Тысячелетиями считалось, что сельское хозяйство является другом природы.
Бактерии почвенные. Среда обитания почвенных бактерий
Микробы в почве могут фиксировать атмосферный азот, превращая его в доступные для других живых существ соединения. Микробы могут, наоборот, разрушать азотсодержащие соединения, возвращая в атмосферу молекулярный азот и оксиды азота. То же самое с углеродом. Микроорганизмы могут разлагать органические вещества, например растительный опад, и возвращать таким образом в атмосферу углекислый газ. Могут, наоборот, консервировать углерод в виде инертного трудноразлагаемого органического вещества. Все эти процессы весьма интересны человеку, потому что оказывают прямое влияние на сельское хозяйство, на состояние окружающей среды, на климат. Это особенно актуально в последнее время в связи с попыткой регуляции углекислого газа в атмосфере.
И поэтому человек давно пытается регулировать эти процессы. А для этого, конечно, необходимо знать, как устроены почвенные микробные сообщества. Помимо влияния на биосферу, на глобальные циклы вещества и энергии, почвенные микробные сообщества интересны для человека тем, что они прямо участвуют в питании растений. Не только растения подкармливают микроорганизмы, но и сами микроорганизмы участвуют в снабжении растений химическими элементами, питательными веществами, ферментами, даже гормонами роста. Например, все без исключения деревья на Земле и большая часть всех травянистых растений имеют на корнях так называемую микоризу — симбиотические грибы, которые помогают растению осваивать из почвы воду и минеральные вещества. Все растения, относящиеся к семейству бобовых, имеют на корнях специальные органы — клубеньки, в которых живут симбиотические бактерии-азотфиксаторы.
Они связывают молекулярный азот из воздуха, который растения использовать не могут, и превращают его в доступный аммонийный азот, который растения использовать могут. Многие бактерии в почве участвуют в защите растений от других патогенных микроорганизмов. И все эти полезные для себя бактерии растения получают из почвы. Естественно, эти связи интересны специалистам в области растениеводства и аграрной науки как тонкие способы регуляции сельского хозяйства. Несколько десятилетий человек пытается разрабатывать и применять биоудобрения. Это препараты покоящихся форм клеток и спор микроорганизмов, например азотфиксирующих бактерий в клубеньках бобовых, которые вносятся на поля, подобно обычным удобрениям.
Обычно такие микроорганизмы имеют форму шара, палочки или имеют изогнутую геометрию. В своем большинстве бактерии почвенные являются хемосинтетиками, т. В процессе своей жизнедеятельности они производят вещества, необходимые для роста и развития других микроорганизмов.
Семейство почвенных микроорганизмов достаточно разнообразно. Здесь присутствуют такие бактерии, как: Азотфиксаторы, которые способны усваивать молекулы азота и синтезировать его в органические соединения. Почвенные бактерии гниения, которые способствуют распаду сложных веществ на простые.
Эти микробы играют важную почвообразовательную роль. Бактерии, способствующие восстановлению тяжелых металлов. Бактерии брожения — масляно-, молочно- и уксуснокислые.
Болезнетворные микроорганизмы. Азотофиксаторы Уникальной способностью этой группы почвенных бактерий является умение усваивать молекулы азота из воздуха, что невозможно для растений. Однако в результате синтеза, произведенного азотофиксаторами, азот может усваиваться растениями.
По образу существования эти бактерии делятся на свободноживущих и симбионтов, то есть тех, которым необходимо взаимодействовать с другими микроорганизмами. Клубеньковые азотфиксаторы — симбионты, имеющие продолговатую овальную или палочкообразную форму. Обычно они вступают во взаимодействие с бобовыми культурами, такими как горох, чечевица, люцерна и т.
Поселившись в корневой системе, они образуют шарообразные узелки, которые видны даже невооруженным глазом, и живут внутри них. Симбиоз бактерий и растения приносит обоюдную выгоду. Данный вид микроорганизмов поставляет в корневища азот, в то время как питание почвенных бактерий происходит за счет переработки продуктов, получаемых непосредственно из растения и его отмерших частиц.
Для многих растений клубеньковые уплотнения — единственный источник азотсодержащих соединений. Однако в средах с повышенным содержанием азота клубеньковые микроорганизмы прекращают вступать во взаимодействие с некоторыми растениями. Они очень избирательны и активируются только в определенных видах и сортах.
Сегодня принято делить фиксирующие азотные соединения организмы на две группы. Первая группа — это микробы, способные вступить в симбиоз с растениями. К их числу относят такие виды, как Rhizobium, Bradyrhizobium, Mezorhizobium, Sinorhizobium и Azorhizobium, которые могут жить и свободно, не вступая во взаимосвязь.
Вторая группа почвенных ассоциативных азотфиксаторов — это более приспособленные к свободному существованию в почве. В качестве примера почвенных бактерий можно назвать Azospirillum, Pseudomonas, Agrobacterium, Klebsiella, Bacillus, Enterobacter, Flavobacterium Arthrobacter, Clostridium, Azotobacter, Beijerinckia и другие роды. Бактерии гниения Сапрофиты бактерии гниения обычно живут на поверхности грунта.
Они обитают в верхних слоях почвы, на отмерших частях корневых систем растений, на поверхности погибших личинок. В качестве источника своей жизнедеятельности используют органическую мертвую ткань: в огромных количествах обнаруживаются на останках животных, упавших листьях и плодах растений. Результатом их жизнедеятельности является быстрое разложение и утилизация мертвых тканей.
Они в значительной степени улучшают состав почвы, наполняя ее питательными веществами. К семейству сапрофитов относится большая часть представителей почвенных бактерий. Существует два вида подобных микроорганизмов.
Одни из них живут в бескислородных средах, а другим для полноценной жизнедеятельности обязательно нужен воздух. Это свободноживущие организмы, которые никогда не вступают в симбиоз. К питательным органическим соединениям сапрофиты достаточно требовательны.
Любой перерабатываемый ими продукт должен содержать определенные компоненты, что влияет на процесс их роста, развития и жизнедеятельности. 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.
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.
В долгосрочной перспективе в зависимости от химических веществ в составе загрязнители могут поражать легкие, печень и почки, кожу, кишечник, влиять на иммунную, репродуктивную, нервную и сердечно-сосудистую системы. Например, в одной из префектур Японии почва еще в середине прошлого века была загрязнена кадмием из цинковых и свинцовых рудников. До сих пор среди живущих в регионе женщин старше 50 лет широко распространена болезнь итай-итай - остеопороз, переломы костей и дисфункция почек.
Более известный пример - масштабное загрязнение почвы радионуклидами, выброшенными во время Чернобыльской катастрофы в 1986 году. Последствия этого на здоровье ощутили сотни тысяч человек. Загрязнение почвы оказывает влияние на экосистему в целом. Опасные летучие вещества из земли могут попадать в атмосферу или в подземные воды. Также это может способствовать возникновению кислотных дождей. Проблема загрязнения почвы: пути решения Для восстановления и обеззараживания почв разработано несколько технологий: выемка и перевозка загрязненных грунтов на неиспользуемые или необитаемые территории; термическая очистка грунта, когда при высокой температуре загрязняющие вещества собирают путем экстракции паров; биоремедиация или фиторемедиация - обеззараживание почвы с помощью микроорганизмов и растений и микоремедиация - использование грибов для накопления примесей тяжелых металлов из почв. Меры по охране почв от загрязнения Согласно докладу ООН, мировое производство промышленных химикатов удвоилось с 2000 года до 2,3 миллиарда тонн. К 2030 году, по прогнозам, этот показатель вырастет вдвое.
Это значит, что загрязнение почвы со временем будет становиться все более масштабным. Также ООН предупреждает о новых загрязнителях земель: пластмассах, фармацевтических препаратах и противомикробных средствах, которые приводят к появлению устойчивых к лекарствам бактерий. На фоне таких неутешительных прогнозов эксперты предлагают контролировать загрязнение почвы, в том числе создавать сети мониторинга качества земель и окружающей среды. Ученые и экологи призывают отказаться от использования токсичных веществ в промышленности в случае, если есть более безопасные альтернативы. Также важно внедрять и расширять переработку и правильную утилизацию отходов, это поможет снизить вред почвам от свалок. Сегодня многие развитые страны активно продвигают здоровые методы ведения сельского хозяйства, в том числе органического земледелия, чтобы сократить объемы вносимых в почву химических удобрений и пестицидов. Важно строго контролировать выбросы горнодобывающих и промышленных загрязнителей. В районах с чрезмерным загрязнением или деградацией земель ученые рекомендуют проводить лесовосстановление.
Также сегодня актуален вопрос разработки законодательства для контроля загрязнения почв. В отдельных регионах пересматривают и обновляют правила городского и сельского планирования, ведения сельского хозяйства и управления земельными ресурсами.
сообщение о симбионтах, бактериях гниения, почвенных, молочнокислых, уксуснокислых, болезнетворных.
В сельском хозяйстве к группе нематод, наносящих наибольший экономический ущерб, относятся малоподвижные эндопаразиты, в том числе роды Heterodera и Globodera (оба рода – цистообразующие нематоды), а также род Meloidogyne (галловые нематоды). Многие бактерии в почве участвуют в защите растений от других патогенных микроорганизмов. Среда обитания: обитают в ся: Берут полезные вещества из разлогающегося ие: Превращают материал в перегной, способствуют плодородию. Органическое сельское хозяйство основано на принципах и логике живого организма, согласно которым все элементы (почва, растения, сельскохозяйственные животные, насекомые, фермер и местные условия) тесно связаны между собой. благодаря специальному механизму, который они приобретают в процессе эволюции.
Микроорганизмы в почве
Патогенная микрофлора грунта является результатом ее загрязнения фекалиями. Такие микробы попадают в субстрат из кишечника животных или растений и тем самым способствуют процедуре гниения. Главными представителями патогенной микрофлоры считают колиформных прокариотов. После попадания в грунт эти одноклеточные существуют в ней длительное время при условии хорошего прогревания почвы и отсутствия доступа прямого солнечного света. Колиформных бактерий относят к наиболее опасным, так как они попадают в почву из кишечника животного. Также опасными для людей и других живых организмов считаются бактерии, что вырабатывают ферменты высокотоксичной природы. По форме клеточных стенок Классификация почвенных бактерий по форме клеточных стенок была основана на методах геномных исследований. По данному принципу ученые выделяют 3 типа одноклеточных: бациллы, у которых клетка имеет стержневидную форму; кокки имеют клетку в форме сферы; спириллы — это спиралевидные организмы. Также были выявлены почвенные микроорганизмы сложного типа.
К таковым относят разветвленных актиномицет. По отношению к кислороду Согласно использованию кислорода в процессе своей жизнедеятельности, почвенные одноклеточные бывают следующих видов: аэробные, для их существования необходим кислород; анаэробные бактерии погибают при наличии кислорода в определенном слое грунта. По способности окрашиваться методом Грама Суть метода Грама — в наличии внешней оболочки, которая выполняет защитную функцию, она может пропускать или препятствовать проникновению антибиотика и красителя внутрь бактерии. Грамположительными считаются крупные виды почвенных микроорганизмов, у которых толстая оболочка, выдерживающая водный стресс. Грамотрицательными называются мелкие бактерии, которые не проявляют устойчивости к водному стрессу. Чаще всего в почвах встречаются следующие грамотрицательные бактерии: псевдомонады, имеющие вид одиночных мелких организмов, что не образуют спор; азотобактерии — большие подвижные свободноживущие палочки; клубеньковые одноклеточные; энтеробактерии могут быть подвижными и неподвижными, они представлены в виде кишечной флоры млекопитающих организмов, патогенных бактерий для растительности, а также жители грунта и воды; почкующиеся организмы — нитрифицирующие бактерии; цитофаги и миксобактерии — микроорганизмы, образующие слизь и плотные тяжи. Грамположительные организмы представлены в грунте следующими видами: спорообразующими; бациллами — это палочковидные бактерии, проживающие подвижными колониями; анаэробными крупными организмами, участвующими в гниении, сбраживании углеводов, крахмала, пектина; коринеподобными бактериями, обитающими в почве, подстилке, мертвом и живом растительном субстрате. По типу питания Согласно типу питания, бактерии, живущие в почве, делят на автотрофных и гетеротрофных.
Первые получают органику для своей жизнедеятельности своими силами. Гетеротрофные организмы пользуются готовой органикой. По функциям Микроорганизмы, находящиеся в грунте, необходимы для деструкции органики. В процессе своей деятельности одноклеточные обогащают важными соединениями почвы. Функцию фиксации азота в прикорневой системе выполняют клубеньковые бактерии. Нитрифицирующие виды микроорганизмов используют для того, чтобы повысить плодородие грунта. Помимо этого, согласно функциональным особенностям, выделяют следующие группы одноклеточных. Они потребляют углеводы и всевозможные органические соединения, которые представлены в виде свежей либо отмершей органики.
Эти бактерии способны сожительствовать на взаимовыгодных друг для друга условиях. Примером таких микроорганизмов являются клубеньковые бактерии. Хемоавтотрофы способны получить энергию из неорганического вещества, в котором нет углерода. Патогены, паразиты растительности. Все вышеперечисленные группы почвенных бактерий играют основную роль в питании представителей флоры. Эти одноклеточные преобразуют почвенную органику, нейтрализуют пестициды, накапливают в грунте азот, предотвращают заболевание растений, а также образовывают почвенные микроагрегаты, увеличивающие влагоемкость субстрата. Чем питаются? Существует несколько способов получения энергии почвенными бактериями.
Среди них встречаются автотрофы — существа, которые вырабатывают вещества для своего питания собственными силами. Некоторые представители данной группы используют в пищу соединения органической природы. Последние называются гетеротрофами и делятся на 3 группы. Бактерии данного вида представляют собой микроорганизмы патогенной природы, живущие за счет иных организмов. Клубеньковыми азотфиксаторами называют бактерии, которые поселяются в прикорневой системе, образуя узлы шарообразной формы. У этих бактерий продолговатая овальная или палочкообразная форма. Зачастую эти организмы взаимодействуют с горохом, чечевицей, люцерной и другими бобовыми. Сапрофиты — это бактерии гниения.
Проживают они в верхних слоях почвы и находятся в ней в огромном количестве. Результат жизнедеятельности сапрофитов — это утилизация мертвых тканей и высокая скорость разложения веществ. Бактерии проявляют особую требовательность к органике грунта. Они не могут существовать без азотсодержащих соединений, нуклеотидов, витаминов, белков и углеводов. Бактерии проживают во всех уголках нашей планеты. В земле эти одноклеточные взаимодействуют с другими представителями микрофлоры и играют роль их хранителей, а также распространителей. Почвенные бактерии способны довольно быстро разложить неживую органику и превратить ее в качественный гумус в разных слоях почвы. Это очень важные одноклеточные, без которых круговорот веществ был бы практически невозможным.
Что такое почвенные бактерии, смотрите далее. Почвы, которые сегодня присутствуют на Земле, были образованы в результате жизнедеятельности бактерий. Считается, что именно они являются двигателем этого процесса. В природе их очень много: всего в одном грамме лесного грунта содержатся десятки и даже сотни миллионов почвенных бактерий разных видов и подвидов. Естественный круговорот В процессе роста растения воспроизводят сложнейшие органические вещества из простых веществ: воды, минеральных солей и углекислого газа. Микроорганизмы, живущие в почве, в результате своей жизнедеятельности перерабатывают отмершие части растений и погибшие организмы в перегной, разлагая тем самым сложные вещества на простые. Эти компоненты растения могут снова использовать для своего развития и роста. Распространение почвенных микроорганизмов Бактерий вокруг нас великое множество и распространены они почти везде.
Их нет разве что в кратерах действующих вулканов и на небольших участках испытательных полигонов, где проводятся взрывы атомного оружия. Никакие другие жесткие условия окружающей среды не мешают существованию бактерий. Они спокойно переносят ледники Антарктики и живут в воде обжигающих кипящих источников, спокойно приспосабливаются к раскаленным пескам жарких пустынь и живут на скалистых склонах горных вершин. Их настолько много, что вполне возможно, что некоторые названия почвенных бактерий мы еще даже не знаем. На Земле все живые существа постоянно взаимодействуют с микрофлорой, часто выполняя при этом роль ее хранителя и распространителя. Это зависит от типа и состава почвы, ее состояния, а также глубины изучаемого слоя.
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.
Сегодня благодаря успехам микробиологии воздействие на биологические процессы в почвах дают возможность сельхозпроизводителям непосредствен но влиять на плодородие почв, количество и качество урожая. Для этого в почву вносят определенные культуры микроорганизмов, которые выполняют роль регулятора микробиологических процессов.
Как питаются бактерии Почвенные микроорганизмы могут получать энергию несколькими способами. Некоторые из бактерий этой группы являются автотрофными, то есть могут самостоятельно вырабатывать собственные вещества для питания, а какие-то из них в качестве питания используют в пищу органические соединения. Именно последняя группа, представляющая гетеротрофные бактерии, и заслуживает отдельного внимания. Среди гетеротрофных представителей царства микроорганизмов, выделяют три основные группы бактерий: Симбионты.
У каждой из этих категорий не только различный способ питания, но и образ жизни совершенно разный. Какие-то виды могут существовать только в воздушной или кисломолочной среде, каким-то микроорганизмам для полноценного существования нужен процесс гниения и разложения, а какие-то представители могут прекрасно чувствовать себя в безвоздушном пространстве. Такие бактерии могут встречаться абсолютно везде на нашей планете. Почвенные бактерии Среда обитания таких бактерий — почва. Они представляют собой мельчайшие одноклеточные микроорганизмы. Обитают эти существа в тончайших водных пленках в почве вокруг корневых систем различных растений. Благодаря своим небольшим размерам, они могут расти, развиваться и адаптироваться к быстро изменяющимся условиям окружающей среды гораздо быстрее, чем другие более крупные и сложные микроорганизмы.
Особенности их формы позволяют этим бактериям прекрасно приспосабливаться к среде обитания, поэтому их строение за всю историю эволюции осталось в неизменном виде. Обычно такие микроорганизмы имеют форму шара, палочки или имеют изогнутую геометрию. В своем большинстве бактерии почвенные являются хемосинтетиками, т. В процессе своей жизнедеятельности они производят вещества, необходимые для роста и развития других микроорганизмов. Семейство почвенных микроорганизмов достаточно разнообразно. Здесь присутствуют такие бактерии, как: Азотфиксаторы, которые способны усваивать молекулы азота и синтезировать его в органические соединения. Почвенные бактерии гниения, которые способствуют распаду сложных веществ на простые.
Эти микробы играют важную почвообразовательную роль. Бактерии, способствующие восстановлению тяжелых металлов. Бактерии брожения — масляно-, молочно- и уксуснокислые. Болезнетворные микроорганизмы. Азотофиксаторы Уникальной способностью этой группы почвенных бактерий является умение усваивать молекулы азота из воздуха, что невозможно для растений. Однако в результате синтеза, произведенного азотофиксаторами, азот может усваиваться растениями. По образу существования эти бактерии делятся на свободноживущих и симбионтов, то есть тех, которым необходимо взаимодействовать с другими микроорганизмами.
Клубеньковые азотфиксаторы — симбионты, имеющие продолговатую овальную или палочкообразную форму. Обычно они вступают во взаимодействие с бобовыми культурами, такими как горох, чечевица, люцерна и т. Поселившись в корневой системе, они образуют шарообразные узелки, которые видны даже невооруженным глазом, и живут внутри них.
Интенсификация сельского хозяйства стала причиной массового исчезновения энтомофагов
С помощью молочнокислых бактерий происходит квашение капусты, силосование кормов. Образующаяся при этом молочная кислота предохраняет овощи и корма от разложения. Однако бактерии не только пользу приносят человеку. Они вызывают ряд опасных заболеваний человека и животных: чуму, холеру, дифтерию, сибирскую язву, ботулизм и др. Большие неприятности при хранении продуктов доставляют человеку гнилостные бактерии. Особенно подвержены воздействию гнилостных бактерий фрукты, овощи , мясо, колбасные изделия, рыба. Если в молоко проникнут гнилостные бактерии, то через несколько часов оно приобретает неприятный запах и вкус.
Проволочники — личинки жуков-щелкунов. Жуки не наносят вред. Вредят личинки, похожие на кусочки ржавой проволоки. 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.
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. Наиболее перспективным предполагается применение микоризных грибов, особенно для древесных пород на южных почвах. Грибы — микоризообразователи улучшают водообеспечение и минеральное питание растений, продуцируют биологически активные вещества витамины, фитогормоны, антибиотики , противостоят фитопатогенным микроорганизмам и в целом значительно улучшают рост и приживаемость растений. Однако грибы — микоризообразователи трудно культивировать искусственно, поэтому для инокуляции чаще применяют лесную почву, содержащую споры и мицелий таких грибов. Микориза Гломозы на поверхности корня. Микроорганизмы для борьбы с вредителями сельского хозяйства Био — инсектициды, акарициды, нематициды, родентициды. Для контроля численности насекомых, нематод и грызунов в растениеводстве в основном применяют химические препараты — пестициды. Однако возможно использование естественных врагов вредителей: паразитов и хищников, в том числе микроорганизмов, — в качестве дополнения или даже альтернативы пестицидам. В настоящее время принято использовать микробные препараты для контроля численности насекомых — вредителей сельского хозяйства и леса в трех случаях: 1 когда насекомое устойчиво ко всем применяемым пестицидам по данным продовольственной и сельскохозяйственной организации, таких насекомых около 300 ; 2 когда применение пестицидов отражается на качестве продуктов, например при производстве продуктов для детского питания; 3 когда инсектицид не может проникнуть к местам обитания насекомого, на пример в почве. Препараты микроорганизмов-паразитов насекомых вызывают у хозяев заболевания, приводящие к смерти, при этом при большой плотности вредителей среди них может даже возникнуть эпизоотия эпидемия среди животных. Впервые энтомопатогенные микроорганизмы мускаридинный гриб попытался применить И. Мечников против хлебного жука — он собирал больных личинок и их порошок распылял на хлебных полях. В настоящее время используют бактериальные, грибные и вирусные препараты в качестве биологических инсекто-акари-нематоцидов против насикомых, клещей, нематод. Бактериальные препараты для борьбы с насекомыми — вредителями сельского хозяйства и леса включают чаще всего энтомопатогенную бациллу Bacillus thuringiensis. Он представляет собой белковое кристаллическое вещество. При попадании в кишечник насекомого токсин модифицируется и взаимодействует со стенкой кишки, изменяя ее так, что содержимое кишечника попадает в гемолимфу, вызывая общий паралич. Такие технологии применены во многих странах, таких отраслях, как картофелеводство, овощеводство, плодоводство и виноградарство.
Затем первый стакан поставил в тёмный шкаф, а второй — на яркий свет. На свету, во втором стакане, элодея выделяет пузырьки газа. Алексей аккуратно снял со второго стакана пробирку, наполненную газом, закрыв её отверстие пальцем. Внёс в пробирку тлеющую лучину, и она загорелась ярким пламенем. Такой же опыт, проведённый с пробиркой из тёмного шкафа, показал, что лучина затухает. Образование какого газа обнаружил в ходе эксперимента Алексей? Объясните, почему растение выделяет этот газ только на свету. Используя содержание текста «Гомеостаз» и знания школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы. Пользуясь таблицей 1 «Частота встречаемости первоцветов в районе села Пруткино», а также используя знания из курса биологии, ответьте на следующие вопросы. В пятницу пятиклассник Сергей посетил школьную столовую, где ему предложили на обед следующее меню: суп молочный с макаронными изделиями, мясной биточек с гарниром из отварного риса, кисель и кусок пшеничного хлеба. Используя данные таблиц 2 и 3, ответьте на следующие вопросы. Назовите одну из таких функций. Вариант БИ2390302 с ответами 1. На рисунке изображено одно из проявлений жизнедеятельности инфузории туфельки. Установите соответствие между организмами и царствами живой природы: к каждому элементу первого столбца подберите один соответствующий элемент из второго столбца. А печёночный сосальщик Б подорожник большой В туберкулёзная палочка Г шампиньон королевский. Установите последовательность систематических таксонов, начиная с наименьшего. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр. Изучите график зависимости скорости размножения организма от времени по оси х отложено время дни , а по оси у — число образовавшихся особей на 1 см3. Какие два из приведённых ниже описаний наиболее точно характеризуют данную зависимость в указанном интервале времени? Установите правильную последовательность прохождения сигнала по трёхнейронной нервной цепи.
Интенсификация сельского хозяйства стала причиной массового исчезновения энтомофагов
Почвенные вредители подгрызают корневую систему растений, портят клубни и корнеплоды, уничтожают семена. Почвенные раскопки в Калининградской области выявили зловещую тройку вредителей. Загрязнение атмосферного воздуха предприятиями сельского хозяйства происходит в результате выброса аммиачного газа. Сельское хозяйство может разрушить ризиобиом почвы (микробную экосистему), используя почвенные поправки, такие как удобрения и пестициды, без компенсации их воздействия.
Почему заражается почва в огороде? Прочитаете, сразу все поймете
Бактерии-вредители являются серьезной угрозой для сельского хозяйства. Многие бактерии в почве участвуют в защите растений от других патогенных микроорганизмов. Бактерии гниения являются важными компонентами почвенной экосистемы, играющими ключевую роль в разложении органических веществ. Некоторые бактерии являются патогенными для почвы, такие как бактерии рода Pseudomonas, которые могут вызывать бактериальные заболевания растений.
Чего хотят грибы
- Как избавиться от папилломы на веке глаза
- Ответы на вопрос
- Бактерии почвенные. Среда обитания почвенных бактерий
- Микроорганизмы в почве - Союз органического земледелия
- Во Саду Ли. - Агропромышленный информационный портал.
- Другие статьи в литературном дневнике:
Экзаменационный (типовой) материал ОГЭ / Биология / 12 задание / 01
Это явление носит название "Естественный отбор". В процессе естественного отбора закрепляются мутации, увеличивающие приспособленность организмов. Постоянное мутирование микроорганизмов делает их устойчивыми к пестицидам. 2. Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства. Почвенные вредители подгрызают корневую систему растений, портят клубни и корнеплоды, уничтожают семена. Почвенные раскопки в Калининградской области выявили зловещую тройку вредителей. Почвенные бактерии и бактерии гниения. Роль почвенных бактерий в природе. Другими опасными загрязнителями почв в сельском хозяйстве являются минеральные удобрения при использовании в неумеренном количестве, при неправильном хранении и транспортировке.
Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства
Он может атаковать многие культурные растения, включая картофель, пшеницу, кукурузу и др. Ризактиниоз приводит к гниению корней и стеблей, а также к общему ухудшению состояния растений. Также почву могут инфицировать грибы из рода Fusarium, которые вызывают различные заболевания, такие как фузариоз и фузариозный гниль. Эти грибки поражают многие культурные растения, включая пшеницу, ячмень, перец и др. Фузариоз приводит к повреждению корневой системы и стеблей, а также вызывает проявление различных симптомов на листьях и плодах. Для управления грибковыми инфекциями почвы необходимо принимать меры по профилактике и контролю. Важно соблюдать меры гигиены, использовать здоровые семена и саженцы, а также правильно обрабатывать почву перед посадкой. Также возможно применение фунгицидов для борьбы с грибковыми инфекциями.
Важно: При обнаружении грибковых инфекций почвы рекомендуется обратиться к специалисту, чтобы получить консультацию и разработать эффективную стратегию борьбы. Бактерии, вызывающие заболевания в почве Агробактерии Agrobacterium — это род бактерий, известных своей способностью вызывать галльскую болезнь растений. Они переносят свои гены на растения через гена трансферт, что приводит к образованию опухолей на корнях и стеблях растений. Ризобиумы Rhizobium — это бактерии, которые симбиотически связаны с корнями легуминосных растений. Они образуют «корневые клубеньки», где фиксируют атмосферный азот, делая его доступным для растения. Псевдомонады Pseudomonas — это группа бактерий, некоторые из которых являются патогенными для растений.
В последние годы секвенирование нового поколения революционизировало наше понимание состава и функций микробных сообществ и вместе с усовершенствованными методологиями культивирования значительно облегчило использование биологических препаратов в полевых условиях. В частности, подходы на основе метагеномики позволили обнаружить обширные, ранее не известные популяции микробов, которые могут обладать новыми или улучшенными свойствами, которые можно использовать в сельском хозяйстве, биоремедиации и для здоровья человека. Например, сравнительный анализ метагеномов ризосферы устойчивых и восприимчивых томатных сортов позволил выявить и собрать геном флавобактерий, который был гораздо более многочисленным в микробиоме ризосферы устойчивых растений, чем в микробиоме восприимчивых растений. Такие результаты, безусловно, показывают роль местной микробиоты в защите растений от фитопатогенов и открывают путь к разработке пробиотиков для лечения болезней растений по аналогии со здоровьем человека Kwak et al. В другом исследовании анализ ампликонного секвенирования гена 16S рРНК корневого микробиома кукурузы позволил выявить бактерии, способствующие росту в условиях низкой температуры Beirinckx et al. Мы предполагаем, что манипуляции с микробиомом растений обладают огромным потенциалом для улучшения сельского хозяйства. Благодаря исследованиям последних лет стало ясно, как микроорганизмы работали в природе раньше, и как десятилетия использования химических удобрений подавили их способность улучшать жизнеспособность растений и здоровье почвы. Поэтому создание микробного консорциума, который тщательно взвешивает и оценивает взаимосвязь между инокулянтами и микробиомом почвы, значительно улучшит потенциал стимулирования роста растений и устойчивость сельскохозяйственных биологических препаратов для ускорения роста растений. Кроме того, вполне вероятно, что такие соображения позволят уменьшить несоответствие между показателями полезных микробов, полученных в контролируемых тепличных условиях и более естественной среде. Микроорганизмы, обитающие в почве, являются важнейшими компонентами здоровья почвы, которое само по себе определяет продуктивность растений и их устойчивость к стрессам. Использование микроорганизмов для повышения продуктивности сельского хозяйства - чрезвычайно привлекательный подход, который не является трансгенным и может рассматриваться как коллективный расширенный геном растения.
Старые сорта заражены значительно сильнее новых, и зачастую заражены полностью — найти здоровый экземпляр бывает трудно или просто невозможно. Еще в первой трети XX века, когда о вирусной природе многих заболеваний яблони и груши, сливы и персика, цитрусовых и винограда можно было только догадываться, потери были очень значительны. Например, количество персиковых деревьев в различных штатах США, раскорчеванных из—за вирусных заболеваний, исчислялось миллионами. Потери от вируса оспы сливы в Европе также оказались громадными, потому что урожайность сливовых садов могла упасть, скажем, в десять раз безо всякой надежды на ее восстановление. Особенно распространен этот вирус в странах средиземноморского бассейна и Юго—Восточной Европе. В России вирус оспы сливы является карантинным объектом, но, невзирая на это, быстро распространяется на север и уже прочно обосновался в Нечерноземье. Одним из самых распространенных и наиболее вредоносных для винограда считается вирус короткоузлия его еще называют вирусом вееролистности из—за характерной формы листа, наблюдаемой при заражении этим вирусом. У некоторых сортов винограда все растения поражены этим вирусом. Помимо прививки, он переносится нематодами, а нематоды на виноградниках могут уходить в почву на глубину в два—три метра, где их не достать. Кроме того, даже через несколько лет после выкорчевки кустов, пораженных короткоузлием, в почве еще могут находиться живые корни. В основном этой проблемой озабочены, конечно, виноделы. Как известно, вино получается при сбраживании дрожжами растворимых сахаров виноградного сока. При этом образуется этиловый спирт и углекислый газ. В ягодах, которые все же вызревают, повышается кислотность и понижается содержание сахара, из них трудно сделать хорошее вино. Среди цитрусовых широко распространен вирус тристецы, передаваемый тлями. В штате Сан—Пауло в Бразилии только этот вирус за 12 лет уничтожил 6 миллионов апельсиновых деревьев — три четверти всех насаждений! Вирус деформации побегов какао, переносимый щитовками, вызывает большие потери какао—бобов в странах Западной Африки. Только в Гане за последние полвека было срублено более 100 миллионов деревьев, зараженных этим вирусом. Среди специальных культур не считая возделываемых в тропиках и субтропиках наибольшие площади в мире занимают табак и хмель. Наиболее опасным для табака является не вирус табачной мозаики, как можно было бы предположить, а вирус пятнистого увядания томатов, известный также как вирус бронзовости томатов, и вирус Y картофеля, вызывающий побурение жилок листьев табака. У зараженного хмеля а на нем паразитирует не менее десятка вирусов образуется меньше шишек, да и те, что образуются, мельчают. Что касается декоративных цветочных растений, то хозяйственное значение вирусные болезни имеют только для культур, вегетативно размножаемых в условиях закрытого грунта. К культурам, для которых освобождение от вирусов необходимо, экономически оправдано и практически осуществимо, относятся хризантема, гвоздика, фрезия, пеларгония, гортензия и орхидея. Пожалуй, наше описание вирусных болезней сельскохозяйственных культур смахивает на то, что принято называть "галопом по Европам". Конечно, вирусов, поражающих сельскохозяйственные растения, известно значительно больше, и из заболеваний, которые они вызывают, описана самая малая часть. Но, возможно, именно это обстоятельство и позволяет более или менее рельефно отразить масштаб проблемы.
Соотношения между разными физиологическими группами микроорганизмов в разных типах почв и в зависимости от антропогенной нагрузки неодинаковы и могут быстро изменяться под действием тех или иных факторов, что может служить диагностикой состояния почвы. В результате антропогенной нагрузки на почвы в связи с их хозяйственным использованием меняются условия обитания микроорганизмов, а, следовательно, изменяется соотношение основных физиологических групп микроорганизмов. Наряду с полезными формами микроорганизмов имеются и вредные, которые уменьшают запасы питательных веществ, разрушают в почве азот или же поражают корневую систему. Активность развития микроорганизмов зависит прежде всего от наличия в почве органических остатков, температуры и влажности почвы, доступа кислорода воздуха и других факторов. Не все почвы содержат большие количества микроорганизмов. В некоторых почвах количество микробов так ничтожно, что для повышения урожая приходится прибегать к так называемым бактериальным удобрениям, к которым относятся азотобактерин, фосфоробактерин и силикатный бактерии. Азотобактерин, развиваясь в зоне корневой системы, извлекает из воздуха азот и обогащает им почву. Содержащиеся в фосфоробактерине бактерии способствуют усвоению из почвы фосфора, находящегося в труднорастворимых для питания растений формах. Наконец силикатный бактерии способствует лучшему поглощению из почвы калия. Учитывая огромную роль микроорганизмов в питании растений, необходимо искусственно создавать в почве такие условия, которые способствуют их размножению, а следовательно, и повышению плодородия почвы. Описанные выше факторы, обусловливающие климатические и почвенные условия, в которых развивается виноградное растение, действуют не самостоятельно, а в общем комплексе. Поэтому при разработке системы агромероприятий необходимо учитывать всю сумму факторов в их взаимосвязи и взаимозависимости. Для нормального питания растений необходимы не только вода, минеральные питательные вещества и углекислота воздуха, но и определенные температурные условия, световой и воздушный режим. Процесс минерального питания растений, как известно, неразрывно связан с деятельностью почвенных микроорганизмов. Деятельность почвенных микроорганизмов в свою очередь связана с наличием в почве органических веществ, воздушно-водным и температурным режимом почвы и развитием плодовых растений. Предмет и задачи почвенной микробиологии. Почвенная микробиология— это наука, изучающая роль микроорганизмов в процессах почвообразования, создания структуры почвы и почвенного плодородия в целом. Задачи почвенной микробиологии: 1. Определение численности и качественного состава микрооганизмов по генетическим горизонтам почвы в географическом аспекте. Выявление влияния почвенных факторов химического состава, структуры, влажности, аэрации, температуры, величины рН и др.
Загрязнение почвы
Значение в природе: Бактерии гниения являются ключевыми участниками природного разложения органического материала. Неправильное ведение сельского хозяйства, неуправляемое промышленное производство и неэффективная утилизация отходов приводят к плачевным последствиям. Бактерии гниения и почвенные бактерии разрушают сложные органические вещества, превращая их в более простые минеральные.
Рекомендуемые товары
- Бактерии гниения : 1) Среда обитания 2) Значение в природе 3) Значение в жизни человека
- Задание 12 ОГЭ по биологии с ответами, ФИПИ: верны ли следующие суждения
- Почвенные бактерии (гниения, брожения, азотфиксирующие) — урок. Биология, 7 класс.
- Чего хотят грибы