Материалы и оборудование

Стандартные диски из фильтровальной бумаги, пропитанные различными антибиотиками, стерильные чашки Петри, культуры исследуемых микроорганизмов, стерильные пипетки на 20 мл и пастеровские пипетки, пинцеты, линейки.

Работа 3. Исследование микробиоценозов почвы и определение ее биологической активности

Цель - ознакомить с существующими методами исследования микробиоценозов почвы, применяемых при качественной и количественной характеристике антропогенных приемов воздействия на почву. В зависимости от стоящих перед исследователем задач следует применять разные методы исследований.

1. Исследование микробоценозов почвы методом обрастания стекол по Холодному - Росси Ход работы

Принцип метода - максимально приблизить изучение процесса микробоценоза к условиям естественной среды обитания. Стекла помещают в почву на определенный промежуток времени и они, становясь как бы частью почвы, зарастают колониями микроорганизмов.

При постановке опыта на ровной поверхности почвы делают разрез ножом, глубина его зависит от исследуемого почвенного горизонта. Отмытые и обезжиренные стекла плотно прикладывают к вертикальной стенке разреза. Одновременно закапывают несколько стекол, плотно прижимая их к стенке. В пахотном слое стекла закапывают на глубину 3-5 см. Сверху разрез закрывают почвой, и место, где заложено стекло, помечают этикеткой. Стекла выдерживают в почве в зависимости от задачи исследования (от недели до нескольких месяцев).

Почву откапывают с тыльной стороны стекла, стекло осторожно вынимают. Поверхность стекла, обращенную к стенке почвы, высушивают на воздухе и фиксируют на пламени горелки. После фиксации стекло погружают в воду верхней стороной вниз, не доводя до дна.

Крупные частицы почвы, отмокая, падают на дно, а фиксированные микроорганизмы и мелкие частицы остаются на стекле. После промывки препарат погружают в раствор карболового эритрозина и выдерживают с красителем от 30 мин до 24 ч. Хорошие результаты можно получить и без погружения стекла в воду.

Окрашенные препараты исследуют под микроскопом с иммерсионной системой объектива. При микроскопировании отмечают характер микрофлоры, плотность обрастания и доминирующие формы. Отдельные ассоциации можно запечатлеть, используя микрофотосъемку. Таким образом, получают информацию о естественной локализации колоний разных видов микроорганизмов в почве, об их размерах, о плотности обсеменения почвы микроорганизмами. Стекло после пребывания в почве служит иллюстрацией микробного пейзажа данной почвы.

2. Определение биологической активности почвы по интенсивности разложения полотна методом Мишустина – Вострова - Петровой Ход работы

Принцип метода - определить скорость разложения в почве целлюлозы (она тем выше, чем больше в почве подвижного азота и других элементов питания) по качественному и количественному составу продуктов распада или по исчезновению внесенного соединения (в данном случае используется внесение в почву льняной ткани; можно вносить бумагу, фотопленку, целлюлозу).

Так как целлюлозоразрушающие микроорганизмы, разлагая клетчатку, синтезируют и частично выделяют в среду аминокислоты, при обработке остатков полуразрушенного полотна 0,5% -ным раствором нингидрина в тех местах, где активно развивались микроорганизмы и разлагал ась клетчатка, на полотне образуются сиреневые пятна (реакция аминокислоты с нингидрином).

При постановке опыта обшивают льняным полотном хорошо отмытые стекла (10х50 см), стерильной лопаткой и стерильным ножом делают почвенный разрез до глубины 55 см. К ровной стенке его по профилю прикладывают стекло с полотном, с противоположной стороны стекло засыпают почвой и прижимают плотно к стенке. Полотно закладывают ниже поверхности почвы на 2-3 см. В том месте, где помещают полотно, ставят этикетку.

После экспозиции в течение 20-30 дней стекло откапывают, откидывают от стенки, подсушивают полотно и осторожно стряхивают с него почвенные частицы. Для выявления аминокислот полотно обрабатывают 0,5% -ным раствором нингидрина в ацетоне.

Для оценки степени разложения полотна в процентах вырезают определенную его часть на глубину горизонта (анализ проводят по горизонтам), промывают частички полотна водой, высушивают и остаток взвешивают, такую же часть вырезают и из контрольного полотна. Затем определяют степень разложения полотна (по сравнению с контролем).