Выделяют следующие группы бактерий: бактерии гниения, почвенные бактерии, молочнокислые и болезнетворные бактерии. Это явление носит название "Естественный отбор". В процессе естественного отбора закрепляются мутации, увеличивающие приспособленность организмов. Исследование также показало, что насекомые-вредители, в частности, совка, чьи гусеницы являются фактически всеядными и повреждают большинство сельскохозяйственных культур, также столкнулась с сокращением численности. Вредители, повреждающие покровные ткани растения, тоже способствуют развитию бактерий. Значение в природе: Бактерии гниения являются ключевыми участниками природного разложения органического материала.
Стратегия бактерий Bacillus thuringiensis поможет контролировать сельскохозяйственных вредителей
благодаря специальному механизму, который они приобретают в процессе эволюции. Микроорганизмы-вредители играют значительную роль в сельском хозяйстве, негативно влияя на качество сельскохозяйственной продукции. Исследование также показало, что насекомые-вредители, в частности, совка, чьи гусеницы являются фактически всеядными и повреждают большинство сельскохозяйственных культур, также столкнулась с сокращением численности. Вредители, повреждающие покровные ткани растения, тоже способствуют развитию бактерий. Исследование также показало, что насекомые-вредители, в частности, совка, чьи гусеницы являются фактически всеядными и повреждают большинство сельскохозяйственных культур, также столкнулась с сокращением численности.
Интенсификация сельского хозяйства стала причиной массового исчезновения энтомофагов
Параллельно ведутся исследования, создаются новые микробные препараты. Ограничение применения пестицидов, рост сегмента органических продуктов, экологические требования являются основными факторами, способствующими росту этого рынка во всем мире. Сам рынок микробиологических препаратов уже давно сегментирован на препараты, полученные посредством использования бактерий, грибов, вирусов и простейших организмов. По оценкам экспертов, этот рынок будет стремительно расти на рынке сельскохозяйственных микробиологических препаратов в течение следующих десяти лет. У распространения микробиологических препаратов есть факторы, сдерживающие дальнейший рост.
Например, более короткий срок хранения и меньшая устойчивость к осадкам. Микробиологические субстраты имеют срок хранения от 6 до 24 месяцев, в химические пестициды могут храниться 2-4 года. Тем не менее, ерспективы у микробных препаратов великолепные.
Так, например, некоторые возбудители инфекционных заболеваний в настоящее время приобрели устойчивость к препаратам, открытым в середине XX в. Фактически данный пример иллюстрирует действие движущего отбора.
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. Например, сравнительный анализ метагеномов ризосферы устойчивых и восприимчивых томатных сортов позволил выявить и собрать геном флавобактерий, который был гораздо более многочисленным в микробиоме ризосферы устойчивых растений, чем в микробиоме восприимчивых растений. Такие результаты, безусловно, показывают роль местной микробиоты в защите растений от фитопатогенов и открывают путь к разработке пробиотиков для лечения болезней растений по аналогии со здоровьем человека Kwak et al. В другом исследовании анализ ампликонного секвенирования гена 16S рРНК корневого микробиома кукурузы позволил выявить бактерии, способствующие росту в условиях низкой температуры Beirinckx et al. Мы предполагаем, что манипуляции с микробиомом растений обладают огромным потенциалом для улучшения сельского хозяйства. Благодаря исследованиям последних лет стало ясно, как микроорганизмы работали в природе раньше, и как десятилетия использования химических удобрений подавили их способность улучшать жизнеспособность растений и здоровье почвы. Поэтому создание микробного консорциума, который тщательно взвешивает и оценивает взаимосвязь между инокулянтами и микробиомом почвы, значительно улучшит потенциал стимулирования роста растений и устойчивость сельскохозяйственных биологических препаратов для ускорения роста растений. Кроме того, вполне вероятно, что такие соображения позволят уменьшить несоответствие между показателями полезных микробов, полученных в контролируемых тепличных условиях и более естественной среде. Микроорганизмы, обитающие в почве, являются важнейшими компонентами здоровья почвы, которое само по себе определяет продуктивность растений и их устойчивость к стрессам. Использование микроорганизмов для повышения продуктивности сельского хозяйства - чрезвычайно привлекательный подход, который не является трансгенным и может рассматриваться как коллективный расширенный геном растения. Поскольку эти же микробы могут способствовать восстановлению здоровья и продуктивности почвы, они имеют большое будущее в малоинтенсивном, устойчивом сельском хозяйстве, которое выходит за рамки классических симбиозов растений и микроорганизмов.
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. Ограничение применения пестицидов, рост сегмента органических продуктов, экологические требования являются основными факторами, способствующими росту этого рынка во всем мире. Сам рынок микробиологических препаратов уже давно сегментирован на препараты, полученные посредством использования бактерий, грибов, вирусов и простейших организмов. По оценкам экспертов, этот рынок будет стремительно расти на рынке сельскохозяйственных микробиологических препаратов в течение следующих десяти лет. У распространения микробиологических препаратов есть факторы, сдерживающие дальнейший рост. Например, более короткий срок хранения и меньшая устойчивость к осадкам. Микробиологические субстраты имеют срок хранения от 6 до 24 месяцев, в химические пестициды могут храниться 2-4 года.
сообщение о симбионтах, бактериях гниения, почвенных, молочнокислых, уксуснокислых, болезнетворных.
Бактерии гниения, живущие в почве. Проблемы скрываются в грунте – сельскохозяйственные растения страдают от почвенных вредителей. Взаимодействие пестицидов и микроорганизмов почвы Ксенофонтова Оксана Юрьевна. Сохранение и увеличение численности почвенных бактерий является важным аспектом устойчивого сельского хозяйства и поддержания здоровья почвы. Б. Почвенные бактерии гниения являются вредителями сельского хозяйства. 1) верно только А. Бактерии гниения почвы играют важную роль в экосистеме, выполняя такие функции, как разложение органического материала, улучшение почвенной структуры и циркуляция питательных веществ.
Почвенные вредители и методы борьбы с ними
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. В первом случае применяли почвенные гербициды ленацил, эптам, раундап , во втором - послевсходовые бетанал AM, бетанал прогресс AM. Цеолиты уменьшали миграцию гербицидов вглубь почвы и удерживали их в поверхностном слое.
В бобовых растениях Питаются: углеводами Значения: приводит к образованию на корнях утолщений Азотофиксирующие бактерии- Среда обитания: обитают в специальных клубеньках, которые ращвиваются на корнях бобовых под действием самих же бактерий. Питаются: Симбиотический тип питания Значение: Играют важную роль в круговороте азота в природе Молочнокислые бактерии участвую в создании кисломолочных продуктов из цельного молока. Приведены примеры таких изделий, показаны этапы из создания.
В данной статье мы постараемся наиболее подробно рассказать о их среде проживания. Грибы — наиболее популярные редуценты растительных фрагментов. Бактерии почвенные не могут переносить некоторые необходимые элементы на большие расстояния. Именно это позволяет грибам развиваться. Именно в грибной растительной подстилке также присутствует огромное количество бактерий. Гумус - это еще одна среда обитания почвенных бактерий. Только грибы производят определенные энзимы, которые необходимы для расщепления трудных элементов, находящихся в гумусе. Значительная часть важных элементов, которые содержатся в земле, ранее большое количество раз расщеплялась грибами и микроорганизмами. Соединения гумуса, которые получены вследствие расщепления, включают в себя небольшое количество легкодоступного азота. На агропочвенных агрегатах Еще одна среда обитания почвенных бактерий - агропочвенные агрегаты. На их поверхности содержание микроорганизмов гораздо выше, чем внутри. В середине могут проходить только те процессы, которые не требуют содержания кислорода. Большое количество агрегатов - это фекалии земельных червей и иных простых организмов. Между агропочвенными агрегатами передвигаются членистоногие и нематоды, которые не могут создать каналы непосредственно в почве. Организмы, которые восприимчивы к потере влажности, так же как и почвенные бактерии, проживают в каналах, наполненных водой. Для питания влаголюбивых организмов необходима базисная часть грунта, которая на сельскохозяйственных территориях ежегодно активно снижается. Именно по этой причине есть потребность в использовании удобрений. Вред почвенных бактерий Полагаю, что каждый садовод однажды задумывался о том, опасны ли почвенные бактерии. В этой статье мы постараемся развеять все мифы и догадки, которые касаются данного вопроса. В грунте проживает огромное количество патогенных микроорганизмов. Например, в верхнем 30-ти сантиметровом слое почвы, размером в один гектар, живет около 30-ти тонн простых организмов. Имея сильный комплект ферментов, бактерии гниения расщепляют белки до аминокислот. Именно это является главным критерием в процессе разложения. Данные микроорганизмы приносят живым существам огромное количество проблем.
Также из-за вспахивания земель ускоряется процесс эрозии. При работе атомных станций в реакторах образуются радиоактивные отходы, переработать полностью их практически невозможно, поэтому их утилизируют путем захоронения. Последствия загрязнения почвы Загрязнение почвы меняет ее химический состав, физическое и биологическое состояние, ухудшает структуру. Поэтому неправильная сельскохозяйственная деятельность, плохая утилизация отходов, активное промышленное производство и отсутствие работы над сокращением объема вредных выбросов приводят к негативным последствиям. Ухудшение качества продуктов питания и вред здоровью. Почва — это первый уровень фильтрации питьевой воды. Из загрязненной почвы вредные вещества и токсины поступают в грунтовые воды, накапливаются в тканях растений, которыми питаются животные на пастбищах, а затем попадают в пищу людей. Загрязняющие вещества и тяжелые металлы могут приводить к заболеваниям — от диареи до онкологических. Снижение эффективности антибиотиков. Большая часть антибиотиков, используемых в сельском хозяйстве и в медицине, попадают в окружающую среду после выведения из организма. Они могут фильтроваться в почве и распространяться, что приводит к образованию устойчивых к противомикробным препаратам бактерий и снижает эффективность антибиотиков. Ежегодно около 700 тыс. Если ничего не изменится, к 2050 году от этого умрет больше людей, чем от рака. Спад урожайности.
Почвенные раскопки в Калининградской области выявили зловещую тройку вредителей
Пестициды в зерне не обнаружены, уменьшилось также содержание в зерне тяжелых и токсических элементов. Зараженность посадок картофеля фитофторой снизилась в 1,8 раза. Проведены лабораторные, полевые и производственные испытания цеолитов как носителей гербицидов путем их гранулирования. Установлено, что примененные цеолиты не уступают импортным аналогам, обладают рядом преимуществ над жидкими препаративными формами и рекомендуются для борьбы с овсюгом в посевах пшеницы и ячменя. Гербициды применяли в максимально допустимых дозах, обеспечивающих высокий технологический эффект.
Внесение цеолитов способствовало снижению остаточных количеств гербицидов табл. Так, содержание семерона в кочанах капусты снизилось под действием цеолитов в 4 раза, но все-таки не достигло норм ПДК. Остаточные количества прометрина не обнаружены в корнеплодах моркови, а в почве - ниже ПДК, хотя прослеживается тенденция к их снижению под влиянием внесенных цеолитов. Опыты Т.
Анисимовой, проведенные на дерново-подзолистых супесчаных почвах с использованием пестицидов и природных цеолитов по фону N90P60K120 при выращивании картофеля сорта Удача, выявили следующее. Это можно объяснить тем, что цеолиты способствуют предотвращению вымывания питательных веществ удобрений из пахотного слоя почвы и пролонгируют действие минеральных удобрений и пестицидов. Установлена возможность создания на основе цеолитсодержащих пород месторождений Краснодарского края препаратов для борьбы с почвенными фитопатогенами. Доказано подавляющее действие в отношении широкого спектра фитопатогенных грибов родов Fusarium, Rizoctonia, Pythium gt.
Показана возможность усиления этих свойств путем иммобилизации на цеолитах флуоресцирующих псевдомонад класса RGPR. Цеолиты, благодаря ионообменным и адсорбционным свойствам, могут быть использованы как аккумуляторы и регуляторы поступления в растения элементов минерального питания, что особенно важно на почвах легкого гранулометрического состава. Это приводит к повышению эффективности удобрений и урожая сельскохозяйственных культур. Для защиты растений цеолитсодержащую породу ЦСП красноярских месторождений бактеризовали штаммом Pseudomonas аиrсоfaciens BS 1393.
Было установлено супрессирующее действие цеолитсодержащей породы в отношении широкого круга фитопатогенных грибов, а также показана возможность использования ЦСП для внесения полезной микрофлоры для почв. По данным А. Бгатова и О. Сороколетова, в Новосибирском госагроуниверситете было разработано эффективное натуральное органическое удобрение, полученное переработкой птичьего помета и свиного навоза личинками домашней мухи.
Оно содержит сбалансированный комплекс минеральных и органических веществ, биологически активные вещества - стимуляторы роста, а также естественные инсектициды, репелленты и фунгициды, благодаря которым зоогумус губительно воздействует на ряд вредителей овощных культур. Зоогумус снижает инфекционный потенциал возбудителей болезней гнили, серой и белой гнили растений. Его важнейшим качеством является способность рекультивации почвы за счет содержания комплекса полезных микроорганизмов. Изучалось влияние зоогумуса и природных цеолитов Холинского месторождения на рост и развитие сельскохозяйственных растений, возможность очистки ими почвы от токсинов, тяжелых металлов и возбудителей заболеваний сельскохозяйственных культур, как по отдельности, так и при совокупном внесении в почву.
Сочетание зоогумуса и природных цеолитов по 100 г на м2 позволило практически полностью очистить почву от таких тяжелых металлов, как барий, стронций и цезий, благодаря хелатообразующим свойствам зоогумуса и ионообменным свойствам цеолитов. Установлено, что наиболее оптимально совместное внесение обоих ингредиентов, которое позволяет довести соотношение в почве биогенных элементов, таких как фосфор, калий, кальций, магний цинк и др. Известно, что фосфатмобилизующие микроорганизмы - это антагонисты фитопатогенов. Однако в почвах их численность и активность, как правило, невысокая.
Нами разработан способ насыщения морденитсодержащего туфа водной суспензией фосфатмобилизующих микроорганизмов, выделенных из почвы. Таким образом, природные цеолиты, внесенные в загрязненную почву, выполняют роль детоксикантов по отношению к радионуклидам, тяжелым металлам, нефтепродуктам, остаточным пестицидам и патогенным микроорганизмам. При этом также улучшаются агрохимические и биологические свойства почв, повышается продуктивность системы почва - растение.
Они выделяют плексус полимерных веществ, которые создают агрегаты почвы, облегчая проход воды и воздуха, а также повышая устойчивость почвы к эрозии. Кроме того, бактерии гниения играют важную роль в цикле питательных веществ в экосистеме. Они участвуют в циркуляции углерода, азота, серы и других элементов, необходимых для роста и развития растений. Без участия этих бактерий, питательные вещества оставались бы недоступными для других организмов в экосистеме и не были бы переработаны вновь в органический материал. Таким образом, бактерии гниения почвы играют важную роль в поддержании биологического равновесия в экосистеме, обеспечивая разложение органического материала и циркуляцию питательных веществ. Функции и значение Бактерии гниения почвы выполняют ряд важных функций, которые влияют на здоровье и плодородие почвы. Первая и наиболее известная функция — разложение органического материала. Благодаря активности этих бактерий, остатки растений, животных и других органик возникающих в почве могут быть разложены и превращены в доступные растениям питательные вещества. Это особенно важно для круговорота питательных веществ в почве. Вторая функция заключается в синтезе некоторых витаминов, таких как рибофлавин, пиридоксин и никотинамид.
Эти витамины являются важными микроэлементами для растений и оказывают положительное влияние на их рост и развитие. Третья функция связана с защитой почвы от инфекционных заболеваний. Бактерии гниения почвы конкурируют с патогенными микроорганизмами, такими как грибы и бактерии, за доступ к питательным веществам. Они также могут вырабатывать антимикробные вещества, которые предотвращают развитие патогенов. Наконец, бактерии гниения почвы способствуют улучшению структуры почвы. Они производят глюканы и полисахариды, которые обеспечивают стабильность и агрегатность почвы.
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. Однако применение гиббереллинов требует усиленного минерального питания растений. В последнее время в России появилось много микробных фиторегуляторов комплексного общестимулирующего действия, которые проявляют эффективность в основном по типу ауксинов и цитокининов, а также витаминов. К таким препаратам относятся Никфан продукт метаболизма грибов-эндофитов облепихи , Симбионт-1 продукт метаболизма грибов-эндофитов женьшеня , Эпистим продукт метаболизма гриба симбионтного Acremonium lichenicola , Эпин. Эти препараты применяют на зерновых, овощах, картофеле для стимуляции прорастания и роста, повышения устойчивости к заболеваниям, для увеличения урожая и улучшения качества продукции.
Однако основное достоинство этих препаратов — многокомпонентность, что дает системное действие на развитие завязи, повышения иммунитета и развития роста вегетативных органов растения. Микробные метаболиты для борьбы с вредителями сельского хозяйства В России для борьбы с фитопатогенными микроорганизмами очищенные антибиотики в настоящее время не используют, хотя в мире эта практика существует. Пленки для защиты корней Многие бактерии имеют слизистую капсулу, причем составляющие ее полисахариды декстран, ксантан , так называемые микробные слизи, синтезируются микроорганизмами в огромных количествах. В растворе эти полисахариды образуют гели, при засыхании — тонкие пленки, проницаемые для кислорода, но непроницаемые для воды. Микробные слизи в растениеводстве используют для сохранения корней рассады от высыхания. Список микробных препаратов, применяемых в растениеводстве, постоянно расширяется, так же как и сфера их применения. Подбор ассоциативных азотфиксирующих симбионтов для каждого культурного растения, создание конкурентоспособных штаммов Rhizobium и микроорганизмов — антагонистов фитопатогенов, поиск простых в культивировании активных энтомопатогенов — вот основные направления микробиологии применительно к нуждам растениеводства.
Елинов Н. Основы биотехнологии: Для студентов ин-тов, аспирантов и практ. Конопля Н. Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению в Российской Федерации в 2000 году. Громов Б.
В бобовых растениях Питаются: углеводами Значения: приводит к образованию на корнях утолщений Азотофиксирующие бактерии- Среда обитания: обитают в специальных клубеньках, которые ращвиваются на корнях бобовых под действием самих же бактерий. Питаются: Симбиотический тип питания Значение: Играют важную роль в круговороте азота в природе Молочнокислые бактерии участвую в создании кисломолочных продуктов из цельного молока. Приведены примеры таких изделий, показаны этапы из создания.
Читайте также
- Варианты БИ2390301-БИ2390304 статград биология 9 класс ОГЭ 2024 с ответами
- Микроорганизмы в почве роль и значение
- Бактериозы в России: угроза реальна — АгроXXI
- Влияние бактерий гниения на почву и окружающую среду
В Россельхозцентре Татарстана рассказали о том, как эффективно избавляться от проволочников
Питаясь сахаром, содержащимся в молоке, они образуют молочную кислоту, под действием которой молоко превращается в простоквашу, а сливки - в сметану. С помощью молочнокислых бактерий происходит квашение капусты, силосование кормов. Образующаяся при этом молочная кислота предохраняет овощи и корма от разложения. Однако бактерии не только пользу приносят человеку.
Они вызывают ряд опасных заболеваний человека и животных: чуму, холеру, дифтерию, сибирскую язву, ботулизм и др. Большие неприятности при хранении продуктов доставляют человеку гнилостные бактерии. Особенно подвержены воздействию гнилостных бактерий фрукты, овощи , мясо, колбасные изделия, рыба.
Существуют две основные группы фиксирующих атмосферный азот микроорганизмов — вступающие в симбиоз с высшими растениями роды бактерий Rhizobium, Bradyrhizobium, Mezorhizobium, Sinorhizobium, Azorhizobium [4] и свободноживущие. Ко второй группе относятся ассоциативные азотфиксаторы роды бактерий Azospirillum, Pseudomonas, Agrobacterium, Klebsiella, Bacillus, Enterobacter, Flavobacterium Arthrobacter и др. По выражению В. Вернадского: «Почва пропитана жизнью». Жизнеспособные микроорганизмы могут давать в сутки несколько поколений себе подобных. В 1г почвы численность бактерий достигает миллиарда[6]. На большое количество микроорганизмов в биосфере указывают исследования Д. Никитина, по их подсчетам микробная биомасса в почве превышает ежегодно синтезируемую высшими растениями фитомассу[7].
Исследования П. Им рассмотрены механизмы регуляции численности микроорганизмов и подходы к управлению желательной или нежелательной микрофлорой в почве[8]. Функции микрофлоры почвы[править править код] Почвенная микрофлора разлагает органические субстанции и разрабатывает ценные формы гумуса в глубинных слоях земли. Жизненные процессы в почве играют ключевую роль для ее строения, плодородия, роста и развития растений. Изучение микрофлоры почвы показало, что концепция микробиома, изначально предложенная J. Lederberg с соавт. Основные функции эндофитных сообществ заключаются в контроле патогенов и вредителей, а также в освобождении растений от поступающих извне ксенобиотиков, а возможно, и от собственных токсичных метаболитов. Некоторые клубеньковые бактерии способны к фиксации азота.
Такие бактерии вступают в симбиоз с бобовыми культурами, проникают в их корни и вызывают образование «клубеньков», в которых они размножаются. Эти микроорганизмы способны фиксировать азот, а образующийся при этом аммиак используется растением для собственного роста[10][11]. Некоторые виды микробного сообщества почвы могут выполнять такие функции как: ассимиляция почвенных источников азота, фосфора и железа, а также трансформация и перераспределение метаболитов между частями растения, что в определенной степени компенсирует отсутствие у него пищеварительных органов. Важной функцией эндофитов, особенно в условиях стрессов, может быть регуляция развития растений посредством активации синтеза гормонов, витаминов и других биологически активных веществ[12]. Обнаружено два пути диссимиляционной нитратредукции у различных представителей почвенной микрофлоры. При развитии в естественной среде обитания денитрифицирующие псевдомонады осуществляют оба процесса в равной мере, у спороносных бактерий доминирует восстановление нитрата до аммонийного азота. В результате осуществления процессов денитрификации у этих микроорганизмов обнаружены значительные потери азота из среды[13]. Микроскопические грибы отличаются наиболее активным и совершенным энергетическим обменом по сравнению с другими почвенными микроорганизмами.
У актиномицетов и бактерий этот показатель несколько ниже. Преобладание грибов в микробном сообществе, осуществляющем разложение растительных остатков, объясняется не только высокой проникающей способностью нитей грибного мицелия гифов , но и биохимическими особенностями. При распаде целлюлозы, крахмала и пектинов почвы образуется большое количество органических кислот, которые повышает кислотность почвы, а это неблагоприятно сказывается на ее заселении бактериями. Большинство микроорганизмов предпочитают нейтральную реакцию среды[14]. Биомасса грибов может активно развиваться как в верхних слоях почвы, так и при дефиците кислорода, например Fusarium F. По сравнению с остальными почвенными организмами грибы имеют экономный обмен веществ, так как они используют большое количество углерода и азота из разлагаемых ими соединений для построения собственного тела. Разработка препаратов на основе почвенной микрофлоры[править править код] Почвенные микроорганизмы значительно отличаются друг от друга по морфологии, размерам клеток, отношению к кислороду, потребностям к ростовым факторам, способности ассимилировать различные субстраты. В почве насчитывается свыше 100000 видов микроорганизмов, но в промышленности используется около 100 из них[16].
Одна из важнейших задач сельскохозяйственной микробиологии — выяснение роли микроорганизмов в агроландшафте, вычленение наиболее значимых видов, изучение их функций, селекции и интродукции в окружающую среду, что впоследствии позволит направленно регулировать почвенно- микробиологические процессы. Сельскохозяйственная микробиология превратилась в наиболее актуальное направление по причинам непредвиденных последствий применения минеральных удобрений, пестицидов и регуляторов роста растений. В большинстве случаев это привело к непредсказуемым изменениям климата и утрате как биологического разнообразия растений и животных, так и изменению микромира почвенного плодородного слоя. Необходимость использования биологических возможностей растений и микроорганизмов для частичной или полной замены агрохимикатов позволяет успешно решить проблему обеспечения питательными веществами и защиты растений от болезней и вредителей[17]. При определении продуктивности взаимодействия «растение-микроорганизм» необходима оценка совместимости метаболических систем, к примеру, путей транспортировки азота и углерода, а также отсутствие активных защитных реакций у растений в ответ на присутствие или проникновение микроорганизмов. Расположенные в ризосфере или «клубеньках» бактерии могут синтезировать вещества, как стимулирующие фитогормоны, витамины , так и угнетающие ризобиотоксины развитие растения[18]. В настоящее время производятся продукты следующих классов: Вещества, синтезированные теми или иными почвенными микроорганизмами, например фитогормоны. Например, сенной палочки Bacillus subtilis , или грибов-эндофитов.
Препараты искусственно подобранных и искусственно воспроизводимых сообществ микроорганизмов, например «эффективные микроорганизмы». Препараты естественных сообществ микроорганизмов естественных и искусственных почв, например концентрированный почвенный раствор КПР. Заключение[править править код] Таким образом, почвенная микрофлора отличается как видовым, так и функциональным многообразием. Интенсивность исследований в этой области, позволяет с оптимизмом смотреть на будущее сельскохозяйственной микробиологии. В зависимости от целей почвенную микрофлору можно с успехом применять как при выращивании растений и переработки различных субстратов, так и в смежных областях решая актуальные задачи биотехнологии. Источник: ru. В воздух они попадают из почвы. Распространяют инфекцию воздушно-капельным путем больные люди и животные.
Огромное количество микробов находится в закрытых помещениях. Через воздух передаются вирусные и бактериальные инфекции, простейшие и грибы. Они являются виновниками гриппа, кори, ветряной оспы, коклюша, скарлатины, туберкулеза, дифтерии и стафилококковой инфекции. Местом обитания множества микробов является вода. В 1 см3 воды можно насчитать до 1 млн. Патогенные микроорганизмы попадают в воду от промышленных предприятий, населенных пунктов и животноводческих ферм. Вода с патогенными микробами может стать источником дизентерии, холеры, брюшного тифа туляремии, лептоспироза и др. Холерный вибрион и возбудитель туберкулеза могут пребывать в воде достаточно много времени.
В 30-и сантиметровой толще 1-го гектара земли находится до 30-и тонн бактерий. Обладая мощным набором ферментов, гнилостные бактерии занимаются расщеплением белков до аминокислот, тем самым принимают активное участие в процессах гниения. Однако эти бактерии приносят человеку немало неприятностей. Болезнетворные бактерии попадают в почву от больных животных и человека. Некоторые виды бактерий и грибов пребывают в почве десятилетия. Этому способствует особенность этих микроорганизмов образовывать споры, которые долгие годы защищают их от неблагоприятных условий внешней среды. Они вызывают самые грозные заболевания — сибирскую язву, ботулизм, газовую гангрену и столбняк. Ряд бактерий и грибов интенсивно разлагают клетчатку, играя важную санитарную роль.
Однако среди них есть бактерии, вызывающие тяжелые заболевания животных. Плесневые грибы разрушают древесину. Деревоокрашивающие грибы окрашивают древесину в разные цвета. Домовой гриб приводит древесину в трухлое состояние. Продукты, обсемененные опасными бактериями, становятся источником кишечных заболеваний: брюшного тифа, сальмонеллеза, холеры, дизентерии и др. Токсины, которые выделяют стафилококки и палочки ботулизма, вызывают токсикоифекции. Сыры и все молочные продукты могут подвергнуться воздействию маслянокислых бактерий, которые вызывают маслянокислое брожение, в результате чего у продуктов появляется неприятный запах и цвет. Уксусные палочки вызывают уксусное брожение, что ведет к прокисанию вина и пива.
Бактерии и микрококки, вызывающие гниение, содержат протеолитические ферменты, расщепляющие белки, чем придают продуктам дурно пахнущий запах и горький вкус. Плесенью покрываются продукты в результате поражения плесневыми грибами. Маслянокислые микробы находятся повсюду. Жизнедеятельность жирорасщепляющих бактерий приводит к прогорканию масла. Под их воздействием прогоркают семена сои и подсолнечника. Маслянокислое брожение, которое вызывают эти микробы, портят силос, и он плохо поедается скотом. А влажное зерно и сено, пораженное маслянокислыми микробами, самосогревается. Влага, содержащаяся в сливочном масле, является хорошей средой, где размножаются гнилостные бактерии и дрожжевые грибы.
Из-за этого масло портится не только снаружи, но и внутри. Если масло хранится долго, то на его поверхности могут поселиться плесневые грибы. В яйца бактерии и грибы проникают через поры наружной оболочки и ее повреждения. Наиболее чаще яйца инфицируются бактериями сальмонеллами и плесневыми грибами, яичный порошок — сальмонеллами и кишечной палочкой. Особенно опасны для человека являются токсины ботулиновых палочек и палочек перфрингенс. Их споры проявляют высокую термоустойчивость, что позволяет микробам сохранять жизнедеятельность после пастеризации консервов. Находясь внутри банки, без доступа кислорода, они начинают размножаться. При этом выделяется углекислый газ и водород, от которых банка вздувается.
Употребление в пищу такого продукта вызывает тяжелый пищевой токсикоз, который характеризуется крайне тяжелым течением и часто заканчивается смертью больного. Мясные и овощные консервы поражают уксуснокислые бактерии, в результате чего содержимое консерв закисает. Развитие стафилококковой инфекции не вызывает вздутие консерв, так как стафилококк не вырабатывает газы. Спорынья и другие плесневые грибы, которые поражают зерна, являются самыми опасными для человека. Токсины этих грибов термоустойчивы и не разрушаются при выпечке. Токсикозы, вызванные употреблением такой продукции, протекают тяжело. Мука, пораженная молочнокислыми бактериями, имеет неприятный вкус и специфический запах, комковатая на вид. Уже испеченный хлеб поражается бациллой субтилис Вас.
Бациллы выделяют ферменты, расщепляющие хлебный крахмал, что проявляется, вначале, не свойственным хлебу запахом, а потом липкостью и тягучестью хлебного мякиша.
Почему феноменальные способности бактерий к приспособлению так важны для жизни вообще и для человека в частности? Ответы на эти и многие другие важные вопросы биология еще только начинает получать.
Суть Бактерии — это самые древние обитатели планеты Земля. Согласно исследованиям ученых, они являются первыми живыми организмами. Еще три с половиной миллиарда лет назад Землю населяли исключительно бактерии.
Затем уже появились привычные для человека растения и животные. Первые микроорганизмы имели весьма упрощенную структуру. Хотя по сей день представители некоторых их групп не развились под влиянием эволюции.
Такую тенденцию можно увидеть на примере бактерий, которые населяют ил рек и озер, а также серные источники. Если человек, не имеющий отношения к науке, увидит представителей многих видов групп бактерий, он обратит внимание на их яркий окрас Бактерии в природе Данные живые организмы одними из первых появились на нашей планете. Распространены они повсеместно.
Бактерии обитают на дне водоёмов, в почве, могут выдерживать как низкие, так и высокие температуры. Значение этих организмов в природе неоспоримо. Именно бактерии обеспечивают круговорот веществ в природе, который является основополагающим жизни на Земле.
Органические соединения под их воздействием изменяются и распадаются на неорганические вещества. Почвообразовательные процессы обеспечивают почвенные микроорганизмы. Остатки растений и животных распадаются и преобразуются на гумус и перегной только благодаря бактериям.
В водной среде представителей данного царства используют для очищения водоёмов, а также сточных вод. Благодаря своей жизнедеятельности бактерии из опасных органических веществ делают безопасные неорганические. Роль бактерий в природе.
Питание бактерий Большинство бактерий питаются готовыми органическими веществами. Разлагая их, они строят свои клетки. Такие бактерии называют гетеротрофами.
Некоторые гетеротрофные бактерии питаются органическими веществами, содержащимися в мертвых телах, выделениях растений и животных. Такие бактерии обитают в воде, почве, на коже, в кишечнике животных. Разлагая органические вещества, они возвращают в почву минеральные соли, а в атмосферу углекислый газ, необходимый для фотосинтеза.
Бактерии-паразиты поселяются в тканях человека, животных, растений и вызывают различные бактериальные болезни. К ним относятся туберкулезная палочка, дизентерийная палочка, возбудители ангины, пневмонии. На корнях фасоли, бобов, люпина.
В них находятся очень полезные для растений клубеньковые бактерии. Они поглощают азот из воздуха и преобразуют его в доступные для растений азотные соединения. Клубеньковые бактерии снабжают растение-хозяина азотом, а сами извлекают из корней растения необходимые для жизнедеятельности вещества удобрением.
Когда растение отмирает, соединения азота остаются в почве и повышают ее плодородие. Подобные взаимовыгодные отношения между различными организмами называют симбиозом от греч. Человек и его микробы Человек не может обойтись без микроорганизмов-симбионтов.
Окружающая среда буквально населена бактериями, вирусами и другими возможными возбудителями различных заболеваний человека.
На мембранах мезосом находятся различные окислительно-восстановительные ферменты, участвующие в дыхании, и у фотосинтезирующих бактерий пигменты, участвующие в фотосинтезе. Клеточная стенка — тонкая, прочная и эластичная, придает бактериальной клетке определенную форму, защищает ее содержимое от воздействия неблагоприятных факторов внешней среды и выполняет ряд других функций.
Опорным каркасом клеточной стенки служит сетка из одного или несколько слоев муреина. В состав клеточной стенки бактерий не входят хитин и целлюлоза, характерные для клеток грибов и растений. Слизистая капсула предохраняет клетку от высыхания и является ее защитным покровом, а также служит для образования колоний из отдельных клеток.
Генетический материал бактерий представлен нуклеоидом, не ограниченным мембранами и находящимся в центре клетки. Нуклеоид или бактериальная хромосома — это зона, обычно находящаяся в центре бактериальной клетки, содержащая кольцевую молекулу ДНК и не ограниченная мембранами. Молекула ДНК в нуклеоиде не связана с гистоновыми белками и прикрепляется к выросту цитоплазматической мембраны в одной точке.
Нуклеоид является носителем генетической информации и контролирует нормальный ход всех внутриклеточных процессов. Молекула ДНК у бактерий имеет до 5 000 000 пар нуклеотидов; но суммарное содержание ДНК в одной бактериальной клетке значительно меньше, чем в ядерной эукариотической. Цитоплазма бактериальной клетки представляет собой смесь белков, жиров, углеводов, других органических соединений, минеральных веществ и воды и имеет зернистый вид.
В ней содержится до 20 тысяч рибосом класса 70S медленно осаждаемых , на которых синтезируются белки. В цитоплазме бактерий также содержатся многочисленные включения — гранулы запасаемых веществ. У некоторых бактерий в цитоплазме имеются плазмиды — небольшие кольцевые молекулы ДНК, участвующие в обмене генетической информацией между различными бактериальными клетками.
В клетках бактерий отсутствуют митохондрии, лизосомы, комплекс Гольджи и другие органеллы, однако в них хорошо развиты мембранные структуры в виде канальцев, пузырьков и тила-коидов, часто содержащих ферменты и пигменты и являющихся аналогами многих органелл эукариотической клетки. Жгутики — это органоиды движения бактерий, состоящие из собранных в спираль глобул особого белка — флагеллина. Они берут свое начало под цитоплазматической мембраной, закрепляясь там с помощью пары дисков.
Количество жгутиков у бактерии — от I до 50. У одних бактерий жгутики расположены только на одном конце клетки, у других — на двух или по всей поверхности.
Регистрация
- Вред сельского хозяйства для состояния экологии
- Классификация вредителей
- Рекомендуемые товары
- Загрязнение почв остаточными пестицидами и микробными патогенами
Возбудители заболеваний, которые могут присутствовать в почве
| чем заключается причина появления у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и... - | В чем заключается причина появления у микроорганизмов вредителей сельского хозяйства и других видов. |
| Во Саду Ли. - Агропромышленный информационный портал. | Борьба с вредителями сельского хозяйства является важной задачей для сельскохозяйственных производителей, и существуют различные методы и стратегии для их контроля и уничтожения. |
| Вирусы – вредители сельского хозяйства. Я познаю мир. Вирусы и болезни | Постоянное мутирование микроорганизмов делает их устойчивыми к пестицидам. |
| Бактериозы в России: угроза реальна — АгроXXI | Ваш вопрос звучал следующим образом: В чем заключается причина появления у микроорганизмов, вредителей сельского хозяйства и других организмов устойчивости к ядохимикатам? |
Стратегия бактерий Bacillus thuringiensis поможет контролировать сельскохозяйственных вредителей
Нитрифицирующие бактерии образуют в почве огромные количества селитры. Болезнетворные микроорганизмы. почвенные бактерии гниения. Гнилостные бактерии являются незаменимыми участниками круговорота веществ в природе. Это явление носит название "Естественный отбор". В процессе естественного отбора закрепляются мутации, увеличивающие приспособленность организмов. Бактериальные препараты для борьбы с насекомыми – вредителями сельского хозяйства и леса включают чаще всего энтомопатогенную бациллу Bacillus thuringiensis.
Почвенные бактерии и их ценность
благодаря специальному механизму, который они приобретают в процессе эволюции. Неправильное ведение сельского хозяйства, неуправляемое промышленное производство и неэффективная утилизация отходов приводят к плачевным последствиям. Основной отраслью сельского хозяйства является. На территории России встречается около 700 видов насекомых, являющихся опасными вредителями сельского хозяйства. Многие бактерии в почве участвуют в защите растений от других патогенных микроорганизмов.