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

 

СЕРИЯ БЕЗ АЗОТА

 

В этих опытах мы исследовали исключительно фиксаторов азота; мы вели их параллельно с опытами предыдущей серии и во всех отношениях одинаково с ними, только не вносили связанного неорганического азота. Это заранее предопределяло природу организмов, развития которых на чашках мы ожидали: рост должны были дать фиксаторы азота и только они одни в том случае, если энергетическое вещество соответствовало их потребностям; в противном случае среда должна была остаться стерильной или почти стерильной, так как организмы, не усваивающие азота, на ней развиваться неспособны. Поэтому все опыты могут рассматриваться вместе, и о вносимых в чашки минеральных соединениях говорить нечего—надо только перечислить добавляемые энергетические вещества:

 

1)        Муравьинокислый натрий  9) Натриевая соль олеиновой кислоты

2)        Уксуснокислый натрий       10) Метиловый спирт

3)        Маслянокислый натрий      11) Этиловый спирт

4)        Пропионовокислый натрий            12) Бутиловый спирт

5)        Молочнокислый натрий     13) Фенол

6)        Виннокислый натрий          14) Натриевая соль бензойной кислоты

7)        Янтарнокислый натрий       15) Натриевая соль салициловой кислоты

8)        Лимоннокислый натрий

 

Отмечено было слабое развитие мелких палочек на средах 1, 9, 10, 13 и 15. На всех других чашках появился только характерный рост азотобактера. Его колонии были видны повсюду: стекловидная, бесцветная слизь, полужидкая вначале, скоро начинавшая при сгущении белеть, а по мере того как культура старела, приобретавшая более или менее бурую окраску. Обыкновенно, это была форма, называемая A. chroococcum. Фиг. 17.—23 табл. XX дают микроскопические картины развития азотобактера, крайне характерные для данной группы.

 

Относительно низших спиртов мы уже отметили, что фиксаторы азота обладают, повидимому, специфической способностью к их усвоению, способностью, отсутствующей у большинства бактерий даже при наличии азотистого питания. Низшие спирты слабо усваиваются и грибами, а потому азотобактер широко распространяется на чашках обеих серий. На чашках со связанным азотом он встречает все же кое-какую конкуренцию и особенно обильного развития достигает только на чашках без азота.

 

Развитие на чашках со спиртом менее обильно, разумеется, чем на чашках с шестиатомными углеводами и спиртами, где рост микроба, фиксирующего азот, становится немедленно гипертрофичным, но все же оно является пышным и характерным, хотя колонии темнеют не так рано и не так сильно, как в присутствии других веществ. Пересевать чистые культуры на этиловый или бутиловый спирты можно до бесконечности без всяких признаков ослабления или вырождения бактерий.

Из всех испробованных нами соединений наиболее интересные результаты дала несомненно бензойная кислота.

 

Чашки с натриевой солью бензойной кислоты. Доза — 0,1 г, рН = 6,9. Через 2—3 дня значительное количество колоний, все — азотобактера. Преобладает крупная форма. Через 3—4 дня выпуклые, стекловидные колонии белеют и застывают. рН= 8,0. На Ивосьмой или десятый день колонии становятся шоколадно-коричневыми и живо напоминают своим видом шоколад. В то же время гель вокруг колоний постепенно принимает дымчатый, темный цвет, а в конце чернеет и вся его поверхность, считая и места, свободные от колоний.

 

Вместо натриевой соли можно вносить кальциевую соль. В таком случае ее лучше рассыпать по поверхности геля в виде сухого порошка, затем налить кипящий раствор солей и дать ему испариться; таким путем мы избегаем образования хлопьев, которые возникают при растворении бензойно- кислого кальция вместе с другими солями. Гель чернеет тут еще больше от культуры азотобактера; широкие черные зоны появляются вокруг еще белых колоний, а когда чернеют и эти последние, то вся чашка сплошь делается черной как чернила.

 

Интересно было определить количество азота, фиксированного за счет солей бензойной кислоты, чтобы сравнить его с количеством, получаемым при применении маннита.

Опыты с усвоением азота. Приготовляем три большие чашки, диаметром 20 см. В каждую чашку вносим:

Натриевой соли бензойной кислоты         0,5 г

Углекислого кальция           0,2 »

Раствора солей         10 мл

2%-ного раствора углекислого калия сколько необходимо для рН = 7,0.

Оставляем чашки на 10 дней в термостате до тех пор, пока колонии не достигнут максимального потемнения. Затем просушиваем гель, переносим его в колбу Кьельдаля и определяем азот. Вычитаем 0,56 мл, полученные при сжигании стерильной контрольной чашки, и находим (в мл):

1-        я          чашка             4,32

2-        я          чашка             4,87

3-        я          чашка             4,00

Среднее                     4,39.

 

Чтобы установить соотношение, мы учитываем, разумеется, только количество ионов кислоты, без натрия, что дает около 0,42 г. Отношение количества усвоенного азота к количеству внесенного энергетического вещества несколько выше, чем 1 : 100. В присутствии маннита оно несколько ниже.

 

Напомним, что вопрос о способности почв усваивать азот разбирается в сообщениях и статьях части восьмой. Мы приходим там к выводу, что определение плотности азотобактера в каждой почве дает возможность учесть эту способность с меньшими ошибками, чем определение в конце опыта количества фиксированного азота как конечного продукта. Мы пользовались тогда для этой цели маннитом, веществом, ставшим, так сказать, классическим с тех пор, как оно было введено Бейеринком. Однако его применение представляет серьезные неудобства, которые делают подсчет менее точным, чем этого можно было бы достигнуть при другой постановке опыта: жидкая прозрачная слизь появляется в слишком большом количестве; она поздно застывает и склонна превращаться в хлопья, что затрудняет подсчеты и придает им некоторую произвольность. Приходится поэтому производить их спешно, до истечения 48 часов, пока колонии еще не вполне развились, но тогда они бывают водянистыми и вследствие этого плохо разграничены и плохо видны на стекловидном фоне геля. Прежде чем заменять маннит солями бензойной кислоты, не имеющими таких недостатков, надо было убедиться, не окажутся ли последние значительно ниже маннита как питательное для азотобактера пвещество.

 

Опыты по подсчету колоний на среде с маннитом. Первый опыт. Две большие чашки Ш. ж К., в каждую из которых

вносится:

Маннита                    1,5 г

Углекислого кальция                      0,2 »

Раствора солей                                 10 мл

2%-ного раствора углекислого калия сколько необходимо для рН = 7,0.

 

Засеваем чашки суспензиями обеих проб почвы по 0,05 г каждой. Через 42 часа делаем подсчеты на чашке Шна ней 109 колоний азотобактера. На К. колоний малой они слабо развиты; поэтому мы откладываем подсчет до третьего дня. Тогда их оказывается 26. В общем на 1 г: Ш. 2,180; К. 520.

 

Второй опыт. Четыре маленькие чашки с маннитом. Доза ман- нита 0,3 г на чашку. Остальное также в количестве в пять раз меньшем, чем в предыдущем опыте. Засев теми же суспензиями в количестве, равном 0,01 г на чашку. Подсчет чашек Ш.— до истечения 48 часов, чашек К.— не ранее чем через 3 дня. Неизменно наблюдаемое медленное развитие зародышей в последней пробе следует считать признаком того, что эти зародыши находятся там в состоянии покоя.

Окончательные цифры:

1.         Ш. на 0,01 г 20, т. е. на 1 г 2000.

2.         III. на 0,01 г 35, т. е. на 1 г 3500.

1.         К. на 0,01 г 4, т. е. на 1 г 400.

2.         К. на 0,01 г 5, т. е. на 1 г 500.

Для К. три опыта хорошо согласуются, среднее равняется 473. Для Ш. соответствие меньше; это объясняется тем, что трудности такого подсчета быстро увеличиваются с повышением количества колоний на чашке; среднее — 2525.

Применение солей бензойной кислоты представляет серьезные преимущества по сравнению с маннитом: слизи не так много, не получается ни слияния колоний, ни образования хлопьев; колонии застывают быстрее и темнеют сильнее. Потому нет необходимости торопиться; подсчет можно производить уже после того, как колонии приобретут характерный вид шоколадных лепешек, положенных на гель. Кроме того, бациллы в присутствии бензоата натрия не растут, так что этот источник ошибок исключен.

Опыты по подсчету колоний на среде с солями бензойно й кислоты. Большая чашка с 0,5 г солей бензойной кислоты засевается 0,05 г почвы разведенной в воде. После 5 дней в термостате оставляем чашку на несколько недель на столе. Плотность составляет 2200 на 1 г почвы.

Во втором опыте засеваем той же самой почвой, разведенной в воде в количестве, равном 0,02 г; подсчет производим после 5 дней в термостате. Находим 53 колонии, т. е. 2650 на 1 г.

 

Мы видим, что цифры приближаются к цифрам, полученным на ман- ните, который, как известно, вызывает бурное развитие азотобактера, значит, в данном случае лучше заменять маннит солями бензойной кислоты.

Можно рекомендовать для этой цели и другие соединения, применение которых имеет преимущества перед маннитом. Укажем прежде всего на молочнокислый кальций: берем 2—3 г его на большую чашку, растворяем, нагревая до кипения в 10 мл обычного минерального раствора и 20 мл воды, выливаем на чашку, даем испариться. Азотобактер развивается довольно обильно, не образуя сливающихся колоний, слизь застывает быстро и белые колонии хорошо выделяются на прозрачном фоне геля. Но потемнение далеко не такое, как на солях бензойной кислоты. Подсчеты на этой среде дали цифры, приблизительно равные указанным выше.

Говоря об азотобактере, необходимо остановиться на одном его физиологическом признаке, лежащем, вероятно, в основе самого процесса фиксации азота: мы подразумеваем способность культур азотобактера к выделению аммиака . Надо отметить, как легко стало возможным констатировать ее после того, как на наших чашках маннит был заменен другими веществами. Присутствие аммиака сразу обнаруживалось по запаху. К этому вопросу, слишком важному, для того чтобы о нем говорить мимоходом, мы вернемся в части восьмой нашей книги.

 

 

 

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