Проекты

Выделение почвенных штаммов азотофиксирующих бактерий и применение их в сельском хозяйстве в качестве биоудобрений

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Агротехнологии. Селекция и семеноводство» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Агротехнологии
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1468
Предметы: Биология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» 2020 года

Актуальность

Выделение почвенных штаммов и использование их человеком позволяют увеличить плодородие почвы и стимулируют рост растений. Род Azotobacter используют в сельском хозяйстве. Так как не все почвы богаты азотом, люди в искусственных условиях выращивают бактерии рода Azotobacter и добавляют в почву. Также азотобактер применяют в медицине, пищевой промышленности и биосорбции тяжёлых металлов. Выделение почвенных штаммов очень важно в современном мире.

Цель

Выделить и оценить возможности использования штаммов азотфиксирующих бактерий в качестве биоудобрения.

Задачи

  1. Изучить литературу и дополнительные источники информации по теме
  2. Выделить почвенные штаммы рода Azotobacter
  3. Изучить характеристики полученных штаммов по морфологическим, физиологическим и биохимическим признакам
  4. Определить концентрацию клеток в г/л
  5. Сделать вывод о способности фиксации азота данными штаммами

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Магнитная мешалка
  • Микроскоп
  • Термостат
  • Весы аналитические
  • Автоклав
  • Спектрофотометр

Описание

Первым этапом работы стало выделение почвенных штаммов азотофиксирующих бактерий из двух почвенных образцов. Для получения чистой культуры азотофиксирующих бактерий различные разведения накопительных культур высеивались на чашки Петри агаризованной среды Эшби методом Коха. Был проведён ряд исследований для изучения полученной культуры:

1.   Окраска по Граму и фуксином

2.   Микроскопирование полученных штаммов

3.   Проверка штаммов на наличие фермента уреазы

4.   Проверка штаммов на наличие каталазы

5.   Характеристика по внешним показателям

Была составлена таблица с физиологическими и биохимическими признаками. В завершение работы был произведён расчёт оптической плотности и азотофиксации, для этого измерена оптическая плотность и посчитана концентрация клеток в г/л, при пересчёте получена масса клеток. Из условной формулы клеток CxHyOzN... и массы был посчитан азот, который клетки зафиксировали.

Результаты работы/выводы

  1. В ходе работы были получены и охарактеризованы две чистые культуры азотофиксирующих бактерий
  2. Для одной из культур, предварительно отнесённой к роду Azotobacter, была рассчитана азотофиксация, которая составила 0,037 мкг/мл/час
  3. Штамм, выделенный из почвы Французской Гвианы, может быть потенциально использован как биоудобрение

Перспективы использования результатов работы

В связи с тем, что была выявлена способность данных штаммов к процессу азотофиксации, мы считаем возможным использовать данный штамм следующим образом:

  1. На основе выделенных штаммов можно изготавливать биоудобрение и в дальнейшем ввести в промышленное производство
  2. . В магазинах и на различных флор-базах, питомниках можно добавлять данный штамм в качестве биодобавки к почве, что позволит увеличить плодородие почвы и обеспечит дальнейшее развитие растений благодаря присутствию азотофиксирующих бактерий

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева