Для выполнения работы нам потребовались компоненты, которые представлены в наборе:
- Чашки Петри – емкость для посева колоний;
- Соли для приготовления среды Эшби – K2SO4, K2HPO4, NaCl, MgSO4*7H2O, CaCO3;
- Органические компоненты среды Эшби – агар и глюкоза;
- Пипетка Пастера
- Зубочистки – вспомогательный инструмент для распределения комочков земли;
Подготовительный этап:
- Возьмите белый лист бумаги и обведите на нем контур чашки Петри (части с меньшим диаметром);
- Нарисуйте в контуре чашки Петри трафарет;
Приготовление вспомогательного раствора:
- В мерную колбу объемом 1 литр налейте 300-400 мл воды;
- Высыпьте в колбу с водой всё содержимое флаконов с NaCl, K2SO4, MgSO4*7H2O и К2HPO4 и перемешайте смесь;
- Доведите объем раствора до отметки 1 литр и проконтролируйте, что все соли полностью растворились (об этом свидетельствует отсутствие осадка на дне колбы);
Для исследования роста колоний на одном образце почвы следует поставить 3 параллельных эксперимента в 3-х чашках Петри. На каждую чашку Петри потребуется 20 мл среды Эшби.
Приготовление среды Эшби (200 мл):
- На весах подготовьте навески:
1а) 1 г CaCO3;
1б) 3 г Агара;
1в) 4 г глюкозы;
- В химический стакан налейте 200 мл вспомогательного раствора;
- В стакан с раствором перенесите навески CaCO3, Агара и глюкозы;
- Смесь в стакане перемешать до состояния однородной взвеси;
- Смесь вскипятить на плите или в микроволновой печи до максимального растворения компонентов (часть взвеси не растворится, однако большая часть компонентов должна перейти в раствор);
- Смесь охладите до 50-600С и заполните ей чашки Петри так, чтобы смесь полностью покрывала дно (должно уйти ~25 мл на одну чашку);
Подготовка почвы для анализа:
- Образцы почвы высушить, убрать крупные остатки растительности, камни, мусор;
- Перенести ~3 грамма почвы пустую чашку Петри или любую другую емкость с бортиком;
- К почве с помощью пипетки Пастера по каплям добавлять дистиллированную воду до получения пастообразной массы;
- Увлажненную почву (полученную пасту) тщательно перемешать с помощью зубочистки.
Посев:
- Из увлажненной почвы отделить 40-50 комочков диаметром ~3-4 мм;
- Чашку Петри, заполненную застывшей средой, разместить на трафарете, совместив края чашки с контуром трафарета;
- В чашке Петри в узлах трафарета разместите подготовленные комочки земли.
- Чашки Петри накрыть крышками и оставить на 3-4 дня при комнатной температуре.
Наблюдаемые эффекты:
- Через 3-4 дня после посева вокруг комочков должны появиться обрастания;
- Через 6-8 дней обрастания должны приобрести окрашивание;
Наиболее распространенный и хорошо изученный Azotobacter chroococcum (обитает в почвах всех типов, кроме кислых) образует колонии с бурым, почти чёрным пигментом. Для Azotobacter agilis характерны бесцветные колонии. Azotobacter vinelandii образует колонии с флуоресцирующую желтовато-зеленоватой окраской.
Описание результатов:
- Сфотографируйте содержимое чашек Петри через 4, 7 и 10 дней после посева;
- Зафиксируйте данные своих наблюдений в лабораторном журнале. Данные следует фиксировать в виде таблицы.
Следуя инструкции в методической книге, мы посеяли почвенные комочки на среду Эшби и наблюдали за обрастаниями в течение 10 дней. По результатам, занесенным в таблицу, мы можем увидеть, что почти везде, кроме почвенного образца с места после пожарища был активный рост азотфиксирующих бактерий. Также, все из них имеют большой процент потемневших колоний. Колонии приобрели окраску желтого, коричневого, темно-коричневого и черного цветов. Слабый рост азотфиксирующих бактерий на участке после пожарища может быть связан с недостаточностью органического вещества в почве после пожара. Пожар уничтожает органический материал, необходимый для питания и развития микроорганизмов, включая азотфиксирующие бактерии. В результате повышенной температуры и действия огня микроорганизмы могут быть разрушены, а их способность к активному росту и функционированию снижена. Это приводит к сниженной активности азотфиксирующих бактерий и их ослабленному влиянию на процессы в почве после пожара.
Также, глядя на результаты наблюдений за азотфиксирующими бактериями на 10 сутки можно заметить, что рост азотфиксирующих бактерий замедлился или они вовсе стали высыхать. Мы предполагаем, что одной из причин замедления роста может быть недостаточная влажность в помещении, где находились чашки Петри с азотфиксирующими бактериями.
Азотофиксирующие бактерии обычно процветают во влажных средах, так как они требуют достаточного доступа к воде для своей жизнедеятельности. Если в помещении, где проводится эксперимент, относительная влажность низкая, это может привести к сушке бактерий и замедлению их роста.
Низкая влажность может снижать активность азотфиксирующих бактерий, ухудшать обмен веществ и затруднять доступ к воде и питательным веществам. В результате, бактерии могут не получать достаточного количества ресурсов для роста и размножения, что приводит к их замедлению или высыханию.
Для обеспечения оптимальных условий для роста азотфиксирующих бактерий, рекомендуется поддерживать достаточную влажность в помещении, где проводятся эксперименты. Это можно осуществить путем использования увлажнителей воздуха или распылителей, регулярного увлажнения субстрата или контроля и поддержания влажности в помещении.
Однако, помимо влажности, следует также учитывать другие факторы, которые могут влиять на рост азотфиксирующих бактерий, такие как температура, доступ к питательным веществам и pH среды. Учет всех этих факторов позволит создать оптимальные условия для изучения и наблюдения за ростом азотфиксирующих бактерий.