве, они снижают заболеваемость растений грибными и бактериальными инфекциями: фитофторозом, черной ножкой, фузариозом, мучнистой росой, бактериозами, что положительно сказывается на урожае и качестве продукции. В то же время эти препараты экологически и гигиенически безопаснее синтетических фунгицидов и бактерицидов. Как правило, микроорганизмы — антагонисты фитопатогенов выделяют биологически активные вещества, стимулирующие растение фитогормоны, витамины , что также уменьшает заболеваемость, повышает всхожесть семян и кустистость.
Особенно активен в этом отношении Агат-25. К этой же группе препаратов можно отнести микроорганизмы-антиобледенители. Эпифитная бактерия Pseudomonas syringae весной развивается на почках, листьях и цветах фруктовых деревьев, клетки бактерии служат центрами кристаллизации льда при заморозках, что вызывает ожоги и пятнистость. Образование льда приводит к механическому разрушению клеток растения, проникновению в них бактерий и развитию заболевания. При отсутствии бактерий-обледенителей ожоги не образуются. Получены мутантные формы Pseudomonas syringae, лишенные способности образовывать кристаллы льда. С помощью фиторегуляторов удается значительно повысить устойчивость растений к неблагоприятным внешним воздействиям, увеличить продуктивность, устранить некоторые недостатки высокоурожайных сортов. Среди них наиболее экологически безопасными признаны регуляторы микробного происхождения. Однако применение гиббереллинов требует усиленного минерального питания растений.
В последнее время в России появилось много микробных фиторегуляторов комплексного общестимулирующего действия, которые проявляют эффективность в основном по типу ауксинов и цитокининов, а также витаминов. К таким препаратам относятся Никфан продукт метаболизма грибов-эндофитов облепихи , Симбионт-1 продукт метаболизма грибов-эндофитов женьшеня , Эпистим продукт метаболизма гриба симбионтного Acremonium lichenicola , Эпин. Эти препараты применяют на зерновых, овощах, картофеле для стимуляции прорастания и роста, повышения устойчивости к заболеваниям, для увеличения урожая и улучшения качества продукции. Однако основное достоинство этих препаратов — многокомпонентность, что дает системное действие на развитие завязи, повышения иммунитета и развития роста вегетативных органов растения.
Каждой растительной формации соответствует комплекс микроорганизмов разного видового состава, меняющегося с изменением почвообразования. Между почвообразовательным процессом и организмами почвы существует теснейшая связь.
Корни растений, как муфтой, одеты живым слоем микробных клеток — бактерий и грибов, полезных и вредных. При подборе соответствующих растений в севообороте можно вести борьбу с нежелательными микроорганизмами почвы. Отмирающая зеленая растительность разлагается бактериями и грибами. Микроорганизмы энергично изменяют не только органическую, но и минеральную часть почвы. Жизнедеятельность их зависит от комплекса почвенных условий, которые могут или способствовать, или задерживать развитие микробов. Количество микроорганизмов в почве достигает огромных величин.
В 1 г целинных почв насчитывается 0,5 — 2, в окультуренных — 2 — 3 и более миллиардов микробов. Больше всего микроорганизмов в поверхностных горизонтах почвы 10 см. Книзу количество их убывает; на глубине нескольких метров почва относительно стерильна. Наиболее благоприятна для микробиологических процессов температура от 20 до 40о. В хорошо обработанной окультуренной почве микроорганизмов больше, чем в необработанной; их больше в пресных нейтральных и известковых почвах и меньше в засоленных. Черви и личинки перемешивают почву, вынося землю наверх из глубоких слоев и обогащают ее органическим веществом.
Почвенная масса, прошедшая через кишечник дождевых червей, обогащается азотом и кальцием, приобретает большую емкость поглощения. Следовательно, дождевые черви улучшают химические и физические свойства почвы, увеличивая пористость, аэрацию и влагоемкость ее. В сильно кислых и щелочных, заболоченных или очень сухих почвах дождевых червей нет. Наконец, почву населяют позвоночные животные, главным образом грызуны суслики, байбаки, сурки, хомяки, хорьки, мыши, слепыши, кроты , образующие местами многочисленные норы. Заполненные норы землероев, имеющие на почвенном разрезе вид овальных пятен разного диаметра, известны под названием котловин. Перерытость почвы чаще отрицательно влияет на ее свойства, увеличивая карбонатность и водопроницаемость до очень большой потери воды на фильтрацию.
Глубокая обработка почвы и выравнивание поверхности уменьшают вредное действие землероев. Бактерии Бактерии низшие растения Бактерии - наиболее широко распространенная в природе группа микроорганизмов. Бактериальная клетка невелика. Клетки наиболее мелких шаровидных бактерий имеют в диаметре менее 0,1 мкм. Подавляющее большинство бактерий имеют форму палочек, прямых или изогнутых, толщина которых не превышает 0,5-1 мкм, а длина 2-3 мкм. Очень редко встречаются бактерии-"гиганты", клетки которых имеют в диаметре-5-10 мкм, а в длину достигают 30-100 мкм.
Палочки, имеющие форму спирали, называются спириллы, изогнутые - вибрионы. Бактерии, имеющие форму шара,- кокки. Некоторые бактерии имеют булавовидную форму, ветвятся. Все бактерии представлены особым типом клеток, лишенных истинного ядра, окруженного ядерной мембраной, т. В клетках бактерий отсутствуют митохондрии, хлоропласты. По способу окраски, впервые предложенного в 1884 г.
Кристианом Грамом, бактерии делят на две группы: грамположительные и грамотрицательные. Строение Внутренняя организация бактериальной клетки сложна и имеет свои специфические особенности. Клетка бактерий одета плотной оболочкой - клеточной стенкой. Она выполняет защитную и опорную функции и придает клетке постоянную, характерную для нее форму. Толщина клеточной стенки - 0,01 - 0,04 мкм. Основным структурным компонентом стенок является муреин.
У грамположительных бактерий в состав клеточных стенок входят полисахариды, тейхоевые кислоты, связанные с каркасом стенок - муреином. В стенках грамотрицательных бактерий содержатся липопротеиды и липополисахариды, муреина меньше. Клеточная стенка многих бактерий сверху окружена слоем слизистого вещества - капсулой, толщина которой может во много раз превосходить диаметр клетки, иногда она очень тонкая. Капсула - не обязательная часть клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. В цитоплазме различают основное вещество, или матрикс, рибосомы обычно свободные, некоторые связаны с мембранами и большое количество мембранных структур, выполняющих у бактерий самые различные функции аналоги митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи. Однако их нельзя рассматривать как постоянный признак.
Гранулы могут состоять из соединений, которые служат источником энергии и углерода крахмала, гликогена, гранулезы, волютина, полиметафосфатов. В бактериальной, клетке встречаются и капельки жира. В центральной части клетки локализовано ядерное вещество - дезоксирибонуклеиновая кислота ДНК , не отграниченная от цитоплазмы мембраной. Это аналог ядра - нуклеоид. Бактериальная ДНК не связана с основными белками - гистонами - и в нуклеоиде расположена в виде пучка фибрилл. Многие бактерии неподвижны.
У бактерий, отличающихся подвижностью, последняя обеспечивается жгутиками. У бактерий может быть один, два или много жгутиков, расположенных на одном-двух концах клетки, по всей поверхности. Диаметр их 0,01-0,03 мкм, длина может во много раз превосходить длину клетки. Бактериальные жгутики имеют сложное строение и состоят из белка флагеллина. Внутри бактериальной клетки образуются споры. Спорообразование свойственно только небольшой группе бактерий бациллам, клостридиуму.
Споры - не обязательная стадия жизненного цикла бактерий. Колонии многих бактерий имеют яркую окраску, которая обусловливается выделением окрашенного вещества в среду или пигментированием клеток. Некоторые пигменты бактериальных клеток имеют антибиотические свойства, поэтому значительное количество пигментированных микроорганизмов являются продуцентами антибиотиков. Питание Бактерии в совокупности с другими группами микроорганизмов выполняют огромную химическую работу. Одни бактерии нуждаются в готовых органических веществах - аминокислотах, углеводах, витаминах, - которые должны присутствовать в среде, так как сами они не могут их синтезировать. В зависимости от субстрата, на котором развиваются бактерии, различают: сапрофитные формы - питаются мертвым органическим веществом молочнокислые бактерии, бактерии гниения и др.
Многие формы обладают способностью и к паразитическому, и к сапрофитному образу жизни палочки сыпного тифа, сибирской язвы, бруцеллеза и др. Другие бактерии все потребности в углероде, необходимом для синтеза органических веществ тела, удовлетворяют за счет неорганических соединений. Среди них различают: фотосинтезирующие бактерии синтезируют органические вещества за счет солнечной энергии - цианобактерии, пурпурные бактерии и зеленые бактерии ; хемосинтетики синтезируют органические вещества за счет химической энергии окисления серы - серобактерии, аммония и нитрита - нитрифицирующие бактерии, железа - железобактерии, водорода - водородные бактерии ; метилотрофы синтезируют органическое вещество за счет химической энергии метаболизма углеродных соединений, содержащих метильную группу, простейшими из которых является метан. Размножение Бактерии размножаются двойным бинарным делением. После удлинения клетки постепенно образуется поперечная перегородка, затем дочерние клетки расходятся; у многих бактерий в определенных условиях клетки после деления остаются связанными в характерные группы. При этом в зависимости от направления плоскости деления и числа делений возникают разные формы: у шарообразных бактерий пары клеток - диплококки, цепочки - стрептококки, пластинки, пакеты - сарцины.
Палочкообразные бактерии также могут образовывать пары и цепочки. Ни низкие температуры Антарктики, ни кипящие струи гейзеров, ни насыщенные растворы солей в соляных бассейнах, ни сильная инсоляция горных вершин, ни жесткое облучение атомных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры. Все живые существа - растения, животные и люди - постоянно взаимодействуют с микроорганизмами, являясь часто не только их хранилищами, но и распространителями. Микроорганизмы - аборигены нашей планеты, первопоселенцы, активно осваивающие самые невероятные природные субстраты. Микрофлора почвы. Количество бактерий в почве чрезвычайно велико - сотни миллионов и миллиардов особей в 1 г табл.
Таблица 1. Мишустину Почва Количество микроорганизмов, млн. Виноградскому, бедные микрофлорой почвы содержат 200-500 млн. Количество бактерий зависит от типа почв, их состояния, глубины расположения слоев табл. Часто они развиваются в толще сгустков органического вещества, на живых и отмирающих корнях растений, в тонких капиллярах и внутри комочков. Среди них есть аэробы и анаэробы, споровые и неспоровые формы.
Микрофлора - один из факторов образования почв. Областью активного развития микроорганизмов в почве является зона, примыкающая к корням живых растений. Ее называют ризосферой, а совокупность микроорганизмов, содержащихся в ней,- ризосферной микрофлорой. Микрофлора водоемов. Вода - природная среда, где в большом количестве развиваются микроорганизмы. Фактор, определяющий количество бактерий в воде,- наличие в ней питательных веществ.
Очень богаты бактериями открытые водоемы, реки. Очень загрязнена вода в пригородной полосе за счет стоков. Со сточными водами в водоемы попадают патогенные микроорганизмы: бруцеллезная палочка, палочка туляремии, вирус полиомиелита, ящура, возбудители кишечных инфекций палочки брюшного тифа, паратифа, дизентерийная палочка, холерный вибрион и др. Бактерии долго сохраняются в воде, поэтому она может быть источником инфекционных заболеваний. Чистая вода содержит 100-200 бактерий в 1 мл, а загрязненная - 100-300 тыс. Много бактерий в донном иле, особенно в поверхностном его слое, где бактерии образуют пленку.
В этой пленке много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают замор рыбы. Есть нитрифицирующие и азотфиксирующие бактерии. По видовому составу микрофлора воды сходна с микрофлорой почвы, но в воде встречаются и специфические бактерии Вас. Микрофлора воздуха. Микрофлора воздуха менее многочисленна, чем микрофлора почвы и воды. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязненности пылью и др.
Каждая пылинка является носителем микроорганизмов, поэтому их очень много в закрытых помещениях от 5 до 300 тыс. Больше всего бактерий в воздухе над промышленными городами. Воздух сельских местностей чище. Микробиологическому исследованию воздуха уделяется очень большое внимание, поскольку воздушно-капельным путем могут распространяться инфекционные болезни грипп, скарлатина, дифтерия, туберкулез, ангина и др. Микрофлора организма человека. Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры.
Количество микробов на коже одного человека составляет 85 млн. На руках обнаруживают кишечные палочки, стафиллококки. Рот с его температурой, влажностью, питательными остатками - прекрасная среда для развития микроорганизмов. Желудок имеет кислую реакцию, поэтому основная масса микроорганизмов в нем гибнет. Начиная с тонкого кишечника реакция становится щелочной, т. Внутренние органы, не соединяющиеся с внешней средой мозг, сердце, кровь, печень, мочевой пузырь и др.
У микроорганизмы, вызывающие инфекционные заболевания, называются болезнетворными, или патогенными табл. Они способны проникать в ткани и выделять вещества, которые разрушают защитный барьер организма. Факторы проницаемости высокоактивны, действуют в малых дозах, обладают ферментными свойствами. Они усиливают местное действие болезнетворных микроорганизмов, поражают соединительную ткань, способствуют развитию общей инфекции. Это инвазионные свойства микроорганизмов. Вещества, угнетающие защитнце силы организма и усиливающие патогенное действие возбудителей, называются агрессинами.
Болезнетворные микроорганизмы выделяют также токсины - ядовитые продукты жизнедеятельности. Наиболее сильные яды, выделяемые бактериями в окружающую среду, называются экзотоксинами. Их образуют дифтерийная и столбнячная палочки, стафиллококк, стрептококк и др. У большинства бактерий токсины выделяются из клеток только после их смерти и разрушения. Такие токсины называются эндотоксинами. Их образует туберкулезная палочка, холерный вибрион, пневмококки, возбудитель сибирской язвы и др.
Есть бактерии, которые называются условнопатогенными, потому что в обычных условиях они живут как сапрофиты, но при ослаблении сопротивляемости организма человека или животного могут вызвать серьезные заболевания. Пастер Луи 1822-1895 - французский микробиолог и химик. Основоположник микробиологии и иммунологии. Предложил метод предохранительных прививок вакцинами, которые спасли и спасают миллионы людей от инфекционных заболеваний. Например, кишечная палочка - обычный сапрофит кишечника - при неблагоприятных условиях может вызывать воспалительные процессы в почках, мочевом пузыре, кишечнике и других органах. Большой вклад в борьбу с инфекционными болезнями животных и человека внес Луи Пастер.
Симбиоз клубеньковых бактерий и бобовых растений Из 13 000 видов 550 родов бобовых растений клубеньки выявлены пока только у 1300 видов 243 рода. Из этих растений более 200 видов - сельскохозяйственные растения. Благодаря клубенькам бобовые растения приобретают способность усваивать атмосферный азот. Бактерии, вызывающие образование клубеньков у бобовых клубеньковые бактерии , принадлежат к роду ризобиум. Эти бактерии свободно живут в почве, но фиксацию молекулярного азота способны осуществлять лишь в симбиозе с растением. Комплекс растение - ризобиум является примером настоящего симбиоза.
Растение обеспечивает бактерии питательными веществами и создает для них оптимальные условия существования, а бактерии снабжают растение азотом. Растение реагирует на бактерии уродливым разрастанием ткани, а в случае недостатка некоторых элементов питания например, бора бактерия может стать настоящим паразитом растения. В условиях обильного снабжения углеводами клубеньковая бактерия интенсивно фиксирует азот атмосферы. Для клубеньковых бактерий характерно поразительное разнообразие форм - полиморфность. Они могут быть палочковидными, овальными, в форме кокков подвижных и неподвижных. Клубеньковые бактерии - микроаэрофилы развиваются при незначительном количестве кислорода в среде , однако предпочитают аэробные условия.
В качестве источников углерода в питательных средах используют углеводы и органические кислоты, источников азота - разнообразные минеральные и органические азотосодержащие соединения. Клубеньковые бактерии обладают строгой специфичностью. Процесс внедрения клубеньковых бактерий в ткань корня состоит из двух фаз: 1 инфицирование корневых волосков; 2 процесс образования клубеньков. В большинстве случаев внедрившаяся клетка, активно размножаясь, образует так называемые инфекционные нити и уже в виде таких нитей перемещается в ткани растения. Реакция почвы - нейтральные значения pH. Степень обеспеченности бобовых растений доступными формами минеральных соединений азота, фосфрра, калия, кальция, магния, серы, железа, микроэлементов.
Биологические факторы - ризосферная микрофлора, насекомые. Корневые клубеньки распространены не только у бобовых растений. Имеется около 200 видов различных растений, связывающих азот в симбиозе с микроорганизмами, образующими клубеньки на их корнях или листьях. Изучены клубеньки на корнях ольхи, якорцев из семейства парнолистниковых , вейника лесного. Обнаружены клубеньки на корнях капусты, редьки семейство крестоцветных. Клубеньки на листьях образуют бактерии филлосферы, которые также участвуют в азотном питании растений.
Нитрагин - бактериальное удобрение, состоящее из нескольких штаммов клубеньковых бактерий. Роль бактерий в природе Микроорганизмы вообще и бактерии в частности играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, совершенно недоступные ни растениям, ни животным. Круговорот азота. Циклическое превращение азотистых соединений играет первостепенную роль в снабжении необходимыми формами азота различных по пищевым потребностям организмов биосферы. Подсчитано, что количество азота, участвующего в круговороте, составляет 108-109 т в год. Биологическая фиксация азота осуществляется свободноживущими бактериями несимбиотическая фиксация азота и бактериями, существующими в сообществе с растениями симбиотическая фиксация азота.
К первой группе относятся цианобактерии, азотобактер, фотосинтезирующие бактерии, некоторые виды клостридиум. Важнейшими микроорганизмами второй группы являются бактерии рода ризобиум, развивающиеся в клубеньках на корнях преимущественно бобовых растений. Проблема фиксированного азота имеет большое, значение для сельского хозяйства. Превращение органического азота и образование аммиака. Значительное количество азота, запасенного в органических соединениях живых организмов, сохраняется в растительных и животных тканях и освобождается лишь после смерти этих организмов. Разложение органического азота с образованием аммиака бсуществляется микроорганизмами.
Аммонификация - гидролиз сложных органических соединений белков, нуклеиновых кислот до более простых аминокислот, органических азотистых оснований , которые затем расщепляются в результате дыхания и брожения. Осуществляется микроорганизмами рода бациллюс картофельная, сенная, чудесная палочки. Разложение белка в анаэробных условиях - гниение - обычно не приводит к освобождению всего аминного азота в виде аммиака. Гнилостное разложение характерно для деятельности анаэробных бактерий рода клостридиум. Нитрификация - превращение аммиака в нитрат, осуществляется в природе двумя высокоспециализированными группами аэробных бактерий. Происходит в два этапа: на первом аммиак окисляется до нитрита с помощью бактерий нитрозомонас и нитрозоцистис; на втором нитрит окисляется до нитрата с участием нитробактера.
В результате совместной деятельности этих бактерий образуется нитрат - основное азотистое вещество почвы, используемое растениями в процессе роста. Денитрификация - процесс восстановления нитрата до нитрита и газообразного азота. В ходе этого процесса связанный азот удаляется из почвы и воды с освобождением газообразного азота в атмосферу. В этом процессе участвуют бактерии родов псевдомонас и бациллюс, а также кишечная палочка, способная восстанавливать нитраты до нитритов. Круговорот углерода. Биологическое превращение органического углерода в углекислый газ, сопровождающееся восстановлением молекулярного кислорода, требует совместной метаболической активности разнообразных микроорганизмов.
Многие аэробные бактерии псевдомонады, бациллы, актиномицеты осуществляют полное окисление органических веществ. В анаэробных условиях органические соединения первоначально расщепляются путем сбраживания, а органические конечные продукты брожения окисляются далее в результате анаэробного дыхания, если имеются неорганические акцепторы водорода нитрат, сульфат или С02. Брожение молочнокислое аэробный процесс - разложение углеводов лактозы, мальтозы, сахарозы, глюкозы до молочной кислоты. Осуществляется бактериями семейства лактобактерий болгарская палочка, молочный стрептококк. Используется в пищевой получение молочнокислых продуктов, квашение овощей , хлебопекарной промышленности, при силосовании кормов. Брожение пропионовокислое анаэробный процесс - разложение углеводов и солей молочной кислоты до пропионовой, уксусной кислот, углекислого газа, воды.
Осуществляется бактериями рода пропионибактериум, некоторыми видами клостридиум Clos. Используется в молочно-сыроварных производствах. Брожение маслянокислое анаэробный процесс - разложение углеводов, белков с образованием масляной кислоты, углекислого газа, водорода. Осуществляется бактериями рода клостридиум Clos, pasteurianum; Clos. Брожение пектиновых веществ анаэробный процесс - разложение пектиновых веществ до масляной, уксусной кислот, углекислого газа, воды. Осуществляется бактериями рода клостридиум Clos.
Используется при первичной обработке волокнистых растений. Окисление целлюлозы - гидролиз целлюлозы до глюкозы или целлобиозы, а затем окисление продуктов гидролиза. Осуществляется бактерией цельвибрио. Используется при росяном замачивании льна и других волокнистых культур. Окисление сахаров или этилового спирта уксуснокислое брожение - окисление сахаров или этилового спирта до уксусной кислоты, которая затем может окисляться до углекислого газа. Осуществляется бактериями рода ацетобактер.
Используется в производстве уксуса. Круговорот серы. Для живых организмов сера доступна в основном в форме растворимых сульфатов или восстановленных органических соединений серы. Прямое образование сероводорода из сульфата. Сероводород образуется из сульфата за счет деятельности сульфатредуцирующих бактерий, относящихся к родам спирилум и споровибрио Spirillum desulfuricans vibrio; Sporovibrio desulfuricans. Роль этих бактерий в круговороте серы можно сравнить с ролью нитратредуцирующих бактерий в круговороте азота.
Экзаменационный (типовой) материал ОГЭ / Биология / 12 задание / 01
Постоянное мутирование микроорганизмов делает их устойчивыми к пестицидам. Некоторые беспозвоночные обеспечивают естественную регуляцию вредителей, что может привести к меньшему количеству химических веществ, к примеру, божьи коровки, которые едят тлю, или почвенные насекомые, которые поедают нежелательные семена, обеспечивая. Значение бактерий: обогащают воду кислородом, а почву — органикой и азотом; очищают воду, минерализуя продукты гниения; являются кормом для зоопланктона и рыб; используются для получения ряда ценных веществ (аминокислот, пигментов. Значение бактерий: обогащают воду кислородом, а почву — органикой и азотом; очищают воду, минерализуя продукты гниения; являются кормом для зоопланктона и рыб; используются для получения ряда ценных веществ (аминокислот, пигментов. АГРАРНЫЕ МОНСТРЫ Острейшая проблема растениеводства – это состояние почвы, плодородие которой во многом зависит от населяющих ее микроорганизмов (бактерий, грибов и т. д.). На участках, имеющих сильную степень заселенности почвенным вредителем, то есть более 20 личинок на квадратный метр, специалисты учреждения не рекомендуют сеять кукурузу, картофель.