Топырақ микрофлорасына әр түрлі ластаушылардың әсері

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 42 бет
Таңдаулыға:

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

БИОЛОГИЯ ФАКУЛЬТЕТІ

МИКРОБИОЛОГИЯ КАФЕДРАСЫ

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

ТОПЫРАҚ МИКРОФЛОРАСЫНА ӘР ТҮРЛІ ЛАСТАУШЫЛАРДЫҢ ӘСЕРІ

Орындаған:

І курс магистранты Арбаканова Д. С.

Ғылыми жетекшісі:

б. ғ. к. Уалиева П. С.

«___»2009ж

Нормобақылаушы: Ибраймова М. Ж.

«___»2009ж

Қорғауға жіберілді

кафедра меңгерушісі

б. ғ. д., профессор Жұбанова А. А.

Алматы 2009

РЕФЕРАТ

Курстық жұмыс 42 беттен тұрады, 167 әдебиет пайдаланылды.

Түйін сөздер: ауыр металдар, биосорбция, биоаккумуляция, иммобилизация, микроорганизм клеткаларының тасушыларға сорбциялануы, сорбенттер, активті көмір.

Маңыздылығы: ауыр металдармен ластанған экожүйелерді тазалауда иммобилизденген биосорбенттерді қолданып, биоремедиация тиімділігін жоғарлату.

Өзектілігі: Тірі жүйелердің тіршілігіне қауіп төндіретін биосфера ластаушыларының ішінде ауыр металдар үлкен орын алады. Барлық микроорганизм түрлері металға төзімділік көрсете алады. Микроорганизмдер ерітінді құрамынан металл концентрациясын азайтады немесе толығымен металдарды су құрамынан жоюға көмектеседі. Сондықтан ауыр метал иондарымен ластанған топырақты микробиологиялық жолмен тазалау өзекті мәселе болып табылады.

ЖОСПАР

КІРІСПЕ: КІРІСПЕ

4: 4

КІРІСПЕ: ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ

4: 5

: 1

КІРІСПЕ: Топырақ биогеоценоз компоненті ретінде

4: 5

: 1. 1

КІРІСПЕ: Топырақ микрофлорасы

4: 8

: 1. 2

КІРІСПЕ: Әр түрлі ағаштардың топырақ микрофлорасына әсері

4: 10

: 1. 3

КІРІСПЕ: Ауыр металдар - экожүйелерді ластаушы негізгі ксенобиотиктер

4: 11

: 2

КІРІСПЕ: Микроорганизм клеткаларының иммобилизациясы және қолданылатын тасушылар

4: 16

: 3

КІРІСПЕ: Ауыр металдар сорбциясы үшін микроорганизм клеткалары мен биосорбенттерді қолдану

4: 24

КІРІСПЕ: ҚОРЫТЫНДЫ

4: 30

КІРІСПЕ: ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

4: 31

КІРІСПЕ

Антропогендік іс-әрекеттерінің нәтижесінде қоршаған орта түрлі ластаушылармен - тұрмыстық және өндірістік қатты және сұйық қалдықтар, мұнай өнімдері, пестицидтер мен минералды тыңайтқыштар, ауыр металдар, радионуклидтермен көптеп ластануда. Экожүйелердің ластануы жергілікті қалыптасқан биоценоздардың өзгеруіне және экологиялық тепе-теңдігінің бұзылуына әкеліп соғады. Ластанудың жоғары деңгейлері өсімдіктердің және жануарлардың өліміне себеп болуда. Ксенобиотиктер арасында қоршаған ортаға көп мөлшерде түсетін ауыр металдар мен олардың тұздары маңызды орын алады. Ауыр металдар төмен концентрацияда организм үшін қажет, алайда өндірістің қарқынды дамуына байланысты олар топыраққа, су қоймаларына көптеп түсуде. Көптеген зерттеулер нәтижесінде микроорганизмдердің ерітінділерден ауыр металдарды жинақтау қабілеті анықталды. Микроб клеткалары металдарды екі жолмен ортадан бөліп алады: биосорбция (клетка қабығында комплекс түзу) және биоаккумуляция (клетканың ішінде жинақтау) .

Қоршаған ортаны ластанушы заттардан тазалауда иммобилизденген микрофлора кеңінен қолданып келеді. Иммобилизденген микроорганизмдердің бос клеткалармен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар.

Иммобилизденген микрофлораны алудың бірнеше әдістері бар: химиялық (ковалентті және көлденең байланыстыру) ; механикалық (микроб клеткаларын әртүрлі гельдерге және мембраналарға енгізуге негізделген) ; физикалық (адсорбция және агрегация) әдістер.

Иммобилизацияда қолданылатын тасушылардың түрлері көп: құм, керамзит, көмір, күл, шыны, керамика, металды торлар, сонымен қатар синтетикалық материалдар (нейлон талшықтары, полиэфир, поливинилхлорид, пенополиуретан, т. б. ), полимерлер (агар, каррагенан, альгинат, полиакриламид, целлюлоза гельдері) т. б. Әрине, өндірістік деңгейде тасушыларды кең көлемде қолдануына байланысты олардың бағасы төмен, пайдалануға ыңғайлы болуы тиіс. Осы мақсатта өндіріс қалдықтары болып табылатын жеміс дәнектері, күріш қауызы, грек жаңғағының қабығы т. б. қолданылады. Сары өрік дәнектері ауыл шаруашылығының, шырын өндірістерінің қалдықтары болып есептеледі. Көміртектенген тасушылар беттік ішкі ауданының үлкендігімен және құрылысының кеуектілігімен сипатталады. Карбонизация нәтижесінде пайда болған саңылаулардың ішіне микроорганизмдердің бекінуі жоғарлайды. Иммобилизденген микрофлора арқылы экожүйелерді ауыр металдар мен олардың тұздарынан тазалау тиімділігі жоғары екені белгілі.

ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ

1 Топырақ биогеоценоз компоненті ретінде

Топырақ - тірі және өлі организмдердің (өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер) күн сәулесі және атмосфералық жауын-шашындардың әсерінен тау жыныстарының өзгеруі нәтижесінде пайда болған Жер шары құрлығының беткі қабаты. Топырақ тек өзіне тән құрылымы, қасиеттері мен құрамы бар ерекше табиғи түзілім.

Топырақ - тірі организмдерді қорекпен, өндірісті шикізатпен қамтамасыз ететін табиғи байлық. Топырақтың ерекше қасиеті - өнімділігіне байланысты ауыл шаруашылықтың негізі болып табылады. Дұрыс пайдалану нәтижесінде топырақтың қасиеттері жоғалмайды, керісінше өнімділігі артады. Бірақ топырақтың құндылығы тек оның ауыл шаруашылық маңыздылығымен шектелмейді, оның биосфераның ауыстырылмайтын негізгі компоненті ретінде экологиялық маңызы бар. Жердің топырақты қабаты арқылы тірі организмдердің литосфера, гидросфера және атмосферамен көптеген экологиялық байланыстары жүреді. Осыдан топырақтың тірі организмдер, оның ішінде адамзат үшін маңызы мен қызметі зор екені байқалады [1] .

Топырақ қатты, сұйық және газ тәрізді бөлімдерден тұрады. Топырақтың қатты бөлігі топырақ массасының 80-98% құрайтын минералды және органикалық бөлшектер. Олар құм, саз, тұнба, біріншілік минералдардан тұрады. Топырақтың қатты бөлігінің минералдық құрамына Si, Al, Fe, К, Mg, Ca, С, N, Р, S, Cu, Mo, I, В, F, Pb элементтері кіреді. Органикалық құрамы өсімдік, жануар мен микроорганизмдер тіршілігінің өнімдері (белоктар, көмірсулар, органикалық қышқылдар, майлар, шайыр т. б. ) және көміртегі, оттегі, сутегі, азот пен фосфордан тұратын қарашірікті күрделі комплекс болып табылады. Топырақтың сұйық бөлігі - су мен онда еритін органикалық және минералды қосылыстар. Топырақта 0, 1%-дан 60% дейін су болады. Сұйықтықтар өсімдіктерді сумен және ерігіш қоректік элементтермен қамтамасыз етуге қатысады. Газ тәрізді бөлік топырақтың суы жоқ саңылауларын толтырады. Топырақ ауасының құрамына көмір қышқыл газы, оттегі, метан, ұшқыш органикалық қосылыстар, судың буы т. б. топырақ ауасы атмосфералық ауадан өзгеше болып келеді. Олардың арасында үнемі газ алмасу процестері өтеді. Жоғары өсімдіктердің тамыр жүйелері және аэробты микроорганизмдер оттегіні белсенді сіңіріп, көмір қышқыл газын бөліп шығарады. CO ₂ көп мөлшері атмосфераға өтеді, ал оттегіне бай атмосфералық ауа топыраққа енеді [2] .

Өндірістік және ауыл шаруашылық ластаушылар топырақ қасиеттерінің және топырақ түзілу процестерінің өзгеруін, өнімділігінің, ауыл шаруашылық өнімдердің технологиялық және құндылық қасиеттерінің төмендеуіне себеп болады. Мамандардың зерттеуі бойынша жыл сайын биосфераға шамамен 20-30 млрд. т қатты қалдықтар түседі, оның ішінде 50-60% органикалық қосылыстар, ал газды немесе аэрозольды қышқылды агенттер - шамаман 1 млрд. т. қорғайды. Топырақты әр түрлі ластаушылардан қорғау маңызды мәселе болып табылады, себебі топырақтағы кез келген зиянды қосылыс адам организміне өтеді. Біріншіден, ластаушылар ішуге немесе күнделікті тұрмысқа қолданылатын ашық су қоймаларына немесе жер асты суларына үнемі шайылып отырады. Екіншіден, топырақ ылғалдылығындағы ластаушы заттар жануарлардың немесе өсімдіктердің, ал кейін қоректену тізбектері бойынша адам организміне түседі. Үшіншіден, адам үшін зиянды қосылыстар ұлпаларда жинақталуы мүмкін [3] .

Мал шаруашылығы комплексін құрастыру да топырақтың ластануына себеп болды. Топырақтағы органикалық компоненттердің ыдырау мерзімі әр түрлі, сондықтан кейбір заттардың жартылай ыдырау уақыты бірнеше айларда, ал басқа қосылыстардың бірнеше сағатта немесе минуттарда өтеді. Ыдырау жылдамдығы топырақтың қасиеттеріне, температурасына, ылғалдылығына, рН және т. б. факторларға тәуелді. Мысалы органикалық қосылыстар микроорганизмдермен немесе басқа биологиялық жүйелермен өзгерістерге ұшырайды, ал органикалық емес заттар топырақтың бөлшектерімен адсорбцияланады немесе тұнбаға түседі, бірақ ыдыратылмайды. Ауыр металдар үлкен қауіп тудырады, сондықтан олардың мөлшері қатаң шектеледі. Р. Ц. Лоер мәліметтері бойынша топыраққа металдарды мына мөлшерде (кг/га) енгізуге болады: цинк 1000 жоғары емес, никель >500, кадмий >20 [4] .

Топыраққа зиянды заттар түрлі жолдармен түсіп отырады [5] :

1) Атмосфералық жауын-шашындар арқылы. Әр түрлі өнеркәсіптердің жұмысы нәтижесінде пайда болатын қалдықтар атмосфераға ұшып, одан кейін атмосфералық ылғалдылықта еріп, жауын-шашын немесе қар арқылы топыраққа түседі. Негізінен осындай ластаушыларға газдар - күкірт, азот оксидтері жатады. Олардың көпшілігі сумен химиялық реакцияға түсу арқылы қышқылды сипаттамасы бар қосылыстар түзеді.

2) Шаң-тозаң немесе аэрозоль түрінде. Құрғақ ауа-райында қатты және сұйық заттар шаң-тозаң немесе аэрозоль түрінде тұнба түзеді. Осындай ластануларға мысал ретінде қазандардың айналасындағы қардың күйемен жабылуын келтіруге болады. Автокөліктер де, әсіресе қалалар мен жолдардың қасында топырақтың ластануына үлкен әсер тигізеді.

3) Топырақпен газ тәрізді қосылыстардың тікелей сіңірілуі. Құрғақ ауа-райында газдар ылғалды топырақпен сіңірілуі мүмкін.

4) Өсімдік қалдықтарымен. Өсімдік ауадан әр түрлі ластаушыларды жапырақтарының устьицалары арқылы жинайды. Кейін жапырақтар түскен кезде ластаушы қосылыстар топыраққа өтеді.

Топырақ ластаушыларының негізгі түрлері [6] :

1) әр түрлі өндірістердің сұйық және қатты қалдықтары, тұрмыстық қалдықтар;

2) ауыр металдар;

3) мұнай өнімдері;

4) пестицидтер;

5) радиоактивті заттар;

6) қышқылды жауындармен топыраққа түсетін күкірт пен азот қосылыстары;

7) патогенді микроорганизмдер.

Тұрмыстық және өндірістік қалдықтарының адам организмі үшін зияндылығы төмен, алайда топырақтың бетін жауып, өсімдіктердің өсуін тежейді. Өндіріс қалдықтары - бұл өндіріс процесі барысында немесе ачғында түзілетін, қажетті өнім болып табылмайтын қосылыстар. Тұрмыстық қалдықтар - адам әрекеті нәтижесінде пайда болатын қажетсіз заттар. Тұрмыстық қатты қалдықтарға қағаз, ағаш, шыны, металды заттар, қолданыстан шыққан тері, пластмас т. б. материалдардан жасалған материалдар, ескірген немесе істен шыққан құралдар, ауылшаруашылық тағамдық қалдықтар жатады [7] .

Топырақ ластаушыларының ішінде ауыр металдар үлкен орын алады. Ауыр металдардың жоғары улылығы, адам организмінде жинақталуы төмен концентрацияларда да зиянды әсер етуін ескере отырып, осы химиялық ластаушылардан экожүйелерді тазалау өзекті мәселе болып отыр. Ауыр металдар топырақта суда ерігіш, ион алмасқан және адсорбцияланған түрлерде кездеседі. Ауыр металдармен басқа токсиканттардың жоғары концентрациялары топырақтың микробиологиялық және биохимиялық көрсеткіштерінің өзгеруіне әкеледі. Антропогендік ластанудың нәтижесінде микроорганизмдердің жалпы саны мен түрлік әртүрлілігі азаяды, негізгі микробиологиялық процестердің қарқындылығы мен топырақ ферменттерінің белсенділіктері төмендейді. Жер бетінде қазбалар мен химиялық отындар құрамында 35-тен астам металдар кездеседі. Қазбаларды өңдеу, отындарды жағу, ауыр металдарды қолдану жағдайларында олардың көптеген мөлшерлері су қоймаларына, топыраққа және ауаға түседі. Мысалы Дүниежүзілік мұхитқа жыл сайын атмосферадан 200 мың т қорғасын өтеді. Ал сынаптың биосферадағы антропогендік жинақталуы қазіргі кезде 1 млн. т деп есептеледі [8] .

Мұнай өндірісінің қалдықтарымен ластанған топырақ пен су қоймаларын тазалау экологияның өзекті мәселелеріне айналуда. Мұнай көмірсутектері биологиялық активтілігіне байланысты жоғары токсинді, қауіпті ластаушы заттарға жатады. Дүние жүзінде жыл сайын 50 млн тоннадай мұнай қоршаған ортаға түсіп отырады [9] . Американдық зерттеушілердің мәліметтері бойынша, ірі мұнай өндіруші зауыттарда (тәулігіне 15-16 мың т) жылына 40 мың т қатты немесе паста тәрізді мұнай қалдықтары жиналады [10] . Ғарыштық түсірілім нәтижесінде Дүниежүзілік мұхит бетінің шамамен 30%-ын мұнайлы қабат жауып тұрғаны анықталды [11] . Мамандардың мәліметтері бойынша қазіргі уақытта мұнайдың қоры 200 млрд т құрайды. Дүниежүзілік мұнай қорының 1, 5% Қазақстанға келеді [12] . Мұнай - шамамен 3000 әр түрлі құрылымы және молекулалық массасы бар көмірсутекті компоненттерден тұратын күрделі жиынтық, олардың көбі жеңіл тотыға алады. Сондықтан мұнай мен мұнай өнімдері өсімдіктер мен тірі организмдер үшін жоғары токсинді болып табылады [13] . Мұнайды бұрғылау, игеру, тасымалдау және өңдеу кезінде апаттық жағдайлар болуы мүмкін, соның салдарынан мұнай мен мұнай өнімдерінің көп мөлшері сыртқы ортаға түседі. Осыған байланысты мұнайлы көлдер, мұнай сіңген жердің үлкен алқаптары немесе су бетіндегі мұнай қабаттары пайда болады [14] .

Пестицидтер - ауылшаруашылық өсімдіктерді зиянкестерден, паразиттерден, арамшөптерден, түрлі аурулардан және микроорганизмдерден қорғау мақсатында қолданылатын барлық химиялық қосылыстар немесе олардың қоспасы. Пестицидтер қоршаған орта ластаушылары ретінде жалпы ластаушылар санының шамамен 1% құрайды. Алайда күшті әсер ететін биологиялық белсенді заттар болғандықтан биосфера мен адам үшін үлкен қауіп төндіреді. Пестицидтер қолдану мақсатына қарай инсектицидтер (жәндіктерге қарсы), гербицидтер (арамшөптерге қарсы), фунгицидтер (өсімдіктерді саңырауқұлақтар туғызатын ауруларға қарсы), родентицидтер (кеміргіштерге қарсы), нематоцидтер (топырақтағы паразиттік құрттарға қарсы), аскарицидтер (зиянкес бүргеге қарсы) ; химиялық құрылыс бойынша хлор туынды көмірсутектер, фосфорорганикалық инсектицидтер, карбаматты инсектицидтер, туындылары, табиғаты пиретроидті пестицидтер болып жіктеледі.

Радиоактивті қалдықтар - адам әрекеті нәтижесінде пайда болған радионуклидтерден тұратын биологиялық немесе техникалық тұрғыдан улы қосылыстар. Радионуклидтер биосфераға кең тарап, тірі организмдердің, оның ішінде адамның клеткаларында түрлі генетикалық өзгерістерді туғызуы мүмкін. Радиоактивті қалдықтар атомдық энегетиканың барлық сатыларында; ядролық қаруды қолдану және жою; радиоактивті изотоптарды өндіру және қолдану өндірістерінде түзіледі. Радиоактивті қалдықтар агрегатты күйі (қатты, сұйық, газ тәрізді), сәулелену түрі (α-, β-, γ-сәулелену), өмір сүру уақыты (қысқа, орташа, ұзақ), активтілігі (төмен, орташа, жоғары) бойынша жіктеледі. Қазіргі кезде Қазақстан Республикасында шамамен 237 млн. 197 мың т радиоактивті қалдықтар орналасқан, радиациясының жалпы қуаттылығы 15 млн. 486, 9 мың К и .

Қышқылды жауын-шашын - атмосфераның ылғалында өндірістік қалдықтарының (SO ₂ , NO _x , HCl және т. б. ) еруі нәтижесінде пайда болған қышқылды (рН<5, 6) жаңбыр (қар, бұлт, шық) . Атмосфераға түсетін басты қышқыл түзуші қалдықтар - күкірт қос тотығы SO ₂ , азот оксидтері NO _x (азоттың монооксиді NO, азоттың диоксиді NO ₂ және т. б. ) және ұшқыш органикалық қосылыстар - қоршаған ортаға антропогендік және табиғи көздерден түседі. Күкірт пен азот оксидтері биосфераға өндірістерден, көліктерден, мұнай өндірісінен және т. б. өтеді. Ал органикалық қосылыстар қоршаған ортаға негізінен табиғи көздерден түседі: өсімдіктер тіршілігі нәтижесінде терпенді көмірсутектер мен изопреннің туындыларын түзеді. Бұл қосылыстар атмосферада өтетін химиялық реакцияларға қатысады. Қышқылды жауын-шашындардың зиянды әсеріне су экожүйелері, топырақ және өсімдіктер ұшырайды. Олардың рН көрсеткіштері төмендеп, барлық тірі организмдерге кері әсері тиеді [15] .

Топырақта тіршілік ететін микроорганизмдердің басым көпшілігі сапрофагтар болып табылады, олар тірі организмдерге зиянды әсер етпейді. Топырақта пайдалы микробтармен қатар түрлі ауруларды туғыздыратын патогенді микроорганизмдер де кездеседі. Патогенді бактерияларға сібір жарасы, ботулизм т. с. с қауіпті аурулардың қоздырғыштары жатады. Адамның топырақ арқылы ауруларды жұқтыруы түрлі жағдайларда өтеді: топырақты тікелей өңдегенде, егінді жинағанда, құрылыстық жұмыстарда және т. б.

Улы заттармен ластанған топырақтарды тазалау үшін бірқатар әдістер қолданылады: топырақты қазып алып, жылумен өңдеу, ескі топырақтың орнын жаңамен алмастыру, өнімді жерді шашу арқылы топырақтың өнімділігін қайта қалпына келтіру. Алайда осындай әдістер қымбат әрі ұзақ уақытты талап етеді. Осыған байланысты экономикалық және экологиялық тиімді әдістер мен тәсілдер іздестіріледі [16] .

Қоршаған ортаны тазалауға бағытталған зерттеулер физикалық және химиялық әдістерді жақсартумен қатар биотехнологиялық тәсілдерді қолдану мүмкіндіктеріне үлкен көңіл бөледі. Биотехнологиялық әдістер негізінен микроорганизмдердің биологиялық белсенділіктеріне негізделеді. Осындай тәсілдер экологиялық қауіпсіз және басқа әдістермен салыстырғанда екіншілік ластаушылардың пайда болуын туғызбайды, яғни химиялық заттардың толық ыдырауын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар биологиялық объектілермен ластаушылардың ыдыратылуы табиғи процесс болып табылады.

Биологиялық әдістердің артықшылықтары:

экономикалық тиімділігі;
экологиялық таза, топыраққа зиянды әсер етпейтін рекультивация технологиясы;
радиоактивті қалдықтардың аз мөлшері сәйкесінше оларды көмудің арзандығы;
топырақтың құндылығын келесі ауыл шаруашылық қолданыс үшін сақтау [17] .

1. 1 Топырақ микрофлорасы

Топырақ әр түрлі биологиялық маңызды қосылыстарға бай, сондықтан онда көптеген организмдер - өсімдіктер, жәндіктер, қарапайымдылар, саңырауқұлақтар, балдырлар, әр түрлі микробтар тіршілік етеді. Микроорганизмдер топырақтың түзілуіне тікелей қатысады. Топырақ микрофлорасы құрамына келесі микроорганизмдер топтары жатады [18] :

жануарлар мен өсімдіктер қалдықтарын шірітетін, мочевинаның аммиак және т. б. заттар түзу арқылы ыдырауын жүргізетін бактериялар -B. subtilis, B. mesentericus, Serratia marcescens; Proteusтуысының бактериялары; Mucor, Aspergillus, саңылауқұлақтары; анаэробтар -C. sporogenes, C. putrificum; уробактериялар -Urobacillus pasteuri, Sarcina urea;
нитрификациялаушы бактериялар -;
азотфиксациялаушы бактериялар;
күкірт, темір, фосфор және т. б. элементтердің айналымына қатысатын бактериялар - күкірт бактериялар, темір бактерияла, т. б.
клетчатканы ыдыратушы, ашуды жүргізетін бактериялар;
актиномицеттер;
ашытқылар;
микромицеттер;
бір клеткалы балдырлар т. б.

Топырақ түзілу процесінде микроорганизмдер, әсіресе бактериялар мен сапрофитті саңырауқұлақтардың маңызды қызмет атқарады. Микроорганизмдер тотығу, тотықсыздану, нитрификация, денитрификация т. б. процестерінің өнімдерін түзеді. 1 г топырақта жалпы микроб саны 1-5 миллиардқа тең. Топырақтың 1 га 1 т бактериялардың тірі салмағы болады. Алайда микробтар топырақта бірдей таралмайды. 10-50 см тереңдікте микрофлора жақсы дамиды. Осы жерде органикалық қалдықтардың бактериялардың қатысуымен белсенді ыдырауы жүреді. Беткі қабаттарда (1-2 см) микробтар аз жиналады, оған себеп ретінде УК-сәулелерін және кебу процестерін келтіруге болады. 4-5 м тереңдікте микроорганизмдер саны өте аз [19] .

Микроорганизмдер заттардың биотикалық айналымдарына, әр түрлі биохимиялық процестерге қатысады, күрделі органикалық және минералды қосылыстарды қарапайым заттарға дейін ыдыратады. Асфальт, битумдар және химиялық жолмен синтезделген, т. с. с төзімді қосылыстар микробтардың шабуылына түседі.

Қарашірік мөлшеріне және ондағы қоректік заттардың сапасына қарай микроорганизмдердің саны әр түрлі топырақта түрліше болады. Топырақ микроорганизмдерінің басым көпшілігі аэробты организмдер, ал анаэробтылар аз кездеседі, олар негізінен спора түзетін микробтар. Топырақтың терең қабатттарында негізінен спора түзуші бациллалар мен актиномицеттер кездеседі.

Топырақта тіршілік ететін бактериялар органикалық заттарға мұқтаж. Ыдырау барысында олардан көмірсулар, азот қосылыстары, клетка ішілік қосылыстарды бөлінеді.

Микроорганизмдердің санына және таралуына бірқатар факторлар әсер етеді:

1) топырақтың түрі. Қара топырақтарда микроорганизмдер көп кездеседі. Қара топырақтың құрғақ салмағының 10% органикалық қосылыстар болып табылады. Қара топырақтың 1 г 3, 5 млн астам микроб клеткалары тіршілік етеді. Әсіресе өсімдіктердің тамырларында көп таралады. Микроорганимздер өз кезегінде топырақтағы биохимиялық процестерге, топырақ өнімділігіне әсер етеді. Азғындаған таулы немесе құмды топырақтар микробтарға кедей болып келеді. Осындай топырақтарда органикалық қосылыстар топырақтың құрғақ салмағының 1% құрайды.

2) топырақтың ылғалдылығы. Құрғақ топырақпен салыстырғанда ылғалды жерлерде микроорганизмдер жақсы көбейеді. Алайда ылғалдылық пен органикалық қосылыстарға бай (50% дейін) шымтезекті балшық топырақтарда микробтар аз өседі, себебі осындай жерлердің қышқылды реакциясы бар және мүктердің антогонистік әсерлері байқалады.

3) аэрация. Ылғалдылыққа бай топырақтарға ауа аз мөлшерде өтеді. Осындай жағдайларда анаэробты микроорганизмдер саны артады, ал құмды топырақтардың аэрациясы жақсы, сондықтан аэробтылар кездеседі.

4) топырақ температурасы. Қыс мезгілдерімен салыстырғанда жылы кездері микробтардың саны жоғары болып табылады. Микроорганимздердің көпшілігі қыс мезгілдерінде өсуін тоқтатып, тіршілігін жояды.

5) топырақтың адсорбциялық қабілеті. Қарашірікті топырақтардың ең жоғары адсорбциялық қабілеті бар. Бұл топырақтар кальцийге бай. Топырақтардың түрі микроорганизмдердің ену тереңдігіне де әсер етеді.

Топыраққа органикалық қосылыстар түскен кезде жалпы микроб саны күрт жоғарлайды. Бірінші кезекте өте жоғары ферменттік белсенділіктері бар гетероторфтылар көбейеді. Топырақтың өздігінен тазалану процесі кезінде микрофлораның құрамы өзгеріп отырады. Ортаның қышқылдығы артқан сайын сүтқышқылды бактериялар, ашытқылар, саңырауқұлақтар, зең саңырауқұлақтары, актиномицеттер пайда болады. Аммиак жинақталғанда нитрификациялаушы, яғни аммиакты нитрит пен нитратқа дейін тотықтыратын бактериялар көбейеді. Нитрификация процестерімен қатар денитрификация - нитраттардың нитритке, одан кейін газ тәрізді азотқа дейін тотықсыздандыру процесі жүреді. Таза топырақта спора түзуші микроорганизмдер көп кездеседі [20] .

1. 2 Әр түрлі ағаштардың топырақ микрофлорасына әсері

Топырақтағы микробты қауымдастықтардың көпшлігі - гетеротрофтылар үшін қоректік заттардың негізгі көзі болып келетін жоғары өсімдіктер микрофлораға әсер етеді. Тірі өсімдіктердің тамырларына жақын аймақтар микроорганизмдердің қарқынды даму жерлері болып табылады. Себебі өсімдіктер синтездейтін органикалық қосылыстар тамырлардан бөлініп отырады. Тамыр аймағы ризосфера, ал осы аймақта тіршілік ететін микроорганизмдер жиынтығы ризосфералық микрофлора деп аталады. Тамыр метаболизмі топыраққа әсер етеді, мысалы көмір қышқылы мен Н+ иондарын түзу нәтижесінде тамыр аймағындағы топырақтың қышқылдығы артады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.