Борьба с вредителями сельского хозяйства является важной задачей для сельскохозяйственных производителей, и существуют различные методы и стратегии для их контроля и уничтожения. Грибы используют для биологического метода борьбы с вредителями сельского хозяйства (свекловичным долгоносиком, щитовками).
Сельское хозяйство – как источник загрязнения почв
| Влияние бактерий гниения на почву и окружающую среду | Несмотря на то, что большинство живущих в почве бактерий питаются углеводами, например, образующимися в процессе гниения фруктов, в лабораторных условиях эти микроорганизмы не только не погибали в средах на основе различных антибактериальных препаратов. |
| Влияние бактерий гниения на почву и окружающую среду | АГРАРНЫЕ МОНСТРЫ Острейшая проблема растениеводства – это состояние почвы, плодородие которой во многом зависит от населяющих ее микроорганизмов (бактерий, грибов и т. д.). |
Варианты БИ2390301-БИ2390304 статград биология 9 класс ОГЭ 2024 с ответами
Этот нормативный документ определяет понятие «деградация земель», формирует меры по рекультивации земель, в том числе путем устранения последствий загрязнения почвы. Кроме того, по российскому законодательству ответственность за загрязнение почв предусмотрена по статье 254 УК РФ «Порча земли» 7. Помимо этого, в России существует множество нормативных актов, которые определяют требования к гигиеническим нормам и предельные концентрации химических веществ в почве. Подготовка специалистов В российских вузах получают образование экологи, биологи, юристы, химики, которые в будущем планируют заниматься охраной почв в НИИ, государственных структурах и на предприятиях. Рекультивация земель Почвы, которые уже были нарушены при добыче полезных ископаемых, строительстве или складировании отходов, нужно восстанавливать. Никто не заботится о природе лучше самой природы, поэтому эффективной мерой по борьбе с загрязнением и деградацией почвы считается планомерная очистка земли и создание зеленых зон — парков, скверов, заповедников, аллей, пешеходных бульваров и так далее.
На уровне производств Большинство мер по охране почв обеспечивают локальные нормативные акты и инициативы региональных органов управления. Например, законы об экологическом мониторинге, постановления о введении региональных нормативов по охране почв и так далее. Контроль вредных выбросов в атмосферу Фото: Marcin Jozwiak, unsplash. Обеззараживание сточных вод Один из источников загрязнения почвы — стоки предприятий, общественных зданий и сельскохозяйственного производства. Загрязненную химикатами почву очищают и обеззараживают химическими, физиологическими и биологическими способами.
Экологичное сельскохозяйственное производство Для уменьшения загрязнений и деградации почв снижают количество химических удобрений, применяют органические натуральные удобрения и природные методы борьбы с вредителями, чередуют сельскохозяйственные культуры, закрепляют верхний слой почвы специальными растениями, высаживают деревья и кусты с разветвленной корневой системой, распахивают пашню без переворачивания. На бытовом уровне Каждый человек и каждая семья могут внести свой вклад в очистку и улучшение качества почвы. Особенно это касается тех, кто живет в сельской местности или регулярно отдыхает на даче. Сортировка мусора Фото: pixabay. Складывайте отдельно аккумуляторы, батарейки, градусники и отвозите их в специальные пункты, где принимают опасные отходы — такой вид мусора ни в коем случае нельзя выбрасывать в обычные баки.
Узнать больше 2. Не оставляйте мусор на природе Пикник или вылазка в лес — прекрасный повод отдохнуть. Выезжая на природу, не забывайте увозить с собой весь мусор и потом правильно его утилизировать. Чаще ходите пешком Транспорт — один из источников загрязнения почв. Пешие и велосипедные прогулки полезнее для здоровья.
Если нужно куда-то поехать, старайтесь пользоваться не личным, а общественным транспортом. Используйте многоразовые сумки и чашки Фото unsplash. Здесь, кстати, может сыграть свою роль и экономический фактор: на покупке пакетов при каждом посещении супермаркета можно неплохо сэкономить, один раз приобретя многоразовую хлопковую сумку. А в кофейнях часто делают скидки тем, кто просит налить напитки в собственную тару. Помогайте почвам на дачном участке Не применяйте опрыскивание овощей и деревьев химикатами.
Вместо этого используйте биологические средства защиты и экологически чистые феромонные ловушки, собирайте вредителей вручную, регулярно пропалывайте огород и сад. Отзывы экспертов об уровне загрязнения почвы в мире Эколог-эксперт, член Международного социально-экологического союза Денис Дубовец: — Земли, потерявшие свои исходные полезные свойства до состояния, исключающего возможность их эффективного использования по целевому назначению, называются деградированными. Практически весь земельный фонд планеты подвержен деградации в большей или меньшей степени. Продуктами деятельности человека, приводящими к загрязнению и последующей деградации земель, является ряд факторов. Отходы производства.
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Поступающие в атмосферу загрязняющие вещества твердого агрегатного состояния, неизбежно оседают на поверхность земли под действием силы тяжести. Газообразные и парообразные загрязнители абсорбируются водой и в последующем выпадают на землю с атмосферными осадками. Сточные воды. Загрязнение земель продуктами деятельности человека происходит вследствие аккумулирования загрязняющих веществ, содержащихся неочищенных или недостаточно очищенных сточных водах, отводимых в поверхностный водный объект или на рельеф местности.
К одному из отрицательных техногенных факторов, приводящих к порождению ряда проблем, относится широкое использование минеральных удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве. Ядохимикаты подавляют биологическую активность почв, уничтожают микроорганизмы, червей и уменьшают естественное плодородие. Герцена, к. Иван Подлипский: — Сначала необходимо разобраться с понятием «загрязнение». Есть два подхода.
Потенциальный ущерб от заболевания в РФ не определен. Распространный в Южном Федеральном округе вид Erwinia rhapontici вызывает порозовение зерна злаков, бобобых культур и масличного рапса, которое часто путают с фузариозным поражением. Очевидно, что при этом зерно будет выбраковано. В последние годы присутствие Pseudomonas syringae на зерновых культурах было отмечено в ряде новых стран, например Иране и Испании. Но описанные в предыдущих публикациях «эпифитотии базального бактериоза в Аргентине и Сербии» нигде и никем больше не упоминаются. Овощные и картофель Черная бактериальная пятнистость томата и перца в РФ распространена повсеместно в открытом и защищенном грунте, и вызывается пятью видами бактерий рода Xanthomonas — euvesicatoria, gardneri, vesicatoria, arboricola, campestris pv.
Бактериальный рак томатов, вызываемый Clavibacter michiganensis ssp. В закрытом грунте патогены сохраняются в течение многих лет, вызывая вспышки заболеваний почти в каждом обороте, часто при совместном заражении одних и тех же растений. При раннем заражении растений, они, как правило, гибнут до созревания плодов. Растения картофеля в последнее время сильно поражаются целым комплексом бактериальных патогенов, в состав которого входят Clavibacter michiganensis ssp. Ранее отмечалось, что незначительное поражение растений кольцевой и бурой гнилью ведет к усилению развития черной ножки, мокрой гнили, альтернариоза, белой и серой гнили. В 2010—2011 гг.
При этом возбудитель кольцевой гнили может быть скоро объявлен карантинным организмом с ограниченным распространением в РФ. Новые патогены В 2001—20011 гг. В 2004 г. По сравнению с типичным возбудителем кольцевой гнили картофеля — С. Сейчас он встречается повсеместно в Европейской части РФ. Они поражают широкий круг растений, в том числе сорных, и могут сохраняться в поле даже при соблюдении севооборота.
С 2004 г. Этот патоген также может быть скоро включен в список карантинных объектов РФ. В 2011 г.
Большая часть данных была получена из заповедных зон в ЕС, а также из Северной Америки. Постепенное сокращение огромного числа мигрирующих вредителей указывает на то, что сокращение численности насекомых действительно является глобальной проблемой. В период с 2003 по 2020 год ученые Китайской академии сельскохозяйственных наук в Пекине выловили почти 3 миллиона мигрирующих насекомых с помощью высотных прожекторов на острове Бэйхуан у побережья северо-восточного Китая. Еще 9 миллионов насекомых были обнаружены с помощью специальных радаров. Всего было выявлено и подсчитано 98 видов, большинство из которых были либо травоядными вредителями сельскохозяйственных культур, либо их естественными врагами энтомофагами.
Исследование также показало, что насекомые-вредители, в частности, совка, чьи гусеницы являются фактически всеядными и повреждают большинство сельскохозяйственных культур, также столкнулась с сокращением численности. Причем массовое исчезновение этого вредителя находится на том же процентном показателе, как и исчезновение полезных насекомых — бабочек, пчел.
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. Мужские особи некоторых видов вредителей можно выращивать в лабораториях и стерилизовать с помощью химических веществ. Затем их выпускают в естественные условия, где они безуспешно спариваются с самками.
У многих видов насекомых женская особь, будучи готовой к спариванию, вырабатывает ничтожное количество специфического для данного вида привлекающего самцов вещества, которое называется феромоном. Мужские особи обладают высокой чувствительностью к феромонам и обнаруживают его на значительном расстоянии. Поэтому феромоны можно использовать как для заманивания вредителей в ловушки, так и для привлечения естественных врагов для уничтожения вредителей. Известны и другие экологически безопасные методы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. Другими опасными загрязнителями почв в сельском хозяйстве являются минеральные удобрения при использовании в неумеренном количестве, при неправильном хранении и транспортировке. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения.
Плодородие почв и микроорганизмы, часть 1
| Почвенные микроорганизмы: враги, друзья и помощники | Бактерии-вредители являются серьезной угрозой для сельского хозяйства. |
| Во Саду Ли. - Агропромышленный информационный портал. | Найди верный ответ на вопрос«Организмы: бактерии гниения, почвенные черви, гадюка, белка, сорока, плесневый гриб. |
| Варианты БИ2390301-БИ2390304 статград биология 9 класс ОГЭ 2024 с ответами | Вредители сельскохозяйственных растений, виды животных, способные причинить экономически значимый ущерб сельскохозяйственным растениям или. |
| Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства | Гнилостные бактерии являются незаменимыми участниками круговорота веществ в природе. |
| Вред сельского хозяйства для состояния экологии | 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. |
В Россельхозцентре Татарстана рассказали о том, как эффективно избавляться от проволочников
Взаимодействие пестицидов и микроорганизмов почвы Ксенофонтова Оксана Юрьевна. Бактерии гниения являются важными компонентами почвенной экосистемы, играющими ключевую роль в разложении органических веществ. Наличие бактерий: Бактерии гниения являются основными виновниками разложения органического материала. Bacillus thuringiensis – бактерии, способные заражать насекомых-вредителей сельского хозяйства, размножаясь в них и разрушая их пищеварительную систему токсинами.
Вредители сельскохозяйственных растений
Галлы на ветвях, стеблях и побегах образуются при питании личинок некоторых галлиц, орехотворок и других насекомых, а также некоторых клещей. Выедание бутонов. Бутоны выедаются изнутри личинками некоторых долгоносиков. Галлы виноградной филлоксеры Dactylosphaera vitifoliae на листе винограда.
Наружное обгрызание бутонов. Такой тип повреждения могут наносить гусеницы совок, пядениц и других бабочек, некоторые жуки. Повреждение плодов и семян.
Такие повреждения наносят личинки различных карпофагов. Разнообразные плодожорки яблонная, сливовая , восточная, персиковая повреждают плоды различных плодовых культур. Гусеницы гороховой плодожорки и бобовой огнёвки повреждают бобовые культуры.
Личинки малинного жука повреждают ягоды малины. Подгрызание корневой шейки. Корневую шейку саженцев и сеянцев на уровне почвы подгрызают гусеницы подгрызающих совок, личинки долгоножек, медведки, проволочники и другие вредители.
Наружное объедание корней и подземных органов. Корни частично объедаются или перегрызаются полностью медведками, личинками щелкунов, чернотелок, пластинчатоусых жуков, а также долгоносиков и пыльцеедов. Яблоко, повреждённое гусеницей яблонной плодожорки Cydia pomonella.
Внутреннее повреждение корней и подземных органов. В толстых одревесневших корнях прогрызаются ходы и полости личинками некоторых долгоносиков скосарей и других , златок и усачей. В них нередко внедряются личинки жуков щелкунов и чернотелок.
Корневую систему луковых культур повреждают личинки луковой мухи и мух-журчалок, капустных — капустные мухи. Образование галлов на корнях. Галлы и вздутия разной формы на корнях многих растений образуются при питании на них галловых нематод, а на корнях виноградной лозы — при питании виноградной филлоксеры.
Увядание и отмирание корней. Вызывается различными видами нематод и корневых тлей на многих растениях. Защита сельскохозяйственных растений от вредителей На международном уровне вопросы защиты растений от вредителей координируют ФАО и Международная конвенция по карантину и защите растений.
Генеральная ассамблея ООН провозгласила 2020 г. Международным годом охраны здоровья растений, который проходил под девизом: «Защитим растения — сохраним жизнь». Целью проведения этого Международного года ООН являлось повышение уровня информированности мировой общественности о проблематике в сфере карантина и защиты растений, поскольку новые фитосанитарные риски связаны с инвазивными вредными организмами, которые распространяются между странами и континентами благодаря интенсификации международной торговли и путешествий: в условиях глобального изменения климата их ареал быстро расширяется, а вредоносность увеличивается.
Ежегодно, начиная с 2022 г. Также работают ряд международных и региональных организаций, например Европейская и Средиземноморская организация по карантину и защите растений, членом которой является Россия, Международная организация по биологической борьбе с вредными животными и растениями, Международный комитет по предотвращению резистентности к инсектицидам и др. В России на государственном уровне координацией мероприятий по защите и карантину растений от вредителей занимаются ФГБУ «Россельхозцентр» в основном аборигенные вредители и Федеральная служба по ветеринарному и фитосанитарному надзору, или Россельхознадзор карантин растений, инвазивные вредители.
Вредители растений становятся опасными, если их численность достигает экономического порога вредоносности — плотности популяции вредного организма, при которой экономически выгодно применять активные средства защиты растений, поскольку затраты по их применению окупаются прибылью от сохранённого урожая. Так, против совки-гаммы на зерновых культурах целесообразно проводить защитные мероприятия при численности 5—10 гусениц на 1 м2; против клопа вредная черепашка на озимой пшенице в весенний период — при численности 1—2 клопа на 1 м2. Для оценки численности вредителей в агроэкосистемах проводят фитосанитарный мониторинг с использованием различных методов учёта: визуальный, почвенные раскопки, кошение сачком, стряхивание с растений, использование ловушек и др.
Корни томата, повреждённые южной галловой нематодой Meloidogyne incognita ; галлы. Важное значение в защите растений от вредителей играет прогноз численности, распространённости и времени появления вредных организмов, позволяющий с различной степенью заблаговременности судить о фитосанитарном состоянии посевов и насаждений. По степени заблаговременности различают три вида прогноза: многолетний, долгосрочный и краткосрочный.
Многолетний прогноз предсказывает событие не менее чем за 2 года; долгосрочный — в наступающем вегетационном периоде, сезоне или году; краткосрочный — в срок от нескольких дней до 1 месяца. В практике наибольшее значение имеют долгосрочный и краткосрочный прогнозы. Мероприятия по снижению ущерба от вредителей сельскохозяйственных растений: профилактические в основном карантин растений и агротехнический метод защиты растений , и истребительные физико-механический, биологический и химический методы защиты растений.
Карантин растений предусматривает систему государственных мероприятий, направленных на предотвращение интродукции и распространения карантинных вредных организмов для охраны растительных ресурсов страны. Осуществление этих мероприятий в РФ возложено на Россельхознадзор. Агротехнический метод включает в себя подбор и проведение в наиболее эффективные сроки различных приёмов ухода за сельскохозяйственными культурами, с тем чтобы создать условия, максимально повышающие самозащитные свойства растений, а также снижающие численность и вредоносность вредителей соблюдение правильного севооборота , внесение удобрений , обработка почвы , борьба с сорняками , сроки посева или посадки, уборки урожая и др.
В настоящее время наиболее широко применяют инсектициды из классов синтетических пиретроидов , фосфорорганические соединения , неоникотиноиды, рианоиды, регуляторы роста и развития насекомых и др. Современные системы контроля вредителей строят на принципах интегрированной защиты растений, предполагающей использование природных регулирующих факторов агроэкосистем наряду с дифференцированным применением комплекса эффективных методов на основе порогов вредоносности, удовлетворяющих экологическим и экономическим требованиям. Вредители сельскохозяйственных растений.
Видеолекция Ильи Митюшева. Последнее обновление 23 января 2024 г. Связаться с редакцией.
Грибы могут продуцировать антибиотики из грибов-пенициллов получают пенициллин , ростовые; вещества гиббереллин из гиббереллы. В качестве лекарственного препарата применяют экстракт из спорыньи. Грибы используют для биологического метода борьбы с вредителями сельского хозяйства свекловичным долгоносиком, щитовками. Из грибов созданы препараты, применяемые для уничтожения вредных насекомых боверин, триходермин. Вред от отдельных видов грибов достаточно значителен. Грибы наносят вред лесному хозяйству, поражая как растущие деревья, так и деловую древесину, они разрушают деревянные постройки домовой гриб , шпалы, фанеру. Грибы портят смазочные масла, лакокрасочные покрытия, вызывают коррозию металлов, портят книги, ткани, бумагу.
Хорошо известны грибы-паразиты растений табл. Многие грибы вредят здоровью людей и животных. Известны грибы — возбудители кожных заболеваний грибы могут поражать легкие, вызывать хронический гайморит заболевание глаз человека, болезни животных. Например, сапролегния поражает мальков рыб и уничтожает их. Тяжелые болезни человека и животных вызываются дрожжами бластомикозы эндомицесом белым молочница , видами ахорион, микроспорой, трихофитон парша, стригущий лишай. Развиваясь на соломе, сене, зерне, грибы выделяют ядовитые вещества и делают корм непригодным для употребления. Грибы являются причиной гниения продуктов, сырья, овощей, фруктов.
Богданова, Т. Водная стихия В рамках биологии давно доказано, что особенности метаболизма того или иного организма зависят от той среды, в которой он обитает. В природе Земли нет более обширных по территории и более разнообразных по своему химическому составу сред, чем водные объекты моря, океаны, реки, озера и т. Водные микроорганизмы могут быть условно разделены на три основные группы: прокариоты, которые обитают в богатых органическими остатками прибрежных водах литораль и сублитораль ; микроорганизмы пелагиали воды глубиной до 3 км ; одноклеточные экстремалы — жители абиссали глубоководных участков, свыше 3 км. Любая органическая жизнь в таких разных условиях имела бы разные формы. Значение имеет все: температура воды, давление, химический состав и т. Взять хотя бы рыб и растения, насколько глубоководные растения и животные отличаются от тех, которые растут в богатых кислородом прибрежных зонах.
Когда же речь идет об одноклеточных прокариотах, то им приходится полностью подчинять свое строение тем условиям природы, в которых приходится жить: на большой глубине, где нет кислорода, могут выживать только микроорганизмы хемотрофы, которые питаются неорганическими соединениями и, перерабатывая их, получают необходимую для жизни энергию; также глубоководные микроорганизмы обходятся без кислорода, а дышат за счет реакций окисления других химических веществ; на мелководье бактерии более подвижны, поскольку живут в благоприятных для закрепления подвижности на генетическом уровне условиях. Кроме основных групп, являющихся неотъемлемой частью экологии каждого водоема, их многочисленными соседями являются разные случайные микробы, которые волей каких-то природных сил попали в водные толщи и там прижились на некоторое время. Среди такой аллохтонной среды много патогенов для человека. Значение грибов Значение грибов в природе Основное значение для природы — это разложение органических веществ до неорганических соединений. Помимо этого можно выделить такие функции представителей данного царства: плесневые виды, живущие в почве, принимают участие в почвообразовании; микориза положительно влияет на развитие самого растения. Микориза — это соединение грибного мицелия и корня дерева. Некоторые нити грибницы так плотно переплетаются с корнем растения, что могут проникать внутрь него.
При таком соединении дерево делится питательными веществами, а грибной организм отдаёт воду и минеральные соли. Значение в природе. Значение для человека Основное значение грибов в жизни человека — это употребление их в пищу. В мире существует более 100 видов съедобных видов, из них около 40 употребляется в пищу. Этот продукт очень богат на питательные вещества, однако за счёт хитиновой оболочки полностью не усваивается человеческим организмом. Вешенки и шампиньоны человек научился выращивать искусственно в специально оборудованных помещениях. Некоторые плесневые виды используют для получения антибиотиков.
Существуют и другие лекарственные грибы, которые могут бороться и с образованиями злокачественных опухолей.
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. Это значит, что почвенные беспозвоночные, которые, возможно, остаются незамеченными, играют непосредственную роль в смягчении последствий изменения климата, помогая укреплять здоровые почвы.
Основная масса их попадает в воду из почвы. Фактор, определяющий количество бактерий в воде, наличие в ней питательных веществ. Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родниковые. Очень богаты бактериями открытые водоёмы, реки. Наибольшее количество бактерий находится в поверхностных слоях воды, ближе к берегу. При удалении от берега и увеличении глубины количество бактерий уменьшается. Чистая вода содержит 100-200 бактерий в 1 мл. Много бактерий в донном иле, особенно в поверхностном слое, где бактерии образуют плёнку.
В этой плёнке много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают замор рыбы. В иле больше спороносных форм, в то время как в воде преобладают неспороносные. По видовому составу микрофлора воды сходна с микрофлорой почвы, но встречаются и специфические формы. Разрушая различные отбросы, попавшие в воду, микроорганизмы постепенно осуществляют так называемое биологическое очищение воды. Микрофлора воздуха Микрофлора воздуха менее многочисленна, чем микрофлора почвы и воды. Бактерии поднимаются в воздух с пылью, некоторое время могут находиться там, а затем оседают на поверхность земли и гибнут от недостатка питания или под действием ультрафиолетовых лучей. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязнённостью пылью и др. Больше всего бактерий в воздухе над промышленными предприятиями. Воздух сельской местности чище. Наиболее чистый воздух над лесами, горами, снежными пространствами.
Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. В микрофлоре воздуха много пигментированных и спороносных бактерий, которые более устойчивы, чем другие, к ультрафиолетовым лучам. Микрофлора организма человека Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры. При соприкосновении тела человека с воздухом и почвой на одежде и коже оседают разнообразные микроорганизмы, в том числе и патогенные палочки столбняка, газовой гангрены и др. Наиболее часто загрязняются открытые части человеческого тела. На руках обнаруживают кишечные палочки, стафилококки. В ротовой полости насчитывают свыше 100 видов микробов. Рот с его температурой, влажностью, питательными остатками — прекрасная среда для развития микроорганизмов. Желудок имеет кислую реакцию, поэтому основная масса микроорганизмов в нём гибнет. Начиная с тонкого кишечника реакция становится щелочной, то есть благоприятной для микробов.
В толстых кишках микрофлора очень разнообразна. Каждый взрослый человек выделяет ежедневно с экскрементами около 18 млрд. Внутренние органы, не соединяющиеся с внешней средой мозг, сердце, печень, мочевой пузырь и др. В эти органы микробы попадают только во время болезни. Бактерии в круговороте веществ Микроорганизмы вообще и бактерии в частности играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, совершенно недоступные ни растениям, ни животным. Различные этапы круговорота элементов осуществляются организмами разного типа. Существование каждой отдельной группы организмов зависит от химического превращения элементов, осуществляемого другими группами. Круговорот азота Циклическое превращение азотистых соединений играет первостепенную роль в снабжении необходимыми формами азота различных по пищевым потребностям организмов биосферы. Круговорот углерода Биологическое превращение органического углерода в углекислый газ, сопровождающееся восстановлением молекулярного кислорода, требует совместной метаболической активности разнообразных микроорганизмов. Многие аэробные бактерии осуществляют полное окисление органических веществ.
В аэробных условиях органические соединения первоначально расщепляются путём сбраживания, а органические конечные продукты брожения окисляются далее в результате анаэробного дыхания, если имеются неорганические акцепторы водорода нитрат, сульфат или СО2. Круговорот серы Для живых организмов сера доступна в основном в форме растворимых сульфатов или восстановленных органических соединений серы. Круговорот железа В некоторых водоёмах с пресной водой содержатся в высоких концентрациях восстановленные соли железа. В таких местах развивается специфическая бактериальная микрофлора — железобактерии, окисляющие восстановленное железо. Они участвуют в образовании болотных железных руд и водных источников, богатых солями железа. Около 2,5 млрд. После появления многоклеточных организмов между ними и бактериями образовались многочисленные связи, включая преобразование органических веществ органотрофами, и разного рода симбиотические отношения, паразитизм, иногда внутриклеточный риккетсии , и патогенез. Наличие бактерий и др. В экстремальных условиях, непригодных для существования других организмов, бактерии могут представлять единственную форму жизни. Бактерии являются одними из наиболее просто устроенных живых организмов кроме вирусов.
Полагают, что они — первые организмы, появившиеся на Земле. Отмирающие корни — основной источник поступления в почву органического вещества, из которого образуется перегной, окрашивающий почву в темный цвет до глубины массового распространения в ней корневых систем. Извлекая элементы питания с глубины несколько метров и отмирая, растения вместе с органическим веществом накапливают элементы азотного и минерального питания в верхних горизонтах почвы. При этом травянистые растения извлекают минеральных веществ из почвы больше, чем древесные. Каждой растительной формации соответствует комплекс микроорганизмов разного видового состава, меняющегося с изменением почвообразования. Между почвообразовательным процессом и организмами почвы существует теснейшая связь. Корни растений, как муфтой, одеты живым слоем микробных клеток — бактерий и грибов, полезных и вредных. При подборе соответствующих растений в севообороте можно вести борьбу с нежелательными микроорганизмами почвы. Отмирающая зеленая растительность разлагается бактериями и грибами. Микроорганизмы энергично изменяют не только органическую, но и минеральную часть почвы.
Жизнедеятельность их зависит от комплекса почвенных условий, которые могут или способствовать, или задерживать развитие микробов. Количество микроорганизмов в почве достигает огромных величин. В 1 г целинных почв насчитывается 0,5 — 2, в окультуренных — 2 — 3 и более миллиардов микробов. Больше всего микроорганизмов в поверхностных горизонтах почвы 10 см. Книзу количество их убывает; на глубине нескольких метров почва относительно стерильна. Наиболее благоприятна для микробиологических процессов температура от 20 до 40о. В хорошо обработанной окультуренной почве микроорганизмов больше, чем в необработанной; их больше в пресных нейтральных и известковых почвах и меньше в засоленных. Черви и личинки перемешивают почву, вынося землю наверх из глубоких слоев и обогащают ее органическим веществом. Почвенная масса, прошедшая через кишечник дождевых червей, обогащается азотом и кальцием, приобретает большую емкость поглощения. Следовательно, дождевые черви улучшают химические и физические свойства почвы, увеличивая пористость, аэрацию и влагоемкость ее.
В сильно кислых и щелочных, заболоченных или очень сухих почвах дождевых червей нет. Наконец, почву населяют позвоночные животные, главным образом грызуны суслики, байбаки, сурки, хомяки, хорьки, мыши, слепыши, кроты , образующие местами многочисленные норы. Заполненные норы землероев, имеющие на почвенном разрезе вид овальных пятен разного диаметра, известны под названием котловин. Перерытость почвы чаще отрицательно влияет на ее свойства, увеличивая карбонатность и водопроницаемость до очень большой потери воды на фильтрацию. Глубокая обработка почвы и выравнивание поверхности уменьшают вредное действие землероев. Бактерии Бактерии низшие растения Бактерии - наиболее широко распространенная в природе группа микроорганизмов. Бактериальная клетка невелика. Клетки наиболее мелких шаровидных бактерий имеют в диаметре менее 0,1 мкм. Подавляющее большинство бактерий имеют форму палочек, прямых или изогнутых, толщина которых не превышает 0,5-1 мкм, а длина 2-3 мкм. Очень редко встречаются бактерии-"гиганты", клетки которых имеют в диаметре-5-10 мкм, а в длину достигают 30-100 мкм.
Палочки, имеющие форму спирали, называются спириллы, изогнутые - вибрионы. Бактерии, имеющие форму шара,- кокки. Некоторые бактерии имеют булавовидную форму, ветвятся. Все бактерии представлены особым типом клеток, лишенных истинного ядра, окруженного ядерной мембраной, т. В клетках бактерий отсутствуют митохондрии, хлоропласты. По способу окраски, впервые предложенного в 1884 г. Кристианом Грамом, бактерии делят на две группы: грамположительные и грамотрицательные. Строение Внутренняя организация бактериальной клетки сложна и имеет свои специфические особенности. Клетка бактерий одета плотной оболочкой - клеточной стенкой. Она выполняет защитную и опорную функции и придает клетке постоянную, характерную для нее форму.
Толщина клеточной стенки - 0,01 - 0,04 мкм. Основным структурным компонентом стенок является муреин. У грамположительных бактерий в состав клеточных стенок входят полисахариды, тейхоевые кислоты, связанные с каркасом стенок - муреином. В стенках грамотрицательных бактерий содержатся липопротеиды и липополисахариды, муреина меньше. Клеточная стенка многих бактерий сверху окружена слоем слизистого вещества - капсулой, толщина которой может во много раз превосходить диаметр клетки, иногда она очень тонкая. Капсула - не обязательная часть клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. В цитоплазме различают основное вещество, или матрикс, рибосомы обычно свободные, некоторые связаны с мембранами и большое количество мембранных структур, выполняющих у бактерий самые различные функции аналоги митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи. Однако их нельзя рассматривать как постоянный признак. Гранулы могут состоять из соединений, которые служат источником энергии и углерода крахмала, гликогена, гранулезы, волютина, полиметафосфатов. В бактериальной, клетке встречаются и капельки жира.
В центральной части клетки локализовано ядерное вещество - дезоксирибонуклеиновая кислота ДНК , не отграниченная от цитоплазмы мембраной. Это аналог ядра - нуклеоид. Бактериальная ДНК не связана с основными белками - гистонами - и в нуклеоиде расположена в виде пучка фибрилл. Многие бактерии неподвижны. У бактерий, отличающихся подвижностью, последняя обеспечивается жгутиками. У бактерий может быть один, два или много жгутиков, расположенных на одном-двух концах клетки, по всей поверхности. Диаметр их 0,01-0,03 мкм, длина может во много раз превосходить длину клетки. Бактериальные жгутики имеют сложное строение и состоят из белка флагеллина. Внутри бактериальной клетки образуются споры. Спорообразование свойственно только небольшой группе бактерий бациллам, клостридиуму.
Споры - не обязательная стадия жизненного цикла бактерий. Колонии многих бактерий имеют яркую окраску, которая обусловливается выделением окрашенного вещества в среду или пигментированием клеток. Некоторые пигменты бактериальных клеток имеют антибиотические свойства, поэтому значительное количество пигментированных микроорганизмов являются продуцентами антибиотиков. Питание Бактерии в совокупности с другими группами микроорганизмов выполняют огромную химическую работу. Одни бактерии нуждаются в готовых органических веществах - аминокислотах, углеводах, витаминах, - которые должны присутствовать в среде, так как сами они не могут их синтезировать. В зависимости от субстрата, на котором развиваются бактерии, различают: сапрофитные формы - питаются мертвым органическим веществом молочнокислые бактерии, бактерии гниения и др. Многие формы обладают способностью и к паразитическому, и к сапрофитному образу жизни палочки сыпного тифа, сибирской язвы, бруцеллеза и др. Другие бактерии все потребности в углероде, необходимом для синтеза органических веществ тела, удовлетворяют за счет неорганических соединений. Среди них различают: фотосинтезирующие бактерии синтезируют органические вещества за счет солнечной энергии - цианобактерии, пурпурные бактерии и зеленые бактерии ; хемосинтетики синтезируют органические вещества за счет химической энергии окисления серы - серобактерии, аммония и нитрита - нитрифицирующие бактерии, железа - железобактерии, водорода - водородные бактерии ; метилотрофы синтезируют органическое вещество за счет химической энергии метаболизма углеродных соединений, содержащих метильную группу, простейшими из которых является метан. Размножение Бактерии размножаются двойным бинарным делением.
После удлинения клетки постепенно образуется поперечная перегородка, затем дочерние клетки расходятся; у многих бактерий в определенных условиях клетки после деления остаются связанными в характерные группы. При этом в зависимости от направления плоскости деления и числа делений возникают разные формы: у шарообразных бактерий пары клеток - диплококки, цепочки - стрептококки, пластинки, пакеты - сарцины. Палочкообразные бактерии также могут образовывать пары и цепочки. Ни низкие температуры Антарктики, ни кипящие струи гейзеров, ни насыщенные растворы солей в соляных бассейнах, ни сильная инсоляция горных вершин, ни жесткое облучение атомных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры. 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.
Сельское хозяйство – как источник загрязнения почв
Бактерии гниения и почвенные бактерии разрушают сложные органические вещества, превращая их в более простые минеральные. Бактериальные препараты для борьбы с насекомыми – вредителями сельского хозяйства и леса включают чаще всего энтомопатогенную бациллу Bacillus thuringiensis. Наличие бактерий: Бактерии гниения являются основными виновниками разложения органического материала. Фотосинтезирующие бактерии, осуществляющие неполный фотосинтез анаэробным путем, являются наиболее полезными почвенными микроорганизмами из-за их способности устранить в почве влияние ядовитых веществ. Почва является основным средством производства в сельском хозяйстве.
Загрязнение почвы: основные причины и последствия
Бактериальные препараты для борьбы с насекомыми – вредителями сельского хозяйства и леса включают чаще всего энтомопатогенную бациллу Bacillus thuringiensis. Б. Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства. Бактерии гниения являются важными компонентами почвенной экосистемы, играющими ключевую роль в разложении органических веществ. Проблемы скрываются в грунте – сельскохозяйственные растения страдают от почвенных вредителей.
Остались вопросы?
Однако результаты исследований говорят об обратном — ученые в последние годы изучали многолетние энтомологические записи своих коллег, на основании которых выстроили сложную пищевую цепочку. В частности, было установлено, что практически на любого насекомого-вредителя находится энтомофаг — то есть естественный враг. К примеру, основным питанием златоглазок являются гусеницы совок. Массовое исчезновение вредителей приведет к разрыву пищевой цепочки — естественным врагам нечем будет питаться и с большей вероятностью их ждет исчезновение. В результате фермеры должны будут либо смириться с более низкими урожаями сельхозкультур, либо применять больше СЗР для защиты культур от вредителей, которые не уничтожаются естественными врагами. Было бы логичным предположить, что причиной сокращения полезных насекомых является чрезмерное увеличение количества применяемых химических средств защиты растений, изменение климата и другие факторы, однако как показывают многочисленные научные работы, основная причина столь стремительного сокращения энтомофагов — в интенсификации сельского хозяйства. Механизация ферм, уничтожение живых изгородей, выращивание монокультур, более широкое использование химических удобрений и регулярное применение пестицидов — все это направлено на то, чтобы на полях не было сорняков, вредителей или болезней.
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. Например, в России Министерство экологии и природных ресурсов ежегодно подводит статистику загрязнения почв промышленными токсикантами.
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. В настоящее время все большее применение находят пестициды нового поколения, которые не обладают высокой устойчивостью в окружающей среде. Например, гербицид глифосат в почве полностью разлагается с образованием фосфорной кислоты, углекислого газа и воды. Для разработки высокоэффективных пестицидов нового поколения только в 1991 году в развитых странах израсходовано более 2,2 млрд.
Экономисты оценили стоимость разработки одного такого пестицида в 150 млн. В то же время эти затраты окупаются более высокими урожаями сельскохозяйственных культур, сохранением здоровья населения и увеличением средней продолжительности жизни.
На участках, имеющих сильную степень заселенности почвенным вредителем, то есть более 20 личинок на квадратный метр, специалисты учреждения не рекомендуют сеять кукурузу, картофель. На участках, имеющих среднюю степень заселенности — от 6 до 20 проволочников на квадратный метр — посев возможен при проведении защитных мероприятий. Как считают в учреждении, чтобы эффективно бороться против проволочников, необходимо провести комплекс мер. Это соблюдение севооборота, известкование кислых почв, рыхление почвы, уничтожение сорняков, особенно пырея ползучего.
В филиале «Россельхозцентра» назвали препараты, которые разрешено применять против проволочника на картофеле в частном секторе.
Почвенные микроорганизмы: враги, друзья и помощники
Большое значение в ряду грибных препаратов стоит Нематофагин БЛ — хищный гриб Arthrobotrys oligospora. Он не вызывает болезни паразитических круглых червей — нематод, а умерщвляет их биохимическим путем и буквально пожирает, применяется для защиты овощей и шампиньонов в теплицах. Контроль численности нематод вообще затруднен из-за их скрытого образа жизни в почве, особенно в теплицах, где нельзя применять большие дозы пестицидов, а так же на полях сельского хозяйства. Поэтому применение открытых М. Arthrobotrys oligospora охотится на нематод. Наиболее эффективными энтомопатогенными микробными препаратами являются вирусные — из-за высокой специфичности к хозяину. Сейчас в России в лесоводстве используют Вирин — препарат вирусов, вызывающих у сибирского и непарного шелкопрядов, рыжего соснового пилильщика и шелкопряда-монашенки полиэдроз и гранулез. Основными препятствиями к широкому использованию вирусных препаратов являются трудность и затратность разведения вирусов, так как они могут воспроизводить себя только в живой клетке насекомого-хозяина и не культивируются на искусственных питательных средах. Таким образом, необходимо выращивать массу насекомых, заражать их вирусом и лишь затем производить из них препарат. Относительным выходом в данной ситуации является воспроизводство вирусов на культуре клеток насекомых, что позволяет проводить непрерывный процесс.
До недавнего времени в России использовали препарат для борьбы с грызунами полевками, крысами, мышами домашними Бактероденцид. Бактерия Salmonella enteritidis var. Issathenko вызывает у них заболевание типа брюшного тифа и совершенно безвредна для человека, домашних животных, хищных птиц и мелких хищников ласка, хорь, волки, лисы. Микроорганизмы антагонисты фитопатогенов Биофунгициды. Между растениями и населяющими их поверхность эпифитными микроорганизмами складываются самые разнообразные симбиотические взаимоотношения. Микроорганизмы получают от растения органические вещества и иногда воду, при этом они могут приносить растению пользу взаимовыгодный симбиоз — мутуализм или вред паразитизм или не оказывать на него существенного влияния нахлебничество — комменсализм. При этом между эпифитными микроорганизмами возникает конкуренция за источники питания, причем у здорового развитого растения нормальная микрофлора подавляет патогенную как правило, выделяя антибиотики. Поэтому встает задача как можно раньше занять места на растении для нормальной полезной микрофлоры. Этого можно достичь путем инокуляции семян, опрыскивания проростков растений, обработкой корней при пересадке суспензией нужных микроорганизмов, а также внесения их в почву с поливом.
В России применяют бактериальные и грибные препараты — антагонисты фитопатогенов: Фитоспорин Bacillus subtilis, на овощных, зерновых, масличных и плодовых культурах , Псевдобактерин-2 Pseudomonas aureofaciens, на овощах закрытого грунта, а так же зерновых , Планриз Pseudomonas fluorescens на овощных и зерновых культах , Фитолавин Streptomyces lavendulae, Streptomyces griseus, на капусте и томатах защищенного грунта , Триходермин Trichoderma lignorum, на овощах и цветах защищенного грунта , Вермикулен Penicillium vermiculatum, на подсолнечнике. В некоторых случаях применяют микробную массу вместе с выделяемыми метаболитами обычно антибиотиками. Эти препараты эффективнее и дешевле, так как не требуют разделения компонентов. Такие препараты, как Бактофит Bacillus subtilis и продуцируемый антибиотик — используют на овощах, деревьях, цветах и лекарственных травах , Агат-25 Pseudomonas aureofaciens и продукты метаболизма — на зерновых и картофеле , Триходермин споровая масса гриба Trichoderma lignorum и антибиотики: триходермин, веридин и глиотоксин. Обширный список препаратов указывает на их востребованность в растениеводстве, они снижают заболеваемость растений грибными и бактериальными инфекциями: фитофторозом, черной ножкой, фузариозом, мучнистой росой, бактериозами, что положительно сказывается на урожае и качестве продукции. В то же время эти препараты экологически и гигиенически безопаснее синтетических фунгицидов и бактерицидов. Как правило, микроорганизмы — антагонисты фитопатогенов выделяют биологически активные вещества, стимулирующие растение фитогормоны, витамины , что также уменьшает заболеваемость, повышает всхожесть семян и кустистость. Особенно активен в этом отношении Агат-25. К этой же группе препаратов можно отнести микроорганизмы-антиобледенители.
Эпифитная бактерия Pseudomonas syringae весной развивается на почках, листьях и цветах фруктовых деревьев, клетки бактерии служат центрами кристаллизации льда при заморозках, что вызывает ожоги и пятнистость. Образование льда приводит к механическому разрушению клеток растения, проникновению в них бактерий и развитию заболевания. При отсутствии бактерий-обледенителей ожоги не образуются. Получены мутантные формы Pseudomonas syringae, лишенные способности образовывать кристаллы льда. С помощью фиторегуляторов удается значительно повысить устойчивость растений к неблагоприятным внешним воздействиям, увеличить продуктивность, устранить некоторые недостатки высокоурожайных сортов. Среди них наиболее экологически безопасными признаны регуляторы микробного происхождения.
В настоящее время предпринимаются попытки фиксации азота в таких не бобовых культурах, как пшеница, кукуруза и другие основные культуры, которые производят основную часть продуктов питания человека, путем создания симбиотических отношений с использованием подходов синтетической биологии Rogers and Oldroyd, 2014; Ryu et al. Такие подходы существенно повлияют на глобальные поставки продовольствия и могут функционировать адекватно для сокращения пахотных земель, необходимых для достижения целей производительности. Микробы, стимулирующие рост растений, играют важную и разнообразную роль не только в стимулировании роста как такового, но и в улучшении различных аспектов устойчивости растений к широкому спектру биотических и абиотических стрессов. В этом контексте исследователи во всем мире в течение последних нескольких десятилетий работали над изучением микроорганизмов, способствующих росту растений, таких как корне-ассоциированные микоризные грибы, в широком диапазоне культур и в широком диапазоне агроклиматических условий.
Традиционно сельскохозяйственное применение полезных микроорганизмов включает несколько типов хорошо изученных микробов, таких как микоризные грибы или ризобийные бактерии, в отношении которых хорошо изучены механизмы, лежащие в основе эффектов стимулирования роста растений. Кроме того, большинство этих исследований сосредоточено исключительно на способности применяемых микроорганизмов способствовать таким специфическим признакам, стимулирующим рост растений, как солюбилизация фосфатов, фиксация азота, производство АСС-деаминазы Sarkar et al. Хотя эти полезные микроорганизмы могут оказывать значительное влияние на рост и жизнеспособность растений, они обычно документируются в простых, индивидуальных исследованиях, часто проводимых в стерильных почвах в тепличных условиях. Как следствие, эффекты, обнаруженные в таких упрощенных условиях, часто не переносятся на более сложные полевые ситуации. Почва на полевых участках имеет более сложную микробную среду, которая, предположительно, адаптирована к местной экологической среде. В последние годы секвенирование нового поколения революционизировало наше понимание состава и функций микробных сообществ и вместе с усовершенствованными методологиями культивирования значительно облегчило использование биологических препаратов в полевых условиях. В частности, подходы на основе метагеномики позволили обнаружить обширные, ранее не известные популяции микробов, которые могут обладать новыми или улучшенными свойствами, которые можно использовать в сельском хозяйстве, биоремедиации и для здоровья человека.
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. Мужские особи некоторых видов вредителей можно выращивать в лабораториях и стерилизовать с помощью химических веществ. Затем их выпускают в естественные условия, где они безуспешно спариваются с самками. У многих видов насекомых женская особь, будучи готовой к спариванию, вырабатывает ничтожное количество специфического для данного вида привлекающего самцов вещества, которое называется феромоном. Мужские особи обладают высокой чувствительностью к феромонам и обнаруживают его на значительном расстоянии. Поэтому феромоны можно использовать как для заманивания вредителей в ловушки, так и для привлечения естественных врагов для уничтожения вредителей. Известны и другие экологически безопасные методы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. Другими опасными загрязнителями почв в сельском хозяйстве являются минеральные удобрения при использовании в неумеренном количестве, при неправильном хранении и транспортировке.
Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых других элементов. Экологические последствия проявляются в виде эвтрофикации водоемов, которая происходит из-за поступления биогенных элементов с ливневыми и талыми водами, стекающими с полей. В последнее время выявлен еще один неблагоприятный аспект неумеренного применения минеральных удобрений и в первую очередь нитратов. Оказалось, что большое количество нитратов снижает содержание кислорода в почве, а это способствует выделению в атмосферу двух парниковых газов — закиси азота и метана.
Вредят личинки, похожие на кусочки ржавой проволоки. Личинки повреждают семена, проростки, корневую систему, клубни, корнеплоды и т. Наилучшим местом для размножения проволочников являются запыренные участки, а также поля из-под многолетних трав после трех-четырехлетнего их использования. На участках, имеющих сильную степень заселенности почвенным вредителем, то есть более 20 личинок на квадратный метр, специалисты учреждения не рекомендуют сеять кукурузу, картофель. На участках, имеющих среднюю степень заселенности — от 6 до 20 проволочников на квадратный метр — посев возможен при проведении защитных мероприятий.
Задача по теме: "Умение оценивать правильность биологических суждений"
| Вредители сельскохозяйственных растений. Большая российская энциклопедия | Некоторые бактерии являются патогенными для почвы, такие как бактерии рода Pseudomonas, которые могут вызывать бактериальные заболевания растений. |
| Загрязнение почв остаточными пестицидами и микробными патогенами | Причиной появления устойчивости к ядохимикатам у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и других подобных организмов является проводимый человеком непроизвольный отбор. |
| Вирусы – вредители сельского хозяйства. Я познаю мир. Вирусы и болезни | Бактерии являются обязательным звеном круговорота веществ в природе. |
| Интенсификация сельского хозяйства стала причиной массового исчезновения энтомофагов | Бактерии являются обязательным звеном круговорота веществ в природе. |
| В Россельхозцентре Татарстана рассказали о том, как эффективно избавляться от проволочников | Это явление носит название "Естественный отбор". В процессе естественного отбора закрепляются мутации, увеличивающие приспособленность организмов. Постоянное мутирование микроорганизмов делает их устойчивыми к пестицидам. |
Почвенные вредители и методы борьбы с ними
Бактерии гниения и почвенные бактерии разрушают сложные органические вещества, превращая их в более простые минеральные. Выводы авторов могут способствовать рациональному проектированию пробиотических бактерий или бактериальных сообществ, которые гарантируют здоровье сельскохозяйственных культур. все это рассматривается в рамках данной статьи.
Микроорганизмы, как альтернатива пестицидам
Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родниковые. Очень богаты бактериями открытые водоёмы, реки. Наибольшее количество бактерий находится в поверхностных слоях воды, ближе к берегу. При удалении от берега и увеличении глубины количество бактерий уменьшается.
Чистая вода содержит 100-200 бактерий в 1 мл. Много бактерий в донном иле, особенно в поверхностном слое, где бактерии образуют плёнку. В этой плёнке много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают замор рыбы.
В иле больше спороносных форм, в то время как в воде преобладают неспороносные. По видовому составу микрофлора воды сходна с микрофлорой почвы, но встречаются и специфические формы. Разрушая различные отбросы, попавшие в воду, микроорганизмы постепенно осуществляют так называемое биологическое очищение воды.
Микрофлора воздуха Микрофлора воздуха менее многочисленна, чем микрофлора почвы и воды. Бактерии поднимаются в воздух с пылью, некоторое время могут находиться там, а затем оседают на поверхность земли и гибнут от недостатка питания или под действием ультрафиолетовых лучей. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязнённостью пылью и др.
Больше всего бактерий в воздухе над промышленными предприятиями. Воздух сельской местности чище. Наиболее чистый воздух над лесами, горами, снежными пространствами.
Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. В микрофлоре воздуха много пигментированных и спороносных бактерий, которые более устойчивы, чем другие, к ультрафиолетовым лучам. Микрофлора организма человека Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры.
При соприкосновении тела человека с воздухом и почвой на одежде и коже оседают разнообразные микроорганизмы, в том числе и патогенные палочки столбняка, газовой гангрены и др. Наиболее часто загрязняются открытые части человеческого тела. На руках обнаруживают кишечные палочки, стафилококки.
В ротовой полости насчитывают свыше 100 видов микробов. Рот с его температурой, влажностью, питательными остатками — прекрасная среда для развития микроорганизмов. Желудок имеет кислую реакцию, поэтому основная масса микроорганизмов в нём гибнет.
Начиная с тонкого кишечника реакция становится щелочной, то есть благоприятной для микробов. В толстых кишках микрофлора очень разнообразна. Каждый взрослый человек выделяет ежедневно с экскрементами около 18 млрд.
Внутренние органы, не соединяющиеся с внешней средой мозг, сердце, печень, мочевой пузырь и др. В эти органы микробы попадают только во время болезни. Бактерии в круговороте веществ Микроорганизмы вообще и бактерии в частности играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, совершенно недоступные ни растениям, ни животным.
Различные этапы круговорота элементов осуществляются организмами разного типа. Существование каждой отдельной группы организмов зависит от химического превращения элементов, осуществляемого другими группами. Круговорот азота Циклическое превращение азотистых соединений играет первостепенную роль в снабжении необходимыми формами азота различных по пищевым потребностям организмов биосферы.
Круговорот углерода Биологическое превращение органического углерода в углекислый газ, сопровождающееся восстановлением молекулярного кислорода, требует совместной метаболической активности разнообразных микроорганизмов. Многие аэробные бактерии осуществляют полное окисление органических веществ. В аэробных условиях органические соединения первоначально расщепляются путём сбраживания, а органические конечные продукты брожения окисляются далее в результате анаэробного дыхания, если имеются неорганические акцепторы водорода нитрат, сульфат или СО2.
Круговорот серы Для живых организмов сера доступна в основном в форме растворимых сульфатов или восстановленных органических соединений серы. Круговорот железа В некоторых водоёмах с пресной водой содержатся в высоких концентрациях восстановленные соли железа. В таких местах развивается специфическая бактериальная микрофлора — железобактерии, окисляющие восстановленное железо.
Они участвуют в образовании болотных железных руд и водных источников, богатых солями железа. Около 2,5 млрд. После появления многоклеточных организмов между ними и бактериями образовались многочисленные связи, включая преобразование органических веществ органотрофами, и разного рода симбиотические отношения, паразитизм, иногда внутриклеточный риккетсии , и патогенез.
Наличие бактерий и др. В экстремальных условиях, непригодных для существования других организмов, бактерии могут представлять единственную форму жизни. Бактерии являются одними из наиболее просто устроенных живых организмов кроме вирусов.
Полагают, что они — первые организмы, появившиеся на Земле. Отмирающие корни — основной источник поступления в почву органического вещества, из которого образуется перегной, окрашивающий почву в темный цвет до глубины массового распространения в ней корневых систем. Извлекая элементы питания с глубины несколько метров и отмирая, растения вместе с органическим веществом накапливают элементы азотного и минерального питания в верхних горизонтах почвы.
При этом травянистые растения извлекают минеральных веществ из почвы больше, чем древесные. Каждой растительной формации соответствует комплекс микроорганизмов разного видового состава, меняющегося с изменением почвообразования. Между почвообразовательным процессом и организмами почвы существует теснейшая связь.
Корни растений, как муфтой, одеты живым слоем микробных клеток — бактерий и грибов, полезных и вредных. При подборе соответствующих растений в севообороте можно вести борьбу с нежелательными микроорганизмами почвы. Отмирающая зеленая растительность разлагается бактериями и грибами.
Микроорганизмы энергично изменяют не только органическую, но и минеральную часть почвы. Жизнедеятельность их зависит от комплекса почвенных условий, которые могут или способствовать, или задерживать развитие микробов. Количество микроорганизмов в почве достигает огромных величин.
В 1 г целинных почв насчитывается 0,5 — 2, в окультуренных — 2 — 3 и более миллиардов микробов. Больше всего микроорганизмов в поверхностных горизонтах почвы 10 см. Книзу количество их убывает; на глубине нескольких метров почва относительно стерильна.
Наиболее благоприятна для микробиологических процессов температура от 20 до 40о. В хорошо обработанной окультуренной почве микроорганизмов больше, чем в необработанной; их больше в пресных нейтральных и известковых почвах и меньше в засоленных. Черви и личинки перемешивают почву, вынося землю наверх из глубоких слоев и обогащают ее органическим веществом.
Почвенная масса, прошедшая через кишечник дождевых червей, обогащается азотом и кальцием, приобретает большую емкость поглощения. Следовательно, дождевые черви улучшают химические и физические свойства почвы, увеличивая пористость, аэрацию и влагоемкость ее. В сильно кислых и щелочных, заболоченных или очень сухих почвах дождевых червей нет.
Наконец, почву населяют позвоночные животные, главным образом грызуны суслики, байбаки, сурки, хомяки, хорьки, мыши, слепыши, кроты , образующие местами многочисленные норы. Заполненные норы землероев, имеющие на почвенном разрезе вид овальных пятен разного диаметра, известны под названием котловин. Перерытость почвы чаще отрицательно влияет на ее свойства, увеличивая карбонатность и водопроницаемость до очень большой потери воды на фильтрацию.
Глубокая обработка почвы и выравнивание поверхности уменьшают вредное действие землероев. Бактерии Бактерии низшие растения Бактерии - наиболее широко распространенная в природе группа микроорганизмов. Бактериальная клетка невелика.
Клетки наиболее мелких шаровидных бактерий имеют в диаметре менее 0,1 мкм. Подавляющее большинство бактерий имеют форму палочек, прямых или изогнутых, толщина которых не превышает 0,5-1 мкм, а длина 2-3 мкм. Очень редко встречаются бактерии-"гиганты", клетки которых имеют в диаметре-5-10 мкм, а в длину достигают 30-100 мкм.
Палочки, имеющие форму спирали, называются спириллы, изогнутые - вибрионы. Бактерии, имеющие форму шара,- кокки. Некоторые бактерии имеют булавовидную форму, ветвятся.
Все бактерии представлены особым типом клеток, лишенных истинного ядра, окруженного ядерной мембраной, т. В клетках бактерий отсутствуют митохондрии, хлоропласты. По способу окраски, впервые предложенного в 1884 г.
Кристианом Грамом, бактерии делят на две группы: грамположительные и грамотрицательные. Строение Внутренняя организация бактериальной клетки сложна и имеет свои специфические особенности. Клетка бактерий одета плотной оболочкой - клеточной стенкой.
Она выполняет защитную и опорную функции и придает клетке постоянную, характерную для нее форму. Толщина клеточной стенки - 0,01 - 0,04 мкм. Основным структурным компонентом стенок является муреин.
У грамположительных бактерий в состав клеточных стенок входят полисахариды, тейхоевые кислоты, связанные с каркасом стенок - муреином. В стенках грамотрицательных бактерий содержатся липопротеиды и липополисахариды, муреина меньше. Клеточная стенка многих бактерий сверху окружена слоем слизистого вещества - капсулой, толщина которой может во много раз превосходить диаметр клетки, иногда она очень тонкая.
Капсула - не обязательная часть клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. В цитоплазме различают основное вещество, или матрикс, рибосомы обычно свободные, некоторые связаны с мембранами и большое количество мембранных структур, выполняющих у бактерий самые различные функции аналоги митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи. Однако их нельзя рассматривать как постоянный признак.
Гранулы могут состоять из соединений, которые служат источником энергии и углерода крахмала, гликогена, гранулезы, волютина, полиметафосфатов. В бактериальной, клетке встречаются и капельки жира. В центральной части клетки локализовано ядерное вещество - дезоксирибонуклеиновая кислота ДНК , не отграниченная от цитоплазмы мембраной.
Это аналог ядра - нуклеоид. Бактериальная ДНК не связана с основными белками - гистонами - и в нуклеоиде расположена в виде пучка фибрилл. Многие бактерии неподвижны.
У бактерий, отличающихся подвижностью, последняя обеспечивается жгутиками. У бактерий может быть один, два или много жгутиков, расположенных на одном-двух концах клетки, по всей поверхности. Диаметр их 0,01-0,03 мкм, длина может во много раз превосходить длину клетки.
Бактериальные жгутики имеют сложное строение и состоят из белка флагеллина. Внутри бактериальной клетки образуются споры. Спорообразование свойственно только небольшой группе бактерий бациллам, клостридиуму.
Споры - не обязательная стадия жизненного цикла бактерий. Колонии многих бактерий имеют яркую окраску, которая обусловливается выделением окрашенного вещества в среду или пигментированием клеток. Некоторые пигменты бактериальных клеток имеют антибиотические свойства, поэтому значительное количество пигментированных микроорганизмов являются продуцентами антибиотиков.
Питание Бактерии в совокупности с другими группами микроорганизмов выполняют огромную химическую работу. Одни бактерии нуждаются в готовых органических веществах - аминокислотах, углеводах, витаминах, - которые должны присутствовать в среде, так как сами они не могут их синтезировать. В зависимости от субстрата, на котором развиваются бактерии, различают: сапрофитные формы - питаются мертвым органическим веществом молочнокислые бактерии, бактерии гниения и др.
Многие формы обладают способностью и к паразитическому, и к сапрофитному образу жизни палочки сыпного тифа, сибирской язвы, бруцеллеза и др. Другие бактерии все потребности в углероде, необходимом для синтеза органических веществ тела, удовлетворяют за счет неорганических соединений. Среди них различают: фотосинтезирующие бактерии синтезируют органические вещества за счет солнечной энергии - цианобактерии, пурпурные бактерии и зеленые бактерии ; хемосинтетики синтезируют органические вещества за счет химической энергии окисления серы - серобактерии, аммония и нитрита - нитрифицирующие бактерии, железа - железобактерии, водорода - водородные бактерии ; метилотрофы синтезируют органическое вещество за счет химической энергии метаболизма углеродных соединений, содержащих метильную группу, простейшими из которых является метан.
Размножение Бактерии размножаются двойным бинарным делением. После удлинения клетки постепенно образуется поперечная перегородка, затем дочерние клетки расходятся; у многих бактерий в определенных условиях клетки после деления остаются связанными в характерные группы. При этом в зависимости от направления плоскости деления и числа делений возникают разные формы: у шарообразных бактерий пары клеток - диплококки, цепочки - стрептококки, пластинки, пакеты - сарцины.
Палочкообразные бактерии также могут образовывать пары и цепочки. Ни низкие температуры Антарктики, ни кипящие струи гейзеров, ни насыщенные растворы солей в соляных бассейнах, ни сильная инсоляция горных вершин, ни жесткое облучение атомных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры. 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.
В мире производится 0,5 кг пестицидов на человека в год. Пестициды - химические препараты, используемые для борьбы с вредителями и возбудителями болезней растений, сорняками, вредителями древесины и другого растительного сырья, пищевых продуктов и т.
Пестициды относятся к разным классам органических и неорганических соединений. Большинство из них - органические вещества, получаемые синтетическим путем: хлорорганические и фосфорорганические пестициды, производные карбаминовой кислоты и мочевины, триазины, а также пестициды растительного происхождения. Из неорганических пестицидов широко используют препараты, содержащие медь, серу и др.
Ассортимент пестицидов непрерывно совершенствуется и обновляется. По целевому назначению пестициды подразделяют на следующие основные группы: инсектициды - для уничтожения насекомых, акарициды - клещей, фунгициды - возбудителей грибных болезней сельскохозяйственных культур и древесных пород, бактерициды - возбудителей бактериальных болезней, нематоциды - возбудителей нематодных болезней, моллюскициды - слизней, зооциды - вредных позвоночных, гербициды - сорняков. К пестицидам относятся также репелленты - средства, отпугивающие вредных насекомых, клещей и др.
Некоторые пестициды обладают комплексным действием, что позволяет сократить затраты труда при их использовании. Мировой ассортимент пестицидов насчитывает более 100 тыс. В России применяется около 250 наименований химических средств.
Предназначенные для уничтожения живых организмов биоциды - буквально «убивающие жизнь» , они опасны высокой биологической активностью. Сохраняясь в почве, они могут по пищевым цепям попасть в продукты питания. Пестициды влияют на все звенья системы почва - корма - животные - продукция - человек.
Помимо прямого действия они могут создавать метаболиты, значение которых для всего живого еще не познано. По мнению Ю. Круглова, пестициды оказывают многогранное побочное влияние на биосферу, масштабы которого сравнимы с глобальными экологическими факторами.
Устойчивость остаточных пестицидов к разложению зависит от структуры веществ, входящих в их состав, и от влияния природных условий: температуры, свойств почвы, почвенной биоты. К наиболее устойчивым относится большинство хлорорганических пестицидов, которые могут сохраняться в почве 18 месяцев и более. Карбоновые, карбаминовые кислоты и их производные менее устойчивы.
Скорость разложения пестицидов зависит не только от свойств препарата, но и от температуры и влажности почв. Например, симазин в жарком и влажном климате может разложиться за 5-6 месяцев, а в менее благоприятных условиях он сохраняется в течение 2-3 лет. Влияние кислотно-основных условий, содержания гумуса носит нелинейный характер.
Так, высокая сорбционная способность почв снижает скорость деструкции пестицидов. В то же время гумус, содержание которого увеличивает сорбционную способность почвы, может играть и каталитическую роль, повышая скорость разложения пестицидов. В литературной сводке приводится реакция почвенных микроорганизмов на пестициды.
Гербициды в целом угнетают дыхание почвы и процесс нитрификации. Наиболее чувствительны к пестицидам фосфатазная активность, процессы нитрификации и разложения органического вещества. Типы реакции почвенных микроорганизмов на пестициды колеблются в широких пределах - от высокой устойчивости до высокой чувствительности.
Численность чувствительных организмов сильно сокращается, или же они вообще исчезают из почв, загрязненных пестицидами. Сильнее всего снижается численность нитрификаторов от фунгицидов, значительно уменьшается количество почвенных грибов; бактерии и актиномицеты подавляются ими в меньшей степени. При фумигации почвы метилбромидом, хлорпикрином, метилизотиоцианатом резко сокращалась численность всех групп микроорганизмов.
Биоцидные свойства подобных препаратов не постоянные, и через некоторое время происходит активизация жизнедеятельности микроорганизмов.
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. Человеческий организм с самого рождения запрограммирован на потребление молока. Это основной продукт питания для деток первого года жизни. Но со временем в организме происходят изменения, и он теряет способность переваривать многие компоненты молока. Если побаловать себя очень хочется, то придется учесть, что молоко является самостоятельным блюдом. Привычное с детства лакомство, молоко со сладкой булочкой или свежим хлебом, к сожалению, взрослым недоступно.
Попадая в кислую среду желудка, молоко моментально створаживается, обволакивает стенки и не позволяет остальной пище перевариваться в течение 2 часов. Это провоцирует гниение, образование газов и токсинов, а впоследствии проблемы в работе кишечника и длительное лечение. Стакан молока можно выпить либо за час до еды, либо через 2 часа после нее. Но лучше заменить его кисломолочными продуктами, и тогда все встанет на свои места. Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г.
К физическим факторам относят сорбцию биоцидов высокодисперсными минералами и органическими почвенными коллоидами.
Эффективность этого процесса зависит от свойств почвы, природы и свойств адсорбента, климатических и экологических факторов. Так, внесенные в почву пестициды в период холодной и сырой погоды связываются верхним слоем почвы, поэтому предохраняются от вымывания и разложения. При потеплении они десорбируются и вновь проявляют свою активность. Спустя некоторое время после внесения пестицида в почве устанавливается равновесие между сорбированной и находящейся в растворе фракциями токсиканта. О степени десорбции токсиканта судят по содержанию его в жидкой фазе. К физическим факторам детоксикации относят также улетучивание и термическое разложение. Степень испарения токсикантов из почвы сильно зависит от ее влажности — сорбция легколетучих пестицидов сухой почвой гораздо выше, чем влажной.
Разложение токсиканта усиливается с повышением температуры. Из физико-химических факторов наиболее существенным является фоторазложение фотолиз , главным действующим началом которого служат длинноволновые ультрафиолетовые лучи солнечной радиации. При этом происходит фотоокисление многих пестицидов и их метаболитов, находящихся на поверхности почвы, растений и водоемов. На втором этапе фотолитического разложения пестицида особое значение приобретает взаимодействие его с молекулами воды. Важную роль играет pH раствора, температура, состав газов, свойства присутствующих в воде соединений. Под действием коротковолновой части солнечной радиации многие фенолы и близкие им соединения способны превратиться в гидрохинон и пирокатехин, которые могут гидроксилироваться до тетраоксибензола. Последний в результате окислительного конденсирования может превращаться в стабильные полимеризованные продукты.
В результате фотолиза многие пестициды трансформируются в менее токсичные продукты. Химические превращения пестицидов в почве и водной среде в основном представляют собой гидролитические и окислительные процессы, скорость которых зависит от вида и числа атомов галоидов, длины углеводородной цепочки. Увеличение контакта токсиканта с почвой ускоряет гидролиз например, коллоидная фракция почвы катализирует реакции пестицидов с активными частицами почвенных компонентов. Значительная роль в химическом разложении пестицидов принадлежит свободнорадикальным процессам. Источниками свободных радикалов в почве служат гуминовые кислоты, а также смолы, пигменты, антибиотики, витамины. Биологическое превращение и разложение пестицидов в почве обусловлено, главным образом, микробиологической детоксикацией. Установлено, что микробиологическое разложение пестицидов является главным путем детоксикации почв, а всякая активизация микробиологической деятельности содействует исчезновению ядохимикатов из почв.
Скорость микробиологического разложения пестицидов в почве определяется содержанием гумуса, температурой и влажностью почвы, наличием подстилки, содержанием питательных веществ и другими факторами. Хорошие условия для развития почвенных микроорганизмов интенсифицируют биологическую детоксикацию пестицидов. На скорость разложения пестицидов в почве оказывают влияние гранулометрический состав почвы, реакция ее среды, гидротермические условия. На суглинистых почвах пестициды разлагаются быстрее, чем в почвах легкого состава; хлорорганические пестициды в кислой почве сохраняются дольше, чем в щелочной. Органическое вещество почвы связывает многие пестициды в водонерастворимые и труднодоступные для почвенных организмов формы, вследствие чего токсиканты не подвергаются гидролизу и, несмотря на высокую биологическую активность гумусированных почв, сохраняются в них длительное время. Повышенная температура почвы способствует десорбции пестицидов, связанных коллоидами. На эти процессы также влияют окислительно-восстановительные условия почвы: одни пестициды быстрее метаболируются в анаэробных условиях, другие - в аэробных.
В настоящее время для детоксикации почв, загрязненных остаточными пестицидами и патогенными организмами, а также снижения их фитотоксичности для растений используют адсорбционные приемы, составной частью которых являются природные цеолиты. Ниже приводятся примеры эффективности технологий применения природных цеолитов для детоксикации почв от биоцидов. Во ВНИИ сахарной свеклы разработана технология нанесения гербицидов на цеолиты с дальнейшей заделкой в почву. Совместное их применение обеспечивало получение дополнительных урожаев сахарной свеклы и кукурузы за счет улучшения режима минерального питания, снижения фитотоксичности гербицидов и усиления их действия на сорные растения.