رفتن به مطلب

نقش باکتری های خاکزی، قارچ ها و جلبک ها


ارسال های توصیه شده

مقدمه: تعاریف کلی خاک و نحوه تشکیل آن:

بسیاری از لغات و الفاظی را که روزانه بر زبان می آوریـم می تـوان بـه طرق مختلف و با معانی گوناگون استـعمال نـمود.‍‍» خـاک « نیز از ایــــن قاعده مستثنی نمی باشد. به عبارت دیگر این لـغت بـه مـعنی کثیـف کردن نیز آورده شده اسـت. لفظ خـارجی خـاک یا Soil از زبـان فرانســوی و از ریشه لاتین Solum به معنی کف یا زمین مشتق شده است.

به طور اعم لفظ خاک به مواد سطحی و خرد شده پوسته زمین اطلاق می‌ شود و بدین ترتیب از سنگهای محکم زیرین متمایز می گردد. از طرفـی، بسیاری از افراد خاک را به منزله وادی تلقی می نمایند که تغذیه و حمایت از گیاهان در حال رویش را عهده دار است. تعریف اخیر بسیار کلـی و جامع می باشد زیرا که علاوه بر خاک، سنگها، آب،‌ برف و حتی هوا نـیز قادر به حمایت از زندگی گیاهان می باشد. لفظ خاک ممکن است به موادی اطلاق شود که مخلوطی از مواد معدنی، مواد آلی، آب و هوا باشند. در این صورت حجمی که به وسیله هر یک از مواد فوق الذکر در شرایط ایده آل اشغال شده عبارت است از 45 درصد مواد معدنی، 5 درصد مواد آلی، 25 درصد آب و 25 درصد هوا. این نکته قابل توجه است که تقریبا نیمی از حجم کل خاک به وسیله خلل و فرج یا روزنه ها اشغال شده اسـت. نسبت و مقدار اجزای متشکله مزبور در دوران مختلف و همچنین از محلی به محل دیگر متغیر بوده و به خصوص میزان آب و هوا در خاک با یکدیگر رابطه معکوس دارند به نحوی که در اثر ورود آب به داخل خاک از مقدار هوای آن کاسته می گردد. از طرفی چنانکه آب موجود در خاک به وسیله زهکشی، تبخیر یا گیاهان خارج گردد گازها و هوا خلل و فرج تخلیه شده را پر می کنند. محتوا‍ مواد آلی یک خاک آلی از قبیل یک خاک ماک یا پیت نیز در مقایسه با یک خاک معدنی به مراتب بیـشتر است. به طور کلی سطح زمین از خاکهای گوناگون تشکیل یافته به نحوی که گوناگونی خاکی‌ ناشی از تحول آنها می باشد. خاکهای موجود در سطح کره زمین دائما در حال تغییر و تحول بوده و علاوه بر آن هر خاک از نقطه نظر زمین شناسی دارای دوران حیات مخصوص به خود می باشد. این حالت تغییر و تحول پذیری در تعریف خاک نیز گنجانیده شده و چنـین بیان شده است که « مشخصات خـاک در نتیـجه اثرات اقلیم و 3 موجودات زنده بر روی مواد اولیه بروز می نماید و اثرات مزبور نیز خود تابعی از پستی و بلندی یا شیب زمین بوده و در طی زمان ظاهر می گردند.» در نتیجه عمل هوا دیدگی، سنگ بستر شکسته و خرد شده و مـواد اولیـه و سازنده خاک به وجود می آیند که به تدریج اثرات اقلیم، موجودات زنـــده، پستی و بلندی زمین و زمان در آنها ظاهر گـــشته و بدین وسیله خــاک به وجود می آید. هنـگامی که مواد اولـیه در معرض هوا قـرار می گــیرند و شرایط مساعـد باشد گیاهان فتوسـنتز کننده نیـز اسـتقرار پـیدا نــموده و در نتیجه رشد و نمو آنها بقایای مواد آلی تجمع حاصل می نماید.حیوانات، باکتریها و قارچها نیز به این جامعه بیولوژیکی پیوسته و از بقایای مواد آلی تغذیه می نمایند. از طرفی در اثر تجزیه مواد آلی عناصر غذایی موجود در آنها آزاد گردیده و مورد استفاده گیاهان قرار گرفته و یک دوره دیگر از فعالیتهای حیاتی آغاز می گردد. این نظریه که خاکهای کنونی دنیا در حال تحول بوده به تدریج به خاکهایی با خصوصیات کاملا متفاوت تبدیل می گردند کاملا تایید شده و بسیارمهم نیز می باشد. از طرفی چنین به نظر می رسد که برخی از خاکها به نهایی تکامل رسیده و از آن به بعد تغییرات آنها چندان محسوس نیست. از نقطه نظر تئوری تحول و گسترش خاکها تا زمانی ادامه می یابد که دیگر بعد از آن خاک قادر به حمایت از زندگی نباتات نمی باشد و این امر حتی در مورد خاکهای مناطق مرطوب که برای مدتهای طولانی به حال خود رها شده باشند نیز صادق است. در این گونه موارد عناصر غذایی موجود در کانیهای معدنی در اثر هوا دیدگی آزاد شده و به وسیله آب از خاک خارج گردیده و به اصطلاح، خاک کاملا تهی ازعناصر غذایی می گردد. چنین خاکی نیپ نامیده می شود که حاوی 60 درصد اکسید آهن بوده و وجود این مقدار اکسید آهن سبب گردهمایی و ثبات ذرات آن گردیده است. سنگ و مواد اصلی که خاک از آنها تشکیل شده دارای 6 درصداکسید منیزیم بوده است درحالی که مقدار اکسیدمنیزیم موجود در خاک بسیار جزئی می باشد.خوشبختانه مقدار این قبیل خاکها دردنیا چندان زیاد نیست وازطرفی اعمال فرسایش،رسوب گذاری،آتش فشان وسایر پدیده های ژئولوژیکی با چنان سرعتی به وقوع می پیوندند که درنتیجه پوسته زمین برای مدت طولانی پایدارباقی نمانده وفرصت کافی برای تشکیل چنین خاکهایی دست نمیدهد.( منبع 5و2و1 )

لینک به دیدگاه

میکروب شناسی خاک خاک مخلوط نسبتا پیچیده ای از مواد معدنی جامد (صخره ها و کانی ها)، آب، هوا و جانداران و فرآورده های آنها می باشد. در مواد خاک تغییرات شیمیایی و فیزیکی متعددی رخ می دهد. فوقانی ترین لایه خاک از لحاظ حضور جانداران حائز اهمیت می باشد. بافت فیزیکی، ترکیب شیمیایی، منشا، عمق و حاصلخیزی این لایه فوق العاده متفاوت است. جانداران خاک خاک حاصلخیز دارای تعداد بیشماری جانداران میکروسکپی و ماکروسکپی است، نظیر نماند ها، حشرات، هزارپایان، عنکبوتیان، حلزون ها، کرم های خاکی، موش، خزندگان و ..... اکثر این جانداران از لحاظ جابجایی مکانیکی که در خاک ایجاد می کنند و بافت خاک را نرم و شل می سازند حائز اهمیت می باشند. بعلاوه،همه جانداران خاک خود به شکل مواد آلی خاک کمک می کنند و مواد زاید و لاشه آنها در خاک مدفون می گردد. خاک همچنین دارای سیستم ریشه های گیاهان عالی و تعداد زیادی میکروب می باشد. بدون وجود میکروبها بویژه باکتریها خاک بزودی غیر قابل زندگی می گردد.باکتریها به طرق مختلف در خاک تاثیر می گذارند. عده زیادی مواد آلی را به مواد ساده تبدیل می کند و در این واکنش ها مواد غذائی در دسترس جانداران دیگر قرار می گیرد. برخی از آنها در تغییر و تبدیل ترکیبات ازت دار و گوگرد دار شرکت کرده و مواد قابل مصرف این عناصر را بطور دائم فراهم می سازند. میکروبهای خاک خاک یکی از مخازن عمده میکروبها محسوب می شود. خاک زراعی مرغوب به وسعت زمین فوتبال محتوی توده میکروبی است به وزن یک گاو که در آن زمین می چرخد. ولی ظرفیت متابولیکی این تعداد انبوه میکروبها احتمالا صد هزار برابر گاو مـی باشد. معهذا، اندازه گیـــری دی اکسید کربن رها شده از خاک و شواهد دیگر نشان می دهد که میکروبها در شرایط کمبود مواد غذائی بسربرده و با سرعت کمی تولید مثل می کنند. هنگامیکه مواد غذائی به خاک افزوده می شود، توده های میکروبی و فعالیت آنها به سرعت افزایش می یابد و در نتیجه مواد غذائی خاک مجددا کم می شود و در این حال در سرعت پائین به تولید مثل، خود 5 ادامه می دهند.( منبع 2 و 1 ) فراوان ترین میکروبها در خاک باکتریها هستند (جدول 1-1) خاک باغچه در هر گرم محتوی میلیونها باکتری است. جدول شماره 1-1: انتشار میکربها برحسب تعداد در هر گرم خاک باغچه در اعماق مختلف ______________________________________________ عمق((cm باکتریها اکتینومیست ها قارچها جلبکها

8-3 9750000 2080000 119000 25000 25-20 2179000 245000 50000 5000 40-35 570000 49000 14000 500 75-65 11000 5000 6000 100 145-135 1400 ___ 3000 ___

در چند سانتیمتر از بخش فوقانی خاک تعداد میکروبها حداکثر بوده و به تدریج هر چه عمق بیشتر می شود تعداد آنها رو به کاهش می گذارد. تعداد باکتریها را با روش کشت در بوات تعیین می کنند و احتمالا تعداد واقعی آنها دقیقا تخمین زده نمی شود زیرا، یک نوع محیط کشت یا شرایط رشد نمی تواند امکانات لازم را برای رشد فراوان انواع میکروبها در خاک فراهم سازد. آکتینومیست ها گر چه جزء باکتریها رده بندی می شوند ولی بطور جداگانه در خاک مورد مطالعه قرار می گیرند. این دسـته از میکروبها ماده ای به نام ژئوزمین(1) در خاک تولید می کنند که بوی کپک زده به خاک می دهد. در این دسته از میکروبها تولید مثل بوسیله اسپورهای غیر جنسی و قطعه قطعه شدن میسلیوم انجام می گیرد. توده واقـعی زیاگـان (توده کـلـی جانداران در حجم معین) در مورد آکتینومیست ها احتمالا در حد باکتریها است. این دسته از میکروبها بویژه گونه های استرپتومیسس از لحاظ تولید آنتی بیوتیک اهمیت دارند. قارچـها به تـعداد کـمتر از باکـتریـها و آکتـیـنومیـسـتها در خـاک یافـت مـی شـوند. چون بسیاری از کلـنی های قارچی که از تندش اسپور غیر جنسی در محیط های کشت تشکیل می شود شمرده می شود لذا، رابطه واقعی بین شمارش و توده قارچها مورد تردید قرار می گیرد. مجموع توده قارچها احتمالا برابر مجموع توده باکتریها و آکتینومیست ها می گردد زیرا، ابعاد میسلیوم قارچ چندین بار بیشتر از ابعاد سلولهای باکتری است.کپک ها بیش از مخمر ها در خاک دیده می شوند.

6 ((1- Geosmin)) جلبک ها و سیانوباکترها گاهی توده های انبوهی بر روی خاکهای مرطوب تشکیل می دهند و همچــنین در خاکهای خشک بیابانی نیز دیده می شوند.این دسته از میکروبها غالبا در لایه سطحی خاک جائیکه تابشنور خورشید، آب و دی اکسید کربن فراوان است رشد می کنند. معهذا، تعداد زیادی از جلبکها و سیانوباکترها تا عمق 50سانتیمتری خاک نیز دیده می شوند. اهمیت این دسته از میکروبها و تغییراتی که در محیط ایجاد می کنند در مواد خاصی جالب توجه است. بعنوان مثال، تثبیت ازت جوی در مراتع، نواحی توندرا توسط برخی از گونه های سیانوباکترها انجام می گیرد و در نواحی بیابانی بعد از بارندگی این عمل سیانوباکترها در حاصلخیزی خاک اهمیت دارد.

لینک به دیدگاه

میکروبهای بیماری زا در خاک برای میکربهای بیماریزای انسانی که به زندگی انگلی عادت کرده اند، خاک محیط نامساعدی است. حتی برخی انواع بیماریزای نسبتا مقاوم نظیر گونه های سالمونلا هنگامیکه وارد خاک می شوند فقط مدت چند هفته یا چند ماه می توانند زنده بمانند.اغلب میکروبهای بیماریزای انسانی که قدرت زندگی را در خاک دارند، انـواع اسپوردارمی باشند. اسـپـوربا سیلوس آنتراسیس (عامل سیاه زخم در حیوانات) در برخی از خاکها دهها سال به حالت زنده بسر برده و سرانجام هنگامیکه بوسیله حیوانات چراگر خورده می شود تندش حاصل می نماید. در مدفون کردن لاشه حیوان آلوده به سیاه زخم احتیاط لازم را باید به کار گرفت تا از آلوده شدن خاک بوسیله اسپورهای این باکتریها جلوگیری شود. کلاستریدیوم تتانی (عامل کزاز)، کلاستریدیوم بوتولینم (عامل بوتولیسم) و کلاستریدیوم پر فرنجنس (عامل قانقرن گازی) نیز مثالهای دیگری از میکروبهای بیماریزای اسپوردار ساکن خاک می باشند. از این محیط این میکروبها در مواد غذائی یا نواحی زخمی بدن وارد شده و پس از رشد سمومی ایجاد می کنند. ( منبع 3 و 2 و 1) میکروبهای بیماریزا در گیاهان غالبا ساکن خاک می باشند. اکثر میکروبهای بیماریزای خاک را قارچها تشکیل می دهند زیرا، این دسته قادرند در رطوبت کم سطح گیاهان رشد نمایند. بسیاری از زنگها، سیاهکها، سوختگیها و پژمردگیها در گیاهان بوسیله قارچهائی که قادرند بخشی از چرخه زندگی خود را در خاک طی کنند ایجاد می گردد. برخی از میکروبـهای خاکزی در حشـرات بیماریـزا هسـتند و از ایـنرو می توان 7 برای مبارزه با آفات از آنها استفاده کرد. بعنوان مثال، باسیلوس ترانجینسیس(1) خاکزی بوده و در لارو بسیاری از حشرات بیماریزا است و امروزه از آن برای کنترل حشـرات استـفـاده می شود. اسپور بلعیده شده بوسیله حشره تندش یافته و باسیل حاصل کریستال پروتئینی سمی تولید می کند که سرانجام حشره را می کشد. در خاک انواع دیگری از میکروبهای بیماریزا در حشرات یافت می شود مانند ویروس ها و قارچها و تحقیقات در مورد آنها برای استفاده جهت مبارزه با آفات در حال پیشرفت است. تاثیر میکروارگانیسم ها در روی خاک با وجود آنکه بعضی از میکروارگانیسم ها در گیاهان ایجاد بیماری می کنند و اکثرا این بیماریها در مزرعه توسط آب پخش می شوند ولی حیات خاک وابستگی زیادی به فعالیت میکروارگانیسم های آن دارد. فواید این میکروارگانیسم ها عبارتند از: 1- ایجاد خاک در اثر تجزیه سنگها و صخره ها 2- استحکام خاک: توسط میکروارگانیسم های رشته ای مانند قارچها، استرپتومیستها، اکتینومیستها و جلبکها. 3- حفظ تعادل اکولوژی در خاک: این تعادل توسط باکتریوفاژها، ویروسها، پروتوزئرهای شکاری و میکسوباکتریها انجام می گیرد که با خوردن میکروارگانیسم های دیگر در فلورمیکروبی خاک تعادل به وجود می آورند. 4- تجزیه سموم کشاورزی 5- ازبین بردن حشرات موذی:بسیاری از باکتریها بر ضد حشرات توکسین ایجاد می کنند از این میان باسیلوس پوپیلیه که سوسک ژاپنی را از بین می برد و باسیلوس تورنجینسیس که بر ضد پشه مالاریا استفاده می شود را می توان نام برد. 6- چرخه عناصر: میکروارگانیسم ها نقش مهمی در چرخه کربن و ازت دارند و بیشتر ازت موجود در خاک توسط باکتریها تامین می گردد و در اثر فتوسنتز co2 به مواد آلی تبدیل می شود و میکروارگانیسم ها در اثر تجزیه این مواد co2را به جو بر می گردانند.

لینک به دیدگاه

باکتریهای موجود در خاک با وجود آنکه باکتریها زیاد در خاک وجود دارند ولی بعضی از آنها اهمیت

8 ((1- B. Thuringiensis)) بیشتری در خاک دارند. به طور کلی در خاکهای با ظرفیت 20 درصد رطوبت میکروارگانیسم ها به صورت فعال وجود دارند بعضی از باکتریها مانند کلستریدیوم و باسیلوس به علت داشتن اسپور در خاک خشک نیز دیده می شوند. باکتریهای خاک نقش اصلی را در چرخه عناصر دارند و مهمترین آنها عبارتند از: باکتریها هوازی و میکروآئروفیلیک میله ای یا کوکسی گرم منفی این دسته از باکتریها در گروه 4 برگی قرار گرفته اند و اکثر آنها میله ای و یا کوکسی گرم منفی می باشند جنسهای مهم این گروه عبارتند از: آگروباکتریوم این باکتری گرم منفی است و دارای پلاسمید Ti می باشد و بیماری گال را به سیب زمینی و گوجه فرنگی و تنباکو انتقال می دهد. امروزه از این باکتری در مهندسی ژنتیک برای وارد کردن ژن مطلوب به گیاه استفاده می کنند. بعضی از گونه های این باکتری فاقد قدرت ایجاد گال می باشند. ازتوباکتر این باکتری میله ای تاکوکسی گرم منفی است. در حالی که تشکیل اسپور نمی دهد گاهی کیست ایجاد می کند، توسط فلاژن پیرامونی حرکت می کند ول‍ی گونه های غیر متحرک نیز در میان آنها وجود دارد. این باکتری تثبیت کننده ازت است و 10 میلی گرم نیتروژن به ازای مصرف هر گرم قند تولید می کند. برای تثبیت ازت به مولیبدن و یا وانادیوم احتیاج دارد. کاتالاز این باکتری مثبت است و در 4/8-5/8 pH رشد می کنند تعداد آن در اطراف ریشه ها بیشتر است. آزوموناس یک باکتری گرم منفی میله ای است که قادر به تشکیل کیست نمی باشد. کاتالازمثبت بوده و در شرایط اسیدی 8/4-6/4 تثبیت ازت انجام می دهد. آزوریزبیوم یک باکتری گرم منفی تثبیت کننده ازت است ولی باوجود آنکه خود باکتری هوازی است تثبیت ازت رادرشرایط میکروآئروفیلیک انجام می دهد. بیژرنکیا به صورت میله ای و یا خمیده در مناطق حاره ای وجود دارد. موچوآ این باکتری تثبیت ازت را در شرایط هوازی و یا میکروآئروفیلیک انجام 9 می دهد ودارای کیست و کپسول است و در 3-10pH قادر به رشد است. برادی ریزوبیوم یک باکتری گرم منفی تشکیل دهنده غده در سویا می باشد بعضی از گونه های آن در حالت آزاد نیز قادر به تثبیت ازت می باشد. این باکتری توسط تاژکهای قطبی حرکت می کند. دلئیا این باکتری شدیدا نمک دوست است و در خاکهای شور یافت می شود ولی اکثر گونه های آن دریازی می باشند. درکسیا یک باکتری میله ای گرم منفی تثبیت کننده ازت می باشد که به صورت اتوتروفی نیز می تواند ازهیدروژن ومتان به عنوان منبع انرژی استفاده کند.در خاکهای حاره ای یافت می شود. پسودوموناس یک باکتری میله ای گرم منفی، متحرک و هوازی می باشد که تست اکسید ازآن مثبت و یا منفی و کاتالاز مثبت می باشد. ریزوبیوم یک باکتری میله ای متحرک گرم منفی همراه با ذخیره چربی پلی B هیدروکسی بوتیرات است این باکتری قادر به ایجاد غده در گیاهان بوده و ازت را تثبیت می کند. ریزوموناس یک باکتری گرم منفی بیماریزا در کاهو می باشد. این باکتری اکسیدازو کاتالاز مثبت است. گزانتوباکتر این باکتریها پلی مورف،غیرمتحرک و یا متحرک،کاتالازمثبت وگرم منف‍ی هستند. گزانتوموناس باکتریهای میله ای بدون ذخیره چربی می باشند و احیاء نیترات را انجام نمی دهند اکسید از منفی و کاتالاز مثبت بوده و مانند گزانتوباکتر کلنی های رنگی تولید می کنند. باکتریهای احیا کننده سولفات این گروه از باکتریها شدیدا ب‍ی هوازی،گرم منفی وتولید کننده SH2 می باشند و طبق تقسیم بندی برگی درگروه 7 قرار گرفته اند. 10 این گروه از4 زیر گروه تشکیل شده است: - زیرگروه اول شامل باکتریهای منفی اسپوردار مانند دسولفوتوماکولوم می باشد. - زیر گروه دوم باکتریهای تولیدکننده استات ازمواد آلی می باشند. مانند دسولفولوبوس،دسولفوموناس،دسولفومیکروبیوم و دسولفوویرید. - زیر گروه سوم باکتریهایی می باشند که SH2 تولیدمی کنند و ترکیبات آلی را به CO2 تبدیل می کنند مانند دسولفوباکتر، دسولفوباکتریوم و دسولفوکوکوس. - زیر گروه چهارم باکتریهای تولید کننده SH2 و ترموفیل می باشند مانند دسولفوروموناس. باکتریهای بی هوازی فتوسنتز کننده این باکتریها در شرایط بی هوازی در مجاور نور یافت می شوند و بیشتر در پساب و شالیزارهای برنج وجود دارند.این باکتریها در گروه 10 برگی قرار گرفته اند و 7 زیرگروه در آنها وجود دارد. زیر گروه اول این باکتریها از SH2 به عنوان منبع الکترون برای تثبیت CO2 استفاده می کنند وگوگرد را درون سلول رسوب می دهند. این گروه دارای کلروفیلa وb می باشند.مانند کروماتیوم، تیوکاپسا، تیوسیستیس، تیواسپیریلیوم. زیر گروه دوم این باکتریها قادرند از سولفید و یا سولفات به عنوان منبع الکترون استفاده کنند.دارای کلروفیلa وb می باشند ولی رسوب گوگرد برون سلولی است مانند اکتوتیوردوسپپیرا. زیر گروه سوم این باکتریها باوجود آنکه فتوسنتز انجام می دهند ولی مواد آلی را نیز جذب می کنند ممکن است ازسولفید یا تیوسولفات بعنوان منبع الکترون برای تثبیتCO2استفاده کنند وگوگرد رابه صورت برون سلولی رسوب دهند وبعضی ازآنها به نیاسین، تیامین وریبوتین برای رشد احتیاج دارند. مانند رودوباکـتر، رودومیـکروبیوم، رودوسپودوموناس، رودواسپـیریلیوم 11

لینک به دیدگاه

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...