ФГБОУ ВО «Астраханский Государственный Технический Университет»,
Россия, г. Астрахань, ул. Татищева,16
Контакты: тел. (8512) 614-271
E-mail: dinusik_2408@mail.ru, parhoman@mail.ru
Оценка экологического состояния городских почв требует особого внимания, так как влияние автотранспорта, развитие промышленности и интенсификация процессов строительства оказывает постоянно возрастающее негативное воздействие на почвы, что приводит к изменению практически всех ее компонентов, в том числе микробиологических и биохимических показателей. Особую роль в формировании и поддержании плодородия почвы играют микроорганизмы рода Azotobacter, которые являясь продуцентами витаминов, факторов роста растений и антифунгальных антибиотиков, способны внести положительный вклад в оздоровление городской экосистемы.
В связи с этим целью исследований являлось изучение микроорганизмов рода Azotobacter, выделенных из почв города Астрахани.
Почвенные образцы отбирали на территории г. Астрахани в жилой и промышленной зоне (рис. 1).
Рис. 1. Исследуемые образцы почв.
В работе использовали стандартные и общепринятые методы исследований
Рис. 2. Схема исследований
Для характеристики агрохимического состояния исследуемых почв определили содержание влаги и гумуса. В результате выявили, что минимальная влажность характерна для урбанозема (4 %), максимальные значения (17 %) – для территории лесопарка. Максимальное содержание гумуса отмечено для почвы нового парка (13,65 %) и лесопарка (10,96 %), тогда как для остальных образцов этот показатель не превышал 2,51 % (рис. 3).
Рис. 3. Содержание влаги и гумуса в исследуемых образцах почв
Из всех исследуемых образцов выделили представителей рода Azotobacter. При этом, более высокое относительное содержание азотобактераустановлено для урбанозема (94,6 %) и культурозема (84,8 %, новый парк), средние значения установлены для индустриозема (52,8 %), а минимальные (21,4 % и 26,5 %) - для культуроземов старого парка и лесопарка соответственно (рис. 4).
Рис. 4. Относительное содержание в почвах изучаемых пробных площадей бактерий рода Azotobacter
Оценку состояния азотобактера и его физиологической активности проводили по интенсивности и характеру пигментации, степени ослизнения, образованию капсул и цист.
В результате исследования выделено27 культур азотобактера. При этом колонии азотобактера, выделенные из почвы индустриозема, культуроземов старого и нового парков отличались аномальным растекающимся ростом, сильным ослизнением, темно-коричневой пигментацией (рис. 5).
Рис. 5. Культуральные признаки выделенных штаммов микроорганизмов рода Azotobacter
Кроме этого, все культуры азотобактера, выделенные из почвы урбанозема и старого парка способны образовывать капсулы и цисты (рис. 6). Все это может свидетельствовать о защитной реакции клеток на воздействие неблагоприятных условий.
Рис. 6. Цитологические свойства выделенных штаммов: а, б – наличие капсул; в – наличие цист
Для идентификации выделенных чистых культур микроорганизмов изучили их некоторые физиолого-биохимические признаки, в том числе способность использовать различные углеродсодержащие вещества.
По совокупности изученных признаков установили, что из 27 выделенных культур азотобактера 18 предположительно являются Azotobacter chroococcum, 5 – A. vinelandii, 4 - A.beijerinckii.
За счет таких свойств азотобактера как антибиотикорезистентность и фунгицидная активность по отношению к фитопатопатогенным грибам исследовали антагонистические свойства выделенных культур и определили чувствительность к антибиотикам.
Максимально выраженные антагонистические свойства и устойчивость ко всем антибиотикам проявили 11 исследуемых штаммов азотобактера, выделенных из различных типов почв (рис.7).
Рис. 7. Определение чувствительности штаммов азотобактера к антибиотикам
Из них наибольшую активность проявили 8 культур Azotobacter chroococcum, выделенные из почв культуроземов и индустриозема, 2 культуры Azotobacter beijerinkii, выделенные из почв культурозема и урбанозема, а также 1 культура Azotobacter vinelandi, выделенная из почвы индустриозема, обладающие определенными адаптационными механизмами и свойствами, перспективными с точки зрения биотехнологии.