CC BY
11
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ
УДК 579.266.2 DOI: 10.24412/2071-6176-2023-1-46-57
МИКРООРГАНИЗМЫ ЦИКЛА АЗОТА В ТОРФЕ БОЛОТА КОЧАКИ-2 ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ
А.М. Абащева, Е.В. Акатова
Цикл азота - это саморегулирующийся круговорот азота в природе, который состоит из 4 стадий. Каждая стадия осуществляется определённой группой бактерий и характеризируется выделением определенных продуктов реакций, как полезных, так и вредных для окружающей среды. В качестве объекта данного исследования был взят торф болота Кочаки-2 Тульской области. В статье представлены результаты по выделению микроорганизмов 3-х стадий цикла азота (азотфиксаторов, аммонифи-каторов и нитрификаторов). На основе изучения влажности торфа и литературных данных были выдвинуты предположения по их распределению в поверхностном слое торфа по глубине. Были описаны морфологические и биохимические свойства выделенных бактерий. Высокое содержание микроорганизмов в 1 г торфа позволяет предположить его применение для различных областей.
Ключевые слова: цикл азота, торф, азотфиксаторы, аммонификаторы, нит-рификаторы.
Введение
Круговорот азота представляет собой замкнутый цикл, состоящий из 4 последовательных стадий, которые осуществляются за счет микроорганизмов. К первому этапу относят фиксацию азота азотфиксирующими микроорганизмами. Данный этап является лимитирующей стадией. Самих же азотфиксаторов подразделяют на свободноживущих (анаэробы и аэробы), симбиотических и клубеньковых.
Аммонификация - это вторая стадия цикла, в которой происходит образование иона аммония из азотсодержащих органических соединений (белки и их производные). К аммонификаторам относят все гетеротрофные микроорганизмы, также актиномицеты и грибы. Третий этап -нитрификация - главный источник нитратов в биосфере. Нитрификация представляет собой поэтапное окисление ионов аммония до нитрат-ионов через нитрит-ионы с выделением энергии (автотрофная нитрификация). Денитрификация - заключительный этап цикла азота, основанный на пошаговом анаэробном восстановлении нитрата до газообразных оксидов и молекулярного азота. К денитрифицирующим микроорганизмам относят около 20% микробной биомассы почвы [1, 2].
Стоит отметить, что все микроорганизмы цикла азота нашли широкое применение в различных областях, например, в сельском хозяйстве (азотфиксаторы, аммонификаторы, нитрификаторы, денитрифи-
каторы), очистка сточных вод и аквариумов (аммонификаторы, нитрифика-торы, денитрификаторы) [3-8].
Широкое применение микроорганизмов указывает на необходимость поиска новых источников, где потенциально могут содержаться бактерии цикла азота. Потенциальными объектами для исследования могут быть торф и различные виды почв.
Торф образуется в результате отмирания произрастающих на болоте растений. В условиях высокого увлажнения и недостатка кислорода происходит неполное разложение отмерших растительных остатков, что обеспечивает формирование торфа с высоким содержанием органического вещества, являющегося субстратом для развития микроорганизмов цикла азота. В работе в качестве объекта исследования выступал торф болота Кочаки-2, который имел следующие характеристики: степень разложения - 15-20%, влажность - 92%, рН - 4, зольность - 21,9%, содержание азота -1,6%. Торф относился к сфагновому переходному типу, был представлен остатками таких растений, как сфагновые мхи, осока, клюква, хвощ, белокрыльник [9].
В настоящее время изучение азотного цикла набирает обороты, что связано с образованием азотных соединений, неблагоприятно действующих на окружающую среду и живые организмы. Различные азотные соединения появляются в результате деятельности микроорганизмов цикла азота. Например, нитрат-ионы, образующиеся в процессе нитрификации, служат источниками нитратного азота для растений, однако избыток данного иона приводит к его накоплению и дальнейшему поступлению в пищевую цепь. Нитрат-ионы в организме легко восстанавливаются до нитритов, которые взаимодействуют с ионами двухвалентного железа гемоглобина, в результате гемоглобин превращается в нитрогемоглобин и теряет способность к переносу кислорода [10-12]. Оксиды азота играют огромную роль в разрушении озонового слоя. Таким образом, изучение круговорота азота необходимо начинать с рассмотрения микроорганизмов, способных к образованию соединений, обладающих как положительным, так и отрицательным воздействием на окружающую среду и живые организмы, их расположения по профилю торфа и возможной закономерности распределения.
Целью работы является выделение микроорганизмов цикла азота из поверхностного слоя торфа болота Кочаки-2 с трех глубин (0-15, 15-40, 4080 см), выявление специфики их распределения в зависимости от глубины.
Материалы и методы
Исследуемый объект. Эксперименты проводили с использованием торфа болота Кочаки-2, залегающего на разной глубине торфяной сплавины (0-15, 15-40, 40-80 см) мощностью 1-1,5 метра. Отбор торфа проводили
в июле 2021 года с помощью торфяного бура конструкции Инсторфа. Отобранные образцы хранили в морозильной камере при -20 °С в полиэтиленовых пакетах с указанием места, даты и глубины отбора в соответствии с ГОСТ 54332-2011 «Торф. Методы отбора проб» [13].
Влажность торфа. Определение влажности торфа осуществляли согласно ГОСТу 11305-2013. Навески образцов массой 1 г переносили во взвешенные стеклянные стаканчики, помещали в сушильный шкаф, разогретый до 105-110 °С, и сушили 2 часа. По истечении двух часов стаканчики взвешивали и проводили контрольное подсушивание (30 минут). Эксперимент прекращали, когда изменение массы не превышало разности 0,001 г между двумя последовательными взвешиваниями.
Для расчета влажности торфа использовали формулу 1:
где W - влажность торфа, %; т - масса до сушки, г, т1 - масса после сушки, г; 100 - коэффициент перевода в %.
Микробиологический анализ. Навески торфа массой 10 г переносили в колбы объемом 250 см3 со стерильной водопроводной водой (90 см3), перемешивали на качалке при 500 об/мин, обрабатывали ультразвуком в течение 5 минут при охлаждении. Полученные растворы считали за первое разведение. Из подготовленных растворов делали ряд десятикратных разведений.
Культивирование микроорганизмов. Для выращивания микроорганизмов цикла азота использовали среды следующего состава, г/л:
среда Эшби для азотфиксаторов: маннит - 20,0; К2НРО4 - 0,2; MgSO4•7H2O - 0,2; ШС1 - 0,2; ^04- 0,1; СаС03 - 5,0; агар-агар - 15,0;
среда для выделения аммонификаторов: пептон - 10,0; №С1 - 5,0; цитрат аммония железа- 0,3; агар-агар - 15,0; дрожжевой экстракт - 2,0;
среда Виноградского для нитрификаторов, I фаза: ((N^^04 - 2,0; К2НРО4 - 1,0; MgS02•7H20- 0,5; ШС1 - 2,0; FeS04 - 0,4; СаС03 - 5,0; агар-агар - 15,0;
среда Виноградского для нитрификаторов, II фаза: NN02 - 1,0; №С03 - 1,0; К2НРО4 - 0,5; MgS02•7H20 - 0,3; ШС1 - 0,5; FeS04 - 0,4; агар-агар - 15,0.
Высевы осуществляли поверхностным способом (100 мкл разведения), культивирование азотфиксаторов, нитрификаторов первой и второй фазы осуществляли в термостате при 28 °С в течение 7 суток, аммонификаторов - при 28 °С в течение 48 часов, далее проводили подсчет колоний.
Расчет микроорганизмов в 1 г торфа осуществляли по формуле 2:
(1)
га
КОЕ/г,
(2)
где а - количество выросших колоний, Ь - номер разбавления, V - объем суспензии, взятый для посева, мл.
Морфологический анализ микроорганизмов. Изучение морфологических свойств микроорганизмов проводили с использованием окраски по Граму. Отобранные стерильной петлей колонии бактерий вносили в каплю жидкости на предметное стекло, обезжиренное спиртом. Фиксацию препарата проводили над пламенем, затем окрашивали растворами генциана фиолетового (1 минута), Люголем (до почернения мазка), промывали спиртом (15 секунд) при покачивании стекла, промывали водой и наносили раствор фуксина на 2-3 минуты, после снова промывали водой. Высушенный препарат исследовали под микроскопом, где рассматривали форму клеток и определяли тип клеточной стенки бактерий. При окраске клеток в фиолетовый цвет бактерии относили к грамотрицательным, а при окраске в розовый - к грамоположительным.
Идентификация азотфиксаторов. Наличие оксидазы у бактерий проверяли по методу Ковача, где на фильтровальную бумагу наносили несколько капель 1% раствора дигидрохлоридатетраметил-п-фениленди-амина, приготовленного в тот же день, и вносили культуру микроорганизмов. Появление фиолетовой окраски в течение 10 секунд подтверждало наличие оксидазы.
Наличие каталазной активности определяли с использованием перекиси водорода 3%. Если после внесения колоний микроорганизмов в раствор наблюдали появление пузырьков, то активность подтверждалась.
Способность утилизировать метанол (1% от общего объема среды) в качестве единственного источника углерода и энергии проводили при использовании среды Эшби без маннита (состав, г/л: К2НРО4 - 0,2; MgSO4•7H2O - 0,2; ШС1 - 0,2; ^04 - 0,1; СаСОз - 5,0; агар-агар - 15,0). Культивирование микроорганизмов происходило 7 суток при 28 °С.
Биохимический тесты нитрифицирующих микроорганизмов. Наращивание культуры нитрификаторов для проведения качественной реакции по выделению азотистой и азотной кислоты данными микроорганизмами осуществляли на жидкой среде Виноградского следующего состава, г/л:
I фазы: (№^04 - 2,0; К2НРО4 - 1,0; MgS02•7H20 - 0,5; ШС1 -2,0; FeS04 - 0,4; СаСОз - 5,0;
II фазы: NN02 - 1,0; №С0з - 1,0; К2НРО4 - 0,5; MgS02•7H20 -0,3; ШС1 - 0,5; FeS04 - 0,4, при температуре 28 °С в течение 7 дней.
Подтверждение принадлежности микроорганизмов к I фазе нитрификации проводили с использованием качественной реакции на нитрит-ионы с реактивом Грисса. К 2 мл культуральной жидкости добавляли несколько кристаллов реактива и нагревали, малиновое окрашивание свидетельствовало о присутствии азотистой кислоты.
Для отнесения, выделенных микроорганизмов ко II фазе нитрификации использовали качественную реакцию с дифениламином на присутствие нитрат-ионов. К культуральной жидкости (1 мл) добавляли мочевину (нейтрализовали азотную кислоту), 10 капель концентрированной серной кислоты и 10 капель дифелинамина. Синее окрашивание подтверждало присутствие азотной кислоты.
Обсуждение результатов
В работе было установлено распределение микроорганизмов по глубине, определена влажность торфа, а также частично установлена принадлежность штаммов микроорганизмов к роду.
Влажность торфа. Процент влажности торфа зависит от степени его разложения, эта зависимость имеет обратный характер [14]. Проведенный нами эксперимент показал, что влажность торфа болота Кочаки-2 по глубине различается незначительно. На глубине 0-15 см влажность торфа составляет 94%, слой от 15-40 см - 95%, глубина 40-80 см - 92%. Степень разложения по литературным данным исследуемого торфа низкая (15 - 20%) [9].
Для сравнения полученных результатов с литературными источниками использовали данные исследования по влажности и степени разложения низинного торфа пойменного болота Подкосьмово, где степень разложения торфа составляет 40-55%, а влажность 52,9% [14]. Соответственно, чем выше влажность торфа, тем меньше его степень разложения.
Количество микроорганизмов по профилю торфа. Распределение микроорганизмов по слоям торфа носит неравномерный характер, что может зависеть от количества источников углерода, азота, кислорода, влажности торфа, значений рН и других показателей. В табл. 1 представлены значения колонеобразующих единиц в 1 г торфа по глубине.
Таблица 1
Распределение микроорганизмов цикла азота по профилю торфа
Глубина отбора, см 0-15 15-40 40-80
Азотфиксаторы, КОЕ/г 3,1108 2,8108 13,3108
Аммонификаторы, КОЕ/г 0,5 104 4,1 • 104 13,2104
Нитрификаторы, КОЕ/г I фаза 17,6108 25,0108 17,8108
II фаза 1,1108 9,5 • 108 5,3 • 108
Таким образом, получаем, что распределение микроорганизмов неравномерное по глубине. Азотфиксаторы на глубинах 0-15 и 15-40 см находятся в одном диапазоне, а начиная с 40 см увеличивались в 4,75 раза.
Количество аммонифицирующих микроорганизмов постепенно увеличивалось с увеличением глубины. Нитрификаторы I и II фазы преобладают на глубине 15-40 см.
По результатам исследования можно отметить, что количество микроорганизмов цикла азота на поверхности меньше, чем вниз по профилю. Низкое содержание бактерий в верхнем слое (0-15 см) связывают с особенностями торфа. Верхний горизонт торфа является самым молодым (менее разложившимся), то есть фактически он образован практически «живыми» остатками растений. Торф, используемый для исследования, в своем составе имеет сфагновые мхи, которые подкисляют среду и способны обладать ингибирующим действием на микроорганизмы из-за наличия в их составе фенольных соединений [14].
Наименьшее количество бактерий относится к аммонификаторам, что может быть связано с недостаточным содержанием источников азота, в виде органического аммония, а также высоким содержанием азотфикси-рующих микроорганизмов, которые могут потреблять доступный азот в среде (пока он есть), не переключаясь на механизм фиксации азота. Низкие содержания азота (0,4 - 1,3%) характерны для торфов, где преобладают сфагновые мхи [15]. В исследуемом нами торфе данный вид мхов играет ключевую роль в торфообразовании, и это сказывается на содержание различных азотсодержащих ионов, которые необходимы микроорганизмам цикла азота для нормального развития и роста.
Высокие значения влажности тоже вносят свой вклад в распределение бактерий по профилю. Азотфиксирующие микроорганизмы предпочитают низкие значения влажности, как и аммонифицирующие. Для существования нитрифицирующих бактерий, наоборот, более предпочтительны высокие значения влажности [16]. С увеличением глубины количество кислорода в торфе снижается. Однако в торфе могут сохраняться микрозоны с кислородом, что позволяет аэробным микроорганизмам существовать в более глубоких слоях торфа [17].
Морфологические свойства. Выросшие колонии микроорганизмов трех стадий цикла азота были не идентичны между собой. Колонии азотфиксирующих микроорганизмов имели цвет от бесцветного до желто-коричневого и кремового. Бесцветные и кремовые колонии были выпуклыми с ровными краями, легко снимались микробиологической петлей с поверхности среды. Колонии, имеющие желто-коричневую окраску, имели ровные края, вокруг которых образовывалась слизь, с поверхности агаризованой среды снимались затруднительно. Колонии аммонифицирующих микроорганизмов в трех исследуемых образцах имели кремовый цвет, были глянцевыми с ровными краями, с поверхности среды снимались легко. Тенденция идентичности колоний в образцах сохранялась и для нитрификаторов I фазы, они имели неровные края, выпуклые, прозрачные с светло-коричневым оттенком, легко снимались со
среды, II фазы - были кремового цвета, с ровными краями, выпуклые по середине, с поверхности среды снимались затруднительно.
Изученные клетки всех исследуемых колоний имели окраску характерную для грамотрицательных микроорганизмов. Форма клеток варьировалась от палочек до кокков.
Идентификация микроорганизмов. Для дальнейшего исследования среди выросших колоний азотфиксаторов были отобраны 3 штамма, отличающиеся по цвету и способности образовывать слизь вокруг себя. Колонии штамма А1 были бесцветными, выпуклыми с ровными краями, легко снимались с агаризованной среды, штамма А2 - кремового цвета выпуклые с ровными краями, легко снимались с агаризованной среды, штамма А3 - желто-коричневого цвета с ровными краями, вокруг себя образовывали слой слизи, из-за чего снятие их с питательной среды было затруднительным.
Колонии нитрифицирующих микроорганизмов I фазы (штамм N1) были идентичными по внешнему виду и имели светло-коричневый оттенок, ровные края, выпуклые по центру, легко снимались с агаризованной среды.
Нитрификаторы II фазы (штамм N2) на питательной среде были представлены колониями кремового цвета с ровными краями и выпуклым центром, при снятии с агаризованной среды были тягучими. При сравнении азотфиксирующих микроорганизмов с литературными данными были получены результаты, которые представлены в таб. 2.
Таблица 2
Сравнительная характеристика штаммов азотфиксирующих
микроорганизмов
Характеристика Изучаемые штаммы Литературные данные [18]
А1 А2 А3 Azomonas Azotobacter Beijerinckia Derxia
Цвет бесцветные желто-коричневый кремовый желтый прозрачные желтые коричневые слизистые при старении красные или коричневые слизистые массивные непрозрачные
Окраска по Граму грам(-) грам(-) грам(+) или грам(-) грам(-)
Форма палочки с закруглен. концами палочки с закругленными концами палочки кокки кокки или палочки прямые / изогнутые палочки прямые палочки
Каталаза + - + -
Оксидаза - - -
Рост на С2Н5ОН - + - +
«-» - отрицательная реакция; «+» - положительная реакция.
По данным табл. 2 можно предположить, что штамм А1, имеющий бесцветные колонии, может относиться к роду Azotobacter, так как имеет схожие свойства. Отличительной особенностью рода Derxia является рост на метаноле в качестве единственного источника углерода, поэтому штаммы А2 и А3, отличающиеся по цвету колоний и способные расти на метаноле, можно с определенной долей вероятности отнести к данному роду. Отличие в окрашивании колоний, вероятно, указывает на то, что исследуемые штаммы принадлежат к разным видам.
Среди аммонифицирующих микроорганизмов выделяют такие рода, как Pseudomonas, Bacillus, Clostridium, Escherichia и другие. Идентифицировать эти микроорганизмы, используя только окраску по Граму и культурально-морфологические признаки, невозможно. Однако стоит отметить, что клостридии и бациллы образуют споры, а при микроскопировании выделенных штаммов аммонификаторов спорообразования не наблюдалось. Для определения родовой принадлежности этой группы микроорганизмов необходимы дополнительные исследования.
К микроорганизмам, осуществляющим окисление аммиака, относятся бактерии родов Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus, Nitrosovibrio. Представители всех перечисленных родов являются грамотрицательными микроорганизмами. Бактерии рода Nitrosomonas имеют форму палочек, но могут быть кокковидными, Nitrosococcus - форма сферическая или эллипсовидная, Nitrosospira -клетки представлены туго скрученными спиралями, Nitrosolobus -плеоморфные или дольчантые, Nitrosovibrio - изогнутые тонкие палочки [18]. В данном исследовании при микроскопировании наблюдали клетки, имеющие форму кокков, что дает возможность предположить принадлежность штамма N1 к роду бактерий Nitrosomonas. Проведенная качественная реакция на азотистую кислоту подтвердила принадлежность исследуемого штамма к I фазе нитрификации.
Нитрифицирующие бактерии, способные к окислению нитрита, представлены такими родами микроорганизмов как, род Nitrobacter, Nitrospira, Nitrococcus, Nitrospina. Бактерии данных родов являются грамотрицательными. Клетки бактерий, относящихся к роду Nitrobacter, имеют форму палочек, могут быть грушевидными и плеоморфными, Nitrospina - тонкие палочки, Nitrococcus - сферические, Nitrospira - форма клеток колеблется от слабо закрученных до вибриоидных [19]. При сравнении с литературными данными можно предположить, что клетки выделенного штамма N2 относиться к роду Nitrobacter, так как являлись грамотрицательными палочками. Качественная реакция на азотную кислоту в культуральной среде дала положительный результат (синее окрашивание), что подтверждает принадлежность исследуемого штамма к микроорганизмам II фазы нитрификации.
Стоит отметить, что идентифицированные микроорганизмы торфа не являются единственными и преобладающими. Например, азотфиксаторов делят на симбиотических (бактерии родов Rhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium; актиномицеты, цианобактерии) и свободноживущих (некоторые виды бактерий рода Clostridium, родов Azotobacter, Azomonas, Derxia; факультативные анаэробы родов Klebsiellapneumoniae, Bacillus polymyxa; метаногенные и другие). Предполагают, что в процессе аммонификации участвуют такие рода бактерий, как Pseudomonas и Bacillus, и непосредственное участие принимают грибы. Из литературных источников известно, что в качестве нитрифицирующих микроорганизмов могут присутствовать Nitrosolobus, Nitrosospira, Nitrosomonas. Преобладание тех или иных бактерий зависит от условий среды, рН почвы/торфа, наличия ионов металлов, доступности кислорода, субстрата и источников энергии [2, 20, 21].
Заключение
В заключении можно сказать, что распределение микроорганизмов цикла азота неравномерно по глубине и в нем нельзя выделить четкой зависимости. В преобладающем большинстве присутствуют нитрифицирующие микроорганизмы и азотфиксаторы. Наиболее низкое содержание свойственно аммонификаторам.
При установлении родовой принадлежности предположили, что отобранные штаммы азотфиксаторов были представлены двумя родами (Azotobacter, Derxia), нитрификаторы I фазы относятся к роду Nitrosomonas, II фазы - Nitrobacter. Установить род микроорганизмов аммонификаторов по морфологическим свойствам не представляется возможным, так как необходимы дополнительные исследования.
Таким образом, содержание микроорганизмов на 1 г торфа имеет значения близкие к титру клеток в бактериальных удобрениях, благодаря чему торф можно считать потенциальным источником микроорганизмов цикла азота для применения в различных областях сельского хозяйства и промышленности.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках государственного задания № FEWG-2021-0013 (Биокаталитические платформы на основе клеток микроорганизмов, субклеточных структур и ферментов в сочетании с наноматериалами).
Список литературы
1. Селивановская С.Ю., Латыпова В.З. Микроорганизмы в круговороте биогенных элементов. Часть 1. Азот. Казань: Казанский университет, 2014. 38 с.
2. Эмер Н. Р. Структурно-функциональные особенности групп микроорганизмов цикла азота в почвах с длительным применением минеральных удобрений: дис. - Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова, 2016. 136 с.
3. Тихонович И.А., Завалин А.А. Перспективы использования азотфиксирующих и фитостимулирующих микроорганизмов для повышения эффективности агропромышленного комплекса и улучшения агроэкологической ситуации в РФ // Плодородие, 2016. № 5 (92) С. 28-32.
4. Сытников Д.М. Биотехнология микроорганизмов азотфиксаторов и перспективы применения препаратов на их основе // BiotechnologiaActa, 2012. Т. 5. № 4 С. 34-45.
5. Сидорова Н.А., Чечкова Н.А. Результаты селекции аммонификаторов, выделенных из пресноводных экосистем для целей биоремедиации [Текст] // Устойчивый Север: общество, экономика, экология, политика: Сборник трудов V Всероссийской научно-практической конференции. Уфа, 2019. С.104-110.
6. Использование биотехнологического потенциала бактерий рода Pseudomonas и микромицетов в деревоперерабатывающей / Д.В. Лысенко, Д.В. Чеснокова, М.В. Кузнецова [и др.] // Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства. Омск, 2019. С. 233-234.
7. Применение микробных препаратов на черноземе обыкновенном в зоне неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья / В.И. Фаизова, В.С. Цховребов, В.Я. Лысенко [и др.] // Земледелие, 2020. № 3. С. 27-29.
8. Гончарова Е.Н., Вороненко З.В. Применение денитрифицирующих бактерий для очистки сточных вод // Рациональное использование природных ресурсов и переработка техногенного сырья: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, химия и биотехнология, 2020. С. 69-75.
9. Бойко О.И., Инишева Л.И. Агрономическая природа торфа // Химия растительного сырья. 1998. № 4. С. 17-22.
10. Закись азота: получение, применение, защита окружающей среды / К.О. Денисов, А.А. Ильин, Р.Н. Румянцев [и др.] // Российский химический журнал, 2017. Т. 61. № 2. С. 46-54.
11. Очерет Н. П., Шашкова И. А. Биологическое влияние нитратов и N-нитрозосоединений на организм человека // Материалы Международной научной конференции «Биосфера и человек. Майкоп, 2019. С. 504-506.
12. Беляев А.Б. Элементы минерального питания в почвах: учебно-методическое пособие для ВУЗов / А.Б. Беляев, Воронежский государственный университет. Воронеж: Издательско-полиграфический центр, 2012. 28 с.
13. ГОСТ Р 54332-2011 Торф. Методы отбора проб. Введ. 2013-0101. М. : Издательство стандартов, 2019. 5 с.
14. Волкова Е.М., Акатова Е.В., Дубина Н.С. Микробиологическая активность торфов разного генезиса // Известия Тульского государственного университета. Науки о земле, 2020. № 4. С. 65-79.
15. Бойкова О.И., Волкова Е.М. Химические и биологические свойства торфов Тульской области // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, 2013. № 3. С. 253264.
16. Новосёлов С.И. Влияние агроэкологических условий на аммонифицирующую и нитрифицирующую способность почвы // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки», 2015. № 4. С. 42-46.
17. Дырин В.А., Красноженов Е.П. Активность микрофлоры в целинной и рекультивируемой торфяно-болотных почвах низинного типа // Вестник Томского государственного педагогического университета, 2007. № 6. С. 33-38.
18. Определитель бактерий Берджи / Под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Смита и др.; Пер. с англ. В 2 т. М: Мир, 1997.
19. Исакова А.Н. Микробиологическая характеристика почвы Курганской области, загрязненной ДДТ // Московский экономический журнал, 2019. № 4. С. 23-34.
20. Новые процессы биологического цикла азота в почвах / А. Л. Степанов, А.С. Черобаева, Е.А. Сошникова [и др.] // Почвоведение-продовольственной и экологической безопасности страны. 2016. С. 238239.
21. Ортиков Т.К., Аркикова Х.Т., Умаров О.Р. Микробиологическая активность лугово-аллювиальной почвы бухарского оазиса в зависимости от типа и степени засоления // Научное обозрение. Биологические науки, 2021. № 3. С. 27-31.
Абащева Мария Андреевна, студент, abasheva-el@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Акатова Екатерина Валентиновна, канд. биол. наук, доцент, katiaakatova@gmail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет
MICROORGANISMS OF THE NITROGEN CYCLE IN THE PEAT OF THE KOCHAKI-2 SWAMP OF THE TULA REGION
M.A. Abashcheva, E.V. Akatova
The nitrogen cycle is a self-regulating nitrogen cycle in nature, which consists of 4 stages. Each stage is carried out by a certain group of bacteria and is characterized by the release of certain reaction products, both beneficial and harmful to the environment. The peat of the Kochaki-2 swamp of the Tula region was taken as the object of this study. The article presents the results on the isolation of microorganisms of the 3 stages of the nitrogen cycle (nitrogen fixers, ammonifiers and nitrifiers). Based on the study of peat moisture and literature data, assumptions were made on their distribution in the surface layer of peat by depth. Morphological and biochemical properties of the isolated bacteria were described. The high content of microorganisms in 1 g of peat suggests its use for various fields.
Keywords: nitrogen cycle, peat, nitrogen fixers, ammonifiers, nitrifiers.
Abashcheva Mariya Andreevna, student, abasheva-el@mail.ru Russia, Tula, Tula State University,
Akatova Ekaterina Valentinovna, candidate of biological sciences, docent, katiaakatova@gmail.com, Russia, Tula, Tula State University
