Что такое чистые посевы

Обновлено: 05.07.2024

Особенно эффективен посев костреца безостого с люцерной. Данная смесь в любом возрасте дает урожайность выше, чем чистые посевы тех же трав. Максимальная урожайность отмечается на второй год жизни, в последующие годы наблюдается снижение продуктивности. При этом следует отметить, что количественное соотношение костреца безостого и люцерны в течение 4 лет остается примерно одно и то же. Вытеснения люцерны из травосмесей кострецом безостым не отмечено. Большое участие бобовых компонентов в первый год жизни в травосмесях с кострецом безостым объясняется тем, что данный злак вначале растет медленно, поэтому создаются наиболее благоприятные условия для быстрого роста и накопления воздушно-сухой массы бобовых трав. Следовательно, по признакам ботанического состава преимущество остается за кострецом безостым в смеси с клевером красным и люцерной посевной.

Большое влияние на урожайность костреца безостого при возделывании его на дерново-подзолистых почвах оказывают удобрения и наиболее сильное — полное минеральное удобрение. В варианте N 60P 60K6 0 урожайность сена в среднем за два года была в 2,5 раза выше, чем в контроле (4,56 против 11,47 т/га). С увеличением дозы (N120P60K00) она превысила контроль в 3,2 раза и составила 14,09 т/га.

Существует мнение, что корневища костреца безостого обладают большой способностью к размножению и не теряют этого качества при обработке кострецового пласта, вследствие чего введение его в севооборот влечет за собой засорение полевых участков. Такое отношение к кострецу безостому создалось в результате неправильной обработки пласта — несвоевременной и мелкой вспашки. В последнем случае кострец безостый действительно засоряет посевы сельскохозяйственных культур, как и другие кормовые культуры — люцерна, эспарцет и т.д., получившие широкое распространение в полевых севооборотах. Чем глубже вспашка, тем меньше отрастает корневищ. На глубине 15 см корневища полностью погибают. Таким образом, при нормальной обработке кострецового пласта на соответствующую глубину (не менее 20— 22 см) корневища его не опасны.

В условиях Московской области доказано преимущество ранних осенних посевов (начало августа) перед весенним посевом. Беспокровные посевы на полевых участках осенью дают лучшие результаты, чем весной. Объясняется это тем, что осенью травы используют и осенние, и зимние осадки. В первый год посева надземная масса особенно хорошо развивается именно в осенний период.

Посевы костреца безостого целесообразнее проводить рядовым способом под покров викоовсяной смеси на сено или ячменя на зерно. Для посева используют зернотуковые сеялки, которые высевают его одновременно с покровной культурой. Семена

При заложении сенокосов и пастбищ отдельные виды трав могут высеваться в чистом виде (одновидовые посевы) или в составе смесей разных видов — травосмесей. Чаще применяют смешанные посевы трав, так как они формируют более продуктивные и долголетние травостои, дают более сбалансированные по питательным веществам и лучше поедаемые животными корма. Включаемые в травосмеси виды различаются по своим биологическим и экологическим свойствам, поэтому травосмеси лучше используют свет и питательные вещества почвы, меньше страдают от плохих погодных условий, сорняков, вредителей и болезней. Бобовые компоненты травосмесей положительно влияют на злаки, обеспечивая их азотом. Травосмеси более благоприятно воздействуют на плодородие почвы — злаки способствуют образованию комковатой структуры, бобовые повышают обеспеченность почвы азотом. В настоящее время признано целесообразным высевать простые травосмеси, включающие 2. 4 вида трав. Они не уступают по урожайности сложным травосмесям, состоящим из 5. 7 видов.

Одновидовые посевы трав более продуктивны на местообитаниях с экстремальными условиями: на долгопоемных лугах, засоленных почвах и слабоосушенных торфяных почвах, при внесении повышенных доз удобрений в условиях орошения. Так, в пойме при продолжительности затопления 40. 50 дней наиболее урожайным будет одновидовой посев двукисточника тростникового, а в степных районах на плодородных черноземах при орошении — люцерны изменчивой.

При составлении травосмесей учитывают экологические условия местообитания (плодородие почвы и ее гранулометрический состав, длительность затопления, уровень грунтовых вод); способ (пастбищный, сенокосный, сенокосно-пастбищный) и срок использования травостоя (краткосрочный, среднесрочный и долголетний) (табл. 8); уровень агротехники (орошение, удобрение), кратность использования, тип скороспелости травостоя (раннеспелый, среднеспелый, позднеспелый).

Так, в засушливых условиях следует высевать ксероморфные виды растений, на засоленных почвах — солеустойчивые травы.

По долголетию различают травосмеси краткосрочные со сроком использования 1. 3 года, среднесрочные — 4. 6 лет и долголетние — более 6 лет. В краткосрочные травосмеси включают 2. 3 вида, их высевают в полевых севооборотах. Доминирующие компоненты в этих смесях — многолетние бобовые травы, а сопутствующие — рыхлокустовые злаки. В травосмеси длительного использования включают 1. 2 вида бобовых и 2. 3 — злаковых, в том числе корневищные виды. Обязательными компонентами пастбищных травосмесей являются низовые растения — клевер ползучий, мятлик луговой, полевица гигантская, райграс пастбищный, которые выдерживают многократное стравливание. Для повышения поедаемости травосмесей к ним добавляют полуверховые и верховые злаки — ежу сборную, овсяницу луговую, тимофеевку луговую. Учитывают также целевое назначение корма. Так, овцы неплохо поедают овсяницу красную, поэтому при создании овечьих пастбищ в травосмеси можно включать и этот вид.

Основные компоненты сенокосных травосмесей — верховые злаковые травы, обеспечивающие при двуукосном скашивании высокие урожаи.

По видовому составу травосмеси бывают злаковые и бобово- злаковые. Злаковые травосмеси имеют преимущества при внесении более 90. 120 кг д.в/га азотных удобрений на сенокосах и не менее 150. 180 кг д.в/га — на пастбищных и многоукосных травостоях. При меньшей обеспеченности удобрениями должны преобладать бобово-злаковые травосмеси. На участках с избыточным увлажнением, длительно затопляемых поймах также высевают злаковые травосмеси. В северных регионах страны, где условия для роста бобовых трав неблагоприятные, ограничиваются злаковыми смесями, а в южных, наоборот, наиболее приемлемы бобо- во-злаковые травосмеси.

На суходольных, краткопоемных, хорошо осушенных низинных лугах сочетают злаковые и бобово-злаковые травосмеси. Злаковые травосмеси при орошении, внесении оптимальных доз азотных удобрений и интенсивном многоукосном или пастбищном использовании обеспечивают получение 8. 10 тыс. корм. ед. с 1 га, а бобово-злаковые травосмеси с доминированием бобовых компонентов (50. 70%) в первые 2. 3 года пользования дают 7. 8 тыс. корм. ед. с 1 га.

В степной зоне при выборе трав для включения в травосмеси главным фактором является недостаточное увлажнение. На склоновых землях, на кормовых угодьях с легкими почвами преимущество отдают засухоустойчивым видам — житнякам, ломкоколос- нику ситниковому, пырею сизому, эспарцету, люцерне желтогиб- ридной, а при благоприятных условиях увлажнения на лиманах и при орошении высевают кострец безостый, овсяницу луговую, ежу сборную.

В степной и лесостепной зонах почвы более плодородны, чем в лесолуговой зоне, поэтому преимущество по урожайности имеют бобово-злаковые травосмеси.

В настоящее время во ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса выведены сорта люцерны изменчивой лугопастбищного типа (Пастбищная 88, Луговая 67, Селена, Находка), которые характеризуются высокой устойчивостью при выращивании не только на полевых, но и на луговых землях в условиях Нечерноземной зоны РФ.

Свойства микроорганизмов, учитываемые при выделении культуры

Принципы биологического разъединения бактерий подразумевают учет особенностей жизнедеятельности микробов с целью выбрать наиболее оптимальные методы исследования. Выбранные методы должны соответствовать возбудителю по определенным параметрам.

Тип дыхания. Среди бактерий выделяют группы аэробных и анаэробных представителей. Для получения анаэробных микробов материал для исследования прогревают. Следующий этап – культивирование микроба в анаэробных условиях. Методики получения аэробных и анаэробных бактерий различны.
Спорообразование. Способность некоторых бактерий к спорообразованию обеспечивает защиту и сохранность микроорганизмов.
Устойчивость бактерий к агрессивному воздействию щелочей и кислот. Устойчивость некоторых видов бактерий к данным веществам обеспечивает максимальное очищение исследуемого материала от примеси других бактерий с применением растворов щелочи либо кислоты.
Подвижность бактериальных организмов. Для отделения чистой культуры подвижных микроорганизмов используются методы отделения культур микробов в капле конденсата.
Чувствительность микроорганизмов к антибиотикам, некоторым химическим веществам и другим антимикробным средствам. Для некоторых возбудителей наиболее предпочтительны методы выделения культур с применением селективных (специфических) питательных сред.
Антибиотики. Очищают материал от дополнительных микроорганизмов.
Способность бактерий проникать сквозь неповрежденные кожные покровы. Это свойство присуще некоторым разновидностям, которые обладают факторами агрессии.
Чувствительность животных к некоторым болезням инфекционного генеза.

Особенности бактериального посева мочи

Анализ, подразумевающий бактериальный посев мочи, предназначается для выявления, идентификации различных микроорганизмов, а также позволяет определить точную их концентрацию. Чтобы провести данную процедуру, мочу, которая является в данном случае основным биоматериалом, помещают в специальную среду питания, которая окажется для нее максимально благоприятной. Если после этого микроорганизмы не начнут расти, результат анализа является отрицательным.

Если же после проведения такого анализа концентрация микроорганизмов в моче окажется достаточно высокой для их размножения, то его результат, бесспорно, положителен.

Методики проведения оценки возбудителя

Для получения чистых культур бактериальных клеток применяется ряд методов. Каждый из них применяется в той или иной ситуации и имеет последовательные четкие этапы получения колоний возбудителя заболевания. Рассмотрим наиболее популярные.

Методика Пастера

Представляет собой разведение чистых культур в среде для бактериального роста (жидкой консистенции) до получения концентрации с 1 клеткой на объем жидкости. Данный метод выделения имеет важнейшее историческое значение.

Методика Коха

Посевы обычно проводят с 3-4 последних разведений, так как бактерий там уже мало. Таким образом, при росте микробов на питательной среде проявляются обособленные колонии микроорганизмов, которые рождаются из единственной материнской клетки. Затем из глубины агара можно выбрать изолированную колонию, и пересеять ее на свежую питательную среду. Следующий этап – идентификация и выделение возбудителя.

Методика Шукевича

Методика Дригальского

Способ Дригальского довольно широко используется в исследовании биологического материала путем разведения культур в пробирке с бульоном либо с физиологическим раствором.

Следующий этап: одну каплю полученного раствора при помощи стерильного шпателя из стекла распределяют равномерно по поверхности среды питания в 1-ой чашке. Потом, не прожигая шпатель на огне, делают им же посев на 2-ой и 3-ей чаше. Суть метода Дригальского заключается в том, что с каждым последующим посевом культур концентрация бактерий (аэробов) все меньше. На 3-ей чашке они распределяются довольно обособленно, каждая бактериальная клетка при этом дает клональные клетки (в виде изолированной колонии). Их пересевают на скошенный агар для накопления возбудителей.

Методика Вейнберга

Определенные затруднения вызывает выделение чистых культур анаэробных возбудителей, если микроорганизмы не гибнут при контакте с кислородными молекулами. Суть методики заключается в выведении анаэробных микробов (в составе материала) в слегка остывшей (45-50°С) расплавленной среде питания (агарозированной). Проводят 6-10 разведений. Затем идет следующий этап: необходимо быстро охладить состав в пробирке и залить ее поверхность смесью из масла вазелина и парафина, что препятствует проникновению воздуха и способствует развитию анаэробных условий.

При благоприятном посеве прорастают изолированные колонии на второй день, которые можно извлечь из пробирки путем ее нагревания при помощи горелки. Из разрезанного агарового столбика петлей набирают культуры для дальнейшего исследования. Полученные колонии размещают в жидкую питательную среду, на чем этапы выделения колонии анаэробных возбудителей можно завершить.

Методика Хангейта

Ее часто применяют для выделения аэробных микробов, обладающих высокой кислородочувствительностью. В проведении такого выделения культуры аэробов применяется методика вращения пробирок.

Методы засевания аэробных бактерий предполагают выведение их на агаризированной расплавленной среде. Наличие инертного газа в пробирке дает возможность вырастить изолированные колонны аэробных бактерий таким образом, что выделенные культуры аэробов хорошо можно увидеть даже невооруженным глазом на 2-3 день.

Микроманипулятор

Это методика выделения отдельных бактериальных клеток путем применения микроманипулятора. Микроманипулятор представляет собой специальный прибор, которым можно выловить из суспензии одну клетку, а также обеспечить возможность посева культуры в пробирку.

Дальнейшая идентификация возбудителя проводится с учетом всех перечисленных свойств возбудителя (аэробов и анаэробов), а также особенностей их взаимодействия с различными веществами.

Метод Дригальского: этапы выделения чистой культуры и ее идентификации

Методы выделения чистых культур аэробных бактерий

Механического разобщения Биологические

Метод Пастера Метод Коха Биологический Физический

(имеет историческое (пластинчатых

значение) разводок) Химический Метод Щукевича

Посев петлей Посев шпателем

Методы выделения чистых культур (схема 11):

Методы механического разобщения основаны на разъединении микробов путем последовательного растирания исследуемого материала по поверхности агара.

а) Метод Пастера – имеет историческое значение, предусматривает последовательное разведение исследуемого материала в жидкой питательной среде методом переката

б) Метод Коха – метод пластинчатых разводок – основан на последовательном разведении исследуемого материала мясо-пептонным агаром с последующей разливкой пробирок с разведенным материалом в чашки Петри

в) Метод Дригальского – при посеве материала, обильно обсемененного микрофлорой, используют 2–3 чашки для последовательного посева шпателем.

г) Посев петлей параллельными штрихами.

Биологические методы основаны на биологических свойствах возбудителей.

а) Биологический – заражение высокочувствительных животных, где микробы быстро размножаются и накапливаются.

В одних случаях, этот метод является единственным, позволяющим выделить культуру возбудителя от больного человека (например, при туляремии),в других случаях – он более чувствителен (например, выделение пневмококка на белых мышах или возбудителя туберкулеза на морских свинках).

б) Химический – основан на кислотоустойчивости микобактерий. Для освобождения материала от сопутствующей флоры, его обрабатывают раствором кислоты.

Вырастут только туберкулезные палочки, так как кислотоподатливые микробы погибли под действием кислоты.

в) Физический метод основан на устойчивости спор к нагреванию. Для выделения культуры спорообразующих бактерий из смеси материал прогревают при 80°С и засевают на питательную среду. Вырастут только споровые бактерии, так как споры их остались живыми и дали рост.

г) Метод Щукевича – основан на высокой подвижности вульгарного протея, способного давать ползучий рост.

Методика пересева из колоний на скошенный агар и МПБ:

а) Пересев из колоний на скошенный агар

Приоткрывают крышку чашки, прокаленной остуженной петлей снимают часть отдельной колонии, открывают пробирку со стерильным скошенным агаром, держа ее в левой руке в наклонном положении, так, чтобы можно было наблюдать поверхность среды.

Переносят петлю с культурой в пробирку, не прикасаясь к стенкам, растирают по питательной среде, скользя по поверхности от одного края пробирки к другому, поднимая штрихи до верхушки среды – посев штрихом. Пробирку закрывают и, не выпуская из рук, подписывают название посеянного микроба и дату посева.

б) Пересев из колонии на мясо-пептонный бульон

Техника пересева на МПБ в основном такая же, как и при посеве на плотную среду.

При посеве на МПБ петлю с находящимся на ней материалом погружают в среду. Если материал вязкий и с петли не снимается, его растирают на стенке сосуда, а затем смывают жидкой средой. Жидкий материал, набираемый стерильной пастеровской или градуированной пипеткой, вливают в питательную среду.

В результате самостоятельной работы студент должен знать:

Методы выделения чистой культуры микроорганизмов

2. Методы культивирования микроорганизмов

1. Навыки соблюдения правил противоэпидемического режима и техники безопасности

Обеззараживать материал, проводить обработку рук

3. Приготовить препараты из колоний бактерий

4. Микроскопировать колоний

5. Окрашивать по Граму микроорганизмы

Методы выделения чистых культур (продолжение). Ферментативная активность бактерий и методы ее изучения.

Коварная кишечная палочка

Наглядным примером использования бактериальных культур в медицине может стать кишечная палочка. С одной стороны, микроорганизмы группы кишечной палочки постоянно присутствуют в организме человека и животных, т.е. являются частью нормальной микрофлоры кишечника. С другой стороны, некоторые штаммы могут не только представлять опасность для здоровья, но и привести к смертельному исходу у людей с ослабленным иммунитетом (старики, маленькие дети).

тяжелых пищевых отравлений;
диареи;
перитонита (при попадании в брюшную полость через разрыв в кишечнике);
бактериального простатита;
менингита у новорожденных и т.д.

Важной задачей является определение типа кишечной палочки и количества этих бактерий в организме человека. Для этого берутся анализы мочи, кала, мазок из влагалища, гноя, рвотных масс

Кроме того, микробиология научилась использовать свойства кишечной палочки для определения загрязнения окружающей среды. Дело в том, что кишечная палочка выводится из организма человека и животных вместе с фекальными массами. В случае попадания стоков в водоемы есть риск появления патогенных бактерий в обычной водопроводной воде, что может привести к серьезным эпидемиям.

Бактериальные культуры: чистые против смешанных

В микробиологии культурой бактерий называют популяцию микроорганизмов, растущую на питательной среде, которая используется в научных и медицинских целях. Различают:

Чистая культура используется:

в научных исследованиях;
при диагностике инфекционных заболеваний;
как исходный материал для производства вакцин, ферментов, антибиотиков, витаминов, гормонов и др.;
в промышленном производстве (молочнокислые закваски, пивные и обычные дрожжи и т.д.).

Несмотря на то что выведение чистых культур стало мощным толчком в развитии микробиологии (и до сих пор является ее основным инструментом), смешанные культуры дают более полную картину окружающего мира, так как в природе скопления бактерий одного и того же вида обязательно контактируют с различными микроорганизмами, находящимися по соседству

Особую важность определение смешанной культуры приобретает в медицине, при исследовании взаимодействия различных инфекций с микрофлорой организма

То есть определение заболевания основано на выведении чистых культур, а для полного изучения болезни в развитии необходимо исследовать смешанные культуры.

В результате исследований многих научно-исследовательских учреждений установлено, что повышение удельного веса бобового компонента в вико-овсяных смесях с 30 до 50—70% способствует увеличению содержания переваримого протеина в 1 корм. ед. зеленой массы на 4—9 и 8—19%.

При этом урожайность и себестоимость продукции практически не изменяются.

С давних времен культивируется одновременное выращивание двух или нескольких сельскохозяйственных культур на одном поле. Особенно часты смешанные посевы бобовых со злаковыми. Такие смеси имеют ряд преимуществ перед их одновидовыми посевами. При совместном выращивании повышается содержание белка в корме за счет высокого содержания протеина в бобовом компоненте, облегчается уборка и сокращаются потери урожая культур, склонных к полеганию, улучшаются процессы фотосинтеза и полнее используется плодородие почвы, почва бобовыми культурами обогащается биологическим азотом, что ставит смеси в разряд хороших предшественников для озимых и других культур.

При составлении смесей обращают внимание на особенности роста и развитии растений, продолжительность их вегетации, строение корневой системы и надземных органов, процессы фотосинтеза и почвенного питания. В последнее время придается значение корневым выделениям и их влиянию на биологические процессы.

В опытах А. П. Исаева (1973) при посеве бобов кормовых с овсом наблюдалось угнетение бобов, так как овес растет интенсивнее; при посеве бобов с кукурузой бобы кормовые обгоняли в росте кукурузу и угнетали ее.

Положительный результат дает включение в смеси компонентов с неодинаковым выносом питательных веществ с урожаем. Так, злаковые культуры в большом количестве поглощают из почвы азот, калий и меньше — фосфор; бобовые культуры — фосфор, калий, серу. Способность бобовых значительную часть потребляемого азота получать посредством клубеньковых бактерий из атмосферы снижает вынос его из почвы. Вследствие этого улучшается режим азотного питания небобового компонента.

Наибольшее увеличение содержания азота в растениях овса отмечено в посевах с бобами и чиной, кукурузы — с соей и люпином, подсолнечника — с бобами и люпином. А. П. Исаев отмечает, что более высокое содержание азота в небобовых культурах смешанных посевов по сравнению с чистыми может служить одним из косвенных критериев биологической совместимости компонентов в смесях.

Злаки и другие небобовые культуры, как более требовательные к плодородию почвы, особенно к азоту, резче снижают свой рост на бедных почвах и меньше конкурируют с бобовыми культурами. На плодородных землях, наоборот, лучше развиваются злаки, и их угнетающее действие на бобовые культуры возрастает.

Недостаток освещенности нижних ярусов смешанных посевов ухудшает ростовые процессы у бобовых культур в смесях.

В последнее время с помощью химической идентификации, газовой, бумажной и тонкослойной хроматографии, а также радиоактивных изотопов даны качественная и количественная оценки соединениям, выделяемым корнями растений в окружающую среду. Среди органических выделений основная доля падает на сахара, затем на аминокислоты и органические кислоты, играющие ведущую роль во взаимном влиянии компонентов.

Кроме того, в корневых выделениях обнаружены пептиды, спирты, витамины, стимуляторы и ингибиторы роста.

Перечисленные соединения могут оказаться для совместно произрастающих растений нейтральными, благоприятными или вредными. Определение характера взаимного влияния растений посредством корневых выделений имеет важное практическое значение в подборе компонентов для высокопродуктивных смешанных посевов.

Как отмечает А. П. Исаев, примером положительного воздействия одной культуры на другую могут служить смешанные посевы сои с кукурузой. Под влиянием корневых выделений сои в листьях кукурузы повышается содержание азота, больше синтезируется хлорофилла и растворимых сахароз, повышается активность окислительно-восстановительных процессов. Все это повышает урожайность выращиваемых смесей и их качество.

По данным того же автора, в вико-овсяной смеси вика своими корневыми выделениями подкармливает овес. В результате качество зеленой массы улучшается не только за счет высокого содержания протеина в растениях вики, но и за счет биохимического воздействия ее корневых выделений на овес.

Не все бобовые культуры при выращивании их с небобовыми влияют на последние положительно. Так, чина оказывает угнетающее воздействие на растения кукурузы и подсолнечника при выращивании в смешанных с ними посевах. В опытах А. П. Исаева смесь чины с кукурузой на 30% уступала по урожайности зеленой массы люпиново-кукурузной и соево-кукурузной смесям, а чины с подсолнечником — на 44% соево-подсолнечниковой смеси.

Ассоциативные микроорганизмы также в значительной степени оказывают влияние на процессы жизнедеятельности составленных смесей. Ризосферные микроорганизмы используют корневые выделения растений и водорастворимые выделения надземных органов в качестве пищи и источника энергии, а сами выделяют физиологически активные вещества, используемые растениями. На развитие микроорганизмов ризосферы оказывают влияние не только видовой состав агроценоза и их возрастные различия, но и те факторы внешней среды, в которых та или иная культура произрастает.

В смешанных посевах корневые выделения приводят к изменению жизнедеятельности микроорганизмов прикорневой зоны. Так, корковые выделения бобов кормовых оказывают влияние на соотношение различных видов микроорганизмов в ризосфере кукурузы, особенно целлюлозоразлагающих бактерий.

В смешанных посевах большое значение приобретают различия в морфологическом строении надземных и подземных органов компонентов. У одних растений стебель имеет прочные механические ткани и сравнительно хорошо удерживается в вертикальном положении. У ряда зернобобовый культур (горох, вика, чина) стебель склонен к полеганию. Это затрудняет уборку, а в дождливые годы вызывает подгнивание стебля снизу, что в значительной мере снижает урожайность культур.

В целях предотвращения указанного явления бобовые культуры возделывают совместно со злаковыми или другими культурами устойчивыми к полеганию. В таких посевах растения вики, чины, гороха за счет поддерживающих культур сохраняют вертикальное положение, агроценоз хорошо проветривается, освещенность его улучшается, что положительно сказывается на накоплении органической массы и формировании генеративных органов.

При подборе компонентов для смешанных посевов учитывают строение корневой системы растений. Лучшие результаты дают смешанные посевы, в которых используются культуры с различным строением корневой системы. В этом отношении наиболее подходят для совместного посева зернобобовые и злаковые культуры. Бобовые культуры имеют стержневой, глубоко проникающий в почву корень, у злаковых — корневая система мочковатая, способная охватывать большой объем почвы.

Соя, фасоль и донник в начале вегетации формируют небольшие, по распространению вглубь и в стороны, корневые системы, которые не оказывают серьезной конкуренции корневой системе кукурузы в потреблении влаги и элементов питания.

В одновидовом и смешанном посевах с соей корневая система кукурузы развивается большей частью в вертикальном направлении и проникает в почву довольно глубоко. При совместном произрастании с бобами кормовыми корни кукурузы распространяются преимущественно в верхних слоях почвы почти горизонтально, переплетаясь с корнями бобов. Это способствует обмену компонентов корневыми выделениями между собой.

По мнению А. П. Исаева, корневые выделения кукурузы являются хорошей пищей для клубеньковых бактерий сои, так как в смешанном посеве количество клубеньков на корнях сои больше и они крупнее. Корневые системы вики и овса в смешанном посеве проникают в почву глубже, чем в одновидовых посевах, и распространяются по глубине более равномерно. Количество корней в таких почвах в смесях в 1,5—2 раза больше, чем в одновидовых посевах. В смесях овса с сераделлой их корни проникают в почву в 1,2 раза глубже, чем в одновидовых посевах.

Корневые выделения люпина в смешанном посеве стимулируют развитие корневой системы овса. Корни у овса в 2—3 раза сильнее развиты, чем в чистом посеве. В результате положительного взаимовлияния корневых систем люпина и овса в смешанных посевах формируется высокая урожайность зеленой массы и семян.

А. П. Исаевым установлено, что в смешанных посевах температура воздуха и почвы подвержены меньшему колебанию: максимальная температура поверхности почвы на 1,1…3,5°С ниже, а минимальная — выше, чем в чистых посевах. Снижение температуры воздуха в смесях влечет за собой повышение относительной влажности воздуха на 2—5%. Изменение микроклимата в смешанных посевах сказывается на интенсивности транспирации растений.

В смешанных посевах запас влаги в метровом слое почвы нередко несколько ниже, чем в одновидовых посевах. Увеличивает расход влаги в смесях расположение корневых систем компонентов, которые обычно располагаются в разных ярусах, проникают в более глубокие слои почвы и охватывают большой ее объем. Это позволяет полнее использовать запасы влаги в почве.

На расходе влаги сказывается разновременное наступление критических периодов потребления влаги компонентами. Кроме того, в смесях суммарная площадь листьев значительно больше, чем в одновидовых посевах, что в свою очередь увеличивает расход влаги. Несмотря на увеличение суммарного расхода влаги смешанными посевами, в большинстве случаев они используют ее рационально. Особенно это характерно для смеси подсолнечника с бобами и люпином. По отношению к одновидовым посевам бобовых культур расход влаги на единицу сухого вещества в смесях уменьшается на 30—60%.

Существенно изменяется в смесях световой режим. При этом бобовые культуры больше затеняются другими компонентами из-за более короткого стебля.

Изменение микроклимата в смешанных посевах приводит, в ряде случаев, к снижению повреждений растений вредителями и болезнями. Так, в опытах А. П. Исаева, из-за снижения полегания и лучшего проветривания гороха в смеси с лисохвостом степень поражения гороха грибными болезнями снижалась в 2 раза. В смеси с овсом горох в 3—4 раза меньше повреждался клубеньковым долгоносиком.

На растениях люпина обычно не селится тля, что объясняется содержанием в них алкалоидов, поэтому в смесях с люпином снижается повреждаемость тлей и других культур. В условиях Московской области кукуруза в смеси с бобами в 2 раза меньше повреждается личинками шведской мухи, проволочником, пузырчатой головней, особенно в дождливое прохладное лето, когда эффективность пестицидов снижается.

На рост и развитие растений в смешанных посевах и на их взаимосвязь существенное влияние оказывают погодные условия вегетационного периода, особенно обеспеченность растений влагой. В опытах А. П. Исаева со смесями зернобобовых культур с овсом показана более высокая конкурентная способность овса. Поэтому в засушливые годы угнетающее действие его на бобовые культуры сказывается значительнее, вследствие чего доля бобовых культур в смеси снижается, а при достаточном обеспечении влагой — возрастает. Подобная зависимость замечена и в бобово — подсолнечниковых, и в кукурузо-бобовых смесях.

Таким образом, создание оптимальных условий для роста и развития растений в смешанных посевах — решающий фактор улучшения качества кормов.

По данным Всероссийского НИИ зернобобовых и крупяных культур, высокую эффективность дает выращивание и многокомпонентных смесей однолетних кормовых культур. Так, четырехкомпонентная смесь вики, гороха, овса и подсолнечника дала на 1200 корм. ед. и 133 кг/га сырого протеина больше, чем широко распространенная вико-овсяная смесь.

Более высокой продуктивностью характеризуются смеси, где вместо овса введена бобовая, устойчивая к полеганию культура (бобы, люпин). Смесь, состоящая из гороха, бобов и подсолнечника, продуктивнее вико-овсяной. На легких почвах преимущество за люпино-горохо-подсолнечниковой смесью.

В смешанных посевах наряду с культурами, относящимися к разным семействам, иногда возделывают растения, принадлежащие к одному и тому же семейству, например, бобовым. Обычно в смесь включают культуры с полегающим и устойчивым к полеганию стеблем.

В условиях центральных районов Нечерноземной полосы среди двухкомпонентных смесей наибольшей продуктивностью выделяется бобово-гороховая смесь. Во Всероссийском НИИкормов получены положительные результаты при выращивании бобововиковой смеси. На песчаных почвах перспективны посевы люпина с горохом, викой или сераделлой.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

8.1. Техника посева и выделения чистых культур микроорганизмов

Доставляемый в лабораторию материал подвергают бактериологическому исследованию в тот же день. Техника посева зависит от характера засеваемого материала, консистенции питательной среды и цели исследования.

Для проведения посевов необходимы: подлежащий исследованию материал, питательные среды, бактериологическая петля, шпатели (стеклянные, металлические), пастеровские и градуированные пипетки, металлические кюветы или поднос для переноса засеянных чашек и металлические коробки для переноса пробирок, ведро или бачок с крышками для сброса отработанного инфицированного материала, спиртовая или газовая горелка.

Жидкий материал для посева берут петлей или пипеткой. При взятии петлей жидкость должна образовать в кольце петли тонкую прозрачную пленку – "зеркало". Пипетками пользуются в том случае, когда материал засевают в большом или точно отмеряемом объеме.

Способ взятия плотного материала определяется его консистенцией. При посевах чаще всего пользуются бактериологической петлей.

Все манипуляции, связанные с посевом и выделением микробных культур, производят над пламенем горелки. Бактериальную петлю перед взятием материала прокаливают в пламени горелки, затем ее остужают так, чтобы при соприкосновении с жидкой средой она не вызывала кипения жидкости, а прикосновение к агару не сопровождалось его плавлением. Для остуживания петли лучше всего погружать ее в конденсационную жидкость пробирки со стерильной питательной средой или прикасаться к крышке чашки Петри со стерильной средой. Нельзя остужать петлю прикосновением к поверхности питательной среды, даже свободной от микробного роста, так как на ней могут находиться колонии, не видимые простым глазом.

После окончания посева петлю прожигают повторно для уничтожения находящейся в ней микробной культуры или инфицированного микроорганизмами материала.

Пипетки и шпатели, использованные для посевов, опускают в дезинфицирующий раствор.

После посева на чашках Петри со стороны дна, на пробирках – в верхней трети надписывают название засеянного материала или ставят номер анализа и дату посевов.

8.1.1. Техника посевов на плотные и жидкие питательные среды

При посеве в жидкую питательную среду петлю с находящимся на ней материалом погружают в среду. Если материал вязкий и с петли не снимается, его растирают на стенке сосуда, а затем смывают жидкой средой. Жидкий материал, набираемый в пастеровскую или градуированную пипетку, вливают в питательную среду.
При посеве на скошенный мясопептонный агар пробирку берут в левую руку между I и II пальцами, чтобы основание пробирки находилось на поверхности кисти руки и посев осуществлялся под контролем глаза. Пробку из пробирки вынимают правой рукой IV и V пальцами, не прикасаясь к той ее части, которая входит внутрь пробирки. Остальные три пальца правой руки остаются свободными для взятия бактериологической петли, посредством которой производится посев. Петлю держат, как писчее перо. После вынимания пробки пробирку с питательной средой держат в наклонном положении во избежание попадания в нее посторонних микроорганизмов из воздуха.

При посеве на скошенный агар петлю с находящимся на ней пересеваемым материалом вводят в пробирку до дна, опускают плашмя на поверхность питательной среды и скользящими движениями наносят штрихи снизу вверх от одной стенки пробирки к другой (рис. 8.1).

• При посеве на поверхность плотной питательной среды из пробирки в чашки Петри пробирку фиксируют II, III и V пальцами левой руки, а крышку чашки Петри приоткрывают I и IV пальцами левой руки настолько, чтобы в образовавшуюся щель свободно проходили петля или шпатель (рис. 8.2). Небольшое количество исследуемого материала, взятого из пробирки бактериологической петлей, втирают в поверхность питательной среды у края чашки. Затем петлю прожигают, чтобы уничтожить избыток находящегося на ней материала. Линию посева начинают с того места, в котором находится материал. Бактериологическую петлю кладут плашмя на питательную среду, чтобы не поцарапать ее поверхность, и проводят штрихи по всей среде или по секторам, разграфив предварительно дно чашки (при условии, что среда прозрачна) на 4, 8 или 16 равных частей. Нужно стараться, чтобы штрихи, наносимые петлей, располагались как можно ближе друг к другу, так как это удлиняет общую линию посева и дает возможность получить изолированные колонии микробов в концевой ее части.
• Для равномерного распределения засеваемого материала по поверхности плотной питательной среды можно пользоваться вместо петли тампоном или шпателем.

При обилии в засеваемом материале микробов они растут в виде пленки, покрывающей всю поверхность питательной среды. Такой характер микробного роста получил название сплошного или газонного. Посев газоном производят, когда нужно получить большие количества микробной культуры одного вида.

Для посева материала в толщу плотной питательной среды готовят взвесь в стерильной водопроводной воде или в изотоническом растворе. Набирают 0,1–1 мл взвеси в пипетку (в зависимости от степени предполагаемого микробного загрязнения) и выливают в пустую стерильную чашку Петри. Вслед за этим чашку заливают 15–20 мл мясопептонного агара, расплавленного и остуженного до температуры 40– 45 "С (при такой температуре пробирка со средой, приложенная к щеке, не должна вызывать ощущения ожога). Для равномерного распределения исследуемого материала в питательной среде закрытую чашку с содержимым слегка вращают по поверхности стола.
Посев уколом в столбик питательной среды производят в пробирку со средой, застывшей в виде столбика. Пробирку берут в левую руку как обычно, и в центре столбика до дна пробирки вкалывают петлю с находящимся на ней материалом.
Калиброванной бактериологической петлей (диаметр 2 мм, емкость 0,005 мл) производят посев мочи на сектор А чашки Петри с простым агаром, сделав около 40 штрихов. Затем петлю прожигают и производят 4 штриховых посева из сектора А в сектор I, из сектора I в сектор II и из сектора II в сектор III, каждый раз после прожигания петли (рис. 8.3).

Чашки инкубируют при температуре 37 °С в течение 18– 24 ч, после чего подсчитывают количество колоний, выросших в разных секторах, и определяют количество бактерий в 1,0 мл по приведенной табл. 8.1 (этот метод принят для определения степени бактериурии).

Таблица 8.1. Определение количества бактерий в 1 мл методом секторных посевов*

Количество колоний в секторах

Количество бактерий в 1 мл

*Приказ № 535 от 22 апреля 1985 г. "Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений" (Москва, 1985).

8.1.2. Методы выделения чистых культур

Чистой культурой принято называть совокупность однородных микроорганизмов, относящихся к одному виду, полученных из массы одной колонии, клетки которой идентичны по морфологическим, тинкториальным, культуральным, метаболическим и генетическим признакам, так как по существующим представлениям микробная колония является популяцией бактериальных клеток, возникшей в результате размножения единственной материнской клетки. Микробная колония являются аналогом клона.

Чистые культуры микроорганизмов одного вида, выделенные из различных источников, могут отличаться друг от друга незначительным отклонением морфологических, культуральных или биохимических признаков, не выходя за пределы своего вида или подвида. Такие культуры называют штаммами. Вместо ранее именованных типов в зависимости от характера изменившегося признака их обозначают морфоварами (отличные по морфологическим признакам), сероварами (имеющие антигенные отличия), биоварами (отличающиеся биологическими свойствами).

Чистая культура необходима для изучения морфологических, культуральных, биохимических и антигенных свойств, по совокупности которых определяется видовая принадлежность исследуемого микроорганизма.

Для выделения чистых культур микробов из материалов, содержащих обильную смешанную микрофлору, предложено много различных методов. Наибольшее распространение получил метод механического разъединения микроорганизмов, находящихся в исследуемом материале, с целью получения изолированных колоний на поверхности или в глубине питательной среды. Очень широко применяются селективные питательные среды, стимулирующие развитие тех микроорганизмов, чистую культуру которых предполагается выделить. Некоторые виды микробов обладают высокой чувствительностью к воздействию определенных факторов внешней среды. Индивидуальная устойчивость микробов к тому или иному фактору была использована для разработки методов выделения чистых культур путем умерщвления сопутствующей микрофлоры. Этим способом производится выделение споровых форм микробов, устойчивых к действию высокой температуры, микобактерий туберкулеза, безразличных к действию концентрированных растворов минеральных кислот, в отличие от остальных микробов, содержащихся в мокроте.

При выделении чистой культуры патогенных микробов из патологического материала, загрязненного посторонней микрофлорой, прибегают иногда к заражению лабораторных животных, восприимчивых к тому виду микроба, который предполагается выделить из исследуемого материала. Биологический метод выделения чистой культуры применяется при исследовании мокроты на содержание в ней пневмококков, микобактерий туберкулеза.

Получение чистой культуры методом рассева в глубине среды (по Коху). Три пробирки, содержащие по 15 мл мясопептонного агара, ставят в водяную баню для расплавления агара. Расплавленную среду остужают до температуры 43–45 °С. В пробирку вносят одну бактериологическую петлю исследуемого материала. Для лучшего перемешивания материала со средой засеянную пробирку вращают несколько раз, зажав между ладонями. После этого одну петлю (прокаленную и остуженную) содержимого 1-й пробирки переносят во 2-ю и таким же образом из 2-й в 3-ю. Приготовленные разведения микробов выливают из пробирок в стерильные чашки Петри, обозначенные номерами, соответствующими номерам пробирок.

После застудневания среды с исследуемым материалом чашки помещают в термостат. Количество колоний в чашках с питательной средой уменьшается по мере разведения материала.

Выделение чистой культуры по способу Дригальского. Расплавленную питательную среду разливают в три чашки Петри. Застывшую среду обязательно подсушивают, так как влажная поверхность ее способствует образованию сливного роста. В первую чашку вносят одну каплю исследуемого материала и стерильным шпателем втирают его в поверхность питательной среды. Далее, не прожигая шпателя и не набирая нового материала, шпатель переносят во 2-ю, а затем и 3-ю чашки, втирая в поверхность питательных сред оставшийся на нем материал.

Метод рассева по поверхности, предложенный Дригальским, является наиболее употребительным для получения чистой культуры микробов. Вместо шпателя можно пользоваться петлей. Материал на питательной среде распределяют параллельными штрихами по всей чашке в одном направлении. Затем, повернув чашку на 90°, проводят штрихи в направлении, перпендикулярном первым штрихам. При таком способе посева материал, находящийся в петле, расходуется постепенно, и по линиям штрихов, нанесенных в конце посева, вырастают изолированные колонии микробов.

Выращивание и выделение чистых культур анаэробов. Для выращивания анаэробов необходимо создать определенные условия, сущность которых заключается в удалении молекулярного кислорода из питательной среды и пространства, окружающего эти культуры. Другим обязательным условием, обеспечивающим выделение анаэробов из исследуемого материала, является внесение большого количества посевного материала в питательную среду.

Единственным отличием питательных сред, применяемых для выращивания анаэробов, служит пониженное содержание в них свободного кислорода. Самым простым способом удаления растворенного кислорода является кипячение. Непосредственно перед посевом материала пробирки с питательными Средами кипятят на водяной бане в течение 10–20 мин. При кипячении из среды вытесняется воздух и, следовательно, удаляется кислород. Свежепрокипяченную питательную среду быстро охлаждают, погружая в лед или подставляя под струю холодной воды, чтобы не дать ей насытиться кислородом воздуха, и используют для посева. Для уменьшения диффузии кислорода из воздуха питательные среды заливают сверху стерильным вазелиновым или парафиновым маслом (толщина слоя 1–1,5 см). Засев среды производят пипеткой сквозь масло в наклонном положении пробирки.

В качестве редуцирующих веществ используют глюкозу, аскорбиновую кислоту, цистеин, гликокол, глутатион. Активно связываются с кислородом животные ткани паренхиматозных органов. На этом свойстве животных клеток основано приготовление питательной среды Китта – Тароцци (рецепт 161), широко применяемой для выращивания анаэробов. В жидкие питательные среды помещают иногда пористые вещества: вату, пемзу, которые адсорбируют на своей поверхности пузырьки воздуха.

Для создания бескислородных условий используют физические, химические и биологические факторы.

Физические способы культивирования анаэробов:

• способ Виньяля – Вейона. Берут 4–5 пробирок с 0,5 % расплавленным и охлажденным до температуры 40–45 °С сахарным агаром. В содержимое одной из них вносят пипеткой небольшое количество исследуемого материала и тщательно размешивают. Для уменьшения концентрации материала с целью получения изолированных колоний засеянную среду в количестве, соответствующем объему внесенного материала, переносят из 1-й пробирки во 2-ю, из 2-й в 3-ю. Затем содержимым каждой пробирки заполняют капилляры трех пастеровских пипеток.

Чтобы предупредить застывание питательной среды в момент насасывания ее в пипетки, пока их кончик не обломлен, пипетки погружают на 3–5 мин в стерильную воду с температурой 45–50 °С. После заполнения вытянутый конец трубки запаивают и помещают в стеклянный цилиндр с ватой на дне. Через 2–3 сут в столбике агара вырастают ясно видимые колонии микробов-анаэробов. Выросшие колонии легко изолировать. Для этого капилляр надрезают напильником выше уровня намеченной колонии, надламывают, а колонию микроба, находящуюся в агаре, извлекают петлей и пересевают в свежую питательную среду;

• выращивание анаэробов в условиях вакуума. Вакуумные условия для выращивания анаэробов создают в анаэростате или эксикаторе. Исследуемый материал или культуру микробов засевают в пробирки с жидкой средой или в чашки Петри с плотной питательной средой. Посевы помещают в анаэростат, затем присоединяют его к насосу и выкачивают воздух. Степень разреженности воздуха определяют по показаниям вакуумметра. Колонии анаэробов в вакуумных условиях растут на поверхности плотной питательной среды.

Химические методы выращивания анаэробов (метод Аристовского). Материал, исследуемый на наличие анаэробов, засевают на среду в чашки Петри и помещают их в эксикатор, на дно которого кладут химический поглотитель кислорода: гидросульфит натрия или пирогаллол. В расширенную часть сосуда устанавливают на подставке чашки с посевами. Прибор закрывают крышкой и помещают в термостат при температуре 37 *С на 24–48 ч.

Биологический метод выращивания анаэробов (по Фортнеру). В чашку Петри наливают толстым слоем 5 % кровяной агар с 1–2 % глюкозы. Посередине чашки в питательной среде вырезают стерильным скальпелем канавку шириной 1–1,5 см, которая делит питательную среду на две половины. Одну из них засевают культурой анаэробов или исследуемым на их наличие материалом, другую половину – культурой аэробов: чудесной палочкой (Serratia marcescens) или кишечной палочкой (Escherichia coli). Перед посевом чашки подсушивают в термостате, чтобы аэробы вместе с капельками влаги не могли попасть на другую сторону чашки. Засеянные чашки закрывают, а свободное пространство между дном и крышкой заклеивают лейкопластырем, чтобы предупредить поступление в чашку кислорода извне. В термостате чашки устанавливают вверх дном. Быстро растущие аэробы, поглощая находящийся в чашке кислород, создают тем самым благоприятные условия для роста анаэробов.

Анаэростат для культивирования анаэробов. Анаэростат – прибор для выращивания микробов в анаэробных условиях – представляет собой толстостенную металлическую или пластиковую камеру с герметически привинчивающейся крышкой, на которой имеются вакуумметр и два крана для присоединения к вакуум-насосу. Вместо кислорода в нем используются газовые смеси.

Читайте также: