Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Виноградский. МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ

МЕТОДЫ ПОЧВЕННОЙ МИКРОБИОЛОГИИ

 

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

 

Микроскопия почвы

 

Общие замечания. Микроскопия, исследовавшая почву как местообитание микробов, находилась, можно смело утверждать, в пренебрежении. С самого возникновения микробиологии она никогда не практиковалась систематически; не существовало никакого сколько-нибудь точного метода. Невольно спрашиваешь себя, почему этот способ наблюдения и изучения так долго не получал признания. Мы думаем, что это зависело не столько от технических трудностей, сколько от уверенности микробиологов в том, что в данном направлении искать было нечего, так как методы культур казались достаточно достоверными. Что касается применения основных красок, то их считали в данном случае непригодными, так как коллоиды почвы очень жадно поглощают их и сопротивляются обесцвечиванию сильнее, чем сами микробы. Различить микробов в окрашенных препаратах бывает при этом невозможно.

 

Метод Конна.

 

С указанной, единственной серьезной трудностью справился Конн, введя кислые краски, эозин, флоксин, бенгальский розовый, с применением в качестве протравы карболовой кислоты. При таком способе микробы окрашиваются слабо; фон остается бесцветным или почти бесцветным. Лучшие результаты были получены при помощи бенгальского розового в 5% водном растворе карболовой кислоты.

 

Для подсчета зародышей приготовляют более или менее густую суспензию почвы, смотря по исследуемой пробе: для глинистой почвы суспензия должна быть 1 : 10; для песчаной от 1 : 5 до 1 : 3. Грамм почвы встряхивают с соответствующим объемом воды, к которой прибавлено 0,15 г желатины на 1000; такая концентрация достаточна для того, чтобы частицы почвы прикрепились к стеклу. Не давая осаждаться, немедленно берут 0,1 мл суспензии и распределяют ее на 1 см2 стекла. Просушивают, наносят на препарат краску и нагревают на водяной бане. Промывают путем быстрого погружения в воду, просушивают и исследуют в сухом виде.

 

В удачном препарате, говорит автор, бактерии окрашиваются в темно- розовый или красный цвет, минеральные частицы остаются бесцветными, мертвые органические вещества бывают светлорозовыми, но чаще желтыми или бесцветными.

 

Наш метод

 

 Он был уже вкратце описан нами в сообщении, доложенном на заседании Академии наук 18 августа 1924 г1. Сейчас мы изложим его с большими подробностями.

Основная задача— разъединение элементов почвы, своего рода физический микроанализ, которому ее подвергают.

 

Ведь в суспензии почвы, даже в суспензии мелкой почвы, заключается множество минеральных частиц, величиной 100 (л и больше. Такие размеры, сильная преломляемость, черные очертания, обусловленная их присутствием толщина препарата, мешают, разумеется, наблюдению находящихся в препарате микробов. Между этими остатками и мелкими минеральными частицами, по размерам равными микробным телам, есть целый ряд переходов. Чем минеральные частицы мельче, тем меньше они стесняют наблюдение; что же касается возможности, на которую часто указывали, смешать их с микробами, то ее не существует, так как минеральные частицы никогда не окрашиваются, да и форма их не позволяет принять их за микробов. Коллоидальные же частицы или редко встречающиеся остатки органических веществ, поддающиеся слабому окрашиванию, по своей форме ничем не напоминают микробов.

 

Физический микроанализ должен привести к разделению элементов почвы по их весу и объему.

 

Эти элементы состоят, как известно, из минеральных и органических остатков, из минеральных и органических коллоидов, окруженных почвенным раствором. В первом осадке мы найдем, значит, максимум сравнительно крупных минеральных остатков и минимум коллоидальных глинистых и гумусовых частиц; в следующих осадках минеральные остатки будут мельче, а количество коллоидов увеличится; в неосевшей еще суспензии мы встретим еще более мелкие минеральные остатки, задержанные во взвешенном состоянии коллоидальными веществами; наконец, в центрифугированной суспензии во взвешенном виде сохранятся только мельчайшие частицы в зависимости от интенсивности центрифугирования. Рассматривая порознь последовательные осадки и суспензии, мы будем иметь гораздо более ясные препараты — все менее и менее загроможденные — и получим в то же время представление о распределении микробов в почве, а именно мы узнаем, находятся ли они на минеральных частицах, на крупных или мелких из них, или на органических и минеральных коллоидах, или же они просто развиваются, как в бульоне, в почвенном растворе.

 

Мы придерживаемся следующих приемов: 1 г почвы, мелкой, сухой, взятой из однородной пробы, мы опускаем в пробирку с 4 мл дистиллированной воды и сильно встряхиваем в течение 5 минут. Оставляем осаждаться 30 секунд и декантируем суспензию, покрывающую образовавшийся осадок, в маленькую пробирку ручной центрифуги. Прибавляем еще два раза по 3 мл воды, встряхивая каждый раз в продолжение одной минуты, оставляем осаждаться 30 секунд и декантируем в ту же пробирку центрифуги. В общем мы б^рем всего 10 частей воды на 1 г почвы» После этих трех промываний первый осадок, снова взвешенный в дистиллированной воде, моментально осаждается, оставляя воду чистой. Минут через десять в пробирке центрифуги образуется второй осадок. Мы осторожно снимаем около половины более или менее мутной суспензии, покрывающей его, и переносимее во вторую пробирку центрифуги; подвергнутая центрифугированию, она дает третий осадок. Мы изготовляем препарат из каждого осадка, из еще не центрифугированной суспензии и из суспензии, центрифугированной 100 оборотами ручки. Центрифугировать лучше в два приема, по 50 и по 100 оборотов, и каждый раз брать в соответствующий момент по одной капле. Для каждой пробы приходится, таким образом, исследовать от пяти до шести препаратов. Впрочем, часто достаточно бывает двух или трех.

 

По окончании микроанализа способ изготовления препаратов очень прост. Из трех осадков и двух (или трех) суспензий мы берем по капле грязи или жидкости при помощи петли с измеренным объемом, конец которой согнут под прямым углом; распределяем каплю по стеклу, по "возможности точно на одном квадратном сантиметре, высушиваем в термостате и быстро покрываем очень разбавленным раствором агара, что лучше применяемого Уиттсом раствора желатины или коллодия.

 

Для прикрепления препаратов из первого и второго осадков мы употребляем нагретый агар 1 : 100, для третьего — достаточно холодного 1 : 1000. Для суспензий не надо никакого прикрепления; они держатся на стекле при помощи своих коллоидов; в случае необходимости можно взять 1 : 1000. Когда агар хорошо высохнет, мы фиксируем препарат несколькими каплями чистого спирта и окрашиваем краской в 5 %-ном растворе карболовой кислоты.

 

Бенгальский розовый, предложенный Конном, пригоден, но не вполне удовлетворил нас. Окраска микробных тел недостаточно ярка и слишком скоро бледнеет при промывании, тогда как коллоиды обесцвечиваются недостаточно легко.

 

Другая кислая краска, 1 %-ный раствор эритрозина (экстра), также в 5 %-ном растворе фенола дала гораздо лучшие результаты. Окраска очень яркая, окрашиваются только клетки; капсулы или слизь, имеющаяся в колонии, и бактериальная слизь остаются бесцветными, что позволяет хорошо различать структуру колоний. Это — драгоценное свойство, особенно, когда дело касается плотных колоний, как, например, колоний некоторых нитрозобактерий; основные краски перекрашивают их так сильно, что видны только темные тела, структура которых неразличима. Мы считаем, что указанная краска сослужит большую службу как общее средство для окраски бактерий, именно вследствие своего сродства к протоплазматическому веществу. Коллоиды органического происхождения сохраняют иногда окраску после промывания. Однако их цвет бывает не яркокрасным, как у микробных тел, а кирпично- или бледно- розовым, так что микробов можно различить и среди этих окрашенных веществ. Агар легко теряет окраску при простом промывании холодной водой, но препараты с более толстым слоем агара требуют для обесцвечивания от 15 до 30 минут. Обыкновенно, мы воздействуем краской от 5 до 15 минут на холоду или при слабом нагревании; промываем в течение нескольких секунд водой, исследуем в воде.

 

В препарате первого осадка мы находим часто почти чистые кварцевые частицы не только в песчаной почве, но и во всех почвах, крупинки которых,— состоящие, как известно, из минеральных частиц, цементированных коллоидом,— разъединяются при встряхивании в воде. На таких частицах, относительно крупных, микробов никогда не бывает, и это сразу показывает нам, как полезно удалять их в самом начале. Однако в почвах, богатых гумусовыми веществами и мелкими минеральными частицами, в первом осадке попадаются после трех последовательных промываний и неразъединенные крупинки. В таких случаях там находятся и микробы, но они бывают всегда в меньшем количестве и менее ясно видны, чем в препаратах с мелкими осколками; качественно они те же.

 

Препарат второго осадка исследовать полезно, но в нем содержатся качественно и количественно те же формы, что и в третьем, где наблюдения происходят в лучших условиях, так как фон более однороден и более прозрачен. Окрашенные в яркокрасный цвет микробы хорошо выделяются в нем, если он состоит из мелких частиц; хуже,— если они крупнее. Ввиду этого четвертый препарат из нецентрифугированной суспензии часто является самым показательным. Фотографии на 22—41 дают представление о характере этих препаратов.

Что касается центрифугированной суспензии (препараты пятый и шестой), то она содержит наряду с самыми мелкими частицами большинство микробов, развивающихся в почвенном растворе. Их нужно отыскивать именно в этих препаратах. Мы увидим, что бывают такие случаи, когда в почвенном растворе микробы совершенно отсутствуют, и другие — когда они развиваются там в изобилии.

 

Мы признаем, что все интенсивно окрашенные формы являются живыми, так как много раз наблюдалось, что мертвые клетки скоро перестают окрашиваться и довольно быстро исчезают. Споры окрашиваются очень слабо или совсем не окрашиваются; их удается видеть в препаратах только когда их очень много. Цисты простейших (амеб), напротив, выделяются, когда они есть, своей интенсивной окраской и легко могут быть пересчитаны. Но они встречаются крайне редко.

 

 

 

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