Микробные агроконсорциумы на основе цианобактерий

• Автор: Ковина, Алевтина Леонидовна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 158 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ .

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Полозкение цианобактерий в системе органического

мира и их общая характеристика .

1.2. Физиологическая экология цианобактерий.

1.2.1. Распространение в почвах зоны умеренного кли

1.2.2. Действие абиотических факторов и взаимоотношения

с гетеротрофными организмами

1.2.2.1. Регулирующее действие условий существования

1.2.2.2. Характеристика естественного микробного окружения клеток.

1.2.2.3. Естественные симбиозы азотфиксирующих цианобактерий

1.3. Понятие об искусственных консорциумах.
Глава 2. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, МЕТОДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ .
2.1. Цель и задачи исследований.
2.2. Объекты и методы .
2.3. Природные условия применения агроцианов
Глава 3 ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Характер взаимных эффектов при совместном росте цианобактерии и хемотрофных бактерий как основа составления агроцианов .
3.1.1. Характеристика микробных изолятов
3.1.2. Совместимость партнеров в бисистемкых консорциумах .
3.1.2.1. Рост и азотфиксация в совместных культурах
3.1.2.1.1. Оптимальное соотношение клеток .
и .i . .i
в бисистемных консорциумах
3.1.2.2. Висистемный консорциум ii
ii ..
3.1.1.2.1. Влияние бобового отвара на рост ностока .
3.1.2.2.2. Влияние бобового отвара на рост консорциума
3.2. Жизнеспособность консорциума в разных условиях
3.2.1. В жидких культурах
3.2.2. Рост на твердых субстратах
3.2.2.1. Рост на поверхности агара
3.2.2.2. На почве
3.2.2.3. На мхе
3.3. Стратификация партнеров в консорциумах .
3.4. Устойчивость циано бактериальных консорциумов
3.4.1. При культивировании в жидкой среде .
3.4.2. После высушивания
3.4.2.1. В воздушносухом состоянии
3.4.2. При лисфильной сушке .
3.4.3. При хранении в почве .
3.4.4. На сфагновом мхе .
3.5. Влияние циано бактериальных композитов агро
цианов на растение и микрофлору почвы.
3.5.1. На клевере красном
3.5.2. На горохе .
3.5.3. На капусте
3.5.4. Влияние агроцианов на микрофлору.
ВЫВОДЫ .
ЛИТЕРАТУРА


Все перечисленные свойства обусловили их чрезвычайную жизненность, что доказывается древностью происхождения, стабильностью морфологии в веках и способностью размножаться в резко различных местообитаниях, достигая иногда массового развития Сиренко, Домрачева, Панкратова, . В то же время для целей биотехнологии они использованы пока значительно меньше, чем хемотрофные микроорганизмы. Печальная слава синезеленых водорослей в загрязнении водоемов, долго психологически сдерживала попытки применения этих организмов в сельском хозяйстве. Кроме того, до сих пор плохо разработана методология управляемого культивирования фототрофных микроорганизмов Цыганков, . Сказанное делает очевидным более значительное привлечение внимания к этим организмам как объектам биотехнологического манипулирования . Большинство видов цианобактерий, имеющихся в коллекции ВГСХА, выделены из почв зоны умеренного климата, поэтому анализ их распространения мы локализовали. В группе цианобактерий достигнуто значительное приспособление к широкому диапазону внешних условий, обусловившее их почти повсеместное распространение в различных почвах при большом видовом разнообразии табл. Особенно подробно флора почвенных цианобактерий Кировской области исследована многочисленными аспирантами кафедры. Обобщенный список цианобактерий содержит 1 вид Штина, . Целинные почвы отличаются от пахотных по видовому разнообразию. В пахотных почвах большее разнообразие азотфиксирующих цианобактерий. Среди них самые распространенные виды родов АпаЬаепа, Ловс, i. Брегтит, меньше То1уро1г1х, Са1о1Ьг1х Панкратова, . Несмотря на устойчивость цианобактерий к экстремальным условиям, в последние десятилетия происходит монофикация видов, способных к массовому разрастанию на почвах Панкратова, Домрачева, а. Так, на поверхности почв Кировской области отмечается массовое развитие рода СуИпйговрегтщц более того его вида С. ПсЬеМГогтпе и размножение видов р. Наземные разрастания цианобактерий развиваются из видового пула организмов, населяющих толщу почвы. При этом к массовому размножению на поверхности способны от до видов, встречаемых на глубине Домрачева, . Скорость формирования цветения почвы прогнозируется наряду с внутрипочвенным пулом клеток и абиотическими факторами. Тем не менее, до сих пор не выяснен толчок, приводящий к быстрому размножению цианобактерий. В периоды цветения почвы цианобактерии могут играть ключевую роль в экотопе, оказывая влияние на трофику хемотрофных бактерий, грибов и водорослей, а также связанных с ними пищевой цепочкой простейших, клещей, энхитреид, нематод, личинок некоторых насекомых и других обитателей почвы Панкратова, Домрачева, . По самым осторожным подсчетам цианобактерии в периоды цветения почвы образуют от 3 до 0 кгга в пересчете на ксеромассу органического вещества Панкратова, . Учитывая чрезвычайную мобильность этого вещества, превышающего мобильность органических остатков высших растений Панкратова, , следует признать его роль в малом биологическом круговороте веществ в почве. Усиливает значение цианобактерий в балансе питательных веществ в почве, их способность фиксировать азот. В настоящее время цианобактерии признаны одной из важных групп азотфиксирующих микроорганизмов. Накопление ими азота в почвах зоны умеренного климата колеблется от 3 до кгга в год табл. З. Пахотные почвы Швеция Пахотные почвы Россия Пахотные почвы Англия Пойменные почвы СССР Дерновоподзолистые, целинные СССР Дерновоподзолистые, эродированные СССР кг га1 год1 3 кг га1 год1 кг га1 год1 кг га1 год1 1 1 Около 3 кг га год 3 кг га1 год1 i . Панкратова, Панкратова и др. Таким образом, сказанное дает основание для вывода о значимом участии этих организмов в создании потенциального плодородия почвы. Мы считали целесообразным рассмотреть некоторые вопросы физиологической экологии на примере гетероцистных форм цианобактерий, использованных в опытах автора. Последние сводки по физиологической экологии почвенных азотиксирукщих цианобактерий сделаны в х годах Панкратова, МеШп Мы будем опираться на них, сосредоточив внимание на физиологии этих организмов в ключе возможного применения биопрепаратов на их основе в земледелии.