Mavzu: Tuproq mikroorganizmlarining ahamiyati va azot almashinuvi

Kurs ishining maqsadi: Tuproq mikroorganizmlarining ahamiyati va azot almashinuvini o’rganish va uni hayotga tatbiq etish.

Kursh ishining vazifalari:

1. 
   Tuproq mikroorganizmlari haqida tushunchaga ega bo’lish,
   
2. 
   Tuproq mikroorganizmlarini tuproq hosil bo’lishi va insoniyat uchun qanchalik ahamiyatligini bilish.
   
3. 
   Azot almashinuvini o’rganish.
   

Kurs ishining tuzilishi:

1. 
   Kurs ishi rejasi;
   
2. 
   Kirish;
   
3. 
   2 ta bob;
   
4. 
   Xulosa;
   
5. 
   Foydanilgan adabiyotlar ro’yxati;
   

I.BOB. Nazariy qism:Tuproq mikroorganizmlari haqida va uning ahamayati.
I.1. Tuproqdagi bakteriyalar va uning ahamiyati.
Bakteriyalar kengligi taxminan 0,2-2,0 mikron (o’rtacha 1 mikron) va uzunligi taxminan 1-10 mikron bo’lgan mayda bir hujayrali organizmlardir. Bakteriyalarning hajmini loy zarralari (<2 mkm) va loy zarralari (2-50 mkm) bilan solishtirish mumkin. Ular rizosfera deb ataladigan hududda tuproq zarralari va o’simlik ildizlari atrofida nozik suv plyonkalarida o’sadi va yashaydi. Bakteriyalarning kichik o’lchamlari ularga kattaroq va murakkabroq mikroorganizmlarga qaraganda tezroq o’sish va o’zgaruvchan muhit sharoitlariga moslashish imkonini beradi. Ko’pgina tuproqlar o’lik bakteriyalar uchun qabristondir. Aksariyat bakteriyalar doimiy ochlik yoki suv ta’sirida yashaganligi sababli, ular atrof-muhit sharoitlariga tezda moslashishni va suv va oziq-ovqat ko’p bo’lganda bir zumda ko’payishni o’rgandilar. Bakteriya populyatsiyasi 30 daqiqada osongina ikki baravar ko’payishi mumkin. Bakteriyalar tuzilishi juda oddiy, ba’zan ularni "fermentlar qopchasi" deb ham atashadi.
Bakteriyalarning tasnifi Bakteriyalar asosan turlarga bo’linadi. Oddiylik uchun bakteriyalarni quyidagi guruhlarga bo’lish mumkin: Bakteriyalar shakliga qarab: DNK ketma-ketligi paydo bo’lishidan oldin, bakteriyalar shakllari va biokimyoviy xususiyatlariga ko’ra tasniflangan. Aksariyat bakteriyalar uchta asosiy shaklga tegishli: tayoqcha (tayoqchali bakteriyalar basilla deb ataladi), sharsimon (sferik bakteriyalar kokklar deb ataladi) va spiral (spiral bakteriyalar spirilla deb ataladi). Bundan tashqari, aktinomitsetlar deb ataladigan ingichka shoxlangan filamentlar mavjud. Ba’zi bakteriyalar yuqoridagi shakllarga qaraganda murakkabroq bo’lgan turli shakllarga tegishli.
Aerob va anaerob bakteriyalar
Omon qolish uchun kislorodga muhtoj bo’lgan bakteriyalar aerob bakteriyalar deb ataladi. Omon qolish uchun kislorodga muhtoj bo’lmagan bakteriyalar anaerob bakteriyalar deb ataladi. Anaerob bakteriyalar oksidlangan muhitda bo’lsa, o’lishi mumkin.
Gram-musbat va gramm-manfiy bakteriyalar
Bakteriyalarning Gram-musbat va Gram-manfiyga taqsimlanishi Gram usuli natijalariga asoslanadi. Gram-manfiy bakteriyalar eng kichik bo’lib, suv ta’siriga ko’proq sezgir, Gram-musbat bakteriyalar esa kattaroq, hujayra devori qalinroq, tashqi yuzasida manfiy zaryadga ega.
Avtotrof va geterotrof bakteriyalar
Bu tasniflashning eng muhim turlaridan biri bo’lib, u bakteriyalar o’sishi va ko’payishining eng muhim jihatini hisobga oladi. Avtotrof bakteriyalar (avtotroflar deb ham ataladi) karbonat angidriddan kerakli uglerodni oladi. Ba’zi avtotroflar karbonat angidriddan shakar ishlab chiqarish uchun to’g’ridan-to’g’ri quyosh nuridan foydalanadi, boshqalari esa turli xil kimyoviy reaktsiyalarga bog’liq. Geterotrof bakteriyalar uglevodlar yoki shakarlarni o’zlari joylashgan muhitdan oladi.
Tuproq bakteriyalarining vazifalari
Bakteriyalar tuproqda ajraladigan fermentlarning organik qoldiqlarini parchalash orqali tuproqda muhim vazifalarni bajaradi. Tuproq bakteriyalarining to’rtta asosiy funktsional guruhi mavjud: Dekompozitorlar (destruktorlar) - oddiy shakar va uglerod birikmalarini, masalan, ildiz sekretsiyasi va yangi o’simlik qoldiqlarini iste'mol qiladigan bakteriyalar. Mutualistlar - o’simliklar bilan hamkorlik qiluvchi bakteriyalar; misol: rizobiyalar azot saqlovchi bakteriyalardir. Litotroflar (kimyoavtotroflar) energiyani uglerod birikmalaridan emas, balki azot, oltingugurt, temir yoki vodorod birikmalaridan oladigan bakteriyalardir. Bakteriyalar ham o’simlik patogenlari bo’lishi mumkin. Tuproqdagi bakteriyalar organik moddalar energiyasini boshqa organizmlar uchun foydali shakllarga aylantiradi. Bir qator parchalanuvchi bakteriyalar tuproqdagi pestitsid qoldiqlarini va boshqa ifloslantiruvchi moddalarni parchalashi mumkin. Bu bakteriyalar, ayniqsa, ozuqa moddalarini immobilizatsiya qilish yoki ushlab turishda muhim ahamiyatga ega va shu bilan ildiz zonasidan azot kabi ozuqa moddalarining yo’qolishini oldini oladi. Bakteriyalarning barcha to’rtta guruhi suv dinamikasi, ozuqa aylanishi va kasalliklarga chidamliligi bilan bog’liq muhim funktsiyalarni bajaradi. Ba’zi bakteriyalar tuproq zarralarini mikroagregatlarga (2-200 mikron) bog’lashga yordam beradigan moddalar ishlab chiqaradi. Barqaror agregatlar suv infiltratsiyasini yaxshilaydi va tuproqning suvni ushlab turish qobiliyatini oshiradi. Bakteriyalar populyatsiyalari, shuningdek, ildizlarda va o’simlik yuzasida kasallik qo’zg’atuvchi organizmlar bilan raqobatlashadi.
Azot biriktiruvchi bakteriyalar (rizobiya)
Ular dukkakli ildizlar bilan simbiotik assotsiatsiyalar hosil qiladi. Rizobiyalar gramm-manfiy bakteriyalardir. Bakteriyalar o’simlikning o’sayotgan ildizini yuqtirgan joyda ko’rinadigan tugunlar hosil bo’ladi. O’simlik bakteriyalarni oddiy shakar bilan ta’minlaydi va bakteriyalar havodan atmosfera azotini o’simlik ishlatishi mumkin bo’lgan nitrat va ammoniy shakllariga aylantiradi. O’simlikning barglari yoki ildizlari parchalanganda, tuproqdagi azot miqdori ortadi. Atmosfera azotini fiksats
Nitrifikatsion bakteriyalar
Ammoniy avval nitritga, keyin esa ko’pchilik qator ekinlari uchun azotning eng yaxshi shakli bo’lgan nitratga aylanadi. Haddan tashqari aeratsiyali tuproqlarda nitrifikator bakteriyalar kerak. Nitrat tuproqdan osongina yuviladi, shuning uchun ba’zi fermerlar nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalarning faolligini kamaytirish uchun nitrifikatorlardan foydalanadilar.iya qilish uchun bakteriyalar uchun anaerob sharoit kerak.
Denitrifikatsion bakteriyalar
Nitratlarni atmosfera azotiga yoki azot oksidiga aylantiradi. Denitrifikatorlar anaerob bakteriyalardir, ya’ni kislorod yo’qligida, masalan, siqilgan tuproqlarda yoki tuproq mikroagregatlari ichida faoldir. Og’ir gil tuproqlarda denitrifikatsiya jarayonida azotning 40-60% gacha yo’qolishi mumkin. Tuproqda ko’plab bakteriyalar mavjud bo’lsa-da, atmosfera azotini faqat azot biriktiruvchi bakteriyalarning kichik ixtisoslashgan guruhi tuza oladi. Azot fiksatsiyasi o’ziga xos bakteriyalarning maxsus nitrogenaza fermentlari ishtirokisiz sodir bo’lmaydi.
Azotni biriktiruvchi bakteriyalar Ular ko’pchilik tuproq turlarida (simbiotik turlar sifatida) mavjud, lekin ular odatda mikroblar umumiy populyatsiyasining juda kichik qismini tashkil qiladi va azotni fiksatsiya qilish qobiliyati past. Oltingugurt, boshqa ko’plab oziq moddalar kabi, azot kabi tuproqda aylanadi. Anaerob sharoitda maxsus bakteriyalar oltingugurtni suv bilan to’yingan tuproqlarda vodorod sulfidiga aylantirib, oltingugurtni turli metallarning erimaydigan sulfidlari shaklida tuproqdan cho’ktirish orqali o’simliklar uchun oltingugurtni kamroq qiladi. Yaxshi gazlangan sharoitda bakteriyalar oltingugurtni metall sulfidlardan sulfat shakliga, oraliq bosqichlar orqali elementar oltingugurt va tiosulfat hosil qiladi.
Aktinomitsetlar
Zamburug’lar kabi o’sadigan va funktsional jihatdan zamburug’larga o’xshash bakteriyalarning katta guruhi. Aktinomisetlar zamburug’larga (10-50 mikron) nisbatan kichikroq (1-2 mikron) va antibakterial vositalarga nisbatan sezgir. Fermerlar tuproqni haydashda, streptomitsinlardan kelib chiqadigan o’ziga xos "tuproq" hidi uchun javobgar bo’lgan aktinomitsetlardir. Bir qator antibiotiklar aktinomitsetlardan, shu jumladan streptomitsindan ishlab chiqariladi. Aktinomisetlar ko’p moddalarni parchalaydi va yuqori pH qiymatlarida faolroq bo’ladi. Xitin, lignin, keratin, qo’ziqorin tsellyulozasi va hayvon polimerlari kabi parchalanishi qiyin bo’lgan birikmalarning parchalanishida ayniqsa muhimdir. Past pH qiymatlarida qo’ziqorinlar bunday birikmalarning parchalanishida faolroqdir. Aktinomisetlar barqaror chirindi hosil bo’lishida muhim ahamiyatga ega bo’lib, bu tuproq strukturasini yaxshilaydi, tuproqdagi ozuqa moddalarining saqlanishini yaxshilaydi va tuproqning suvni ushlab turishini yaxshilaydi.
Tuproq bakteriyalarining foydalari. Har xil turdagi bakteriyalar turli xil oziq-ovqat manbalarida va turli mikro muhitlarda ko’payadi. Umuman olganda, bakteriyalar rizosferada oson hazm bo’ladigan (labil) substratlar (oddiy shakar) mavjud bo’lganda ko’proq raqobatbardoshdir. Bu yangi o’simlik qoldiqlari va tirik ildizlar yonida joylashgan birikmalar. Ildiz atrofidagi rizosferada bakteriyalar (ayniqsa, tayoqchali va grammusbat bakteriyalar) va aktinomitsetalar toʻplangan. Aktinomisetalar ozuqa moddalarining mavjudligiga qarab, tuproq rizosferasidagi mikroorganizmlarning umumiy hajmining 10 dan 30% gacha bo’lishi mumkin. Himoya funktsiyasi Ba’zi o’simliklar himoya bakteriyalarning o’sishini rag’batlantirish uchun ma’lum turdagi ildiz sekretsiyasini ishlab chiqaradi. Ko’pgina bakteriyalar hujayra sirtini qoplaydigan polisaxaridlar va glikoproteinlar qatlamini hosil qiladi. Ba’zilari shilimshiq qatlam hosil qiladi, boshqalari esa bakteriya hujayrasidan suv yo’qotilishini kamaytiradigan qalin, jelga o’xshash kapsula hosil qiladi. Bu moddalar qum, loy va loy tuproq zarralarini tuproq strukturasini yaxshilaydigan barqaror mikroagregatlarga tsementlashda muhim rol o’ynaydi. Bakteriyalar tuproqda omon qolishi uchun ular turli mikro muhitlarga moslashishi kerak. Tuproqdagi kislorod kontsentratsiyasi juda katta farq qilishi mumkin. Havo bilan to’ldirilgan katta teshiklar kislorodning yuqori darajasini ta’minlaydi, aerobik sharoitlarning shakllanishiga yordam beradi. Shu bilan birga, kichik mikroporlar kislorod etarli bo’lmagan anaerob muhit bo’lishi mumkin. Tuproq mikromuhitidagi bu xilma-xillik bakteriyalarga tuproq namligi va kislorod miqdorining turli darajalarida ko’payishiga imkon beradi, chunki suv bosgandan keyin ham (tuproqning to’yinganligi, kislorod etishmasligi) yoki tuproqqa ishlov berishdan (kislorod tarqalishi) har xil turdagi bakteriyalar va mikroorganizmlar mavjud bo’lishi mumkin bo’lgan kichik mikro muhitlar mavjud. . O’simliklar jamoasida tabiiy suksessiya sodir bo’lganidek, tuproqda ham suksessiya sodir bo’ladi.