Почва является основным средством производства в сельском хозяйстве. Постоянное мутирование микроорганизмов делает их устойчивыми к пестицидам.
Почвенные бактерии и их ценность
В течение 48 часов большая часть особей, устойчивых к B. Это подтвердило предположение о том, что уровень таких пептидов повышается у насекомых в ответ на воздействие B. Однако оказалось, что часть бактерий способна пережить усиленную иммунную защиту насекомых и привести к гибели хозяина. Такие субпопуляции продолжают развиваться и размножаться внутри трупа, конкурируя с микробиомом его средней кишки за питательные вещества. Они быстрее переходят к образованию спор и кристаллического токсина, сохраняя такую стратегию в последующих поколениях. С одной стороны, это необходимо, чтобы избежать длительного воздействия агрессивной защитной среды устойчивого хозяина, а с другой — чтобы сохраниться и образовать токсины, которые будут использоваться для дальнейшего заражения других насекомых.
Для этого мы сейчас отбираем бактерии, способные вызвать гибель устойчивого хозяина, выясняем, какие токсины и ферменты продуцируют бактерии, чтобы быстрее побеждать резистентных насекомых. Полученные данные позволят нам разработать инновационные подходы контроля численности сельскохозяйственных вредителей», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Екатерина Гризанова, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Новосибирского государственного аграрного университета.
Общая сумма потерь оценивается в 20 млрд. Компании, производящие пестициды, подсчитали, что каждый потраченный на пестицид доллар, дает прибавку урожая на 3-5 долларов. Основными доводами, которые приводят в ответ противники применения пестицидов, следующие: Выработка генетической сопротивляемости к пестицидам у вредителей при длительном применении пестицидов; Попутное уничтожение организмов, являющихся естественными врагами вредителей; Высокая устойчивость многих пестицидов в окружающей среде и их аккумуляция в тканях растений, животных, человека, что является чрезвычайно опасным для человека, представителей дикой флоры и фауны. Кратковременная угроза здоровью людей от применения и использования пестицидов. Всемирная организация здравоохранения подсчитала, что ежегодно пестицидами при неправильном применении и хранении отравляется не менее одного миллиона человек, из которых от 3000 до 20000 умирают.
Каждый год в США из-за неправильного применения или хранения пестицидов ежегодно заболевают, по меньшей мере, 20000 американцев, большую часть из которых составляют дети. В США пестициды представляют вторую после лекарственных препаратов, причину отравления маленьких детей. Кроме того, на заводах по производству пестицидов часто происходят аварии, в результате которых погибает от химических и механических травм гибнет много рабочих. Наиболее тяжелые последствия наблюдались после Бхопальской трагедии Индия , которая произошла в 1984 году на заводе по производству пестицидов. Из-за просачивания из резервуара зоцианата метила, используемого для производства пестицидов, погибло 3300 человек, серьезно пострадало более 200000 человек. Противники использования пестицидов утверждают, что существует множество альтернативных методов и средств борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. 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.
Темы КЭС: 2. Гены и хромосомы. Нарушения в строении и функционировании клеток — одна из причин заболеваний организмов. Вирусы — неклеточные формы жизни.
Ядовитые грибы Некоторые виды могут приносить вред не только окружающей среде, но и человеку. Шляпочные грибы опасные для человека — это мухомор, бледная поганка, ложные опята, некоторые виды сыроежек и прочие. Ядовитые представители опасны потому, что признаки отравления могут проявиться не сразу, а спустя несколько дней, когда оказать помощь будет уже поздно. Также опасны продукты, покрытые плесенью. Такое покрытие может вызывать образование злокачественных опухолей. Фитофтора, мучнеросные грибы и трутовики портят урожай сельскохозяйственных культур. Потребление в пищу таких продуктов может вызывать тяжёлые заболевания. Опасные и ядовитые грибы. Всё вышесказанное можно подытожить в таблице: Название Может вызывать болезни у человека и животного. Некоторые виды используют для приготовления антибиотиков, заквасок. Используют в хлебобулочных продуктах, приготовлении спиртных напитков, для очистки нефтяных загрязнений. Употребляют в пищу. Ядовитый вид, раньше употреблялся для санитарии помещений, как средство от мух. Что мы узнали? Грибы имеют большое значение и в природе, и для человека. С их помощью происходит круговорот веществ в окружающей среде, некоторые виды употребляются в пищу. Из некоторых грибов изготавливают лекарственные препараты, пекут хлеб, готовят спиртные напитки, закваски. Однако следует помнить, что среди них есть ядовитые виды, которые опасны для жизни и здоровья человека. Зарождение многообразия Если вспомнить из биологии историю происхождения прокариотов, их первые представители появились в водах ядовитого для нынешней жизни земного океана: Первым бактериям для жизни были нужны богатые железом кислые воды и углекислый газ. Со временем условия на планете менялись, и в какой-то момент около 3 млрд лет назад появилась хорошая возможность для масштабного развития цианобактерий. В биологии с их появлением связывают насыщение атмосферы кислородом органического происхождения кислородная катастрофа на Земле произошла около 2 млрд лет назад. Бактерии, способные получать энергию через фотосинтез, не только стали прообразом современных растений, но и продолжили развитие самой этой группы. Сегодня их представители населяют все земные водоемы и являются распространенными симбионтами растений. Появление многоклеточных организмов также не прошло незамеченным для прокариотов, ведь кишечник и внешние покровы животных являются хорошим источником доступной органической пищи для бактерий. Прокариоты вступили в симбиоз с животными, и развилась отдельная группа бактерий, которая со временем стала иметь большое значение в их животных жизни защитная роль, помощь при переваривании и т. Параллельно с развитием царства животных и растений формировались почвы, которые также населились бактериями, и в этом плане их значение сложно переоценить, поскольку весь плодородный слой является переработанными прокариотами остатками растений, животных и другой органики, вперемешку с размельченными горными породами разного происхождения. Это относительно схематическое деление бактерий на основные группы, которые обеспечивают в рамках своей ниши выполнение невероятного количества разнообразных функций и задач. Именно поэтому роль бактерий и их значение для каждой экологической системы являются решающими. Почва Второй по величине резервуар для обитания бактерий — плодородный слой почвы. Здесь микроорганизмы перерабатывают всю отмершую органику в гумус, который, в свою очередь, обеспечивает возможность существования растений, животных и человека. Группы почвенных бактерий: разлагают органику на неорганические или простейшие органические молекулы, которые являются основным питательным субстратом для растений; синтезируют необходимые для растений и животных элементы из более простых соединений, которые присутствуют в почвах; помогают растениям бороться с паразитами микробного или грибкового происхождения. Роль микроорганизмов в круговороте водорода. Водородные бактерии, особенности их метаболизма, роль в природе и практическое значение Влияние органических удобрений на микробиоту почвы Химическая деятельность микроорганизмов проявляется в непрерывном круговороте азота, фосфора, серы, углерода и других веществ. При самом активном, широком участии микроорганизмов в природе, главным образом в почве и гидросфере… Влияние органических удобрений на микробиоту почвы 2. Автотрофные микроорганизмы для превращения углекислоты… 6. Роль в природе Водоросли — главные производители органических веществ в водной среде.
Лучший ответ:
- Чего хотят грибы
- Бактерии гниения живущие в почве
- Почему заражается почва в огороде? Прочитаете, сразу все поймете
- Другие статьи в литературном дневнике:
Почвенные бактерии и их ценность
Затем, используя метод реконструкции, вводили различные комбинации бактерий, грибов и оомицетов в растения, не содержащие микробов, чтобы проверить влияние этих различных групп на здоровье растений. Результаты опыта по изучению микробного сообщества почвы В результате ученым стало понятно, что выживание растений в присутствии грибов и оомицетов полностью зависит от одновременного присутствия бактерий. Эти бактерии способствуют здоровью растений, ограничивая рост грибов и оомицетов в корнях. Более того, нескольких отдельных бактерий было достаточно для защитной активности. Выводы авторов могут способствовать рациональному проектированию пробиотических бактерий или бактериальных сообществ, которые гарантируют здоровье сельскохозяйственных культур. В настоящее время группа ученых исследует, какие гены участвуют в этой защитной функции бактерий. Потенциал микробиологии в сельском хозяйстве Детальное изучение микроорганизмов, которые живут внутри, на поверхности и вокруг растений, становится важным направлением исследований во многих странах. Параллельно ведутся исследования, создаются новые микробные препараты.
Токсины, тяжелые металлы накапливаются в растениях. Вредные соединения, попадая в организм животного и человека, могут вызывать онкологические заболевания. Большие концентрации приводят к отравлениям. Нитраты элементы азотного удобрения легко растворяются в воде и вымываются из почвы. Попадая в водоемы, приводят к росту водорослей и прибрежной флоры. В результате происходит заболачивание рек и озер, сокращение их площади. Животноводческие стоки Сельскохозяйственные комплексы, занимающиеся разведением животных свиней, крупного рогатого скота и птиц, накапливают и утилизируют продукты их жизнедеятельности навоз, помет. Нарушение технологий обращения с отходами приводит к тому, что они попадают в грунтовые воды, озера, реки. В стоках содержатся органические и неорганические соединения, болезнетворные микробы.
Патогенная флора может включать до 100 возбудителей заболеваний. Это грозит эпидемическими вспышками. Методы борьбы с агропромышленным загрязнением В основе сельскохозяйственной деятельности должен лежать принцип охраны окружающей среды, который предполагает минимальное отрицательное воздействие на экосистему. Борьба с загрязнениями почвы Чтобы противостоять загрязнению грунта необходимо следовать следующим рекомендациям: Применять традиционные подкормки минеральные, органические согласно технологии, не нарушая нормы дозирования.
Результатом этого стала массовая гниль картофеля в период хранения, наблюдаемая в 2011—2012 гг. Капуста и масличные Наиболее вредоносным бактериальным заболеванием капустных овощных культур в РФ считается сосудистый бактериоз, вызываемый Xanthomonas campestris и X. Те же виды поражают масличный рапс, вызывая гибель растений озимых сортов во время перезимовки, и симптомы листовой пятнистости и ожога во время вегетации. Перезимовка бактерий на озимом рапсе приводит к раннему поражению соседних посадок яровых капустных культур. По этой причине, во многих регионах начало заболевания в поле сдвинулось с августа на июнь-июль, соответственно приводя к усилению распространения болезни и большим потерям урожая. При передаче семенами, наличие даже 1 зараженного семени на 10 тысяч способно привести к развитию сосудистого бактериоза в поле.
Другие бактерозы капустых культур: листовая пятнистость цветной капусты, возбудитель — Pseudomonas syringae pv. Тыквенные культуры Pseudomonas syringae pv. На листьях болезнь проявляется в виде угловатых маслянистых коричневых пятен. Затем больная ткань выкрошивается. Патоген паразитирует только на растениях семейства тыквенных. Потери урожая зависят от культивируемого сорта и условий выращивания. Xanthomonas campestris pv. Заболевание отмечено на территории РФ от Московской области до Краснодарского края, а также в соседних странах. Оба патогена передаются семенами и резко снижают урожайность тыквенных культур, а также лежкость тыквы. Бактериозы бобовых Возбудители бактериального ожога, угловатой пятнистости сои и фасоли — Pseudomonas syringae pv.
Кроме, того бобовые культуры поражаются возбудителем обыкновенной пятнистости фасоли — Xanthomonas phaseoli. Рак плодовых Бактериальный рак косточковых плодовых деревьев, который в последние годы привел к массовой гибели восприимчивых деревьев вишни и сливы в Европейской части РФ, вызывается патогеном Pseudomonas syringae pv. Возбудитель корневого рака плодовых Agrobacterium tumefaciens резко снижает зимостойкость молодых деревьев. В южных областях родственные бактерии используются для стимулирования образования корневой системы у черенков плодовых культур, но, как правило, такие растения погибают в течение первых 3—4 лет.
Что обнаружило исследование? В конечном итоге было обнаружено, что из 284 существующих исследований все классы пестицидов представляли угрозу для этих почвенных беспозвоночных, убивая их, сокращая размножение и видовое разнообразие, влияя на рост, клеточную функцию, а также имели другие негативные воздействия. Чтобы прийти к такому выводу, исследователи изучили более 2800 «проверенных параметров», которые они определили как уникальные комбинации воздействия каждого пестицида на каждого почвенного беспозвоночного и эффекта от пестицида в результате применения. Хотя ученые изучили исследования, проведенные как в лабораторных, так и в полевых условиях, нас больше всего интересуют данные именно полевых исследований, которые наиболее похожи на реальные ситуации. Инсектициды также были наиболее изученным типом пестицидов, и, как указывает исследование, это отрицательное воздействие в большинстве случаев неудивительно, поскольку пестицид специально разработан для уничтожения беспозвоночных без разбора, независимо от того, являются ли они вредителями сельскохозяйственных культур или обеспечивают экологические и агрономические преимущества.
Наиболее сильное негативное воздействие пестициды оказали на наземных пчел и паразитических ос, которые обеспечивают естественную борьбу с вредителями. Среди всех пестицидов, изученных в полевых исследованиях, наиболее часто негативные воздействия оказывались на биохимические маркеры — то есть на любые биохимические или молекулярные реакции от воздействия токсинов, такие как экспрессия генов, метаболизм.
Микроорганизмы в почве
Для производства препаратов необходимо использовать штаммы Rhizobium с высокой вирулентностью способностью образовывать клубеньки и активностью азотфиксации, превышающими показатели диких почвенных Rhizobium. В результате нитрогенизации повышаются урожай и содержание белка в зеленой массе и зерне. Бобовые увеличивают содержание азота в почве люцерна, например, оставляет в почве около трети накопленного азота , благодаря чему бобовые растения называют зелеными удобрениями — сидеральными культурами. Однако применение Ризоторфина ограничивается только бобовыми, так как эти бактерии не образуют клубеньков на корнях растений других семейств. В настоящее время все больший интерес вызывают ассоциативные азотфиксирующие бактерии, не образующие клубеньков и питающиеся корневыми выделениями травянистых растений. Производительность их азотфиксации невелика 30—40 кг азота на 1 га в год , что окупается широким кругом растений-хозяев. Сейчас найдены ассоциативные симбионты более чем у 110 видов растений, в том числе пищевых и кормовых злаков и овощей. Препарат ассоциативных азотфиксирующих бактерий Флавобактерин повышает урожай зерновых на 0,3—0,5 т на 1 га, кормовых трав — на 1,4— 1,8 т на 1 га, сахарной свеклы — на 6—7 т на 1 га, овощных культур — на 1,7—6 т на 1 га при расходе 300 г препарата на гектарную норму семян. Ризоэнтерин повышает урожай риса, озимой пшеницы и озимой ржи на 200—500 кг на 1 га и содержание белка в зерне.
Оба препарата улучшают минеральный и водный обмен растений за счет усиления поглотительной способности корней, стимулируют рост растений, повышают их устойчивость к заболеваниям, так как являются антагонистами микроорганизмов фитопатогенов. Ризоэнтерин, Флавобактерин и подобные им препараты: Агрофил, Ризоагрин, Alcoligenes paradoxus 207 - не полностью удовлетворяют потребность растений в азоте, но заменяют 40—60 кг минерального азота, что позволяет сократить дозы внесения удобрений в почву и снизить степень нитратного загрязнения среды и затраты. Еще более перспективным представляется совместное использование двух видов микробных землеудобрительных препаратов — ассоциативных азотфиксирующих бактерий и микоризных грибов. В этом тройном взаимовыгодном симбиозе бактерия снабжает всех партнеров азотом, гриб-санитар убивает болезнетворные микроорганизмы на корнях и помогает растению поглощать влагу и минеральные вещества, а растение кормит микроорганизмы продуктами фотосинтеза. Примером подобного сожительства может служить искусственно создаваемый симбиоз: пшеница, флавобактерии и гриб Glomus fasciolatum, при этом урожай биомассы пшеница увеличивается более чем наполовину. В Юго-Восточной Азии для азотного удобрения рисовых полей активно используют симбиоз цианобактерии Anaboena azollae и водного папоротника Azolla. Для этого Azolla выращивают в специальных прудах, откуда ее вывозят по назначению. Azolla накапливает за вегетационный период около 120 кг азота на 1 га.
Несимбиотическую азотфиксацию проводят более 30 видов свободно живущих в почве цианобактерий, актиномицетов и типичных бактерий. В целом в умеренной зоне они могут накапливать за год от 25—94 кг азота на гектар, в Нечерноземье — 13 кг. Путем внесения соответствующих бактерий несимбиотическую азотфиксацию можно усилить. Основным преимуществом этих препаратов является возможность их использования под любую культуру, так как они не связаны с растением-партнером. Чаще всего используют Азотобактерин — препарат бактерии Azotobacter chroococcum, его применяют в России с 30-х годов XX века, в настоящее время в основном в закрытом грунте. Он не только улучшает азотное питание растений, но и стимулирует синтез витаминов группы В, ауксинов и аминокислот, увеличивает рост корней, улучшает коэффициент использования элементов питания и угнетает фитопатогенные микроорганизмы. Так же на основе азотобактера создан препарат Байкал, который не только используют в сельском хозяйстве, а так же на малых приусадебных участках. Свободно живущие азотфиксирующие цианобактерии используют для стимуляции урожая рисовых полей в Индии, Китае и других странах.
Влияние азотобактера на прорастание зерен пшеницы. Наиболее перспективным предполагается применение микоризных грибов, особенно для древесных пород на южных почвах. Грибы — микоризообразователи улучшают водообеспечение и минеральное питание растений, продуцируют биологически активные вещества витамины, фитогормоны, антибиотики , противостоят фитопатогенным микроорганизмам и в целом значительно улучшают рост и приживаемость растений. Однако грибы — микоризообразователи трудно культивировать искусственно, поэтому для инокуляции чаще применяют лесную почву, содержащую споры и мицелий таких грибов. Микориза Гломозы на поверхности корня. Микроорганизмы для борьбы с вредителями сельского хозяйства Био — инсектициды, акарициды, нематициды, родентициды. Для контроля численности насекомых, нематод и грызунов в растениеводстве в основном применяют химические препараты — пестициды. Однако возможно использование естественных врагов вредителей: паразитов и хищников, в том числе микроорганизмов, — в качестве дополнения или даже альтернативы пестицидам.
В настоящее время принято использовать микробные препараты для контроля численности насекомых — вредителей сельского хозяйства и леса в трех случаях: 1 когда насекомое устойчиво ко всем применяемым пестицидам по данным продовольственной и сельскохозяйственной организации, таких насекомых около 300 ; 2 когда применение пестицидов отражается на качестве продуктов, например при производстве продуктов для детского питания; 3 когда инсектицид не может проникнуть к местам обитания насекомого, на пример в почве.
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.
Выявлено угнетающее действие ряда пестицидов на численность разных групп микроорганизмов: каптан и ПХНБ снижают численность патогенных грибов; эптатоксафен и гептахлор -бактерий; цинеб - спорообразующих бактерий; прометрин и аретит -устойчивых к стрептомицину бактерий; эптам, дикват, атразин - грибов, а в ряде случаев - всех групп микроорганизмов. Численность микроорганизмов снижается не сразу, а через несколько недель после внесения препаратов. Грибы угнетаются большим числом веществ, меньшими концентрациями и в течение более длительного времени, чем бактерии и актиномицеты.
Интенсивные системы земледелия становятся все более «грязными» за счет остаточных количеств пестицидов в пахотных почвах. Ведутся поиски альтернативных систем земледелия, не влекущих за собой загрязнения природной среды. С 1972 г.
Это движение пропагандирует биологическое земледелие. Оно должно обеспечить развитие двух направлений земледелия: 1 биолого-динамическое направление, которое рассматривает не только проблемы сельского хозяйства, но и взаимоотношения человека с окружающей средой в целом и является, по сути, не только технологической инновацией, но и определенным мировоззрением; 2 органо-биологическое направление, называемое также биолого-органическим, органическим, натуральным, экологическим, альтернативным. Первое из этих направлений делает упор на ручной труд и полное исключение химикатов, второе - на системы обработки почвы и допускает минимальное использование пестицидов.
Однако рентабельность таких ферм достаточно высока из-за экономии на минеральных удобрениях, пестицидах и очень высокой цены на экологически чистую продукцию. При изучении последствий систематического применения биоцидов была установлена возможность их превращения в нетоксичные соединения путем полного разложения или образования нетоксичных комплексов. Это явление получило название детоксикации.
Вся система использования сельскохозяйственных угодий должна быть направлена на полную и скорейшую детоксикацию всех биоцидов, поступающих в почвы.
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. Всего в течение последних 7 лет в России были обнаружены 4 новых возбудителя бактериозов картофеля, для которых пока нет рекомендованных мер борьбы и диагностики, как в поле, так и в посадочном материале. Результатом этого стала массовая гниль картофеля в период хранения, наблюдаемая в 2011—2012 гг. Капуста и масличные Наиболее вредоносным бактериальным заболеванием капустных овощных культур в РФ считается сосудистый бактериоз, вызываемый Xanthomonas campestris и X. Те же виды поражают масличный рапс, вызывая гибель растений озимых сортов во время перезимовки, и симптомы листовой пятнистости и ожога во время вегетации. Перезимовка бактерий на озимом рапсе приводит к раннему поражению соседних посадок яровых капустных культур.
По этой причине, во многих регионах начало заболевания в поле сдвинулось с августа на июнь-июль, соответственно приводя к усилению распространения болезни и большим потерям урожая. При передаче семенами, наличие даже 1 зараженного семени на 10 тысяч способно привести к развитию сосудистого бактериоза в поле. Другие бактерозы капустых культур: листовая пятнистость цветной капусты, возбудитель — Pseudomonas syringae pv. Тыквенные культуры Pseudomonas syringae pv. На листьях болезнь проявляется в виде угловатых маслянистых коричневых пятен. Затем больная ткань выкрошивается. Патоген паразитирует только на растениях семейства тыквенных. Потери урожая зависят от культивируемого сорта и условий выращивания. Xanthomonas campestris pv. Заболевание отмечено на территории РФ от Московской области до Краснодарского края, а также в соседних странах.
Оба патогена передаются семенами и резко снижают урожайность тыквенных культур, а также лежкость тыквы. Бактериозы бобовых Возбудители бактериального ожога, угловатой пятнистости сои и фасоли — Pseudomonas syringae pv.
Такие бактерии называют клубеньковыми. Клубеньки белого люпина Рис. Клубеньковые бактерии внутри клубенька Эти бактерии получают от растений органические вещества и минеральные соли. Растения же используют азотные соединения, которые выделяют бактерии. Бактерии и растения оказываются полезными друг другу.
Такое взаимовыгодное совместное проживание разных организмов называют симбиозом. В переводе с греческого это слово обозначает «совместная жизнь». Бобовые растения часто используют вместо азотных удобрений, так как благодаря симбиозу с бактериями они обогащают почву соединениями азота. Источники: Рис. Бактерии в организме человека. Клубеньки белого люпина. Клубеньковые бактерии внутри клубенька.
Варианты БИ2390301-БИ2390304 статград биология 9 класс ОГЭ 2024 с ответами
Почвенные бактерии и бактерии гниения. Роль почвенных бактерий в природе. Сохранение и увеличение численности почвенных бактерий является важным аспектом устойчивого сельского хозяйства и поддержания здоровья почвы. Грибы используют для биологического метода борьбы с вредителями сельского хозяйства (свекловичным долгоносиком, щитовками). Не являются ли они оружием замедленного действия в современном сельском хозяйстве? Пожалуй, главные враги сельского хозяйства – болезнетворные микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы).
В Россельхозцентре Татарстана рассказали о том, как эффективно избавляться от проволочников
Кроме того, авторы обнаружили потенциальные признаки взаимного исключения бактерий и нитчатых микробов в корнях, что предполагает конкуренцию за доступ к корневой нише. Чтобы лучше изучить конкуренцию в корнях растений, исследователи создали чистую культуру связанных с корнями резуховидки отдельных бактерий, грибов и оомицетов. Затем, используя метод реконструкции, вводили различные комбинации бактерий, грибов и оомицетов в растения, не содержащие микробов, чтобы проверить влияние этих различных групп на здоровье растений. Результаты опыта по изучению микробного сообщества почвы В результате ученым стало понятно, что выживание растений в присутствии грибов и оомицетов полностью зависит от одновременного присутствия бактерий. Эти бактерии способствуют здоровью растений, ограничивая рост грибов и оомицетов в корнях. Более того, нескольких отдельных бактерий было достаточно для защитной активности. Выводы авторов могут способствовать рациональному проектированию пробиотических бактерий или бактериальных сообществ, которые гарантируют здоровье сельскохозяйственных культур. В настоящее время группа ученых исследует, какие гены участвуют в этой защитной функции бактерий.
По нескольким причинам. Прежде всего, дело в том, что представляет собой почва в физическом смысле. Твердая часть почвы — это агрегаты различного размера, пронизанные густой сетью трещин и капилляров толщиной всего лишь от нескольких микронов. Но для микроорганизмов это целый мир с пещерами, ущельями, которые заполнены водой. Там можно безопасно закрепиться на поверхности твердой фазы и потреблять растворенные органические вещества из жидкой среды. Удельная поверхность почвы может быть очень большой. В кубическом сантиметре почвы можно найти десятки и сотни квадратных метров твердой поверхности, на которой могут закрепиться микроорганизмы. Вторая причина высокой численности микроорганизмов почвы заключается в том, что, как это ни банально, на почве растут растения. Большинство микроорганизмов — гетеротрофы. Они для питания нуждаются в готовых, доступных органических веществах, а растения синтезируют их за счет фотосинтеза и постоянно выделяют растворимую органику через корни. Таким образом они подкармливают микроорганизмов и в корнеобитаемом слое почвы. Вблизи самих корней, в ризосфере, численность микроорганизмов особенно высока. Причем высока не только численность, но и разнообразие микроорганизмов. Почва, в отличие от водной среды, очень неоднородна. Там есть множество микролокусов с очень разными, иногда абсолютно противоположными условиями. В одном месте много органического вещества, в другом — мало; одни капилляры заполнены водой, другие — воздухом. В итоге в почве постоянно существует множество ниш, в которых могут существовать микроорганизмы с самыми разными потребностями. В одном грамме почвы мы можем найти сотни и тысячи разных видов микроорганизмов. Даже если вдруг в почве нет подходящих условий для развития какого-то конкретного вида микроорганизмов, он может сохраняться там в течение очень долгого времени, годами, в ожидании наступления подходящих условий.
Экономический порог вредоносности проволочников 3—5 экз. Проволочники — личинки жуков-щелкунов. Жуки не наносят вред. Вредят личинки, похожие на кусочки ржавой проволоки. Личинки повреждают семена, проростки, корневую систему, клубни, корнеплоды и т.
Резервуаром этой инфекции могут быть, между прочим, и нарциссы. В России спаржа, ревень и шпинат не считаются пока серьезными овощами. В Европе к ним относятся совсем по—другому и очень следят за их здоровьем. Следи — не следи, а вирус огуречной мозаики порой все—таки заражает эти культуры, причем посеянный в конце лета или под зиму шпинат часто поражается настолько сильно, что может потребоваться перепашка. Вредоносными для различных видов капусты являются вирус черной кольцевой пятнистости капусты, вирус мозаики цветной капусты, вирус желтой мозаики турнепса и вирус мозаики редиса. Первые два вируса способны даже вызывать эпифитотии, а самой чувствительной к вирусам оказалась цветная капуста. Не меньше двенадцати вирусов найдено на сельдерее. Два из них, вирус огуречной мозаики и вирус мозаики сельдерея, могут совместными усилиями сгубить половину урожая. Постоянным резервуаром инфекции и для сельдерея, и для моркови являются дикорастущие зонтичные — а где их нет? Среди овощных культур открытого грунта сильнее всего поражается стручковый перец. Снижение урожая и качества перца происходит из—за деформации и отмирания мякоти плодов, обусловленными вирусом огуречной мозаики, вирусом табачной мозаики и вирусом X картофеля. Кроме того, вирус огуречной мозаики вызывает у перца стерильность пыльцы. Многие переносимые тлями вирусы вызывают у своих хозяев пожелтение листьев. Эти растенйд становятся более привлекательными для летающей в поисках хозяина тли. Например, здоровым растениям сахарной свеклы тля предпочитает растения, зараженные вирусом желтухи, на пожелтевших листьях которых она живет в полтора раза дольше и дает в три раза более многочисленное потомство, чем на здоровых листьях. Это связано с тем, что желтый и красноватый цвета привлекают тлю, а синий отталкивает. Поэтому редко стоящие растения, сквозь которые проглядывает желтоватая почва, менее защищены от тли, чем сомкнутый зеленый покров. В период массового лёта для отпугивания насекомых от растений тыквы и дыни расстилают по почве белую полимерную пленку. Насекомые вынуждены искать другое место для посадки, и урожай на защищенных таким образом растениях возрастает в несколько раз! Вирусные болезни плодовых культур распространяются главным образом при прививках. От вирусных болезней страдают семечковые и косточковые культуры, болеет виноград, сильно поражены вирусами все ягодники. Старые сорта заражены значительно сильнее новых, и зачастую заражены полностью — найти здоровый экземпляр бывает трудно или просто невозможно. Еще в первой трети XX века, когда о вирусной природе многих заболеваний яблони и груши, сливы и персика, цитрусовых и винограда можно было только догадываться, потери были очень значительны. Например, количество персиковых деревьев в различных штатах США, раскорчеванных из—за вирусных заболеваний, исчислялось миллионами. Потери от вируса оспы сливы в Европе также оказались громадными, потому что урожайность сливовых садов могла упасть, скажем, в десять раз безо всякой надежды на ее восстановление. Особенно распространен этот вирус в странах средиземноморского бассейна и Юго—Восточной Европе.
Почвенные бактерии и их ценность
Грибы используют для биологического метода борьбы с вредителями сельского хозяйства (свекловичным долгоносиком, щитовками). вредителей сельского хозяйства. Многие бактерии в почве участвуют в защите растений от других патогенных микроорганизмов.
Почвенные микроорганизмы: враги, друзья и помощники
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. Б. Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства. 1) верно только А. Преимущественно, такими почвенными микроорганизмами являются бактерии. Почва – это своего рода фабрика гниения, где растительные и животные остатки превращаются в питательные вещества.
Почвенные бактерии и их ценность
Микоризные грибы Микоризные грибы помогают растениям поглощать воду и питательные вещества, улучшают фиксацию азота. И помогают формировать и стабилизировать почвенную структуру. Выращивания культур выбирают для большего количества типов грибов с лучшими показателями, чем для монокультуры. Некоторые исследования показывают, что использование покровных культур, особенно бобовых, между основными культурами помогает поддерживать высокий уровень спор. Способствует хорошему развитию микоризы в следующей культуре.
Корни с большим количеством микоризы лучше противостоят грибковым болезням, паразитическим нематодам, засухе, засолению и токсичности. Было показано, что микоризные ассоциации стимулируют свободноживущие азотфиксирующие бактерии азотобактер, которые, в свою очередь, также производят химические вещества, стимулирующие рост растений. Грибы — это другой тип почвенного микроорганизма Дрожжи — это гриб, используемый при выпечке и производстве алкоголя. Другие грибы производят ряд антибиотиков.
Мы все, наблюдали, на слишком долго лежащем хлебе появляется грибок плесень. Мы видели или ели грибы, растущие в лесу. Огородники знают, что грибы вызывают многие заболевания растений. Такие как ложная мучнистая роса, фитофтороз, серная гниль, различные виды корневых гнилей и парши яблони.
Грибы также инициируют разложение свежих органических остатков. Они помогают добиться успеха, размягчая органический мусор. Облегчает присоединение других организмов к процессу разложения. Грибы также являются основными разлагающими лигнина и менее чувствительны к кислотным условиям почвы, чем бактерии.
Никто не может функционировать без кислорода. Поверхностная обработка почвы способствует накоплению органических остатков на поверхности и вблизи нее. Это способствует росту грибков, как это происходит во многих естественных нетронутых экосистемах. У многих растений развиваются полезные отношения с грибами, которые усиливают контакт корней с почвой.
Другими словами гифы этих микоризных грибов поглощают воду и питательные вещества, которые затем могут питать растение. Способны использовать воду и питательные вещества в почве. Которые могут быть недоступны для корней. Это особенно важно для фосфорного питания растений в низкофосфорных почвах.
Поэтому гифы помогают растению поглощать воду и питательные вещества. А грибы, в свою очередь, получают энергию в виде сахаров, которую растение вырабатывает в листьях и отсылает к корням. Эта симбиотическая взаимозависимость между грибами и корнями называется микоризными отношениями. Учитывая все обстоятельства, это довольно хорошо влияет как для растения, так и для гриба.
Гифы этих грибов помогают развивать и стабилизировать большие участки почвы. Выделяя липкий гель, который склеивает минеральные и органические частицы вместе. Подписывайтесь, чтоб не пропустить и быть уже опытным огородником. Ставьте, лайки кому понравилась статья, пишите отзывы, о чем хотели бы узнать.
До новых встреч дорогие подписчики. Источник: edrol. Виноградского 1952 микрофлору почвы можно разделить на метаболически активные организмы R-стратеги , которые ассимилируют неорганические, низкомолекулярные органические вещества и быстро ферментируют высокомолекулярные органические соединения — белки, целлюлозу, пектин, хитин «зимогенная» микрофлора , и метаболически малоактивные организмы k-стратеги , способные к деструкции и синтезу гумусовых веществ «аутохтонная» микрофлора [2]. Костычевым подразумевалось, что растения служат источником питательных субстратов для микрофлоры, которая является биологически активным окружением растения, поставляющим генетические ресурсы для эволюции симбиотически специализированных форм[3].
Существуют две основные группы фиксирующих атмосферный азот микроорганизмов — вступающие в симбиоз с высшими растениями роды бактерий Rhizobium, Bradyrhizobium, Mezorhizobium, Sinorhizobium, Azorhizobium [4] и свободноживущие. Ко второй группе относятся ассоциативные азотфиксаторы роды бактерий Azospirillum, Pseudomonas, Agrobacterium, Klebsiella, Bacillus, Enterobacter, Flavobacterium Arthrobacter и др. По выражению В. Вернадского: «Почва пропитана жизнью».
Жизнеспособные микроорганизмы могут давать в сутки несколько поколений себе подобных. В 1г почвы численность бактерий достигает миллиарда[6]. На большое количество микроорганизмов в биосфере указывают исследования Д. Никитина, по их подсчетам микробная биомасса в почве превышает ежегодно синтезируемую высшими растениями фитомассу[7].
Исследования П. Им рассмотрены механизмы регуляции численности микроорганизмов и подходы к управлению желательной или нежелательной микрофлорой в почве[8]. Функции микрофлоры почвы[править править код] Почвенная микрофлора разлагает органические субстанции и разрабатывает ценные формы гумуса в глубинных слоях земли. Жизненные процессы в почве играют ключевую роль для ее строения, плодородия, роста и развития растений.
Изучение микрофлоры почвы показало, что концепция микробиома, изначально предложенная J. Lederberg с соавт. Основные функции эндофитных сообществ заключаются в контроле патогенов и вредителей, а также в освобождении растений от поступающих извне ксенобиотиков, а возможно, и от собственных токсичных метаболитов. Некоторые клубеньковые бактерии способны к фиксации азота.
Такие бактерии вступают в симбиоз с бобовыми культурами, проникают в их корни и вызывают образование «клубеньков», в которых они размножаются. Эти микроорганизмы способны фиксировать азот, а образующийся при этом аммиак используется растением для собственного роста[10][11]. Некоторые виды микробного сообщества почвы могут выполнять такие функции как: ассимиляция почвенных источников азота, фосфора и железа, а также трансформация и перераспределение метаболитов между частями растения, что в определенной степени компенсирует отсутствие у него пищеварительных органов. Важной функцией эндофитов, особенно в условиях стрессов, может быть регуляция развития растений посредством активации синтеза гормонов, витаминов и других биологически активных веществ[12].
Обнаружено два пути диссимиляционной нитратредукции у различных представителей почвенной микрофлоры. При развитии в естественной среде обитания денитрифицирующие псевдомонады осуществляют оба процесса в равной мере, у спороносных бактерий доминирует восстановление нитрата до аммонийного азота. В результате осуществления процессов денитрификации у этих микроорганизмов обнаружены значительные потери азота из среды[13]. Микроскопические грибы отличаются наиболее активным и совершенным энергетическим обменом по сравнению с другими почвенными микроорганизмами.
У актиномицетов и бактерий этот показатель несколько ниже. Преобладание грибов в микробном сообществе, осуществляющем разложение растительных остатков, объясняется не только высокой проникающей способностью нитей грибного мицелия гифов , но и биохимическими особенностями. При распаде целлюлозы, крахмала и пектинов почвы образуется большое количество органических кислот, которые повышает кислотность почвы, а это неблагоприятно сказывается на ее заселении бактериями. Большинство микроорганизмов предпочитают нейтральную реакцию среды[14].
Биомасса грибов может активно развиваться как в верхних слоях почвы, так и при дефиците кислорода, например Fusarium F. По сравнению с остальными почвенными организмами грибы имеют экономный обмен веществ, так как они используют большое количество углерода и азота из разлагаемых ими соединений для построения собственного тела. Разработка препаратов на основе почвенной микрофлоры[править править код] Почвенные микроорганизмы значительно отличаются друг от друга по морфологии, размерам клеток, отношению к кислороду, потребностям к ростовым факторам, способности ассимилировать различные субстраты. В почве насчитывается свыше 100000 видов микроорганизмов, но в промышленности используется около 100 из них[16].
Одна из важнейших задач сельскохозяйственной микробиологии — выяснение роли микроорганизмов в агроландшафте, вычленение наиболее значимых видов, изучение их функций, селекции и интродукции в окружающую среду, что впоследствии позволит направленно регулировать почвенно- микробиологические процессы. Сельскохозяйственная микробиология превратилась в наиболее актуальное направление по причинам непредвиденных последствий применения минеральных удобрений, пестицидов и регуляторов роста растений. В большинстве случаев это привело к непредсказуемым изменениям климата и утрате как биологического разнообразия растений и животных, так и изменению микромира почвенного плодородного слоя. Необходимость использования биологических возможностей растений и микроорганизмов для частичной или полной замены агрохимикатов позволяет успешно решить проблему обеспечения питательными веществами и защиты растений от болезней и вредителей[17].
При определении продуктивности взаимодействия «растение-микроорганизм» необходима оценка совместимости метаболических систем, к примеру, путей транспортировки азота и углерода, а также отсутствие активных защитных реакций у растений в ответ на присутствие или проникновение микроорганизмов. Расположенные в ризосфере или «клубеньках» бактерии могут синтезировать вещества, как стимулирующие фитогормоны, витамины , так и угнетающие ризобиотоксины развитие растения[18]. В настоящее время производятся продукты следующих классов: Вещества, синтезированные теми или иными почвенными микроорганизмами, например фитогормоны. Например, сенной палочки Bacillus subtilis , или грибов-эндофитов.
Препараты искусственно подобранных и искусственно воспроизводимых сообществ микроорганизмов, например «эффективные микроорганизмы». Препараты естественных сообществ микроорганизмов естественных и искусственных почв, например концентрированный почвенный раствор КПР. Заключение[править править код] Таким образом, почвенная микрофлора отличается как видовым, так и функциональным многообразием. Интенсивность исследований в этой области, позволяет с оптимизмом смотреть на будущее сельскохозяйственной микробиологии.
В зависимости от целей почвенную микрофлору можно с успехом применять как при выращивании растений и переработки различных субстратов, так и в смежных областях решая актуальные задачи биотехнологии. Источник: ru. В воздух они попадают из почвы. Распространяют инфекцию воздушно-капельным путем больные люди и животные.
Огромное количество микробов находится в закрытых помещениях. Через воздух передаются вирусные и бактериальные инфекции, простейшие и грибы. Они являются виновниками гриппа, кори, ветряной оспы, коклюша, скарлатины, туберкулеза, дифтерии и стафилококковой инфекции. Местом обитания множества микробов является вода.
В 1 см3 воды можно насчитать до 1 млн. Патогенные микроорганизмы попадают в воду от промышленных предприятий, населенных пунктов и животноводческих ферм. Вода с патогенными микробами может стать источником дизентерии, холеры, брюшного тифа туляремии, лептоспироза и др. Холерный вибрион и возбудитель туберкулеза могут пребывать в воде достаточно много времени.
В 30-и сантиметровой толще 1-го гектара земли находится до 30-и тонн бактерий. Обладая мощным набором ферментов, гнилостные бактерии занимаются расщеплением белков до аминокислот, тем самым принимают активное участие в процессах гниения. Однако эти бактерии приносят человеку немало неприятностей. Болезнетворные бактерии попадают в почву от больных животных и человека.
Болезнетворные бактерии поступают в грунт благодаря зараженным живым существам. Как мы уже говорили ранее, определенные подвиды микроорганизмов и грибов могут находиться в земле десятилетиями. Это происходит вследствие их отличительной черты - формировать споры. Именно они защищают бактерии от негативных воздействий со стороны окружающей среды. Такие микроорганизмы стимулируют развитие одних из наиболее опасных заболеваний — сибирскую язву, отравление, гангрену и каталепсию. Как бактерии попадают в почву Если говорить проще, то агропочвенные бактерии — это часть состава грунта, но не самой земли, а ее плодородного слоя. В одной десертной ложке дерна содержится более одного миллиарда простых организмов, которые регулярно заняты либо конкретной стадией распада омертвевшей органики, либо фиксацией прибывающих в основу эклектических элементов и построением из них трудных базисных молекул. Группы агропочвенных микроорганизмов берут свое начало с тех времен, когда остальные живые существа только зарождались и оставляли первые следы своей жизнедеятельности.
Именно эти остатки и становились первым домом почвенных микроорганизмов. Обучившись изменять органику в грунт, бактерии проживают в ней и до настоящего времени, адаптируясь к меняющимся обстоятельствам окружающей среды. Деление по функциям Среди биологов существует многофункциональное деление агропочвенных микроорганизмов по их функциям: 1. Деструкторы — бактерии, которые проживают в грунте и минерализуют базисные соединения, находящиеся в верхнем слое земли. Их роль — преобразование остатков живых существ и растений в эклектические элементы. Азотфиксирующие либо клубневые микроорганизмы — симбионты растений. Их значимость заключается в том, что только этот тип бактерий способен объединять неорганичные кислородные элементы и обеспечивать ими растения. Именно благодаря этому почва и растения получают важные минеральные вещества.
Хемоавтотрофы — микроорганизмы, которые сосредотачивают существующие неорганические вещества в базисные молекулы. Их значимость состоит в том, что они могут подвергать обработке накапливающиеся в основе эклектические элементы, а затем передавать их растениям. Невероятный факт Долгое время полагалось, что ощущать запахи могут только сложные организмы. Однако два года назад оказалось, что такой рецептор имеется также у дрожжевых бактерий и слизевиков. Ученые приняли решение провести эксперимент и выяснить ощущают ли агропочвенные бактерии наличие в находящемся вокруг воздухе аммиака. Удивительно, но бактерии превзошли все надежды экспериментаторов. Благодаря данному исследованию, ученые выяснили, что микроорганизмы также способны различать запахи. Подводим итоги Почвенные бактерии играют важную роль в плодородии почвы и жизнедеятельности всех живых существ.
Максимальное количество этих вредителей — 3 экз. Экономический порог вредоносности проволочников 3—5 экз. Проволочники — личинки жуков-щелкунов. Жуки не наносят вред. Вредят личинки, похожие на кусочки ржавой проволоки.
Наилучшим местом для размножения проволочников являются запыренные участки, а также поля из-под многолетних трав после трех-четырехлетнего их использования. На участках, имеющих сильную степень заселенности почвенным вредителем, то есть более 20 личинок на квадратный метр, специалисты учреждения не рекомендуют сеять кукурузу, картофель. На участках, имеющих среднюю степень заселенности — от 6 до 20 проволочников на квадратный метр — посев возможен при проведении защитных мероприятий. Как считают в учреждении, чтобы эффективно бороться против проволочников, необходимо провести комплекс мер. Это соблюдение севооборота, известкование кислых почв, рыхление почвы, уничтожение сорняков, особенно пырея ползучего.
Варианты БИ2390301-БИ2390304 статград биология 9 класс ОГЭ 2024 с ответами
Гнилостные бактерии являются незаменимыми участниками круговорота веществ в природе. На территории России встречается около 700 видов насекомых, являющихся опасными вредителями сельского хозяйства. Сельское хозяйство является одной из важнейших для человечества отраслей, призванной обеспечить нас качественными и полезными продуктами питания. Фотосинтезирующие бактерии, осуществляющие неполный фотосинтез анаэробным путем, являются наиболее полезными почвенными микроорганизмами из-за их способности устранить в почве влияние ядовитых веществ. Б. Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства. Почвенные бактерии гниения, которые способствуют распаду сложных веществ на простые.