Главная Работы на конкурс Предметное образование Сельскохозяйственные дисциплины Исследовательский проект «Поиск азотофиксирующих бактерий в почве о. Итуруп и их скрининг на способность к стимулированию роста растений»

Исследовательский проект «Поиск азотофиксирующих бактерий в почве о. Итуруп и их скрининг на способность к стимулированию роста растений»

Автор: Долгая Дарья Игоревна

Место работы/учебы (аффилиация): МБОУ СОШ с. Горячие ключи, Сахалинская область, 11 класс

Научный руководитель: Субботина Светлана Юрьевна

Сахалинская область – единственный в стране, полностью расположенный на островах, и к тому же значительно удаленный от центральной России регион. На острове Итуруп сельское хозяйство из-за неблагоприятных природных условий существенного развития не получило. Почвы практически не изучены

Остров Итуруп расположен, фактически, на краю земли русской. Однако он осложнён муссонной составляющей, а также существенным различием в микроклимате между охотоморской и тихоокеанской частью. Климат острова в целом классифицируется как умеренный морской. Высота над уровнем моря 46 м, в 100 м от уреза воды. На этом участке преобладает разнотравно-луговая растительность, заросли бамбук, единичные особи лиственницы, шиповника.

Сахалин и Курильские острова входят в зону муссонов умеренных широт. Однако климат здесь значительно суровее по сравнению с другими областями умеренного пояса. На острове разный микроклимат, поэтому температурный режим здесь очень неоднороден. Наш климат умеренно-муссонный и континентальный (летом тепло, а зимой холодно). Помимо этого Сахалин буквально напичкан различными микроклиматическими зонами. Вот такая —  наша суровая и прекрасная Сахалинская земля.

Участки суши на нашей планете покрыты тонкой оболочкой (мощностью не более нескольких метров), которая называется почвенным покровом. В XIX в. В.В. Докучаев показал, что почва – это результат взаимодействия климата, живых организмов, горных пород, рельефа и времени. Начало формирования почвенного покрова связано с выходом жизни на сушу в палеозойскую эру (более 500 млн. лет тому назад). Почва становится новой средой обитания для разных организмов, в ней могут жить и микроскопические водные обитатели (в почвенной влаге), и макроорганизмы, использующие ее в качестве опоры (растения), как жилище и убежище, как место для хранения зародышей жизни (семян, спор, яиц, цист). Большое разнообразие и плотность жизни, включая человека, связаны с плодородием – способностью почв создавать условия для произрастания растений. К сожалению, в настоящее время почвы в большей или меньшей степени подвержены антропогенным воздействиям: от минимальных, связанных с загрязненностью атмосферы, до полного уничтожения – при добыче полезных ископаемых или на строительных объектах. Общая площадь деградированных и разрушенных земель в мире составляет около 2 млрд га. С деградацией почвенного покрова возникла угроза резкого ухудшения среды обитания человека и других живых организмов; исчезновение почвенных ресурсов ведет к снижению производства продуктов питания, сельхозпродукции. Специалисты всех естественно-научных направлений для решения профессиональных задач должны иметь знания о разнообразии и основных свойствах почв, о факторах образования и распространении почв, а также оценивать их экологическое и ресурсное значение.

Дефицит питательных элементов, засоление почв, наличие тяжелых металлов, биоциды, ограниченная влажность и сочетание всех вышеперечисленных неблагоприятных условий может приводить к исчезновению популяции азотфиксаторов и изменению микробиоценоза почвы. Задача поиска штаммов азотфиксаторов, устойчивых к дефицитным (стрессовым) условиям, является очень актуальной. Современные исследователи регулярно находят и описывают новые азотфиксирующие бактерии, однако их внедрение в сельское хозяйство затрудняется низкой азотфиксирующей активностью в стрессовых условиях.

Если отыскать интересные с научной точки зрения виды азотофиксирующих бактерий, то их можно выращивать и применять для улучшения плодородия почвы.

Согласно климатическому районированию остров входит в южный климатический район Курильских островов. Климат умеренно морской, который формируются под воздействием течений Охотского моря и Тихого океана и осложнен муссонной деятельностью.

Остров Итуруп входит в южный климатический район Курильских островов.  Климат умеренно морской, который формируются под воздействием течений Охотского моря и Тихого океана и осложнен муссонной деятельностью. Почва –  дерново-луговая оторфованная, и тут у меня появился вопрос, есть ли в почвах о. Итуруп интересные, устойчивых к неблагоприятным условиям штаммы азотофиксирующих бактерий.

Поэтому цель исследования: найти азотофиксирующие бактерии, обитающие в почвах о. Итуруп и провести скрининг на способность к стимулированию роста растений.

Задачи:

  1. Произвести пробы почвы.
  2. Исследовать механический состав почв.
  3. Определить наличие карбонатов в почве.
  4. Определить кислотность среды почвенной вытяжки.
  5. Определить содержание нитратов в дистиллированной воде.
  6. Определить содержание нитратов в почвенной вытяжке.
  7. Произвести посев и наблюдать за ростом колоний бактерий.
  8. Произвести микроскопическое исследование образцов.
  9. Произвести скрининг азотофиксирующих бактерий на способность к стимулированию роста растений.

Гипотеза: особенности почвообразовательного процесса вблизи береговой линии Охотского моря острова Итуруп подавляют деятельность азотофиксирующих микроорганизмов, но в почве могут обитать уникальные штаммы азотофиксаторов, устойчивых к дефицитным (стрессовым) условиям.

Данный проект является частью всероссийской исследовательской программы «Всероссийский атлас почвенных микроорганизмов». Дальнейшие исследования собранных образцов будет осуществляться в Институте химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ СО РАН). В ИХБФМ СО РАН из полученных образцов выделят чистые культуры бактерий, а затем получат геномную ДНК и методом секвенирования определят последовательность её небольшого участка. Полученные данные о геноме позволят ученым определить конкретный вид полученных мной Azotobacter и сделать вывод об уникальности полученных мною культур. Для неизученных ранее образцов будет произведено полногеномное секвенирование (полная расшифровка последовательности ДНК). Поиск многофункциональных бактерий может способствовать развитию сельского хозяйства.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Смотреть похожие работы

Исследовательская работа «Бактериофаги — маленькие помощники»

Не секрет: наш организм устроен так, что вирусы иногда проникают в него. Из-за таких «гостей» мы часто болеем. Иногда так сильно, что приходится лечиться с помощью антибиотиков. А приём антибиотиков имеет ряд неприятных последствий. Но мало кто знает…

Презентация «Бактерии: от древности до наших дней»

В современном мире с постоянно возникающими новыми заболеваниями возникает острая потребность в знаниях о видах возбудителей болезней и правилах профилактики во избежании заболеваний. Наиболее правильным решением будет начать знакомство с темой в игр…

Презентация к исследовательской работе «Бактерии: от древности до наших дней (виртуальный тренажёр по анимакулям)»

Проблема: Отсутствие знаний о возбудителях болезней и правилах профилактики у школьников начальных классов. Миссия: Научить школьников различать бактерии и их роль в вызове болезней. Цель: Создание тренажёра по игре «Анимакулям Левенгука». Актуальнос…

Научно-исследовательская работа «Trichoderma viride. Культивирование и проверка полезных свойств на практике»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Целью моего научного исследования является изучение культивирования и некоторых полезных свойств микроскопических грибов рода Trichoderma. Были поставлены следующие задачи: Изучение литературных материалов и ресурсов сети Интернет по данной теме. Выб…

Исследовательская работа «Исследование плесени на различных сортах хлеба и способы борьбы с ней»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Актуальность работы определяется тем, что мы почти каждый день употребляем в пищу хлеб, при этом, не всегда обращаем внимание на его внешний вид и условия хранения. Около 30% хлебобулочных изделий подвержены плесневым грибкам. Их споры, попадая на хл…

Исследовательская работа «Изучение условий развития плесени»

Однажды утром я помогала маме готовить завтрак. Когда я достала хлеб для бутербродов, то увидела на нём странные пятна. Мама сказала, что это плесень и такой хлеб нельзя употреблять в пищу. Тогда я еще вспомнила, что уже встречалась с плесенью раньше…

Мероприятие завершено

Конкурс, в котором работа участвует

Направление

Форма представления работы

Ключевые слова

Дата публикации работы

06.03.2023