Інститут м ікробіології І вірусол огії їм. Д .К. Заболотного Національної академії наук України
Г.О. Іутинська
ҐРУНТОВА
МІКРОБІОЛОГІЯ
Навчальний посібник
Рекомендовано М іністерством освіти і науки України я к навчальний посібник для студентів біологічних спеціальностей
вищ их навчальних закладів
Київ
2006
УДК 631.461(075.8) ББК40.3я73
1-94
Рекомендовано Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів біологічних спеціальностей
вищих навчальних закладів (лист №14/18.2-1228 від 31.05.2005р.).
Рецензенти:
Харченко С.М., заслужений діяч науки і техніки, доктор біологічних наук, професор кафедри мікробіології і біотехнології Національного аграрного університету, Пазур В.К., доктор біологічних наук, професор, завідувач кафедри
загальної мікробіології та імунології Київського Національного уні верситету імені Тараса Шевченка; Ісаєнко В.М., доктор біологічних наук, професор, декан факультету
екологічної безпеки Національного авіаційного університету.
Іуланська Г.О.
(-94 Ґрунтова мікробіологія: Навчальний посібник. - К.: Арістей, 2006. -2 8 4 с.
1БВЫ 966-8458-95-8
Викладені основні етапи розвитку фунтової мікробіології, рогпянуго ґрунт як середовище існування мікроорганізмів, подана характеристика (різноманіття, структури і функціонування мікробнихугруповань у природних екосистемах та антропогенно змінених фунтах, розглянуті кінетика і моделювання мікробних процесів у фунті, участь мікроорганізмів у круто* обігу речовин у природі, процесах утворення фунтів і формування їх родю чості. Обговорюються питання біобезпеки, мікробіологічного моніторингу та охорони земель.
Для студентів вищих навчальних закладів, аспірантів та практичних працівників, що спеціалізуються у галузі біології, мікробіології, екології, ґрунтознавства, землеробства.
УДК 631.461(075.8) ББК40.3Я73
ISBN 966-8458-95-8 |
© Г.О. Іутинська, 2006 |
|
©Арістей, 2006 |
ЗМІСТ |
|
Вступ................................................................................................................ |
6 |
1. Предмет ґрунтової м ікробіології, основні етапи її розвитку....... |
8 |
2. Ґрунт я к середовище існування м ікроорганізм ів........................... |
21 |
2.1. Екологічні функції фунтів.............................................................. |
21 |
2.2. Тверда фаза фунту........................................................................ |
23 |
2.3. Рідка фаза ф ун ту ........................................................................... |
24 |
2.4. Повітряна фаза фунту.................................................................. |
27 |
2.5. Морфологія і класифікація фунтів.............................................. |
28 |
2.б. Роль мікроорганізмів у фунтотворенні...................................... |
ЗО |
3. Вплив екологічних факторів на розвиток мікроорганізмів |
|
у ґр у н ті........................................................................................................... |
33 |
3 .1. Температура.................................................................................... |
33 |
3.2. Вологість........................................................................................... |
35 |
3.3. Солоність........................................................................................... |
37 |
3.4. Кислотність...................................................................................... |
37 |
3.5. Окисно-відновніумови..................................................................... |
38 |
3.6. Ґрунтове повіт ря........................................................................... |
39 |
3.7. Промениста енерая....................................................................... |
43 |
4. Типи живлення ґрунтових м ікроорганізмів...................................... |
45 |
4.1. Автотрофія...................................................................................... |
48 |
4.2. Г атеротрофія.................................................................................. |
51 |
5. М ікробні угруповання ґрунту................................................................ |
52 |
5.1. Основні поняття екології фунтових мікроорганізмів............. |
52 |
5.2. Ієрархічнірівні організаціїмікробної системи фунту.............. |
53 |
5.3. Типи екосистем................................................................................ |
56 |
5.4. Просторова структура мікробнихугруповань......................... |
58 |
5.5. Такоономічна структура мікробних угруповань....................... |
62 |
5.6. Функціональна структура мікробних угруповань...................... |
72 |
5.7. Екологічні стратегіїфунтових мікроорганізмів....................... |
77 |
5.8. Типи взаємовідносин між мікроорганізмами............................... |
78 |
5.9. Мікробні сукцес/7............................................................................... |
80 |
6. Кінетика м ікробних процесів у ґрунті................................................. |
82 |
з
7. Участь ґрунтових м ікроорганізм ів у кругообігу речовин у |
|
|
природі. Біогеохім ічна діял ьність м ікроорганізм ів........................... |
91 |
|
|
7.1. Кругообіг вуглецю............................................................................ |
94 |
|
7.2. Кругообіг азоту................................................................................ |
102 |
|
7.2.1. Біологічна азотфіксація........................................................... |
102 |
|
7.2.2. Амоніфікація............................................................................... |
128 |
|
7.2.3. Нітрифікація....................................................... |
130 |
|
7.2.4. Денітрифікація........................................................................... |
135 |
|
7.3. Кругообіг сірки................................................................................... |
137 |
|
7.4. Участь мікроорганізмів у трансформаціїсполук фосфору.... |
152 |
|
7.5. Мікробна трансформація сполук заліза....................................... |
156 |
8. М ікробна трансф ормація гум усу.......................................................... |
161 |
|
|
8.1. Загальніуявлення про органічну частину фунту..................... |
161 |
|
8.2. Джерела утворення гумусу........................................................... |
165 |
|
8.3. Синтез гумусових сполук................................................................ |
168 |
|
8.4. Деструкція гумусових сполук........................................................ |
174 |
|
8.5. Екологічне й агрономічне значення гумусу................................. |
177 |
|
8.6 Особливостітрансформаціїгумусу в сучасних агроценозах. .... |
178 |
9. |
Взаємодія м ікроорганізм ів І рослин................................................... |
185 |
|
9.1. Коренева зона рослин як специфічне місцеіснування |
|
|
ф унтових мікроорганізмів..................................................................... |
185 |
|
9.2. Мікориза.............................................................................................. |
187 |
|
9.3. Апелопатичні взаємовідносини мікроорганізмів і рослин........ |
190 |
10. М ікробні препарати на основі ґрунтових м ікроорганізм ів........ |
193 |
|
|
10.1. Бактеріальні добрива.................................................................... |
193 |
|
10.2. Мікробні препарати для боротьби (з збудниками |
|
|
хвороб і шкідниками рослин................................................................... |
199 |
|
10.3. Осново технологіївиробництва мікробних лреларат/в |
|
|
для рослинництва.................................................................................... |
202 |
|
10.4. Мікробні препарати на основі генетично модифікованих |
|
|
мікроорганізмів......................................................................................... |
203 |
|
10.5. Проблема біобвзпеки..................................................................... |
205 |
11. Роль м ікроорганізм ів у ф ормуванні родю чості ґрунтів |
|
|
за |
різних систем землеробства............................................................... |
209 |
4
12. Антропогенний вплив на ґрунтові м ііф ооргакізм и...................... |
213 |
12.1. Вплив агротехнічних заходів на грунтову |
|
мікро&оту................................................................................................. |
213 |
12.1.1. Системи удобрення................................................................ |
213 |
12.1.2. Системи обробітку ґрунту.................................................. |
216 |
12.1.3. Регулятори ростурослин.................................................... |
219 |
1.21.4. Засоби хімічного захистурослин від хвороб, |
|
шкідникгв і бур’янів............................................................................... |
231 |
12.2. Техногенне забруднення фунтів................................................ |
237 |
12.2.1. Забруднення Іонами важких металів................................... |
238 |
12.2.2. Забруднення нафтою та продуктами її переробки........ |
250 |
12.2.3. Забруднення органічними полімерними |
|
ксвнобіотиками.................................................................................... |
255 |
12.3. Мутагенний вплив полютантів на фунтові |
|
мікроорганізми......................................................................................... |
258 |
13. Охорона ґрунтів...................................................................................... |
267 |
13.1. Мікробіологічний моніторинг фунтів........................................ |
267 |
13.2. Антропогенні зміни фунтів як основного компоненту |
|
біосфери.................................................................................................... |
276 |
Рекомендована література................................................................. |
280 |
5