Азоту принадлежит важная роль в процессах образования гумусовых веществ. Аккумуляция азота в почве является характерным признаком почвообразования, а запасы общего азота определяют потенциальное плодородие. Являясь самым мобильным элементом, азот удобрений и почвы может теряться в результате миграции в нижележащие горизонты почвы, теряется в газообразном состоянии. [3]
Азотфиксирующие бактерии — это бактерии, обладающие способностью к биологической азотфиксации, то есть связыванию азота атмосферы и переводу его в азотосодержащие соединения.
Зелёные растения не способны питаться азотом, поглощая его в чистом виде из атмосферного воздуха или почвы. Денитрифицирующие бактерии выделяют азот из органических соединений и переводят его в чистый азот атмосферы. Тем самым они делают его недоступным для растений. В противовес им азотфиксирующие микроорганизмы, в основном бактерии, связывают атмосферный воздух в органических соединениях и делают его доступным для растений. Таким образом, поддерживается баланс азота в природе. [1]
Для исследования активности микроорганизмов рода Azotobacter, мы отобрали почву в ризосфере следующих растений: берёзы, осины, сосны и дуба.
Для определения механического состава почвы, мы смешивали почву с дистиллированной водой и перемешивали, формируя шарики и жгуты. Далее определили механический состав почв, см. таблицу 1.
Таблица 1
Механический состав почв
|
Почва |
Состав |
|
Почва ризосферы берёзы |
легкосуглинистая |
|
Почва ризосферы осины |
тяжелосуглинистая |
|
Почва ризосферы сосны |
среднесуглинистая |
|
Почва ризосферы дуба |
глинистая |
Для того, чтобы определить химический состав почв, была сделана почвенная вытяжка каждого образца почвы.
Измерение pH почвенной вытяжки определялась с помощью индикаторной бумаги. pH у всех образцов почв равен 5, что соответствует уровню кислых почв.
Далее мы определяли наличие нитрат-ионов в почвенной вытяжке.Во всех почвах концентрация нитрат-ионов равен 0 мг/л, что соответствует отсутствию нитрат-ионов в почвах.
Далее определяли активность микроорганизмов рода Azotobacter в изучаемых почвах. Для данного этапа изготовляли среду Эшби.
На протяжении 10 дней мы наблюдали за тем, как появляются обрастания колоний бактерий вокруг каждого комочка. Образованные светлых и темных колонии представлены на рис. 1 и 2
Рис. 1. Образования светлых колоний
Рис. 2. Образование темных колоний
Больше всего светлых колоний образовалось на 7 день в почвах ризосферы дуба. Тёмные колонии также преобладают в почве ризосферы дуба, в большом количестве. Колонии бактерий выросли во всех образцах, наибольший процент прорастания составил 80 % в почвах ризосферы дуба.
Для определения влияния Azotobacter на скорость прорастания семян и рост редиса были отобраны колонии Azotobacter из почв дуба и берёзы. Данные колонии отобрали, потому что у почвы резосферы дуба образовалось больше всего колоний, а у почвы резосферы берёзы меньше всего. Наблюдение проводилось 10 дней. Результаты представлены на рисунках 3,4,5.
Рис. 3. Количество проросших семян
Рис. 4. Длина главного корня
Рис. 5. Количество листочков
Таким образом, семена, обработанные микроорганизмами рода Azotobacter, за одинаковое время проросли быстрей, длина корешка, стебля и количество листочков больше у семян обработанные колониями Azotobacter почвы березы, чем обработанные колониями Azotobacter почвы дуба. Наименьшие показатели у контрольной группы.
Следовательно, можно считать, что использование микроорганизмов рода Azotobacter увеличивает скорость прорастание семян и рост растения.
Для определения активности бактерий протеаз было отобрано 3 почвы с минимальным показателем активности обрастаний азотфиксаторов. В каждой чашке Петри было определено 6 колоний обрастаний, которые помещались в соответствующие лунки планшеток. Активность бактерий протеаз представлено на рис. 6
Рис. 6. Активность бактерий протеаз
Для определения активности бактерий протеаз было отобрано 3 почвы с минимальным показателем активности обрастаний азотфиксаторов. Наибольший показатель, 88 %, по сравнению с контрольным показателем, был определен в почве ризосферы дуба; наименьший показатель, 50 %, по сравнению с контрольным показателем, был определен в почве ризосферы сосны. Термофильные бактерии образовались только в почве ризосферы дуба. Контроль во всех почвах имеет почти одинаковый показатель, в почве ризосферы сосны он немного больше.
Ростовые вещества, которые образовали колонии Azotobacter, способствуют развитию растений, по сравнению с контрольной группой.
Данный проект реализован в рамках сетевого проекта «Всероссийский атлас почвенных микроорганизмов».
Литература:
- Азотфиксирующие бактерии — // Пестициды.ru URL: https://www.pesticidy.ru/dictionary/Nitrogen_fixing_bacteria
- Азот в почвах — // StudFiles URL: https://studfile.net/preview/5050462/page:11/
