Симбиоз клубеньковых бактерий и бобовых растений. Бобовые растения и клубеньковые растения
Симбиоз клубеньковых бактерий и бобовых растений
Понятие симбиоза клубеньковых бактерий с растениями
Азот находится в составе земной атмосферы в большом количестве ($72\%$), но он нейтрален (абсолютно недоступен для усвоения растениями).
$10\%$ растений семейства Бобовых вступают в симбиоз с бактериями (обнаружены бактерии и на корнях ольхи семейства Берёзовых).
Клубеньковые бактерии относятся к роду Rhizodium. Их основное свойство - способность фиксировать молекулярный азот из атмосферного воздуха и синтезировать органические азотсодержащие соединения. Эти бактерии, вступая в симбиоз с бобовыми растениями способны образовывать на их корнях клубеньки. Они переводят газообразный азот в соединения, легко доступные для усвоения растениями, а цветковые растения, в свою очередь, поставляют питательные вещества для бактерий. Так же данный вид бактерий играет важную роль в процессе обогащения грунта азотом.
Размер клубеньковых бактерий $0,3 — 3$ мкм. Имеют округлую форму, слизистую консистенцию, прозрачные. В отличие от других бактерий они не образуют спор, способны двигаться и для нормальной жизнедеятельности им необходим кислород.
Проникнув в корневой волосок растения бактерии стимулируют интенсивное деление клеток корня, вследствие чего и образуется клубенёк. Сами же бактерии развиваются в этих клубеньках и участвуют в процессе ассимиляции азота. Там они трансформируются, приобретая разветвлённую форму — бактероид, который и поглощают молекулярный азот, нитраты, аминокислоты и аммонийные соли. Как источник углерода для клубеньковых бактерий служат моно- и дисахариды, органические кислоты, спирты.
Растенияже поставляют бактериям жизненно необходимые питательные органические вещества. Такая форма симбиоза позитивно отражается на обоих организмах — симбионтах:
- бактерии получают возможность нормально пройти свой цикл развития;
- растение развивается нормально, получая в достаточном количестве самый необходимый минеральный элемент питания — азот.
Замечание 1
Такой источник питания растений называют биологическим, а бобовые растения — культурой, обогащающей почву (по К.А. Тимирязеву).
В отличии от большинства растений, бобовые не только не обедняют почву, но и ещё и обогащают её соединениями азота. Обогащение происходит во время выращивания бобовых растений (люпин, горох, соя, клевер, люцерна, вика, донник) и при дальнейшем разложении их корней и листьев.
После отмирания корней бобовых растений клубеньковые бактерии не гибнут, а ведут сапрофитный образ жизни.
Клубеньковые бактерии способны поглощать из атмосферного воздуха до $300$ кг азота на $1$ гектаре посевов бобовых, и при этом в почве ещё остаётся более $50$ кг азотосодержащих соединений.
Замечание 2
Разные формы бактерий имеют специфическую предрасположенность к развитию на корнях определённых представителей бобовых: Rhizodium Leguminosarum – у гороха, кормовых бобов, вики; Rh. Meliloti — у донника, люцерны; Rh. Japonicum — у сои; Rh. Trifolium — у клевера.
Значение и перспективы симбиоза бактерий и бобовых растений
Этот тип симбиоза очень важен в природе и, особенно, во время выращивания растений, потому что обеспечивает их повышенную питательность и урожайность, а одновременно — обновление почвы и повышение её плодородия.
Бобовые растения являются основой современного альтернативного земледелия — без использования удобрений или же с внесением их в незначительных дозах.
К.А. Тимирязев отметил, что бобовые растения проникли всюду, куда только достигают здравые сельскохозяйственные понятия. Но вряд ли найдётся в истории много открытий, которые бы оказались такими полезными для человечества, как использование клевера и вообще бобовых растений в севообороте, чтобы иметь возможность так разительно увеличивать продуктивность сельского хозяйства.
Бобовые растения в наше время широко культивируются во всём мире. Значение их велико и будет оставаться таковым и даже возрастать, так ка они — источник экологического и экономического (фактически бесплатного) азота.
В $XXI$ столетии при наличии высокоразвитых технологий производства минеральных удобрений (важнейшие из них — азотные), до двух третей азота, использованного в мировом сельском хозяйстве, поступает из биологических источников, в основном за счёт бобовых растений и их симбионтов - клубеньковых бактерий-азотфиксаторов. Именно в в клубеньках происходит наиболее важная для симбиоза биохимическая реакция: оновление молекулярного азота воздуха до нитратов, а потом — до аммония.
Используя результаты современных исследований взаимоотношений бактерий-симбионтов с растениями микробиологи предложили на перспективу важное задание — определение путей создания сообществ для улучшения минерального питания растений биологическим азотом. Этот симбиоз является системой с разными взаимодействиями, большинство из которых связано с повышением генетической пластичности организмов, что и может привести даже к появлению принципиально новых форм жизни. Такую возможность природе предоставляет симбиоз, и это является существенной составляющей частью нового современного учения о симбиозе.
Замечание 3
С целью повышения количества клубеньковых бактерий и, соответственно, урожайности бобовых культур, при посеве в почву добавляют специальное бактериальное средство — нитрагин (происходит искусственное заражение семян клубеньковыми бактериями.
spravochnick.ru
Растения, бобовые
Бобовые растения играют, по-видимому, главную роль в связывании молекулярного азота в возделываемых почвах. Однако неправильно было бы думать, что все виды бобовых растений в равной степени обогащают почву. Общее увеличение количества азота в надземной массе и пожнивных остатках при культивировании люпина составляет 150—200 кг, клевера красного — 180 кг, люцерны — 300 кг, донника — 150 кг, зерновых бобовых — 50 — 60 кг азота в год на 1 га почвы. При этом прибыль азота в почве для всех перечисленных видов, за исключением зерновых бобовых, составляет примерно 50—70 кг на 1 га.[ ...]
Бобовые травы при весеннем опрыскивании, если они находятся под пологом злаковых трав и разнотравья, меньше страдают от гербицидов типа 2,4-Д. В первый год после применения гербицидов наблюдается общее изреживание травостоя (в том числе и бобовых) и известное снижение урожая. Поэтому очень важно сочетать обработку луга гербицидом с внесением удобрений (азотных, азотно-фосфорных, азотно-калийных или азотно-фосфорно-калийных) из расчета по 30—60 кг/га действующего вещества. На участках, где предполагается провести химическую прополку нежелательного разнотравья, следует удобрения вносить рано весной, а гербициды применять в сроки, указанные выше. Тогда создаются условия лучшего питания растений, остающихся в травостое, и они формируют более высокий урожаи лучшего качества.[ ...]
Азот бобовым нужен так же, как и всем другим растениям, но они могут брать его из воздуха, тогда как все другие растения берут азот из почвы. Бобовые растения, черпая нужный им азот из воздуха, могут расти в почве, не имеющей азотной пищи, при этом благодаря обилию доступного только для них питания в воздухе они накопляют белка больше других.[ ...]
На корнях бобовых растений естественным образом поселяются клубеньковые бактерии. Наряду с ними в почве обитают и другие азотфиксирующие микроорганизмы. Надо лишь способствовать созданию условий для их процветания. Этой цели служит афотехника, при которой в севооборотах большое место должны занимать бобовые культуры (в нашей стране площади под ними гораздо меньше научно обоснованной потребности).[ ...]
Семейство Бобовые — Fabaceae, или Мотыльковые — Papilio-пасеае. Донник лекарственный, желтый — Melilotus officinalis (L.) Desr. Двулетнее растение (см. рис. 69). Стебель прямой или восходящий, сильноветвистый, высотой 50—200 см. Листья очередные, тройчатые, листочки по краю пильчато-зубчатые, прилистники ланцетные. Цветки желтые, многочисленные, собраны в рыхлые пазушные кисти. Стержневой корень проникает в почву на глубину до 1,5 м.[ ...]
Различные растения (группы растений) предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям. Поэтому при оценке плодородия почвы по показателям ее свойств и режимов необходимо учитывать требования конкретных растений. Так, для чайного куста благоприятна сильнокислая реакция; для бобовых культур такая реакция губительна. Показатели свойств и режимов почвы изменяются во времени и зависят от сезонных циклов почвообразования, приемов воздействия на почву и длительности ее сельскохозяйственного использования. Это обстоятельство— одна из причин, определяющих необходимость регулирования почвенного плодородия. Подробнее это положение рассматривается ниже в разделе «Воспроизводство почвенного плодородия».[ ...]
Растение серебристо-войлочное от прижатых ветвистых волосков, высотой 40— 80 см. Стебель прямостоячий, толстый, слабоветвящийся. Листья непарноперистые, с 7—12 парами продолговато-овальных листочков. Цветки бело-желтоватые, в плотных верхушечных кистевидных соцветиях. Корневая система состоит из главного корня, вертикально заглубляющегося до 6—8 м, и расходящихся горизонтальных корней, залегающих на глубине до 60 см и достигающих в длину 5—10 м. На них образуются придаточные корни, а из выводковых почек — надземные побеги.[ ...]
Адаптация растений к таким экстремальным условиям в процессе длительной эволюции сформировала самые разные экологические приспособления. Это, прежде всего, господство ксерофитов, могущих экономно расходовать влагу при активной сосущей способности корней, проникающих на значительную глубину (верблюжья колючка, джузгун, черный саксаул и др.). В песчаных пустынях доминируют псаммофиты, имеющие приспособления против засыпания их песком. В пустынях широко развиты засоленные типы почв, на которых могут существовать лишь галофиты (солянки, сарсазан, солерос, лебеда, тамариск, белый саксаул и др.). Так, некоторые виды галофитов (тамариск) в Сахаре на фотосинтезирующих органах имеют специальные железы, выводящие избыток солей, у других — происходит сбрасывание соленасыщенных органов. Во всех пустынях земного шара преобладающими видами растений являются представители таких семейств, как маревые, сложноцветные, крестоцветные, бобовые, гречишные, парнолистниковые и др. Так, флора Сахары насчитывает примерно 1200 видов, песчаных пустынь Турана — 536, Кызылкумов — 533, Южного Устюрта — 259 видов и т. д.[ ...]
Фитоалексины растений, относящихся к разным семействам, весьма несхожи между собой, но внутри семейства они обычно принадлежат к близким структурным типам [551. У Vicia faba, кроме этого, в ответ на заражение Botrytis cinerea или В. а-Ьае вырабатываются ацетиленовые фитоалексины, например вие-ронэпоксид (223) [56]. В корнях моркови (сем. зонтичных) в ответ на микробную инфекцию вырабатывается 6-метоксимеллеин (224) [57], в клубнях орхидеи (сем. Из стеблей зараженного вилтом хлопчатника (сем. У другого представителя Solanaceae — табака — в инфецированных листьях появляется квиезон (233) — мощный ингибитор прорастания конидий у Perenospora tabacina [66, 67], а также, возможно, ряд гликозидов со структурой солаветивана [68].[ ...]
Инфицирование бобового растения клубеньковыми бактериями. Для обеспечения нормального процесса инфицирования корневой системы клубеньковыми бактериями необходимо наличие довольно большого количества жизнеспособных клеток бактерий в прикорневой зоне. Мнения исследователей в отношении количества клеток, необходимых для обеспечения процесса инокуляции, различны. Так, по данным американского ученого О. А л л е н а (1966), для инокуляции мелкосеменных растений требуется 500—1000 клеток, для инокуляции крупносеменных — не менее 70 000 клеток на 1 семя. По мнению австралийского исследователя Дж. Винцента (1966), в момент инокуляции на каждое семя должно приходиться по крайней мере несколько сотен жизнеспособных и активных клеток клубеньковых бактерий. Имеются данные, что в ткань корня могут внедряться и единичные клетки.[ ...]
Кормовое значение растений определяется как их питательностью, так и обилием в травостое. С учетом кормовой ценности выделяют четыре группы видов трав: злаки, бобовые, осоки и разнотравье.[ ...]
У современных видов бобовых растений клубеньки обнаружены на корнях многих представителей семейства Papilionaceae.[ ...]
Аэроионизированные растения тоже повышают зольность (даже при дозе 5 мин), но меньше, чем растения от аэроионизированных семян. И в этом случае у злаков зольность оказалась больше, чем у бобовых.[ ...]
Из 13 000 видов (550 родов) бобовых растений наличие клубеньков выявлено пока только приблизительно у 1300 видов (243 рода). Сюда в первую очередь относятся виды растений, использующиеся в сельском хозяйстве (более 200).[ ...]
Неактивный для одного растения-хозяина штамм бактерий в симбиозе с другим видом бобового растения может быть вполне эффективным. Поэтому при характеристике штамма с точки зрения его эффективности следует всегда указывать, в отношении какого вида растения-хозяина проявляется его действие.[ ...]
Однолетние растения из семейства зонтичных. Эти сорняки чаще всего произрастают по обочинам дорог, нолей и лесополос, на молодых залежах, а также среди посевов зерновых п бобовых культур. Наиболее распространен н рицепник на Северном Кавказе, в Крыму, Средней Азии. К действию гербицидов среднеустойчив. Молодые растения прицепника, имеющие высоту не более 5 см, можно уничтожить, применяя несколько повышенные дозы гербицидов: натриевая соль 2 кг, кротилин — 0,9—1 кг действующего вещества на 1 га.[ ...]
Сформировав клубеньки, бобовые растения приобретают способность усваивать атмосферный азот. Однако они способны питаться и связанными формами азота — солями аммония и азотной кислоты. Лить одно растение — копеечник (Hedysarum coronarium) — ассимилирует только молекулярный азот. Поэтому без клубеньков в природе это растение не встречается.[ ...]
Кроме светового питания растениям необходимо минеральное питание. Они нуждаются во многих элементах, которые либо поступают из минералов, либо становятся доступными в результате минерализации органического вещества. Все химические элементы поглощаются в форме ионов и включаются в растительную массу, накапливаясь в клеточном соке. После сжигания сухого органического материала минеральные вещества остаются в виде золы. В золе растений могут находиться все химические элементы, встречающиеся в литосфере. Жизненно необходимыми и незаменимыми являются основные элементы минерального питания, которые нужны в больших количествах: натрий, фосфор, сера, калий, кальций, магний, а также микроэлементы - железо, марганец, цинк, медь, молибден, бор и хлор. Кроме того, существуют элементы, которые требуются только для некоторых групп растений: натрий - для маревых, кобальт - для бобовых, алюминий - для папоротников и кремний - для диатомовых водорослей.[ ...]
Много каротина в зеленых растениях бобовых трав, в л тьях кормовой капусты, в корнях красной моркови, в хо шем силосе, в хвойной и травяной муке. Надо иметь в виду что за период зимнего хранения травяной муки, сена пот! каротина в них могут составить от 40 до 100%.[ ...]
Влияние диоксида серы на растения (см. также стр. 32). Наряду с действием Б02 на человеческий организм, большое значение имеет его влияние на растения. Концентрации 502 1—2 млн-1 могут уже через несколько часов вызвать серьезное повреждение листьев в виде локализованных разрушений ткани (некрозов). У чувствительных растений хронические повреждения могут возникнуть уже начиная с концентраций 0,3 млн-1. Предельно допустимой даже для самых чувствительных растений считается концентрация 0,15 млн-1. Особенно подвержены воздействию 502, помимо вечнозеленых хвойных деревьев, бобовые, а из злаковых — ячмень [78, 190].[ ...]
Корневые клубеньки бобового растения. |
Молибден в воде при поливе растений даже в концентрации 0,01 мг/л накапливается в бобовых растениях до 5 мг/кг — дозе, оказывающей токси-, ческое действие на крупный рогатый скот, питающийся этими растениями.[ ...]
Клубеньки на корнях бобовых растений (по Б. Небелу, 1992) |
Клубеньковые бактерии снабжают бобовое растение азотом, который фиксируют из воздуха. Растения же, в свою очередь, поставляют бактериям продукты углеводного обмена и минеральные соли, необходимые им для роста и развития.[ ...]
Установление связи между Rhizobium и бобовым растением происходит за несколько этапов взаимодействий. В свободном состоянии бактерии живут в почве (рис. 13.10) и размножаются, если к ним приближаются -корневые волооки растения-хозяина — от последнего, по-видимому, поступают некие сигналы или питательные вещества. Колония развивается на корневом волоске, тот начинает закручиваться, формируя окружающую раз множающиеся бактерии стенку и инфицирующую вить — продукт как растения, так и бактерий. Эта нить может расти в коре корня от одной клетки -к другой, которые при ее приближении начинают делиться, образуя клубенек. По мере заселения клеток бактерии меняют свою форму и превращаются в неделящиеся вздутые бактероиды. У (растения-хозяин а развивается специальная проводящая система, по которой к тканям клубенько» доставляются продукты фотосинтеза, а по другим частям растения разиосмтся фиксированный азот, в основном в виде аспарагина (рис. 13.11). Образуется специальное соединение, леггемо-глобин, придающее активно функционирующему клубеньку розовый цвет. Гем для этой молекулы, по-видимому, синтезируется бактерией, а глобин — растением-хозяином (пример биохимического мутуализма). Леггемоглобин отчасти обусловливает поддержание в клубеньке низкого парциального давления кислорода, что необходимо для фиксации молекулярного азота. Это соединение составляет до 40% массы клубенька, а сами клубеньки — до 5% общей массы -растения.[ ...]
Бактерии рода Rhizobium живут на корнях бобовых растений и фиксируют азот воздуха. Растения обеспечивают бактериям жилище и пищу, за что получают доступную форму азота, который включается в органические молекулы. По пищевым цепям азот, входящий в молекулы органических веществ, переходит к другим обитателям экосистемы. Белки и другие органические молекулы в процессе дыхания расщепляются, образуя азот в форме аммония (Nh5), который поступает в окружающую среду. Некоторые бактерии могут переводить аммоний в нитратную форму (NOj). Нитраты постепенно преобразуются другими бактериями в газообразный азот. Часть газообразного азота окисляется в воздухе во время грозовых разрядов и поступает в почву с дождевой водой. Таким способом свободного азота фиксируется в 10 раз меньше, чем это происходит с помощью бактерий. Как вы убедились, глобальная экосистема зависит от азотфиксирующих организмов, которые способны фиксировать азот воздуха.[ ...]
Клубеньковые бактерии и способность бобовых питаться азотом воздуха открыты не так давно. Это открытие сделало полный переворот в земледелии. Благодаря способности бобовых растений питаться азотом воздуха, сельское хозяйство получило возможность использовать громадные запасы воздушного азота непосредственно возделыванием бобовых растений. Они добывают этот азот из воздуха не только для себя, но и обогащают им почву для других растений своими корневыми и пожнивными остатками. На этом основано применение культуры бобовых при травосеянии.[ ...]
Симбиотические клубеньковые бактерии бобовых растений — Rhizobium (фиг. 36).[ ...]
Клевер розовый (Trifolium arvense L.) - многолетнее бобовое растение, пригодное для сенокосных травосмесей при посеве на осушенных низинных лугах и болотах. Более устойчив к избыточному увлажнению и кислотности почвы, чем красный клевер, поэтому более длительно сохраняется в травостое. По качеству дает менее поедаемое сено, чем клевер красный, так как имеет горьковатый привкус. Со злаками поедается хорошо. Урожай сена 35 ц/га.[ ...]
Ксерофиты (от греч. — сухой и... фиты) — это растения, приспособленные к жизни в местообитаниях с недостаточным увлажнением (засушливые районы). К экологическим приспособлениям, уменьшающим транспирацию, относятся: узкие листья, толстая кутикула, редукция листьев, опушение и др. К ним относятся в основном растения сухих степей, полупустынь, пустынь (маревые, сложноцветные, крестоцветные, бобовые, гвоздичные, лилейные, парнолистниковые и др.). Они в свою очередь подразделяются на склерофитов и суккулентов.[ ...]
Получают гуаровые смолы экстракцией семян бобового растения Оуаторэ рэогаПаё в виде белого или серого порошка.[ ...]
Можно было бы привести большой список видов растений, животных, а также болезней растений, животных и человека, в течение последних столетий появившихся исключительно «благодаря» развитию морского судоходства. Например, еще в 1876 г. из Японии в США было перевезено бобовое растение «кудзу», которое в настоящее время «захватило» поля, брошенные постройки, свалки и пр. как сорняк, из-за этого фермеры приходят в отчаяние.[ ...]
ЗЕЛЕНОЕ УДОБРЕНИЕ — запашка в почву зеленых растений (часто бобовых) в целях обогащения почвы питательными веществами, улучшения ее структуры. См. также Сидерация.[ ...]
Фиксация атмосферного азота. Ни одно зеленое растение не может питаться непосредственно азотом атмосферы. Так как в результате деятельности денитрифицирующих бактерий непрерывно идет уменьшение в природе запасов связанного азота и перевод его в атмосферный азот, то жизни на земле грозила бы неминуемая гибель из-за азотного голода. Однако существует группа микроорганизмов, способная связывать атмосферный азот, делая его доступным для растений. Эти микроорганизмы называются азотфиксирующими бактериями, они разделяются на клубеньковые бактерии, развивающиеся на корнях бобовых •растений, и на свободно живущие в почве.[ ...]
Правда, даже некоторые высокоорганизованные растения могут менять свое место в пространстве. Так, корневищные растения, нарастая под землей, со временем развивают надземные побеги и отходящие от них придаточные корни все в новых и новых точках, в то время как первичный побег, возникший некогда иэ семени, отмирает. Благодаря этому такие растения продолжают свое существование не на том месте, где начиналась их жизнь. Но, во-первых, эти «ростовые» движения несравнимы по скорости и эффекту с теми, которые доступны животным, а во-вторых, они наблюдаются далеко не у всех растений. Есть ограниченные движения и у других растений. Лианы, обвивающие опоры или цепляющиеся за них, иногда перекидывают свои кроны с одного места на другое. Стебель в процессе роста производит так называемые нутационные движения. Листья многих растений иэ-за неравномерного роста черешков ставят листовые пластинки в наиболее благоприятные условия освещения. Нередки растения, закрывающие цветки на ночь, в то время как у других они закрываются на день. Листочки сложных листьев многих бобовых ежедневно с большой правильностью изменяют свое положение относительно горизонта. Тем не менее не будет ошибкой сказать, что растения в противоположность животным, как правило, «неподвижны». Некоторые долговечные (многие древесные) растения не покидают своего места сотни и даже тысячи лет (секвойи). Это свойство большинства растений — сохранять за собой одно и то же место — относительно общее и, вероятно, тесно связано со способом восприятия питания, а тем самым — с наличием клеточной оболочки.[ ...]
Уж это одно наводит на мысль о каком-то отличии бобовых растений от всех прочих. И действительно, этим клубенькам принадлежит громадная роль в жизни бобовых растений и вообще в жизни на земле. Благодаря им эта небольшая группа растений может питаться азотом прямо из воздуха, тогда как все Другие растения требуют ааотной пищи в самой почве и оез нее, как мы видели, не растут, потому что из Воздуха черпать азота не могут.[ ...]
В целом наблюдалась четко выраженная тенденция: растения со сходными потребностями в почвенных факторах (и расходующие питательные вещества одинаковым образом) в своем пространственном распределении демонстрировали отрицательную связь, а виды, произрастающие на почвах разных типов — положительную. В частности, виды всех пар типа «злак—злак» и «бобовое—бобовое» предпочитали почвы сходного типа, однако лишь в редких случаях тесно контактировали, что безусловно, свидетельствует об организующей роли конкуренции в этих ограниченных по площади растительных сообществах. Однако интерпретация полученных данных связана с определенными проблемами. Во-первых, некоторые пары нарушают эту общую тенденцию, а две из них (Trifolium pratense- -Dactylus gromerata и T. pratense- -Phleum oratense) даже демонстрируют обратную: растения живут на сходных почвах, но при этом положительно сочетаются. Во-вторых, когда результаты свидетельствуют о наличии конкуренции в парах видов, важно знать, было ли число таких пар большим, чем можно ожидать при случайном распределении. В-третьих, анализировалось лишь несколько почвенных параметров; вполне возможно, что не учтенные при этом факторы (другие измерения ниш) могли обусловить взаимоотношения, отличные от наблюдавшихся. И наконец, остается неизвестным, конкурируют ли растения за какие-либо из учтенных почвенных ресурсов в настоящее время. Таким образом, результаты позволяют лишь предполагать существование конкуренции.[ ...]
Содержание цинка в зерновых злаках меньше, чем в бобовых культурах. Медь в высоких концентрациях способна оказывать фитотоксическое действие, вдвое превышающее фитотоксичность цинка. Угнетение растений медью наблюдается на легких обедненных гумусом почвах. Симптомы избытка меди проявляются в виде хлороза и образования боковых корней коричневого цвета.[ ...]
Другой пример симбиоза — это сожительство высших растений с бактериями, так называемая бактериотрофия. Симбиоз с клубеньковыми бактериями-азотофиксаторами широко распространен среди бобовых (93% изученных видов) и мимозовых (87%). Так, бактерии из рода ЛЫгоЫшп, живущие в клубеньках на корнях бобовых растений, обеспечиваются пищей (сахара) и местообитанием, а растения получают от них взамен доступную форму азота (рис. 6.13).[ ...]
Выкопайте из земли какое-нибудь хорошо развившееся бобовое растение (горох, бобы, вику, клевер и т. п.), отмойте осторожно корни его от почвы, и вы увидите на корнях клубеньки. Клубеньки у разных растений не одинаковые: у гороха и вики — в виде горошинок, висящих на тонких корешках; у клевера в виде маленьких шариков с булавочную головку, которыми усыпаны все корни; у бобов в виде крупных желваков на главном корне (рис. 18). У других растений — небобовых — таких клубеньков нет.[ ...]
РАЗНОТРАВЬЕ — совокупность двудольных травянистых растений в фитоценозе [24]. На практике в Р. включают все виды кроме злаков, бобовых и осоковых [85]. Р. широко распространено в травостоях лугов и степей.[ ...]
Клевер белый, или ползучий (Trifolium reperts L.),- многолетнее бобовое растение низового типа. Типично пастбищное растение, образующее прочную дернину. Весной отрастает рано, хорошо переносит частые стравливания. К почвам не требователен, но плохо растет на кислых почвах. Влаголюбив, устойчив к временному избыточному переувлажнению почвы.[ ...]
Люцерна синяя, или посевная (Medicago sativa L.) - многолетнее бобовое растение высотой до 170 см. По питательности люцерна превосходит клевер красный. Урожай сена достигает 100 ц/га. С весны рано отрастает, обладает отавностью. Зимостойкость выше, чем у клевера. Хороший компонент в сенокосных травосмесях, особенно с костером безостным.[ ...]
Из всех этих примеров симбиоз клубеньковых бактерий с бобовыми изучен наиболее тщательно, поскольку эти растения имеют для человека огромное значение.[ ...]
Люцерна малая, или крымский репей. Однолетнее невысокое растение из семейства бобовых, широко распространенное в Крыму, на Северном Кавказе, юге Украины и в Средней Азии. Люцерна малая является одним из самых злостных, имеющих очень трудноотделимые из шерсти плоды, сорняков.[ ...]
Хорошим примером симбиоза могут служить отношения между бобовыми растениями и клубеньковыми бактериями, образующими на корнях растений клубёньки и фиксирующими , атмосферный азот. Растение снабжает микробов необходимой им углеродистой пищей, а от них получает усвояемые соединения азота. В случае односторонней выгоды отношения будут называться паразитическими. Все бактерии, вызывающие заболевания растений и животных, являются паразитическими организмами.[ ...]
Данные палеонтологии свидетельствуют о том, что самыми древними бобовыми культурами, имевшими клубеньки, были некоторые растения, принадлежащие к группе Eucaesal-pinioideae.[ ...]
В современных условиях в круговорот азота заметно вмешивается человек. На обширных площадях он выращивает азотфиксирующие бобовые растения, связывающие природный азот. Считают, что сельское хозяйство и промышленность дают почти на 60% больше фиксированного азота, чем естественные наземные экосистемы.[ ...]
Круговорот азота. Атмосферный молекулярный азот служит основным источником для перевода азота в состав сложных органических веществ. Предварительно он переходит в доступные живым организмам соединения. Это может происходить различными путями, например при фотохимической фиксации азота или при грозах с образованием смеси [ 10х оксидов азота. Последние с дождевыми водами попадают в почву в виде селитры (нитратов аммония, натрия, калия, кальция и др.) или азотной кислоты. Далее азот в результате деятельности азотфиксирующих микроорганизмов переводится в сложные органические соединения — протеиды. Они представляют собой соединения белков (протеинов) с небелковыми веществами, например с углеводами или жироподобными. Азот наиболее эффективно фиксируется бактериями, находящимися в симбиотической связи с бобовыми и другими растениями. Далее он в органической форме диффундирует в ризосферу (часть почвы, непосредственно соприкасающуюся с корнями растений) и затем включается в наземные органы растения, где и используется для синтеза протеинов. Последние являются основой азотного питания животных.[ ...]
ru-ecology.info
Бобовые культуры: список растений с фото
Бобовые культуры очень полезны для человека, так как богаты клетчаткой, содержат витамин А и витамины группы В, железо, кальций, углеводы, белки, жиры и крахмал. В бобовых содержится даже больше белка, чем в мясных продуктах, поэтому они способны заменить мясо вегетарианцам.
Корневая система бобовых культур представляет собой корни с клубеньками на них, образующиеся при попадании азотфиксирующих бактерий. Они фиксируют азот, с помощью которого растение и почва получают питание.
А сейчас немного интересных фактов о бобовых:
- Так как бобы содержат в себе фолиевую кислоту и калий, то они способны оказывать чистящий эффект для крови и для организма в целом
- Содержание витамина В понижает вероятность заболеваний сердца, способствует улучшению пищеварения. Что немало важно для девушек, присутствие в рационе питания этого витамина улучшает состояние волос: они приобретают более пышную и крепкую структуру
- По версии диетологов, при употреблении каждый день 150 г бобовых понизится уровень холестерина в крови
- Родиной бобовых считаются Средиземноморские страны, откуда впоследствии они получили распространение по всему миру.
К самым распространенным бобовым культурам относятся:
- Соя
- Вика
- Фасоль
- Чечевица
- Эспарцет
- Нут
- Горох
- Люпин
- Клевер луговой
- Кормовые бобы
- Арахис обыкновенный
Содержание статьи
Соя
Довольно популярный продукт бобового происхождения с высоким содержанием жира и белка, который имеет растительное происхождение. Именно поэтому соя входит в состав многих кормов для животных. Также применяется как заменитель продуктов животного происхождения.
Как уже было сказано, в сое содержатся белки, которые слабо чем уступают тем же белкам животного происхождения, поэтому ее часто употребляют в пищу вегетарианцы, которым необходимо восполнять отсутствие белков, не сумевших поступить в организм из-за отказа от мясной пищи.
Вика
Распространенное однолетнее растение, которое встречается, без малого, везде. Часто представляет собой сорняк, который растет вдоль дорог и там, где много мусора. Так как способна расти в самых неожиданных местах, непривередлива к почве, устойчива к морозам.
Цветы, как правило, одиночные, фиолетового или розового оттенка, реже – белые. Бобы светло-желтого цвета, широкие.
Фасоль
Всем известен данный вид бобовой культуры. Это настоящая кладезь различных витаминов, таких как В1, В2, В3, В6, С, Е, К и РР. О полезных свойствах этих витаминов можно прочесть на соответствующих интернет ресурсах.
Бобы, которые могут быть разными по величине и цвету, располагаются в стручках по 6-20 см в длину.
Чечевица
Чечевица считается одним из древнейших культурных растений.
Наиболее распространена красная и коричневая чечевица. После тепловой обработки, коричневая чечевица приобретает ненавязчивый ореховый запах. А красная чечевица нашла применение на азиатской кухне.
Так как данная культура не содержит жиров, ее могут употреблять в пищу люди, страдающие лишним весом. Плюсом является то, что благодаря содержащимся в чечевице углеводам, она дает чувство сытости на продолжительный промежуток времени.
Эспарцет
Это многолетнее травянистое растение, высота которого варьируется от 30 до 70 см. имеет цепляющие взгляд яркие розово-пурпурные цветы, собранные в кисти. Плодом является боб.
С этого растения собирают светло-янтарного цвета мед, отличающийся своим ароматом и вкусом.
Нут
Для нашей страны выращивание данного вида бобовых не характерно. Преимущественно нут выращивают в Турции, Северной Америке, Мексике.
Для него характерен ореховый привкус. Его можно варить или жарить, подавать в качестве гарнира, добавлять в плов.
Плоды нута представляют собой мелкие бобы, имеющие коричнево-зеленый окрас и напоминающие по своей форме совиную или баранью голову. В сравнении с тем же горохом имеет более крупные размеры.
Горох
Так как относится к бобовой культуре, плод гороха – боб, который может иметь разную форму и цвет, в зависимости от сорта.
Имеет полый стебель от светло-зеленого до темно-зеленого цвета, с цепляющимися усиками. Содержит всего 55 ккал в 100 г продукта, поэтому считается диетическим продуктом. Однако в сушеном виде число калорий резко возрастает, так что в таком виде горох не рекомендуется в больших количествах людям, страдающим ожирением.
Люпин
Также носит название – «волчьи бобы». Отличается выносливостью и способностью впитывать вещества, которые впоследствии будут обогащать почву.
Листья растения собраны по 5-6 штук в розетке; белые, красные или фиолетовые цветы образуют длинные кисти (до 1 м). В высоту люпин способен достигать 1,5 м. соцветия похоже на бобы.
Клевер луговой
Всем хорошо знакомое растение, относящееся к семейству бобовых. Цветет с конца весны до начала осени. Растет преимущественно на лугах, в лесу на полянах. Встречается повсеместно.
Имеет тройчатые ярко-зеленые листья. При цветении образует ярко-розовые, реже – темно-красные, шаровидные головки.
Кормовые бобы
Это однолетнее растение, способное достигать в высоту 180 см. имеет круглые белые цветки с темными пятнами на крыльях, собранные в соцветия.
Плод представляет собой боб. На одном растении может развиться 10-20 плодов, а в отдельных случаях даже больше.
Плюсом кормовых бобов является мощное прикрепление нижних плодов, так как это позволяет собирать урожай при помощи комбайнов и других сельскохозяйственных машин.
Арахис обыкновенный
Носит название – земляной орех, отличительной особенностью которого является развитие плодов в земле.
Надземные цветки желто-оранжевого цвета, располагаются единожды или по 2-3 в пазухах листьев. Подземные цветки мелкие и бесцветные.
Бобы коконообразной формы с хрупкой красной или темно-/светло-коричневой оболочкой. Семена темно-красные или светло-розовые, удлиненно-овальные либо округлые.
sornyakov.net
Клубеньки у растений, не относящихся к бобовым.
Корневые клубеньки или образования, напоминающие клубеньки, широко распространены на корнях не только бобовых растений. Они обнаружены у голосеменных и покрытосеменных двудольных растений.
Имеется до 200 видов различных растений, связывающих азот в симбиозе с микроорганизмами, образующими клубеньки на их корнях (или листьях).
Клубеньки голосеменных растений (порядки Cycadales - саговники, Ginkgoales - гиикговые, Coniferales - хвойные) имеют ветвящуюся коралловидную, сферическую или четковидную форму. Они представляют собой утолщенные, видоизмененные боковые корни. Природа возбудителя, вызывающего их образование, до сих пор не выяснена. Эндофиты голосеменных растений относят и к грибам (фикомицетам), и к актиномицетам, и к бактериям, и к водорослям. Некоторые исследователи предполагают существование множественного симбиоза. Например, считают, что у саговников в симбиозе принимают участие азотобактер, клубеньковые бактерии и водоросли. Также не решен вопрос и о функции клубеньков у голосеменных. Ряд ученых пытается в первую очередь обосновать роль клубеньков как азотфиксаторов. Некоторые исследователи рассматривают клубеньки подокарповых как резервуары воды, а клубенькам саговников нередко приписывают функции воздушных корней.
У ряда представителей покрытосеменных двудольных растений клубеньки па корнях были обнаружены свыше 100 лет назад.
Сначала остановимся на характеристике клубепьков деревьев, кустарников и полукустарников (семейства Coriariacoae, Myricaceae, Веtulaceae, Casuarinaceae, Elaeagnaceae, Rhamnaceae), входящих в эту группу. Клубеньки большинства представителей данной группы - коралловидные гроздья розово-красного цвета, с возрастом приобретающие коричневую окраску. Имеются данные о наличии в них гемоглобина. У видов рода Elaeagnus (лоховые) клубеньки белого цвета.
Нередко клубеньки имеют большие размеры. У казуарин (Casuarina) они достигают в длину 15 см. Функционируют несколько лет.
Растения с клубеньками распространены в разных климатических поясах или приурочепы к определенному ареалу. Так, Shepherdia и Ceanothus встречаются только в Северной Америке, Casuarina - преимущественно в Австралии. Значительно шире распространены лоховые и облепиха.
Многие растения рассматриваемой группы произрастают на бедных питательными элементами почвах - песках, дюнах, скальных породах, болотах.
Подробнее всего изучены клубеньки ольхи (Alnus), в частности A. glutinosa, обнаруженные еще в 70-х годах прошлого столетия М. С. Ворониным (рис. 167). Существует предположение, что клубеньки свойственны не только современным, по и вымершим видам ольхи, поскольку их находили на корнях ископаемой ольхи в третичных отложениях долины реки Алдана - в Якутии.
Эндофит в клубеньках полиморфен. Он обычно встречается в виде гиф, везикул и бактероидов (рис. 168). Таксономическое положение эндофита до сих пор не установлено, поскольку многочисленные попытки выделить его в чистую культуру оказывались бесплодными, а если и удавалось выделить культуры, они оказывались невирулентными.
Основное значение всей зтой группы растений, по-видимому, заключается в способности фиксировать молекулярный азот в симбиозе с эндофитом. Произрастая в областях, где разведение сельскохозяйственных растений с точки зрения экономики нерационально, они играют роль пионеров в освоении земли. Так, ежегодная прибавка азота в почве дюн Ирландии (мыс Верде) под посадками Casuarina equisetifolia достигает 140 кг/га. Содержание азота в почве под ольхой на 30-50% выше, чем под березой, сосной, ивой. В высушенных листьях ольхи азота вдвое больше, чем в листьях других древесных растений. По расчетам А. Виртанена (1962), роща ольхи (в среднем 5 растений на 1 м2) дает за 7 лет прибавку азота 700 кг/га.
Значительно реже клубеньки встречаются у представителей семейства Zygophyllaceae (парнолистниковые). Впервые они были обнаружены Б. Л. Исаченко (1913) на корневой системе Tribulus terrestris. Позднее клубеньки были найдены и у других видов якорцев.
Большинство представителей семейства Zygophyllaceae - ксерофитные кустарники или многолетние травы. Они распространены в пустынях тропических и субтропических областей, растут и на песчаных дюнах, пустошах и болотах умеренного пояса.
Интересно отметить, что такие тропические растения, как парнолистник ярко-красный, образуют клубеньки только при высокой температуре и низкой влажности почвы. Увлажнение почвы до 80% от полной влагоемкости препятствует формированию клубеньков. Как известно, у бобовых растений умеренного климата наблюдается обратное явление. При недостаточной влажности они не образуют клубеньков.
Клубеньки у растений семейства парнолистниковых различаются размерами и расположением на корневой системе. Крупные клубеньки обычно развиваются на главном корне и близко от поверхности почвы. Более мелкие находятся на боковых корнях и на большей глубине. Иногда клубеньки образуются на стеблях, если они лежат на поверхности почвы.
Клубеньки у якорцев наземных на песках вдоль Южного Буга имеют вид мелких белых слегка заостренных или круглых бородавок.
Они обычно покрыты сплетением грибных гиф, проникающих внутрь коры корня.
У парнолистника ярко-красного клубеньки представляют собой концевые утолщения боковых корней растений. В клубеньках обнаруживаются бактероиды; бактерии очень напоминают клубеньковые.
Клубеньки тропических растений Tribulus cistoides твердые, округлые, около 1 мм в диаметре, соединены с корнями широким основанием, на старых корнях нередко мутовчатые. Чаще располагаются на корнях, чередуясь, с одной или с двух сторон (рис. 169). Для клубеньков характерно отсутствие зоны меристемы. Подобное явление отмечается при образовании клубеньков у хвойных растений. Клубенек поэтому возникает за счет деления клеток перицикла стелы.
Гистологическое изучение клубеньков Tribulus cistoides на разных стадиях развития показало, что в них отсутствуют микроорганизмы. На основании зтого, а также скопления в клубеньках больших количеств крахмала их считают образованиями, выполняющими функцию обеспечения растений запасными питательными веществами.
Клубеньки вейника лесного - сферические или несколько удлиненные образования до 4 мм в диаметре, плотно сидящие на корнях растений (рис. 170). Цвет молодых клубеньков чаще всего белый, изредка розоватый, старых - желтый и бурый. Клубенек связан с центральным цилиндром корня широким сосудистым пучком. Так же как и у Tribulus cistoides, клубеньки вейника имеют кору, коровую паренхиму, эндодерму, перициклическую паренхиму и сосудистый пучок (рис. 171).
Бактерии в клубеньках вейника лесного очень напоминают клубеньковых бактерий бобовых растений.
Клубеньки найдены на корнях капусты и редьки - представителей семейства крестоцветных. Предполагается, что их образуют бактерии, которые обладают способностью связывать молекулярный азот.
Среди растений семейства мареновых клубеньки встречаются у кофейных Coffea robusta и Coffea klainii. Они дихотомически ветвятся, иногда уплощены и имеют вид опахала. В тканях клубенька встречаются бактерии и бактероидные клетки. Бактерии, по мнению Стейарта (1932), относятся к Rhizobium, но названы им Bacillus coffeicola.
Клубеньки у растений семейства розанных были обнаружены на дриаде (куропаточьей траве). У двух других представителей этого семейства - Purshia tridentata и Cercocarpus betuloides - описаны типичные коралловидные клубеньки. Однако никаких данных о строении этих клубеньков и природе их возбудителя в литературе нет.
Из семейства вересковых можно упомянуть только одно растение - медвежье ушко (или толокнянка), имеющее клубеньки на корневой системе. Многие авторы считают, что зто коралловидные зктотрофные микоризы.
У покрытосеменных однодольных растений клубеньки распространены среди представителей семейства злаковых: лисохвоста лугового, мятлика лугового, волоснеца сибирского и волоснеца солончакового. Клубеньки образуются на концах корней; бывают продолговатыми, округлыми, веретеновидными. У лисохвоста молодые клубеньки светлые, прозрачные или полупрозрачные, с возрастом приобретают бурую или черную окраску. Данные о наличии бактерий в клетках клубеньков разноречивы.
Похожие статьи:
poznayka.org
3. Что собой представляют клубеньки на корнях бобовых растений? Строение, образование, значение клубеньков.
В сложном процессе образования клубеньков принимают участие три фактора: два живых организма — бактерия и растение, между которыми устанавливаются тесные симбиотические взаимоотношения, и условия внешней среды. Каждый из этих факторов — активный участник процесса образования клубеньков. Одна из важных особенностей клубеньковых бактерий состоит в их способности выделять стимулирующие рост вещества. Благодаря неравномерному росту в начале заражения происходит искривление корневых волосков, а на последующих стадиях развития клубенька ростовые вещества бактерий способствуют интенсивному размножению тканей. Вторая особенность клубеньковых бактерий — их способность проникать в корни определенных растений и вызывать образование клубеньков, иначе говоря, их инфекционная способность. Инфекционная способность как уже говорилось, неодинакова у разных рас клубеньковых бактерий. Роль бобовых растений в образовании клубеньков состоит в их способности выделять вещества, стимулирующие развитие клубеньковых бактерий определенных рас. На стадии заражения эти вещества способствуют проникновению бактерий в корень. Развитие клубеньков разделяют на четыре стадии: заражение, образование клубенька, зрелость клубенька, и, наконец, его перерождение — дегенерация. Клубеньковые бактерии, проникнув в корни бобовых растений через корневые волоски, вызывают их изменение (они изгибаются в виде ручки зонтика) . Это изменение происходит под влиянием выделений клубеньковых бактерий (в состав выделений входит бетаиндолил уксусная кислота — гетероауксин) . Клеточные оболочки корневых волосков растворяются, и проникшие внутрь бактерии располагаются в корневом волоске в виде тяжа, или так называемой инфекционной нити, которая представляет собой слизистую массу, состоящую из палочковидных клеток клубеньковых бактерий. Затем клубеньковые бактерии выходят из инфекционной нити и распространяются в клетках корней, активно размножаясь. Зараженные клетки корня и соседние клетки, находящиеся под их сильным стимулирующим влиянием, начинают интенсивно делиться. Наступает вторая стадия — развитие клубеньков. Теперь о дальнейшей судьбе клубеньковых бактерий в корне заботится само растение. Бактерии расселяются в корне, совершенно не утруждая себя хлопотами: они пассивно переходят в новые клетки вместе с клеткой корня растения-хозяина при ее делении. После массового размножения клеток корня в нем наступает обособление (дифференциация) тканей. Это третья стадия. В корне можно различить четыре дифференцированные зоны: кора, зона меристемы (делящиеся клетки) , сосудистая ткань и бактериальная (бактероидная) ткань. Такое название внутренняя часть клубенька получила потому, что здесь имеются бактероиды — видоизмененные клетки клубеньковых бактерий. В настоящее время большинство ученых считают, что именно в бактероидной ткани происходит фиксация азота. Клубеньки сохраняются на корнях бобовых недолго, особенно у однолетних культур. У многолетних бобовых растений (кустарников и деревьев) клубеньки могут сохраняться до 5—6 лет. Перерождение, или дегенерация, клубеньков происходит обычно постепенно. Разрушение тканей клубенька сопровождается растворением (лизисом) клубеньковых бактерий и клубеньков. Последние отделяются от бобового растения. Оставшиеся в живых клубеньковые бактерии покидают свой домик и переходят в почву. Значение бобовых культур в повышении плодородия почвы совершенно ясно. Накапливая азот в почве, они препятствуют истощению его запасов. Особенно велика роль бобовых в тех случаях, когда они используются на зеленые удобрения.
Клубеньковые бактерии — группа бактерий порядка Rhizobiales, способных связывать неорганический атмосферный азот, продуцируя органические азотсодержащие вещества. Клубеньковые бактерии, обитающие в корнях бобовых растений, являются их симбионтами.
touch.otvet.mail.ru
Бобовые
Бобовые растения обогащают почву азотом и являются хорошими предшественниками для других культур. В урожае бобовых растений содержится больше азотистых веществ, и особенно белка, чем у злаковых культур.[ ...]
В посевах бобовых культур.[ ...]
Под посев бобовых с осени осушенный торфяник распахивают. Если торф кислый, то под вспашку вносят известь из расчета 3—5 т на 1 га. Весной дисковым культиватором заделывают около 1 т фосфоритной муки и 3—4 ц на 1 га хлористого калия или другого калийного удобрения. После прикаты-вания участка тяжелым катком сеют бобовые. Семена их предварительно заражают нитрагином а обрабатывают молибденовокислым аммонием (50— 100 г на гектарную норму семян).[ ...]
Растение серебристо-войлочное от прижатых ветвистых волосков, высотой 40— 80 см. Стебель прямостоячий, толстый, слабоветвящийся. Листья непарноперистые, с 7—12 парами продолговато-овальных листочков. Цветки бело-желтоватые, в плотных верхушечных кистевидных соцветиях. Корневая система состоит из главного корня, вертикально заглубляющегося до 6—8 м, и расходящихся горизонтальных корней, залегающих на глубине до 60 см и достигающих в длину 5—10 м. На них образуются придаточные корни, а из выводковых почек — надземные побеги.[ ...]
Важной особенностью бобовых является способность извлекать . из почвы труднодоступные формы фосфора при сравнительно большой общей потребности в этом элементе питания. Горох и особенно люпин усваивают фосфор из фосфорита и других воднонерастворимых форм фосфорных удобрений. Люпин может использовать в качестве источника фосфора имеющиеся в почве (даже в самой бедной) почвенные фосфаты и не нуждается (или почти не нуждается) в фосфорных удобрениях. Горох нуждается в фосфорных удобрениях, но может использовать в равной мере как воднорастворимые (суперфосфат), так и воднонерастворимые формы этих удобрений (фосфоритная мука, фосфатшлаки, костная мука).[ ...]
Гудцов Э.И. Влияние молибдена на урожай бобовых культур. - Сб. ’’Химизация сельского хозяйства Башкирии”, вып. 4, 5. Уфа, 1962, 1963.[ ...]
Как видно из приведенных кривых, листья бобовых на ночь сникают, а днем снова расправляются. График активности крыс состоит из последовательно чередующихся прямоугольных ям (день — крыса спит) и плато (ночь — крыса бодрствует). Комнатные мухи большей частью вылупляются из куколок утром. Эта адаптация имеет столь глубокие корни, что даже в условиях постоянных освещенности, температуры и влажности мухи сохраняют свойственную им периодичность поведения.[ ...]
Клевер розовый (Trifolium arvense L.) - многолетнее бобовое растение, пригодное для сенокосных травосмесей при посеве на осушенных низинных лугах и болотах. Более устойчив к избыточному увлажнению и кислотности почвы, чем красный клевер, поэтому более длительно сохраняется в травостое. По качеству дает менее поедаемое сено, чем клевер красный, так как имеет горьковатый привкус. Со злаками поедается хорошо. Урожай сена 35 ц/га.[ ...]
В период цветения надземную массу кормовых бобовых культур скармливают скоту или скашивают и убирают на корм. Корневые и поукосные остатки запахивают на глубину 10—15 см. При выращивании сидератов в фазу цветения участок прикатывают, надземную массу растений измельчают дисковыми культиваторами и заделывают плугом без предплужника на глубину 15 см. Через некоторое время поверхность торфяника дискуют снова, смесь торфа с растительной массой сгребают в валы высотой 1,5—2 м и компостируют в течение 1—2 месяцев. Более целесообразно при сгребании органической массы обеспечить отношение торфа к растительной массе, равное 10 : 1.[ ...]
Синтез азотистых веществ за счет азота аткосферы у бобовых растений зависит от наличия необходимых клубеньковых бактерий, их азотфикси-рующей способности и других условий. Внесение с семенами бактериального препарата в виде нитрагина, содержащего активные расы соответствующих клубеньковых бактерий, является необходимым элементом системы удобрения бобовых культур.[ ...]
Люцерна синяя, или посевная (Medicago sativa L.) - многолетнее бобовое растение высотой до 170 см. По питательности люцерна превосходит клевер красный. Урожай сена достигает 100 ц/га. С весны рано отрастает, обладает отавностью. Зимостойкость выше, чем у клевера. Хороший компонент в сенокосных травосмесях, особенно с костером безостным.[ ...]
Характер воздействия фунгицидов - протравителей семян бобовых культур — на бобово-ризобиальный симбиоз определяется рядом обстоятельств.[ ...]
Хорошим примером симбиоза могут служить отношения между бобовыми растениями и клубеньковыми бактериями, образующими на корнях растений клубёньки и фиксирующими , атмосферный азот. Растение снабжает микробов необходимой им углеродистой пищей, а от них получает усвояемые соединения азота. В случае односторонней выгоды отношения будут называться паразитическими. Все бактерии, вызывающие заболевания растений и животных, являются паразитическими организмами.[ ...]
Необходимо, следовательно, различать травополье от культуры многолетних бобовых трав, которая является целесообразной в увлажненных районах страны, на некисДых почвах и при надлежащем удобрении фосфатами и калием. В интенсивном земледелии травы занимают небольшое место в севооборотах, но при высоких урожаях играют важную роль в повышении плодородия почвы, особенно азотного баланса хозяйства, и улучшении баланса кормов. При типичном же экстенсивном травополье под травосмеси отводится 30—40 и; даже 70% посевной площади. Поэтому странам Западной Европы с господством травополья (Англия, Швейцария) хватает хлеба собственного производства лишь на несколько месяцев в году, и они вынуждены ввозить не только продовольственное зерно, но и концентрированные корма для животноводства.[ ...]
Клевер красный, или луговой (Trifolium pratense L.),- наиболее распространенное и ценное бобовое растение для культурных сенокосов. Различают два типа: ранне- и позднеспелый. Дня культурных сенокосов лучше использовать позднеспелый как более влаголюбивый и зимостойкий, он чувствителен к засолению и кислым почвам, лучше растет при pH 5,6...5,5. В сенокосных травостоях клевер красный - основной бобовый компонент, но держится недолго, обычно 2-3 года, и быстро выпадает, уступая место злакам. Поэтому на третий или четвертый год пользования весной желательно производить подсев семян в дернину из расчета 6—8 кг на 1 га. Урожай сена 40. ..60 ц/га.[ ...]
Наиболее ценными в кормовом отношении травами на лугах и пастбищах являются злаковые и бобовые компоненты. Однако на естественных, неулучшенных, кормовых угодьях очень часто травостой в значительной мере состоит из разнотравья, в состав которого входят различные малоценные, несъедобные и даже вредные виды трав. Бобовые травы здесь очень слабо представлены.[ ...]
Кроме того, П. С. Ко щего времени значения :а серы и хлора, а также до рии связывают азот атмос;( бобовых растений. Он с особенно выделение угле! ностью корней.[ ...]
Отавным зеленое удобрение называется в том случае, когда первый укос зеленой массы безалкалоидных бобовых растений используют на корм скоту, а отросшую отаву запахивают в почву в виде удобрения. При недостатке кормов в хозяйстве это наиболее желательная форма использования сидератов.[ ...]
Торфо-расти тельные компост ы. На осушенных торфяниках для приготовления этих компостов выращивают бобовые растения, которые затем запахивают. Запахивают или всю растительную массу (алкалоидных люпинов), или только корневые и пожнивные остатки (кормового люпина или других бобовых). При таком компостировании торф обогащается растительными остатками и удобрениями, которые вносят перед посевом бобовых культур в обычных дозах. В результате активизируются биологические процессы в торфе, повышается его способность к минерализации и увеличивается доступность азота торфа растениям.[ ...]
В связи с этим в практику сельского хозяйства прочно вошел прием инокуляции — предпосевная обработка семян бобовых растений препаратом клубеньковых бактерий соответствующего вида. В разных странах технический препарат для инокуляции бобовых растений получил разные наименования. В СССР, ГДР, ФРГ и Польше он назван нитрагином. Отсюда прием инокуляции соответствующих культур в этих странах называется нитраги-низацией. Нитрагин повышает урожай бобовых растений на 10—15%, а в новых районах возделывания — на 50% и более.[ ...]
Вместе с тем Д. Н. Прянишников энергично отстаивал необходимость расширения посевов азотофобирателей, то есть бобовых культур (характерных для плодосменных севооборотов), в особенности клевера и люцерны, чтобы мобилизовать возможно больше азота из атмосферы биологическим путем, в дополнение к азоту техническому (синтез аммиака).[ ...]
Исследование четвертое. В качестве примера действия аэроионной бомбардировки отрицательного знака на семена бобовых культур приведем данные другого исследования.[ ...]
Антрасеннин - сухой очищенный экстракт, получаемый из листьев сенны (кассии) остролистной Cassia acutifotia Del семейства бобовых - Fabaceae и применяемый в качестве лекарственного сырья.[ ...]
Сроки сенокошения. Получить высококачественное сено можно лишь при своевременном скашивании трав. Наилучшими сроками скашивания бобовых трав и разнотравья является фаза бутонизации - начало цветения, злаковых - колошение (начало цветения). Определяя сроки уборки травосмесей, необходимо исходить из того, какие компоненты преобладают.[ ...]
На Урале выполняют большие работы по лесной и лесопарковой рекультивации. Здесь проводят террасирование склонов, предварительный посев бобовых и злаковых трав с внесением торфа или навоза, посадку кустарников. В качестве лесообразующих пород используют сосну, лиственницу, а вблизи предприятий — березу повислую. В Подмосковном угольном бассейне наиболее устойчивыми оказались береза повислая и сосна обыкновенная.[ ...]
Применение азотных удобрений усиливает рост злаковых трав и повышает относительный их вес в сене. Вследствие изменения соотношения злаковых и бобовых растений в травостое под влиянием удобрений происходит и изменение содержания протеина в сене.[ ...]
Влияние на сельскохозяйственные культуры. Марганец оказывает токсическое действие на растения в концентрации 2 мг/л [0-32], по данным [16], —0,5 мг/л, на бобовые—1—10 мг/л, на рассаду апельсинов и мандаринов —5 мг/л [17], на помидоры 5—10 мг/л [18], на соевые бобы и лен—10—25 мг/л [19].[ ...]
Однако к этим препаратам устойчивы сорняки из семейства крестоцветных (например, редька дикая), поэтому для полного очищения посевов многолетних бобовых трав от сорняков нужно применять смесь препаратов, состоящую из 2М-4ХМ (1,5—2 кг/га) и 2М-4Х (0,3—0,4 кг/га).[ ...]
Начало образования токсинов наблюдается при повышении температуры зерна до 25-30 °С и влажности 22%. Для масличных культур эта величина равна 15-18%, а для бобовых - 22-23%. Установлена также способность афлатоксннов мигрировать и концентрироваться в хлебе.[ ...]
Напряжение на электроэффлювиальной люстре было 67 кВ. Число аэроионов на уровне семян составляло порядка 10 —10 на 1 см2. Расстояние злаковых семян от люстры — 50 см, бобовых — 25 см. Семена ионизировались в сухом виде. Дозировка аэроионизации по времени — 0 (контроль), 2, 4, 8 и 16 мин. На каждую дозу аэроионизации бралось по 50 семян бобовых и по 100 семян злаковых. Проращивание велось на фильтровальной бумаге в растильнях. Определялась энергия прорастания семян посуточно и общее число проросших семян (процент всхожести). Полученные результаты опытов с 5400 семенами представлены в табл. 103, где показано превышение всхожести опытных семян над контрольными, которые приняты за 100%.[ ...]
Исследование шестое. В порядке дальнейшего накапливания материалов снова были поставлены опыты по влиянию аэроионного потока отрицательной полярности на семена бобовых и злаков.[ ...]
Лучшие предшественники шиповника - многолетние бобовые травы или чёрный пар.[ ...]
Кроме специфичности, расы клубеньковых бактерий различаются по вирулентности и активности. Вирулентность — способность их проникать через корневые волоски в корень бобового растения и образовывать клубеньки. Активностью клубеньковых бактерий называют способность их к усвоению азота атмосферы. Только активные штаммы этих бактерий снабжают бобовые растения азотом. При заражении корней вирулентными, но неактивными клубеньковыми бактериями образуются клубеньки, но фиксации азота не происходит. Клубеньковые бактерии, используемые для приготовления нитрагина, должны обладать большой вирулентностью и высокой активностью. Если вирулентность клубеньковых бактерий нитрагина выше вирулентности уже находящихся в почве менее активных бактерий, то это позволяет клубеньковым бактериям нитрагина проникать в корень быстрее и в большом количестве.[ ...]
Мутуализм — это взаимодействие между двумя организмами разных видов, которое выгодно для каждого из них. Например, азотфиксирующие клубеньковые бактерии обитают на корнях бобовых растений, конвертируя атмосферный азот в форму, доступную для усвоения этими растениями. Следовательно, бактерии обеспечивают растения азотом. В свою очередь растения обеспечивают клубеньковые бактерии всеми необходимыми питательными веществами. Мутуализмом можно считать также взаимодействие между микроорганизмами, обитающими в толстом отделе кишечника человека, и самим человеком. Для микроорганизмов выгода определяется тем, что они обеспечивают свои питательные потребности за счет содержимого кишечника, а для человека выгода состоит в том, что микроорганизмы осуществляют дополнительное переваривание пищи и еще синтезируют крайне необходимый для него витамин К. В мире цветковых растений мутуализмом является опыление насекомыми растений и питание насекомых нектаром растений. Мутуализм значим и в «переработке» органических веществ. Например, переваривание целлюлозы в желудке (рубце) крупного рогатого скота обеспечивается содержащимися в нем бактериями.[ ...]
Клубеньковая кора — оболочка клубенька, выполняющая защитную функцию. Кора состоит из нескольких рядов незараженных паренхимных клеток, величина и особенности которых различны у разных бобовых культур. Чаще всего клетки коры имеют вытянутую форму и крупнее по сравнению с другими клетками клубенька.[ ...]
Фитоалексины растений, относящихся к разным семействам, весьма несхожи между собой, но внутри семейства они обычно принадлежат к близким структурным типам [551. У Vicia faba, кроме этого, в ответ на заражение Botrytis cinerea или В. а-Ьае вырабатываются ацетиленовые фитоалексины, например вие-ронэпоксид (223) [56]. В корнях моркови (сем. зонтичных) в ответ на микробную инфекцию вырабатывается 6-метоксимеллеин (224) [57], в клубнях орхидеи (сем. Из стеблей зараженного вилтом хлопчатника (сем. У другого представителя Solanaceae — табака — в инфецированных листьях появляется квиезон (233) — мощный ингибитор прорастания конидий у Perenospora tabacina [66, 67], а также, возможно, ряд гликозидов со структурой солаветивана [68].[ ...]
Донники бывают однолетние и двулетние, белые (Melilotus albiis) и желтые (Melilotus officinalis). Белые донники более урожайны, но желтые раньше их созревают. Корневая система донников развита сильнее, чем у всех остальных бобовых сиде-ратов. Благодаря этому они отличаются с одной стороны, высокой засухоустойчивостью, с другой - высоким удобрительным качеством даже при сравнительно слаборазвитой зеленой массе. Донники успешно используют как на корм, так и на зеленое удобрение, хотя повышенное содержание кумарина в них несколько снижает их кормовое достоинство. За последние годы выведены сорта, не содержащие кумарина.[ ...]
Воздействие залповое. ЗАЛУЖЕНИЕ — процесс естественного самозарастания или создания искусственного травяного покрова на обнаженных участках земель путем посева и выращивания многолетних видов злаковых и бобовых трав. 3.[ ...]
Если в ходе эволюции между двумя различными видами возникла обоюдная зависимость, то соответствие может быть еще жестче. Два убедительных примера — мутуалистическая связь между азотфиксирующими бактериями и корнями бобовых растений и зачастую очень тонкое взаимное соответствие между насекомыми-опылителями и цветками опыляемых ими растений (гл. 12). Наиболее тесные соответствия между организмами и средой возникли в тех случаях, когда решающим фактором жизнедеятельности организмов одного вида является присутствие организмов другого вида: в таких случаях вся среда обитания одного организма может исчерпываться другим организмом.[ ...]
Сообщество организмов, основанное на обоюдной пользе, когда два вида создают друг другу благоприятную среду для развития, называется симбиозом. Примером могут служить взаимоотношения между клубеньковыми бактериями и бобовыми растениями. Клубеньковые бактерии получают от бобового растения безазотис-тые органические вещества и минеральные соли, а взамен предоставляют ему азотистые вещества, синтезированные ими из атмосферного азота.[ ...]
Травопольную систему земледелия Д. Н. Прянишников подверг убедительной критике уже в самом начале опубликования ее В. Р. Вильямсом. Время показало, что прав был Д. Н. Прянишников, когда указывал, что внедрение этой системы снизит сбор хлеба в стране. Советуя не смешивать понятий «травополье» и «культура бобовых трав на полях», он отстаивал расширение посевов последних в увлажненных районах и зернобобовых по всему Союзу. Он был большим поборником пропашных культур, возделывание которых, по его словам, равносильно получению трех колосьев там, где прежде рос один.[ ...]
Д. Н. Прянишников доказывал, что для нашей страны более перспективно не травополье, а интенсивные плодосменные севообороты. Именно они пришли на смену трехполью зернового типа, господствовавшему на протяжении тысячи лет в Западной Европе. При трехполье треть земли пустовала (поздний пар), а две трети засевались зерновыми культурами. Бобовые не возделывали, что исключало возможность мобилизации азота воздуха с помощью клубеньковых бактерий и отрицательно сказывалось на азотном питании растений и круговороте азота в земледелии. В этом севообороте почти отсутствовали пропашные, в том числе картофель и корнеплоды, что приводило к засоренности полей и постоянному недостатку кормов. На протяжении столетий крестьянское хозяйство (за исключением кулацкой верхушки) не могло вырваться из порочного круга, отмеченного известным русским агрономом XVIII в. А. Т. Болотовым, который писал: «...без навоза земля не дает урожая, а навоза мало, так как мало скота, а скота мало, так как мало кормов, а кормов мало, так как без навоза земля не дает урожая» (1779).[ ...]
Клевер нуждается в достаточном количестве фосфора и калия. Основа удобрения клевера закладывается в поле покровной культуры, куда вносят органические, минеральные удобрения, а на кислых почвах — и известь, так как клевер очень чувствителен к реакции почвенного, раствора. Одним из условий правильного возделывания клевера, как и других бобовых культур, является обработка семян нитрагином перед их посевом.[ ...]
В биосфере фиксация азота осуществляется несколькими группами анаэробных бактерий и цианобактерий при нормальных температуре и давлении, благодаря высокой эффективности биокатализа. Считается, что бактерии переводят в связанную форму приблизительно 1 млрд т азота в год (мировой объем промышленной фиксации — около 100 млн т). В клубеньковых бактериях бобовых растений фиксация азота осуществляется с помощью сложного ферментного комплекса, защищенного от избытка кислорода специальным растительным гемоглобином.[ ...]
Ржавчина листьев желтой акации. Вызывается базидиальным грибом Uromyces cytisi Schrot. В первой половине лета на нижней поверхности листьев развиваются уредоспоры в виде коричневых подушечек. Пораженные листья желтеют и опадают. Гриб имеет одного хозяина; эцидиальная стадия развивается редко. Болезнь наблюдается ежегодно и весьма вредоносна. Кроме акации поражает и другие бобовые кустарники.[ ...]
На торфяных болотах вблизи удобряемых полей лучше всего компостировать торф на месте его залегания. Это значительно сокращает затраты труда на перевозки и снижает себестоимость компостов. Сущность такого компостирования заключается в том, что обработка и рыхление поверхности торфяника сочетаются с внесением фосфоритной муки, извести, навоза, навозной жижи или фекалий с последующим сгребанием полученной торфяной смеси в штабель. В некоторых случаях обработку поверхности торфяника совмещают с возделыванием здесь бобовых растений, с запашкой всей выращенной массы или только пожнивных остатков и сгребанием торфорастительной массы в штабель.[ ...]
ru-ecology.info
Урок№25. Лабораторная работа. Изучение клубеньков бобовых растений
Полная версия 46 (час) лабораторных работ с видеоматериалами
Тип урока – комплексное применение ЗУН учащихся
Метод обучения - основаны на самостоятельном проведении учащимися экспериментов, исследований и выдвижение гипотезы. Определение путей ее реализации, подбор необходимых приборов и материалов самими учащимися.
Формы организации деятельности учащихся
Форма организации работы | Особенности, признаки | В каком случае выбираем ту или иную форму на теоретическом обучении | В каком случае выбираем ту или иную форму на практическому обучении |
Парная | Когда преподаватель организует выполнение работы парами: сильный учащийся – слабый учащийся. Или два равных по успеваемости. | 1.В ходе актуализации опорных знаний, когда предстоящая работа требует серьезного предварительного осмысления. Пары учащихся обсуждают предстоящее задание. 2.В ходе лабораторно-практической работы возможна организация взаимоконтроля и взаимопомощи. Во время проведения итогов возможна организация взаимной оценки работ. | 1.В ходе вводного инструктажа, когда предстоящая практическая работа требует серьезного осмысления, пары учащихся обсуждают предстоящее задание. 2.В ходе практической работы возможна организация взаимоконтроля и взаимопомощи. 3.В ходе заключительного инструктажа возможна организация оценки работы |
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ В БИОЦЕНОЗАХ
Основу возникновения и существования любого биоценоза составляют отношения организмов, их связи, в которые они вступают друг с другом, населяя один и тот же биотоп.
Можно выделить следующие взаимоотношения
Конкуренция — взаимоотношения между организмами одного и того же вида (внутривидовая конкуренция) или разных видов (межвидовая конкуренция), соревнующимися за одни и те же ресурсы внешней среды, при недостатке последних.
Хищничество — способ добывания пищи и питания животных (редко растений), при котором они ловят, умертвляют и поедают других животных.
Паразитизм — форма взаимоотношений двух различных организмов, принадлежащих к разным видам, носящая антагонистический характер, когда один организм использует другой в качестве среды обитания или источника пищи.
Комменсализм — форма взаимосуществования, при которой один из партнеров системы питается остатками или продуктами выделения другого (хозяина), не причиняя последнему вреда.
Синойкия — форма симбиоза, разновидность комменсализма; совместное проживание двух организмов разных видов, полезное для одного и безразличное для другого
Мутуализм — форма симбиоза, взаимовыгодное сожительство разных видов.
Зоохория— форма межвидовых взаимоотношений, при которых животные содействуют растениям в распространении семян и плодов.
В.Н. Беклемишев классифицирует все межвидовые отношения живых организмов на следующие типы:
1.Трофические связи, которые возникают при питании одного вида другим (либо живыми организмами, либо мертвыми остатками).
2.Топические связи. Тип связи, при котором вид изменяет условия жизни другого.
3.Форические связи. Это участие одного вида в распространении другого. Перенос семян, спор, пыльцы растений называют зоохорией.
4.Фабрические связи. Это тип взаимоотношений, при котором вид использует для постройки своих сооружений другой вид, продукты его жизнедеятельности или мертвые остатки.
Симбиотические взаимоотношения. В процессе эволюции некоторые микроорганизмы приобрели способность к жизни и размножению не только в почве, на поверхности корней, но и в глубине их тканей. К таким бактериям относятся так называемые клубеньковые бактерии, включающие виды .
Клубеньковые бактерии проникают в корни растений из почвы через корневые волоски. На месте проникновения бактерий происходит усиленное деление клеток корня, благодаря чему формируются клубеньки. Форма и размер клубеньков, а также их расположение на корнях зависят как от активности бактерий, так и от растений, на которых они поселяются. Так, у гороха, клевера и вики клубеньки образуются в виде небольших округлых вздутий у места разветвления корней и на корневых мочках, а у люпина, фасоли, нута и других они имеют вид крупных бородавчатых наростов толщиной в несколько сантиметров.
Взаимоотношения бактерий и бобовых растений настолько тесны, а оба организма в этом симбиозе настолько зависят друг от друга, что процесс усвоения азота из атмосферы осуществляется как бы одним сложным организмом. Бактерии получают от растений углеводы, обеспечивая растение азотистыми соединениями.
Благодаря такой совместной деятельности бобового растения и клубеньковых бактерий азот воздуха становится доступным растениям и накапливается в почве. По подсчетам академика Д. Н. Прянишникова, клевер при хорошем урожае накапливает за вегетационный период около 150 кг азота, люцерна — 300 кг, люпин — около 160 кг на 1 га. Однолетние бобовые растения (горох, вика, фасоль, соя) накапливают в почве от 60 до 100 кг азота на 1 га.
Клубеньковые бактерии — облигатные аэробы, имеют вид небольших, слегка изогнутых, подвижных палочек с закругленными концами, спор не образуют. В молодых культурах размер их колеблется от 0,5х1 до 1х7 мк.
Наряду с палочковидными встречаются очень мелкие подвижные комковидные формы — живчики, а также крупные, сильно раздутые, колбообразные, грушевидные или удлиненные ветвистые клетки, называемые бактероидами. Считают, что именно в этой бактерийной форме клубеньковые бактерии наиболее энергично усваивают азот из атмосферы. Движение молодых бактерий осуществляется с помощью жгутиков, расположенных у различных видов неодинаково. У одних клубеньковых бактерий имеется несколько жгутиков, отходящих с обеих сторон клетки, у других — один, отходящий от конца клетки под прямым углом.
Например, клубеньковые бактерии отдельных видов растений имеют некоторое разнообразие морфологических форм.
Клубеньковые бактерии клевера более толстые и короткие (до 2 мк), покрыты слизью; у гороха и вики длина палочек достигает 3,5— 4 мк, а крупные бактерии люпина и фасоли (3,5 мк) сильно изогнуты и покрыты слизью. Бактерии люцерны, клевера и фасоли имеют в препаратах характерное звездчатое расположение клеток.
Клубеньковые бактерии обладают избирательной способностью вступать в симбиотические взаимоотношения с различными бобовыми растениями. Определенный вид бактерий образует клубеньки и активно фиксирует азот только с определенным видом или группой видов бобовых растений.
Цель работы: изучить клубеньки различных видов бобовых, их морфологию и анатомию.
Задание:
Ознакомиться с формой клубеньков у разных бобовых растений в фиксированных препаратах.
Изучить морфологические особенности клубеньковых бактерий различных растений в листорезах или в мазках, приготовленных из клубеньков.
Оборудование и материалы: свежие или фиксированные корни различных бобовых растений, микроскоп, краски, стекла, спирт 96°, раствор сулемы 1:1000, чашки Петри стерильные, бактериологическая петля, ножницы, скальпель, водяная баня.
Ход работы. Для ознакомления с формой клубеньков выдаются банки с фиксированными 70%-ным спиртом корнями различных бобовых растений. Необходимо зарисовать форму клубеньков и их расположение на корнях, подсчитать число клубеньков, замерить их, данные занести в таблицу 33.
Таблицу 33.
Морфологические особенности клубеньков различных бобовых
Вид бобового растения | Форма клубеньков | Окраска клубеньков | Число клубеньков | Размеры клубеньков |
Для выделения клубеньковых бактерий в чистую культуру произведите посев из свежего клубенька на питательную среду следующего состава:
бобовый бульон (из 100 г гороха) 1000 мл
маннит (или сахароза) 10 г
калий фосфорнокислый 1,0 г
агар 15 г
Среду разлейте по пробиркам (по 15—20 мл) и простерили- зуйте в автоклаве при 1 атм в течение 30 мин.
Для посева выбирают свежий корень бобового растения с хорошо развитыми клубеньками. Корень промойте в воде и отрежьте от него наиболее крупные клубеньки. Для уничтожения поверхностной микрофлоры клубеньки поместите на 5 мин в 0,1%-ный раствор сулемы, а затем промойте стерильной водой и спиртом. Остатки спирта с клубенька удалите фильтровальной бумагой и обжиганием.
Обработанные клубеньки перенесите стерильным пинцетом в стерильную чашку Петри или на предметное стекло и разрежьте на мелкие части стерильным скальпелем. Бактериологической петлей возьмите кусочек клубенька или его содержимое и внесите в пробирку с расплавленной и охлажденной до 35—40 °С питательной средой. После хорошего перемешивания материала среду вылейте в стерильную чашку Петри. Чашки с посевом поместите в термостат с температурой 25 °С. Через несколько дней на поверхности питательной среды пойдет рост клубеньковых бактерий в виде мелких, беловатых, слизистых колоний. Сделайте описание колоний и рассмотрите под микроскопом клетки бактерий, опишите и зарисуйте клетки.
Для изучения бактерий, содержащихся в клубеньках, приготовьте гисторезы или мазки.
При изготовлении гистопрепарата сделайте срез клубенька острой ботанической бритвой или микротомом. Срез поместите в каплю воды на предметное стекло, покройте покровным стеклом и исследуйте под микроскопом — сначала при малом, а затем при большом увеличении. Внутри клеток клубенька видны мелкие палочки или бактероиды клубеньковых бактерий. Для лучшей видимости бактерий препарат можно подкрашивать фуксином или метиленовой синькой.
Для приготовления мазка поступите следующим образом:
разрежьте клубенек на две части. Место разреза многократно проткните препаровальной иглой для разрушения клеток клубенька;
из разрушенного клубенька отожмите капельку жидкости на предметное стекло, разбавьте ее каплей стерильной воды и приготовьте мазок. Мазок подсушите, зафиксируйте на пламени, окрасьте фуксином или метиленовой синькой и исследуйте под микроскопом.
На препарате хорошо видна морфология клубеньковых бактерий. На основе проведенных наблюдений сделайте выводы.
Контрольные вопросы
1.Какую функцию выполняют клубеньковые бактерии, поселяясь на корнях бобовых?
2.Каков тип взаимоотношений корневой системы высшего растения и клубеньковых бактерий?
3.В чем проявляется избирательная деятельность клубеньковых бактерий?
4.Что дают бобовые растения микроорганизмам?
5.Какую функцию выполняют бобовые растения для растений?
Клубеньковые бактерии
Инокулянты для сои: Результат симбиоза бактерий и растения соя
Бобово-ризобіальний симбіоз
Формирование бактериального разнообразия в вермикомпостере для получения Супер удобрения
Ресурсы:
ПРАКТИКУМ ПО ЭКОЛОГИИ Н.А. Иванова, Т. В. Сторчак, Э.Р. Юмагулова
(Учебно-методическое пособие)
Сайт YouTube: https://www.youtube.com /
Хостинг презентаций
- http://ppt4web.ru/nachalnaja-shkola/prezentacija-k-uroku-okruzhajushhego-mira-vo-klasse-chto-takoe-ehkonomika.html
xn--j1ahfl.xn--p1ai