Работа 24. Клубеньковые бактерии бобовых растений

Клубеньковые бактерии относятся к симбиотическим азотфиксаторам. Они живут в клубеньках на корнях бобовых растений и способны фиксировать азот атмосферы только в таком симбиозе. Клубеньки у одних растений (горох, бобы) крупные, у других (клевер) мелкие, у некоторых могут иметь вид больших бородавчатых наростов на главном корне (люпин).

Клубеньковые бактерии характеризуются специфичностью – заражают только определенные виды бобовых растений; вирулентностью – проникают в ткань корня, где размножаются и вызывают образование клубеньков; активностью – способны использовать молекулярный азот.

Наиболее энергично процесс усвоения азота в клубеньках отмечается в фазе бутонизации и цветения бобовых, когда клубеньковые бактерии принимают форму бактероидов. Однолетние бобовые растения способны в симбиозе с клубеньковыми бактериями накапливать за вегетационный период на 1 га от 50 до 100 кг азота, а многолетние – 150-300 кг.

Микроскопирование. Для знакомства с клубеньковыми бактериями готовят препараты-отпечатки или мазки из клубеньков бобовых растений. Для этого отделяют клубеньки от корней, помещают на предметное стекло и другим предметным стеклом раздавливают и размазывают по поверхности. У люпина надрезают нарост на корне и делают мазок обнажённой тканью. Фиксируют в пламени, окрашивают кристаллвиолетом (30-60 с), рассматривают с помощью иммерсионной системы. В препаратах отыскивают мелкие, неспоровые палочки и крупные бактероиды.

Клубеньковые бактерии относятся к роду Rhizobium. В клубеньках люпина развиваются Rhizobium lupini, клевера – Rhizobium trifolii, гороха и бобов – Rhizobium leguminosarum.

Характеристика клубеньковых бактерий бобовых растений. Грамотрицательные. В почве они представляют собой подвижные или неподвижные палочки и кокки, азот фиксировать не могут. Проникая и развиваясь в клетках корней, они становятся сначала неподвижными палочками, которые с возрастом накапливают запасные вещества и переходят в состояние так называемых опоясанных палочек (такие клетки особенно хорошо видны у гороха). Затем из этих клеток образуются бактероиды – клетки крупных размеров, неподвижные и различной формы, специфичной для разных видов клубеньковых бактерий: У-образной, Т-образной, нитевидной, грушевидной и др. Именно бактероиды обладают азотфиксирующей способностью. Клубеньковые бактерии неспоровые, аэробы и гетеротрофы.

Из клубеньковых бактерий готовят бактериальное удобрение – нитрагин (ризоторфин, ризобин, сапронит), которым обрабатывают семена бобовых растений перед посевом для ускорения образования клубеньков и улучшения азотного питания растений. Бактеризация культур производится специфичными им расами клубеньковых бактерий.

Зарисовывают в тетради и подписывают бактероиды различных видов клубеньковых бактерий.

Материалы и оборудование: зафиксированные в формалине корни бобовых растений с клубеньками (горох, бобы, люпин, клевер), маленькие пинцеты, лезвия, кристаллвиолет.

Раздел 7. МИКРОБИОЛОГИЯ КОРМОВ

Работа 25. Исследование силоса, сенажа и квашеных продуктов

Силос

Силосование – это способ консервирования влажной зеленой растительной массы. Силос (от исп. silos – яма) один из древнейших видов корма. В основе силосования (заквашивания) лежит молочнокислое брожение. Силосованный корм сохраняет сочность, приобретает кислый вкус, становится более мягким, лучше поедается скотом и может храниться продолжительное время. Силос имеет влажность 70-80 % и кислотность (рН) 4,0-4,2.

Для оценки качества силоса проводят органолептические, химические и микробиологические исследования.

К органолептическим показателям качества силоса относятся цвет, запах, консистенция и вкус.

Цвет должен быть ближе к цвету растений, из которых приготовлен силос. Доброкачественный силос имеет оттенки зелёного, жёлто-зелёного, коричнево-зелёного цвета. У испорченного силоса преобладает тёмно-коричневый и чёрный цвет.

Запах доброкачественного силоса должен быть приятным, напоминающим запах свежеиспечённого хлеба, мочёных яблок. При порче силоса появляется запах уксуса и неприятный запах масляной кислоты.

Консистенция у доброкачественного силоса должна быть выраженной. У испорченного силоса растительная масса делается ослизнённой, листочки не отделяются друг от друга.

Вкус доброкачественного силоса слабокислый, приятный. У испорченного силоса вкус резко кислый с горьковатым привкусом.

Важнейшим химическим показателем качества силоса является его кислотность. У силоса хорошего качества рН должна быть около 4,0-4,2.

Микробиологическая оценка качества силоса проводится по его микрофлоре. В силосе хорошего качества должны быть молочнокислые бактерии и немного дрожжей, не должно быть маслянокислых, гнилостных бактерий и плесневых грибов.

Выполнение. Для анализа из торцовой части траншеи, ямы или наземных буртов берут среднюю пробу силоса и помещают в стерильный кристаллизатор. Исследования рекомендуется проводить не позднее 1-2 суток после взятия пробы.

Определение рН силоса. Навеску силоса 1 г растирают в фарфоровой ступке с 10 мл дистиллированной воды. Настаивают около 5 мин и определяют кислотность полученной вытяжки с помощью индикаторной бумаги для определения рН силоса (цвет опущенной в вытяжку бумажки сравнивают со шкалой).

Оценка качества силоса. Для определения качества исследуемого силоса используют метод его балльной оценки органолептических и химических показателей, предложенный А.Н. Михиным (табл. 5).

Таблица 5