Какие факторы влияют на состав микрофлоры почвы воды воздуха животного организма

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 19.09.2024

Микрофлора воды. В водах пресных водоемов обнаруживаются различные бактерии: палочковидные (псевдомонады, аэромонады), кокковидные (микрококки), извитые. Загрязнение воды органическими веществами сопровождается увеличением числа аэробных и анаэробных бактерий и грибов. Особенно много анаэробов в иле и на дне водоемов. Вместе с загрязненными ливневыми, талыми и сточными водами в озера и реки попадают представители нормальной микрофлоры человека и животных (кишечная палочка, цитробактер, энтеробактер, энтерококки, клостридии) и возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифа, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций). Таким образом, вода является фактором передачи возбудителей многих инфекционных заболеваний. Микрофлора воды океанов и морей также представлена различными микроорганизмами в т.ч. светящимися и галофильными (солелюбивыми). Они поражают моллюсков, рыб, при употреблении которых в пищу развивается пищевая токсикоинфекция. Вода артезианских скважин практически не содержит микроорганизмов, т.к. последние задерживаются верхними слоями почвы.

Гигиенические требования и контроль за качеством распространяется на питьевую воду, подаваемую централизованными системами хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также централизованными системами водоснабжения, подающими воду одновременно для хозяйственно-питьевых и технических целей, и устанавливает гигиенические требования и правила контроля за качеством питьевой воды. Стандарт не распространяется на воду при нецентрализованном использовании местных источников без разводящей сети труб.

При бактериальном загрязнении воды свыше допустимых норм следует провести дополнительное исследование на наличие бактерий – показателей свежего фекального загрязнения. К таким бактериям относят термотолерантные колиформные бактерии, фекальные кишечные палочки, ферментирующие лактозу до кислоты и газа при температуре 44ºС в течение 24 часов и не растущие на цитратной среде. О свежем фекальном загрязнении свидетельствует также выявление энтерококков. Наличие бактерий родов Citrobacter и Enterobacter указывает на относительно давнее фекальное загрязнение. Присутствие клостридий также свидетельствует о фекальном загрязнении о сроке которого трудно сказать однозначно (споры могут длительно сохраняться в окружающей среде). Резкое увеличение содержания термофильных бактерий может свидетельствовать о загрязнении почвы разлагающимися отбросами, поскольку они размножаются в саморазогревающемся навозе и компостах. Кроме того, загрязненность воды оценивается по обнаружению патогенных микробов с фекально-оральным механизмом передачи (энтеровирусы, шигеллы, сальмонеллы, холерные вибрионы и др.).

Микрофлора воздуха. Воздух является неблагоприятной средой для размножения микроорганизмов. Степень загрязненности воздуха зависит от большого количества различных факторов: время года (зима – лето), городская или сельская местность, равнина или горы, воздух открытых пространств или закрытых помещений. Микрофлора воздуха представлена в основном кокками (стафилококки, стрептококки, сарцины), сапрофитными бактериями, грибами. В воздухе закрытых помещений накапливается микрофлора, выделяемая человеком (дыхательные пути). Патогенная микрофлора попадает в воздух при кашле, чихании (при акте чихания в воздух попадает 10 4 –10 6 микробных клеток). В виде аэрозолей в воздухе могут быть возбудители ОРЗ, гриппа, дифтерии, коклюша, туберкулеза, кори, легочной чумы и др. Бактерии в виде высушенных частиц размером от 1 до 100 мкм могут быть в пыли.

Санитарно-показательными микроорганизмами воздуха больничных помещений являются β- и α-гемолитические стафилококки и стрептококки. Они могут быть причиной гнойно-воспалительных заболеваний при попадании в открытую рану, поэтому в операционных, перевязочных, родовых залах, реанимационных палатах гноеродной микрофлоры не должно быть.

Санитарно-гигиеническое исследование воздуха проводится при помощи седиментационных (естественная седиментация, осаждение) и аспирационных (принудительная седиментация) методов и включает определение общего количества микробов в 1 м 3 и выявление патогенных гемолитических стафилококков и стрептококков. С помощью седиментационного метода (метод Коха) можно получить общее представление о встречающихся в воздухе микроорганизмах. Аспирационные методы дают возможность определить не только качественное, но и количественное содержание бактерий в определенном объеме воздуха.

Микрофлора почвы. Почва заселена разнообразными микробами, которые участвуют в процессах почвообразования и самоочищения почвы, кругооборота в природе азота, углерода и т.д. В почве обитают бактерии, грибы, простейшие и лишайники. Численность бактерий в почве 10 миллиардов клеток в 1 г. На поверхности почвы микроорганизмов относительно мало, т.к. на них губительно действуют УФ - лучи и высушивание. Наибольшее число микроорганизмов содержится в верхнем слое почвы толщиной 10-30 см. По мере углубления в почву количество микроорганизмов уменьшается, и на глубине 3-4 м они практически отсутствуют. Состав микрофлоры почвы зависит от ее типа и состояния; состава растительности, температуры, влажности и т.д. Большинство почвенных микроорганизмов способны развиваться при нейтральном значении рН, высокой относительной влажности и температуре 25-45 о С.

В почве живут азотфиксирующие бактерии, способные усваивать молекулярный азот (азотобактерии, микобактерии и азотфиксирующие). Разновидности цианобактерий или сине-зеленых водорослей применяют для повышения плодородности рисовых полей. Почва является местом сосредоточения спорообразующих палочек родов Bacillus, Clostridium. Непатогенные бациллы (В. megaterium, B. subtillis) наряду с псевдомонадами, протеем и некоторыми другими являются аммонифицирующими, составляют группу гнилостных бактерий, которые осуществляют минерализацию органических веществ. Патогенные спорообразующие палочки (возбудители сибирской язвы, ботулизма, столбняка, газовой гангрены) способны длительно сохраняться и даже размножаться в почве.

Кишечные бактерии (кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллезов, дизентерии) могут попадать в почву с фекалиями, однако здесь отсутствуют условия для их размножения и они постепенно отмирают. В чистых почвах кишечная палочка и протей встречаются редко, обнаружение этих бактерий является показателем загрязнения почвы фекалиями человека и животных и свидетельствует об ее санитарно-эпидемиологическом неблагополучии в плане передачи возбудителей кишечных инфекций. В почве находятся также многочисленные грибы. Они участвуют в почвообразовательных процессах, превращении азота, выделяют биологически активные вещества, и том числе антибиотики и токсины. Количество простейших в почве колеблется от 500 до 500 тысяч на 1 г. Питаясь бактериями и органическими остатками, простейшие вызывают изменения в составе органических веществ почвы.

Вызовы и задачи, стоящие перед учеными, все больше уходят от чисто теоретических вопросов в плоскость практического применения методик управления биологическими ресурсами планеты. Одним из таких практических направлений, способных дать быстрый и эффективный результат в решении вопроса обеспечения продовольствием человечества выступает микробиология почв. Изучение форм и видов живых организмов грунта, способность их обеспечить положительную динамику сельхозпроизводства, обеспечение процесса очистки и восстановления плодородия все эти вопросы становятся сегодня особенно важными и актуальными.

Количественный и видовой состав микроорганизмов почвы

Тесная связь между всеми формами жизни на земле делает человечество зависимым даже от таких форм жизни как микроорганизмы. Примером такой зависимости может быть факт, что 80% кислорода на планете производится при непосредственном участии зеленых водорослей в мировом океане. Известные формы жизни на планете играют одну из ведущих ролей в процессе образования повышения плодородия и других почвообразовательных процессах. Микрофлора почвы поражает своим многообразием. Многие виды живых организмов имеют уникальную структуру и такие же уникальные свойства.

Большинство видов микроорганизмов представляют собой одноклеточные организмы, но довольно часто встречаются и многоклеточные и даже такие, которые можно отнести к доклеточным формам жизни. Многие виды можно отнести к растительности, а многие к животному миру. Распространение микрофлоры в почвенном покрове неоднородно, это и является одним из важнейших свойств почвы – и полезные и имеющие патогенный характер микроорганизмы присутствуют в отдельных местах земного покрова, образуя колонии. Так или иначе все виды грибов, бактерий и вирусов взаимодействуют с растениями, животными и человеком внося свои коррективы в ход жизни.

Почва, как и вода и воздух, является естественной средой обитания не только животных и растений, но и микроорганизмов. Как и другие обитатели этой планеты, мир микрофлора распределяется в почве неоднородно. Здесь большую роль играют:

Физико-химические качества покрова;
Наличие питательных веществ для существования;
Наличие необходимой для жизни влаги;
Защита от прямых солнечных лучей;
Степень аэрации почвенного покрова.

Обилие видов и форм живых организмов существенно зависит и от климатических особенностей региона. Чем тяжелей и жестче климат, тем меньше видов микроорганизмов населяющих почву.

Неоднородно и расположение зон обитания видов микрофлоры. Менее всего насыщена верхняя часть грунта, здесь на глубине 5-7 мм от поверхности располагаются только самые выносливые виды, которым критически необходимым условием существования выступает наличие солнечного света.

Слой почвы, находящийся ниже, наоборот, населен максимально – здесь наблюдается наивысшая концентрация жизни – всего 5-10 см от поверхности включает в себя около 80% живых организмов. Далее, по мере углубления в слой почвы количество живых организмов сокращается, уже на глубине около 30 см общее количество микроорганизмов в 25-30 раз меньше чем на поверхности.

Основными видами обитателей почвенного покрова выступают:

Бактерии;
Актиномицеты;
Грибы;
Водоросли;
Простейшие животные.

Среди постоянно обитающих в почве микроорганизмов также нужно отнести:

Гнилостные бактерии;
Спороносные виды;
Аэробные бактерии;
Анаэробные бактерии;
Бактерии, разлагающие клетчатку;
Нитрифицирующие и денитрифицирующие виды бактерий;
Азотофиксирующие микроорганизмы;
Бактерии поглощающие серу и железо.

Вместе с этими видами живых организмов в почве встречаются и живые организмы являющиеся возбудителями опасных болезней. Для этих представителей патогенных бактерий относятся:

Возбудитель дизентерии;
Бактерии столбняка;
Возбудители сибирской язвы;
Возбудители различных форм чумы.
Кишечной палочки.

Каждый и видов бактерий выполняет важную, строго определенную природой роль. Образуемые различными видами бактерий и микробов сообщества и ассоциации взаимодействуют между собой в рамках выполнения своих биологических функций. Сформированные, таким образом связи и взаимоотношения обеспечивают биологическое равновесие между различными формами жизни на планете.

Принципы исследования почвенной микрофлоры

К методам исследования почвенной микрофлоры относятся методы количественного и качественного изучения состава экосистемы. Среди принципов исследований,одинаковыми для обоих методов выступают:

Научность исследования;
Достоверность полученных данных;
Использование при исследовании стандартизованных методов исследования;
Объективность проведения эксперимента.

Для методов количественного и качественного анализа допускается проведение полного или краткого анализа почвы. Полный, качественный анализ почвы проводится в нескольких случаях:

При определении полной характеристики санитарного состояния почвы;
Для определения безопасного, пригодного состояния участка для строительства жилья, возведения промышленных и гражданских объектов;
При проведении эпидемиологических исследований.

Среди методов исследования почвы, в котором исследуются количественные показатели микрофлоры почвы одним из самых распространенных выступает метод прямого микроскопирования. Суть метода заключается в прямом исследовании общего числа микроорганизмов в 1 грамме грунта.

При исследовании используются обычные микроскопы. Из заготовленного образца исследования готовится раствор суспензии на предметном стекле. При проведении изучения с помощью обычного оптического микроскопа в поле зрения исследователя могут быть выявлены:

Палочковидные бактерии;
Кокки различных видов;
Мицелий грибов разных форм;
Актиномицеты;
Другие формы микроорганизмов определяемые при помощи микроскопа.

В процессе исследования определяется количественный состав микрофлоры.

Другим методом проведения качественного анализа выступает использование капиллярной камеры, в которой происходит подсчет микрофлоры. Проведя подсчет бактерий в капилляре, без труда можно определить приблизительное количество микроорганизмов в 1 грамме почвы.

Применение более современных электронных микроскопов дает возможность определить большее количество форм живых организмов, которые при наблюдении из обычного микроскопа невидимы. Данный метод хорош еще и тем, что для исследователя есть возможность оставить провести наблюдение не только в формате реального времени, а и продолжить его при помощи компьютерных методик исследования.

Применение количественных методов дает возможность определить общее количество микроорганизмов в определенном объеме. При проведении комплексного исследования этого результата недостаточно. Куда более важно определить динамику роста колоний, их функции и возможности, взаимодействие с другими видами микроорганизмов.

В ходе таких исследований, когда основным предметом выступают качественные показатели проводятся опыты в ходе которых образцы бактерий переносятся на специальные питательные среды, чтобы определить их качественные показатели. Косвенно этот метод позволяет определить и порядок взаимодействия разных групп в экосистеме.

Другим направлением исследования качественного состояния микрофлоры выступает возможность определить массу микроорганизмов в почве и спрогнозировать возможности этих колоний для получения урожая.

Качественный анализ почв позволяет определить и отдельные группы микроорганизмов, наличие которых существенно влияет на эпидемиологический характер участка. Это исследование проводится методом титра. В ходе опыта делается избирательное помещение образцов в разные питательные среды. После этого проводится наблюдение за образцами, и выделяются искомые представители микрофлоры интересные для исследования. Этот метод чаще всего применяется для определения экологической безопасности участка.

Нюансы управления микробиотическими процессами в почве

Современные технологии управления биологическими ресурсами предусматривают несколько возможностей проведения мероприятий по повышению качества грунтов. Кроме традиционных методов повышения плодородия в виде внесения удобрений в почву наука предлагает другие методы интенсификации сельхозпроизводства.

Так, на сегодняшний день получила распространения технология управления микробиотическими процессами. В практическом плане сегодня эта технология реализуется в двух основных направлениях:

Применение биологических средств для работ по рекультивации земель, восстановлению их пригодности для сельхозработ.
Применение биопрепаратов для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и защите их от вредителей и болезней.

Обе технологии основываются на использовании искусственно выращенной полезной микрофлоры для внесения в грунт. Первым этапом применения этой технологии выступает проведение комплексной оценки состояния почвенного покрова. В процессе исследования определяется наличие микроорганизмов в грунте, их жизнеспособность и возможность привлечения для решения поставленных задач. Отдельным пунктом этого исследования стоит вопрос выявления опасных для человека микроорганизмов.

Вторым этапом является процесс поиска наиболее эффективного типа микроорганизмов, способных в конкретных условиях решить поставленную задачу. Чаще всего исследование проводится по двум направлениям – поиск основного вида бактерий или других организмов и выявление конкурирующих групп, способных вступить в борьбу за жизненное пространство. Параллельно, исследуются положительные и отрицательные факторы местного физико-химического фона почвы, которые могут существенно повлиять на результат работ.

Во время практической фазы сначала проводится культивация в условиях инкубаторов необходимого количества биологического продукта для внесения в почву или обработку растений. Чаще всего биологически активные препараты применяются в виде водной дисперсии при поливе или мероприятиях по защите растений от вредителей.

Буквально сразу после применения проводится краткий анализ состояния почвы. В дальнейшем на основании результатов мониторинга делаются выводы по успешности применения средств, и исходя из этого проводится коррекция технологии.

В практическом плане показать эффективность технологии применения микробиологических препаратов можно на примере переработки отходов выращивания птицы и свиней. Крупные производители курятины и свинины постоянно сталкиваются с проблемой утилизации отходов. Специфика состоит в том, что даже на небольшой ферме спустя некоторое время некуда девать скопившийся навоз. А учитывая, что куриный помет обладает повышенной токсичностью, то эта проблема становится еще более острой. Единственно правильным выходом здесь выступает применение биопрепаратов, способных быстро провести переработку отходов и одновременно вернуть плодородие занимаемым землям. Биопрепараты обеспечивают быстрое разложение навоза и превращение его в компост. Более современные средства дают возможность использовать навоз в качестве основы для приготовления биогаза.

Внесенные же в грунт бактерии обеспечивают рекультивацию почвы и возвращение ей плодородных качеств в течение 2-4 лет.

Образование почвы

Для почвы применимо одно нерушимое правило – образование плодородного слоя происходит непосредственно с участием живых микроорганизмов.
Первыми в питательной среде появляются почвенные бактерии, затем одноклеточные грибы и водоросли. В результате их жизнедеятельности образуется незаметный слой органики, на котором могут расти лишайники и мхи – первые примитивные низшие растения. Останки животных и растений перерабатываются бактериями низкого порядка и таким образом органическая взвесь в почве постепенно растет. Переработанная бактериями и животными земля имеет характерный черный цвет (гумус).

Физические свойства почвы

Микрофлора почвы

В 1 г почвы может проживать до сотен млрд. бактерий, поскольку земля их главная среда обитания. Именно из почвы они попадают в воздух и воду, перемещаясь при этом на длительные расстояния в самые короткие сроки. Состав и количество микроорганизмов в почве напрямую зависит от физических свойств, уровня влажности, температуры, кислотности среды и от наличия пригодных для питания веществ.
Богатая микрофлора почвы обычно наблюдается на структурных, часто возделываемых почвах, поскольку человек не только рыхлит верхние слои, но и снабжает их необходимым питанием и влагой. Глинистые и песчаные почвы, как правило, не могут похвастать богатой микрофлорой. Кроме того количество и соотношение микроорганизмов в почве на одном участке земли может быть различно. В самом верхнем слое (около 2 мм) мало бактерий, поскольку солнечная радиация и быстрое испарение влаги тормозит рост колоний микроорганизмов. Нижний слой длиной до 20 см просто кишит обилием живых существ, запускающих процесс почвообразования.
Микрофлора почвы включает в себя множество типов бактерий: нитрифицирующие, эктремофилы, серобактерии, цианобактерии, азотфиксирующие, гнилостные, расщепляющие растительную клетчатку и т. д. Эти бактерии по своей природе делятся на аэробы и анаэробы (способность дышать кислородом или углекислым газом), спорообразующие и неспорообразующие (спора может подолгу находиться в почве, ожидая оптимальных условий для жизни). Кроме того в почве прекрасно сосуществуют простейшие одноклеточные и многоклеточные, водоросли и грибы.
Живые организмы в почве способствуют накоплению и разложению органики на простые легкоусвояемые растениями вещества. Все растительные и животные остатки проходят сложный процесс переработки, в результате которого образуется плодородный слой почвы. Микроорганизмы также способствуют разложению не утилизированного людьми мусора. К слову сказать, для разложения некоторых материалов бактериям потребуются сотни, а возможно и тысячи лет.
Благодаря бактериям земля находится в постоянном круговороте веществ. Количество углерода, азота, фосфора постоянно изменяется. Азотфиксирующие бактерии, например, усваивают из воздуха азот, оставляя его после своего распада в плодородном слое почве. Известно, что растения не могут усваивать азот из атмосферного воздуха, с этой позиции бактерии дают жизнь всем растениям на планете. Если углубиться в историю еще дальше, то можно узнать, что и кислород стал результатом деятельности первых цианоподобных бактерий.

Нужно прокаливание (пропаривание) грунта?

Поскольку количественный состав и соотношение микроорганизмов в почве непостоянно, слишком многие факторы могут напрямую повлиять на то, останется ли неизменной живая земля. Грунт в норме должен содержать патогенную, нейтральную и полезную микрофлору. В здоровом качественном грунте это соотношение представлено идеальным балансом для развития здорового и крепкого растения. Полезная микрофлора не дает развиваться многим заболеваниям, патогенная микрофлора закаляет растения еще на стадии проростков, позволяя уже во взрослом состоянии противостоять болезням и неблагоприятным погодным условиям.
Живая земля особенно полезна для рассады, поскольку свои первые недели растения проводят практически в раю: своевременный полив, питательные подкормки, хорошая подсветка, рыхлый субстрат, оптимальная влажность воздуха и т.п. Рассада привыкает к идеальным условиям содержания, дальнейшая высадка в открытый грунт станет для нее настоящим шоком, даже при условии постепенного закаливания (вынос на свежий воздух).
Особенно проблематично может повести себя рассада, выращенная в стерильных условиях. Прокаленный или пропаренный грунт совершенно чист с позиции жизни. Рассада в нем менее подвержена возникновению той же самой черной ножки, но при этом ее иммунитет находится практически на нуле. Растения в открытом грунте встретятся с массой патогенной микрофлоры, способной в короткие сроки унести значительную часть посадок.
Решаясь прокалить почву, многие садоводы руководствуются нежеланием сталкиваться с проявлением многих характерных для рассады заболеваниями. Однако намного проще проредить в живом грунте слабые растения, оставляя самые развитые, чем получить целый выводок изначально капризной (привыкшей к идеальным условиям) рассады. Ведь мы не зря сажаем рассаду в плошки довольно густо, чтобы постепенно проредить или пикировать здоровые единицы в отдельную тару? Зачастую появление болезней напрямую зависит от неправильного ухода за растениями. Чрезмерный полив, слишком высокая влажность, перекорм могут провоцировать развитие патогенных бактерий и грибков. При правильном уходе такие проблемы отпадают сами собой.
В прокаленной почве практически невозможно произвести полное восстановление микрофлоры, хотя многие производители выпускают чудо препараты с полезной суспензией, якобы способной заселить землю микроорганизмами в короткие сроки. К слову сказать, быстрое восстановление почвы это миф, иногда для подобных процессов понадобятся годы и даже десятилетия. Однако если высыпать или вкопать такую землю в огород, микрофлора восстановится быстрее.

Черви в покупном грунте

Выбирая живую землю на основе биогумуса (производят дождевые черви в почве) вы заранее программируете себя на получение богатых урожаев и выращивание комнатных растений с высокими декоративными характеристиками!

Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Характеристика микрофлоры почвы, воды и воздуха. Презентация на заданную тему содержит 6 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

Микроорганизмы Микроорганизмы широко распространены в окружающей среде — воздухе, воде, почве. Они принимают участие во многих важных процессах, происходящих в биосфере: круговорот веществ, в том числе усвоение азота из воздуха, процесс утилизации органических отходов жизнедеятельности всех макроорганизмов (растений, животных, людей) и др.

Микрофлора почвы Почва — естественная среда микроорганизмов, принимающих участие в круговороте веществ в природе. Микробы из почвы попадают в воздух и воду. В 1 г почвы находится несколько миллиардов самых разнообразных бактерий. Особенно длительно в почве находятся споры бактерий и грибов. Наибольшее количество микробов содержится на глубине 5-10 см. Почвенные микроорганизмы осуществляют процесс минерализации органических отходов с образованием гумуса, обеспечивающего плодородие почвы.

Читайте также: