Роль мікроорганізмів у формуванні грунтів та її родючості
ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ВЕТЕРИНАРНОЇ МЕДИЦИНИ ТА БІОТЕХНОЛОГІЙ ІМЕНІ С.З.ГЖИЦЬКОГО
Кафедра годівлі тварин і технології кормів
Індивідуально – дослідне завдання
з екології живлення
на тему:
«МІКРООРГАНІЗМИ ГРУНТУ. САМООЧИЩЕННЯ ГРУНТУ.»
Студентки 2 курсу 5підгрупи
напряму підготовки 6.090102 «ТВППТ»
спеціальності 6.090102 « Технологія
виробництва та переробки продукції
тваринництва»
Кількість балів: Оцінка: ECTS
м. Львів – 2014 рік
Зміст
Вступ
Розділ I. Мікроорганізми грунтів.
- Грунт як середовище проживання мікроорганізмів.
- Мікроорганізми грунту, методи визначення їх складу.
Розділ II. Роль мікроорганізмів у формуванні грунтів та її родючості.
2.1 Процес утворення грунту і діяльність мікроорганізмів.
2.2 Мікроорганізми у створенні родючості грунтів.
Розділ III. Самоочищення грунту.
Висновок
Список використаної літератури
Вступ
Під грунтом розуміється поверхневий
шар суші земної кулі, який утворюється
в результаті зміни гірських порід при
впливі біоти,клімату та інших факторів грунтоутворення. Грун
Найважливіша властивість грунту, родючість,
визначає її очевидну значущість як основного
засобу сільськогосподарського виробництва. Крім того, цей відносно малопотужний шар суші
бере участь у всіх найважливіших процесах функціо
Розділ I. Мікроорганізми грунтів
1.1 Грунт як середовище
Відмітна особливість грунту як природного середовища існування мікроорганізмів пов'язана з її гетерогенністю, яка проявляється в різних просторових масштабах. Грунтові мікроорганізми живуть в трифазній полідисперсної середовищі, представленої твердої (мінеральні та органічні частки), рідкої (грунтова вода) і газоподібному (грунтовий повітря) фазами.
Життєдіяльність мікроорганізмів у грунті
здійснюється в основному на грунтових
частках, в певних мікрозонах яких представлені
клітини, ресурси і мікробні ме
У цілому можна охарактеризувати грунт як надзвичайно гетерогенну середовище проживання, в якій існує рясна і різноманітна мікробна біомаса.
Грунтові мікроорганізми не просто живуть
в природному гетерогенному середовищі,
але самі є ключовим фактором грунт утворення
і беруть участь у процесах перетворення гірської породи в грунт з характерним будовою. Оцінююч
Особливість грунту як природного середовища
існування різних організмів полягає
в тому, що умови для життєдіяльності;
біоти непостійні, а змінюються в залежності
від кліматичних та інших факторів. Наприклад, типова ситуація з чергуванням процесів зволоження (після
дощу або поливу) та висушування грунтів. У таких умовах істотно знижується функціональне
потенційне різноманітність грунтового
бактеріального спільноти, що оцінюється
за здатністю утилізувати різні органічні
речовини. Є підставивважати, що провідна екосистемному функція
Грунт є не тільки гетерогенної (характеристики
системи варіюють у просторі), але і гетерохронно
середовищем проживання, параметри якої
змінюються в часі. Необхідність вивчення динаміки грунтової
мікробної системи усвідомлена давно. Видатний російський мікробіолог С. М.
Виноградський описав на основі мікроскопічних спостере
1.2 Мікроорганізми грунту, методи визначення їх складу
Мікроорганізми грунту дуже численні
і різноманітні. Серед них є бактерії, актиноміцети, мікрос
Біологічний кругообіг в грунті здійснюється за участю різних
груп мікроорганізмів. Залежно від типу грунту вміст мікроорганізмів
коливається. У садових, городніх, орних грунтах їх
налічується від одного мільйона до кількох
мільярдів мікроорганізмів в 1 г грунту. У грунті кожного садової ділянки присутні
свої мікроорганізми. Вони беруть участь своєю біомасою в
накопиченні органічної речовини грунту. Вони виконують величезну роль в утворенні
доступних форм мінерального живлення рослин. Винятково велике значення мікроорганізмів
у накопиченні біологічно активни
Біологічна активність грунту, чисельність
та активність грунтових мікроорганізмів
тісно пов'язані зі змістом і складом органічної
речовини. У той же час з діяльністю мікроорганізмів
тісно пов'язані такі найважливіші процеси формуванн
Серед методів кількісного аналізу найбільш
об'єктивним є метод прямого микроскопирования
грунту, принцип якого був запропонований
С. Н. Виноградским. При цьому способі готують грунтову суспензію
і в певному обсязі її за допомогою мікроскопапідраховую
Прямі методи дають уявлення про загальну кількість мікроорганізмів у грунті. Однак зовнішній вигляд мікроорганізмів не дозволяє судити про їх функції, тому буває доцільно додатково визначити ставлення в грунті окремих систематичних і фізіологічних груп мікроскопічних істот.
Окремі групи мікроорганізмів (
Для характеристики типу грунту та його стану важливі не тільки показники чисельності різних груп мікроорганізмів, але й аналіз стану в грунті окремих їх видів. За рідкісними винятками, навіть фізіологічні групи мікроорганізмів дуже широкі. Зовнішня обстановка може різко змінювати видовий склад грунтових мікроорганізмів, але мало або зовсім не позначається на кількості їх фізіологічних груп.Тому при аналізі грунту важливо прагнути встановити стан окремих видів мікроорганізмів.
Серед грунтових мікроорганізмів зустрічаються представники різних систематичних одиниць, здатні асимілювати не тільки легкозасвоювані органічні сполуки, а й більш складні речовини ароматичної природи, до яких належать такі характерні для грунту сполуки, як перегнійним речовини.
Розділ II. Роль мікроорганізмів у формуванні грунтів та її родючості
2.1 Процес утворення грунту і діяльність мікроорганізмів
Усі грунту на Землі утворилися з виходять на денну поверхню дуже різноманітних гірських порід, які зазвичай називають материнськими. В якості грунтоутворюючих виступають головним чином пухкі осадові породи, так як вивержені і металморфіческіе породи виходять на денну поверхню порівняно рідко.
Основоположник наукового грунтознавства В. В. Докучаєв розглядав грунт як особливе тіло природи, настільки ж самобутнє, як рослина, тварина або мінерал. Він вказав, що в різних умовах утворюються різні грунти, і що вони змінюються в часі. За визначенням В. В. Докучаєва, грунтом слід називати «денні», або поверхневі горизонти гірських порід, природно змінені впливом ряду факторів. Тип грунту складається в залежності від: а) материнської породи, б) клімату, в) рослинності, м) рельєфу країни і д) віку грунтоутворювального процесу.
Розробляючи наукові основи грунтознавства, В. В. Докучаєв зазначав величезну роль живих організмів, і зокрема мікроорганізмів, у формуванні грунту.
Період творчості В. В. Докучаєва збігся з часом великих відкриттів Л. Пастера, що показали величезне значення мікроорганізмів у перетворенні різноманітних речовин і в інфекційному процесі. В кінці минулого і на початку поточного століття був зроблений ряд важливих відкриттів в галузі мікробіології, що мали принципове значення для грунтознавства та землеробства. Було встановлено, зокрема, що в грунті міститься величезна кількість різних мікроорганізмів. Це давало привід думати про істотну роль мікробіологічного чинника у формуванні та житті грунту.
Залежно від поєднання ряду природних факторів подальший розвиток грунтоутворювального процесу протікає різному, обумовлюючи освіта того чи іншого типу грунту. З перших етапів розвитку грунтоутворювального процесу починає накопичуватися в грунтовому шарі перегній.
У створенні перегною грунту велике значення мають мікроорганізми. Їх роль досить багатогранна. Вони розкладають різного роду залишки і серед інших речовин утворюють сполуки, які служать структурними одиницями молекул гумусових речовин. Частково подібного роду речовини створюються самими мікроорганізмами. Нарешті, багато мікроорганізмів виробляють фенолоксідізи, що окислюють поліфеноли до хінонів, легко конденсуються при певних умовах в перегнійним з'єднання.
Під терміном «перегній», або «гумус», об'єднується
ціла група споріднених високомолекулярних
сполук, хімічна природа яких до цих пір точно не встановлена. Гумус складає 85-90% всього єретичного
речовини грунту. У ньому акумульовано значну кількість
азоту, фосфору та ряду інших елементів. Перегнійним з'єднання можуть розкладатися
дуже багатьма мікроорганізмами (
У природних умовах накопичення перегною в грунті є результатом двох діаметрально протилежних процесів - його синтезу та розпаду. Істотне значення при цьому має надходження в грунт рослинних залишків.
Слід відзначити також, що перегнійним з'єднання в невеликих концентраціях стимулюють ріст рослин, що пояснюється вмістом в них біологічно активних речовин. Чим більше в грунті перегною, тим більш енергійно протікають в ній мікробіологічні та біохімічні процеси, які відіграють величезну роль в накопиченні поживних для рослин сполук.
2.2 Мікроорганізми у створенні родючості грунтів
Грунт є основним засобом виробництва
в сільському господарстві. Всі продукти сільського господарства склада
Мікроорганізмів в грунті дуже велика
кількість. За даними М.С. Гілярова, в кожному грамі чорнозему
налічується 2-2,5 мільярда бактерій [13]. Мікроорганізми не тільки розкладають
органічні залишки на більш прості мінеральні
та органічні сполуки, але і активно беруть
участь у синтезі високомолекулярних
сполук - перегнійних кислот, які утворюють
запас поживних речовин у грунті. Тому, дбаючи про підвищення грунтової
родючості (а, отже, і про підвищення врожайності),
необхідно піклуватися про харчування
мікроорганізмів, створенні умов для активного
розвитку мікробіологічних проц
Грунти населені численними представниками
мікро-скопически істот. Світ їх розділений на рослинні і тваринні види.Мікроскопічний рослинний світ
грунту представлений бактеріями, актиноміцетами,
дріжджами, грибами, водоростями. Тваринний світ грунту становлять найпростіші (
Істотне значення в житті мікроорганізмів мають вітаміни, ауксини і інші біотичні речовини. Невеликі дози їх помітно прискорюють розвиток і розмноження клітин мікробного населення.
Грунт при висушуванні збіднюється мікроорганізмами. Іноді чисельність їх при висушуванні зразків грунту зменшується у 2-3 рази, а нерідко в 5-10 разів. Найбільш стійко зберігають життєздатність актиноміцети, потім мікобактерії. Найвищий відсоток загибелі відзначається серед бактерій. Однак повного вимирання бактерій, навіть в умовах тривалої посухи грунту, як правило, не відбувається.Навіть у дуже чутливих до висушування культур є поодинокі клітини, які тривалий час зберігаються у сухому стані.
На розподіл окремих мікробів сильний вплив робить кислотність грунтового розчину. У грунтах з нейтральною або злегка лужною реакцією бактерій буває значно більше, ніж у кислих, заболочених або торф'яних грунтах.
Пліснява краще переносять кисле середовище, ніж бактерії, тому вони зазвичай домінують в кислих грунтах.
Питання про розподіл мікробів у грунті висвітлений недостатньо. Повсякденні мікробіологічні дослідження грунтів показують, що клітини бактерій розміщуються окремими вогнищами, в кожному з яких розростаються і концентруються клітини одного або декількох неантагоністіческіх видів.
Груповий склад бактерій в різних грунтах не однаковий. З бактерій у грунті переважають форми, не утворюють спор. Спороносні бактерії становлять близько 10-20%.
У грунті у великих кількостях мешкають
також актиноміцети, гриби, водорості і найпростіші
Вплив обробітку грунту на інтенсивність мікробіологічних процесів. Оранка, культивація, боронування значно стимулюють розвиток мікрофлори. Це пов'язано з поліпшенням водно-повітряного режиму грунтів.
Найбільш сприятливі умови при обробці створюються для аеробних мікробів, в результаті чого навесні вже через 8-20 днів після обробки чисельність мікрофлори зростає в 5-10 разів.
Механізм дії мінеральних добрив на мікрофлору в грунті багатогранний. З підвищують факторів головними є такі:
1. Зміна фізичних властивостей грунту, надають сприятливий вплив на розмноження мікробів.
2. Зміна реакції (рН) грунту в бік нейтральної або слабощелочной.
3. Мінеральні добрива в значній мірі підсилюють розвиток рослин, що, у свою чергу, надає стимулюючу дію на мікрофлору: більш інтенсивно ростуть корені, а, отже, і кількість ризосферних організмів швидко збільшується.
Різні фактори зовнішнього середовища, що стимулюють або обмежують розвиток мікроорганізмів, безпосередньо впливають і на вміст гумусу в грунті. До цих факторів можна віднести температуру, аерацію, вологість грунту, кислотність та ін Оптимальними умовами для розкладання органічних залишків є температура 30-35 ° С і вологість 70-80% граничної польової вологоємкості. Але ці умови в той же час максимально сприятливі і для мінералізації гумусу. Для збереження перегною необхідні раціональна обробка грунту і регулярне поновлення запасів органічних речовин внесенням гною, торфу, сидератів і т. п. Сприяє цьому також застосування мінеральних добрив.
Гумус підвищує кількість водопрочной агрегатів грунту, що сприяє гарній водопроникності, економного витраті води, поліпшує аерацію і створює сприятливий біологічний режим у структурній грунті, гармонійно поєднує аеробний процес з анаеробним. Перегній служить джерелом енергії для мікроорганізмів і одночасно робить грунт більш сприятливою для розвитку рослин. Він, поступово і повільно розкладаючись під дією грунтових мікроорганізмів, є джерелом засвоюваних поживних речовин для рослин. З огляду на його багатогранний вплив на грунт, можна сказати, що основні властивості її, включаючи родючість, визначаються гумусом.
Розділ 3. Самоочищення грунту.
Самоочищення грунту - це елемент великого кругообігу речовин на планеті, складний процес, який залежить від фізичних властивостей грунту, його структури і хімічного складу. Органічні речовини при цьому знешкоджуються. У процесі самоочищення бере участь велика кількість мікроорганізмів. Внаслідок їх життєдіяльності відбувається мінералізація нечистот, гною, трупів тварин до неорганічних солей, води, діоксиду вуглецю, які потім вживаються рослинами.
Мікроорганізми, зокрема патогенні, відмирають,
вода випаровується чи проникає в глибші
шари грунту, газ надходить у повітря,
а мінеральні речовини залишаються в гумусі.
До чинників, які сприяють відмиранню
мікроорганізмів і яєць гельмінтів відносять
Самоочищенню грунту сприяє контакт органічних решток з повітрям (аерація), а також оранка, перекопування чи інші методи зрихлення. Недостатня кількість повітря або надлишок органічних речовин уповільнюють самоочищення, і розкладання органічних речовин проходить з утворенням смердючих газів, які забруднюють атмосферу. Це необхідно враховувати при виборі методу ліквідації покидьок, що утворюються в процесі життя і діяльності людини. Кінцевим продуктом самоочищення грунту є гумус. Гумус - це перегній, який містить органічні речовини, але не загниває, не виділяє газів з неприємним запахом, не принаджує мух і гризунів, є безпечним в епідемічному відношенні і широко використовується як добриво в городництві й квітковому господарстві.
Сита Кнопа
В процесі жттєдіяльності людей утворюється
значна кількість рідких і твердих п
Як рідкі, так і тверді покидьки погіршують умови проживання населення, забруднюють довкілля, негативно впливають на санітарний стан населених пунктів та здоров’я людей. Фекалії, гній, сеча, рештки продуктів, трупи тварин, розкладаючись, виділяють смердючі гази. Крім того вони містять патогенні мікроорганізми і є небезпечними в епідемічному відношенні.
У процесі життєдіяльності кожен мешканець протягом року утворює приблизно 6 т покидьок. З них від 0,7 до 1,0 тонн складають екскременти, 200-250 кг - сміття, а решта - помиї. Ще по 10 кг сміття утворюється на кожному квадратному метрі вулиць з твердим покриттям. При цьому не враховуються забруднені атмосферні й промислові води.
Рідкі покидьки, оскільки містять велику кількість поживних речовин, є добрим середовищем для розмноження не тільки мікроорганізмів, а і мух. На поверхні нечистот, в скупченні гною або сміття муха за один раз відкладає приблизно 100-150 яєць, з яких через 5-7 днів виростають дорослі мухи. З одного ящика для відходів, який знаходиться в антисанітарних умовах, влітку виплоджується кілька тисяч мух на добу.
З нечистот, покидьок мухи залітають
у житло, сідають на продукти харчування, посуд,
забруднюючи їх хвороботворними мікробами,
що знаходяться в них на лапках, у стравоході,
кишківнику, виділеннях. Мухи можуть розносити
понад 60 видів збудників інфекційних захворювань,
особливо кишкових інфекцій. Багато з
них досить довго живуть як на органах
мух, так і в їх кишківнику (табл. 5.2).
Таблиця 2
Тривалість виживання бактерій на різних частинах тіла і в органах мух
Назва бактерій |
Лапки |
Крила |
Голова |
Воло |
Стравохід |
Випорожнення |
Бацили черевного тифу |
- |
- |
- |
- |
6 днів |
2 дні |
Туберкульозна паличка |
- |
- |
- |
3 дні |
16 днів |
13 днів |
Дифтерійна паличка |
5 днів |
5 днів |
5 днів |
7 днів |
5 днів |
2 дні |
Холерний вібріон |
30 год |
5 год |
5 год |
2 год |
2 год |
30 днів |
Спори сибірки |
20 год |
20 днів |
20 днів |
13 днів |
20 днів |
13 днів |
Чистота дворів і вулиць - найкращий спосіб боротьби з мухами. Якби не було в населених пунктах забрудненого грунту, куп сміття та інших покидьків з домішкою органічних речовин, дворових непромивних, погано утримуваних убиралень - не було б і мух. Усі інші засоби боротьби з мухами (липкий папір, сітки тощо) є допоміжними.
Тверді покидьки забруднюють приміщення, вулиці, надвір’я, території парків, пляжів і разом з частинками грунту у вітряну погоду утворюють пил, який проникає у приміщення, осідає на харчові продукти і предмети вжитку. Покидьки можуть бути причиною поширення ряду інфекцій і глистяних інвазій, є добрим середовищем для виживання і розмноження мікроорганізмів. При погано організованій очистці населених місць вони можуть забруднювати грунт,підземні й поверхневі води.
Очистка населених місць
Особливу групу складають медичні покидьки
. За своєю природою, концентрацією чи фізичними, хімічних та інфікуючими властивостями вони можуть бути причиною або значною мірою , виникненню серйозних захворювань і сприяти підвищенню смертності людей. За даними Агентства з охорони довкілля США (ЕРА), в лікарнях швидкої допомоги (для хворих з тимчасовим перебуванням) щоденно на 1 хворого припадає в середньому приблизно 6 кг твердих покидьків, 15 % яких інфіковані. До інфікованих відносять кров, відходи мікробіологічних і паталогоанатомічних відділень, ізоляційних боксів. Дуже небезпечними є гострі предмети, насамперед ін’єкційні голки, які можуть бути причиною СНІДу, інфекційного гепатиту, а також лікарські препарати (цитостатики).
Крім цього, в лікарняних закладах утворюються покидьки в терапевтичних, хірургічних та інших відділеннях. Велика кількість покидьок є при прибиранні палат, харчоблоків, адміністративних та інших приміщень і території лікарні.
Серед відходів лікувально-діагностичних закладів особливу групу складають радіоактивні покидьки, що утворюються в радіологічних відділенях при лікувані, діагностиці онкологічних хворих. Це різні радіоактивні речовини, різні ізотопи. Усі вони вимагають спеціального збору, зберігання і ліквідації.
При неправильній обробці, зберіганні, транспортуванні, ліквідації медичні відходи можуть тепер, чи в майбутньому бути потенційно небезпечними для здоров’я людей чи стану довкілля. З цією метою необхідно мати спеціальну тару для збору і зберігання інфікованих лікарняних покидьок. Найбільш ефективним способом ліквідації є спалювання в спеціальних печах. Причому ці устаткування необхідно максимально наблизити до джерела їх утворення. Строк зберігання таких відходів не повинен перевищувати 48 годин.

- Роль місцевих бюджетів у фінансовій системі України, Державний інноваційний фонд
- Роль місце і форма шкільного краєзнавства в естетичному вихованні учнів
- Роль младших классов в процессе обучения классическому танцу
- Роль М. М. Сперанского в развитии правовой науки и юридического образования в России
- Роль М.М. Сперанского в развитии российского государства и права
- Роль многолетних трав в биологическом земледелии
- Роль многолетних трав в севооборотах разных зон
- Роль мифов в становлении философии
- Роль мифологического сюжета в тексте эпоса о Гильгамеше
- Роль міжнародних угод в усуненні подвійного оподаткування
- Роль міжнародного співробітництва в охороні праці
- Роль Міжнародного Суду ООН
- Роль міжнародної організації – генеральної асоціації по тарифам і торгівлі (світової організації торгівлі) в регулюванні міжнародної тор
- Роль міжнародної організації – генеральної асоціації по тарифам і торгівлі (світової організації торгівлі) в регулюванні міжнародної тор