Важнейшими микроорганизмами второй группы являются бактерии рода ризобиум, развивающиеся в клубеньках на корнях преимущественно бобовых растений. благодаря специальному механизму, который они приобретают в процессе эволюции. Причиной появления устойчивости к ядохимикатам у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и других подобных организмов является проводимый человеком непроизвольный отбор. Его важнейшим качеством является способность рекультивации почвы за счет содержания комплекса полезных микроорганизмов.
Плодородие почв и микроорганизмы, часть 1
Известны такие виды бактерий, которые способны разрушить рыболовные сети. Существуют бактерии, которые наносят вред ценным книгам и рукописям. Помогает защитить книги от порчи окуривание сернистым газом. С активностью бактерий брожения связано скисание молока, фруктовых и ягодных соков. При этом молоко превращается в простоквашу, а соки — в жидкость с большим содержанием уксуса. Молочнокислые бактерии Молоко для сохранения кипятят, стерилизуют уничтожают бактерий , хранят в холодильнике, а соки для длительного хранения, как правило, консервируют в герметически закупоренных банках или специальных упаковках. Одним из продуктов жизнедеятельности молочнокислых бактерий является молочная кислота. Это вещество затормаживает размножение бактерий гниения. Такое свойство молочнокислых бактерий человек научился использовать при квашении капусты, солении огурцов, производстве кефира, сметаны, творога, сыра и др.
Некоторые бактерии брожения живут в кишечнике человека и зверей и способствуют перевариванию пищи. К таким бактериям относится, например, кишечная палочка. Бактерии в организме человека Азотфиксирующие клубеньковые бактерии В почве живут также азотфиксирующие бактерии.
Некоторые микроорганизмы существуют за счёт окисления молекулярного водорода, обеспечивая тем самым автотрофный способ питания. Характерной особенностью водородных бактерий является способность переключаться на гетеротрофный образ жизни при обеспечении их органическими соединениями и отсутствии водорода. Таким образом, хемоавтотрофы являются типичными автотрофами, так как самостоятельно синтезируют из неорганических веществ необходимые органические соединения, а не берут их в готовом виде от других организмов, как гетеротрофы. От фототрофных растений хемоавтотрофные бактерии отличаются полной независимостью от света как источника энергии. Бактериальный фотосинтез Некоторые пигментосодержащие серобактерии пурпурные, зелёные , содержащие специфические пигменты — бактериохлорофиллы, способны поглощать солнечную энергию, с помощью которой сероводород в их организмах расщепляется и отдаёт атомы водорода для восстановления соответствующих соединений. Этот процесс имеет много общего с фотосинтезом и отличается только тем, что у пурпурных и зелёных бактерий донором водорода является сероводород изредка — карбоновые кислоты , а у зелёных растений — вода. У тех и других отщепление и перенесение водорода осуществляется благодаря энергии поглощённых солнечных лучей. Такой бактериальный фотосинтез, который происходит без выделения кислорода, называется фоторедукцией. Только хемосинтезирующие бактерии играют существенную роль в процессе круговорота серы в природе. Поглощаясь зелёными растениями в форме солей серной кислоты, сера восстанавливается и входит в состав белковых молекул. Далее при разрушении отмерших растительных и животных остатков гнилостными бактериями сера выделяется в виде сероводорода, который окисляется серобактериями до свободной серы или серной кислоты , образующий в почве доступные для растения сульфиты. Хемо- и фотоавтотрофные бактерии имеют существенное значение в круговороте азота и серы. Спорообразование Внутри бактериальной клетки образуются споры. В процессе спорообразования бактериальная клетка претерпевает ряд биохимических процессов. В ней уменьшается количество свободной воды, снижается ферментативная активность. Это обеспечивает устойчивость спор к неблагоприятным условиям внешней среды высокой температуре, высокой концентрации солей, высушиванию и др. Спорообразование свойственно только небольшой группе бактерий. Споры — не обязательная стадия жизненного цикла бактерий. Спорообразование начинается лишь при недостатке питательных веществ или накоплении продуктов обмена. Бактерии в виде спор могут длительное время находиться в состоянии покоя. Споры бактерий выдерживают продолжительное кипячение и очень длительное проммораживание. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и становится жизнеспособной. Спора бактерий — это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях. Размножение Размножаются бактерии делением одной клетки на две. Достигнув определённого размера, бактерия делится на две одинаковые бактерии. Затем каждая из них начинает питаться, растёт, делится и так далее. После удлинения клетки постепенно образуется поперечная перегородка, а затем дочерние клетки расходятся; у многих бактерий в определённых условиях клетки после деления остаются связанными в характерные группы. При этом в зависимости от направления плоскости деления и числа делений возникают разные формы. Размножение почкованием встречается у бактерий как исключение. При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий происходит через каждые 20-30 минут. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно заполнить все моря и океаны. Простой подсчёт показывает, что за сутки может образоваться 72 поколения 720 000 000 000 000 000 000 клеток. Если перевести в вес — 4720 тонн. Бактерия 1 , поглотившая достаточно пищи, увеличивается в размерах 2 и начинает готовиться к размножению делению клетки. Обе молекулы ДНК 3,4 оказываются, прикреплены к стенке бактерии и при удлинении бактерии расходятся в стороны 5,6. Сначала делится нуклеотид, затем цитоплазма. После расхождения двух молекул ДНК на бактерии появляется перетяжка, которая постепенно разделяет тело бактерии на две части, в каждой из которых есть молекула ДНК 7. Бывает у сенной палочки , две бактерии слипаются, и между ними образуется перемычка 1,2. По перемычке ДНК из одной бактерии переправляется в другую 3. Оказавшись в одной бактерии, молекулы ДНК сплетаются, слипаются в некоторых местах 4 , после чего обмениваются участками 5. Роль бактерий в природе Круговорот Бактерии — важнейшее звено общего круговорота веществ в природе. Растения создают сложные органические вещества из углекислого газа, воды и минеральных солей почвы. Эти вещества возвращаются в почву с отмершими грибами, растениями и трупами животных. Бактерии разлагают сложные вещества на простые, которые снова используют растения. Бактерии разрушают сложные органические вещества отмерших растений и трупов животных, выделения живых организмов и разные отбросы. Питаясь этими органическими веществами, сапрофитные бактерии гниения превращают их в перегной. Это своеобразные санитары нашей планеты. Таким образом, бактерии активно участвуют в круговороте веществ в природе. Почвообразование Поскольку бактерии распространены практически повсеместно и встречаются в огромном количестве, они во многом определяют различные процессы, происходящие в природе. Осенью опадают листья деревьев и кустарников, отмирают надземные побеги трав, опадают старые ветки, время от времени падают стволы старых деревьев. Всё это постепенно превращается в перегной. В 1 см3. Эти бактерии превращают перегной в различные минеральные вещества, которые могут быть поглощены из почвы корнями растений. Некоторые почвенные бактерии способны поглощать азот из воздуха, используя его в процессах жизнедеятельности. Эти азотофиксирующие бактерии живут самостоятельно или поселяются в корнях бобовых растений. Проникнув в корни бобовых, эти бактерии вызывают разрастание клеток корней и образование на них клубеньков. Эти бактерии выделяют азотные соединения, которые используют растения. От растений бактерии получают углеводы и минеральные соли. Таким образом, между бобовым растением и клубеньковыми бактериями существует тесная связь, полезная как одному, так и другому организму. Это явление носит название симбиоза. Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями бобовые растения обогащают почву азотом, способствуя повышению урожая. Распространение в природе Микроорганизмы распространены повсеместно. Исключение составляют лишь кратеры действующих вулканов и небольшие площадки в эпицентрах взорванных атомных бомб. Ни низкие температуры Антарктики, ни кипящие струи гейзеров, ни насыщенные растворы солей в соляных бассейнах, ни сильная инсоляция горных вершин, ни жёсткое облучение атомных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры. Все живые существа постоянно взаимодействуют с микроорганизмами, являясь часто не только их хранилищами, но и распространителями. Микроорганизмы — аборигены нашей планеты, активно осваивающие самые невероятные природные субстраты. Микрофлора почвы Количество бактерий в почве чрезвычайно велико — сотни миллионов и миллиардов особей в 1 грамме. В почве их значительно больше, чем в воде и воздухе. Общее количество бактерий в почвах меняется. Количество бактерий зависит от типа почв, их состояния, глубины расположения слоёв. На поверхности почвенных частиц микроорганизмы располагаются небольшими микроколониями по 20-100 клеток в каждой. Часто они развиваются в толщах сгустков органического вещества, на живых и отмирающих корнях растений, в тонких капиллярах и внутри комочков. Микрофлора почвы очень разнообразна. Здесь встречаются разные физиологические группы бактерий: бактерии гниения, нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии и др. Микрофлора — один из факторов образования почв. Областью развития микроорганизмов в почве является зона, примыкающая к корням живых растений. Её называют ризосферой, а совокупность микроорганизмов, содержащихся в ней, - ризосферной микрофлорой. Микрофлора водоёмов Вода — природная среда, где в большом количестве развиваются микроорганизмы. Основная масса их попадает в воду из почвы. Фактор, определяющий количество бактерий в воде, наличие в ней питательных веществ. Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родниковые. Очень богаты бактериями открытые водоёмы, реки. Наибольшее количество бактерий находится в поверхностных слоях воды, ближе к берегу. При удалении от берега и увеличении глубины количество бактерий уменьшается. Чистая вода содержит 100-200 бактерий в 1 мл. Много бактерий в донном иле, особенно в поверхностном слое, где бактерии образуют плёнку. В этой плёнке много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают замор рыбы. В иле больше спороносных форм, в то время как в воде преобладают неспороносные. По видовому составу микрофлора воды сходна с микрофлорой почвы, но встречаются и специфические формы. Разрушая различные отбросы, попавшие в воду, микроорганизмы постепенно осуществляют так называемое биологическое очищение воды. Микрофлора воздуха Микрофлора воздуха менее многочисленна, чем микрофлора почвы и воды. Бактерии поднимаются в воздух с пылью, некоторое время могут находиться там, а затем оседают на поверхность земли и гибнут от недостатка питания или под действием ультрафиолетовых лучей. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязнённостью пылью и др. Больше всего бактерий в воздухе над промышленными предприятиями. Воздух сельской местности чище. Наиболее чистый воздух над лесами, горами, снежными пространствами. Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. В микрофлоре воздуха много пигментированных и спороносных бактерий, которые более устойчивы, чем другие, к ультрафиолетовым лучам. Микрофлора организма человека Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры. При соприкосновении тела человека с воздухом и почвой на одежде и коже оседают разнообразные микроорганизмы, в том числе и патогенные палочки столбняка, газовой гангрены и др. Наиболее часто загрязняются открытые части человеческого тела. На руках обнаруживают кишечные палочки, стафилококки. В ротовой полости насчитывают свыше 100 видов микробов. Рот с его температурой, влажностью, питательными остатками — прекрасная среда для развития микроорганизмов. Желудок имеет кислую реакцию, поэтому основная масса микроорганизмов в нём гибнет. Начиная с тонкого кишечника реакция становится щелочной, то есть благоприятной для микробов. В толстых кишках микрофлора очень разнообразна. Каждый взрослый человек выделяет ежедневно с экскрементами около 18 млрд. Внутренние органы, не соединяющиеся с внешней средой мозг, сердце, печень, мочевой пузырь и др. В эти органы микробы попадают только во время болезни. Бактерии в круговороте веществ 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. Различные этапы круговорота элементов осуществляются организмами разного типа. Существование каждой отдельной группы организмов зависит от химического превращения элементов, осуществляемого другими группами. Круговорот азота Циклическое превращение азотистых соединений играет первостепенную роль в снабжении необходимыми формами азота различных по пищевым потребностям организмов биосферы. Круговорот углерода Биологическое превращение органического углерода в углекислый газ, сопровождающееся восстановлением молекулярного кислорода, требует совместной метаболической активности разнообразных микроорганизмов. Многие аэробные бактерии осуществляют полное окисление органических веществ. В аэробных условиях органические соединения первоначально расщепляются путём сбраживания, а органические конечные продукты брожения окисляются далее в результате анаэробного дыхания, если имеются неорганические акцепторы водорода нитрат, сульфат или СО2. Круговорот серы Для живых организмов сера доступна в основном в форме растворимых сульфатов или восстановленных органических соединений серы. Круговорот железа В некоторых водоёмах с пресной водой содержатся в высоких концентрациях восстановленные соли железа. В таких местах развивается специфическая бактериальная микрофлора — железобактерии, окисляющие восстановленное железо. Они участвуют в образовании болотных железных руд и водных источников, богатых солями железа. Около 2,5 млрд. После появления многоклеточных организмов между ними и бактериями образовались многочисленные связи, включая преобразование органических веществ органотрофами, и разного рода симбиотические отношения, паразитизм, иногда внутриклеточный риккетсии , и патогенез. Наличие бактерий и др. В экстремальных условиях, непригодных для существования других организмов, бактерии могут представлять единственную форму жизни. Бактерии являются одними из наиболее просто устроенных живых организмов кроме вирусов. Полагают, что они — первые организмы, появившиеся на Земле. Отмирающие корни — основной источник поступления в почву органического вещества, из которого образуется перегной, окрашивающий почву в темный цвет до глубины массового распространения в ней корневых систем. Извлекая элементы питания с глубины несколько метров и отмирая, растения вместе с органическим веществом накапливают элементы азотного и минерального питания в верхних горизонтах почвы. При этом травянистые растения извлекают минеральных веществ из почвы больше, чем древесные. 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.
По пищевой цепи они передаются травоядными животными, что создает риски для их популяций. Также загрязнение почв опасно для здоровья человека. При прямом контакте с загрязнителями последние воздействуют на кожу. Также люди могут вдыхать загрязненные частицы почвы. Вредные вещества влияют на человека и косвенно: например, через питьевую воду или при употреблении в пищу сельхозкультур или мяса животных, которые в течение жизни накопили в организме опасные соединения. К краткосрочным последствиям влияния загрязненной почвы на здоровье человека относятся головные боли, кашель, боли в груди, тошнота и рвота, слабость, вялость, раздражение кожи и глаз. 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.
Например, в мае 2012 г. Потенциальный экономический ущерб от такого заражения может быть определен только в полевых опытах с искусственным заражением растений. Другие бактерии Второй по вредоносности — черный бактериоз зерновых, вызываемый возбудителями Xanthomonas translucens, X. Потенциальный ущерб от заболевания в РФ не определен. Распространный в Южном Федеральном округе вид Erwinia rhapontici вызывает порозовение зерна злаков, бобобых культур и масличного рапса, которое часто путают с фузариозным поражением. Очевидно, что при этом зерно будет выбраковано. В последние годы присутствие Pseudomonas syringae на зерновых культурах было отмечено в ряде новых стран, например Иране и Испании. Но описанные в предыдущих публикациях «эпифитотии базального бактериоза в Аргентине и Сербии» нигде и никем больше не упоминаются. Овощные и картофель Черная бактериальная пятнистость томата и перца в РФ распространена повсеместно в открытом и защищенном грунте, и вызывается пятью видами бактерий рода Xanthomonas — euvesicatoria, gardneri, vesicatoria, arboricola, campestris pv. Бактериальный рак томатов, вызываемый Clavibacter michiganensis ssp. В закрытом грунте патогены сохраняются в течение многих лет, вызывая вспышки заболеваний почти в каждом обороте, часто при совместном заражении одних и тех же растений. При раннем заражении растений, они, как правило, гибнут до созревания плодов. Растения картофеля в последнее время сильно поражаются целым комплексом бактериальных патогенов, в состав которого входят Clavibacter michiganensis ssp. Ранее отмечалось, что незначительное поражение растений кольцевой и бурой гнилью ведет к усилению развития черной ножки, мокрой гнили, альтернариоза, белой и серой гнили. В 2010—2011 гг. При этом возбудитель кольцевой гнили может быть скоро объявлен карантинным организмом с ограниченным распространением в РФ. Новые патогены В 2001—20011 гг. В 2004 г. По сравнению с типичным возбудителем кольцевой гнили картофеля — С. Сейчас он встречается повсеместно в Европейской части РФ. Они поражают широкий круг растений, в том числе сорных, и могут сохраняться в поле даже при соблюдении севооборота.
Задача по теме: "Умение оценивать правильность биологических суждений"
Вредители, повреждающие покровные ткани растения, тоже способствуют развитию бактерий. рассказывает, каким должно быть почвенное население микроорганизмов и почему часто в наших грядках преобладают грибы-паразиты. Б. Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства. 1) верно только А.
Бактерии для почвы
Появление у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и других организмов устойчивости к ядохимикатам связано с процессом естественного отбора. Это увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность сельского хозяйства, но также отрицательно влияет на грунтовые и поверхностные воды, загрязняет атмосферу и ухудшает здоровье почвы. Почвенные бактерии и бактерии гниения. Роль почвенных бактерий в природе. 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. Б. Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства. 1) верно только А. Бактерии гниения и почвенные бактерии разрушают сложные органические вещества, превращая их в более простые минеральные.
Бактерии для почвы
Такие технологии применены во многих странах, таких отраслях, как картофелеводство, овощеводство, плодоводство и виноградарство. Коммерческие препараты представляют собой сумму спор и белковых кристаллов в клетках микроорганизма-продуцента. Бактерии довольно легко культивируются на искусственных питательных средах. В России в настоящее время используют препараты на основе Bacillus thuringiensis: Лепидоцид-50, Дипел, Битоксибациллин для защиты деревьев, кустарников, овощей и лекарственных трав против личинок вредителей и их форм имаго , Новодор, поражающий колорадского жука картофель, томаты, баклажаны. Bacillus thuringiensis на колорадском жуке. Из грибных препаратов для борьбы с насекомыми — вредителями сельского хозяйства в России используют Боверин и Вертициллин. Боверин представляет собой споры энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana, который легко разводится на искусственных питательных средах, поражает более 200 видов насекомых и применяется против табачного трипса для защиты огурцов и томатов закрытого грунта.
Beauveria bassiana на теле мотылька. Вертициллин бластоспоры гриба Verticillium lecanii используется против тепличной белокрылки, тли и трипса. Verticillium lecanii на тле. Большое значение в ряду грибных препаратов стоит Нематофагин БЛ — хищный гриб Arthrobotrys oligospora. Он не вызывает болезни паразитических круглых червей — нематод, а умерщвляет их биохимическим путем и буквально пожирает, применяется для защиты овощей и шампиньонов в теплицах. Контроль численности нематод вообще затруднен из-за их скрытого образа жизни в почве, особенно в теплицах, где нельзя применять большие дозы пестицидов, а так же на полях сельского хозяйства.
Поэтому применение открытых М. Arthrobotrys oligospora охотится на нематод. 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.
Постепенно накапливаясь, они несут вред здоровью.
Возникает цепная реакция, которая мешает восстановлению природного равновесия: пестициды замедляют разложение тел, растения не получают питательных веществ гумус для роста. Происходит обеднение флоры и фауны. Токсичные элементы, попадая в водоемы, нарушают биоценоз. Удобрения Роль минеральной подкормки заключается в восполнении питательных веществ почвы.
Удобрения делятся на калийные, фосфорные, азотные. Отрицательное воздействие на экосистему оказывают балластные компоненты хлор, сера. Токсины, тяжелые металлы накапливаются в растениях. Вредные соединения, попадая в организм животного и человека, могут вызывать онкологические заболевания.
Большие концентрации приводят к отравлениям. Нитраты элементы азотного удобрения легко растворяются в воде и вымываются из почвы. Попадая в водоемы, приводят к росту водорослей и прибрежной флоры. В результате происходит заболачивание рек и озер, сокращение их площади.
Из физико-химических факторов наиболее существенным является фоторазложение фотолиз , главным действующим началом которого служат длинноволновые ультрафиолетовые лучи солнечной радиации. При этом происходит фотоокисление многих пестицидов и их метаболитов, находящихся на поверхности почвы, растений и водоемов. На втором этапе фотолитического разложения пестицида особое значение приобретает взаимодействие его с молекулами воды. Важную роль играет pH раствора, температура, состав газов, свойства присутствующих в воде соединений. Под действием коротковолновой части солнечной радиации многие фенолы и близкие им соединения способны превратиться в гидрохинон и пирокатехин, которые могут гидроксилироваться до тетраоксибензола. Последний в результате окислительного конденсирования может превращаться в стабильные полимеризованные продукты. В результате фотолиза многие пестициды трансформируются в менее токсичные продукты. Химические превращения пестицидов в почве и водной среде в основном представляют собой гидролитические и окислительные процессы, скорость которых зависит от вида и числа атомов галоидов, длины углеводородной цепочки. Увеличение контакта токсиканта с почвой ускоряет гидролиз например, коллоидная фракция почвы катализирует реакции пестицидов с активными частицами почвенных компонентов. Значительная роль в химическом разложении пестицидов принадлежит свободнорадикальным процессам.
Источниками свободных радикалов в почве служат гуминовые кислоты, а также смолы, пигменты, антибиотики, витамины. Биологическое превращение и разложение пестицидов в почве обусловлено, главным образом, микробиологической детоксикацией. Установлено, что микробиологическое разложение пестицидов является главным путем детоксикации почв, а всякая активизация микробиологической деятельности содействует исчезновению ядохимикатов из почв. 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.
Поэтому важно проводить тщательные исследования почвы перед посадкой растений и применять соответствующие меры контроля, чтобы предотвратить повреждения и сохранить урожайность. Вирусы, которые могут присутствовать в почве В почве можно обнаружить различные виды вирусов, включая: Вирус табачной мозаики Tobacco mosaic virus, TMV — один из наиболее известных и распространенных вирусов, который может вызывать заболевания в широком спектре растений, включая табак, овощные и декоративные культуры. Вирус желтой мозаичности огурца Cucumber mosaic virus, CMV — вызывает мозаичность и деформацию листьев и плодов у огурцов и других овощных культур. Вирус пятнистости листьев томата Tomato spotted wilt virus, TSWV — передается через почву и растительные клещи и может вызывать пятнистость и увядание листьев у томатов и других растений.
Вирус желтого закручивания табака Tobacco yellow dwarf virus, TYDV — вызывает желтое закручивание листьев и ростовую ретардацию у табака и других растений. При наличии вирусов в почве необходимо принимать меры предосторожности, чтобы предотвратить их распространение. Это может включать дезинфекцию почвы перед посевом, выбор устойчивых сортов растений или применение химических или биологических методов контроля. Грибковые инфекции почвы Грибковые инфекции почвы способны вызывать серьезные проблемы в сельском хозяйстве и садоводстве. Они могут повредить корни растений, вызывать гниение стеблей и листьев, а также вызывать гниение плодов и овощей. Это может привести к снижению урожайности и качества продукции. Грибы, вызывающие инфекции почвы, могут распространяться разными способами, включая контакт с зараженными растениями, почвенными насосами или через воду.
Они могут оставаться в почве в течение длительного времени и активироваться при благоприятных условиях. Одним из наиболее распространенных видов грибковых инфекций почвы является фитофтороз. Он вызывается грибками рода Phytophthora и может поражать широкий спектр растений, включая огурцы, картофель, томаты и др.
Варианты БИ2390301-БИ2390304 статград биология 9 класс ОГЭ 2024 с ответами
| Микроорганизмы, как альтернатива пестицидам | рассказывает, каким должно быть почвенное население микроорганизмов и почему часто в наших грядках преобладают грибы-паразиты. |
| Почему заражается почва в огороде? Прочитаете, сразу все поймете | Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства. |
| Что такое загрязнение почвы: причины, последствия, пути решения | РБК Тренды | Коллективизация сельского хозяйства Разгром последней бухаринской оппозиции тесно связан с переходом к чрезвычайным мерам в управлении экономикой с целью проведения индустриализации и коллективизации сельского хозяйства. |
| Бактерии гниения живущие в почве: их важная роль | Ваш вопрос звучал следующим образом: В чем заключается причина появления у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и других организмов устойчивости к ядохимикатам? |
| Бактерии почвенные. Среда обитания почвенных бактерий | Несмотря на то, что большинство живущих в почве бактерий питаются углеводами, например, образующимися в процессе гниения фруктов, в лабораторных условиях эти микроорганизмы не только не погибали в средах на основе различных антибактериальных препаратов. |
Экзаменационный (типовой) материал ОГЭ / Биология / 12 задание / 01
АГРАРНЫЕ МОНСТРЫ Острейшая проблема растениеводства – это состояние почвы, плодородие которой во многом зависит от населяющих ее микроорганизмов (бактерий, грибов и т. д.). Не являются ли они оружием замедленного действия в современном сельском хозяйстве? Б. Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства. 1) верно только А. Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства. Бактерии гниения, живущие в почве. Вредители, повреждающие покровные ткани растения, тоже способствуют развитию бактерий.
Доклад почвенные бактерии 5 класс по биологии
| Интенсификация сельского хозяйства стала причиной массового исчезновения энтомофагов | Бактерии являются обязательным звеном круговорота веществ в природе. |
| Бактериозы в России: угроза реальна — АгроXXI | Найди верный ответ на вопрос«Организмы: бактерии гниения, почвенные черви, гадюка, белка, сорока, плесневый гриб. |
| Какова роль гнилостных бактерий в природе и жизни человека | 2. Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства. |
В Россельхозцентре Татарстана рассказали о том, как эффективно избавляться от проволочников
Выделяют следующие группы бактерий: бактерии гниения, почвенные бактерии, молочнокислые и болезнетворные бактерии. Гнилостные бактерии являются незаменимыми участниками круговорота веществ в природе. Причиной появления устойчивости к ядохимикатам у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и других подобных организмов является проводимый человеком непроизвольный отбор. чрезвычайно привлекательный подход, который не является трансгенным и может рассматриваться как коллективный расширенный геном растения. Нитрифицирующие бактерии образуют в почве огромные количества селитры. Не являются ли они оружием замедленного действия в современном сельском хозяйстве?