МОСКОВСКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им. К.А.ТИМИРЯЗЕВА
Факультет почвоведения, агрохимии и экологии
Кафедра микробиологии
КУРСОВАЯ РАБОТА ПО МИКРОБИОЛОГИИ
ТЕМА #4 Значение свободноживущих азотофиксирующих
бактерий рода Azotobacter в азотном балансе почв.
Выполнил студент II курса
25 группы агрохимического ф-та
Бужбецкий А.А.
Москва, 1996 год

- 2 -
СОДЕРЖАНИЕ
I. Значение свободноживущих азотофиксирующих бактерий рода
Azotobacter в азотном балансе почв. Стр.
План :
1. Фиксация азота атмосферы азотобактером и факторы,обус-
лавливающие её уровень.
2. Зависимость развития азотобактера от влажности, аэрации,
рН среды, содержания органических веществ, а также доступ-
ных запасов Р и Са (фосфора и кальция) в почве.
3. Влияние корневых выделений растений, органических удоб-
рений, соломы и продуктов разложения клетчатки на актив-
ность фиксации азотобактером в почве.
4. Размеры азотонакопления в почве азотобактером и перс-
пективы использования его в овощеводстве.
II. Общий микробиологический анализ дерново-подзолистой
почвы. Стр.
1. Методы исследования.
2. Результаты анализа.
III. Выводы Стр.
IV. Список литературы: Стр.

- 3 -
ВВЕДЕНИЕ
Микробиология (от греч.mikros - малый, bios - жизнь,
logos - наука) - наука о мельчайших, невидимых
невооружённым глазом организмах,называемых микроорганизма-
ми, или микробами.
Микробиология как наука изучает морфологию, систематику
и физиологические особенности микроорганизмов, условия их
жизнедеятельности, роль в природе и жизни человека.
Микробиологи разрабатывают способы использования полезных
микробов в сельском хозяйстве и промышленности, средства и
методы борьбы с болезнетворными микробами, вызывающими
болезни растений, животных и человека.
Широкое распространение микроорганизмов свидетельствует
об их огромной роли в природе. При их участии происходит
разложение различных органических веществ в почве и водоё-
мах, они обуславливают круговорот веществ и энергии в
природе, от их деятельности зависит плодородие почв,
формирование каменного угля, нефти, и многих других
полезных ископаемых. От них зависти обогащение почв азотом,
борьба с вредителями сельскохозяйственных культур, пра-
вильное приготовление и хранение кормов, создание кормового
белка, антибиотиков и т.д.
1. Фиксация азота атмосферы азотобактером и факторы,
обуславливающие её уровень.
Основная масса азота на Земле находится в газообразном
состоянии и составляет свыше 3/4 атмосферы (78,09% по объ-
ему, или 75,6% по массе). Практически на нашей планете за-
пас азота неисчерпаем - 3,8*10^15 т. Азот - довольно
инертный элемент, поэтому редко встречается в связанном
состоянии. Это один из основных биофильных элементов, не-
обходимый компонент главных полимеров живых клеток -
структурных белков, белков- ферментов, нуклеиновых и аде-
нозинтрифосворных кислот. Никакой другой элемент так не
лимитирует ресурсы питательных веществ в агроэкосистемах,
как азот. Он может стать доступным для живых организмов
только в связанной форме, то есть в результате азотофикса-
ции.
Азотофиксация - биологический процесс, и единственными
организмами, способными его осуществлять, служат прокарио-
ты (бактерии, цианобактерии, актиномицеты и архебактерии).
Небиологические процессы фиксации азота (грозовые разряды,
воздействие УФ-лучей, работа электрического оборудования и
двигателей внутреннего сгорания) в количественном отношении
весьма несущественны, так как вместе дают не более 0.5%
связанного азота. Даже вклад заводов азотных удобрений,
производящих синтетический аммиак составляет лишь 5%.
Следовательно, свыше 90% всей фиксации молекулярного азота
атмосферы осуществляется вследствие метаболической актив-
ности определённых микроорганизмов.
Впервые бактерии рода азотобактер, а точнее Azotobacter
chroococcum были открыты голландским микробиологом
М.Бейеринк в 1901 году.
Семейство Azotobacteriaceae относется к отделу
Gracilicutes, классу Scotobacteria, группе аэробных грам-
отрицательных палочек и кокков. В это семейство входят
микроорганизмы, имеющие крупные, от палочковидной до
овальной, формы клетки, подвижные с перитрихальным жгути-
кованием, не образующие спор. Характерные признаки- сли-
зистая капсула, образование цисты. Хемоорганогетеротрофы.
Способны фиксировать атмосферный азот.
Молодые клетки Azotobacter chroococcum представляют собой
палочки размером 2...3 х 4...6 мкм. Позже они превращаются
в крупные кокки диаметром до 4 мкм. Кокковидные клетки
обычно покрыты капсулой и содержат разные включения ( жир,
крахмал, поли-B-гидроксимасляную кислоту и др.)
У кокковидных клеток некоторых видов азотобактера появля-
ется толстая оболочка, и они превращаются в цисты. На
одних питательных средах палочки быстро приобретают кокко-
видную форму, на других - лишь по истечении длительного
времени. Палочковидные формы азотобактера имеют жгутики и
обладают подвижностью. При переходе палочек в кокки жгути-
ки обычно теряются.
Все виды азотобактера аэробны. Источник азота для них -
соли аммония, нитриты, нитраты и аминокислоты. При отсутс-
твии связанных форм азота азотобактер фиксирует молеку-
лярный азот. Небольшие дозы азотсодержащих соединений не
приводят к депрессии фиксации азота, а иногда даже стиму-
лируют её. Увеличение дозы связанного азота в среде пол-
ностью подавляет усвоение молекулярного азота. Энергия
усвоения азота у отдельных культур азотобактера колеблется
в широком диапазоне. Активные культуры связывают 15...20 мг
азота на 1 г. потребленного органического вещества.
Азотобактер способен использовать большой набор органичес-
ких соединений - моно- и дисахариды, некоторые полисахари-
ды(декстрин, крахмал), многие спирты, органические кислоты,
в том числе ароматические. Вообще азотобактер проявляет
высокую потребность в органических веществах, поэтому в
больших количествах встречается в хорошо удобренных почвах.
2. Зависимость развития азотобактера от влажности, аэра-
ции, рН, органических веществ, микроэлементов а также
доступных запасов фосфора и кальция.
Для роста бактерии нуждаются в элементах минерального
питания, особенно в фосфоре и кальции. Потребность азото-
бактера в данных элементах столь высока, что его используют
как биологический индикатор на наличие фосфора и кальция в
почве. Для энергичной азотфиксации микроорганизмам требу-
ются микроэлементы, из которых наиболее важен молибден,
который входит в состав ферментов, катализирующих процесс
усвоения азота. Отмеченные физиологические особенности
характеризуют экологию данного организма. Азотобактер
обитает в высокоплодородных, достаточно влажных почвах с
нейтральной или близкой к ней реакции среды. При недоста-
точной влажности большинство клеток отмирает. В чернозем-
ных, каштановых и сероземных почвах, благоприятных для
рассматриваемого организма, его обнаруживают в значительных
количествах только весной. При летнем иссушении почвы
остаются единичные клетки. В зоне подзолистых и дерново-
подзолистых почв азотобактер можно найти в огородных и
пойменных почвах, богатых органическими соединениями, с
оптимальным рН 6,8...7,2.
3. Влияние корневых выделений растений, органических
удобрений, соломы, продуктов разложения клетчатки на
активность фиксации азота азотобактером и размеры азотона-
копления в почве и перспективы использования в с/х.
Способность Azotobacter chroococcum размножаться при соот-
ветствующих условиях в ризосфере сельскохозяйственных
культур дала основание предполагать, что указанный микро-
организм может улучшить азотное питание растений. По пред-
ложению академика С.П.Костычева и его сотрудников с трид-
цатых годов текущего столетия в нашей стране начали приме-
нять землеудобрительный препарат, содержащий культуру
Azotobacter chroococcum, или азотобактерин.
Позднее, когда выяснилась способность микроорганизма
продуцировать биологически активные вещества, его действие