ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1. Общая характеристика Azotobacter 5
1.1.1 Систематическое положение Azotobacter 6
1.1.2. Морфологические особенности клеток и колоний Azotobacter^
1.1.3 Экологическая характеристика Azotobacter 12
1.2. Влияние внешних факторов на рост Azotobacter 16
1.2.1 Характеристика пестицидов 16
1.2.2 Влияние пестицидов на жизнеспособность Azotobacter 30
1.2.3 Выводы 32
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 33
2.1 Описание эксперимента 35
2.1 Экспериментальная часть 38
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО КУЛЬТИВИРОВАНИЮ
AZOTOBACTER 41
3.1 Действие пестицида ТМТД на жизнеспособность клеток различных
штаммов Azotobacter chroococcum 41
3.2 Влияние ТМТД на активность роста и продукцию ИУК клетками
A. chroococcum 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
ВЫВОДЫ 56
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 57
На основе различных штаммов Azotobacter создаются всё новые и новые биологические удобрения, так как его использование уменьшает химическую нагрузку на почву. Следует отметить также и экономичность применения Azotobacter из-за широкой области естественного обитания данного штамма, а также простоты культивирования в больших объёмах.
Azotobacter оказывает благоприятное действие на почвы, а также способствует росту и развитию растений.
Самая важная роль Azotobacter - фиксация азота.
Главной проблемой является то, что пестициды применяются в сельском хозяйстве для уничтожения вредителей, а значит, они токсичны для всего живого Azotobacter является живым микроорганизмом и использование пестицидов в больших дозах или с неблагоприятным химическим составом оказывает губительное действие на данный вид бактерий, вследствие чего снижается урожайность и качество почв.
Цель исследования: изучить действие пестицидов на жизнеспособность штаммов Azotobacter.
В связи с поставленной целью решаются следующие задачи:
• Подобрать различные оптимальные питательные среды для культивирования Azotobacter.
• Произвести сравнительный анализ штаммов Azotobacter и выбрать наиболее подходящие для работы.
• Проверить, как взаимодействует Azotobacter с пестицидами при различных условиях (взять пробы почв с нескольких участков, приготовить вариации питательных сред, провести выращивание культур при разных температурах).
• Провести оценку полученных результатов и сделать выводы.
Объектом исследования являются штаммы Azotobacter, выделенные из разных типов почв Пензенской области.
Предметом исследования выступает степень воздействия пестицидов на активность роста штамма Azotobacter.
Научная новизна работы состоит в:
• определении биоразнообразия штаммов Azotobacter, выделенных из различных типов почв Пензенской области на основе анализа культуральных и биохимических характеристик;
• исследовании действия различных доз пестицида на активность роста клеток Azotobacter,
• установлении дозы экстремальных воздействий, приводящих культуру к состоянию стресса.
Практическая значимость работы - проведён сравнительный анализ выделенных культур Azotobacter chroococcum, позволивший выявить активно растущие штаммы, с наибольшим уровнем устойчивости к действию пестицидов.
Статистика полученных данных в ходе эксперимента объясняет действие пестицидов на почвы, в которых содержатся жизнеспособные и активные культуры клеток Azotobacter chroococcum, обитающие в природных биоценозах.
Для раскрытия поставленной темы определена следующая структура: работа состоит из введения, трёх глав, заключения и списка литературы.
В сельском хозяйстве Пензенской области применяется небольшое количество пестицидов. Их использование за последние десятилетия значительно снизилось приблизительно в полтора раза.
Пестициды, применяемые для опыления полей и лесов области, влекут за собой изменения почвенной среды, уменьшается количество почвенных бактерий, что приводит к ухудшению состояния почв. Но по проблеме влияния пестицидов на микрофлору почвы и гумуса, а так, жена изменение состава органического азота проводится мало исследований. Хотя экологический мониторинг сельхозугодий и лесополос Пензенской области оценивает их состояние как неблагоприятное. Поэтому требуется проведение мероприятий по обсуждению данной проблемы, дабы повысить уровень плодородности земель.
В настоящее время в приоритете внедрения находится особые современные способы земледелия, с наименьшим использованием химических веществ. Они обеспечат более экологически чистые продукты, соответствующие всем требованиям СанПиН.
Для решения данной проблемы внедряются способы естественного и безопасного поддержания нормального роста и развития сельскохозяйственных культур, а именно при опылении используются только разлагаемые химические вещества, применяются органические отходы и перегной.
К естественным и безопасным отраслям можно отнести биологическое земледелие, в котором используют способы внесения в почву препаратов, содержащих живые бактерии рода Azotobacter. Бактерии азотфиксаторы играют одну из основных ролей в круговороте азота в природе, они способны переводить молекулярный азот, содержащийся в атмосфере, в растворимую, доступную для растений форму. Также данный вид бактерий практически не проявляет антагонистические свойства по отношению к другим почвенным микроорганизмам и фиксирует азот в количестве, не приводящем к его избыточному накоплению в почве. Высокая продуктивность выращивания сельскохозяйственных культур на таких почвах повышается на 15-20%, что подтверждает необходимость использования препаратов азотобактера в сельхозпроизводстве на современном этапе развития.
В связи с этим совершенствование технологии производства биопрепаратов, содержащих в своём составе бактерии Azotobacter chroococcum, весьма актуально.
Неотъемлемой частью технологического процесса по производству биопрепаратов, содержащих в своем составе живые микроорганизмы, является использование питательных субстратов.
Субстрат в биотехнологическом производстве является одним из основных факторов, влияющих на интенсивность роста производственных культур, накопления биомассы и продуктов биосинтеза.
Целью работы явилось совершенствование субстратов, используемых при биопроизводстве препараты, содержащие Azotobacter chroococcum.
Использование пестицидов востребовано коммерческим интересом промышленного сельскохозяйственного производства, которое ориентировано на такие простые показатели, как стойкость и величина урожая, его сохранность и устойчивость к перевозке. Ио не учитывается существенное снижение таких качеств получаемой продукции, как микроэлементы ый состав, полезность и безопасность для здоровья потребителей. Глобальной проблемой стало и разрушение биоценозов в районах применения пестицидов.
Пестициды губительно действуют на многих плотоядных, особенно птиц. Птицы особенно чувствительны к ДДТ и другим хлорорганичсским пестицидам, поскольку те влияют на метаболизм кальция и вызывают истончение скорлупы откладываемых яиц. Это приводит к снижению устойчивости яиц к механическим воздействиям и как следствие - к снижению успешности размножения.
...
