Микробиология зерна и хлебопекарного производства
1.
Микроорганизмы почвы и зоны корня
2.
Эпифитная микрофлора растений и микроорганизмы
зерна
3.
Болезнетворные микроорганизмы растений и их влияние
на качество зерна
4.
Влияние условий хранения зерна на его микрофлору
5.
Роль микроорганизмов в самосогревании зерновых масс
1. Микроорганизмы почвы и зоны корня
Основным
субстратом, из которого растения получают свою
микрофлору, является почва, 1 г которой может содержать до 1-2 млрд.
различных микроорганизмов. Особенно богата микроорганизмами почва,
прилегающая к корням растений (ризосфера), а также поверхность корней.
В ризосфере корней микробов порой в сотни раз больше, чем в почве,
удаленной от растений (таблица1).
Таблица 1 - Численность сапрофитной микрофлоры в ризосфере
злаковых растений и вне ее
Растение
Глубина пробы,
см
Число
микроорганизмов,
тысяч в 1 почвы
р/у
в ризосфере
(р)
удаленной от
растений (у)
Овес
0-25
300000
1500
200
30-60
240000
500
480
Пшеница
0-25
150000
1800
83
30-60
280000
700
400
В подпахотном слое , где микроорганизмы размножаются более слабо,
активирующая роль корневой системы на микрофлору более заметна.
Обогащение ризосферы микроорганизмами
объясняется выделением
растениями в почву сахаров, амино- и органических кислот. Это явление
называется экзоосмосом, а количество выделений органических соединений
в почву достигает 5 % от сухого веса растительной массы. Кроме того
растения непрерывно сбрасывают с поверхности
корней отмершие клетки,
корневые волоски. Частично отмирает и сама корневая система.
Состав корневых выделений у различных растений имеет особенности.
У злаковых при экзоосмосе преобладают сахара и органические кислоты, у
бобовых – аминокислоты и другие азотсодержащие органиченские
соединения.
2
В ризосфере растений в начале вегетации преобладают неспороносные
бактерии (Ps.fluorescens, Ps.herbicola и др.). Ко времени созревания урожая
почва зоны корня обогащается актиномицетами и бациллами (Вас.mycoides,
Вас.subtilis, Bac.mesentericus), что связано с их более мощной
ферментативной
системой, способной разлагать отмирающую корневую
систему.
Установлено, что ризосфера растений содержит и возбудителей
гетероферментативного молочнокислого брожения.
В зоне корня довольно интенсивно развиваются низшие грибы
Penicillium, Trichoderma, Fusarium и др., однако их
численность гораздо
меньше, чем бактерий. Представление о групповом составе ризосферной
микрофлоры пшеницы, выращенной на дерново-подзолистой почве, дает
таблица 2.
Таблица 2 – Групповой состав микрофлоры ризосферы пшеницы,
число микробов в тыс. на 1 г почвы
Фаза
развития
растения
Число
бактерий
Неспорообразу
ющие бактерии
Бациллы Актиноми-
цеты
Грибы
Кущение
300000
295000
5000
20
40
Колошение
420000
417000
3000
80
55
Цветение
560000
546000
14000
100
70
Созревание
280000
205000
75000
300
45
Максимальное количество микроорганизмов в
ризосфере наблюдается
при цветении. Некоторые бактерии и грибы, обитающие у корня, постепенно
переходят на наземную часть растущего растения и расселяются на ней,
питаясь веществами, выделяемыми растением на поверхность эпидермиса.
Микроорганизмы почвы и ризосферы играют огромную роль в питании
растений. В простерилизованной почве,
где уничтожены микроорганизмы,
растения растут плохо, несмотря на то, что общее содержание необходимых
для них элементов может быть достаточно. Микроорганизмы вызывают
минерализацию органических веществ, а выделяя кислоты и СО
2
, постепенно
переводят многие минеральные соединения в форму, доступную для
растений. Благодаря микробам потенциальное плодородие почвы становится
эффективным.
Между растениями и микроорганизмами могут наблюдаться две
формы симбиотических отношений. При раздельном симбиотрофизме
микробы подготавливают для растений пищу, а сами питаются выделениями
и остатками растений. При истинном симбиотрофизме
микроорганизмы
внедряются в корневую систему растений и снабжают их минеральными
3
веществами, а то и факторами дополнительного питания (клубеньковые
бактерии на корнях бобовых растений).
В среднем за год посев люцерны на площади 1 га усваивает около 300
кг молекулярного азота, а посев клевера или однолетних бобовых растений –
около 100-150 кг. Примерно третья часть этого запаса после уборки урожая
остается на поле.
Симбиотическим образованием является формируемая некоторыми
грибами и корневой системой растений так называемая микориза
(грибокорень).
Значительная часть почвенной микрофлоры приносит пользу высшему
растению,
способствуя его питанию, росту и борьбе с возбудетелями
разнообразных заболеваний.