Микробиология
Студенттердің өзін - өзі пысықтау сұрақтары
жүктеу/скачать 1,43 Mb.
|
УМКД Микробиология 2018
- Бұл бет үшін навигация:
- 14 – Дәріс. Алғашқы топырақтың және қарашіріндінің түзілу үдерісінде микроағзалардың және сыртқы орта факторларының алатын орны. Топырақ типінің және өңдеудің микроағзалар тіршілігіне әсері
| Студенттердің өзін - өзі пысықтау сұрақтары:
1. Күкірттің тіршілік үшін маңызы қандай? 2. Күкірттің табиғатта кездесуі. 3. Күкіртті қосылыстардың айналымын жүзеге асыратын микроағзалар. 4. Фосфор қосылыстарының жылжуын қамтамасыз ететін микроағзалар. 5. Жасушада фосфор элементінің атқаратын рөлі. 6. Темірді тотықтыратын бактерияларды қайдан кездестіруге болады? 14 – Дәріс. Алғашқы топырақтың және қарашіріндінің түзілу үдерісінде микроағзалардың және сыртқы орта факторларының алатын орны. Топырақ типінің және өңдеудің микроағзалар тіршілігіне әсері Қаралатын сұрақтар: 1. Алғашқы топырақ түзуге және қарашіріндінің түзілуіне, олардың бұзылуына қатысатын микроағзалар. 2. Өңделген топырақтың әр түрлі қабаттарындағы микроағзалардың орналасуы мен белсенділігі. 3. Топырақ типтеріне қарай микроағзалардың таралуы. Топырақ түзілу үдерісі – жер қыртысының жоғары қабатындағы әртүрлі заттардың айналу және алмасу құбылысының күрделі жиынтығы; заттардың кіші биологиялық және үлкен геологиялық айналымының өзара әрекеттесуі; элементтер, су мен жылу балансы. Осы құбылыстардың нақты бір жағдайда әртүрлі деңгейде көріну дәрежесінің түрліше үйлесуінен белгілі бір типті топырақ түзілу үдерісі қалыптасады. Топырақ түзілуінің әр типінде жалпы, жеке және арнайы үдерістерді бөліп қарастыруға болады. Жалпы топырақ түзілу үдерісіне органикалық заттардың топыраққа түзілуі мен ыдырауы, топырақтан заттардың жоғалуы мен биологиялық синтезделуі, минералдардың ыдырауы мен түзілуі секілді тұйық тізбекті үдерістер жатады. Топырақтың әрбір типінде қарашіріндінің түзілуі мен жиналуы, алғашқы минералдардың ыдырауы мен екінші реттік минералдардың жаңадан түзілуі тән. Жеке топырақ түзілу үдерісінің арасынан макро және микроүдерістерді бөледі, алғашқысы барлық топырақ қабаттарын қамтиды және топырақ профилінің түзілуіне әкеп соқтырады, екіншісіне кейбір микробиологиялық түзілімдерге тән микроаймақтар, жекелеген ошақтар шоғырланған. Бір көкжиектегі үдерістерді кейде мезоүдерістер деп те атайды. Топырақтың бетіндегі жамылғы немесе киіз тәрізді ерекше қабатында өлі өсімдік қалдықтарының жиналуы, ыдырау мөлшеріне қарай біртіндеп топыраққа түсетін қоректену элементтерінің ерекше қоймасы түзіледі. Олар өсімдіктер және микроағзалармен пайдаланылады, немесе топыраққа сіңіп, топырақ құнарлылығын анықтайтын қарашірінді заттары түрінде сіңіріледі және тұрақталады. Қарашірінді (гумус) топырақтағы органикалық заттардың жалпы қорының 90%-ға дейінгі мөлшерін құрайды және табиғаты әр түрлі химиялық жоғары молекулалық қосылыстар, ең бастысы жоғары полимерлі органикалық қышқылдар тобы түрінде ұсынылады. Азот қарашірінді құрамына ақуыздың құрамындағы аминқышқылдар және қышқылдық гидролиздену кезінде ыдырамайтын гетероциклді қосылыстар түрінде кездеседі. Жердің топырақ жамылғысындағы қарашірінді қоры 1012 т (2,4-2,5) мөлшерінде есептелінеді. Қарашірінді, әсіресе шалғындық даланың қара топырақтарында 400-ден 700 т/га дейін, аз мөлшерде тундра мен шөл жерлердің топырақтарында бар-жоғы 0,6-0,7 т/га мөлшерінде кездеседі. Әр түрлі типтегі топырақтарда қарашірінді тек саны жағынан ғана емес, сапасы жағынан қатты ерекшеленеді, себебі ол әртүрлі табиғи аймақта химиялық құрамы әр түрлі өсімдік қалдықтарының ыдырауынан және әртүрлі орта жағдайында қарашіріндінің жиналуына қатысатын ағзалар жиынтығына байланысты түзіледі. Топырақтың қарашірінді қоры - өсімдік және микроб текті заттардың жиналуы мен ыдырауынан пайда болатын өнімдердің ұзақ және әртүрлі үдерістерінің нәтижесі болып табылады. Қарашірінді өсімдіктерді азот, фосфор және т.б. маңызды макро және микроэлементтермен қоректендіруді қамтамасыз етіп қана қоймайды, сонымен қатар өсімдіктердің фотосинтезі үшін қажетті көмірқышқылымен қамтамасыз етеді, топырақ құрылымын түзеді, минералдардың желге ұшуында, топырақ құнарлығын қамтамасыз етуде және басқа да маңызды топырақ түзілу үдерістеріндегі рөлі даусыз зор, сондықтан топырақтың қарашірінді қорын сақтау – егіншіліктің бірінші кезекте тұрған мәселелерінің бірі. Тотығу реакциясының арқасында микроағзаларға қол жетімді суда еритін органикалық қосылыстардың қатысуында қарашірінді белсенді түрде ыдырайды. Бұл үдерістерді маманданбаған микроағзалар да жүзеге асыра алады, эксперименттік жұмыстарда топырақтағы қарашіріндінің ыдырауына Aspergillus, Penicillum, және т.б. туысқа жататын саңырауқұлақтардың қатысатыны көрсетілген. Мұнда олардың бір түрі көміртегі мен азот көзі ретінде фульвоқышқылдар мен гуминдік қышқылдар препараттарын пайдаланса, енді біреулеріне көміртегі немесе азотты қолданған. Т.В. Аристовская еңбектерінде Pedomicrobiuth, Seliberia және кейбір басқа да микроағзалар мыс-темір қарашірінді кешені қосылған орталарда марганец пен темірді жинайтынын дәлелдеді. Бұл аталған заттардың ыдырауын және гетеротрофты бактериялардың зат алмасуында органикалық заттардың көзі ретінде гуминді бөліктерді пайдаланатынын дәлелдейді. Жоғарыда қарастырылған топырақтың қатты, сұйық және газ тәрізді бөлігіндегі биотобында орта түзу факторларынан басқа, топыраққа тікелей қатысы жоқ, бірақ топырақта мекен ететін ағзалар тіршілігіне қатты әсер ететін сыртқы факторлар бар, осындай факторлардың бірі – температура. Әртүрлі экожүйелердегі топырақта тәуліктік және маусымдық ауытқулар қатынасында жылу күрт өзгереді. Емен орманындағы қара-күлгін орман топырақтарында маусымдық температураның ауытқуы жоғары қабатында 16ºС, ал 3 м тереңдікте 3 есе аз болады. Тіпті жаз кезеңінде суық қабатында температура әрқашан 0ºС – ге тең. Температура биохимиялық реакциялар жылдамдығына әсер етеді және тірі ағзалардың өсуі үшін температура диапазонын 3 аймаққа бөлуге болады – минималды, оңтайлы және максималды, сирек жағдайда пессимум деген атқа ие болады. Бұл аймақтар басқа факторлардың, бірінші кезекте ылғалдылыққа байланысты өзгеріп отырады. Ылғалдылықтың жетіспеушілігі немесе артуына қарағанда, ылғалдылықтың оңтайлы жағдайында температураның өзгеруіне ағзалар басқаша жауап береді. Температураға байланысты микроағзалардың ішінде мезофилді, термофилді, психрофилді және термотолерантты топтарын бөліп қарастырады. Топырақ микроағзаларының басым көпшілігі мезофилдер, оңтайлы өсу температурасы 26-30ºС құрайды. Актиномицеттер мен бактериялардың арасында термофилдер бар, олардың өсуі үшін минималды температура 30ºС жоғары, ал оңтайлы -50-60ºС болады. Тіпті кейбір бактериялар 80ºС-тан жоғары температурада өсуге қабілетті. Термофилді бактериялар ең алдымен геотермалды белсенділігі жоғары аймақтардан табылған. Эукариоттар 60ºС температураға дейінгі аралықта дамуы мүмкін. 65ºС-тан жоғары температурада архебактериялар ғана өмір сүреді. Топырақ ағзаларының төменгі температурада тіршілік етуге бейімделген тобы – ашытқылар болып табылады. Олардың ішінде тек психрофилді түрлерден тұратын туыстары да кездеседі, мысалы, Leucosporidium туысы. Олар үшін оңтайлы температура 12-15ºС құрайды, ал 18-20ºС жоғары температурада олар өсуін тоқтатады. Полюстік аудандардағы топырақтарда айтарлықтай мөлшерде психрофилді микроағзалар популяциясы бар. Топырақ қабаттарында – микроағзалардың таралуына органикалық заттар қоры әсер етеді. Сондай-ақ микроағзалардың таралуы топырақ қабаттарындағы қарашіріндінің болуына сәйкес келеді. Жоғары органогенді қабаттарында олардың саны көп кездеседі, ал топырақ тереңдеген сайын немесе топырақ типтеріне байланысты олардың саны күрт төмендейді. Жазда топырақтың күшті кеуіп кету кезінде микроағзалардың максималды саны жоғары қабаттарында емес, топырақтың терең қабаттарында кездесуі мүмкін, микроағзалардың жоғары саны тундра топырақтарының иллювиальды, жыртылған немесе салқын қабаттарына тән. Балдырлар топырақтың жоғарғы 5 см қабатында, әсіресе беткі қабатына шоғырланған. Саңырауқұлақтар органикалық заттардың таралуымен тығыз байланысты. Топырақтың тереңдігі минералды қабаттарында олиготрофты бактериялар тобы басым түседі. Қарапайымдылардың таралуы микроағзалардың жалпы санына байланысты, негізінен топырақтың жоғары қабатында көп кездеседі. Топырақ қабаттарындағы ағзалардың таралуы мен жылжуына өсімдіктердің тамырлары да үлкен әсерін тигізеді, олар органикалық заттар көзі ретінде пайдаланылады және оның сыртқы қабатында оларды қоршаған топыраққа қарағанда микроағзалар көп мекен етеді. Топырақта микроағзалардың жылжуы белсенді немесе пассивті болуы мүмкін. Белсенді жылжитындарға барлық жануарлар мен өсіп жатқан өсімдік тамырларын жатқызуға болады. Микроскопиялық жануарлар, қарапайымдылар топырақтың ылғалды орталарында, сулы ертінділерімен толтырылған капиллияр жүйесі бойынша жылжиды. Талшықтары бар бактериялардың көпшілігі су қабаттарындағы тесіктер мен капиллияр жүйесі бойынша белсенді қозғалады. Шырышты бактериялар, саңырауқұлақтар гифтері және актиномицеттер тығыз субстраттың бетіндегі аздаған кеңістікке ғана жылжи алады, кейбір балдырлар мен миксомицеттердің топырақ жүйесінің ылғалды қабаттары мен каналдарына қоныстануын қамтамасыз ететін қозғалғыш талшықты жасушалы даму кезеңдері болады. Саңырауқұлақтар мен актиномицеттердің споралары гидрофобты қабықтарын түзеді, соның арқасында олар су тамшылары мен қабаттарының бетінде шоғырланып, беткі қабатқа шығып, кепкен кезде ауа ағынымен таралады. Микроағзалардың пассивті қозғалуы топырақ ылғалдылығы мен өсінді тамырлары мен жүреді. жүктеу/скачать 1,43 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|