CC BY
47PESTITSIDLAR BILAN IFLOSLANGAN AYRIM TUPROQLARNING SHO'RLANISH
DARAJALARI VA MIKROBIOLOGIK HOLATLARINING TAHLILI
1 2
Ibragimov Abdulaziz Adxamovich, Axmedova Zaxro Raxmatovna
1,2O'zR FA Mikrobiologiya Instituti, Toshkent, A.Qodiriy-7 B https://doi.org/10.5281/zenodo.8372339
Annotatsiya. Maqolada Sirdaryo viloyati Mirzaobod tumani hududida 30 yillardan beri foydalanilmasdan kelayotgan, ishlatishga yaroqsiz sobiq pestitsidlar ombori tuproqlarining mikroorganizimlar majmuasi bakteriya va aktinomisetlar guruxlari, ajratib olingan va ularni MALDI-TOFMS usulida 20-ta mikroorganizmlar identifikatsiya qilingan. Hamda tuproqlarning sho'rlanish darajalari o'rganilgan.
Kalit sozlar:pestitsid, bakteriya, zamburug' aktinomitset, sho 'rlanish, identifikatsiya
Аннотация. В статье приводится данные по изучение степени засоленности, группы микроорганизмов, поселяющихся в непригодных для использования заброшенных почв бывшего склада пестицидов, не используемых в течение 30 лет в Мирзаабадском районе Сырдарьинской области и были выделены доминирующие их группы. Методом MALDI-TOF MS идентифицирована около 20-ти видов микроорганизмов- групп бактерий и актиномицетов и грибов.
Ключевые слова: пестицид, бактерии, гриб, актиномицет, соль, идентификация.
Abstract. The article provides data on the study of the degree of salinity, a group of microorganisms settling in unusable abandoned soils of a former pesticide warehouse that have not been used for 30 years in the Mirzaabad district of the Syrdarya region, and their dominant groups have been identified. The MALDI-TOF MS method identified about 20 species of microorganisms - groups of bacteria, actinomycetes and fungi.
Keywords: pesticide, bacteria, fungus, actinomycete, salt, identification.
Kirish. Hozirgi zamonning salbiy muammolaridan biri - Respublikamiz ekin dalalaridagi turli tipdagi tuproqlar va biosferaning global kimyoviy ifloslanishi bo'lib, bu alohida ekotizimlarda ekologik muvozanatning buzilishi mumkinligi haqida asosli tashvish tug'diradi. Insonning xo'jalik faoliyati natijasida tabiatning turli bo'g'imlariga kiradigan notabiiy sintetik, kimyoviy birikmalar va moddalar ayniqsa xavflidir. Ular orasida muhim o'rinni o'simliklar va hayvonlarni himoya qilishning kimyoviy vositalari - pestitsidlar egallaydi [1, 2, 3,].
Qishloq xo'jaligi ekinlari va chorvachilikda hosildorlikni oshirish uchun pestitsidlardan foydalanish ularning ishlab chiqarish xajmi ва assortimentining ko'paytirishga olib keladi. XX asrning ikkinchi yarmi yovvoyi tabiatga mutlaqo begona bo'lgan sintetik birikmalar davri hisoblanadi [4].
Tuproqning ifloslanishi va degradatsiyasi muammosi doimo dolzarb bo'lib kelganligi bois, xozirda antropogen omillar tabiatga katta ta'sir ko'rsatadi va faqat o'sib bormoqda. Zero, tuproq insoniyat hayot faoliyati uchun oziq-ovqat va kiyim-kechakning asosiy manbalaridan biri bo'lib, ular mutonosib ravishda uzviy aloqada bo'lmoqlari lozim.
Qo'llash shakllari va usullaridan qat'i nazar, pestitsidlar tuproqqa kirib, unda to'planib, mikrobial jamoalarga salbiy ta'sir qilishda davom etadi. Ayri adabiyotlarda tuproq mikroorganizimlarining pestitsidlar ta'siriga reaktsiyasi juda xilma-xil ekanligi va ko'plab omillarga, jumladan kimyoviy preparatlarning chidamliligi, tuproq va iqlim xususiyatlari va boshqalarga bog'liqligi aniqlangan [5,6].
Pestitsidlarning tuproq mikroflorasi bilan o'zaro ta'sirini o'rganish zarurati mikroorganizimlarning tuproq unumdorligini saqlash va o'simlik o'sish sharoitlarini optimallashtirishdagi muhim roli bilan bog'liqdir. Shuning uchun tuproqni pestitsidlardan tozalashning mikrobiologik usulini ishlab chiqish muhim ahamiyatga ega [7].
Ta'kidlash joizki, pestisidlarni atrof-muhitga zaharli ta'sirini kamaytirish va bartaraf etishda mikroorganizimlarga asoslangan remediasiya usulidan keng foydalanish qulay, ekologik toza va shu bilan birga samarali ekanligi bilan katta qiziqish uyg'otmoqda. Shu sabali, yuqori faollikka ega bo'lgan mikroorganizimlardan pestisidlarni parchalash jarayonida foydalanish hamda amaliyotga joriy etish muhim ahamiyatga ega.
Jahonda pestisidlarni parchalovchi mikroorganizimlarni ajratib olish, identifikasiya qilish, mikroorganizimlarni bioremediasiya jarayonlarida qo'llash bo'yicha ko'plab ilmiy tadqiqotlar olib borilmoqda. Jumladan, turli xil pestisidlar bilan ifloslangan tuproqlardan, oqava suvlaridan, tozalash inshootlaridan olingan faol gildan va boshqa manbalardan pestisidlarni parchalash imkoniyatiga ega bo'lgan mikroorganizimlar saralash, ajratishva ular uchun optimal sharoitlarni (harorat, pH, namlik, pestitsid konsentrasiyasi va boshq.) aniqlash orqali yuqori destruktiv xususiyatga ega vakillarini tanlash o'ta muhum jarayonlardan biridir. So'ngra, olingan mikroorganizimlarni turli xil zamonaviy usullar yordamida tahlil qilish, ularni pestisidlarning yuqori miqdorlari qo'shilgan ozuqa muhitlarida o'sishi va ko'payish faolliklarini aniqlash, shuningdek, ushbu mikroorganizimlarni pestisidlar bilan ifloslangan muhitlarga (tuproq, suv) kiritib pestisidlarni parchalash faolliklarini aniqlashga alohida e'tibor qaratilmoqda. Shunga ko'ra, destruktiv faollikga ega mikroorganizimlarni ajratib olish va ulardan turli xil pestisidlarni parchalash biotexnologiyasini takomillashtirish muhim ilmiy va amaliy ahamiyatga ega.
Shu bois, mazkur maqolada pestisidlar bilan ifloslangan tuproqlar tarkibidan yuqori destruktiv faollikga ega mikrooragnizmlar shtammlarini aniqlash, ajratib olish, kulturalarini o'rganishga bag'ishlangan.
Tadqiqotning ob'ekti va usullari. Sirdaryo viloyati Mirzaobod tumani sobiq aerodrom tuprog'idan olingan (boshlanishi, markazi, tugashi) namunalar, tuproqda uchraydigan mikroorganizimlar son va sifat ko'rsatkichlari, destruktiv mikroorganizimlarni tanlash, ajratish, tavsiflash va birlamchi identifikasiyasini amalga oshirish jarayonida mikrobiologik, biokimyoviy, ekologik fanlarning an'anaviy va zamonaviy tadqiqot usullaridan foydalanildi va Sirdaryo viloyati Mirzaobod tumani sobiq aerodrom tuprog'ining dastlabi sho'rlanish ko'rsatkichlarini aniqlashda zamonaviy analitik usullardan foydalanildi.
Sirdaryo viloyati Mirzaobod tumani aholi punkti yaqinidagi sobiq aerodromdan 3 ta tuproq namunasi olindi. Tuproq namunalari 0-15 sm chuqurlikdan olindi. Dastlab labaratoriya sharoitida tuproq turli xil o'simlik qoldiqlari, mayda toshlar va boshqa qo'shimchalardan tozalandi hamda diametri 2 mm bo'lgan zanglamaydigan po'latdan yasalgan elakdan o'tkazildi.
Taqdim etilgan namunalardan har biridan 10 g tuproq olindi va 90 ml steril suvda [inokulum] suyultirildi. Keyin ketma-ket suyultirish usuli bilan namunalar Petri idishlariga, tayyor quyib qoyilgan ozuqa muhitlari ustiga inokulyatsiya qilindi. Bunda go'sht peptonli bulyon - bakteriyalar uchun, chapeka - zambrug'lar uchun, susla-agar - achitqilar, aktinomitset va sporali zamburug'lar uchun, eshbi - azotabakterlar uchun va boshqa ozuqa muhitlari ishlatildi. Tuproq namunalari Ozuqa muhitlariga inokulyatsiya qilindi va termostatlarda 3-8 kun davomida 25-30 °C da inkubatsiya qilindi. Ozuqa muhitlaridagi koloniyalar soni 2-jadvalda keltirildi. OLINGAN NATIJALAR VA ULARNING TAHLILI
Dastlab, tuproq tarkibiy elementlari agrokimyoviy baholash ishlari olib borildi. 19691970 yillarda DDT SSSRda ishlatiladigan pestitsidlarning rasmiy ro'yxatidan chiqarildi. Biroq, undan keyin ham DDT ishlab chiqarish va foydalanish to'xtamadi. Hatto 1986 yilda, rasmiy taqiqdan 16 yil o'tgach, DDT ishlab chiqarish yiliga 10 ming tonnani tashkil etdi. 1980-yillarning oxirigacha DDT O'zbekistonda va Rossiyaning ko'pgina hududlarida "istisno sifatida" qo'llanilgan [8].
1-rasm. Tajriba otkazish maydonlari geolokatsiyasi
Umumiy maydoni 52 ga, tipik bo'z tuproq bo'lgan Sirdaryo Viloyati Mirzaobod tumanidagi foydalanishga yaroqsiz holga kelib qolgan sobiq earodrom geolokatsiyasi (1-Rasm) [9].
1-jadval
Sobiq aerodrom va undan 500 metr radiusda olingan tuproq namunalarning agrokimyoviy tarkibi (0-30 см).
№ Tuproqdan namrnia □ litigan jov Sho'rlanish darajasi EC, dS/m ShoVlanish turi va darajasi pH Ko'rsatkich darajasi
Aerodronidan 500 m radiusdagi tuproq ko'rsat cichi
1 Boshlanislii 9.52 Kuchli sho'rlanish., Xloridli-sulfatli tuzlar 8,3 O'rtacha ishqorli
2 Markazi 12,36 Juda kuchli sho'rlanish, Xloridli-sulfatli tuzlar 8=3 O'rtacha ishqorli
3 Tugashi 2,24 Kuchsiz sho'rlanish, Xloridli-sulfatli tuzlar 8=5 Kuchli ishqoriy
Aerodrom tuprog'i ko'rsatkichlari
4 Boshlanishi 7.52 Kuchsiz sho'rlanish, Xloridli-sulfatli tuzlar 8=3 O'rtacha ishqoriy
5 Markazi 1=24 Sho'rlanmagaiL, Xloridli-sulfatli tuzlar 8=6 Kuchli ishqoriy
6 Tugaslii 1,32 ShoVlanmagan, Xloridli-sulfatli tuzlar 8=5 Kuchli ishqoriy
Tuproqning sho'rlanish daraji uning elektr o'tkazuvchanligi (EC) bilan ifodalanadi. Elektr o'tkazuvchanlik birligi dS/m (desi Siemens/metr) ga teng.
Turli o'simliklar uchun tuproqdagi sho'rlanish darajasi farq qilib, 0,8-1,8 dS/m oralig'ida bo'ladi. 2,5 dS/m oshishi o'simlik uchun streesli hissoblanadi.
Yuqoridagi jadvalda shuni ko'rishimiz mumkunki 1-tuproq namunasida sho'rlanish darajini normadan 380% ga, 2-tuproq namunasida 494% ga, 4-tuproq namunalarida 300% yuqoriligini ko'rishimiz mumkin. 3-tuproqda kuchsiz sho'rlanish borligini va 5-6-namunalarda EC normada ekanligini ko'rishimiz mumkin. Sho'rlanish turiga keladigan bo'lsak har 6 ta tuproq namunalarida xloridli-sulfatli tuzlar ekanligiga guvoh bo'lishimiz mumkin. pH miqdori 1-2-4-namunalarning o'rtacha ishqoriy, 3-5-6-namunalarning esa kuchli ishqoriy muhit ekanligini ko'rsatmoqda.
Aerodrom tuproqlarining mikrobial landshaftini qiyosiy o'rganish davrida deyarli barcha namunalarda mitseliya qo'ziqorinlari aniqlangan. Ma'lumki, ifloslangan tuproqlarda mikromitsetlarning tur xilma-xilligi sezilarli darajada kamayadi. Bu ma'lum qo'ziqorin turlarining chidamli ksenobiotiklarning ko'payishiga moslashishi va ular orasida istiqbolli destruktor turlarini izlash imkoniyati haqida gapirishga imkon beradi. Buning asosida tuproq namunalarida mikromitsetlarning rivojlanishi tahlili o'tkazildi (2-rasm).
2-jadval.
Aerodrom tuprog'i mikroorganizimlarining ozuqa muhitlarida, turli hil suyulish darajalaridagi koloniya soni
103 104 105 106
suyultirish suyultirish suyultirish suyultirish
№ Ozuqa muhiti darajasi darajasi darajasi darajasi
72 168 72 168 72 168 72 168
soat soat soat soat soat soat soat soat
1 Susla- agar 17 18 12 12 8 9 0 0
2 MRS agar 40 54 13 14 01 01 0 0
3 Nitrifikatorlar uchun 30 49 0 24 0 05 0 0
4 Omekyanskiy 0 01 0 0 0 0 0 0
5 Go'sht-peptonli agar 61 74 48 52 9 11 01 02
6 Pikovskiy 0 01 0 0 0 0 0 0
7 Chapeka 0 08 0 05 0 0 0 0
2-jadvalda keltirilgan ma'lumotlarga ko'ra, eng yuqori mikroorganizmlar koloniyalari MRS agar agarda uchragan. Omelyanskiy agarida esa buni aksi bo'lganini ko'rishimiz mumkin bo'ladi. 168 soatdagina bitta koloniya hosil bo'lgan. Nutrient agarga nazar soladigan bo'lsak 106 suyulish darajasida ham mikroorganizmlar koloniyalarini o'sganini ko'rishimiz mumkin bo'ladi. Nutrien agar bakterialar uchun universal ozuqa hissoblanadi.
Go'sht -peptonli agar (oldi)
MRS agar (orqasi)
Pikovskiy
Go'sht -peptonli agar (orqa)
Nitrifikatorlar tahlili (oldi)
MRS agar (oldi)
Nitrifikatorlar (orqasi)
Chapeka
Susla-agar
2-rasm. 104 suyultirilgan tuproq namunalari inokulyatsiya qilingan ozuqa muhitlaridagi mikroorganizm koloniyalari
Olingan tuproq namunalaridan ajratib olingan mikroorganizimlarni quyidagi 3 guruhga bo'lsak bo'ladi: bakteriyalar, aktinomitsetlar va zamburug'lar. Yana shuni aytib o'tishimiz kerakki biz tajribalarimiz davomida asosan DDTga nisbatan chidamliligiga ko'ra mikroorganizmlarni birlamchi saralash ishlarini o'tqazganmiz. Fosfor parchalovchi mikroorganizmlar uchun indikator bo'yoq qoshib tayyorlangan ozuqa muhitimiz (Pikovskiy)da ham mikroorganizmlar koloniyalari paydo bo'lganini ko'rishimiz mumkin. Agarda,
mikroorganizm fosfor parchalash hususiyatiga ega bo'lsa ozuqa muhiting rangi shaffoflashadi. Yana shuni aytishim mumkunki bu fosforli birikmalarni parchalovchi mikroorganizm zamburug'dir. Bu ma'lumot shuni anglatadiki, keyingi ishlarimizda tabiatda to'planib qolgan, tarkibida P (fosfor) tutuvchi pestitsidlar bilan zararlangan tuproqni bioremidatsiya qilishda bu zambururg'dan foydalanish haqida atroflicha ilmiy ishlar o'tqazishga asos bo'lishi mumkin.
Sobiq aerodrom tuprog'idan ajratib olinngan tuproq mikroorganizm izolyatlarini MALDI-TOF MS usulida identifikatsiya qilish ishlari olib borildi. Bunda, zamburug'larni 24 soatdan so'ng, bakteriyalarni 154 soatdan so'ng tozlash amalgan oshirildi.
Tuproqdan ajratib olingan, toza mikroorganizm izolyatlari identifikatsiya qilish O'zbekiston Respublikasi Prezidenti huzuridagi Tibbiyot bosh boshqarmasining Sanitariya-epidemiologiya nazorati bo'limining bakteriologik laboratoriyasida lazerli desorbsion-ionlashtiruvchi parvoz vaqti biotik matritsali massa-spektrometriyasi (MALDI-TOF MS) yordamida amalga oshirildi (3-jadval).
3-jadval.
Sobiq aerodrom tuprog'idan ajratib olingan izolyatlarning MALDI-TOF MS dagi natijasi.
№ Izolyat raqami Natija Guruhi
1 M-01 Kocuria rosea Bakteriya
2 M-02 Streptomyces violaceorubidus Aktinomitset
3 M-03 Streptomyces rochae Aktinomitset
4 M-04 Klebsialla pneumoniae Bakteriya
5 M-05 Saccharomyces cerevisiae Zamburug'
6 M-06 Lactiplantibacillus plantarum Bakteriya
7 M-07 Pediococcus pentosaceus Bakteriya
8 M-08 Arthrobacter russias Bakteriya
9 M-09 Arthrobacter crystallopoietes Bakteriya
10 M-10 Citrobacter braakii Bakteriya
11 M-11 Arthrobacter crystallopoietes Bakteriya
12 M-12 Acinetobacter pittii Bakteriya
13 M-13 Bacillus cereus Bakteriya
14 M-14 Pseudarthrobacter oxydans Bakteriya
15 M-15 Acinetobacter spp. Bakteriya
16 M-16 Bacillus subtillus Bakteriya
17 M-17 Pseudomanas xanthomarina Bakteriya
18 M-18 Providencia rettgeri Bakteriya
19 M-19 Pseudarthrobacter sclerom Bakteriya
20 M-20 Bacillus anthacis Bakteriya
Olingan natijalar asosida, soqbiq pestitsidlar ombori hududidagi maydonlarning turli o'choqlaridan olingan tuproq tarkibida yashab qolgan mikroorganizmlar sonlari turlicha bo'lib, ularning tarkibidan eng chidamli guruh kulturalari ajratib, tozalab olindi va identifikatsiya qilindi.
Mikroorganizmlarning asosiy guruhini eng ko'p miqdorlarda turli tur bakteriyalari va aktinomitsetlar, so'ngra zamburug'lar sinflari tashkil qilishi aniqlandi.
Olingan natijalar asosida ushbu pestitsidlar yoki polyutantlar bilan ifloslangan tuproqlar va maydonlarni bioremidatsiya qilish, yani ajratib olingan va identifikatsiya qilingan dominant guruh bakteriyalar va aktinomitsetlar bevosita biopreparatlar olish ishlarini tashkil qilishda qo'llanilishi mumkin.
REFERENCES
1. Вашков В.И., Сухова М.Н., Кербабаев Э.Б., Шнайдер Е.В. Инсектициды и их применение в медицинской практике. -М.: Медицина, 1965. - 524 с.
2. Шустов СБ., Шустова Л.В. Химические основы экологии. - М., 1995. -240 с.
3. Ермаков Н.М., Корнеев Г.А. и др. Неспецифическая профилактика зооантропонозных инфекций (дезинсекция), пути её развития // Сб. «Энтомологически и паразитологические исследования в Поволжье». - Саратов, 2001. - Вып. 1. - С 66 - 69
4. Ананьева Н.Д. Микробиологические аспекты самоочищения и устойчивости почв. -М.: Наука, 2003. - 223 с.
5. Груздев В.А. Химическая защита растений. - М.: Агропромиздат, 1987. 415 с.
6. Круглов Ю.В. Микрофлора почвы и пестициды. - М.: Агропромиздат, 1991.-128 с.
7. Васильева Г.К., Суровцева З.Г., Белоусов В.В. Разработка микробиологического способа для очистки почвы от загрязнения пропанидом и 3,4-дихлоранилипом // Микробиология. - 1994. - Т.63, № 1. - С 129-144.
8. www.antisovetsky.livejournal.com
9. https://www.google.com/maps
