Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Виноградский. МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ

О РАЗРУШЕНИИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ В ПОЧВЕ

 

С.Н. Виноградский

С.Н. Виноградский

 

Смотрите также:

 

Биография Виноградского

 

Микробиология

 

Почва и почвообразование

 

Почвоведение. Типы почв

 

растения

 

Геоботаника

 

 Биографии биологов, почвоведов

Биографии почвоведов

 

Эволюция

 

Биология

 

Эволюция биосферы

 

Геология

геология

Основы геологии

 

Геолог Ферсман

 

Геохимия - химия земли

 

Гидрогеохимия. Химия воды

 

Минералогия

минералы

 

Химия почвы

 

Круговорот атомов в природе

 

Книги Докучаева

докучаев

 

Происхождение жизни

 

Вернадский. Биосфера

биосфера

 

ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРУШЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ В ПОЧВЕ

 

Резюмируя современное состояние вопроса, можно сказать, что известны многие микроорганизмы, способные разрушать целлюлозу, но нет точного представления о возбудителях процесса, которые преобладают в почве. Обычно этим возбудителям приписывают свойства тех, которые удалось выделить и воспроизвести их действие в культуре. Так, внимание было обращено в первую очередь на анаэробное брожение (изучено четыре случая), так как его исследование шло очень успешно. Однако ясно, что это явление связано со специальными условиями, которые мы находим, например, в болотах, кучах навоза, в пищеварительном тракте животных, но не на поверхности почвы, где откладываются вещества растительного скелета.

 

С давних пор предполагалось, что аэробное разрушение клетчатки осуществляется грибами. Это позво ли ло.предпол ожить, что процесс подобного рода происходит и в почве, однако это не было доказано.

 

С одной стороны, анаэробные бациллы, с другой, грибы, организмы, столь различные по своему действию, приводят к одному и тому же результату — разрушению целлюлозы. Это позволяет рассматривать разрушение этого вещества с той же точки зрения, что и разрушение легко сбраживаемых тел, таких, как сахара, белки и другие, которые быстро минерализуются в почве, не оставляя никакого устойчивого вещества, за исключением части углерода и азота, используемой микробами. Рассуждения общего порядка не позволяют принять это заключение, по крайней мере до тех пор, пока не будут сделаны более обширные исследования аэробного разрушения клетчатки.

 

В наших познаниях об аэробных бактериях — возбудителях процесса — имеется пробел, который трудно заполнить. То не удавалось выделить возбудителей, хотя и было обнаружено энергичное действие (Итереон, Кристенсен и др.)» т0> наоборот, после выделения в чистой культуре ряда видов, обнаруживали лишь сомнительное воздействие (Келлерман, Мак- Бес и Скейлс, Лёнис и Локхид).

 

Мы обязаны Гэтчинсону и Клэйтону выделением в 1919 г. из почвы Ротамстеда первого типичного представителя группы аэробных бактерий, разрушающих целлюлозу, и доказательством их специфической природы . Но с тех пор не было сделано попытки расширить исследования всей группы вообще, пользуясь методом, соответствующим этой цели.

 

Продолжая наши исследованжя-на эту тему , мы нашли среду, очень пригодную для 1 ультивирования всей этой группы: кремнекислый гель, пропитанный минеральными солями с добавлением азота в виде нитратов, с нейтральной реакцией (рН = 7,0), е положенным на поверхность и плотно к ней прилегающим кружком фильтровальной бумаги. Кружок фильтровальной бумаги не следует заменять другим целлюлозным материалом, таким, как вата, осажденная целлюлоза, гидроцеллюлоза или бумажная мязга, так как это только затрудняет диагностику вида.

 

Чтобы выделить микроорганизмы, надо разложить маленькие комочки почвы на этом кружке фильтровальной бумаги. Окрашенные зоны начинают образовываться вокруг них на 2—4-й день при 30°. Делают пересевы в виде штрихов на новые кружки, и повторяют эту операцию столько раз и настолько часто, сколько нужно, чтобы микро- и макроскопический характер культуры установился и не изменялся при пересевах.

 

Мы не будем слишком настаивать на том, что очень полезно исходить из многих образцов почвы различного происхождения, хотя это и позволяет судить о распространении бактериальных форм и их роли р почве.

 

Ведя работу таким образом, удается охарактеризовать десяток бактериальных форм, которые можно предварительно разделить на две довольно однородные группы:

 

1.         Группа Cytophaga (синоним Spirochaeta cytophaga, Гэтчинсон и Клэйтон). Характерной формы клетки, напоминающие угрицу в миниатюре, прямые или изогнутые, редко скрученные в спираль. Все обладают сильным фибролитическим действием: бумага превращается в прозрачную окрашенную слизь, оттенок которой является признаком, помогающим определению.

Мы наблюдали многие штаммы, образующие слизь розовую; оранжевую, яично- желтую. Мы поддерживали в культуре три штамма, характер которых остается постоянным.

 

2.         Группа вибрионов. Клетки мелкие, изогнутые в виде полумесяца, некоторые слегка спиралевидные. Фибролитическое действие гораздо менее выражено, но быстрота, с которой эти вибрионы распространяются по бумаге,— что можно легко проследить по окраске, которую они ей сообщают,— поразительна. Действие одного из пяти выделенных штаммов обнаруживается по желтой окраске, которая сопровождается окислением вещества волокон. Это действие не идет далеко. При выдерживании в термостате в течение месяцев кружок желтеет, но не подвергается полному разрушению. Другой штамм напоминает в этом отношении первый. Еще два штамма окрашивают волокна в буровато-желтый цвет, разъединяя их обильно образующейся слизью. Наконец, один вибрион, изолированный из лесной подстилки, превращает всю бумагу в коричневый слой, выпуклый, прозрачный, слизистой консистенции.

Очень характерным, общим для обеих групп, но более выраженным у первой, является полный автолиз клеток с возрастом. После того как волокна, вздутые, теряют свою структуру, микробные тела превращаются в округлые бесформенные частицы, масса которых сохраняет некоторое время контуры исчезнувших волокон. Наконец, исчезают и они, не оставляя даже спор или покоющихся стадий, за исключением 'нескольких гранул, которые, возможно, остаются живыми.

 

Процессы, осуществляемые этими организмами, совершенно отличны от анаэробных процессов. Никакого газовыделения и образования летучих жирных кислот. Наоборот, наблюдается подщелачивание кремнекислого геля вследствие интенсивного поглощения нитратных ионов. Целлюлоза превращается в большинстве случаев в слизь, растворимую в разбавленных щелочах.

Примечательно, что этот растворимый продукт гораздо более устойчив против микробного воздействия, чем то нерастворимое вещество, из которого он происходит. Целлюлоза подвергается микробному разрушению в течение 2—4 дней при 30°, а слой слизи, продукт, образованный культурой, полученной непосредственно из почвы без предварительного очищения, не изменяется в течение многих недель, в тех же условиях.

 

Эти данные позволяют предугадать все значение целлюлозных микробов в экономике почвы как поставщиков органических коллоидов за счет регулярно возобновляющихся запасов целлюлозы, разрушаемых в результате их деятельности.

Не идентифицируя продукты деятельности этих микробов с органическим веществом почвы, т. е. г у м у с о м, нельзя отрицать, что они обладают свойствами, обычно приписываемыми этому веществу, за исключением бурой или черной окраски: коллоидное состояние, устойчивость против микробного воздействия, содержание органического азота как следствие автолиза, и, наконец, растворимость в разбавленных щелочах.

 

 

 

К содержанию книги: Сергей Николаевич ВИНОГРАДСКИЙ - МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ

 

 

Последние добавления:

 

Ферсман. Химия Земли и Космоса

 

Перельман. Биокосные системы Земли

 

БИОЛОГИЯ ПОЧВ

 

Вильямс. Травопольная система земледелия

 

История русского почвоведения

 

Качинский - Жизнь и свойства почвы

 

Вернадский - ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО