📄Работа №75059
Тема: ИЗУЧЕНИЕ РИЗОСФЕРНОЙ МИКРОФЛОРЫ MEDICAGO VARIA MART.В РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
биология
Объем:
127 листов
Год:
2018
Просмотров:
94
4925
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
1.1. Особенности почвенной микрофлоры Центрально-Черноземного
региона 6
1.2. Влияние обработки почвы на интенсивность микробиологических
процессов 13
1.3. Ризосферная микрофлора бобовых культур 16
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 28
2.1. Подготовка лабораторной посуды 28
2.2. Методики микробиологических исследований 30
2.3. Методы микроскопического исследования микроорганизмов 35
2.4. Агрохимический анализ почвы, методика проведения полевых
опытов 36
2.5. Статистическая обработка результатов исследований 41
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 44
3.1. Количественный состав ризобиальной микрофлоры люцерны в
различных условиях экотопа 44
3.2. Родовой состав ризобиальной микрофлоры люцерны в различных
условиях экотопа 52
3.3. Агрохимический состав изучаемых типов почв 56
3.4. Изучение урожайность люцерны в различных условиях экотопа...57
3.5. Статистическая обработка полученных данных 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 99
ПРИЛОЖЕНИЯ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
1.1. Особенности почвенной микрофлоры Центрально-Черноземного
региона 6
1.2. Влияние обработки почвы на интенсивность микробиологических
процессов 13
1.3. Ризосферная микрофлора бобовых культур 16
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 28
2.1. Подготовка лабораторной посуды 28
2.2. Методики микробиологических исследований 30
2.3. Методы микроскопического исследования микроорганизмов 35
2.4. Агрохимический анализ почвы, методика проведения полевых
опытов 36
2.5. Статистическая обработка результатов исследований 41
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 44
3.1. Количественный состав ризобиальной микрофлоры люцерны в
различных условиях экотопа 44
3.2. Родовой состав ризобиальной микрофлоры люцерны в различных
условиях экотопа 52
3.3. Агрохимический состав изучаемых типов почв 56
3.4. Изучение урожайность люцерны в различных условиях экотопа...57
3.5. Статистическая обработка полученных данных 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 99
ПРИЛОЖЕНИЯ
📖 Введение
Источниками азота в питании растений могут служить минеральный азот почвы, азот минеральных удобрений и биологический (симбиотически фиксированный из атмосферы) азот. Представляет большой научный и практический интерес доля участия каждого из этих источников в питании бобовых культур. Учитывая, что затраты на производство, транспортировку и внесение азотных удобрений могут достигать 40% всех затрат на возделывание сельскохозяйственной культуры, становится целесообразным сокращение внесения азотных удобрений для снижения себестоимости продукции. Кроме того, минеральные формы азота, как известно, часто приводят к накоплению нитратов и ухудшению качества продукции. Использование ценного свойства бобовых растений питаться атмосферным азотом при помощи клубеньковых бактерий рода Rhizobiumпомогает решить вышеуказанные проблемы (15, 314-327).
Помимо клубеньковых бактерий, важную роль в питании бобовых растений играет ризосферная микрофлора. Корневые выделения является пищевым субстратом для микроорганизмов, которые интенсивно размножаются в корневой зоне растений, особенно в той части, которая непосредственно прилегает к поверхности корней в радиусе от него не более 2 мм - ризосфере. Стоит заметить, что ранее функция азотфиксации была отмечена лишь у ограниченного круга свободноживущих бактерий - Azotobacter, Clostridium, Azospirillum, Beijerinckia, Derxia.Позже стало известно, что роль азотобактера и клостридий в фиксации азота из атмосферы не так велика по сравнению с факультативно-анаэробными бактериями, такими, как энтеробактерии. Спектр диазотрофных (осуществляющих ассоциативную азотфиксацию) бактерий регулярно дополняется новыми таксонами. В настоящий момент считается, что к фиксации азота из атмосферы способны 80-90% всех известных бактерий (6, 51-54).
Ризосфера растений является изменчивой средой, на которую влияет множество факторов, определяющие структуру и состав микробных ассоциаций, населяя ризосферу и ризоплану растений. Изучение структуры и состава данных групп считается основной задачей для осознания того, как влияют на биологические процессы почвы факторы окружающей среды и практика растениеводства (38, 23-34).
При лучшей обеспеченности растений биологическим азотом, а также другими макро- и микроэлементами формируется большая ассимиляционная поверхность, увеличиваются фотосинтетический потенциал, чистая продуктивность фотосинтеза, накопление сухого вещества всеми органами растений и, в конечном счете, урожай и белковая продуктивность посевов (37, 150-153).
Кормовые бобовые травы играют важнейшую роль в создании прочной кормой базы животноводства Центрально-Черноземного региона. Они возделываются не только на хорошо окультуренных площадях, но и на почвах бедных органическими и минеральными веществами. Повышение продуктивности бобовых трав в различных экологических условиях является актуальной задачей (1, 23-27).
Однако состав микробоциноза ризосферы многолетних бобовых трав, в первую очередь люцерны, и особенности местных штаммов микроорганизмов до настоящего времени изучено слабо.
В этой связи, целью наших исследований является изучение ризосферной микрофлоры люцерны в различных экологических условиях Белгородской области.
Для достижения намеченной цели были определены следующие задачи:
- изучить количественный состав ризобиальной микрофлоры люцерны в различных условиях экотопа;
- определить родовой состав ризобиальной микрофлоры люцерны в различных условиях экотопа;
- изучить агрохимический состав почв, на которых возделывается
люцерна: чернозем типичный тяжелосуглинистый; лугово-черноземная
среднесуглинистая; чернозем типичный песчаный; элювий мела;
- изучить урожайность люцерны в различных условиях экотопа.
Объектом исследования работы являются пробы почв с участков, на которых возделывается люцерна, взятые в разные периоды роста и развития растений.
Предметом исследования является ризосферная микрофлора.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые в условиях региона проведено микробиологическое исследование ризосферной микрофлоры люцерны, произрастающей на различных типах почв в разные периоды роста и развития растений. Изучена продуктивность люцерны, произрастающей на элювии мела, установлено, что при минимальном содержании в почвенном субстрате минеральных и органических веществ, в ризосферной почве были обнаружены колонии грибов, мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов и бактерий группы кишечной палочки.
Помимо клубеньковых бактерий, важную роль в питании бобовых растений играет ризосферная микрофлора. Корневые выделения является пищевым субстратом для микроорганизмов, которые интенсивно размножаются в корневой зоне растений, особенно в той части, которая непосредственно прилегает к поверхности корней в радиусе от него не более 2 мм - ризосфере. Стоит заметить, что ранее функция азотфиксации была отмечена лишь у ограниченного круга свободноживущих бактерий - Azotobacter, Clostridium, Azospirillum, Beijerinckia, Derxia.Позже стало известно, что роль азотобактера и клостридий в фиксации азота из атмосферы не так велика по сравнению с факультативно-анаэробными бактериями, такими, как энтеробактерии. Спектр диазотрофных (осуществляющих ассоциативную азотфиксацию) бактерий регулярно дополняется новыми таксонами. В настоящий момент считается, что к фиксации азота из атмосферы способны 80-90% всех известных бактерий (6, 51-54).
Ризосфера растений является изменчивой средой, на которую влияет множество факторов, определяющие структуру и состав микробных ассоциаций, населяя ризосферу и ризоплану растений. Изучение структуры и состава данных групп считается основной задачей для осознания того, как влияют на биологические процессы почвы факторы окружающей среды и практика растениеводства (38, 23-34).
При лучшей обеспеченности растений биологическим азотом, а также другими макро- и микроэлементами формируется большая ассимиляционная поверхность, увеличиваются фотосинтетический потенциал, чистая продуктивность фотосинтеза, накопление сухого вещества всеми органами растений и, в конечном счете, урожай и белковая продуктивность посевов (37, 150-153).
Кормовые бобовые травы играют важнейшую роль в создании прочной кормой базы животноводства Центрально-Черноземного региона. Они возделываются не только на хорошо окультуренных площадях, но и на почвах бедных органическими и минеральными веществами. Повышение продуктивности бобовых трав в различных экологических условиях является актуальной задачей (1, 23-27).
Однако состав микробоциноза ризосферы многолетних бобовых трав, в первую очередь люцерны, и особенности местных штаммов микроорганизмов до настоящего времени изучено слабо.
В этой связи, целью наших исследований является изучение ризосферной микрофлоры люцерны в различных экологических условиях Белгородской области.
Для достижения намеченной цели были определены следующие задачи:
- изучить количественный состав ризобиальной микрофлоры люцерны в различных условиях экотопа;
- определить родовой состав ризобиальной микрофлоры люцерны в различных условиях экотопа;
- изучить агрохимический состав почв, на которых возделывается
люцерна: чернозем типичный тяжелосуглинистый; лугово-черноземная
среднесуглинистая; чернозем типичный песчаный; элювий мела;
- изучить урожайность люцерны в различных условиях экотопа.
Объектом исследования работы являются пробы почв с участков, на которых возделывается люцерна, взятые в разные периоды роста и развития растений.
Предметом исследования является ризосферная микрофлора.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые в условиях региона проведено микробиологическое исследование ризосферной микрофлоры люцерны, произрастающей на различных типах почв в разные периоды роста и развития растений. Изучена продуктивность люцерны, произрастающей на элювии мела, установлено, что при минимальном содержании в почвенном субстрате минеральных и органических веществ, в ризосферной почве были обнаружены колонии грибов, мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов и бактерий группы кишечной палочки.
✅ Заключение
В результате изучения количественного состава ризобиальной микрофлоры установлено, что оптимальным разбавлением для всех типов почв, позволяющим получить достоверные, статистически значимые результаты при подсчете числа колоний грибов, так же, как и для подсчета числа колоний мезофильных и анаэробных микроорганизмов и для бактерий группы кишечной палочки, является разбавление 1:106.
Установлено, что динамика численности ризосферных микроорганизмов изменяется по периодам роста растений. В их развитии наблюдаются два максимума: первый приходится на период отрастания зеленой массы, второй - на период цветения и плодоношения. В эти же периоды происходит максимум корневых выделений.
В период созревания и завядания активность и численность ризосферных микроорганизмов снижается.
Изучение смены бактериальных сообществ в ризосфере в процессе вегетации люцерны позволило установить, что на начальных этапах роста растений преобладают грамотрицательные бактерии, которые по мере старения растения замещаются грамположительными. Такой характер сукцессии, по-видимому связан с заменой бактерий, питающихся продуктами экзосмоса растений, на гидролитиков, разлагающих корневой опад и микробную биомассу. Другой фактор смены состава микрофлоры в процессе вегетации растений является видоизменение состава корневых выделений, служащих источником питания бактерий. Данный состав в разные фазы развития растений зависит от проходящих в эти фазы синтетических процессов. В наибольшем количестве в ризосфере развиваются бактерии рода Pseudomonas.Начальный период вегетации и в период активного роста растений спороносные бактерии рода Bacillusнаходятся в ризосфере в незначительном количестве, а в конце вегетации их количество увеличивается (за счёт появления растительного опада). Так же в ходе исследования были обнаружены Escherichia, Enterococcus, Proteus(среда Эндо), Streptococcus(среда ГРМ-агар); Aspergillus, Penicillium, Mucor, Fusarium, Streptomyces, Candida (среда Чапека). В прикорневой микрофлоре на ранних стадиях развития обнаруживаются актиномицеты. К концу вегетации число актиномицетов заметно увеличивается.
Определение содержания гумуса, кислотности почвы, содержания доступных форм азота, фосфора и калия в ризосфере выявило существенные различия. Исходя из полученных данных, можно отметить, что чернозем типичный тяжелосуглинистый является наиболее обогащённым гумусом, минеральными веществами, далее следует лугово-черноземная среднесуглинистая почва, чернозем типичный песчаный. Самым бедным по химическому составу является элювий мела.
Люцерна является ценной комовой культурой. Важным показателем оптимального взаимодействия в системе «почва-растение», который отражает способность люцерны реализовать свой генетический потенциал, является ее семенная продуктивность и сбор сырой и сухой фитомассы. Наибольший сбор сырой фитомассы люцерны был получен на чернозёме типичном и лугово-черноземной почве. На черноземе песчаном урожайность сырой фитомассы была ниже на 22,71 % и на 11,63 % соответственно. На элювии мела урожайность сырой массы была минимальной и снижалась по сравнению с черноземом типичным и лугово-черноземной почвой на 75,93 % и на 72,48 % соответственно.
По сбору сухой надземной фитомассы лучшими были образцы, полученные на черноземе типичном тяжелосуглинистом. Люцерна на лугово-черноземной почве дала выход сухой массы на 25,88 % ниже, на черноземе типичном песчаном на 37,81% ниже, на элювии мела на 67,51 %.
Семенная продуктивность люцерны также была максимальной на черноземе типичном тяжелосуглинистом. На лугово-черноземной почве выход семян снижался на 38,18%, на черноземе типичном песчаном - на 49,80 %, на элювии мела - на 77,37 %.
Таким образом, на черноземе типичном тяжелосуглинистом в посевах люцерны изменчивой формировались благоприятные условия экотопа, что выражалось в оптимальном развитии микробоценоза в ризосферной зоне. Количественны и качественный состав микроорганизмов, наряду с оптимальными агрохимическими показателями почвы, способствовал формированию высокой продуктивности растений.
Лугово-черноземные и песчаные почвы менее благоприятны для формирования полноценного микробоценоза в ризосфере люцерны.
Установлено, что на элювии мела, при минимальном содержании в почвенном субстрате минеральных и органических веществ, в ризосферной почве выявлены колонии грибов, мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов и бактерий группы кишечной палочки.
Установлено, что динамика численности ризосферных микроорганизмов изменяется по периодам роста растений. В их развитии наблюдаются два максимума: первый приходится на период отрастания зеленой массы, второй - на период цветения и плодоношения. В эти же периоды происходит максимум корневых выделений.
В период созревания и завядания активность и численность ризосферных микроорганизмов снижается.
Изучение смены бактериальных сообществ в ризосфере в процессе вегетации люцерны позволило установить, что на начальных этапах роста растений преобладают грамотрицательные бактерии, которые по мере старения растения замещаются грамположительными. Такой характер сукцессии, по-видимому связан с заменой бактерий, питающихся продуктами экзосмоса растений, на гидролитиков, разлагающих корневой опад и микробную биомассу. Другой фактор смены состава микрофлоры в процессе вегетации растений является видоизменение состава корневых выделений, служащих источником питания бактерий. Данный состав в разные фазы развития растений зависит от проходящих в эти фазы синтетических процессов. В наибольшем количестве в ризосфере развиваются бактерии рода Pseudomonas.Начальный период вегетации и в период активного роста растений спороносные бактерии рода Bacillusнаходятся в ризосфере в незначительном количестве, а в конце вегетации их количество увеличивается (за счёт появления растительного опада). Так же в ходе исследования были обнаружены Escherichia, Enterococcus, Proteus(среда Эндо), Streptococcus(среда ГРМ-агар); Aspergillus, Penicillium, Mucor, Fusarium, Streptomyces, Candida (среда Чапека). В прикорневой микрофлоре на ранних стадиях развития обнаруживаются актиномицеты. К концу вегетации число актиномицетов заметно увеличивается.
Определение содержания гумуса, кислотности почвы, содержания доступных форм азота, фосфора и калия в ризосфере выявило существенные различия. Исходя из полученных данных, можно отметить, что чернозем типичный тяжелосуглинистый является наиболее обогащённым гумусом, минеральными веществами, далее следует лугово-черноземная среднесуглинистая почва, чернозем типичный песчаный. Самым бедным по химическому составу является элювий мела.
Люцерна является ценной комовой культурой. Важным показателем оптимального взаимодействия в системе «почва-растение», который отражает способность люцерны реализовать свой генетический потенциал, является ее семенная продуктивность и сбор сырой и сухой фитомассы. Наибольший сбор сырой фитомассы люцерны был получен на чернозёме типичном и лугово-черноземной почве. На черноземе песчаном урожайность сырой фитомассы была ниже на 22,71 % и на 11,63 % соответственно. На элювии мела урожайность сырой массы была минимальной и снижалась по сравнению с черноземом типичным и лугово-черноземной почвой на 75,93 % и на 72,48 % соответственно.
По сбору сухой надземной фитомассы лучшими были образцы, полученные на черноземе типичном тяжелосуглинистом. Люцерна на лугово-черноземной почве дала выход сухой массы на 25,88 % ниже, на черноземе типичном песчаном на 37,81% ниже, на элювии мела на 67,51 %.
Семенная продуктивность люцерны также была максимальной на черноземе типичном тяжелосуглинистом. На лугово-черноземной почве выход семян снижался на 38,18%, на черноземе типичном песчаном - на 49,80 %, на элювии мела - на 77,37 %.
Таким образом, на черноземе типичном тяжелосуглинистом в посевах люцерны изменчивой формировались благоприятные условия экотопа, что выражалось в оптимальном развитии микробоценоза в ризосферной зоне. Количественны и качественный состав микроорганизмов, наряду с оптимальными агрохимическими показателями почвы, способствовал формированию высокой продуктивности растений.
Лугово-черноземные и песчаные почвы менее благоприятны для формирования полноценного микробоценоза в ризосфере люцерны.
Установлено, что на элювии мела, при минимальном содержании в почвенном субстрате минеральных и органических веществ, в ризосферной почве выявлены колонии грибов, мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов и бактерий группы кишечной палочки.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.