Մարդկության կողմից օգտագործվող դեղամիջոցների մեծ մասը բնական ծագում ունի՝ դրանք ձևավորվում են բույսերի, սնկերի և բակտերիաների մեջ։ Բայց խնդիրն այն է, որ դրանց կրողները մարդկանց համար օգտակար նյութեր են արտադրում փոքր չափաբաժիններով, որոնք բավարար են միայն սեփական կարիքների համար։ Բացի այդ, նման պատրաստուկների որակն ու մաքրությունը կարող են տարբեր լինել՝ կախված արտադրողի շրջապատող պայմաններից:

Ուստի արդեն մի քանի տարի է, ինչ նոր գիտական ​​ուղղություն է թափ հավաքում՝ սինթետիկ կենսաբանությունը։ Նրա ակտիվիստները կարծում են, որ մարդկանց բնական ծագման դեղամիջոցներ մատակարարելու խնդիրը կարելի է լուծել՝ ստեղծելով արհեստական ​​օրգանիզմ, որը կարող է կատարել միակ գործառույթը՝ դեղաբանական արտադրանք արտադրել։

Դրանում ամենամեծ հաջողությունը գրանցել է ԱՄՆ-ից ժամանած գիտական ​​խումբը՝ Քրեյգ Վենտերի գլխավորությամբ: Գիտնականները վերցրել են Mycoplasma genitalium բակտերիան, որը հայտնի է իր շատ կարճ գենոմով, և սկսել են օրգանիզմից հեռացնել առանձին գեներ՝ որոշելով, թե ինչ հանգամանքներում են դրանք դադարելու գործել: նրա կենսաքիմիականհատկությունները. Հետազոտողները այնուհետև մշակեցին գենոմի արհեստական ​​կառուցման մեթոդ, որով նրանք կարողացան ստեղծել սինթետիկ օրգանիզմ, որը կարող էր վերարտադրել միայն Mycoplasma genitalium-ի ներքին նյութափոխանակության հիմնական ռեակցիաները: Այս մոտեցումը մի կողմից հնարավորություն տվեց ձեռք բերել լիովին կառավարելի բակտերիա, բայց մյուս կողմից չպատասխանեց հարցին. քիմիական ռեակցիաներայս նոր արարածների մեջ: Ֆերմենտների արտադրության կենսաքիմիան դեռ մեծ առեղծված է։

Յուրահատուկ հնարավորություններով բակտերիա ստեղծելու համար անհրաժեշտ է հաջորդաբար ուսումնասիրել նրա գենոմի բոլոր տարրերը, դրանցից բացահայտել բոլոր անհրաժեշտները և տեղափոխել արհեստական ​​գենոմ։ Միևնույն ժամանակ, չափազանց կարևոր է ոչինչ բաց չթողնելը՝ նույնիսկ ամենափոքրը և անչափահասգենոմի մանրամասները կարող են չափազանց կարևոր լինել: Ճապոնիայի Կիտասատո համալսարանի մանրէաբանական ճարտարագիտության լաբորատորիայի գիտնականները այլ ճանապարհով են գնացել: Նրանք վերցրեցին արդեն գոյություն ունեցող բակտերիաները և պարզապես հեռացրին իրենց գենոմի բոլոր «լրացուցիչ» մասերը՝ վերածելով կենդանի արարածի մանրադիտակի մեջքիմիական գործարան. Այս ձևն ավելի խոստումնալից է թվում. այն երաշխավորում է, որ արդյունքում ստացված ստեղծագործությունը ճիշտ կկատարի բոլոր գործողությունները:

Փորձերի համար գիտնականները վերցրել են Streptomyces տեսակի բակտերիաները, որոնք վաղուց օգտագործվել են արդյունաբերության մեջարտադրությունը։ Բնական պայմաններում այդ բակտերիաները ապրում են հողում, որոնց տարբեր քիմիական միացություններն ազդում են Streptomyces-ի տարբեր գործառույթների վրա։ Այսպիսով, որոշակի հանգամանքներում այդ միկրոօրգանիզմները կարող են արտազատել նյութեր, որոնք օգտագործվում են վիրուսային վարակների, քաղցկեղային ուռուցքների և սնկային հիվանդությունների բուժման համար: Սրանք օժանդակԲակտերիաների գործառույթները կոչվում են երկրորդական նյութափոխանակություն: Ճապոնացի կենսաբանների հետազոտությունները հնարավորություն են տվել մեկուսացնել գենոմի հատվածները, որոնք պատասխանատու են դրա համար և ջնջել դրանք: Բացի այդ, հանվել են Streptomyces-ի օրգանիզմում կողմնակի պրոցեսների համար պատասխանատու մի շարք այլ գեներ։ Արդյունքը «մաքուր» մանրէ է, որում տեղի է ունենում միայն մեկ «հիմնական» նյութափոխանակության գործընթաց: Միաժամանակ բակտերիաների գենոմի չափերը կրճատվել են 20 տոկոսով։

Ճապոնացի գիտնականների հետագա փորձերը ցույց են տվել, որ նման «մերկ» մանրէի մեջ կարող է ներկառուցվել միայն մեկ առանձին ֆունկցիա։ Միաժամանակ մեծանում է դրան ուղղված էներգիայի սպառումը, ինչը նշանակում է, որ մեծանում է նաև կոնկրետ դեղամիջոցի արտադրության արդյունավետությունը։ Կիտասատոյի համալսարանի կենսաբաններն արդեն փորձեր են կատարել՝ արտադրող բակտերիաներ ստեղծելու համար քիմիական միացությունամորֆո-4, 11-դեին. Այն օգտագործվում էԱրտեմիսինինի արտադրության մեջ, որը համարվում է պոտենցիալ պատվաստանյութ մալարիայի բոլոր ձևերի դեմ: Մոտ ապագայում գիտնականները նախատեսում են ցուցադրել «մանրադիտակային գործարաններ» այլ օգտակար նյութերի ստեղծման համար։

Օգտակար միկրոօրգանիզմների գործունեության համար անհրաժեշտ պայմաններ ստեղծելով՝ ֆերմերը զգալիորեն բարելավում է բույսերի վիճակը և բարձրացնում նրանց արտադրողականությունը։ Միևնույն ժամանակ, թանկարժեք և ոչ միշտ էկոլոգիապես մաքուր հանքային պարարտանյութերի օգտագործումը կարող է զգալիորեն կրճատվել: Այստեղ ձեզ կօգնեն կենդանի բակտերիաների վրա հիմնված նոր՝ բարձր արդյունավետ բիոպատրաստուկները, որոնք ունեն բույսերի համար արժեքավոր հատուկ հատկություններ:
Հաշվի առնենք, որ բնության մեջ միկրոօրգանիզմների միջև մշտական ​​մրցակցություն կա բնակավայրի, սնուցման, խոնավության և այլնի համար։ Օգտակար միկրոֆլորայի հետ մեկտեղ կա նաև բույսերի համար վնասակար միկրոֆլորան։ Բոլորը գիտեն դրա այնպիսի ներկայացուցիչներ, ինչպիսիք են փոշոտ բորբոս սնկերը, տարբեր փտումները, որոնք առաջացել են ուշացած բծերի սնկերի, ռիզոկտոնիայի, ֆուսարիումի և այլոց կողմից, ինչպես նաև հատուկ բակտերիաներ, որոնք առաջացնում են, օրինակ, լորձաթաղանթի բակտերիոզներ:
Ներկայումս ստեղծվել են մանրէաբանական կենսաբանական արտադրանք, որոնք ունեն ուժեղ պաշտպանիչ և խթանող ազդեցություն։ Նրանք ապահովում են բույսերի լավ կանխարգելում հիվանդություններից և ֆիտոպաթոգենների վնասումից, բարձրացնում են արտադրողականությունը, բարելավում են բերքի որակը և կառուցվածքը: Սկզբունքորեն, յուրաքանչյուր այգեպան պարզ տեխնիկայով և կենսաբանական արտադրանքի օգտագործմամբ կարող է զգալիորեն բարելավել մանրէաբանական համայնքը իր կայքի հողում կամ ջերմոցում՝ դրանով իսկ նվազեցնելով քիմիական նյութերի օգտագործումը:
Այգում հանքային պարարտանյութերը կամ թունաքիմիկատները հաճախ օգտագործվում են անհարկի ինտենսիվորեն, ինչը վտանգավոր է շրջակա միջավայրի և մարդու առողջության համար։ Բնական կենսաբանական մեթոդները հնարավորություն են տալիս նվազեցնել «քիմիայի» օգտագործումը և ստանալ այնպիսի արտադրանք, որը համապատասխանում է բնապահպանական ամենախիստ պահանջներին: Ուստի մանրէաբանական պատրաստուկներն արժանի են հնարավորինս լայն օգտագործման։ Այգու հողատարածքներում դրանք որոշ չափով կօգնեն փոխարինել թերի գոմաղբի օգտակար միկրոֆլորան, կծառայեն որպես կոմպոստների լավ հավելում և թույլ կտան կտրուկ նվազեցնել հանքային պարարտանյութերի կիրառումը: Միկրոօրգանիզմները, որոնք կազմում են նոր կենսաբանական արտադրանքի հիմքը, ազոտը ամրագրող բակտերիաներն են, որոնք ապրում են ոչ հատիկավոր բույսերի արմատներում և սերտորեն փոխազդում են բույսերի հետ: Նման բակտերիաները կոչվում են ասոցիատիվ: Նրանք կարող են երկար ժամանակ կենսունակ մնալ ստերիլ տորֆի մեջ, ուստի տորֆն օգտագործվում է որպես բակտերիաների կուլտուրաների լցանյութ: Տորֆի պատրաստուկները հարմար են օգտագործման համար արտադրության օրվանից մեկ տարվա ընթացքում:
Ասոցիատիվ կենսաբանական պատրաստուկները կարող են օգտագործվել մի քանի ձևով. ցանքից առաջ խոնավացած սերմը (սերմերը, պալարները) խառնվում են պատրաստուկների հետ 1:100 կամ 1:200 ծավալային հարաբերակցությամբ; բարակ շերտ լցնել մահճակալների ակոսների մեջ նախքան բանջարաբոստանային կուլտուրաների սերմերը ցանելը. հորերում բույսեր տնկելիս այնտեղ ավելացնել 0,5 թեյի գդալ տորֆի պատրաստուկ և խառնել հողի հետ։

Ժամանակակից կենսատեխնոլոգիան հիմնված է բազմաթիվ գիտությունների վրա՝ գենետիկա, մանրէաբանություն, կենսաքիմիա, բնագիտություն։ Նրանց ուսումնասիրության հիմնական առարկան բակտերիաներն ու միկրոօրգանիզմներն են։ Հենց բակտերիաների օգտագործումն է լուծում կենսատեխնոլոգիայի բազմաթիվ խնդիրներ։ Այսօր մարդկային կյանքում դրանց կիրառման շրջանակն այնքան լայն է և բազմազան, որ անգնահատելի ներդրում ունի այնպիսի ոլորտների զարգացման գործում, ինչպիսիք են.

• բժշկություն և առողջապահություն;
• անասնաբուծությունն;
• մշակաբույսերի արտադրություն;
• ձկնարդյունաբերություն;
• սննդի արդյունաբերություն;
• հանքարդյունաբերություն և էներգիա;
• ծանր և թեթև արդյունաբերություն;
• սեպտիկ բաք;
• էկոլոգիա։

Դեղագիտության և բժշկության մեջ բակտերիաների կիրառման ոլորտն այնքան լայն է և նշանակալի, որ նրանց դերը մարդկանց բազմաթիվ հիվանդությունների բուժման գործում ուղղակի անգնահատելի է։ Մեր կյանքում դրանք անհրաժեշտ են արյան փոխարինիչներ, հակաբիոտիկներ, ամինաթթուներ, ֆերմենտներ, հակավիրուսային և հակաքաղցկեղային դեղամիջոցներ, ախտորոշման ԴՆԹ նմուշներ, հորմոնալ դեղամիջոցներ ստեղծելիս:

Գիտնականներն անգնահատելի ներդրում են ունեցել բժշկության մեջ՝ բացահայտելով ինսուլին հորմոնի համար պատասխանատու գենը: Տեղադրելով այն կոլի բակտերիաների մեջ՝ նրանք ստացել են ինսուլինի արտադրություն՝ փրկելով բազմաթիվ հիվանդների կյանքեր։ Ճապոնացի գիտնականները հայտնաբերել են բակտերիաներ, որոնք արտազատում են նյութ, որը ոչնչացնում է ատամնափառը՝ դրանով իսկ կանխելով մարդկանց կարիեսի առաջացումը։

Ջերմասեր բակտերիայից ստացվում է գեն, որը կոդավորում է արժեքավոր ֆերմենտները գիտական ​​հետազոտությունքանի որ դրանք անզգայուն են բարձր ջերմաստիճանի նկատմամբ: Բժշկության մեջ վիտամինների արտադրության մեջ օգտագործվում է Clostridium միկրոօրգանիզմը՝ միաժամանակ ստանալով ռիբոֆլավին, որը կարևոր դեր է խաղում մարդու առողջության համար։

Բակտերիաների՝ հակաբակտերիալ նյութեր արտադրելու ունակությունը օգտագործվել է հակաբիոտիկների ստեղծման համար՝ լուծելով բազմաթիվ վարակիչ հիվանդությունների բուժման խնդիրը՝ դրանով իսկ փրկելով մեկից ավելի մարդու կյանքը։

Դեղագիտության մեջ առանց միկրոօրգանիզմների անհնար է նաև դեղամիջոցների և սինթետիկ պատվաստանյութերի ստեղծումը, որոնք ներառում են իմունակարգավորիչներ, ալկալոիդներ, նուկլեոտիդներ և ֆերմենտներ։

անասնաբուծությունն

Երիտասարդ անհատների քաշի ավելացման և աճի տեմպերը բարձրացնելու համար օգտագործվում են սպիտակուցային-վիտամինային հավելումներ, ֆերմենտներ, որոնց արտադրողները ֆոտոսինթետիկ բակտերիաներ են։ Այսպիսով, նվազեցնելով կերերի սպառումը և բարձրացնել արտադրողականությունը: Սիլոսի արտադրության մեջ օգտագործվում են E.coli commune, Lactis aerogenes, որոնք կաթնաթթվային միկրոօրգանիզմներ են։ Էական ամինաթթու լիզինը, որն օգտագործվում է որպես սննդային հավելում անասնաբուծության մեջ, արտադրվում է մանրէներից, ինչպիսիք են Corynebacterium glutamicum, Brevibacterium sp և Escherichia coli:

Բակտերիաների օգտագործումը տարածված է բարձր արտադրողական ցեղատեսակների, աճի հորմոնների ստեղծման և բեղմնավորված բջջի փոխպատվաստման մեջ: Բակ-ի հիման վրա ստեղծված պատրաստուկներ։ subtilis և Bac. Licheniformis-ը օգտագործվում է անասնաբուժության մեջ բազմաթիվ հիվանդությունների բուժման համար:

Գյուղատնտեսական արդյունաբերություն

Թունաքիմիկատների և պարարտանյութերի օգտագործումը գյուղատնտեսության ոլորտում հանգեցնում է հողի միկրոֆլորայի վրա բացասական ազդեցության։ Աերոբ և անաէրոբ բակտերիաները օգտագործվում են վնասակար նյութերը ոչնչացնելու համար:

Բակտերիալ պարարտանյութերի օգտագործումը նպաստում է բերքատվության բարձրացմանը։ Ազոտ պահող բակտերիաների պատրաստուկները ստացվում են Klebsiella և Chromatium բջիջներից։ Սա բույսերին հնարավորություն է տալիս կլանել օդում պարունակվող ազոտը։ Ֆոսֆոբակտերինը ստացվում է Bacillus megathrtium-ից, որը մեծացնում է հողում ֆոսֆորի, իսկ կանաչ զանգվածում ազոտի պարունակությունը։ Որպես բույսերի բիոպաշտպանություն տարբեր վնասատուներից, մշակվել են մանրէաբանական պատրաստուկներ՝ հիմնված բակտերիաների վրա, որոնք չեն վնասում մարդուն։

Ձկնարդյունաբերություն

Ձկնաբուծական տնտեսություններում օգտագործվող կենսատեխնոլոգիաները հնարավորություն են տալիս ստեղծել բազմաթիվ հիվանդությունների նկատմամբ դիմացկուն ձկնատեսակներ և աճի բարձր տեմպերով ցեղատեսակներ: Բացի այդ, ձկնարդյունաբերության մեջ արտադրվող բակտերիաներից պատրաստվում են կերային հավելումներ, ֆերմենտներ և դեղամիջոցներ:

սննդի արդյունաբերություն

Կենսատեխնոլոգիայի լայն տարածում ֆերմենտացման և սննդի արդյունաբերության մեջ: Կեֆիրի, կումիսի և ֆերմենտացված կաթնամթերքի արտադրության մեջ կաթնաթթվային բակտերիաների օգտագործումը բարելավում է դրանց համը և մարսողությունը: Դա ձեռք է բերվում նրանով, որ արտազատվող ֆերմենտները կաթի շաքարը քայքայում են ալկոհոլի և ածխաթթու գազի: Բարելավել հրուշակեղենի որակը և պահպանել հացաբուլկեղենի թարմությունը Սննդի արդյունաբերությունկիրառել Bac.subtilis-ից արտադրված ֆերմենտներ:

Օգտակար հանածոների արդյունահանում և վերամշակում

Արդյունահանող արդյունաբերության մեջ կենսատեխնոլոգիաների կիրառումը կարող է զգալիորեն նվազեցնել ծախսերը և էներգիայի ծախսերը: Այսպիսով, հիդրոմետալուրգիայում օգտագործվում է լիտոտրոֆ բակտերիաների (Thiobacillus ferrooxidous) օգտագործումը՝ երկաթը օքսիդացնելու իրենց հատկությամբ։ Բակտերիալ տարրալվացման շնորհիվ թանկարժեք մետաղները արդյունահանվում են ցածր կրող ապարներից։ Մեթան պարունակող բակտերիաները օգտագործվում են նավթի արտադրությունը մեծացնելու համար։ Երբ նավթը արդյունահանվում է սովորական եղանակով, բնական պաշարների կեսից ոչ ավելին արդյունահանվում է աղիքներից, և միկրոօրգանիզմների օգնությամբ տեղի է ունենում պաշարների ավելի արդյունավետ արտազատում։

Թեթև և ծանր արդյունաբերություն

Մանրէաբանական տարրալվացումն օգտագործվում է հին հանքերում ցինկ, նիկել, պղինձ, կոբալտ արտադրելու համար։ Հանքարդյունաբերության մեջ համար ռեակցիաների նվազեցումբակտերիալ սուլֆատները օգտագործվում են հին հանքերում, քանի որ ծծմբաթթվի մնացորդները կործանարար ազդեցություն ունեն հենարանների, նյութերի և միջավայրը. Անաէրոբ միկրոօրգանիզմները նպաստում են մանրակրկիտ տարրալուծմանը օրգանական նյութեր. Այս հատկությունը օգտագործվում է մետալուրգիական արդյունաբերության մեջ ջրի մաքրման համար:

Մարդը բակտերիաներ է օգտագործում բրդի, արհեստական ​​կաշվի, տեքստիլ հումքի արտադրության մեջ, օծանելիքի և կոսմետիկ նպատակներով։

Թափոնների և ջրի մաքրում

Քայքայման մեջ ներգրավված բակտերիաները օգտագործվում են սեպտիկ տանկերը մաքրելու համար: Այս մեթոդի հիմքն այն է, որ միկրոօրգանիզմները սնվում են կոյուղաջրեր. Այս մեթոդը ապահովում է հոտի հեռացումը և կեղտաջրերի ախտահանումը: Սեպտիկ տանկերում օգտագործվող միկրոօրգանիզմները աճեցվում են լաբորատորիաներում: Նրանց գործողության արդյունքը որոշվում է օրգանական նյութերի տրոհմամբ պարզ նյութերի, որոնք անվնաս են շրջակա միջավայրի համար։ Կախված սեպտիկ տանկի տեսակից՝ ընտրվում են անաէրոբ կամ աերոբ միկրոօրգանիզմներ։ Աերոբիկ միկրոօրգանիզմները, բացի սեպտիկ տանկերից, օգտագործվում են բիոֆիլտրերում:

Միկրոօրգանիզմներ են անհրաժեշտ նաև ջրամբարներում և դրենաժներում ջրի որակը պահպանելու, ծովերի և օվկիանոսների աղտոտված մակերեսը նավթամթերքից մաքրելու համար։

Մեր կյանքում բիոտեխնոլոգիայի զարգացմամբ մարդկությունը առաջ է գնացել իր գործունեության գրեթե բոլոր ոլորտներում:

Կենսաբանական նյութերի տեխնոլոգիական կիրառումը, մասնավորապես բակտերիաների օգտագործումը կոնկրետ արտադրանք ստանալու կամ վերահսկվող ուղղորդված փոփոխություններ իրականացնելու համար, կենսատեխնոլոգիայի հիմքն է:
Հազարավոր տարիներ առաջ մարդը, ոչինչ չգիտենալով կենսատեխնոլոգիայի մասին, օգտագործում էր դրանք իր կենցաղում. նա գարեջուր էր եփում, գինի էր պատրաստում, հաց էր թխում և կաթնաթթվային մթերքներ ու պանիրներ էր պատրաստում:
AT ժամանակակից աշխարհԴժվար է գերագնահատել կենսատեխնոլոգիայի մեթոդների գործնական նշանակությունը մանրէների օգտագործմամբ. դրանք օգտագործվում են սննդի արդյունաբերության մեջ և գյուղատնտեսություն, բժշկության և դեղագիտության մեջ, օգտակար հանածոների արդյունահանման և դրանց վերամշակման, բնության մեջ և սեպտիկ տանկերի ջրի մաքրման գործընթացում, մարդկային կյանքի բազմաթիվ ոլորտներում։
սննդի արդյունաբերություն
Սննդի արդյունաբերության մեջ առավել տարածված են կաթնաթթվային բակտերիաները և խմորիչները։
Բակտերիաների և խմորիչի գործողության մեխանիզմը կաթնաշաքարը կաթնաթթվի վերածելն է, որի արդյունքում չեզոք արտադրանքը վերածվում է կաթնաթթվի:
Կաթնաթթվային բակտերիաները և խմորիչը օգտագործվում են կաթնամթերքի և բանջարեղենի խմորման, կակաոյի հատիկների մշակման և խմորիչ խմորի արտադրության մեջ։ Պրոկարիոտների արտադրանքի վրա ազդելու ունակությունը որոշվում է նրանց բարձր ֆերմենտային ակտիվությամբ և որոշվում է արտազատվող ֆերմենտներով։
Մարդու կողմից օգտագործվող ամենահին կենսատեխնոլոգիաներից մեկը պանրի արտադրությունն է։ Պրոպիոնաթթվային բակտերիաների օգտագործումը կոշտ թթու պանիրների արտադրության մեջ հնարավորություն է տալիս արտադրանք ստանալ. Բարձրորակտրված հատկություններով։
Օգտագործեք մեջ տեխնոլոգիական սխեմապրոպիոնաթթվային բակտերիաները պատրաստի պանիրներին տալիս են իրենց բնորոշ գույնը, համը և բույրը՝ արտադրանքը հարստացնելով կենսաբանական ակտիվ նյութերով:
Բակտերիաներն ունակ են իրենց կյանքի ընթացքում ընտրողաբար դուրս հանել նյութեր բարդ միացություններից՝ դրանք լուծելով ջրի մեջ։ Այս գործընթացը կոչվում է բակտերիալ տարրալվացում և ունի մեծ գործնական նշանակություն.
1. թույլ է տալիս արդյունահանել օգտակար քիմիական նյութերհանքաքարերից, արդյունաբերական թափոններից;
2. հեռացնել ավելորդ կեղտերը՝ մկնդեղը գունավոր և գունավոր մետաղների հանքաքարերից:
Արդյունաբերության մեջ մեծ գործնական նշանակություն ունի օգտակար հանածոների (ուրանի, պղնձի) բակտերիալ տարրալվացումը անմիջապես հանքավայրերում:
Ժամանակակից բժշկությունը հաջողությամբ օգտագործում է դեղամիջոցներ, որոնց արտադրության համար օգտագործվում են բակտերիաներ.
1. ինսուլինը և ինտերֆերոնը ստացվում են Escherichia coli-ի վրա հիմնված գենետիկական տեխնոլոգիաների միջոցով.
2. Խոտի բացիլի ֆերմենտները ոչնչացնում են փտած քայքայման արգասիքները։
Գյուղատնտեսության մեջ կենսատեխնոլոգիայի մեթոդների մարդկային կիրառումը հաջողությամբ լուծում է մի շարք խնդիրներ.
1. հիվանդություններին դիմացկուն և բարձր բերքատու բույսերի սորտերի ստեղծում.
2. բակտերիաների (նիտրագին, ագրոֆիլ, ազոտոբակտերին և այլն) հիման վրա պարարտանյութերի արտադրություն, ներառյալ կոմպոստները և ֆերմենտացված (մեթանի խմորում) կենդանական թափոնները.
3. գյուղատնտեսության համար ոչ թափոնային տեխնոլոգիաների զարգացում.
Բնության բույսերը ազոտի կարիք ունեն, սակայն նրանք ի վիճակի չեն օդից ազոտ կլանել, սակայն որոշ բակտերիաներ՝ հանգույցներ և ցիանոբակտերիաներ, բնության մեջ արտադրում են մոտ 90%-ը: ընդհանուր թիվըկապված ազոտ՝ դրանով հարստացնելով հողը։
Գյուղատնտեսության մեջ օգտագործվում են այնպիսի բույսեր, որոնք իրենց արմատներին պարունակում են հանգուցային բակտերիաներ՝ առվույտ, լյուպին, ոլոռ և հատիկաընդեղեն:
Այս մշակաբույսերն օգտագործվում են ցանքաշրջանառության մեջ՝ հողը ազոտով հարստացնելու համար։
Գյուղատնտեսության մեջ սիլինգը բույսերի զանգվածի պահպանման հիմնական մեթոդներից է և իրականացվում է վերահսկվող խմորումով՝ կաթնաթթվի, կոկոիդային և ձողաձև բակտերիաների ազդեցության տակ։
Բակտերիաները քայքայում են կենդանական գոմաղբը, ինչի արդյունքում առաջանում է մեթան՝ ածխաջրածնային միացություն, որն օգտագործվում է օրգանական սինթեզում:

Հողային խոհանոց կամ ֆերմերի անտեսանելի օգնականներ

Մեզ՝ հողօգտագործողներիս, դրված է դրա արդյունավետ օգտագործման խնդիրը։ Սա պահանջում է հողի բերրիություն ապահովող գործընթացների ըմբռնում և այնպիսի հասկացություն, ինչպիսին հումուսն է: Շատերը նույնացնում են «հումուսը» և «հումուսը», բայց դա ամբողջովին ճիշտ չէ: Որպեսզի հասկանանք, մենք կսկսենք Երկրի վրա ողջ կյանքի ծագման մասին: Եվ այս աղբյուրը ինչ-որ տեղ հեռու չէ, այլ մոտակայքում՝ մեզ շրջապատող բույսերի «տերևներում»։ Հենց այնտեղ է առաջնային օրգանական միացություններ, առաջացնելով բոլոր կենդանի էակները, որոնք կոչվում են ածխաջրեր։ Ինքնին անունից արդեն պարզ է, որ դրանք ածխածնից և ջրից բաղկացած միացություններ են, բայց առօրյա կյանքում մենք ավելի շատ ծանոթ ենք «շաքար» բառին։

Այո, ածխաջրերը առաջնային շաքարներ են՝ գլյուկոզա, ֆրուկտոզա... Եվ դրանք ձևավորվում են բույսերի տերևների կանաչ հատվածում (կոչվում է քլորոֆիլ) Արևի լույսի էներգիայի ազդեցությամբ, ուստի ածխաջրերը կարելի է անվանել «Արևի պահածոյացված էներգիա»: «. Առաջնային շաքարները մի տեսակ «աղյուսներ» են, որոնցից կառուցված և կազմված են բույսերի, սնկերի և կենդանիների բոլոր օրգանական հյուսվածքները։ Անմիջապես վերապահում կանեմ, թե ինչու եմ անվանել երկրային արարածների այս երեք խմբերը՝ կենտրոնացնելով ձեր ուշադրությունը դրանց վրա. գիտնականների վերջին պատկերացումների համաձայն՝ սնկերը (դատելով դրանց բնութագրերից) չեն կարող վերագրվել ոչ բույսերին, ոչ կենդանիներին: Սրանք մոլորակի ամենահին և բազմաթիվ արարածների տեսակներն են: Բայց եկեք շարունակենք. Ստացված ածխաջրերը մտնում են բույսերի հյուսվածքները՝ նրանց բջիջները, որտեղ տեղի է ունենում այլ նյութերի սինթեզ (ձևավորում), որոնք ավելի բարդ են և՛ կառուցվածքով, և՛ կառուցվածքով։ քիմիական բաղադրությունը. Երբ ածխաջրերին ավելացվում են այլ քիմիական նյութեր, առաջանում են նոր օրգանական միացություններ՝ սպիտակուցներ, ճարպեր, վիտամիններ, արդյունահանող և անուշաբույր նյութեր, գունանյութեր և այլն։

Դրանց առաջացման համար, բացի վերը նշված ածխածնից և ջրից, բույսերին անհրաժեշտ են լրացուցիչ սննդանյութեր, որոնցից հիմնականներն են ազոտը, ֆոսֆորը, կալիումը. դրանք շատ բան են պահանջում, ինչի պատճառով էլ նրանց անվանել են «մակրոտարրեր»։ Բույսերը ավելի քիչ այլ տարրերի կարիք ունեն (կոբալտ, ցինկ, մագնեզիում, յոդ, երկաթ, ֆտոր, մանգան…), դրանք կոչվում են «հետքի տարրեր»: Միավորելով ածխաջրերը՝ «աղյուսները» միմյանց հետ, բույսերը դրանցից կառուցում են պոլիսախարիդներ կամ պոլիմերներ, այսինքն. ունենալով հսկայական կառուցվածքային բանաձեւ. Սրանք լիգնին և ցելյուլոզ են՝ շատ ամուր և կայուն միացություններ, որոնք կազմում են շրջանակը՝ բույսերի հյուսվածքների կմախքի հիմքը: Բայց որտեղի՞ց են բույսերը ստանում իրենց քիմիական տարրերը: Այո, դրանց աղի լուծույթների արմատային կլանմամբ քիմիական տարրեր. Դրա համար բույսերն ունեն արմատների վրա հատուկ հարմարեցումներ՝ արմատային «մազեր», որոնց միջոցով բույսերը կլանում են անհրաժեշտ լուծումները։ Բայց որտեղի՞ց են դրանք գալիս, լուծումներ։ Ոչ, ոչ բոլոր հողային լուծույթները հարմար են բույսերի սնուցման համար, որոնք նրանք կարող են յուրացնել: Ամենից հաճախ քիմիական տարրերը հողում հայտնաբերվում են ոչ թե պատրաստի լուծույթների, այլ «կապված» վիճակում՝ բնական միներալների և դրանց աղերի տեսքով։ Դա բույսերի կերակուր չէ: Ինչպե՞ս լինել:

Եվ բույսերը գնում են դեպի խորամանկություն: Նրանք արտազատվում են արմատային գոտում, որը կոչվում է ռիզոսֆերա, տարբեր նյութերսննդարար, անուշաբույր, արդյունահանող և այլն, դրանով իսկ գրավելով «օգնականներ» (մի տեսակ «խոհարարներ»), որոնք օգնում են բույսերին հողից հանել կապված հանքային քիմիական տարրերը՝ դրանք լուծելով և մատչելի սննդամթերքի վերածելով։ Ովքե՞ր են այդ «խոհարարները»՝ օգնականները։ Սրանք միկրոաշխարհի արմատական ​​բնակիչներն են՝ մանրէները՝ համակեցողները։ Ապրում են արմատների մոտ՝ սնվելով «բույսերի մատիտներով»՝ արմատային արտանետումների տեսքով; Գիտականորեն այս բնակիչները կոչվում են ռիզոսֆերային միկրոֆլորա, ինչպես նաև սիմբիոտրոֆ սնկեր: Բայց «օգնականները» կենդանիների պես չեն ուտում. չունեն մարսողական սարքեր և օրգաններ (բերան, ատամներ, ստամոքս, աղիքներ), նրանք անհրաժեշտ նյութերը կլանում են մարմնի ողջ մակերեսով, և այդ ունակության համար, ըստ. ինչպես են նրանք ուտում, նրանք կոչվում էին osmotrophs («ծծում ամեն ինչ մարմին»): Ապահովելու համար, որ օրգանիզմում առկա են սննդանյութեր, «օգնականները» ազատում են ֆերմենտներ (նյութեր, որոնք քայքայում են տարբեր միացություններ) ուղղակիորեն շրջակա միջավայր, և շատ բան պետք է անպայման լուծարվի: Նշենք, որ կենդանիների մոտ մարսողական գեղձերը ֆերմենտներով հյութեր են արտազատում մարսողական ջրանցքի մեջ, իսկ մանրէների և սնկերի մոտ՝ դուրս: Դե, երբ շուրջբոլորը լուծարվեց (ֆերմենտների ազդեցությամբ պառակտվեց), ապա այս ընդհանուր «սեղանից» «ուտում» են բոլորը, այդ թվում՝ բույսերը։ Բայց ընդգծեմ՝ այս ամենը հնարավոր է միայն միկրոբների և սնկերի ֆերմենտների շնորհիվ, այսինքն. ֆերմենտային քայքայումը.

Այսպիսով, բույսերի արմատային հանքային սնուցումն իրենց բնական միջավայրում (արմատներով հողում) անուղղակի է, այսինքն. շնորհիվ միկրոբների և սիմբիոնտ սնկերի (ուղեկիցների): Սա շատ կարևոր կետ է։ Առանց սիմբիոնների որոշ բույսեր (բակտերիաներ կամ սնկեր) ընդհանրապես չեն կարող ապրել։ Բայց մինչ մենք խոսում ենք բույսերի սնուցման մասին, մենք խոսում ենք այն մասին, թե ինչպես են օրգանական նյութերը կուտակվում, այսինքն. բուսական զանգված. Տեսնենք, թե ինչ տարրեր և ինչ քանակությամբ կլինեն այս զանգվածում. ամենից շատ ածխածինը` 50%; թթվածին - 20%, ազոտ - 15%, ջրածին - 8%: Բայց այդ քիմիական տարրերը ստացվում են օդից և ջրից։ Իսկ հանքանյութերին մնում է միայն 7%-ը՝ ֆոսֆոր, կալիում և այլն։ Այսինքն, բույսերի սնուցման մակրո և միկրոտարրերը պահանջում են «պարզապես ոչինչ»: Բույսերը, յուրացնելով օդից ածխաթթու գազը, բավարարում են իրենց սնուցման 50%-ը, հետևաբար, տերևների և արմատների դերը բույսերի սնուցման մեջ մոտավորապես նույնն է։ Բույսերի արմատները կլանում են ջուրը և դրա մեջ լուծված քիմիական տարրերը։ Ազոտը ազոտային միացությունների տեսքով գալիս է երկու եղանակով՝ հողի պաշարներից և օդից։ Ազոտն օդից ամրացվում է ռիզոսֆերային բակտերիաների շնորհիվ, որոնք կոչվում են ռիզոբիա («արմատների վրա ապրող»): Բույսերի կյանքում նման մանրամասները մեզ օգտակար կլինեն հետագա պատճառաբանության համար:

Այսպիսով, բույսերը սեզոնին աճեցին, կուտակեցին որոշակի զանգված, իրենց հյուսվածքներում հավաքեցին քիմիական տարրեր և արևային էներգիա՝ ձևով. պարզ ածխաջրեր. Մոլորակային մասշտաբով սա մոտ 230 միլիարդ տոննա չոր նյութ է, որը տասն անգամ ավելի մեծ էներգիա է կուտակել, քան մեկ տարվա ընթացքում բոլոր տեսակի վառելիքի այրումը: Այս փաստը վկայում է այն մասին, որ աղբյուրը ածխաթթու գազԲույսերի ածխածնային սնուցման համար ոչ թե կաթսաներն ու խարույկները, ոչ մեքենաների արտանետումները, այլ հողի բնակիչների շնչառության ժամանակ արտազատվող ածխաթթու գազը՝ մանրէներ, սնկեր, որդեր (հոգալով հողում դրանց քանակի ավելացման մասին՝ մենք բարձրացնում ենք բերքատվությունը) .

Եվ այսպես, եկավ աշունը, և այս ամբողջ սեզոնային օրգանական նյութը խոտի և տերևների աղբի տեսքով չորացավ և ընկավ գետնին: Ո՞վ ստացավ: Ո՞վ է բնության մեջ այդքան ագահ, ո՞վ կարող է այդքան ուտել: Եվ սրանք հողի միկրոտիեզերքի ներկայացուցիչներ են՝ միկրոօրգանիզմներ (բակտերիաներ, ակտինոմիցետներ, խմորիչներ, նախակենդանիներ), սնկեր՝ սապրոֆիտներ (մահացած ուտողներ) և հողի կենդանիներ. անելիդներ, միջատներ... Չարժե բոլորին թվարկել, քանի որ այս ցանկում ամենաքաղցրը անելիդներն են (հող, փոս, աղբ, գոմաղբ և այլն, երկրում ընդհանուր 97 տեսակ): Եվ չնայած սնկով մանրէների զանգվածը և որդերի զանգվածը գրեթե նույնն են, որդերի զանգվածը դեռ ավելի մեծ է՝ հողի ընդհանուր կենսազանգվածի 50-ից մինչև 70%-ը։ Սա կենսաբանական հավասարակշռության կարևոր փաստ է։

Բայց եկեք հաջորդիվ գնանք, ո՞վ է առաջինը «ուտում» այս դետրիտը (քայքայվող օրգանական մնացորդները):

Դիտարկենք սա անտառի, նրա տերևների աղբի օրինակով: Ի՞նչ է տեղի ունենում այս բնական «ցանքածածկի» (մակերեսային ծածկույթի) տակ: Քանի որ անտառային աղբը, ինչպես մարգագետինների «զգացվող» խոտը, երկար ժամանակ քայքայվում է, այն շերտավորվում և ներկայացված է ոչնչացման տարբեր աստիճանի շերտերի տեսքով՝ վերին, միջին և ստորին, միկրոֆլորայի և սնկերի որոշակի ներկայացուցիչներով։ բնորոշ այս շերտերին; նրանք բոլորը սապրոտրոֆներ են (մահացած ուտողներ): Դրանց զարգացման հաջորդականությունը վրա վաղ փուլերըԱղբի տարրալուծումն ընթանում է հետևյալ սխեմայով (վերին շերտ).

Սկզբում այստեղ նստում են բակտերիաները և ստորին սնկերը՝ սպառելով մատչելի (ջրում լուծվող) օրգանական միացություններ.

Նրանց հաջորդում են մարսուալների և անկատար սնկերի ներկայացուցիչները, որոնք օգտագործում են օսլա (ավելի բարդ շաքար);

Բույսերի մնացորդների քայքայման ժամանակ դրանք փոխարինվում են բազիդիոմիցետներով, որոնք քայքայում են լիգնինն ու ցելյուլոզը (ամենաբարդ շաքարները պոլիմերներն են): Փաստորեն, սա արդեն աղբի միջին շերտն է (կիսատ քայքայված տերևները, որոնք կորցրել են իրենց ձևը):

Նույնիսկ ավելի ցածր է հումուսի շերտը՝ մեխանիկական բաղադրությամբ միատարր։ Նրանում անկառույց օրգանական նյութն արդեն սերտորեն կապված է հողի հանքային մասի հետ, այսինքն՝ այն արդեն հումուս է։ Սնկերի այս շերտի տիպիկ ներկայացուցիչներն են շամպինիոնները, հովանոցները, թրիքի բզեզները, փուչիկները և կեղծ փչակները: Սրանք բոլորը սապրոտրոֆներ են (մահացած ուտողներ), նրանց դերը կարևոր և որոշակի է բնության նյութերի շրջապտույտում՝ բարդ օրգանական միացությունները տարրալուծել ավելի պարզների, այդ իսկ պատճառով դրանք կոչվում են նաև քայքայողներ («քայքայողներ»)։ Եվ դրա համար (հիշենք միկրոբների սնուցման օսմոտրոֆիկ եղանակը), նրանք ահռելի քանակությամբ ֆերմենտներ են արտազատում քայքայվող մեռած բույսերի հյուսվածքների մեջ, ինչպես սիմբիոնտների դեպքում, միայն այն տարբերությամբ, որ նրանց ֆերմենտները տարբեր են. Սնկերն ավելի հզոր ֆերմենտներ ունեն։ Ֆերմենտացված բարդ օրգանական նյութերը տրոհվում են «աղյուսների» (մոնոմերների), որոնք մարսվում են մանրէների և սնկերի՝ սապրոտրոֆների կողմից։

Պատկերացրեք միկրոբների և լուծված օրգանական նյութերի այս «արգանակը»։ Ի վերջո, ֆերմենտները մեկուսացված են, և նրանք անում են իրենց գործը - մարսում են, - իրենց գործողության տակ մարսվում են տարբեր բույսերի մնացորդներ, միայն թե ոչ ստամոքսում (ինչպես կենդանիների մոտ), այլ ամբողջ շրջապատում: Իսկ ով իրեն «ընդհանուր սեղանից պոկում է», կուշտ է։ Ավելի ճիշտ՝ ամեն մեկն իր մեջ է ծծում այն, ինչի ընդունակ է։

Հերթական անգամ սապրոֆիտների դերը պարզ է՝ քայքայել և յուրացնել՝ մարսելով բույսերի մնացորդները։ Սա հողի մի տեսակ «գիրացնող խանութ» է, քանի որ մանրէները շատ են բազմանում, քանի դեռ սնունդը չի վերջանում (տերևների և խոտերի աղբը): Բայց այս ամենի հետ մեկտեղ միկրոբները հող են թողնում բազմաթիվ այլ քիմիական նյութեր՝ նրանց կենսագործունեության արտադրանք՝ կենսաբանական ակտիվ նյութեր (BAS): Դրանց շնորհիվ այն մոնոմերներից, որոնք մանրէներն ու սնկերը չեն հասցրել «ուտել», հողում տեղի են ունենում պոլիմերացման գործընթացներ՝ կենսաքիմիական ռեակցիաների տեսքով։ Ստացված պոլիմերները, միանալով հողի հանքային տարրերին, մանրէաբանական և սնկային ծագման առաջնային հումուսն են (այն նաև կոչվում է թթվային հումուս՝ «մոր»)։ Սա «օգնողների» երկրորդ դերն է՝ այն, ինչ նրանք մարսել են, բայց «ուտել» չեն հասցրել, հումուս է սինթեզվել (ձևավորվել)։ Այսպիսով, սապրոֆիտները նաև հողում սննդանյութերի առաջնային կուտակիչներն են։ Թեեւ այդ պրոցեսները հողում տեղի են ունենում դրանցից անկախ, բայց դրանց շնորհիվ դրանց սեկրեցները։ Իսկ հումուսի առաջացման գործընթացները հնարավոր են միայն դետրիտների քայքայման վերջին փուլում՝ թթվածնի պարտադիր մուտքով, որն առատ է աղբի մեջ։ Նմանատիպ պրոցեսներ տեղի են ունենում նաև մարգագետիններում, խոտածածկի տակ կամ «ֆելտի» տակ, միայն այն տարբերությամբ, որ այստեղ կարևոր դեր են խաղում մանրէները (ակտինոմիցետներ, բակտերիաներ), և ոչ թե սնկերը, և ստացված հումուսն ավելի որակյալ է։

Սրա վրա ավարտվեց սապրոֆիտների դերը։ Իսկ ի՞նչ կասեք նրանց «գեր մարմինների» մասին։ Արդյո՞ք դրանք ուտում են բույսերը: Ոչ մի նման բան. Եվ հետո «հրեշները» սողում են ճիճուների տեսքով (պարզության համար եկեք նրանց այդպես անվանենք) և խժռում են բոլոր մանրէներն ու սնկերը՝ բեկորների և հողի մնացորդների հետ միասին: Նրանք նման են օվկիանոսում գտնվող կետերին, միայն այն տարբերությամբ, որ չունեն զտման սարքեր և իրենց մարսողական խողովակի միջով շատ հող են անցկացնում դրա մեջ եղածի հետ միասին՝ մարսելով այդ ամենը։ Նշենք, որ մանրէների ընդհանուր զանգվածը և որդերի զանգվածը գրեթե նույնն են։ Սա հավասարակշռություն է:

Որդերով մանրէների և բույսերի մնացորդների մարսումից հետո օրգանական նյութերի քայքայման գործընթացն ամբողջությամբ ավարտվեց։ Այնտեղ, որտեղ այն սկսվեց և ավարտվեց ածխաթթու գազի և ջրի արտազատմամբ և քիմիական տարրերի հանքայնացմամբ: Եվ նույնը տեղի է ունենում մեր մարմնում՝ ամեն ինչ քայքայվում է ածխաթթու գազի և ջրի, և այդ քայքայումից մենք ստանում ենք Արեգակի էներգիան, որը բույսերը պահպանել են իրենց քլորոֆիլով՝ պարզ ածխաջրերի տեսքով։ Բայց որդերի համար մանրէները «միս» են (կենդանական սպիտակուցի աղբյուր), իսկ բույսերի մնացորդները՝ «հաց» (ածխաջրերի աղբյուր): Ի դեպ, բնական պայմաններում անելիդները մեռած բույսերի մնացորդների հիմնական սպառողներն են, նրանք այս հարցում մրցում են մանրէների և սնկերի հետ. նրանք մաքրում են այն ամենը, ինչ ուրիշները չեն «կերել» ընդհանուր «սեղանից»։ Բայց, մարսելով այս ամբողջ «խոհանոցը», որդերը (ինչպես կենդանիները, ինչպես դու և ես), ​​յուրացնում են իրենց «կերակուրի» միայն մի մասը, մնացածը արտազատվում է կոպրոլիտներով (արտանից-կղանք՝ գնդիկների, խճաքարերի տեսքով) . Կոպրոլիտների բաղադրությունը ներառում է՝ նրանց սննդի չմարսված մասը, մարսողական հյութերը, դրանց արտազատվող նյութերը, լորձաթաղանթները, աղիքային միկրոֆլորան... Որդիների կոպրոլիտները հենց հողն են։ Այո, մի զարմացեք ներկա փուլապացուցված փաստ է. Ուստի որդերի մարսողական գործընթացի դերը շատ մեծ է։ Օրինակ, կոպրոլիտների կենսաբանորեն ակտիվ նյութերը (BAS) ունեն հակաբիոտիկ հատկություններ և կանխում են պաթոգեն (պաթոգեն) միկրոֆլորայի զարգացումը, փտած պրոցեսները, գարշահոտ գազերի արտազատումը, ախտահանում են հողը և տալիս հողային հաճելի հոտ: Եթե ​​հողի կենսազանգվածի տարրալուծումը ընթանա փտած ճանապարհով, ապա մենք բոլորս կխեղդվենք փտած կիսամյակային արտադրանքի թունավոր գարշահոտությունից: Հիշեք, թե ինչ հոտ է արձակում (տասնյակ կիլոմետրերի ընթացքում) թռչնաբուծական և խոզաբուծական ֆերմաների աղբի և գոմաղբի պահեստները: Բնական պայմաններում դա տեղի չի ունենում, հողի մեջ «հումուս» չկա, որտեղից գա։ Եվ «հումուսի» այս հնացած սահմանումը, որը սովորական բառ է դարձել հողի դետրիտների (օրգանական նյութերի) սահմանման համար, այնքան արմատացած է մեր բառարանային գործածության մեջ, ինչպես փտած հոտերը՝ թռչնաբուծական ֆերմաների և խոզերի աշխատողների հագուստներում։ ֆերմաներ (կարող են ինձ ներեն այս համեմատության համար): Բայց ավելի ուշ սահմանումների մասին:

Բայց հողի սանիտարական մաքրումը (ախտածիններից մաքրումը) իրենց սեկրեցներով իրականացվում է ոչ միայն որդերի, այլ նաև մանրէների, սնկերի և հենց բույսերի կողմից: Ժամանակակից տեսակետում (ըստ գիտական ​​տվյալների) արմատային գոտում՝ ռիզոսֆերան և սնկերի հիֆերի («միցելիում») գոտում՝ հիֆոսֆերան, հատուկ սեկրեցների պատճառով ստեղծվում է մի միջավայր, որը բարենպաստ է որոշ խմբերի համար։ միկրոօրգանիզմների և սնկերի, և ուրիշների համար անտանելի (պաթոգեններ): Սա նույնպես ապացուցված փաստ է։ Օրինակ, սիմբիոտրոֆ (սնվում է միայն բարձր բույսերի հետ սիմբիոզի հաշվին) սնկը Trichoderma lignorum (տես «Trichodermin» պատրաստուկը, որը պարունակում է սնկային սպորներ) «սպանում» է մինչև 60 փտած այգիների հարուցիչներ, բույսերի բազմաթիվ հիվանդությունների, հատկապես սնկերի հարուցիչներ. Fusarium, Late blight, Scab ... Մանրէների շարքում առաջնայնությունը պատկանում է կաթնաթթվային բակտերիաներին; սա հատկապես արտահայտված է մեր աղիքներում, որտեղ դրանք բուֆեր են՝ պաշտպանություն փտած պաթոգեններից: Մեկ այլ օրինակ է կաթնային թթու կաթը; այն երբեք չի փչանա, քանի դեռ այնտեղ կան կաթնաթթվային բակտերիաներ։ Շրջակա միջավայրում աչքի ընկնելով որդերի կոպրոլիտներով՝ այնտեղ իր ազդեցությունն է թողնում նաև նրանց աղիքային միկրոֆլորան։ Բայց ամենակարևոր փաստարկը որդերի օգտին. սնկերի հետ բույսերի մնացորդների և մանրէաբանական զանգվածի մարսման գործընթացում որդերի մարսողական ջրանցքում ձևավորվում են հումուսային նյութեր, որոնք, ինչպես արդեն գիտենք, պոլիմերներ են։ Այս բարդ պոլիմերները քիմիական բաղադրությամբ տարբերվում են հողում ձևավորված հումուսից, մանրէաբանական և հատկապես սնկային ակտիվությունից։ Որդի հումուսը կոչվում է նաև «մուլ», կամ «քաղցր հումուս», այն ամենաորակյալ հումուսն է։ Որդիների մարսողական խողովակում ձևավորված պոլիմերները (չունեն ստամոքս) պոլիմերներ՝ հումինաթթուների տեսքով, այնուհետև արտազատվելով կոպրոլիտներով, կազմում են բարդ միացություններ հողի հանքանյութերի հետ (լիթիում, կալիում, նատրիումի հումատներ՝ լուծվող հումուս; կալցիում, մագնեզիում և այլ մետաղների հումատներ՝ չլուծվող հումուս): Այս նյութերը երկար ժամանակ մնում են հողում կայուն միացությունների տեսքով՝ ջրատար, ջրակայուն և մեխանիկորեն ամուր։ Ուստի որդերի ակտիվությունը կանխում է շարժական սննդանյութերի տարրալվացումը հողից և կանխում հողի էրոզիան (ոչնչացումը): Բնության մեջ որդերի կոպրոլիտները պարունակում են մինչև 15% հումուս մեկ չոր նյութի մեջ, իսկ կուլտուրայում՝ ավելի շատ (կենսահումուս)։

Ամփոփենք ասվածը։ Մինչ այժմ մենք դիտարկել ենք «պահեստապահներ». նրանք մշակում են օրգանական նյութերի ամբողջ սեզոնային բուսական զանգվածը տերևների և խոտի աղբի տեսքով, այդ ամենը պահուստների տեսքով դնում են «մառան» հողերում՝ հումուսի տեսքով (այժմ մենք գիտեք, թե ինչ է դա): Վերադառնանք Բնության օրգանական նյութերի ցիկլի սկզբին՝ բույսերի սնուցմանը։

Եկեք մանրամասն նայենք նրանց օգնականներին՝ ռիզոսֆերային միկրոֆլորայի և սիմբիոն սնկերի ներկայացուցիչներին: Ինչպես արդեն գիտենք, մեր «խելացի» բույսերը, արմատները պահելով հողում և «մտածելով» նաև իրենց արմատներով, ռիզոսֆերա են արտանետում տարբեր քիմիական նյութեր՝ իրենց մեջ գրավելով մանրէներ և սնկեր՝ սիմբիոններ։ Արմատների «խելացի» գործունեության այս դրսեւորումը հատկապես նկատելի է, երբ բույսերի սնուցումը հավասարակշռված չէ գոնե մեկ քիմիական տարրի մեջ (հատկապես ֆոսֆոր և կալիում)։ Բույսերն իրենց ռիզոսֆերային սեկրեցներով «հրամայում են» սիմբիոններին արդյունահանել, օրինակ, ֆոսֆոր։ Հրամանը ընդունվեց՝ «գնանք ֆոսֆորի», ի. symbionts-ը բույսերին մատակարարում է ըստ անհրաժեշտության. նրանք կմատակարարեն այն, ինչ պահանջվում է տվյալ պահին, և ոչ ավելին, ինչ-որ կերպ դա և՛ կենսաբանական ֆիլտր է, և՛ դոզավորման սարք, որը թույլ է տալիս հավասարակշռել քիմիական տարրերը՝ օգտագործելով ԲՆԱԿԱՆ տեխնոլոգիան: Այսպիսով, ռիզոսֆերային միկրոֆլորայի և սնկերի՝ սիմբիոնների դերը որոշ չափով տարբերվում է սապրոֆիտների դերից. ոչ թե դրվում է «մառան», այլ դրանից հանում: Եվ այս կարևոր կետը պետք է հստակ առանձնացնել որոշակի մանրէների նշանակության մասին խոսելիս՝ կենսաբանական արտադրանքը գործնականում ճիշտ կիրառելու համար։ Եթե ​​պահանջվում է սննդանյութեր արտադրել հումուսի տեսքով, ապա սա սապրոֆիտների և որդերի դերն է։ Եթե ​​Ձեզ անհրաժեշտ է լիարժեք կերակրել բույսերը, ապա ոչ ոք չի կարող դա անել ավելի լավ, քան սիմբիոնները (հուսով եմ, որ դա հասկանալի է): Իսկ բույսերի համար սնունդ ստանալու դեպքում չկան հավասար սունկ՝ սիմբիոններ, քանի որ դրանք հսկայական են. հիֆերի ներծծող մակերեսի մակերեսը հարյուր անգամ (կամ ավելի) մեծ է, քան արմատի ներծծող մակերեսը։ Միկորիզայի (սնկային արմատ) առկայության դեպքում բույսերի արմատները դադարում են արմատային մազեր ձևավորել (հիշեք՝ ներծծող սարքեր), որոնք միկորիզային սնկերի նման հզոր «պոմպով» դառնում են անօգուտ (ինչու՞ ջուրը դույլերով տանել, երբ այն մղվում է»: պոմպով):

Ռիզոֆերային միկրոֆլորայի դերն ավելի համեստ է` նույն առաքումը, բայց ավելի մեծ չափով մթնոլորտային և հողի ազոտի: Լավ է, եթե սնկերն ու մանրէները լրացնում են միմյանց։ Բայց ռիզոսֆերային ակտիվությունը մեկ այլ քննարկման առարկա է:

Միևնույն ժամանակ մենք դիտարկել ենք, թե ինչպես են տեղի ունենում հողի փոխանակման գործընթացները բնական պայմանները, ինչ է հումուսը և դրա ձևավորման գործընթացները, և հիշեք, որ այդ գործընթացները հնարավոր են միայն մթնոլորտային թթվածնի առկայության դեպքում բնական ցանքածածկի շերտի տակ՝ խոտի և տերևային աղբի տեսքով: Եվ ուրիշ ոչինչ՝ աերոբիկ միկրոֆլորայի (որն ապրում է օդի, նրա թթվածնի առկայությամբ), սնկերի և ճիճուների պարտադիր մասնակցությամբ (մենք չնկատեցինք հողի այլ կենդանիներ, թեև նրանց դերը պակաս կարևոր չէ): Իսկ ի՞նչ է տեղի ունենում գոմաղբի փտած կույտի մեջ։ Եվ հետո դա տեղի է ունենում՝ քայքայման և «հումուսի» ձևավորման գործընթացները։

Այս ամենը դիտարկենք ըստ հերթականության։ Գոմաղբի մեծ կույտից հետո, հատկապես անկողնային պարագաները, որտեղ բոլոր գործընթացներն էլ ավելի ցայտուն կլինեն, առաջին փուլում դրա մեջ տեղի են ունենում «այրման» գործընթացներ (ասում են, որ գոմաղբը «այրվում է», այսինքն՝ տաքանում է. ջերմաստիճանի բարձրացում մինչև մոտ 70 աստիճան): Դա պայմանավորված է ջերմաֆիլ բակտերիաների ակտիվությամբ, որոնք կարող են ապրել բարձր ջերմաստիճանում: Համառոտ՝ սկիզբը՝ տաքացում և ամբողջական սանմաքրում պարզ բակտերիաներ. Որովհետև այդքան բարձր ջերմաստիճանի դեպքում մահանում են կենդանիների մարսողական տրակտից արտազատվող բոլոր բակտերիաները՝ կղանքի հետ միասին, մահանում են բոլոր նրանք, ովքեր մտնում են այս «բրազի» մեջ։ «Օրգանական» գյուղատնտեսության մեր կողմնակիցները ծափ են տալիս ու գոռում. Դուդկի. Ինչի՞ց են ախտահանվել. Աղիքային օգտակար միկրոֆլորայից, այդ բուֆերի՞ց, որը հետ էր պահում պաթոգենների զարգացումը: Այո, օգտակար մանրէները բոլորը մահացել են (35,5 աստիճանից բարձր ջերմաստիճանը նրանց համար մահացու է, և դա պետք է հաշվի առնել կենսաբանական արտադրանքի հետ աշխատելիս), և մնացել է միայն պաթոգեն միկրոֆլորան՝ բացիլներ, և ոչ թե պարզ անպաշտպան բակտերիաներ։ Եվ նրանք այլ անուն ունեն, որպեսզի անմիջապես տարբերվեն սպորման ձև ստանալու ունակությամբ։ Այս վիճակում (սպոր) միայն 120 աստիճան ջերմաստիճանը կարող է սպանել նրանց, ինչը ձեռք է բերվում միայն ավտոկլավում, 2 մթնոլորտի ճնշման տակ, այնուհետև կոտորակային (սառեցման և տաքացման միջոցով): Բակիլները դարեր շարունակ մնում են կենսունակ այս սպորանման վիճակում:

Դե, ինչ է հաջորդը: Գոմաղբը սառել է։ Սպորներից փտած միկրոբները վերածվել են վեգետատիվ ձևի, շուրջը շատ «խայթոց» կա և խոչընդոտներ չկան (բոլոր «հակառակորդները» մեռած են), պայմանները հարմար են՝ անաէրոբ, քանի որ կույտը մեծ է: Դե, առաջ գնացեք, պատճառի համար. «կերեք և շատացե՛ք»: Բացի բոլոր «առավելություններից», նրանք ունեն նաև հզոր պրոտեոլիտիկ ֆերմենտներ (որոնք քայքայում են սպիտակուցը, և գոմաղբի մեջ շատ սպիտակուց կա, հատկապես խոզի մսի, ինչպես նաև հավի գոմաղբի մեջ), և նրանք գիտեն, թե ինչպես «խռմփալ». », հիմնականում սպիտակուցներ (և բորբոսները ստանում են ածխաջրեր, նրանք նույնպես բողբոջել են սպորներից): Ի դեպ, փտած անաէրոբների պրոտեոլիտիկ ֆերմենտներն այնքան ուժեղ են, որ կարողանում են «հալեցնել» կենդանի հյուսվածքը, ուստի գրեթե բոլորը մահացու վերքերի վարակման պատճառ են հանդիսանում (օրինակ՝ գանգրենա): Հիմա դա իսկական ՏՂԱ է: Իսկ ի՞նչ, նման գործընթացներ հնարավոր են բնության մեջ։ ՈՉ, եթե մենք նայում ենք հողին, և ԱՅՈ, եթե նայում ենք փտած ճահիճին կամ դիակին: Այստեղ դրանք «կարգեր» են, բայց մոլորակային մասշտաբով նման երևույթներ տեղի չեն ունենում, հաշվի առնելով, որ փտելու մնացած կենդանու դիակը, առաջին հերթին, հազվադեպություն է, և երկրորդ՝ թշվառ քանակություն, ինչպես տարածքը։ փտած ճահիճներ. Այսպիսով, ես չեմ ժխտում, որ փտում է բնական երեւույթ, բայց հերքում եմ, որ դա բնորոշ է հողաստեղծ գործընթացներին։ Առողջ հողում «հումուս» չկա, քանի դեռ ինքդ չբերես այնտեղ՝ այս «հումուսը»։ Միայն դրանից հետո մի զարմացեք, թե որտեղ է «բեղմնավորված» տեղում հայտնվել ֆիտոֆտորա, քոս, փոշոտ բորբոս..., կամ ինչու է ձեռքը քերծվածքից ուռել։ Կա միայն մեկ աղբյուր՝ «հումուս»։ Ավելին, բոլոր փտած պրոցեսները երբեք մինչև վերջ չեն գնում (օրգանական նյութերի տարրալուծման նման տարբերակով), այլ այսպես կոչված «կիսամյակի», քանի որ դրանք անցնում են առանց թթվածնի հասանելիության: Քայքայման ընթացքում պարտադիր կերպով արտազատվում են թունավոր կիսամյակի արտադրանք՝ փտած գազեր՝ մեթան, ջրածնի սուլֆիդ, ինդոլ, սկատոլ…

Այս գազերը շատ վատ հոտ են գալիս: Իսկ եթե հանկարծ տհաճ հոտեր եք «հոտել», իմացեք, որ մոտակայքում ինչ-որ տեղ կա օրգանական նյութերի քայքայումը՝ ըստ փտած տեսակի։ Եվ դա ճանաչելու համար լաբորատոր հետազոտություններ չեն պահանջվում, բնությունը խելամտորեն մեզ պարգևատրել է ներքին բնական լաբորատորիաով՝ մեր հոտառությունը, որպեսզի մենք անմիջապես կարողանանք ճանաչել, թե ինչ կարող եք «ուտել» և ինչ չեք կարող ուտել: Հիշեք, ամեն վատ բան միշտ վատ է «բուրում», իսկ լավ ամեն բան բուրմունք է հաղորդում: Եվ եթե նկատում եք, որ ձեր ծաղկամանի կամ այգու անկողնում հողը փտած կամ «փտած» հոտ է արձակում (բորբոս սնկերի գործունեությունից), ապա պահեք ձեր բույսերը և հողը այգում որքան հնարավոր է շուտ: Վազիր, վազիր ոչ թե քիմիական խանութ, այլ մոտակա Բնության տաճար՝ անտառ կամ մարգագետնային դաշտ, որտեղ նախկինում ոչ մի մարդ չի գնացել, և օգնություն խնդրիր նրանից:

Պատրաստված նյութ Դոբրին Յու.Մ. , հողամաս 599.