Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Виноградский. МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ

НИТРИФИКАЦИЯ

 

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

 

ИЗУЧЕНИЕ НИТРИФИЦИРУЮЩИХ ОРГАНИЗМОВ. КУЛЬТУРА НА СПЕЦИАЛЬНЫХ ПЛОТНЫХ СРЕДАХ

 

В своей первой статье о нитрификации я описал путь, который привел меня к открытию нитрифицирующего микроорганизма, причем особое внимание я уделил трудностям, возникающим при попытке культивировать микроб в абсолютно чистом виде. Культура в растворе неорганических солей обеспечивает ему лишь очень большое преобладание, но отнюдь не освобождает от некоторых банальных бактериальных форм. При многократных пересевах эти формы переносятся из культуры в куль- туру, давая каждый раз незначительный рост. Для того чтобы избавиться от них, я использовал, как это помнят читатели «Анналов» , различное влияние питательной желатины на посторонние формы и на нитробактерии . В то время как первые на желатине тотчас образуют колонии, вторые совершенно не развиваются. Я наносил на желатину кальциевый или магниевый осадок из культур специфического микроорганизма; по истечении некоторого времени этот осадок в местах, свободных от колоний, собирался и служил для посева. Таким путем мне удалось в первый раз получить нитрифицирующие культуры, свободные от зародышей, развивающихся на мясо-пептонной желатине.

 

Я сообщил об этом результате, однако воздержался от рекомендации данного метода как абсолютно точного, полагая, что он еще нуждался в проверке.

 

С того времени мне пришлось не раз производить выделение нитробактерий из различных земель, причем частые неудачи в большинстве случаев заставили меня признать несостоятельность этого метода по следующим причинам: этим приемом легко удалить все организмы, быстро растущие на желатине, колонии которых становятся видимыми уже на нторые или третьи сутки. Но в почве присутствуют и другие микробы, дающие на указанной среде замедленный рост. Их колонии появляются лишь на 8—10-е сутки и долгое время остаются очень мелкими. Часто бывает, что желатина из совершенно свободного от колоний участка, при последующем изучении оказывается покрытой очень мелкими колониями.

 

Не остается сомнений в том, что посевной материал был загрязнен. Нет никаких надежд устранить эту помеху путем отодвигания момента взятия посевного материала. Короче говоря, для успешного выделения этим методом нитробактерий в абсолютно чистой культуре необходима счастливая случайность (т. е. отсутствие микроорганизмов с за- медленньш ростом). Однако этот прием все же позволяет в короткое время значительно продвинуть вперед очищение культуры.

 

К сожалению, при выделении нитробактерий приходится считаться с затруднениями другого порядка. Каких гарантий чистоты культуры этих организмов следует добиваться? Ранее жидкость считалась стерильной, если она не давала роста на питательной желатине; посев на этой среде рассматривался как решающее средство контроля. Впоследствии было доказано, что жидкая среда может содержать огромные количества нитробактерий, оставляя при этом стерильным посев на желатине. Все же для засоряющих форм контроль на желатине считался действительным. Отсюда естественно вытекало, что явление нитрификации и стерильность посева на питательной желатине стали считаться признаками чистой культуры нитробактерий. К этому выводу независимо друг от друга пришли г-н и г-жа Франкланд1 и я.

 

Со своей стороны я должен признаться, что предложил этот критерий лишь в качестве временного, не испытывая уверенности в его непогрешимости. Строго говоря, один посев на желатине не представляет собой исчерпывающего метода контроля, так как отсутствие роста на этой среде не является исключительным свойством нитробактерий.

При окончательном решении вопроса о чистоте или загрязненности культуры существенную помощь может оказать тщательное микроскопическое изучение с применением различных способов окраски препаратов. Хорошо изучив формы изолируемой нитробактерии и отбросив всякую мысль об их изменчивости, можно признать чистой лишь культуру, обладающую абсолютной однородностью, но и то с оговоркой: известно, что чужеродные микробы, если они немногочисленны, легко могут ускользнуть от самого тщательного микроскопического исследования.

 

Если бы речь шла только об изучении нитрификации, то этими незначительными примесями можно было бы пренебречь, ибо их влияние на ход процесса практически равно нулю. Но их присутствие делает невозможным изучение ряда других вопросов, относящихся к физиологии данных бактерий и, в частности, к действию бактерий на органические вещества, азотистые и безазотистые. Излишне говорить о том, что нельзя предпринимать эти исследования, не получив всех возможных гарантий абсолютной чистоты культуры.

 

Существует еще один общий метод выделения чистых культур, который также был испробован. Это так называемый метод разведений. Г-н Перси •Франкланд и г-жа Франкланд постоянно работали данным методом и достигли положительных результатов. Их опыты с разведениями заняли около двух лет, и по истечении этого срока лишь одна из длинных серий оказалась «чистой», т. е. обладала способностью нитрифицировать, оставляла стерильной мясо-пептонную желатину и, как я полагаю, проявляла под микроскопом высокую степень однородности.

 

Уорингтону1, также применявшему этот метод, не удалось достичь подобного результата. Столь же безуспешными остались и мои попытки. -

 

Из всего сказанного выше ясно, что возникла необходимость в более надежном методе. Многообещающим казался путь подыскания соответствующего геля. Испробовав вновь желатину и агар-агар, я лишний раз убедился в том, что при изучении нитрификаторов следует избегать при* сутствия органических веществ. Тогда я решил прибегнуть к какому-либо минеральному гелю. Выбор был невелик: гидрогель алюминия и кремне-) кислый гель.

 

Я остановился на последнем, тем более что еще Кюне (Kuhne) предло жил использовать этот гель для культивирования бактерий. Методика приготовления кремнекислого геля по Грахаму (Graham) общеизвестна. Добавив к этому гелю в определенной пропорции раствор минеральных солей, я получил среду, благоприятную для развития нитрифицирующих микроорганизмов. Привожу некоторые подробности приготовления этой среды.

 

Растворимое стекло, обычно имеющее сиропообразную консистенцию, разводят тремя объемами воды. 100 мл этого раствора приливают при помешивании к 50 мл разведенной соляной кислоты. Полученную смесь помещают в диализатор и диализуют один день в проточной и два дня в часто сменяемой дистиллированной воде. Готовый к употреблению раствор не должен давать мути с раствором азотнокислого серебра. В таком состоянии диализат может быть простерилизован кипячением и оставлен для хранения.

Приготовляется солевой раствор следующего состава:

Сернокислого аммония                   0,4 г

Сернокислого магния                      0,05 »

Фосфорнокислого калия                 0,1 »

Хлористого кальция            Следы

Углекислого натрия             от0,6до0,9г

Дистиллированной воды                100 мл

 

Соли растворяют и стерилизуют отдельно в двух сосудах: сульфаты и хлорид — в одном, фосфат и карбонат — в другом; после охлаждения оба раствора смешивают.

Для приготовления пластинок я употреблял чашки Петри, диаметром 5 см.

Сначала гидрозоль упаривается на огне до половины своего объема. К концу упаривания необходимо произвести пробу на застывание, смешав несколько капель солевого раствора с каплей гидрозоля. Упаривание прекращают тогда, когда взятая проба застывает через пять минут. Упаренный гидрозоль разливают по чашкам, в которые вносят затем солевой раствор в количестве 7з или Va объема кремнекислого геля, в зависимости от желаемой плотности студня. Через несколько минут наступает коагуляция, о которой свидетельствует легкая опалесценция.

 

Если надо распределить посевной материал в толще геля, это следует сделать тотчас после смешения двух жидкостей. Для посева штрихом дожидаются полной коагуляции, наступающей приблизительно через 15 минут.

 

Можно заменить карбонат щелочного металла карбонатом магния. В этом случае гель приобретает молочно-белый цвет, что, впрочем, не препятствует наблюдению, так как соль вскоре растворяется вокруг колоний, которые окружаются прозрачным ореолом.

 

Колонии, находящиеся внутри геля, остаются мелкими; самые крупные из них едва можно различить невооруженным глазом в виде белых точек. Напротив, на поверхности геля вдоль штрихов образуется довольно заметный белый налет.

 

Тщательно оберегая пластинки от высыхания, можно поддерживать культуру в хорошем состоянии в течение многих недель. В моем распоряжении имеются культуры, возраст которых уже достиг шести недель и которые, тем не менее, находятся в прекрасном состоянии.

 

 

 

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