МИКРОБАЛДЫРЛАР МЕН ЦИАНОБАКТЕРИЯЛАРДЫҢ ТОПЫРАҚТЫҢ МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ БЕЛСЕНДІЛІККЕ ЖӘНЕ ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІНЕ ӘСЕРІН АНЫҚТАУ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

ЭОЖ 579.64

МИКРОБАЛДЫРЛАР МЕН ЦИАНОБАКТЕРИЯЛАРДЫЦ ТОПЫРАЦТЫЦ МИКРОБИОЛОГИЯЛЬЩ БЕЛСЕНД1Л1ККЕ ЖЭНЕ ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫЦ ЦАСИЕТТЕР1НЕ ЭСЕР1Н АНЫЦТАУ

АСАНОВА УЛЖАН БЕГМАТКЫЗЫ

2 курс магистранты, Эл-Фараби атындагы ^азак ¥лттык Университетi

Еылыми жетекшi - САРСЕКЕЕВА Ф.К.

Алматы, Казахстан

Аннотация: К^азгр топырац цунарлыгын арттыратын, ауыл шаруашылыгы дацылдарыныц втмдытн арттыратын, турацты ауыл шаруашылыгын дамытатын жэне цоршаган ортага зиянды эсерд1 азайтатын химиялыц тыцайтцыштарга балама шеш1мдер цажет. Цианобактериялар мен микробалдырлар топырац цунарлылыгын, вс1мд1ктерд1ц всу1н жэне дацылдардыц втмдштн жацсарта алады. Олардыц фотосинтездеу, атмосфералыц азотты бекту жэне экзополисахаридтерд1 оцшаулау цабшет1 топырацтыц микробиологиялыц белсендшт мен физика-химиялыц цасиеттер\не айтарлыцтай эсер етед1. Бул мацалада осы микроорганизмдердщ топырац экожYйелерiне эсерт зерттеуге шолу жасалган. Олардыц топырац цурылымына, цоректт заттардыц айналымына, микробтардыц эртурлытне жэне топырацтыц деградацияга твзiмдiлiгiне эсер ету механизмдерi жайлы царастырылады. Цианобактериялар мен микробалдырлар топырацтыц органикалыц квмiртегi, полисахаридтер мен квмiртегi, азот, фосфор, калий жэне марганец сияцты цоректт заттарды квбейтедi.

TYÜiH свздер: цианобактериялар, микробалдырлар, физика-химиялыц цасиеттер, топырацмикробиологиясы, топырацтыц физика-химиялыц цасиеттерi, биотыцайтцыштар.

Kipicne

Топырактьщ фототрофты микроорганизмдерi биогендш элементтердi тшелей ащру жэне фотосинтез кезшде белшетш оттеп есебшен минералдандыратын микроорганизмдердщ белсендшгш ынталандыру аркылы топырактыц e3rn-e3i тазартуына белсендi тYPде катыса отырып, антропогендш экожYЙелердiц кызмет етуше елеулi Yлес косады [1, 10]. Оныц негiзi жасыл балдырлар: Klebsormidium flaccidum, K. nitens, Chlorococcum infusionum, Chlorella vulgaris, гетероцисталы емес цианобактериялар Phormidium autumnale, Anabaena, Nostoc, диатомды балдырлар Hantzschia amphioxys. Микрофототрофты кауымдастыкта азотты бекiтетiн цианобактериялардыц болмауы егiстiк топырактардыц табиги микроценозыныц бузылуын жэне топыракта азоттыц жогары болуын кeрсетедi.

Топырак диагностикасыныц кешендi тэсш - бiркатар касиеттер мен белгiлердi талдауга жэне сипаттауга негiзделген - морфологиялык, физикалык, химиялык, физика-химиялык, биологиялык, агрономиялык, ягни олар тутастай топырактыц толык бейнесiн бередi [1, 26].

Топырак к^нарлылыгыныц Yлгiсi eсiмдiктердiц топырак касиеттерше койылатын талаптарын ескере отырып жасалуы керек. Бул ретте накты топырактардыц касиеттерi мен режимдерiн жэне топырак жамылгысыныц к^рылымын ескеру кажет, eйткенi топырактыц эр тYрi Yшiн топырак кунарлылыгыныц беткi ерекшелiктерiн ескере отырып, eсiмдiктердiц eнiмдiлiгi баскаша болуы мYмкiн [1, 12].

Топырак кунарлыгын молайтудыц негiзгi спецификалык жолдары к^нарлылыкты молайтудыц негiзгi эдiстерiнiц: ауыспалы епс, топырак eцдеу, тыцайткыш, химиялык мелиорация, eсiмдiктердi коргау, суару, мелиорация, топыракты коргау шаралары, техникалык шаралар, сорттар мен будандар, микробиологиялык тыцайткыштар мен биостимуляторлар, баска да iс-шаралар кешешмен берiледi.

Топырак к^нарлылыгыныц мацызды кeрсеткiштерi:

1) Физикалы;: а) Механикалы; ;¥рамы, б) тыгыздыгы, в) кеуектшп, г) жылу, су, ауа кдсиеттер1 мен жагдайлары, г) физикалык-механикалы; касиеттерi.

2) Химиялы;: а) гумустыц кYЙi б) минералогиялы; жэне жалпы химиялы; к¥рамы в) макро-микроэлементтердш жылжымалы тYрлерi, улы заттардыц болуы;

3) Физико-химиялы;: а) ORP (pHvHr) реакциясы в) алмасатын непздердш косындысы жэне ;¥Рамы г) V, %;

4) Биологиялы;: а) микроорганизмдердш саны, б) нитрификация жэне азотты ащру ;абшет^ в) целлюлозаныц ыдырау каркындылыFы, г) топыра;тыц «тыныс алуы», г) ферментативт белсендiлiгi, д) топыра;тыц фитосанитарлы; жаFдайы [1,10].

Сонымен ;атар, цианобактериялар мен микробалдырлар ауксиндердi, цитокининдердi жэне гиббереллиндерд^ eсiмдiктердш eсуi мен метаболизмiн реттеуге кeмектесетiн биоактивтi химиялы; заттарды шы^арады.

Топыра;-физикалы;, химиялы; жэне биологиялы; процестер езара эрекеттесетiн планетадаFы ец кYPделi жэне динамикалы; экожYЙелердш бiрi. Микробалдырлар мен цианобактериялар фотосинтетикалы; микроорганизмдер ретшде топыра; денсаулыFын са;тауда мацызды рел ат;арады. Олар органикалы; заттардыц бастап;ы eндiрiсiне ;атысып ;ана ;оймайды, сонымен ;атар топыра; ;¥рылымына, оныц су режимше жэне микробтар кауымдастыFына эсер етедь Со^ы онжылдыщтарда б¥л микроорганизмдердi зерттеуге деген KызыFушылык айтарлы;тай есп, б¥л олардыц т¥ра;ты ауыл шаруашылы^ында элеуеттi ;олданылуына жэне тозFан топыра;ты ;алпына келтiруге байланысты.

H^i^i бв^^м

Микробалдырлар мен цианобактериялар топыра; экожYЙелерiндегi органикалы; кeмiртектiц негiзгi eндiрушiлерi болып табылады. Фотосинтездш ар;асында олар гетеротрофты микроорганизмдер Yшiн энергия кeзi ретшде ;ызмет ететiн органикалы; KOCылыстарFа айналу ар;ылы атмосфералы; С02-ны бекiтедi [3]. Б¥л процесс топырактаFы Органикалы; заттардыц ^беюше ы;пал етедi, б¥л оныц ^рылымы мен к¥нарлылыFын жа;сартады. Бактериялар, сацырау;¥ла;тар жэне архейлер сия;ты бас;а микроорганизмдердiц дамуына ;олайлы жаFдай жасайды. Олар гетеротрофты микроорганизмдердiц eсуiне субстрат ретшде ;ызмет ететiн органикалы; заттарды шы^арады

Nostoc, Anabaena, Oscillatoria сиякты цианобактериялар атмосфералык азотты (N2) гетероцист жасушалары аркылы бекiтуге кабiлеттi. Бул процесс топыракты азоттыц кол жетiмдi тYрлерiмен байытады, бул дакылдар Yшiн ете мацызды. Ец тиiмдi азотты беютетш цианобактериялар - Nostoc, Linkia, Anabaena variabilis , Aulosira fertilisima, Calothrix sp., Tolypothrix sp., ^рш еару аймагында бар. Anabaena мен Nostoc топырак пен тау жыныстарыныц бетiнде тiршiлiк етедi жэне атмосфералык азоттыц 20-25 кг/га дейiн беютедь Микробалдырлардыц есуi мен химиялы; курамына коректiк заттар, жары; каркындылыгы, рН жэне электр етюзпштш (ЭС) сиякты бiрнеше факторлар эсер етуi мYмкiн. Сонымен катар, есiп келе жаткан ортаныц эртYрлi сипаттамалары, атап айтканда азоттыц (N) кезi мен концентрациясы микробалдыр тYрлерiнiц есуiне жэне биохимиялык курамына эсер етуi мYмкiн. Микробалдырлар мен цианобактериялар органикалык кышкылдар немесе сштш косылыстар шыгару аркылы топырактыц рН децгейiне эсер етуi мYмкiн. Бул эсiресе кышкыл немесе тузды топыракты калпына келтiру Yшiн ете мацызды [5].

Микробалдырлар мен цианобактериялар топырак агрегаттарын калыптастыруда шешушi рел аткаратын экзополисахаридтердi шыгарады. EPS жабыскак зат ретiнде эрекет етедi, топырак белшектерш байланыстырады жэне оныц курылымын жаксартады, бул суды устап туру мен аэрацияны жаксартады.

Фотосинтез жэне органикалык косылыстардыц белiнуi аркылы бул микроорганизмдер топырактагы органикалык кемiртектi кебейтед^ бул оныц кунарлылыгына оц эсер етедi [6].

Корытынды

[4].

Осылайша, бiрнеше зерттеулер цианобактериялардьщ биопленкалары буршак, дакылдар, кекешстер мен дэндi дакылдардыц eсуiне пайдалы эсерiн кeрсеттi. Егуден кейiн N, P, S жэне C сиякты топырак параметрлерi жэне аминкышкылдары мен витаминдер сиякты eсудi реттейтiн баска заттар жогарылайды, нэтижесiнде eсiмдiктщ ecyi тезiрек, дэн салмагы артады жэне жасанды тыцайткыштар айтарлыктай азаяды [7, 8].

Зерттеулер ^р^т^ндей, цианобактериялар eсiмдiктер мен сацыраукулактар арасындагы симбиотикалык eзара эрекеттесyдi кYшейте алады, бул корекпк заттардыц сiцyiн жаксартуга кeмектеседi. Микробалдырлар мен цианобактериялар улы заттарды адсорбциялау жэне деградациялау кабшетше байланысты ауыр металдар мен органикалык ластаушы заттардан топыракты тазарту Yшiн колданылады [9].

Микробалдырлар мен цианобактериялардыц биофильмдердiц тYзiлyi топырак микроорганизмдерiн кургакшылык немесе туздану сиякты колайсыз жагдайлардан коргайтын микроорталар жасайды [10]. Тутастай алганда, микробалдырлар биоинокулянттарыныц пайдалы эсерлерi ризосфера микробтык кауымдастыгыныц модификациясы аркылы жYзеге асырылды жэне ферменттердiц жогары белсендiлiгiн, топырактыц органикалык кeмiртегiн, хлорофиллдi, полисахаридтердiц жалпы курамын жэне топырактагы коректiк заттардыц колжепмдшпн, сондай-ак чили eсiмдiктерiнiц eсyi мен eнiмдiлiгiн арттыруды камтиды. Бул нэтижелер сонымен катар топырактыц корекпк заттардыц колжепмдшп мен микробтык белсендшктщ eсiмдiктердiц eсyi мен eнiмдiлiгiн арттырудагы мацызды рeлiн кeрсетyге кeмектестi.

1. Рыспеков Т.Р. Агрохимические методы исследования почв и растении: Учебное пособие -Алматы. ^азак yниверситетi, 2017. - 278 с.

2. Muneer Ahmad Malla, Nirmal Renuka, Faizal Bux, Sheena Kumari. Cyanobacteria-green microalgae consortia enhance soil fertility and plant growth by shaping the native soil microbiome of Capsicum annuum: Rhizosphere, 2024

3. Mishra, R. R., & Shaw, B. P. Cyanobacteria and microalgae in improving soil physicochemical properties. Soil Biology and Biochemistry, 2018, 105-112 p.

4. Garcia-Gonzalez, L. J., & Sommerfeld, M. Impact of microalgae on soil microbial communities and nutrient cycling. Applied Soil Ecology, 2019

5. Sharma, N. K., Rai, A. K., & Singh, S. Role of cyanobacteria in soil fertility and sustainability. Frontiers in Microbiology, 2016, 529 p.

6. Priyadarshani, P., & Rath, S. Microalgae and cyanobacteria as biofertilizers in soil restoration. Algal Research, 2012, 123-130 p.

7. Bao, J. ... Potential applicability of a cyanobacterium as a biofertilizer and biopesticide in rice fields. Plant Soil. 2021, 97-112 p.

8. Singh, H.B. ... Secondary Metabolites of Plant Growth Promotin Rhizomicroorganisms. Springer Singapore, 2019, 239-252 p.

9. Das, S. K., & Varma, A. Cyanobacterial biofilms and their role in soil stabilization. Environmental Microbiology, 2014, 1234-1245 p.

10. Rath, S., & Priyadarshani, P. Cyanobacteria in soil restoration: Mechanisms and applications. Soil Biology and Biochemistry, 2015, 123-130 p.

ЭДЕБИЕТТЕР