Главная страница » Конкурсные работы участников » Сельскохозяйственные науки » Исследовательский проект “Поиск азотофиксирующих бактерий в почве о. Итуруп и их скрининг на способность к стимулированию роста растений”

Исследовательский проект “Поиск азотофиксирующих бактерий в почве о. Итуруп и их скрининг на способность к стимулированию роста растений”

Автор (ы)

Долгая Дарья Игоревна

Аффилиация

МБОУ СОШ с. Горячие ключи, Сахалинская область, учащийся

Научный руководитель

Субботина Светлана Юрьевна, учитель биологии

Аннотация

Сахалинская область – единственный в стране, полностью расположенный на островах, и к тому же значительно удаленный от центральной России регион. На острове Итуруп сельское хозяйство из-за неблагоприятных природных условий существенного развития не получило. Почвы практически не изучены Остров Итуруп расположен, фактически, на краю земли русской. Однако он осложнён муссонной составляющей, а также существенным различием в микроклимате между охотоморской и тихоокеанской частью. Климат острова в целом классифицируется как умеренный морской. Высота над уровнем моря 46 м, в 100 м от уреза воды. На этом участке преобладает разнотравно-луговая растительность, заросли бамбук, единичные особи лиственницы, шиповника. Сахалин и Курильские острова входят в зону муссонов умеренных широт. Однако климат здесь значительно суровее по сравнению с другими областями умеренного пояса. На острове разный микроклимат, поэтому температурный режим здесь очень неоднороден. Наш климат умеренно – муссонный и континентальный (летом тепло, а зимой холодно). Помимо этого Сахалин буквально напичкан различными микроклиматическими зонами. Вот такая – наша суровая и прекрасная Сахалинская земля.

Участки суши на нашей планете покрыты тонкой оболочкой (мощностью не более нескольких метров), которая называется почвенным покровом. В XIX в. В.В. Докучаев показал, что почва – это результат взаимодействия климата, живых организмов, горных пород, рельефа и времени. Начало формирования почвенного покрова связано с выходом жизни на сушу в палеозойскую эру (более 500 млн. лет тому назад). Почва становится новой средой обитания для разных организмов, в ней могут жить и микроскопические водные обитатели (в почвенной влаге), и макроорганизмы, использующие ее в качестве опоры (растения), как жилище и убежище, как место для хранения зародышей жизни (семян, спор, яиц, цист).

Большое разнообразие и плотность жизни, включая человека, связаны с плодородием – способностью почв создавать условия для произрастания растений. К сожалению, в настоящее время почвы в большей или меньшей степени подвержены антропогенным воздействиям: от минимальных, связанных с загрязненностью атмосферы, до полного уничтожения – при добыче полезных ископаемых или на строительных объектах. Общая площадь деградированных и разрушенных земель в мире составляет около 2 млрд га. С деградацией почвенного покрова возникла угроза резкого ухудшения среды обитания человека и других живых организмов; исчезновение почвенных ресурсов ведет к снижению производства продуктов питания, сельхозпродукции. Специалисты всех естественно-научных направлений для решения профессиональных задач должны иметь знания о разнообразии и основных свойствах почв, о факторах образования и распространении почв, а также оценивать их экологическое и ресурсное значение.

Дефицит питательных элементов, засоление почв, наличие тяжелых металлов, биоциды, ограниченная влажность и сочетание всех вышеперечисленных неблагоприятных условий может приводить к исчезновению популяции азотфиксаторов и изменению микробиоценоза почвы. Задача поиска штаммов азотфиксаторов, устойчивых к дефицитным (стрессовым) условиям, является очень актуальной. Современные исследователи регулярно находят и описывают новые азотфиксирующие бактерии, однако их внедрение в сельское хозяйство затрудняется низкой азотфиксирующей активностью в стрессовых условиях.

Если отыскать интересные с научной точки зрения виды азотофиксирующих бактерий, то их можно выращивать и применять для улучшения плодородия почвы. Согласно климатическому районированию остров входит в южный климатический район Курильских островов. Климат умеренно морской, который формируются под воздействием течений Охотского моря и Тихого океана и осложнен муссонной деятельностью.

Остров Итуруп входит в южный климатический район Курильских островов. Климат умеренно морской, который формируются под воздействием течений Охотского моря и Тихого океана и осложнен муссонной деятельностью. Почва – дерново-луговая оторфованная, и тут у меня появился вопрос, есть ли в почвах о. Итуруп интересные, устойчивых к неблагоприятным условиям штаммы азотофиксирующих бактерий.

Поэтому цель исследования: найти азотофиксирующие бактерии, обитающие в почвах о. Итуруп и провести скрининг на способность к стимулированию роста растений.

Задачи:

  • произвести пробы почвы;
  • исследовать механический состав почв;
  • определить наличие карбонатов в почве;
  • определить кислотность среды почвенной вытяжки;
  • определить содержание нитратов в дистиллированной воде;
  • определить содержание нитратов в почвенной вытяжке;
  • произвести посев и наблюдать за ростом колоний бактерий;
  • произвести микроскопическое исследование образцов;
  • произвести скрининг азотофиксирующих бактерий на способность к стимулированию роста растений.

Гипотеза: особенности почвообразовательного процесса вблизи береговой линии Охотского моря острова Итуруп подавляют деятельность азотофиксирующих микроорганизмов, но в почве могут обитать уникальные штаммы азотофиксаторов, устойчивых к дефицитным (стрессовым) условиям.

Выводы:

  1. Почва местности песчаная, состоит почти исключительно из песчаных зерен, не скатывается в шарик.
  2. При определении карбонатов почве углекислый газ не выделялся, а также не было вспенивания, отсюда можно сделать вывод, что карбонатов в почве нет.
  3. При определении кислотности среды почвенной вытяжки лакмусовая бумажка окрасилась в темно-желтый цвет, что соответствует рh=7, а это значит, что среда-нейтральная.
  4. При определении содержания нитратов в дистиллированной воде тест-полоска окрасилась в белый цвет, что означает отсутствие нитратов в дистиллированной воде.
  5. При определении содержания нитратов в почвенной вытяжке тест-полоска в почвенной вытяжке окрасился в розовый цвет, что означает наличие нитратов в почвенной вытяжке.
  6. При посеве и наблюдениями за ростом колоний бактерий azotobacter через 3-4 дня после посева вокруг комочков появились обрастания, через 6-8 дней обрастания приобрели окрашивание.
  7. Клетки бактерий рода Azotobacter относительно крупные (1-2 мкм в диаметре) и, как правило, имеют овальную форму. Однако, встречаются представители Azotobacter с разнообразными формами клеток — от палочковидной до сферической. На микроскопических препаратах клетки могут располагаться одиночно, парами, неправильными скоплениями. В некоторых случаях можно встретить цепочками из клеток Azotobacter различной длины. Формируют особые покоящиеся формы – цисты (пузыря, защитной оболочки вокруг клеток).
  8. При скрининге азотофиксирующих бактерий обнаружила:
    – фосфатмобилизирующие штаммы бактерий, по ответной реакции на недостаток фосфора;
    – микроорганизмы-продуценты сидерофоры, которые способствуют высвобождению ионов Fe3+ из комплекса с хромазуролом;
    – целлюлозолитические микроорганизмы.
  9. Наличие азотофиксирующих бактерий в почве, дают возможность растениям произрастать даже в суровых условиях.

Содержание работы

Автор предпочел не показывать работу на сайте

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Смотреть похожие работы

Исследовательский проект “Польза микрозелени. Секреты выращивания микрозелени в домашних условиях”

Иванова Александра, Полханов Алексей, Лопатюк Полина, Молохин Иван, Щербань Вероника
ГАОУ "Школа №1518", г. Москва
Исследовательская работа актуальна, так как здоровое питание – это не только дань современной моде, но и жизненная необходимость, залог крепкого здоровья. Возможность выращивания микрозелени в домашних условиях делает доступным получение...

Исследовательский проект “Бережливое производство – переработка фритюрного масла”

Нелина Ника Олеговна
ГБПОУ "Анапский колледж сферы услуг", г. Анапа, Краснодарский край
Пищевой мусор — это не только отходы кухонь и организаций общественного питания. Семья из 3-4 человек в течение года производит до 0,5 тонн данного вида мусора. Поэтому суммарное его количество,...