Бактерии гниения являются важными компонентами почвенной экосистемы, играющими ключевую роль в разложении органических веществ.
Оставляйте реакции
- Задание 12 ОГЭ по биологии с ответами, ФИПИ: верны ли следующие суждения
- Плодородие почв и микроорганизмы, часть 1
- Бактерии почвенные. Среда обитания почвенных бактерий
- Почвенные бактерии (гниения, брожения, азотфиксирующие)
- Микроорганизмы в почве роль и значение
Сельское хозяйство – как источник загрязнения почв
Однако безудержная, ведущаяся по старинке химизация сельского хозяйства уже сыграла злую шутку и с экосистемой в целом, и с самим человеком. Сегодня требуются новые препараты, которые будут успешно бороться с вредителями, оставаясь безопасными для окружающей среды. На земле, в которой много фитопатогенов вредных микроорганизмов, вызывающих болезни флоры , растения растут медленно, заглушаемые сорняками и вредителями, вырастают слабыми и больными.
Есть два подхода. Первый подход таков: для определения и раскрытия фундаментальной сути необходимо исходить из генетической концепции происхождения геохимических аномалий, то есть, все измерения, связанные с деятельностью человека, являются загрязнением. Природные процессы не могут загрязнять, а лишь приводят к естественным изменениям, развитию и эволюции. Второй подход антропоцентричен и основан на гигиеническом нормировании, например, в РФ есть «предельно-допустимая концентрация» ПДК , представляющая собой стандарт качества и благополучности отдельных компонентов окружающей среды. В этом случае, даже если превышение ПДК связано с природными естественными процессами, констатируется загрязнение. За загрязнение почв или «нарушение земель», в терминологии Постановления Правительства РФ от 10. Ответчиком может быть как физическое, так и юридическое лицо.
Проступок может быть совершен по неосторожности или с умыслом. Наказанием по этой статье являются штрафные санкции, определенные характером правонарушения и размером нанесенного ущерба. Ущерб землям — почве, донным отложениям, грунтам в целом — в РФ рассчитывается на основе степени превышения выбранного норматива содержания фоновых содержаний или ПДК отдельных компонентов по тяжелым металлам, маталлоидам, органическим веществам и так далее в выявленных границах нарушения. Методика расчета ущерба основана на нескольких исходных данных: степень превышения, площадь нарушения, учитывая и объем загрязненного грунта, в каком конкретно месте произошло происшествие. Размеры штрафа, рассчитанные по данной методике, могут составлять от нескольких миллионов до нескольких десятков и сотен миллионов рублей. Популярные вопросы и ответы На актуальные вопросы по загрязнению почвы отвечает эколог-эксперт, член Международного социально-экологического союза Денис Дубовец. Загрязняет ли почву что-то, кроме деятельности человека? По некоторым оценкам, ежегодные мировые потери плодородных почв в настоящее время составляют 24 млрд. За всю историю человечества было потеряно больше земель, чем теперь обрабатывается.
Изменение количественных и качественных характеристик земель, включая почвы, происходит под воздействием и природных, и антропогенных факторов. Природное загрязнение и ухудшение характеристик почв вызывают извержения вулканов, ураганы, водная, ветровая эрозии и так далее. Однако в отличие от антропогенного, природное воздействие на почвы происходит медленнее, а по уровню интенсивности ничтожно. Большая площадь современных пустынь имеет именно антропогенное происхождение. Какая юридическая ответственность существует за загрязнение почвы? Земельные отношения, в том числе эффективное использование и охрану земель, регулирует законодательство по охране окружающей среды. Землепользователи должны благоустраивать и эффективно использовать земельные участки; заботиться о сохранении плодородия почв и иных полезных свойств земель; защищать земли от эрозии, подтопления и иных иных вредных воздействий; сохранять и использовать плодородный слой земель при проведении работ, которые связаны с добычей полезных ископаемых и строительством. Нарушение указанных норм влечет административную ответственность. В России земельные отношения регламентируются Земельным кодексом РФ, а в некоторых случаях — и Уголовным кодексом.
Интересно, что отличительной особенностью законодательства в области охраны окружающей среды большинства стран является то, что его нарушителю придется заплатить дважды. Первый платеж — это штраф, налагаемый кодексом об административном правонарушении. Второй представляет плату за возмещение вреда, причиненного окружающей среде. Именно второго платежа, как огня, боятся субъекты хозяйствования по всему миру, поскольку он может достигать сотен тысяч долларов. Привлечение нарушителя к ответственности не освобождает его от необходимости проведения мероприятий по восстановлению земель. Для очистки загрязненных земель применяются следующие технологии: биоремедиация, выпаривание, орошение почв грунтов , остекловывание, фиторемедиация, химическое извлечение и др. Как определить уровень загрязнения почвы? С точки зрения законодательства, загрязненные почвы представляют собой почвы грунты , в которых содержание химических веществ превышает дифференцированный норматив минимальное пороговое значение , при его отсутствии — норматив предельно допустимой концентрации химического вещества или двукратно превышает показатель фоновой концентрации. Вышеуказанные нормативы устанавливаются в законодательных документах и, как правило, зависят от типа почв — песчаные, супесчаные, суглинистые.
Процедура определения уровня загрязнения почвы включает ряд этапов. Отбор проб почвы на местности. Такая процедура проводится по установленным правилам и методикам. Проведение лабораторного исследования отобранных образцов. Данная процедура должна проводиться исключительно аккредитованной лабораторией, с применением средств измерений, которые прошли поверку и калибровку. Исследование может проводиться только по методикам выполнения измерений, допущенным для применения законодательной метрологией. Сопоставление полученных результатов с предельными значениями нормативами , установленными законодательством.
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. Обычно подобное явление происходит на фоне длительных очаговых инфекций. Нередко представители резидентной почвенной микрофлоры способствуют возникновению гнойно-воспалительных процессов и абсцессов в организме. Однако отрицательное воздействие условно патогенные микроорганизмы на организм живых существ могут оказать лишь при появлении благоприятных для их жизнедеятельности факторов. Для улучшения земельных почв, их обогащения и минерализации такая микрофлора необходима. Ведь без нее земли вовсе перестанут быть плодородными, а это, несомненно, станет негативным фактором для естественного круговорота жизни на Земле. Борьба с вредоносными гостями Хорошо известно, что сапрофиты, попав в продукты питания, вызывают их порчу. Как правило, такой процесс сопровожден большим выделением ядовитых для человека веществ, сероводорода и аммиака. Субстрат может нагреваться, доходя порой до самовозгорания. Поэтому человек создает условия, в которых микроорганизмы, вызывающие гниение и разложение, теряют способность к размножению или вовсе погибают. К подобным мерам относится пастеризация, стерилизацию, соление, копчение, кипячение, засахаривание или высушивание продуктов. Функции и значение бактерий Почвенные микроорганизмы способствуют быстрому разложению неживой органической субстанции, образуя при этом высококачественный гумус в различных слоях грунта, необходимый для нормального развития растений. Некоторые бактерии способны ассимилировать почвенные источники азота, фосфора и железа. Они могут трансформировать или перераспределять метаболиты между частями растения. Эндорфитные микроорганизмы, живущие во внутренних слоях корневой системы растений, оказывают положительное влияние на их рост и развитие. Данная группа бактерий не только борется с патогенными микроорганизмами, но даже способна продуцировать для растения витамины и гормоны. Поэтому важность почвенной микрофлоры сложно переоценить. Бактерии почвенные. Среда обитания почвенных бактерий Бактерии — наиболее древняя категория организмов, которые и сегодня существуют на нашем земном шаре. Самые первые бактерии возникли более 3,5 миллиарда лет назад. В течение практически миллиарда лет они были единственными активными созданиями на нашей планете. Тогда их туловище имело примитивное строение. Какие существуют бактерии почвенные, разновидности и среда обитания — все это рассматривается в рамках данной статьи. Общая информация о бактериях В состав земли входит масса различных микроорганизмов, среди которых есть и почвенные бактерии, плесень и грибы. Они разделяются на вредоносные и необходимые для развития растений. Микроорганизмы отличаются и по условиям жизнедеятельности. Одни могут развиваться без доступа кислорода, а для других его наличие крайне необходимо. Существует также особая категория бактерий, которые могут развиваться как с кислородом, так и без него. Роль почвенных бактерий в жизнедеятельности растений Несут ли пользу растениям почвенные бактерии? Значение микроорганизмов в жизнедеятельности растений достаточно велико. Нужные агропочвенные бактерии ежедневно перерабатывают органику животных в необходимые минеральные вещества. При подобной переработке почва обогащается кальцием, железом, фосфором, азотом и многими другими необходимыми элементами. Бактерии почвенные не только обогащают землю полезными элементами, но и улучшают физиологические качества грунта. Чем больше в составе почвы нужных бактерий, тем выше ее плодородность. Наибольшее число необходимых организмов находится в области распространения крупнокорневой системы растения, а именно в ризосфере. В ней почвенные бактерии используют в качестве питания отмирающие части корневой системы. Группы опасных почвенных микроорганизмов Группы почвенных бактерий содержат такие виды, которые участвуют в фотосинтезе азота, углерода и фосфора. В составе почвы присутствуют не только полезные микроорганизмы, но и патогенные. Чаще всего болезнетворные бактерии живут в почве достаточно непродолжительно. Однако определенные виды являются постоянными ее жителями. Они являются возбудителями ботулизма и актиномицеты. Такие микроорганизмы могут сохраняться в земле достаточно длительное время. Они являются возбудителями сибиреязвенной палочки, столбняка и гангрены. Они могут стать причиной кишечной палочки, сальмонеллы, шигеллы и холеры. Все вредоносные бактерии разрушают не только полезные свойства почвы, но и корневую систему растений. Среда обитания бактерий Почвенные бактерии обитают в покрове земли достаточно неравномерно. Любая категория микроорганизмов проживает там, где она сможет отыскать для себя комфортную сферу обитания, питание и воду. Простые организмы присутствуют везде, где имеются базисные элементы — преимущественно в верхнем покрове грунта. Удивительно, но бактерии почвенные были также найдены и в нефтяных скважинах, глубина которых достигает более 16 километров. Проживание около корневой системы Как мы уже говорили ранее, наиболее излюбленное место почвенных бактерий — это верхний слой почвы. Ризосфера — это слой земли, находящийся вокруг корневой системы. Она плотно заселена микроорганизмами, которые питаются отходами растений, а также их белками и сахарами. Простейшие организмы, такие как черви, питаются микроорганизмами и также проживают в крупнокорневой сфере. Благодаря этому, круговорот полезных элементов и угнетение заболеваний совершается именно в ризосфере. Растительная подстилка Мало кому известно, где обитают почвенные бактерии. В данной статье мы постараемся наиболее подробно рассказать о их среде проживания. Грибы — наиболее популярные редуценты растительных фрагментов. Бактерии почвенные не могут переносить некоторые необходимые элементы на большие расстояния. Именно это позволяет грибам развиваться. Именно в грибной растительной подстилке также присутствует огромное количество бактерий. Гумус — это еще одна среда обитания почвенных бактерий. Только грибы производят определенные энзимы, которые необходимы для расщепления трудных элементов, находящихся в гумусе. Значительная часть важных элементов, которые содержатся в земле, ранее большое количество раз расщеплялась грибами и микроорганизмами. Соединения гумуса, которые получены вследствие расщепления, включают в себя небольшое количество легкодоступного азота. На агропочвенных агрегатах Еще одна среда обитания почвенных бактерий — агропочвенные агрегаты. На их поверхности содержание микроорганизмов гораздо выше, чем внутри. В середине могут проходить только те процессы, которые не требуют содержания кислорода. Большое количество агрегатов — это фекалии земельных червей и иных простых организмов. Между агропочвенными агрегатами передвигаются членистоногие и нематоды, которые не могут создать каналы непосредственно в почве. Организмы, которые восприимчивы к потере влажности, так же как и почвенные бактерии, проживают в каналах, наполненных водой. Для питания влаголюбивых организмов необходима базисная часть грунта, которая на сельскохозяйственных территориях ежегодно активно снижается. Именно по этой причине есть потребность в использовании удобрений. Вред почвенных бактерий Полагаю, что каждый садовод однажды задумывался о том, опасны ли почвенные бактерии. В этой статье мы постараемся развеять все мифы и догадки, которые касаются данного вопроса. В грунте проживает огромное количество патогенных микроорганизмов. Например, в верхнем 30-ти сантиметровом слое почвы, размером в один гектар, живет около 30-ти тонн простых организмов. Имея сильный комплект ферментов, бактерии гниения расщепляют белки до аминокислот. Именно это является главным критерием в процессе разложения. Данные микроорганизмы приносят живым существам огромное количество проблем. Кстати, именно из-за работы данных простых организмов достаточно стремительно портятся продукты питания, которые рассчитаны на долгий срок хранения, а именно — соленья и замороженные фрукты и овощи. К счастью, хозяйки уже давно научились выходить из положения. Для более длительного хранения они используют процесс стерилизации и обработки продуктов. Однако определенные типы микроорганизмов все же могут испортить пищевые заготовки, несмотря даже на тщательную обработку. Болезнетворные бактерии поступают в грунт благодаря зараженным живым существам. Как мы уже говорили ранее, определенные подвиды микроорганизмов и грибов могут находиться в земле десятилетиями. Это происходит вследствие их отличительной черты — формировать споры. Именно они защищают бактерии от негативных воздействий со стороны окружающей среды. Такие микроорганизмы стимулируют развитие одних из наиболее опасных заболеваний — сибирскую язву, отравление, гангрену и каталепсию. Как бактерии попадают в почву Если говорить проще, то агропочвенные бактерии — это часть состава грунта, но не самой земли, а ее плодородного слоя. В одной десертной ложке дерна содержится более одного миллиарда простых организмов, которые регулярно заняты либо конкретной стадией распада омертвевшей органики, либо фиксацией прибывающих в основу эклектических элементов и построением из них трудных базисных молекул. Группы агропочвенных микроорганизмов берут свое начало с тех времен, когда остальные живые существа только зарождались и оставляли первые следы своей жизнедеятельности. Именно эти остатки и становились первым домом почвенных микроорганизмов. Обучившись изменять органику в грунт, бактерии проживают в ней и до настоящего времени, адаптируясь к меняющимся обстоятельствам окружающей среды. Деление по функциям Среди биологов существует многофункциональное деление агропочвенных микроорганизмов по их функциям: 1. Деструкторы — бактерии, которые проживают в грунте и минерализуют базисные соединения, находящиеся в верхнем слое земли. Их роль — преобразование остатков живых существ и растений в эклектические элементы. Азотфиксирующие либо клубневые микроорганизмы — симбионты растений. Их значимость заключается в том, что только этот тип бактерий способен объединять неорганичные кислородные элементы и обеспечивать ими растения. Именно благодаря этому почва и растения получают важные минеральные вещества. Хемоавтотрофы — микроорганизмы, которые сосредотачивают существующие неорганические вещества в базисные молекулы. Их значимость состоит в том, что они могут подвергать обработке накапливающиеся в основе эклектические элементы, а затем передавать их растениям. Невероятный факт Долгое время полагалось, что ощущать запахи могут только сложные организмы. Однако два года назад оказалось, что такой рецептор имеется также у дрожжевых бактерий и слизевиков. Ученые приняли решение провести эксперимент и выяснить ощущают ли агропочвенные бактерии наличие в находящемся вокруг воздухе аммиака. Удивительно, но бактерии превзошли все надежды экспериментаторов. Благодаря данному исследованию, ученые выяснили, что микроорганизмы также способны различать запахи. Подводим итоги Почвенные бактерии играют важную роль в плодородии почвы и жизнедеятельности всех живых существ. В данной статье мы выяснили, где обитают почвенные бактерии и как они связаны с развитием растений и живых организмов. При работе с грунтом стоит помнить, что там присутствуют не только полезные микроорганизмы, но и патогенные, которые могут стать возбудителями опасных для жизни заболеваний. Настоятельно рекомендуем надевать перчатки, а по окончании работы тщательно мыть руки. Будьте здоровы! Почвенные бактерии, полезные для растений, и их функции Любая почва состоит из трех частей — минеральной, органической и микробиологической.
Следует отметить, что эти пестициды обладают рядом недостатков, основными из которых являются высокая токсичность для живых организмов хотя они и не успевают аккумулироваться в живых организмах, так как достаточно быстро разлагаются , высокая растворимость в воде. Более того, чтобы компенсировать их быстрый распад и обеспечить тем самым эффективную борьбу с насекомыми приходится их вносить через равные промежутки времени. А это значит, что в почве они присутствуют постоянно, подобно медленно разлагающимся пестицидам на смену которым они пришли. У многих жителей вполне закономерно возникает вопрос: оправдано ли применение пестицидов в связи с их опасностью? По расчетам ученых, пестициды помогли спасти жизни не менее 7 млн. Общая сумма потерь оценивается в 20 млрд. Компании, производящие пестициды, подсчитали, что каждый потраченный на пестицид доллар, дает прибавку урожая на 3-5 долларов. Основными доводами, которые приводят в ответ противники применения пестицидов, следующие: Выработка генетической сопротивляемости к пестицидам у вредителей при длительном применении пестицидов; Попутное уничтожение организмов, являющихся естественными врагами вредителей; Высокая устойчивость многих пестицидов в окружающей среде и их аккумуляция в тканях растений, животных, человека, что является чрезвычайно опасным для человека, представителей дикой флоры и фауны. Кратковременная угроза здоровью людей от применения и использования пестицидов. Всемирная организация здравоохранения подсчитала, что ежегодно пестицидами при неправильном применении и хранении отравляется не менее одного миллиона человек, из которых от 3000 до 20000 умирают. Каждый год в США из-за неправильного применения или хранения пестицидов ежегодно заболевают, по меньшей мере, 20000 американцев, большую часть из которых составляют дети. В США пестициды представляют вторую после лекарственных препаратов, причину отравления маленьких детей. Кроме того, на заводах по производству пестицидов часто происходят аварии, в результате которых погибает от химических и механических травм гибнет много рабочих. Наиболее тяжелые последствия наблюдались после Бхопальской трагедии Индия , которая произошла в 1984 году на заводе по производству пестицидов. Из-за просачивания из резервуара зоцианата метила, используемого для производства пестицидов, погибло 3300 человек, серьезно пострадало более 200000 человек. Противники использования пестицидов утверждают, что существует множество альтернативных методов и средств борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.
Добро пожаловать!
- Какова роль гнилостных бактерий в природе и жизни человека
- Вредители и заболевания, которые могут находиться в почве
- Нет комментариев
- Микроорганизмы в почве роль и значение
Как сельское хозяйство загрязняет природу?
все это рассматривается в рамках данной статьи. Бактерии гниения являются своеобразными санитарами нашей планеты. Сельскохозяйственных вредителей предложили уничтожать отходами от производства пива. Фотосинтезирующие бактерии, осуществляющие неполный фотосинтез анаэробным путем, являются наиболее полезными почвенными микроорганизмами из-за их способности устранить в почве влияние ядовитых веществ. Таким образом, бактерии гниения почвы являются незаменимыми участниками почвенных экосистем. Появление у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и других организмов устойчивости к ядохимикатам связано с процессом естественного отбора.
В чем заключается причина появления у микроорганизмов вредителей сельского хозяйства и других видов
К сожалению далеко не все применяемые в мире пестициды соответствуют предъявляемым требованиям. До 1940 года в сельском хозяйстве использовалось несколько десятков пестицидов. Многие пестициды первого поколения представляли собой нестойкие органические вещества, полученные на базе опасных для насекомых ядов, найденных в растениях. Например, порошок пиретрум, полученный из головок хризантем, использовался китайцами 2000 лет назад и все еще используется в настоящее время. Отличными инсектицидами являются кофеин, никотин, чесночное масло, красный перец, лимонное масло и др. Второй тип промышленных пестицидов первого поколения, используемых до 1940 года, состоял из устойчивых неорганических соединений, полученных из токсичных металлов, таких как мышьяк, свинец, ртуть. Большая часть этих пестицидов уже не применяется, так как доказано, что даже незначительные концентрации этих соединений в почвах, приводят к аккумуляции тяжелых металлов в растительных тканях, что является чрезвычайно опасным для человека.
Революция в деле борьбы с насекомыми произошла в сороковые годы двадцатого столетия. Именно в этот период установили, что известный с 1874 года дихлордифенилтрихлорэтан ДДТ является сильнодействующим инсектицидом. С 1945 года химики разработали множество подобных синтетических органических веществ, известных как пестициды второго поколения. Долгое время ДДТ применялся для уничтожения малярийных комаров, клещей, вшей. Позже обнаружили, что ДДТ обладает высокой устойчивостью в окружающей среде, способен аккумулироваться и передаваться по трофическим цепям. В организме человека ДДТ аккумулируется преимущественно в мозге и действует как нервный яд.
Применение ДДТ в настоящее время запрещено, однако в развивающихся странах этот инсектицид применяется по экономическим соображениям. Ежегодно в мире применяется около 2,5 млн. Наибольшее количество пестицидов в развивающихся странах используется для косметической обработки экспортируемых фруктов.
Которые могут быть недоступны для корней. Это особенно важно для фосфорного питания растений в низкофосфорных почвах. Поэтому гифы помогают растению поглощать воду и питательные вещества.
А грибы, в свою очередь, получают энергию в виде сахаров, которую растение вырабатывает в листьях и отсылает к корням. Эта симбиотическая взаимозависимость между грибами и корнями называется микоризными отношениями. Учитывая все обстоятельства, это довольно хорошо влияет как для растения, так и для гриба. Гифы этих грибов помогают развивать и стабилизировать большие участки почвы. Выделяя липкий гель, который склеивает минеральные и органические частицы вместе. Подписывайтесь, чтоб не пропустить и быть уже опытным огородником.
Ставьте, лайки кому понравилась статья, пишите отзывы, о чем хотели бы узнать. До новых встреч дорогие подписчики. Источник: edrol. Виноградского 1952 микрофлору почвы можно разделить на метаболически активные организмы R-стратеги , которые ассимилируют неорганические, низкомолекулярные органические вещества и быстро ферментируют высокомолекулярные органические соединения — белки, целлюлозу, пектин, хитин «зимогенная» микрофлора , и метаболически малоактивные организмы k-стратеги , способные к деструкции и синтезу гумусовых веществ «аутохтонная» микрофлора [2]. Костычевым подразумевалось, что растения служат источником питательных субстратов для микрофлоры, которая является биологически активным окружением растения, поставляющим генетические ресурсы для эволюции симбиотически специализированных форм[3]. Существуют две основные группы фиксирующих атмосферный азот микроорганизмов — вступающие в симбиоз с высшими растениями роды бактерий Rhizobium, Bradyrhizobium, Mezorhizobium, Sinorhizobium, Azorhizobium [4] и свободноживущие.
Ко второй группе относятся ассоциативные азотфиксаторы роды бактерий Azospirillum, Pseudomonas, Agrobacterium, Klebsiella, Bacillus, Enterobacter, Flavobacterium Arthrobacter и др. По выражению В. Вернадского: «Почва пропитана жизнью». Жизнеспособные микроорганизмы могут давать в сутки несколько поколений себе подобных. В 1г почвы численность бактерий достигает миллиарда[6]. На большое количество микроорганизмов в биосфере указывают исследования Д.
Никитина, по их подсчетам микробная биомасса в почве превышает ежегодно синтезируемую высшими растениями фитомассу[7]. Исследования П. Им рассмотрены механизмы регуляции численности микроорганизмов и подходы к управлению желательной или нежелательной микрофлорой в почве[8]. Функции микрофлоры почвы[править править код] Почвенная микрофлора разлагает органические субстанции и разрабатывает ценные формы гумуса в глубинных слоях земли. Жизненные процессы в почве играют ключевую роль для ее строения, плодородия, роста и развития растений. Изучение микрофлоры почвы показало, что концепция микробиома, изначально предложенная J.
Lederberg с соавт. Основные функции эндофитных сообществ заключаются в контроле патогенов и вредителей, а также в освобождении растений от поступающих извне ксенобиотиков, а возможно, и от собственных токсичных метаболитов. Некоторые клубеньковые бактерии способны к фиксации азота. Такие бактерии вступают в симбиоз с бобовыми культурами, проникают в их корни и вызывают образование «клубеньков», в которых они размножаются. Эти микроорганизмы способны фиксировать азот, а образующийся при этом аммиак используется растением для собственного роста[10][11]. Некоторые виды микробного сообщества почвы могут выполнять такие функции как: ассимиляция почвенных источников азота, фосфора и железа, а также трансформация и перераспределение метаболитов между частями растения, что в определенной степени компенсирует отсутствие у него пищеварительных органов.
Важной функцией эндофитов, особенно в условиях стрессов, может быть регуляция развития растений посредством активации синтеза гормонов, витаминов и других биологически активных веществ[12]. Обнаружено два пути диссимиляционной нитратредукции у различных представителей почвенной микрофлоры. При развитии в естественной среде обитания денитрифицирующие псевдомонады осуществляют оба процесса в равной мере, у спороносных бактерий доминирует восстановление нитрата до аммонийного азота. В результате осуществления процессов денитрификации у этих микроорганизмов обнаружены значительные потери азота из среды[13]. Микроскопические грибы отличаются наиболее активным и совершенным энергетическим обменом по сравнению с другими почвенными микроорганизмами. У актиномицетов и бактерий этот показатель несколько ниже.
Преобладание грибов в микробном сообществе, осуществляющем разложение растительных остатков, объясняется не только высокой проникающей способностью нитей грибного мицелия гифов , но и биохимическими особенностями. При распаде целлюлозы, крахмала и пектинов почвы образуется большое количество органических кислот, которые повышает кислотность почвы, а это неблагоприятно сказывается на ее заселении бактериями. Большинство микроорганизмов предпочитают нейтральную реакцию среды[14]. Биомасса грибов может активно развиваться как в верхних слоях почвы, так и при дефиците кислорода, например Fusarium F. По сравнению с остальными почвенными организмами грибы имеют экономный обмен веществ, так как они используют большое количество углерода и азота из разлагаемых ими соединений для построения собственного тела. Разработка препаратов на основе почвенной микрофлоры[править править код] Почвенные микроорганизмы значительно отличаются друг от друга по морфологии, размерам клеток, отношению к кислороду, потребностям к ростовым факторам, способности ассимилировать различные субстраты.
В почве насчитывается свыше 100000 видов микроорганизмов, но в промышленности используется около 100 из них[16]. Одна из важнейших задач сельскохозяйственной микробиологии — выяснение роли микроорганизмов в агроландшафте, вычленение наиболее значимых видов, изучение их функций, селекции и интродукции в окружающую среду, что впоследствии позволит направленно регулировать почвенно- микробиологические процессы. Сельскохозяйственная микробиология превратилась в наиболее актуальное направление по причинам непредвиденных последствий применения минеральных удобрений, пестицидов и регуляторов роста растений. В большинстве случаев это привело к непредсказуемым изменениям климата и утрате как биологического разнообразия растений и животных, так и изменению микромира почвенного плодородного слоя. Необходимость использования биологических возможностей растений и микроорганизмов для частичной или полной замены агрохимикатов позволяет успешно решить проблему обеспечения питательными веществами и защиты растений от болезней и вредителей[17]. При определении продуктивности взаимодействия «растение-микроорганизм» необходима оценка совместимости метаболических систем, к примеру, путей транспортировки азота и углерода, а также отсутствие активных защитных реакций у растений в ответ на присутствие или проникновение микроорганизмов.
Расположенные в ризосфере или «клубеньках» бактерии могут синтезировать вещества, как стимулирующие фитогормоны, витамины , так и угнетающие ризобиотоксины развитие растения[18]. В настоящее время производятся продукты следующих классов: Вещества, синтезированные теми или иными почвенными микроорганизмами, например фитогормоны. Например, сенной палочки Bacillus subtilis , или грибов-эндофитов. Препараты искусственно подобранных и искусственно воспроизводимых сообществ микроорганизмов, например «эффективные микроорганизмы». Препараты естественных сообществ микроорганизмов естественных и искусственных почв, например концентрированный почвенный раствор КПР. Заключение[править править код] Таким образом, почвенная микрофлора отличается как видовым, так и функциональным многообразием.
Интенсивность исследований в этой области, позволяет с оптимизмом смотреть на будущее сельскохозяйственной микробиологии. В зависимости от целей почвенную микрофлору можно с успехом применять как при выращивании растений и переработки различных субстратов, так и в смежных областях решая актуальные задачи биотехнологии. Источник: ru. В воздух они попадают из почвы. Распространяют инфекцию воздушно-капельным путем больные люди и животные. Огромное количество микробов находится в закрытых помещениях.
Через воздух передаются вирусные и бактериальные инфекции, простейшие и грибы. Они являются виновниками гриппа, кори, ветряной оспы, коклюша, скарлатины, туберкулеза, дифтерии и стафилококковой инфекции. Местом обитания множества микробов является вода. В 1 см3 воды можно насчитать до 1 млн. Патогенные микроорганизмы попадают в воду от промышленных предприятий, населенных пунктов и животноводческих ферм. Вода с патогенными микробами может стать источником дизентерии, холеры, брюшного тифа туляремии, лептоспироза и др.
Холерный вибрион и возбудитель туберкулеза могут пребывать в воде достаточно много времени. В 30-и сантиметровой толще 1-го гектара земли находится до 30-и тонн бактерий. Обладая мощным набором ферментов, гнилостные бактерии занимаются расщеплением белков до аминокислот, тем самым принимают активное участие в процессах гниения. Однако эти бактерии приносят человеку немало неприятностей. Болезнетворные бактерии попадают в почву от больных животных и человека. Некоторые виды бактерий и грибов пребывают в почве десятилетия.
Этому способствует особенность этих микроорганизмов образовывать споры, которые долгие годы защищают их от неблагоприятных условий внешней среды. Они вызывают самые грозные заболевания — сибирскую язву, ботулизм, газовую гангрену и столбняк. Ряд бактерий и грибов интенсивно разлагают клетчатку, играя важную санитарную роль. Однако среди них есть бактерии, вызывающие тяжелые заболевания животных. Плесневые грибы разрушают древесину. Деревоокрашивающие грибы окрашивают древесину в разные цвета.
Домовой гриб приводит древесину в трухлое состояние. Продукты, обсемененные опасными бактериями, становятся источником кишечных заболеваний: брюшного тифа, сальмонеллеза, холеры, дизентерии и др. Токсины, которые выделяют стафилококки и палочки ботулизма, вызывают токсикоифекции. Сыры и все молочные продукты могут подвергнуться воздействию маслянокислых бактерий, которые вызывают маслянокислое брожение, в результате чего у продуктов появляется неприятный запах и цвет. Уксусные палочки вызывают уксусное брожение, что ведет к прокисанию вина и пива. Бактерии и микрококки, вызывающие гниение, содержат протеолитические ферменты, расщепляющие белки, чем придают продуктам дурно пахнущий запах и горький вкус.
Плесенью покрываются продукты в результате поражения плесневыми грибами. Маслянокислые микробы находятся повсюду. Жизнедеятельность жирорасщепляющих бактерий приводит к прогорканию масла. Под их воздействием прогоркают семена сои и подсолнечника. Маслянокислое брожение, которое вызывают эти микробы, портят силос, и он плохо поедается скотом. А влажное зерно и сено, пораженное маслянокислыми микробами, самосогревается.
Влага, содержащаяся в сливочном масле, является хорошей средой, где размножаются гнилостные бактерии и дрожжевые грибы. Из-за этого масло портится не только снаружи, но и внутри. Если масло хранится долго, то на его поверхности могут поселиться плесневые грибы. В яйца бактерии и грибы проникают через поры наружной оболочки и ее повреждения.
Бактерии почвенные не могут переносить некоторые необходимые элементы на большие расстояния. Именно это позволяет грибам развиваться. Именно в грибной растительной подстилке также присутствует огромное количество бактерий.
Гумус - это еще одна среда обитания почвенных бактерий. Только грибы производят определенные энзимы, которые необходимы для расщепления трудных элементов, находящихся в гумусе. Значительная часть важных элементов, которые содержатся в земле, ранее большое количество раз расщеплялась грибами и микроорганизмами. Соединения гумуса, которые получены вследствие расщепления, включают в себя небольшое количество легкодоступного азота. На агропочвенных агрегатах Еще одна среда обитания почвенных бактерий - агропочвенные агрегаты. На их поверхности содержание микроорганизмов гораздо выше, чем внутри. В середине могут проходить только те процессы, которые не требуют содержания кислорода.
Большое количество агрегатов - это фекалии земельных червей и иных простых организмов. Между агропочвенными агрегатами передвигаются членистоногие и нематоды, которые не могут создать каналы непосредственно в почве. Организмы, которые восприимчивы к потере влажности, так же как и почвенные бактерии, проживают в каналах, наполненных водой. Для питания влаголюбивых организмов необходима базисная часть грунта, которая на сельскохозяйственных территориях ежегодно активно снижается. Именно по этой причине есть потребность в использовании удобрений. Вред почвенных бактерий Полагаю, что каждый садовод однажды задумывался о том, опасны ли почвенные бактерии. В этой статье мы постараемся развеять все мифы и догадки, которые касаются данного вопроса.
В грунте проживает огромное количество патогенных микроорганизмов. Например, в верхнем 30-ти сантиметровом слое почвы, размером в один гектар, живет около 30-ти тонн простых организмов. Имея сильный комплект ферментов, бактерии гниения расщепляют белки до аминокислот. Именно это является главным критерием в процессе разложения. Данные микроорганизмы приносят живым существам огромное количество проблем. Кстати, именно из-за работы данных простых организмов достаточно стремительно портятся продукты питания, которые рассчитаны на долгий срок хранения, а именно - соленья и замороженные фрукты и овощи. К счастью, хозяйки уже давно научились выходить из положения.
Бактерии — возбудители заболеваний растений, животных, человека. Роль грибов в природе, жизни человека и собственной деятельности. Роль лишайников в природе, жизни человека и собственной деятельности.
Тип ответа Выбор ответа из предложенных вариантов.
Почвенные бактерии и их ценность
Выводы авторов могут способствовать рациональному проектированию пробиотических бактерий или бактериальных сообществ, которые гарантируют здоровье сельскохозяйственных культур. Загрязнение атмосферного воздуха предприятиями сельского хозяйства происходит в результате выброса аммиачного газа. Тысячелетиями считалось, что сельское хозяйство является другом природы. Основной отраслью сельского хозяйства является. Постоянное мутирование микроорганизмов делает их устойчивыми к пестицидам.
Бактерии почвенные. Среда обитания почвенных бактерий
Многие бактерии в почве участвуют в защите растений от других патогенных микроорганизмов. Почвенные бактерии гниения, которые способствуют распаду сложных веществ на простые. вредителей сельского хозяйства. Борьба с вредителями сельского хозяйства является важной задачей для сельскохозяйственных производителей, и существуют различные методы и стратегии для их контроля и уничтожения.
Микроорганизмы, как альтернатива пестицидам
В одном месте много органического вещества, в другом — мало; одни капилляры заполнены водой, другие — воздухом. В итоге в почве постоянно существует множество ниш, в которых могут существовать микроорганизмы с самыми разными потребностями. В одном грамме почвы мы можем найти сотни и тысячи разных видов микроорганизмов. Даже если вдруг в почве нет подходящих условий для развития какого-то конкретного вида микроорганизмов, он может сохраняться там в течение очень долгого времени, годами, в ожидании наступления подходящих условий. Микроорганизмы в почве не просто существуют. Они осуществляют множество различных биохимических реакций, потребляют одни вещества, синтезируют другие. Благодаря такому высокому разнообразию, высокой численности почва превращается в мощнейшую биохимическую машину, которая пропускает через себя значительные потоки вещества и энергии в масштабах планеты. Циклы многих важнейших для жизни на Земле химических элементов, таких как углерод, азот, фосфор, так или иначе связаны с активностью почвенных микроорганизмов. 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.
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. Кроме того, почвенные микробные сообщества важны для человека еще и тем, что благодаря высокому разнообразию они являются богатым источником новых видов микроорганизмов для биотехнологии, а с недавнего времени и источником новых генов для генной инженерии. Человек уже использует много микроорганизмов, которые изначально получены из почвы. Использует их для синтеза антибиотиков, — например, для получения ферментов для производства, медицины, фармакологии. И если вам нужно найти какой-то новый микроорганизм, скажем обладающий особенным набором генов или синтезирующий особый фермент, то очень часто благодаря такому высокому разнообразию микроорганизмов в почве логичнее всего начать поиски именно с нее. Проблема заключается в том, что большая часть микроорганизмов в почве не исследована.
Это значит, что мы не можем вырастить их в лабораторных условиях. Это невозможно или по крайней мере очень сложно. В итоге мы знаем, что они есть, мы можем видеть их под микроскопом, мы можем даже выделить из почвы и исследовать их ДНК.
Врачи многие десятилетия вели нещадную борьбу с гнилостными бактериями в кишечнике самыми неординарными методами лечения.
Например, больным делали операцию по удалению толстого кишечника. Конечно, никакого эффекта такой тип процедуры не давал, а вот осложнений возникало немало. Современная наука пришла к заключению, что обмен веществ в кишечнике реально восстановить с помощью молочнокислых бактерий. Считается, что активней всего борется с ними ацидофильная палочка.
Поэтому сопровождать лечение и профилактику дисбактериоза кишечника обязательно должны кисломолочные продукты: кефир; ацидофильная простокваша; ацидофильная паста. Приготовить их несложно в домашних условиях из пастеризованного молока и ацидофильной закваски, которую можно приобрести в аптеке. В состав закваски входят высушенные ацидофильные бактерии, упакованные в герметичную тару. Фармацевтическая промышленность предлагает свою продукцию для лечения дисбактериоза кишечника.
В аптечных сетях появились препараты на основе бифидобактерий. Они комплексно действуют на весь организм, и не только подавляют гнилостные микробы, но и улучшают обмен веществ, способствуют синтезу витаминов, заживляют язвы в желудке и кишечнике. Можно ли пить молоко? Споры вокруг целесообразности потребления молока учеными ведутся уже много лет.
Лучшие умы человечества разобщились на противников и защитников этого продукта, но к единому мнению так и не пришли.
Среди всех пестицидов, изученных в полевых исследованиях, наиболее часто негативные воздействия оказывались на биохимические маркеры — то есть на любые биохимические или молекулярные реакции от воздействия токсинов, такие как экспрессия генов, метаболизм. Смерть беспозвоночных и изменения в их поведении были следующими наиболее распространенными проблемами из-за воздействия пестицидов в полевых условиях. Почему почвенные беспозвоночные важны? Они способствуют общему здоровью почвы. Дождевые черви и другие землекопы поддерживают структуру почвы и инфильтрацию воды, вырывая туннели и галереи под землей, создавая пространство для других мелких беспозвоночных и позволяя воде не только быстрее проникать внутрь, но и накапливаться в почве. 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 борьбу с сорняками. Эти почвенные организмы также помогают в процессе связывания углерода путем увеличения органического вещества почвы, в результате чего они питаются растительными остатками и другим подземным детритом.
Микроорганизмы, как альтернатива пестицидам
Спад урожайности. Загрязненные почвы становятся менее плодородными, это приводит к серьезным экономическим издержкам. Изменение климата. Если ситуация не изменится, к 2050 году около половины населения Земли будет жить в засушливых районах с бедными почвами.
Опасность кроется в том, что загрязнение почв — невидимый процесс. Прямо сейчас около трети почв на Земле деградирует из-за эрозий, засоления, химического загрязнения и других причин. А для образования всего одного сантиметра плодородного слоя требуется около тысячи лет.
Если не принимать меры, здоровью и качеству жизни будущих поколений может угрожать серьезная опасность. Зеленая экономика Загрязнение воздуха повышает устойчивость к антибиотикам Пути решения проблемы загрязнения почвы У почвы есть способность самоочищаться, но это длительный процесс. Учитывая, что загрязнение не прекращается ни на минуту, сама почва очиститься не сможет.
Решать проблему нужно на нескольких уровнях. Во-первых, на мировом. Программа предусматривает восстановление наземных, прибрежных и морских экологических систем.
Во-вторых, на государственном уровне экологические вопросы регулируются законодательно, а также ведется учет загрязненных земель.
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. Фитофтороз приводит к увяданию растений и гибели корневой системы. Другой распространенной грибковой инфекцией является ризактиниоз, вызываемый грибком Rhizoctonia solani.
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. 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.
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. 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.
Чего хотят грибы
- Ответы на вопрос
- Оставляйте реакции
- Ответы : значение почвенных бактерий гниения
- Загрязнение почвы
- Как избавиться от папилломы на веке глаза
Какова роль гнилостных бактерий в природе и жизни человека
Bacillus thuringiensis – бактерии, способные заражать насекомых-вредителей сельского хозяйства, размножаясь в них и разрушая их пищеварительную систему токсинами. 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. Взаимодействие пестицидов и микроорганизмов почвы Ксенофонтова Оксана Юрьевна. Преимущественно, такими почвенными микроорганизмами являются бактерии. Почва – это своего рода фабрика гниения, где растительные и животные остатки превращаются в питательные вещества.
Плодородие почв и микроорганизмы, часть 1
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. Деятельность этих бактерий особенно заметна в иле на дне прудов и ручьев, в болотах и вдоль побережья моря образование лечебных грязей. Окисление сероводорода и серы осуществляется фотосинтезирующими и хемоавтотрофными бактериями. Может происходить в аэробных условиях под действием бесцветных серобактерий Beggiatoa, Thiothrix, Thiobaciilus и в анаэробных под действием фотосинтезирующих пурпурных и зеленых серобактерий Chromatium, Thiospirillum.
Такие окислительные реакции вызывают местное закисление почвы, поэтому серу обычно добавляют к щелочным почвам, чтобы увеличить их кислотность. Круговорот железа. В некоторых водоемах с пресной водой содержатся в высоких концентрациях восстановленные соли железа. В таких местах развивается специфическая бактериальная микрофлора - железобактерии группа Sphaerotilus, родва Gallionella , окисляющие восстановленное железо. Отрицательное значение - закупорка водопроводных труб.
Хемосинтез Использование лучистой энергии - важнейший, но не единственный путь создания органического вещества из углекислого газа и воды. Известны бактерии, которые в качестве источника энергии для такого синтеза используют не солнечный свет, а энергию химических реакций, происходящих в клетках организмов при окислении некоторых неорганических соединений - сероводорода, серы, аммиака, водорода, азотистой кислоты, закисных соединений железа и марганца. Важнейшую группу хемосинтезирующих микроорганизмов составляют нитрифицирующие бактерии, изучая которых, С. Виноградский в 1887 г. Эти бактерии живут в почве и осуществляют окисление аммиака, образующегося при гниении органических остатков, до азотной кислоты.
Последняя, реагируя с минеральными соединениями почвы, превращается в соли азотной кислоты. Первая реакция осуществляется бактериями, относящимися к родам нитрозомонас, нитрозоцистис, нитрозолобус и нитрозоспира. Бактерии второй фазы нитрификации относятся к родам нитробактер, нитроспина и нитрококк. Эти реакции осуществляют виды бактерий бежиатоа и тиотрикс. Эту реакцию осуществляют виды кренотрикс, галионелла и лептотрикс см.
Некоторые микроорганизмы существуют за счет окисления молекулярного водорода, обеспечивая тем самым автотрофный способ питания. Такие организмы относятся к водородным бактериям. Ассимиляция С02 у них, как и других хемоавтотрофов, происходит преимущественно по пентозофосфатному восстановительному циклу циклу Кальвина. Характерной особенностью водородных бактерий является способность переключаться на гетеротрофный образ жизни при обеспечении их органическими веществами и отсутствии Н2. В настоящее время водородные бактерии привлекают к себе внимание в связи с такими практическими задачами, как получение пищевого и кормового белка, полноценного по аминокислотному составу, а также для регенерации атмосферы в замкнутых пространствах.
Бактериальный фотосинтез Некоторые пигментосодержащие серобактерии пурпурные, зеленые , содержащие специфические пигменты - бактериохлорофиллы, способны поглощать солнечную энергию, с помощью которой сероводород в их организмах расщепляется и отдает атомы водорода для восстановления соответствующих соединений. Этот процесс имеет много общего с фотосинтезом и отличается только тем, что у пурпурных и зеленых бактерий донором водорода является сероводород изредка - карбоновые кислоты , а у зеленых растений - вода. У тех и других отщепление и перенесение водорода осуществляется благодаря энергии поглощенных солнечных лучей см. Такой бактериальный фотосинтез, который происходит без выделения кислорода, называется фоторедукцией или фотовосстановлением. Биологическое значение хемосинтеза и бактериального фотосинтеза в масштабах планеты относительно невелико.
Только хемосинтезируощие бактерии играют существенную роль в процессе круговорота серы в природе. Поглощаясь зелеными 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 , образующей в почве доступные для растений сульфиты. Хемо- и фото-автотрофные бактерии имеют существенное значение в круговороте азота и серы. Виртуальные консультации На нашем форуме вы можете задать вопросы о проблемах своего здоровья, получить поддержку и бесплатную профессиональную рекомендацию специалиста, найти новых знакомых и поговорить на волнующие вас темы.
Это позволит вам сделать собственный выбор на основании полученных фактов. Обратите внимание! Диагностика и лечение виртуально не проводятся! Обсуждаются только возможные пути сохранения вашего здоровья. Они успешно производят две трети всего азота в почве, необходимого для нормального развития растений.
Поскольку среди организмов, имеющих такие полезные для растений способности, есть бактерии различного происхождения, формы и способа питания, вначале нужно определить, как классифицируют бактерии, опираясь на их свойства. Классификация Размеры бактерий можно сопоставить с величиной частичек глины. В чайной ложке почвы можно обнаружить от ста миллионов до миллиарда различных микроорганизмов, основным местом жительства которых являются тонкие пленки, обволакивающие почвенные частицы и корни растений. Простота строения позволила ученым назвать эти бактерии «мешком ферментов».
Со времен промышленной революции потеряно около 135 миллиардов тонн почвы с сельскохозяйственных угодий. Чистая почва играет важную, а в некоторых районах и ключевую роль для поддержания здоровья человека. Земля нужна для производства продуктов питания, волокон для промышленности, веществ для некоторых видов лекарств. Также грунты фильтруют воду.
Почвы играют ключевую роль в круговороте углерода и питательных веществ. Поэтому их загрязнение влияет на плодородие земли и ставит под угрозу продовольственную безопасность населения планеты. Причины загрязнения почвы Причины загрязнения почв обычно делят на естественные и антропогенные. Естественные причины Естественные загрязнения довольно редки, это может произойти в результате деятельности почвенных микробов, из-за переноса загрязнителей с осадками или из-за наводнений и других стихийных бедствий. На некоторых засушливых территориях в почве накапливаются соединения, содержащие перхлораты - вредные для растений и живых существ вещества. Также перхлораты могут образовываться в земле, содержащей хлор и некоторые металлы, во время грозы. На эти случаи приходится небольшой процент от общего объема загрязнения земель. Антропогенные причины Основные причины - антропогенные, то есть связанные с деятельностью человека.
Это горнодобывающая промышленность, которая загрязняет земли тяжелыми металлами, работа электростанций, добыча и производство нефти, ее хранение, некорректная работа очистных сооружений, которая ведет к загрязнению канцерогенами. Также большой урон почвам наносит сельское хозяйство и сопутствующие ему процессы - например, хранение и перевозка пестицидов, навоза и химикатов. Почвы загрязняются в результате разливов опасных веществ. Например, попадание бензина и дизельного топлива в землю приводит к загрязнению ее углеводородами. Также большие территории страдают в результате войн и военных операций. Негативный вклад вносят промзоны и локальные объекты. Например, снос старых зданий может привести к загрязнению почвы асбестом. В строительстве используют краски на основе свинца, что чревато опасными концентрациями этого тяжелого металла в земле.
Работа литейных заводов нередко приводит к рассеиванию металлических загрязнителей на близлежащие территории. Также опасна для почв неправильная утилизация высокотоксичных промышленных отходов.
Роль грибов в природе, жизни человека и собственной деятельности. Роль лишайников в природе, жизни человека и собственной деятельности. Тип ответа Выбор ответа из предложенных вариантов. Верны ли следующие суждения о бактериях?
Молекула ДНК в нуклеоиде не связана с гистоновыми белками и прикрепляется к выросту цитоплазматической мембраны в одной точке. Нуклеоид является носителем генетической информации и контролирует нормальный ход всех внутриклеточных процессов. Молекула ДНК у бактерий имеет до 5 000 000 пар нуклеотидов; но суммарное содержание ДНК в одной бактериальной клетке значительно меньше, чем в ядерной эукариотической. Цитоплазма бактериальной клетки представляет собой смесь белков, жиров, углеводов, других органических соединений, минеральных веществ и воды и имеет зернистый вид. В ней содержится до 20 тысяч рибосом класса 70S медленно осаждаемых , на которых синтезируются белки.
В цитоплазме бактерий также содержатся многочисленные включения — гранулы запасаемых веществ. У некоторых бактерий в цитоплазме имеются плазмиды — небольшие кольцевые молекулы ДНК, участвующие в обмене генетической информацией между различными бактериальными клетками. В клетках бактерий отсутствуют митохондрии, лизосомы, комплекс Гольджи и другие органеллы, однако в них хорошо развиты мембранные структуры в виде канальцев, пузырьков и тила-коидов, часто содержащих ферменты и пигменты и являющихся аналогами многих органелл эукариотической клетки. Жгутики — это органоиды движения бактерий, состоящие из собранных в спираль глобул особого белка — флагеллина. Они берут свое начало под цитоплазматической мембраной, закрепляясь там с помощью пары дисков.
Количество жгутиков у бактерии — от I до 50. У одних бактерий жгутики расположены только на одном конце клетки, у других — на двух или по всей поверхности. Способ расположения жгутиков является характерным признаком при классификации подвижных бактерий. У некоторых безжгутиковых водных и почвенных бактерий в цитоплазме имеются газовые вакуоли, позволяющих погружаться в толщу воды, подниматься на ее поверхность или передвигаться в капиллярах почвы. Фотосинтезирующие бактерии например, зеленые и пурпурные осуществляют фотосинтез органических веществ, используя световую солнечную энергию.
В клетках фотосинтезирующих бактерий в отличие от клеток растений нет пластид, а фотосинтезирующие пигменты бактерио-хлорофиллы находятся в тилакоидах, образующихся в результате выпячивания цитоплазматической мембраны. По своей структуре бактериохлорофиллы подобны хлорофиллам растений и отличаются от них природой белковых цепей. Хемосинтезирующие бактерии получают нужную для синтеза энергию от экзотермических реакций окисления неорганических веществ молекулярного водорода, сероводорода, аммиака, закиси железа и др. Сапротрофы извлекают органические вещества из разлагающихся мертвых остатков организмов бактерии гниения, получающие энергию от расщепления азотсодержащих соединений , выделений живых организмов бактерии брожения, получающие энергию от расщепления углеродсодержащих соединений.