Tuproq mikroorganizmlari, mikroorganizmlar va yuqori o'simliklar o'rtasidagi aloqalar

Tuproq mikroorganizmlari bir-biri bilan va tiriklarning boshqa vakillari, tuproqning o'zi va tuproq hosil qiluvchi jinslar bilan yaqin aloqada bo'ladi. Biogeotsenozlar Bu turli xil tabiat shohliklarining murakkab komplekslari - o'simliklar, hayvonlar, zamburug'lar, prokaryotlar va abiotik muhit:

Biotsenoz quyidagilardan iborat populyatsiyalar bular. o'simliklar, hayvonlar, zamburug'lar, bakteriyalarning ayrim turlarining shaxslaridan. Asosiy o'zaro bog'lanish turlari biotsenozdagi organizmlar o'rtasidagi trofik (oziq-ovqat) va metabolik munosabatlarga (metabolik mahsulotlar, fiziologik faol moddalar va boshqalarni chiqarish) kamayadi. Ikkala holatda ham turli xil aloqalar mavjud

Oziq-ovqat sifatida turli xil substratlardan foydalanish qobiliyatiga ko'ra tuproq mikroorganizmlarini S.N. Vinogradskiy quyidagi to'rt turga bo'linadi:

· zimogen, yangi organik moddalar bilan oziqlanishga qodir;

· avtoxton, ular yanada kuchli fermentativ apparatga ega bo'lib, tuproqning murakkab chirindi moddalarini parchalashga qodir;

· oligotrofik, yomon substrat bilan tarkib; ular organik moddalarning mineralizatsiya jarayonlarini yakunlashga hissa qo'shadi;

· avtotrof, tuproq minerallaridan foydalanish.

Bir xil substratda to'planib, turli xil mikroorganizmlar bir-biri bilan murakkab munosabatlarga kirishadi. Shuning uchun oziq-ovqat yoki metabolitlar uchun kurashda ijobiy va salbiy muvozanatga ega mikroorganizmlarning birlashmalari ajralib turadi:

Aloqalar dan ijobiy balans simbioz va metabioz shaklida namoyon bo'ladi.

Asosiy misol simbiotik likenlar o'zaro munosabatlardir: qo'ziqorin atrof-muhitdan suv va kul moddalarini, shuningdek mineral azotni ajratib oladi va suv o'tlari qo'ziqorinni fotosintez mahsulotlari bilan ta'minlaydi (o'zlashtiradi). Xamirturush va sut kislotasi bakteriyalari juda yaqin simbiotik munosabatlarga ega. Sut kislotasi, sut kislotasi fermentatsiyasining yakuniy mahsuloti sifatida, xamirturush uchun uglerodli oziqlanish manbai va ular uchun qulay kislotali muhit bo'lib xizmat qiladi. Ortiqcha sut kislotasini yo'q qilish va substratni vitaminlar bilan boyitish orqali xamirturush, o'z navbatida, bakteriyalarning rivojlanishiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Bakteriyalarning azot bilan oziqlanishi qo'ziqorinlarning o'limidan keyin paydo bo'ladigan aminokislotalarni qo'llash orqali yanada optimallashtiriladi.

Metabioz turli shakllarda namoyon bo‘lishi mumkin. Bu endi ikki turdagi mikroorganizmlarning yaqin birga yashashi emas. Bir holatda, sheriklardan biri boshqasiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Masalan, metabolizmning bunday shakli ammonifikatorlar va nitrifikator bakteriyalarning ikki guruhi o'rtasida mavjud: ammonifikatsiya jarayonida hosil bo'lgan ammiak bakteriyalar tomonidan Nitrosomona jinsidan nitritgacha oksidlanadi, bu esa, o'z navbatida, nitrat bakteriyalari tomonidan nitratgacha oksidlanadi. Metabioz ikki tomonlama (prokooperatsiya) ham foydali bo'lishi mumkin. Azotobacter va tsellyulozani yo'q qiluvchi bakteriyalar o'rtasida bunday munosabatlar rivojlanadi: Azotobakter tsellyulozadan bevosita foydalana olmaydi, lekin u tsellyulozani yo'q qiluvchi bakteriyalar - glyukoza va organik kislotalar tomonidan gidrolizlangan mahsulotlarni yaxshi o'zlashtiradi; o'z navbatida Azotobacter bu bakteriyalarni azot bilan ta'minlaydi. Shuning uchun tsellyuloza parchalanish jarayonining o'zi Azotobacter bilan birgalikda yaxshiroq ketadi.

Da musobaqa oziq-ovqat uchun tezroq o'sadigan mikroorganizmlar turini yutadi. Bu ko'pincha organik axlatning parchalanishining dastlabki bosqichlarida, masalan, saxarolitik qo'ziqorinlar guruhida kuzatiladi.

Asosiy misol yirtqichlik bakteriyalar, suv o'tlari va xamirturushlarni oddiy hayvonlar tomonidan yutib yuborishi yoki tuproq suvo'tlarini xitrid zamburug'lari tomonidan "eyish".

Mikroorganizmlarning bir turi tomonidan boshqasini bostirish hodisasi deyiladi qarama-qarshilik. Bu bostirish shakllanish orqali o'zini namoyon qilishi mumkin o'ziga xos bo'lmagan toksik moddalar- masalan, vodorod sulfidi, metan, peroksidlar, organik kislotalar va o'ziga xos antibiotiklar. Antibiotiklarning o'ziga xos xususiyati shundaki, ular organizmlarga tanlab va juda past konsentratsiyalarda ta'sir qiladi. Shunday qilib, Penicillium jinsidan zamburug'lar mahsuloti bo'lgan antibiotik penitsillin gramm-musbat bakteriyalarga salbiy ta'sir ko'rsatadi va gramm-manfiylarga ta'sir qilmaydi. Antibiotiklarning ta'siri ularning ba'zilari hujayra devori (penitsillin), boshqalari - oqsillar (levomitsetin), boshqalari - nuklein kislotalar (aktinomitsin) sintezini buzishi bilan bog'liq. Antibiotiklarning faol ishlab chiqaruvchilari aktinomitsetlar bo'lib, ular tez o'sadigan mikroorganizmlar bilan substrat uchun qattiq raqobatda ularning omon qolishiga yordam beradi, chunki ularning o'zlari juda sekin o'sadi. Antagonist mikroblarning maxsus guruhi mikolitik bakteriyalardan iborat bo'lib, ular ekzofermentlari tufayli mikroskopik zamburug'larning mitseliysini eritishga qodir. Mikolitik bakteriyalarning eng ko'zga ko'ringan vakili Pseudomonas fluorescens hisoblanadi. Bu mikroorganizm o'simliklarni patogen zamburug'lar tomonidan infektsiyadan himoya qiladi.

Muayyan o'rnatish juda muhimdir mikroorganizmlarning aloqalari dan biogeotsenozlarda yuqori o'simliklar. O'simliklar va mikroorganizmlarning o'zaro ta'siri, ikkinchisi o'simliklarning ildizlariga to'g'ridan-to'g'ri joylashganda kuzatilishi mumkin. Bu guruhga, xususan, gramm-manfiy bakteriyalar spora hosil qila olmaydi. bu epifitik mikroorganizmlar shakar, aminokislotalar va o'simliklar tomonidan oz miqdorda ajralib chiqadigan ba'zi boshqa moddalar bilan oziqlanadi. Bu epifitlar o'simliklarning ildizlariga ular ishlab chiqaradigan shilimshiq yordamida biriktiriladi.

Rizosferadagi mikroorganizmlar soni vegetatsiya davrida doimiy bo'lib qolmaydi. Masalan, kuzga kelib, bu erda tsellyulozani yo'q qiluvchi mikroblar soni keskin ko'payadi, boshqa guruhlarning ko'pchiligi esa kamayadi. Umuman olganda, rizosfera ta'siri, ya'ni. ildizsiz tuproqqa nisbatan rizosferadagi mikroorganizmlar sonining ko'payishi kambag'al qumli tuproqlar sharoitida eng aniq namoyon bo'ladi. Rizosferaning mikrobiologik tarkibining o'ziga xosligi odatda kamroq aniqlanadi.

Mikroorganizmlar va o'simliklarning o'zaro munosabatlarining navbatdagi yorqin misoli haqiqiy simbiozdir - mutualizm(tugun bakteriyalari, mikoriza).

Bir qator agrotexnika va o'rmon xo'jaligi tadbirlari yordamida buni amalga oshirish mumkin tartibga solish tuproq mikroorganizmlarining soni va sifat tarkibi, ular bilan o'simliklar va mikroblar o'rtasidagi munosabatlar. Amaliy chora-tadbirlar qatorida ekinlarni to'g'ri almashish, ularni etishtirishning agrotexnikasini, organik, mineral va bakterial o'g'itlarni qo'llashni, sho'rlangan tuproqlarni kislotali va gipsli ohaklashni nomlash mumkin. Tuproq va u orqali o'simliklarga mikrob tsenoziga ta'sir qilishning kuchli vositasi qishloq xo'jaligi va o'rmon yerlarini gidrotexnik melioratsiya qilish (sug'orish, drenajlash) hisoblanadi.

13.2 Tuproq mikroflorasi. Uning oziq-ovqat mahsulotlarini ifloslanishidagi roli. Tuproqning sanitariya holatini baholash

Tuproq turli mikroorganizmlarning yashashi va ko'payishi uchun qulay muhitdir. Tuproqning mikrobial biotsenozlariga bakteriyalar, zamburug'lar, protozoa va bakteriofaglar kiradi. Tuproq mikroorganizmlari tabiatdagi moddalar aylanishida, organik chiqindilarning minerallashuvida, tuproqning o'z-o'zini tozalashida ishtirok etadi. Tuproq mikrobial biotsenozining shakllanishida yuqori o'simliklar, hasharotlar va hayvonlar katta rol o'ynaydi.
Tuproqdagi mikroorganizmlarning miqdori uning kimyoviy tarkibi, namligi, harorati, pH va boshqa ko'rsatkichlariga bog'liq.
Tuproqda turli mikroorganizmlar yashaydi. Ulardan Azotobacter turkumiga mansub azot tutuvchi bakteriyalar, Rhisobium turkumidagi tugun bakteriyalari, nitrifikator va denitrifikator bakteriyalar, zamburugʻlar, oltingugurt va temir bakteriyalari, aktinomitsetalar, chirishga qarshi bakteriyalar va boshqalar.Urugʻli tuproqlarda enterobakteriyalar, Pseudomonas, tayoqchalar va klostridiyalar topilgan. . Bu mikroorganizmlar tuproqning pH qiymatini kislotali tomonga o'zgartiradi va unda sut kislotasi bakteriyalari, xamirturushlar, zamburug'lar va boshqa mikroorganizmlar rivojlana boshlaydi.
Patogen va opportunistik mikroorganizmlar tuproqning mikrobial biotsenozlari tarkibiga kirmaydi va ma'lum vaqtdan keyin nobud bo'ladi, bu noqulay yashash sharoitlari, zarur oziq moddalarning etishmasligi, shuningdek, tuproq bakteriyalarining antagonizmi bilan osonlashadi.
Shunga qaramay, ko'plab yuqumli kasalliklar va oziq-ovqat zaharlanishining qo'zg'atuvchisi tuproqda uzoq vaqt davomida yashovchan bo'lib qolishi mumkin, shuning uchun tuproq patogen mikroflora bilan oziq-ovqat mahsulotlarini yuqtirish manbai hisoblanadi. Shunday qilib, inson va hayvonlarning ichak infektsiyalari bilan kasallanish darajasi va tuproqning qoniqarsiz holati o'rtasida bevosita bog'liqlik o'rnatildi.
Mikrobiologik ko'rsatkichlar bo'yicha tuproqni sanitariya baholash. Tuproq holatiga joriy sanitariya nazoratini o'tkazishda umumiy bakterial ifloslanish va ichak tayoqchasining titrini aniqlashdan iborat qisqacha sanitariya-mikrobiologik tahlil o'tkaziladi. Umumiy bakterial ifloslanish tuproqning organik moddalar bilan ifloslanishini tavsiflaydi va unda E. coli bakteriyalarining mavjudligi tuproqning najas bilan ifloslanish darajasini ko'rsatadi. Kontaminatsiyalangan tuproqli hududlarda ichak tayoqchasining titri 0,001 dan 0,00001 g gacha, toza joylarda esa 1 g va undan ortiq.
To'liq sanitariya-mikrobiologik tahlil o'tkazilganda, yuqoridagi ko'rsatkichlardan tashqari, tuproqda anaeroblar, Proteus tayoqchalari va termofil mikroorganizmlar soni aniqlanadi. Shunday qilib, perfringens anaerob tayoqchasining vegetativ va spora shakllarining nisbatiga ko'ra, najas bilan ifloslanish vaqtini aniqlash mumkin, Proteus tayoqchasi mavjudligi tuproqning hayvonlardan kelib chiqqan organik moddalar bilan ifloslanishini va termofillarning mavjudligi tuproqning go'ng bilan ifloslanishini ko'rsatadi. yoki kompostlar.

Bakteriyalar bugungi kunda ham yer sharimizda mavjud bo'lgan organizmlarning eng qadimiy toifasidir. Birinchi bakteriyalar 3,5 milliard yil oldin paydo bo'lgan. Deyarli bir milliard yil davomida ular sayyoramizdagi yagona faol mavjudotlar edi. Keyin ularning tanasi ibtidoiy tuzilishga ega edi. Qanday tuproq bakteriyalari, navlari va yashash joylari - bularning barchasi ushbu maqola doirasida ko'rib chiqiladi.

Bakteriyalar haqida umumiy ma'lumot

Erning tarkibi turli xil mikroorganizmlarning massasini o'z ichiga oladi, ular orasida tuproq bakteriyalari, mog'or va zamburug'lar mavjud. Ular o'simliklarning rivojlanishi uchun zararli va zarur bo'lganlarga bo'linadi.

Mikroorganizmlar hayotiy faoliyati jihatidan ham farqlanadi. Ba'zilar kislorodsiz rivojlanishi mumkin, boshqalari uchun uning mavjudligi juda muhimdir. Kislorod bilan yoki kislorodsiz o'sishi mumkin bo'lgan bakteriyalarning maxsus toifasi ham mavjud.

Tuproq bakteriyalarining o'simliklar hayotidagi o'rni

Tuproq bakteriyalari o'simliklarga foyda keltiradimi? Mikroorganizmlarning o'simliklar hayotidagi ahamiyati ancha katta. Zarur agrotuproq bakteriyalari har kuni hayvonlarning organik moddalarini kerakli minerallarga aylantiradi. Bunday qayta ishlash bilan tuproq kaltsiy, temir, fosfor, azot va boshqa ko'plab zarur elementlar bilan boyitiladi.

Tuproq bakteriyalari yerni nafaqat foydali elementlar bilan boyitadi, balki tuproqning fiziologik sifatlarini ham yaxshilaydi. Tuproq tarkibidagi zarur bakteriyalar qancha ko'p bo'lsa, unumdorligi shunchalik yuqori bo'ladi.

Kerakli organizmlar o'simlikning yirik ildiz tizimining tarqalish zonasida, ya'ni rizosferada joylashgan. Unda tuproq bakteriyalari ildiz tizimining o'layotgan qismlarini oziq-ovqat sifatida ishlatadi.

Tuproqning xavfli mikroorganizmlari guruhlari

Tuproq bakteriyalari guruhlari azot, uglerod va fosforning fotosintezida ishtirok etadigan turlarni o'z ichiga oladi. Tuproqning tarkibida nafaqat foydali mikroorganizmlar, balki patogenlar ham mavjud. Ko'pincha patogen bakteriyalar tuproqda qisqa vaqt yashaydi. Biroq, ba'zi turlar doimiy yashovchilardir. Patogen bakteriyalar uch toifaga bo'linadi:

Yer tabiiy bioton bo'lgan bakteriyalar. Ular botulizm va aktinomitsetlarning qo'zg'atuvchisi hisoblanadi.

Tirik mavjudotlarning organik ajralishi bilan tuproqqa kiradigan bakteriyalar. Bunday mikroorganizmlar er yuzida uzoq vaqt saqlanishi mumkin. Ular kuydirgi va gangrenaning qo'zg'atuvchisi hisoblanadi.

Tuproqqa organik ajralishlar bilan kiradigan bakteriyalar esa u erda bir oygacha qoladi. Ular E. coli, salmonella, shigella va xoleraga olib kelishi mumkin. Barcha zararli bakteriyalar nafaqat tuproqning foydali xususiyatlarini, balki o'simliklarning ildiz tizimini ham yo'q qiladi.

Bakteriyalar uchun yashash joyi

Tuproq bakteriyalari er qoplamida notekis yashaydi. Mikroorganizmlarning har qanday toifasi qulay yashash joyi, oziq-ovqat va suvni topa oladigan joyda yashaydi. Oddiy organizmlar asosiy elementlar mavjud bo'lgan joyda - asosan yuqori tuproq qoplamida mavjud. Ajablanarlisi shundaki, chuqurligi 16 kilometrdan oshiqroqqa yetadigan neft quduqlarida ham tuproq bakteriyalari topilgan.

Ildiz tizimiga yaqin joyda yashash

Yuqorida aytib o'tganimizdek, tuproq bakteriyalari uchun eng sevimli joy tuproqning yuqori qatlamidir. Rizosfera - ildiz tizimi atrofidagi yer qatlami. Bu o'simlik chiqindilari, shuningdek, ularning oqsillari va shakarlari bilan oziqlanadigan mikroorganizmlar bilan zich joylashgan. qurtlar mikroorganizmlar bilan oziqlanadi, shuningdek, katta ildizli sferada yashaydi. Shu sababli, foydali elementlarning aylanishi va kasalliklarni bostirish rizosferada aniq sodir bo'ladi.

o'simlik axlati

Tuproq bakteriyalari qayerda yashashini kam odam biladi. Ushbu maqolada biz sizga ularning yashash muhiti haqida batafsilroq aytib berishga harakat qilamiz.

Qo'ziqorinlar o'simlik bo'laklarining eng mashhur parchalanuvchilaridir. Tuproq bakteriyalari ba'zi muhim elementlarni uzoq masofalarga olib o'ta olmaydi. Bu qo'ziqorinlarning o'sishiga imkon beradi. Qo'ziqorin o'simliklarining axlatida juda ko'p miqdordagi bakteriyalar ham mavjud.

Gumus tuproq bakteriyalarining yana bir yashash joyidir. Faqat qo'ziqorinlar chirindidagi qiyin elementlarni parchalash uchun zarur bo'lgan ma'lum fermentlarni ishlab chiqaradi. Yerda mavjud bo'lgan muhim elementlarning katta qismi ilgari zamburug'lar va mikroorganizmlar tomonidan ko'p marta parchalangan. Bo'linish natijasida olingan gumus birikmalari oz miqdorda oson mavjud azotni o'z ichiga oladi.

Agrotuproq birliklarida

Tuproq bakteriyalarining yana bir yashash joyi agrotuproq agregatlaridir. Ularning yuzasida mikroorganizmlarning tarkibi ichkariga qaraganda ancha yuqori. O'rtada faqat kislorod talab qilmaydigan jarayonlar sodir bo'lishi mumkin. Ko'p miqdordagi agregatlar yomg'ir chuvalchanglari va boshqa oddiy organizmlarning najaslaridir. Artropodlar va nematodalar agrotuproq agregatlari orasida harakat qiladilar, ular tuproqda to'g'ridan-to'g'ri kanallar hosil qila olmaydi.

Namlikni yo'qotishga moyil bo'lgan organizmlar, shuningdek, tuproq bakteriyalari suv bilan to'ldirilgan kanallarda yashaydi. Namlikni yaxshi ko'radigan organizmlarni oziqlantirish uchun tuproqning asosiy qismi kerak bo'lib, u har yili qishloq xo'jaligi hududlarida faol ravishda kamayadi. Aynan shuning uchun o'g'itlardan foydalanishga ehtiyoj bor.

Tuproq bakteriyalarining zarari

Ishonamanki, har bir bog'bon bir vaqtlar tuproq bakteriyalari xavfli yoki yo'qligini o'ylagan. Ushbu maqolada biz ushbu masala bilan bog'liq barcha afsona va taxminlarni yo'q qilishga harakat qilamiz. Tuproqda juda ko'p sonli yashaydi.Masalan, tuproqning 30 sm yuqori qatlamida bir gektar o'lchamdagi 30 tonnaga yaqin oddiy organizmlar yashaydi. Kuchli fermentlar to'plamiga ega bo'lib, ular oqsillarni aminokislotalarga parchalaydi. Bu parchalanish jarayonida asosiy mezondir. Ushbu mikroorganizmlar tirik mavjudotlarga juda ko'p muammolarni keltirib chiqaradi. Aytgancha, aynan shu oddiy organizmlarning ishi tufayli uzoq umr ko'rishga mo'ljallangan oziq-ovqat mahsulotlari, ya'ni tuzlangan bodring va muzlatilgan meva va sabzavotlar tezda yomonlashadi. Yaxshiyamki, uy bekalari uzoq vaqtdan beri vaziyatdan chiqishni o'rgandilar. Uzoqroq saqlash uchun ular sterilizatsiya va oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash jarayonidan foydalanadilar. Biroq, mikroorganizmlarning ayrim turlari ehtiyotkorlik bilan ishlov berishga qaramay, oziq-ovqat preparatlarini buzishi mumkin.

Ular infektsiyalangan tirik mavjudotlar tufayli erga kiradilar. Yuqorida aytib o'tganimizdek, mikroorganizmlar va qo'ziqorinlarning ma'lum kichik turlari o'nlab yillar davomida erda bo'lishi mumkin. Bu ularning o'ziga xos xususiyati - nizolarni shakllantirish bilan bog'liq. Ular bakteriyalarni atrof-muhitning salbiy ta'siridan himoya qiladi. Bunday mikroorganizmlar ba'zi xavfli kasalliklarning rivojlanishini rag'batlantiradi - kuydirgi, zaharlanish, gangrena va katalepsiya.

Bakteriyalar tuproqqa qanday kirib boradi

Oddiy qilib aytganda, agrotuproq bakteriyalari tuproq tarkibiga kiradi, lekin yerning o'zi emas, balki unumdor qatlami. Bir shirin qoshiq soda tarkibida bir milliarddan ortiq oddiy organizmlar mavjud bo'lib, ular muntazam ravishda o'lik organik moddalar parchalanishining ma'lum bir bosqichida yoki asosga keladigan eklektik elementlarni biriktirish va ulardan murakkab asosiy molekulalarni qurish bilan shug'ullanadi.

Agrotuproq mikroorganizmlari guruhlari boshqa tirik mavjudotlar endigina paydo bo'lgan va ularning hayotiy faoliyatining ilk izlarini qoldirgan davrdan boshlab vujudga kelgan. Aynan shu qoldiqlar tuproq mikroorganizmlarining birinchi uyiga aylandi. Organik moddalarni tuproqqa o'zgartirishni o'rgangan bakteriyalar bugungi kungacha unda yashaydi va o'zgaruvchan atrof-muhit sharoitlariga moslashadi.

Funktsiya bo'yicha bo'linish

Biologlar orasida agrotuproq mikroorganizmlarining funktsiyalariga ko'ra ko'p funktsiyali bo'linishi mavjud:

1. Destruktorlar - tuproqda yashovchi va yerning yuqori qatlamida joylashgan asosiy birikmalarni mineralizatsiya qiluvchi bakteriyalar. Ularning vazifasi tirik mavjudotlar va o'simliklar qoldiqlarini eklektik elementlarga aylantirishdir.

2. Azot fiksator yoki tuberli mikroorganizmlar - o'simlik simbiontlari. Ularning ahamiyati shundan iboratki, faqat ushbu turdagi bakteriyalar noorganik kislorod elementlarini birlashtirib, o'simliklarni ular bilan ta'minlay oladi. Aynan shu tufayli tuproq va o'simliklar muhim minerallarni oladi.

3. Xemoavtotroflar - mavjud noorganik moddalarni asosiy molekulalarga jamlovchi mikroorganizmlar. Ularning ahamiyati shundaki, ular bazada to'plangan eklektik elementlarni qayta ishlashlari va keyin ularni o'simliklarga o'tkazishlari mumkin.

Ajablanarlisi haqiqat

Uzoq vaqt davomida faqat murakkab organizmlar hidlarni hidlashi mumkinligiga ishonishgan. Biroq, ikki yil oldin xamirturushli bakteriyalar va shilimshiq mog'orlarda ham shunday retseptor borligi ma'lum bo'ldi.

Olimlar tajriba o‘tkazishga va agrotuproq bakteriyalari atrofdagi havoda ammiak borligini sezish yoki sezmasligini aniqlashga qaror qilishdi. Ajablanarlisi shundaki, bakteriyalar tajribachilarning barcha umidlaridan oshib ketdi. Ushbu tadqiqot tufayli olimlar mikroorganizmlar ham hidlarni ajrata olishini aniqladilar.

Xulosa qilish

Tuproq bakteriyalari barcha tirik mavjudotlar hayotida muhim rol o'ynaydi. Ushbu maqolada biz tuproq bakteriyalari qayerda yashashini va ular o'simliklar va tirik organizmlarning rivojlanishi bilan qanday bog'liqligini bilib oldik.

Tuproq bilan ishlaganda, u erda nafaqat foydali mikroorganizmlar, balki hayot uchun xavfli kasalliklarning qo'zg'atuvchisi bo'lishi mumkin bo'lgan patogenlar ham mavjudligini yodda tutish kerak. Ish oxirida qo'lqop kiyishni va qo'lingizni yaxshilab yuvishingizni qat'iy tavsiya qilamiz. Sog 'bo'ling!

Eslab qoling!

Bezatilgan yadroning mavjudligi

Bakteriyalarning tabiatdagi roli qanday?

Ovqat hazm qilish traktining foydali bakteriyalari (escherichia coli)

O'simliklarning nodul bakteriyalari

Ishlab chiqarish jarayonlari (sut kislotasi bakteriyalari)

Patogen (patogen) bakteriyalar (Koch tayoqchasi)

Ichimlik suvini xlorlash o'rniga biologik tozalash

Butun biosferada materiya va energiyaning aylanishi

Savollar va topshiriqlarni ko'rib chiqing

1. Prokariotlarning biotsenozlardagi ahamiyati va ekologik ahamiyati qanday?

2. Patogenlar makroorganizm (xo'jayin) holatiga qanday ta'sir qiladi?

Bakteriyalar orasida odamlarda kasallik qo'zg'atuvchi (patogen) ko'plab turlar mavjud. Nemis shifokori va tadqiqotchisi Robert Kox birinchi marta bakteriyalarning patogen rolini isbotlashga muvaffaq bo'ldi. U ko'plab kasalliklarni keltirib chiqaradigan bakteriyalarni kashf etdi. 1882 yilda Kox sil kasalligining qo'zg'atuvchisini ajratib oldi va tavsifladi, keyinchalik u Koch tayoqchasi deb nomlandi. Vabo eng tez rivojlanayotgan bakterial kasalliklardan biridir. Kasallikning dastlabki belgilaridan o'limgacha bir necha soat o'tishi mumkin. Gazli gangrena va tetanoz juda xavflidir. Ularning patogenlari tuproqda yashovchi bakteriyalardir. INFEKTSION er chuqur yaralarga kirganda sodir bo'ladi. Yuzaki yaralar va kuyishlar ko'pincha stafilokokklar va streptokokklar bilan kasallanadi, bu esa yiringli yallig'lanishni keltirib chiqaradi. Havo orqali siz tonzillit, ko'k yo'tal, difteriya, sil kasalligi bilan kasallanishingiz mumkin. Boshqa kasallik qo'zg'atuvchi mikroblar organizmga xom suv, yuvilmagan sabzavot va mevalar, iflos idishlar va qo'llar orqali kirishi mumkin. Vabo, tif isitmasi, dizenteriya kabi kasalliklar ichak kasalliklari, qorin og'rig'i va isitma bilan kechadi.

3. Bakteriya hujayrasining tuzilishini aytib bering. Nima uchun DNK bakteriyalarda oqsillar bilan kompleks hosil qilmaydi deb o'ylaysiz?

Hujayra odatdagi tuzilishdagi membrana bilan o'ralgan bo'lib, uning tashqarisida hujayra devori joylashgan. Sitoplazmaning markaziy qismida sitoplazmaning qolgan qismidan membrana bilan ajratilmagan bitta dumaloq DNK molekulasi mavjud. Genetik materialni o'z ichiga olgan hujayra maydoni nukleoid deb ataladi (lotincha yadro - yadro va yunoncha eidos - ko'rinish). Asosiy dumaloq "xromosoma" dan tashqari, bakteriyalar odatda bakteriyalar o'rtasida genetik material almashinuvida ishtirok etadigan plazmidlar deb ataladigan kichik, bo'shashgan halqalar shaklida bir nechta kichik DNK molekulalarini o'z ichiga oladi. Bakteriya hujayralarida eukariotlarga xos membrana organellalari (endoplazmatik retikulum, Golji apparati, mitoxondriyalar, plastidlar, lizosomalar) mavjud emas. Ushbu organoidlarning funktsiyalari hujayra membranasining invaginatsiyalari orqali amalga oshiriladi. Ribosomalar bakteriya hujayralarida oqsil sintezini ta'minlovchi muhim organellalardir. Hujayra devorining tepasida ko'plab bakteriyalar shilliq qavatni ajratib, bakteriyani tashqi ta'sirlardan qo'shimcha ravishda himoya qiladigan o'ziga xos kapsula hosil qiladi.

Eukaryotik hujayralarda komplekslarni hosil qiluvchi giston oqsillari, birinchi navbatda, yadroda ixcham joylashish uchun qadoqlash funktsiyasini bajaradi va prokaryotik hujayrada yadro qobig'i yo'q, shuning uchun oqsillar kerak emas.

4. Bakteriyalar qanday ko'payadi?

Bakteriyalar oddiy ikkiga bo'linish yo'li bilan ko'payadi. Dumaloq DNKning reduplikatsiyasidan so'ng hujayra uzayadi va unda ko'ndalang septum hosil bo'ladi. Keyinchalik, qiz hujayralar ajralib chiqadi yoki guruhlarga bo'linadi.

5. Bakteriyalarda spora hosil bo`lish jarayonining mohiyati nimada? O'simliklar va zamburug'larning sporalarini solishtiring. Ularning o'xshashliklari va asosiy farqlari qanday?

Ko'pgina prokaryotlar spora hosil qilish qobiliyatiga ega (40-rasm). Sporlar, qoida tariqasida, noqulay sharoitlarda paydo bo'ladi va metabolizm darajasi keskin pasaygan hujayralardir. Sporlar himoya qobig'i bilan qoplangan, yuzlab va hatto minglab yillar davomida yashovchan bo'lib qoladi va -243 dan 140 ° C gacha bo'lgan harorat o'zgarishiga bardosh beradi. Qulay sharoitlar paydo bo'lganda, sporlar "o'sib chiqadi" va yangi bakterial hujayrani keltirib chiqaradi. Shunday qilib, prokaryotlarda sporulyatsiya bosqichdir

salbiy atrof-muhit sharoitlari tajribasini ta'minlovchi hayot aylanishi. Bundan tashqari, spora holatida mikroorganizmlar shamol va boshqa vositalar bilan osongina tarqalishi mumkin.

O'ylab ko'ring! Eslab qoling!

1. Tasavvur qiling-a, agar Yerdagi barcha bakteriyalar yo'q bo'lib ketsa nima bo'ladi.

Bakteriyalar zamonaviy biosferaning mavjudligida katta rol o'ynaydi. Ularning ko'pchiligi parchalanish va fermentatsiya jarayonlarini keltirib chiqaradi. Dukkakli o'simliklarning ildizidagi tugun bakteriyalari kabi boshqa organizmlar bilan simbiozda yashaydigan prokariotlar mavjud. Shuning uchun ekotizimlarning barqarorligi va kimyoviy elementlar va birikmalarning tabiatdagi global aylanishi buziladi, yemirilish jarayonlari va ekotizimlarning boshqa muhim jarayonlari to'xtaydi.

2. Odamlar qancha vaqtdan beri mikroorganizmlardan foydalanib keladi?

Birinchi marta bakteriyalar mikroskop ostida ko'rilgan va 1683 yilda golland tabiatshunosi A. Leuvenguk tomonidan tasvirlangan. Bakteriyalarning o'lchamlari 1 dan 15 mikrongacha. Bitta bakterial hujayrani faqat juda murakkab mikroskop bilan ko'rish mumkin, shuning uchun ular mikroorganizmlar deb ataladi. Pivo va sharob tayyorlash uchun boshlang'ich madaniyat ko'rinishidagi mikroorganizmlar ataylab Bobilda (4 ming yil oldin) va shumerlar orasida (5 ming yil oldin) ishlatilgan. Hozir odamlar mikroorganizmlarning yuzlab turlaridan foydalanadilar va bu raqam ortib bormoqda. Ammo ulardan foydalanishda sifatli sakrash, ehtimol, 20-30 yil oldin, mikroorganizmlarda sodir bo'ladigan biokimyoviy jarayonlarni tartibga solishning ko'plab genetik mexanizmlari tushunilgan paytda sodir bo'lgan va ularning genetikasi yuqori eukaryotlar genetikasidan oldingi kabi qat'iy fanga aylangan. Bu yillar davomida nafaqat mikroorganizmlar haqidagi bilimlarimiz ortdi, balki ulardan amaliy maqsadlarda foydalanish texnologiyasi ham takomillashtirildi. Bularning barchasi zamonaviy ishlab chiqarishning muhim va mustaqil tarmog'i mikrobiologiya sanoatini yaratish uchun asos bo'lib xizmat qildi.

3. Bakteriyalarga qarshi kurash chorasi sifatida pasterizatsiya va sterilizatsiya jarayonlarining mohiyati nimada?

Pasterizatsiya - sutni qaynash nuqtasidan past haroratlarda issiqlik bilan ishlov berish, sutni mikrobiologik jihatdan neytrallash, fermentlarni faolsizlantirish, sutga ma'lum ta'm va hid berish uchun amalga oshiriladi. Sutni pasterizatsiya qilish sutning ta'mi va hididagi ayrim nuqsonlarni zaiflashtiradi yoki yo'q qiladi, sovutish va aseptik idishlar bilan birgalikda mikroorganizmlar tomonidan ikkilamchi ifloslanishni yo'q qiladi va saqlash vaqtida mahsulotning buzilishining oldini oladi. Sutni texnologik qayta ishlash jarayonida mumkin bo'lgan bakterial ifloslanish aniq ko'rinadi. Patogen mikroorganizmlarning o'limi uchun kritik harorat sut kislotasi, ayniqsa termofil bakteriyalarga qaraganda past; tuberkulyoz bakteriyalari eng chidamli hisoblanadi. Fermentlarni yo'q qilish haroratlari ham har xil. Shunday qilib, fosfataza 72-74 ° C da, nativ lipaza - 74-80 ° C da, bakterial lipaza - 85-90 ° S da inaktivlanadi.

Sterilizatsiya - sutni 100 ° C dan yuqori haroratda issiqlik bilan ishlov berish. Shu bilan birga, vegetativ mikroorganizmlarning barcha turlari, ularning sporalari butunlay yo'q qilinadi, fermentlar faolsizlanadi. Sut sanoatida sterilizatsiyaning quyidagi turlari qo'llaniladi: 30 va 20 daqiqa ta'sir qilish bilan 115-120 ° S haroratda idishda sterilizatsiya qilish; 2 s ushlab turish vaqti bilan 140 ° C ichidagi haroratda ultra yuqori haroratli ishlov berish (UHT bilan ishlov berish yoki ultra pasterizatsiya).

Antibiotiklar bakterial infektsiyalar va kasalliklarni davolash uchun ishlatiladigan dorilar.

6. Tabiiy maxsulotlarda mikroorganizmlarni o'rganishni tashkil etish va o'tkazish (qora karam, achitilgan sut mahsulotlari, kombucha, xamirturushli xamir).

Sut - bu urg'ochi sutemizuvchilarning sut bezlari tomonidan ishlab chiqariladigan ozuqaviy suyuqlik bo'lib, u ko'p komponentli polidispers tizim bo'lib, uning barcha tarkibiy qismlari nozik dispers holatda bo'lib, sutni suyuq konsistensiya bilan ta'minlaydi, unga quyidagilar kiradi: suv, sut yog'i, oqsillar, kazein, sut shakari laktoza, minerallar, vitaminlar, pigmentlar, gormonlar, gazlar (karbonat angidrid, azot, kislorod, ammiak) va boshqa komponentlar. Tajriba uchun pasterizatsiyalangan yangi sut va eskirgan sutni (xona haroratida 24 soat turib) olish kerak.

Ish jarayoni:

1. Mikrobiologik halqani yangi sut namunasiga botirib, ozgina silkiting.

2. Ilgak tarkibini Petri idishida (tayyorlangan agar-agar muhiti bilan) taqsimlang va namunani butun sirt bo'ylab zarbalar bilan yoying.

3. Stakan qopqog'ini yoping.

4. Qotgan sut va boshqa Petri idishi bilan ham shunday qiling.

5. Barcha namunalar (siz bir necha stakan qilishingiz mumkin), uch kun davomida 350C haroratda termostatga joylashtiring.

6. Kondensatsiya namunalarga tushmasligi uchun stakanlarni teskari burish kerak.

7. Bakteriyalarni inkubatsiya qilgandan so'ng, stakanlarni muzlatgichga qo'yish mumkin, ilgari lenta bilan bog'langan.

8. Namunadan tampon tayyorlang.

9. Shisha slaydga 1-2 tomchi qo'ying

10. Ilgakni yoqing, Petri idishidagi bakteriyalar koloniyasiga ozgina teging

11. Hujayralarni shisha slaydga o'tkazing va tomchini pastadir bilan engil aralashtiring.

12. Hujayralarni yupqa plyonka shaklida surting.

13. Stakanni namuna bilan quriting, spirtli chiroqning olovida mumkin, juda ehtiyotkorlik bilan - qizib ketmang!

14. Tayyorlangan mikropreparatni mikroskop ostida tekshiring

15. Chizma chizing.

16. Xulosa chiqaring.

Tuproq mikroblarining hayotiy faolligi tufayli, ularning aksariyati parchalanuvchi bo'lib, hayvon va o'simlik axlatining parchalanishi va minerallashuvi gumus moddalarining hosil bo'lishi bilan sodir bo'ladi, inson tomonidan tuproqqa kiradigan ksenobiotiklardan o'z-o'zini tozalash jarayoni. faoliyati (pestitsidlar, neft mahsulotlari, nitroaromatik moddalar, plastmassalar, polietilen va boshqalar) .d.). Tuproq mikroorganizmlari yordamida ko'plab mineral elementlarning (uglerod, kislorod, oltingugurt, azot, fosfor, temir va marganets) biologik aylanishi amalga oshiriladi.

Mikroblar tuproqdagi azot tarkibini ma'lum darajada saqlaydi. Noto'g'ri yo'qotishlar (suvning yuvilishi, atmosferaga uchishi) tufayli, agar mikroblar doimiy ravishda azot fiksatsiya jarayoni natijasida molekulyar atmosfera azotini tuproqqa qaytarmasa, tuproqdagi azot miqdori sezilarli darajada kamayadi.

Organik qoldiqlarning parchalanishi va tuproqni tashkil etuvchi yangi birikmalarning sintezi mikroorganizmlarning turli assotsiatsiyalari tomonidan ajratilgan fermentlar ta'sirida davom etadi. Minerallar ham, organik moddalar ham o'z-o'zidan o'simliklar uchun assimilyatsiya qilinadigan shaklga aylanmaydi. Bu vazifani tuproq aholisi va birinchi navbatda mikroorganizmlar bajaradi. Mikroorganizmlar assotsiatsiyasi nafaqat organik qoldiqlarni oddiyroq organik va mineral birikmalarga parchalaydi, balki tuproqda oziq moddalar zahirasini tashkil etuvchi makromolekulyar birikmalar - gumus kislotalarining sintezida ham faol ishtirok etadi.

Tuproq hosil bo'lish jarayonining etakchi xususiyati chirindi hosil bo'lishidir. Gumus - kimyoviy tabiati hali aniq aniqlanmagan makromolekulyar birikmalar guruhi. To'rtta birikmalar guruhi mavjud: hümik kislotalar, guminlar, fulvo kislotalar va gimatomelan kislotalari. Gumus hosil bo'lishida tuproq mikroorganizmlari muhim rol o'ynaydi. Bir tomondan, mikroorganizmlar turli xil qoldiqlarni parchalaydi, birinchi navbatda o'simlik kelib chiqishi, gumus moddalarining tarkibiy qismlarini tashkil qiladi. Bundan tashqari, ularning o'zlari hayot faoliyati davomida gumusning tarkibiy qismlari bo'lgan moddalarni ajratib turadilar. O'lishda mikroorganizmlar tuproqqa ko'p miqdorda organik moddalar beradi, bu esa gumus hosil bo'lishiga katta hissa qo'shadi.

Tuproqning barcha tirik aholisini uchta shohlikka (yadrosiz - Acaryotae; yadrodan oldingi - Procaryotae; yadroviy - Eucaryotae) va besh podshohlikka: viruslar, bakteriyalar, zamburug'lar, o'simliklar va hayvonlarga tegishli bo'lishi mumkin.

Tuproq bakteriyalari uchta asosiy sinfni tashkil qiladi (A. N. Krasilnikov): Actinomycetae, Eubacteriae va Myxobacteriae, ular turli shakl va funktsiyali mikroorganizmlarni o'z ichiga oladi.

Tuproq mikroskopik organizmlari juda ko'p turli funktsiyalarni bajaradi. Masalan, anaerob sharoitda ular murakkab organik birikmalarni faol fermentatsiya qiladi, ularni o'simliklar tomonidan oson so'riladigan oddiy molekulyar birikmalarga aylantiradi. Antagonist mikroblar o'simliklarning hosildorligini oshirish va tuproq unumdorligini oshirishda muhim rol o'ynaydi. Bu bakteriyalar, zamburug'lar, xamirturush va boshqa mikroorganizmlarning maxsus guruhi bo'lib, ular turli xil biologik faol moddalarni (BAS), birinchi navbatda, patogen mikrofloraning o'sishi va rivojlanishiga to'sqinlik qiluvchi antibiotik moddalarni ishlab chiqaradi.

Tuproqdagi mikroorganizmlar murakkab biotsenoz hosil qiladi, bunda ularning turli guruhlari bir-biri bilan murakkab aloqada bo'ladi. Ulardan ba'zilari muvaffaqiyatli birga yashaydi, boshqalari esa antagonistlardir. EM texnologiyasining maqsadi tuproqning yaxshilanishiga, uning unumdorligi va ekinlar hosildorligini oshirishga olib keladigan foydali mikroflorani rivojlantirish uchun maqbul sharoitlarni yaratishdir.

Mikroorganizmlar tuproqning organik fraktsiyasining tuzilishi va kimyoviy tarkibining o'zgarishida ham ishtirok etadi. Shunday qilib, yangi moddalarning paydo bo'lishi va biologik minerallashuvning barcha jarayonlari mikroorganizmlar tomonidan amalga oshiriladigan ketma-ket va bir-biri bilan chambarchas bog'liq bo'lgan reaktsiyalarning uzoq zanjiri bilan bog'liq. Bunday holda, mineral elementlar oksidlangan holatdan qaytarilgan holatga o'tishi mumkin va aksincha. Moddalarning bir qismi tuproqning zahira moddalari - gumus kislotalari tarkibida ishtirok etadi.

Odatda, biologik reaktsiyalar teskari bo'ladi. Qoida tariqasida, ular takrorlanuvchi biologik jarayonlar zanjirlarini hosil qiladi. Har xil turdagi tuproqlarda mikroorganizmlarning turli fiziologik guruhlari o'rtasidagi nisbatlar va antropogen yukga qarab bir xil emas va turli omillar ta'sirida tez o'zgarishi mumkin, bu esa tuproq holatining diagnostikasi bo'lib xizmat qilishi mumkin. Iqtisodiy foydalanish tufayli tuproqlarga texnogen yuk tushishi natijasida mikroorganizmlarning yashash sharoitlari o'zgaradi, demak, mikroorganizmlarning asosiy fiziologik guruhlari nisbati o'zgaradi.

Mikroorganizmlarning foydali shakllari bilan bir qatorda ozuqa moddalari zahiralarini kamaytiradigan, tuproqdagi azotni yo'q qiladigan yoki ildiz tizimiga ta'sir qiladigan zararli moddalar ham mavjud.

Mikroorganizmlarning rivojlanish faolligi, birinchi navbatda, tuproqdagi organik qoldiqlarning mavjudligi, tuproqning harorati va namligi, atmosfera kislorodining kirishi va boshqa omillarga bog'liq.

Hamma tuproqlarda ko'p miqdorda mikroorganizmlar mavjud emas. Ba'zi tuproqlarda mikroblar soni juda kam bo'lib, hosilni oshirish uchun bakterial o'g'itlar deb ataladigan azotobakterin, fosforobakterin va silikat bakteriyalariga murojaat qilish kerak. Ildiz tizimi zonasida rivojlanayotgan azotobakterin havodan azot chiqaradi va u bilan tuproqni boyitadi. Fosforobakterin tarkibidagi bakteriyalar o'simliklarning oziqlanishi uchun qiyin eriydigan shakllarda bo'lgan fosforning tuproqdan so'rilishiga hissa qo'shadi. Nihoyat, silikat bakteriyalari kaliyning tuproqdan yaxshiroq so'rilishini ta'minlaydi.

Mikroorganizmlarning o'simliklarning oziqlanishidagi ulkan rolini hisobga olgan holda, tuproqda ularning ko'payishiga va natijada tuproq unumdorligini oshirishga yordam beradigan sharoitlarni sun'iy ravishda yaratish kerak.

Uzum o'simligi rivojlanadigan iqlim va tuproq sharoitlarini belgilaydigan yuqorida tavsiflangan omillar mustaqil ravishda emas, balki umumiy kompleksda harakat qiladi. Umumiy kompleksdan kamida bitta omilni chiqarib tashlash uzumning normal o'sishi, rivojlanishi va meva berish shartlarini buzadi. Shuning uchun qishloq xo'jaligi faoliyati tizimini ishlab chiqishda ularning o'zaro bog'liqligi va o'zaro bog'liqligidagi omillarning butun yig'indisini hisobga olish kerak.

O'simliklarning normal ovqatlanishi uchun nafaqat suv, mineral ozuqalar va havo karbonat angidrid, balki ma'lum harorat sharoitlari, yorug'lik va havo sharoitlari ham zarur. O'simliklarning mineral oziqlanish jarayoni, ma'lumki, tuproq mikroorganizmlari faoliyati bilan uzviy bog'liqdir. Tuproq mikroorganizmlarining faoliyati, o‘z navbatida, tuproqda organik moddalarning mavjudligi, tuproqning havo-suv va harorat sharoitlari, mevali o‘simliklarning rivojlanishi bilan bog‘liq.