51Аммонификация мочевины. Значение этого процесса в почве и при хранении навоза. Приёмы регулирования (возбудители, уравнения)

Мочевина –диамид уголь. Кис-ы (NH2)CO

(NH2)CO=при уробактериях=(NH4)2CO3 -> NH3(аммиак), H2O, CO2, углекис. амоний

Возбуд:. Среди них встречаются как палочко-, шаровидные ф-мы микробов. Они образуют фермент уреазу.

М-а содрежит 46% азота. Ежегодно синтезируется 30 мл тон, под действием ферментов уреаза (катализирует гидролиз мочевины до диоксида углерода и аммиака) уробактерии разлаг. до аммиака, воды и угл газ – можно использовать для удобрений

52 Нитрификация. История открытия. Влияние внешних факторов на нитрификацию. Значение для плодородия почвы. Возбудители. Приемы регулирования в почве и в навозе.

Нитрификация — процесс, связанный с накоплением нитратного азота в почве. От его интенсивности зависит азотный режим почвы — один из основных факторов почвенного плодородия.

При окислении аммиака нитрифицирующими бактериями выделяется энергия, используемая ими для синтеза органических веществ.

Лкисление аммиака идет в два этапа:

1ЫЙ: NH3+O2=HNO2+H2O+ 274.9 кДж Q, до азотной кис-ы. Нитрозамонос (овал.палочка, монотрихи, подвиж) и хемотрофы (короткие палочки, спор не образуют)

2ОЙ: HNO2+ ½O=HNO3+87.6кДж, до азотной кис-ы. Нитробактер (палочка, аэроб, подвиж, не образ. спору) и Нитрококкус.

Нитрифицирующие бактерии чувствительны к окр. среде. Они используют лишь до 9% энергии, выделяемой при окислительных процессах аммонификации, и реагируют на изменение почвенной реакции, не развиваясь при pH ниже 6. В их клетки могут легко проникать токсические в-ва, это св-во используют при применении ингибиторов нитрификации в почвах. В нейтральные, хорошо аэрированные почвы в результате нитрификации ежегодно поступает в среднем 300 кг/га азотной кислоты, которая содействует повышению растворимости фосфатов и поступлению более высоких количеств усвояемого растениями фосфора в почву.

История: в 1890-1892 виноградский изолировал чистые культуры нитрификаторов и предложил, что нитрофицирующие бактерии не растут на обычных пит. средах, содерж. орган. в-ва

Нитраты накапл-ся в растениях, кроме семян. Избыток вредит здоровью человека. Нитраты почвой не поглащаются. Азотные удобрения вносит только весной.

53ммобилизация азота в почве.

- временное закрепление азота и др. пит. элементов в теле жив.организмов. процесс при внесение в почву опила, торфа, соломенного навоза. Определяет отнош. угл-да к азоту, если отнош. C к N ≥ 20 к 1.

Опил – клетчатка/целлюлоза.

При внесении в почву массы, богатой углеводами и бедной азотом, происходит потребление мин. азотаВ соломе C:N 100:1, в опиле 200:1, полупревшем навозе 20:1, перегной 10:1.

Для перекраш. Имм-ии нужны азотные мин. удобрения N90 – 90 кг на один га.

Имм.- когда формы азота становятся недоступными для растений, тогда азот в белок цитоплазмы.

Имм. наблюд.при внесении в почву значительной массы соломы, солом. удобрений. В результате имм. использ-ие азота растениями заметно снижается, что приводит к уменьшению урожая. Процесс обратный минер-ции.

Зная условия имм. неорган. азота , и если почвы бедные азотом, то нужно удобрять соломистым удобрением с соответ. дозами азотного удобрения. Имм. полезна в осеннее время, т.к нитраты и аммиак связ. и не теряются в результате выщелачивая зимой. Весной мин-ется и превращ. аммиак и нитраты.

54 Денитрификация. Регулирование этого процесса в почве и в навозе

Денитрификация – процесс восстан. нитратов до свободного азота(N2) и окисев азота. В анаэробных условиях

Восстан. происходит при прямой и косвенной денитрификации. Прямая – биолог.восстановление; под действие гнилостных бак. в анаэробных усл-ях. Косвенная – осущ. хим. путем в кислой ph<5.5

Ассимиляция – восстан. нитратов, осущ-ое при биосинтезе образуя азотосодерж.клеточные компоненты. Азот идет на построение тела мо. Выполняют растения и мо

Диссимил-ия – до окисев азота и восстан. до азота. Нитраты использ-ся как окислители орган. в-в вместо кислорода, что обеспечивает мо необход. Q.

Денитрифицирубщие бактерии: псевдомонас, бациллюс – факульт. анаэробные организмы. В присутствии свободного кис-даони переходят на аэробное дыхание, а нитраты потреб.как источник азота.

В атмосферу ежегодно из почв и водоемов поступает 270-330 млн т азота. Особенно в переувлаж. Почвах, а также когда мин. азот-ые удобрения вносят в ф-е нитратов совместно с навозом/др орган. удобрениями.

55 Свободноживущие в почве азотофиксирующие бактерии, их характеристика, условия работы и значения для сх.

В почве всегда дефицит азота для ратсений. Много азота в воздухе, но раст-ми, живот-мы не усваиваются.

Возбудители: маслянокисл.брожения усваивают азот из воздуха. Накапливают 1-3 кг на га. Но удобрения не готовятся на их основе.

Аэробный азотофик-ор Azotobacter chroococcum(клуб.бак) накапливает 3-7 до 12 на га.

Az в молод. возрасте круп. подвиж. палочки, но потом теряет жгутики и покрыв. капсулой, округляется. Не живет в кислых почва, должно быть железо, калий, малибден; влаголюб.; живут около корней, снабжая витаминами B, B6, а так же синтезируют ИУК; защищает раст-я от патагенов, синтез. антибиотика, поэтому явл. антоганистами для болезн.бак.; показатель плодородия почв; на его основе Азотобактерин, Ризофил.

56Клубеньковые бактерии. История открытия. Морфология. Влияние почвенных условий на распределение клубеньковых бактерий. Свойства ризобий.

Симбиотические бак. усв-ие азот

1838 установлено, что бобовые накапливают много азота.

1886 воронин нашел в клубеньках боб. Бак.

1888 бейеринк вновь открывает их и называет Rhizobium radiciola

Сво-ва Rhiz:

-1. Вирулентность – способ-ть клуб.бак проникать через корневые волоски в корень и вызывают образ-е клубенька.

-2.активность – каждый штам, облад-ет опред. актив-ю. Она зависет от месторасположения клубенька и от кол-ва в клуб-ке легоглобина. Активные штамы на 1 грамм глюкозы.

Легоглобин защищает анаэроб. фермент нитрогеназу от окисления кисл-дои присоед. его к себе.

Каждый штам Rhiz живёт в симбиозн со своим растением. Противостояние диким штамам и имонификаторам.

Ризобий – подвиж. палочка в молод-м возрасте. Медленно раст-е – монотрихи, быстро – перетрихи. В период цветения боб. раст-ий. Не размнож-ся, но макс. фиксир. азот. Аэробв, Г-. Накапливает в год: люцерна 130-300 кг, клевер 100-200, горох 70-85, люпин 150-170. На питательных средах клуб. бак. различных видов бобовых раст-ий растут с разной скоростью. Быстрорастущие (перетрихи) 4-о суток: гороха, клевера, люцерны, кормовых бобов, вики, чечевицы, фасоли; к медленнорастущим (монотрихи) 7-8 дней — клубеньковые бактерии люпина, сои, арахиса.

Клубеньковые бактерии могут быть палочковидными и овальными. Среди этих бактерий встречаются также фильтрующиеся формы, L-формы(бактерии, частично или полностью лишённые клеточной стенки, но сохранившие способность к развитию.), кокковидные неподвижные и подвижные организмы.

При старении клубеньковые бактерии теряют подвижность и переходят в состояние так называемых опоясанных палочек. Такое название они получили вследствие чередования в клетках плотных и неплотных участков протоплазмы - полосатость клеток.

57 Бактериальные удобрения и их роль в повышении плодородия почвы.

Бактериальные удобр.- препараты, содержащие полезные для растений бактерии. Они улучшают питание растений, хотя и не содержат питательных веществ. К ним относятся азотбактерин, нитрагин, фосфоробактерин, препарат АБМ. При правильном их применении можно значительно повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

58 Бактериальные удобрения: азотобактерин, ризофил, приготовление и применение.

Оба на основе Azotobacter chroococcum.

Азотобактерин.

Агаровый почвенный. Для их приготовлен. берут плодородную почву или разлагающ. торф с нейтрал. среды. К просеянному субстрату добавляют 2% извести и 0.1% суперфосфата. По 500 г полученной смеси переносят в бутыли емкостью по 0.5 л, увлажняют на 40-60% по объему водой, закрывают ватными пробками и стерилизуют. Посевной материал готовят на агаровых средах, содержащих 2% сахарозы и мин. соли. Когда агар полностью покрывается слизистой массой корич. цвета, полученный материал стерильно смывается дистил. водой и переносится на приготовленный субстрат. Содержимое бутылок тщательно перемешивают и термостатируют при 25-27оС. Полученный препарат сохраняет свою активность в течение 2-3 месяцев. Вносить только в плодородную почву. Эффект выше, если вносить под молодые раст-я; замочка семян; при выращивании рассады; при высадки рассады на постоянное место.

Устраняет действия фитопатогеннов. Можно применять под катофель, офощи, в защищ. Грунте, цветоводстве, компосте. Урож-ть повышается на 10-15%.

Ризофил - повышающий урожайностьовощных растений на 25-30% и зерновых - на 12%. Препарат обладает также антифунгальной активностью, подавляя корневые гнили, и противонематодным действием. Применение ризофила эквивалентно внесению до 50 кг/га минерального зота. Готовят на основе торфа.

59 Бактериальные удобрения: нитрагин, ризобин, ризоторфин, приготовление и применение.

Нитрагин — содержит клубеньковые бактерии и используется для обработки семян бобовых культур. Применяют его и для улучшения укоренения саженцев облепихи, на корнях которой также поселяются клубеньковые бактерии.

Препарат производится заводским путем на основе культуры клубеньковых бактерий.. Для каждого вида бобовых готовится свой препарат. В растениях, выросших из обработанных нитрагином семян, значительно больше белка и витаминов группы В. Прибавка урожая составляет 40-60%.

Нитрагин можно приготовить самостоят. на своем участке. Взять 1 кг плодородной почвы с реакцией среды не ниже 6, добав. стакан песка и столовую ложку извести, мела или зубного порошка. Таких навесок сделать по кол-ву видов бобовых на участке. Все перемеш., увлаж. почву (один стакан воды на 1кг почвы), поместить в сосуды. Сосуд должен заполняться почвой на 2/3. Желат-но почву 15 минут пропарить и остудить.

С корней бобового растения (отдельно с фасоли, гороха и бобов) собрать хорошие розовые и белые клубеньки (зеленые не годятся) с 5-6 цветущих раст-й в отдель. посудину, в каждую налить кипяченой холодной воды, промыть клубеньки, извлечь их и, поместив в чашечку, раздавить чистой деревянной ложкой. Обмыть ложку и содержимое чашки (50 мл) холодным кипяченым отваром из гороха или бобов (50 г гороха на два стакана воды, кипятить 15 мин).

Полученную культуру клубеньковых бактерий внести в сосуд с почвой: в первый сосуд клубеньковые бактерии из клубеньков гороха, во второй - из клубеньков фасоли, в третий - из клубеньков бобов. На каждый сосуд наклеить этикетку с указанием культуры и даты приготовлении препарата. Сосуды закрыть полиэтиленовой пленкой, сделав в ней 2—3 отверстия, поставить в теплое темное место на 7-8 суток. Чтобы в препарате было больше бактерий, то через 7-8 суток добавьте в каждый сосуд еще по 1 0 мл отвара и оставьте на неделю. Но, как правило, уже через 7-8 дней препарат готов к использованию.

Получ-ые препараты подсуш. на листах бумаги в затененном месте и оставить до следующей весны для обработки семян. Весной семена гороха замочите и обработайте нитрагином, полученным из клубеньковых бактерий гороха, увлажненные семена фасоли - нитрагином из бактерий фасоли и т.д. Обработку следует вести в затененном месте и семена сразу высевать.

Ризоторфин – обработка семян боб.культур в день посева, т.ксолнце убивает бактерии. 1 порция на один га.

Для приготовления ризоторфина торф сушат при температуре не выше 100оС и размалывают в порошок. Наиболее эффективным способом стерилизации является облучение его гамма-лучами. Перед стерилизацией размолотый, нейтрализованный мелом и увлажненный до 30-40% торф расфасовывают в полиэтиленовые пакеты. Затем его облучают и заражают клубеньковыми бактериями, используя шприц, с помощью которого впрыскивается питательная среда, содержащая клубеньковые бактерии. 200 гр на га.

Назначение препарата: Ризоторфин жидкий предназначен для повышения урожайности люцерны, гороха, сои и др. бобовых культур и улучшения плодородия почв.

Применение: Для обработки одной гектарной нормы семян, гороха, сои, люцерны необходимо использовать 1-2 л. (га /порция) ризоторфина. Требуемое кол-во препарата в день сева разводят в чистой воде из расчета одна га/порция препарата на 1- 2,5 л. воды, и, не давая суспензии отстояться, наносят её на семена, которые тщательно перемешивают до равномерного распределения препарата. Обработку мелкосеменных культур (люцерны) целесообразно проводить полусухим способом, особенно если люцерну высевают под покровные культуры. В этом случае лучше провести обработку семян покровной культуры, а не бобовой. Инокуляция семян покровной культуры позволяет глубже (на 4-5 см) внести клубеньковые бактерии в почву, что способствует их лучшей приживаемости и создает условия для большей «встречаемости» с корневой системой люцерны. P.S. Такой способ практически полностью исключает потерю клубеньковых бактерий, «выносимых» на поверхность почвы семядолями прорастающих семян люцерны. Семена люцерны смачивают водой (1,5% от их веса) и добав. Гек-ную порцию ризоторфина (1-1,5 л), тщательно перемеш. и высевают в тот же день во влажную почву.

Лучше семена обрабатывать вручную – перелопачиванием под навесом или в складе

Нитрагин выпускается двух видов — сухой (ризобин) и торфяной (ризоторфин). Сухой нитрагин представляет собой сыпучую массу, содержит 2-5% влаги и из расчета на 1 г препарата от 3 до 5 млрд. клубеньковых бактерий. Сухой нитрагин обладает хорошей сыпучестью и прилепаемостью к семенам, что позволяет механизировать работы по его применению.