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 *

Конкурс, в котором автор работы принял участие:

III Международный конкурс творческих, учебно-образовательных, исследовательских, научно-популярных проектов “ECO Life”, 2022/2023

Отрасль наук

Форма представления работы

Дата публикации работы: 20.02.2023

Смотреть похожие работы

Исследовательский проект “Исследование плодоношения яблонь”

Образцова Татьяна Ярославовна
ГБОУ Лицей № 126, г. Санкт-Петербург, Ленинградская область
Цель работы - составление прогноза плодоношения яблонь (на 2026 год) на основе ретроспективного анализа данных за предыдущие пять лет. Актуальность. Возможность предсказать объемы урожая имеет ключевое значение для эффективного планирования...

Исследовательский проект “Пчеловодство”

Крамаренко Артём Вячеславович
МБОУ СОШ № 6, п. Совхозный, Краснодарский край
Цель: выявить особенности разведения пчел и получение продуктов пчеловодства. Задачи: ознакомиться с историей развития пчеловодства; выявить трудности работы, личные качества и специфику профессии пчеловода; исследовать качество меда; проанализировать собранную информацию,...