Поиск перспективных с точки зрения стимулирования роста растений штаммов азотфиксирующих бактерий в почве Кингисеппского района
Команда
- Панина ПолинаАвторУченица детского технопарка "Кванториум"
- Лазарева МаринаАвторУченица детского технопарка "Кванториум"
- Кочетова МаринаАвторУченица детского технопарка "Кванториум"
- Решетова Ольга АлексеевнаРуководительПедагог-наставник детского технопарка "Кванториум"
Идея Проекта
Мы предполагаем, что в почве Кингисеппского района есть многофункциональные штаммы азотфиксирующих бактерий, способные повысить плодородие почвы.
Почвы Кингисеппского района являются подзолистыми, формируются в условиях повышенного промывного водного режима, что приводит к вымыванию макро- и микроэлементов и снижению плодородия. Актуальным для нашего региона является вопрос создания оптимальных условий для накопления гумуса и увеличения доступных растениям форм химических элементов.
Использование химических удобрений, с одной стороны, увеличивает количество необходимых растениям химических элементов, но, с другой стороны, не способствует сохранению биоценоза почвы. Растениям для нормального роста и развития важно не только достаточное количество всех макро- и микроэлементов, но и наличие тесных биотических связей с другими обитателями почвы.
Азотобактер известны не только способностью усваивать молекулярный азот и переводить его в доступную растениям форму, но, также, способностью синтезировать биологически активные вещества, стимулирующие рост и развитие растений. Кроме того, есть вероятность выявления штаммов азотфиксирующих бактерий, способных не только фиксировать молекулярный азот, но и переводить нерастворимые формы соединений фосфора, калия, железа в растворимые, доступные для растений.
Интерес представляет поиск многофункциональных штаммов азотфиксирующих бактерий, адаптированных к климатическим особенностям нашего региона, с целью их использования в качестве биоудобрений
Использование химических удобрений, с одной стороны, увеличивает количество необходимых растениям химических элементов, но, с другой стороны, не способствует сохранению биоценоза почвы. Растениям для нормального роста и развития важно не только достаточное количество всех макро- и микроэлементов, но и наличие тесных биотических связей с другими обитателями почвы.
Азотобактер известны не только способностью усваивать молекулярный азот и переводить его в доступную растениям форму, но, также, способностью синтезировать биологически активные вещества, стимулирующие рост и развитие растений. Кроме того, есть вероятность выявления штаммов азотфиксирующих бактерий, способных не только фиксировать молекулярный азот, но и переводить нерастворимые формы соединений фосфора, калия, железа в растворимые, доступные для растений.
Интерес представляет поиск многофункциональных штаммов азотфиксирующих бактерий, адаптированных к климатическим особенностям нашего региона, с целью их использования в качестве биоудобрений
Актуальность
Цель:
Выявить в почве Кингисеппского района наиболее перспективные с точки зрения стимулирования роста растений штаммы азотфиксирующих бактерий
Выявить в почве Кингисеппского района наиболее перспективные с точки зрения стимулирования роста растений штаммы азотфиксирующих бактерий
Задачи:
- Собрать и изучить образцы почвы
- Выявить и изучить колонии азотфиксирующих бактерий в образцах почвы
- Провести скрининг азотфиксирующих бактерий на способность к солюбилизации фосфора, калия, секреции сидерофоров, пектиназ, целлюлаз
- Проанализировать полученные результаты
Партнер-заказчик
- Михаил ШкондаВладелец фермы по выращиванию клубникиЦелевые группы: сельхозпроизводители, фермеры, владельцы садоводческих хозяйств, цветоводы.
- ГБПТУ ЛО "ККТ и С" Детский Технопарк Кванториум г Кингисепп
Этапы выполнения проекта
Сбор и изучение образцов почвы
Собранно и исследовано 23 образца почвы с разных участков Кингисеппского района: лесных массивов, диких лугов, газонов в черте города, дачных участков, клубничного и картофельного поля. Изучен механический состав почвенных образцов, кислотность, наличие карбонатов, нитратов
Выявление азотфиксирующих бактерий
Проведен посев образцов почвы на питательную среду Эшби. Подсчитан процент выросших колоний азотфиксирующих бактерий
Изучение морфологии колоний азотфиксирующих бактерий
Изучены морфологические характеристики азотфиксирующих бактерий: размер, форма, цвет, край, поверхность, профиль, оптические свойства, консистенция, структура. Отмечены отличающиеся по морфологическим признакам колонии азотфиксирующих бактерий.
Скриннинг выявленых азотфиксирующих бактерий
Проведен скриннинг азотфиксирующих бактерий на способность к солюбилизации фосфора, калия, производства сидерофоров, пектиназ и целлюлаз
Результаты
Образцы почв характеризовались механическим составом от песчаного до среднесуглинистого, отсутствием карбонатов, нейтральным, либо слабокислым значением рН, содержанием нитратов <10 мг/л. Колонии отличались скоростью прорастаний в интервале от 3 до 32 дней.
Количественные результаты
Морфологически колонии различались: скоростью роста - быстрорастущие и медленнорастущие; цветом - бесцветные непрозрачные,
бесцветные прозрачные, темно-бурые, желтовато-зеленоватые, розовые; способностью расти совместно с плесневыми грибами - растут совместно, не растут вместе. Положительные результаты скриннинга показали: на фосфатсолюбилизацию - три образца почвы, собранные с газонов в черте города (11, 14, 15); на секрецию сидерофоров - десять образцов почвы, собранных с дикого луга, газонов в черте города, дачных участков и обрабатываемых сельскозозяйственных полей (6, 11-19)
бесцветные прозрачные, темно-бурые, желтовато-зеленоватые, розовые; способностью расти совместно с плесневыми грибами - растут совместно, не растут вместе. Положительные результаты скриннинга показали: на фосфатсолюбилизацию - три образца почвы, собранные с газонов в черте города (11, 14, 15); на секрецию сидерофоров - десять образцов почвы, собранных с дикого луга, газонов в черте города, дачных участков и обрабатываемых сельскозозяйственных полей (6, 11-19)
Качественные результаты
Выводы
1)Почва Кингисеппского района малоблагоприятна для активного роста и развития азотфиксирующих бактерий
2)Выявлено несколько штаммов азотфиксирующих бактерий, отличающихся рядом морфологических и физиологических признаков
3)Обнаружены многофункциональные штаммы, способные фиксировать молекулярный азот, солюбилизировать фосфор и вырабатывать сидерофоры
4)Выявленные многофункциональные штаммы азотфиксирующих бактерий перспективны с точки зрения стимуляции роста и развития растений
Дальнейшие развитие проекта
- 1Проверить способность стимулировать рост и развитие растений
- 2Проверить выживаемость в естественных бактериальных консорциумах почвы
- 3Проверить устойчивость к изменениям кислотности среды