Роль микроскопических грибов в сельском хозяйстве

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ -

МСХА ИМЕНИ К.А. ТИМИРЯЗЕВА.

 

Факультет почвоведения агрохимии и экологии.

Кафедра микробиологии  и иммунологии.

Реферат

Роль микроскопических грибов в сельском хозяйстве.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент группы ПАЭ 103

Белов. Р.О.

Проверил: преподаватель Сидоренко О. Д.

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2014

 

Содержание:

1. Введение
2. Почвенные грибы.
3. Фитогормоны, образуемые грибами
4. Токсины и фитотоксины выделяемые грибами.

5. Роль грибов в токсикозе почв

6. Фитопатогенные почвенные грибы.
7. Болезни растений вызванные почвенными грибами.

8. Использование грибов в качестве пестицидов.

9. Вывод

 

Введение. Тему для своей работы автор выбрал не случайно. Грибы окружали человека еще с древних времен. У людей всегда вызывали интерес об этом свидетельствуют упоминания о них у писателей древности. Грибы многочисленная широко распространенная в природе своеобразная группа гетеротрофных организмов. Экологическая и биологическая особенность грибов заключается в их высокой адаптивности к паратипическим факторам окружающей среды. Автору хотелось особенно рассмотреть так называемые плесневые грибы. Она появилась на Земле 200млн. лет назад, она убивает и спасает от смерти, её называют "хлебом дьявола" и "плевком Бога". Она сказочно красива, но вызывает отвращение - это всё про плесень. Плесневые грибы так же относят к царству грибов, и встречаются они повсеместно, в атмосфере, почве, водоемах, на растениях, животных и человеке. Очень большое значение сейчас приобретают плесневые грибы не только, как биологические объекты природы, но и в биотехнологии, пищевой промышленности, медицине, сельском хозяйстве и ветеринарии. В настоящее время наука, изучающая грибы - микология активно развивается, этому способствует развитие других тесно связанных с ней наук (цитология, молекулярная биология и генетика)По современным данным не Земле от 70-120 тысяч видов, а некоторые ученые утверждают, что на нашей планете около 1.5млн видов. Интерес в том, что из такого огромного количества видов, изучено всего 5%. Если такой маленькое число изученных видов, так повлияло на человечество, какие тайны откроются, если изучить их на все 100%.?Поэтому автор считает, что микроскопические грибы ещё не раз удивят нас. Я являюсь студентом сельскохозяйственной академии, поэтому мне в первую очередь интересно использование полезных свойств грибов и методы борьбы с патогенными именно в сельском хозяйстве Почвенные грибы.

Микофлора почвы включает все классы грибов. В ней могут находиться фикомицеты, аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты, а так же группа Micellia sterillia, развивающиеся в почве в виде ризоформ и тяжей мицелия.

Видовой состав грибов почвы включает такие наиболее распространенные

почвенные плесневые грибы родов Penicillium, Aspergillus, Mucor, Fusarium, Trichoderma и множество других.

На видовой и количественный состав плесневых грибов в почве оказывает непосредственное влияние тип, степень аэрации и кислотности почвы, состав растительного покрова, климатические характеристики. Благодаря особенностям строения и метаболизма грибы активно участвуют в создании структуры почвы.

Разложение грибами растительных субстратов в почве носит непрерывный и циклический характер, характеризующий смену состава грибов и их ассоциаций с существующими другими почвенными микроорганизмами. Находящиеся в почве плесневые грибы участвуют в процессах разложения и синтеза гуминовых кислот, главного компонента почвенного гумуса, круговороте веществ в природе, вступая в биотические, абиотические, симбиотрофные отношения с представителями своего вида и другими организмами почвы, являясь составными компонентами биоценозов.

Микроскопические почвенные грибы в процессе своей жизнедеятельности способны выделять биологически активные вещества, которые можно использовать, как с пользой - это фитогормоны, антибиотические веществ, различные аминокислоты, так и токсины, которые напротив служат источником проблем.

Фитогормоны, образуемые грибами.

Фитогормоны – это физиологически активные вещества, осуществляющие регуляцию физиологических процессов в организме, протекающих на основе целой цепи физических и химических изменений. Обычно они действуют не в тех частях организма, где они вырабатываются.

В первую очередь фитогормоны вызывают активное деление клеток или растяжение меристематической ткани, являясь регуляторами процессов дифференциации. Наряду с этим фитогормоны регулируют интенсивность и направленность обмена веществ клеток и органов, уже закончивших свой рост, и влияют на их функциональную активность. В настоящее время к фитогормонам относят: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовую кислоту и этилен. Первые три относят к природным стимуляторам роста, а два других- к ингибиторам этого процесса. Однако все эти фитогормоны обладают широким спектром физиологического действия, которое включает в себя индукцию или активацию одних процессов и подавление других или ослабление других.

Самое интересное, что все эти фитогормоны содержатся и в грибах, и в растениях, то есть какой-то процент из всего числа фитогормонов является общим и для растений, и для грибов. Синтезирую фитогормоны из грибов можно активно применять их на растениях, что приведёт к вытягиванию междоузлий, усилению роста, возрастанию числа цветоносов. В общем применение фитогормонов способно увеличить урожайность сельскохозяйственных культур, а так же их устойчивость к разным факторам окружающей среды.

Но некоторые фитогормоны могут вызывать серьезные нарушения физиологических процессов, в этом случае их правильнее рассматривать не как фитогормоны, а как образуемые грибом фитотоксин.

 

Токсины и фитотоксины выделяемые грибами.

Токсины биологические активные вещества микробного, животного, растительного происхождения, поражающие чужеродную эукариотическую клетку и являющиеся источником многих заболеваний.

Среди токсинов почвенных сапротрофных грибов обнаружено много таких, которые одновременно с токсическим и фитотоксическим действием обладают также антимикробной активностью. Таким образом, действие токсинов почвенных грибов может быть направленно на самые разнообразные макро- и микрообъекты. Что даёт нам возможность использовать их с пользой.

Наибольшее распространение получила классификация токсинов по организмам, на которое направленно их действие. По направленности действия токсических веществ грибов можно разделить на три группы:

1. Токсины, являющиеся ядами для животных,- зоотоксины. Они представляют собой преимущественно вещества общеплазматического действия. Поскольку эти токсины широко представлены у грибов, их часто называют микотоксинами. Эти токсины могут быть причиной серьезных микотоксикозов человека и животных.
2. Специфические фитотоксины – токсины, действие которых направленно только на растения и антибиотическим действием они не обладают. Образуются преимущественно фитопатогенными грибами. Специфичность их проявляется в том, что они угнетают только строго определенные виды и даже сорта растений.
3. Токсины-антибиотики –это фито- и зоотоксины, обладающие одновременно сильным антибиотическим действием

Роль грибов в токсикозе почв

Фитопатогенные почвенные грибы.

Среди грибов, обитающих в почве, имеются рад патогенных видов, способных вызывать болезни растений и оказывать влияние на их продуктивность. Эти грибы вызывают разные по симптомам проявления болезней. Для них почва является основным резервуаром и источником инфекции. Наряду с этим у многих фитопатогенных грибов часть жизненного цикла может проходить в почве: в нее попадают споры, которые там накапливаются и сохраняются, там происходит их прорастание, поиск мицелием восприимчивого хозяина и его инфицирования.

При образовании в почве токсинов они могут отправлять ее, делать токсичной, а через почву оказывать действие на растения и почвенные микроорганизмы, вызывая перестройку сообщества. В результате складываются сложные взаимоотношения между микроорганизмами, почвой и растением, где почва становится посредником между двумя другими компонентами в биоценозе. При образовании токсинов в почве возникает явление токсикоза почв и как частный случай его – почвоутомление. Почвоутомление известно в практике сельского хозяйства давно, значительно раньше, чем токсикоз почв. Оно проявляется в резком угнетении растений и снижении их урожая, которое возникает при бессменном культивировании какой-то одной культуры. Токсикоз почв- более широкое понятие. Оно включает проявление угнетения роста растений на целинных и окультуренных почвах не только в монокультуре, но и там где происходит смена культур. Почвенные грибы, выделяя токсины сильно угнетают полезные микроорганизмы почвы, что делает почвы менее плодовитыми.

Болезни растений вызванные почвенными грибами.

Ежегодно потери урожая в результате деятельности грибов, составляет 5-15%, однако это значение может достигать гораздо больших величин 40-70%.

Фитопатогенные грибы в почвах очень разнообразны в таксономическом и физиолого-биохимическом отношении. Среди них есть представители почти всех таксономических групп.(Fusarium, Drechslera, Bipolaris, Sclerotinia и многие другие виды)

Самое распространенное заболевание, которое вызывают фитопатогенные грибы, обитающие в почве,- корневые гнили. Это заболевание встречается во всех зонах земледелия и поражает культурные растения, также и дикорастущие. Возбудителями обычной корневой гнили являются грибы из рода Fusarium, Bipolaris. Они вызывают заболевание яровых злаков.

Корневые гнили озимых злаков- офиоболезы, вызывают гриб Rhizoctonia graminis, относящийся к локулоаскомицетам. Корневые гнили бобовых вызывают грибы Pythium debarianum, Ulmorum, а так же F. Oxysporum, в частности его специальные формы.

Гнили молодых растений вызывают виды Biopolaris, Drechslera, Rhizoctonia, Thielaviopsis. Они могут обусловливать гибель семян и проростков в результате почти полного разрушения из вегетативных тканей. На ослабленных проростках в качестве вторичных паразитов появляются другие виды паразитирующих грибов, что ведет к тотальному угнетению растений.

Серьезным источником инфекции являются также растительные остатки, находящиеся в почве. На них фитопатогенные грибы могут существовать не только в виде спор, но и активного мицелия, способного заражать корни растений. Инфекция также может передаваться и с помощью почвенных животных, в первую очередь беспозвоночных.

Использование грибов в качестве пестицидов.

С развитием химической технологии, химические препараты встречаются практически во всех продуктах питания. Химические препараты используют  в сельском хозяйстве, как удобрение, увеличивающие урожайность, так и как пестициды, для защиты урожая от вредителей. Но все химически активные вещества, которыми обрабатывают растения, попадая в организм человека не несут ничего хорошего, вызывая различной тяжести болезни. В следствие чего человечеству стоит задуматься о замене химических( вредных для человека и окружающей среды ) веществ на биологические, которые будут абсолютны безвредны для человека и окружающей среды. И грибы вполне подходят для этой цели.

Американские ученые проявляют интерес к энтомопатогенным гриба как источнику новых ресурсов для биотехнологии. Опубликовано ряд работ по молекулярному клонированию и характеристикам генетических дериватов, отвечающих за инсектицидную активность грибов. В настоящее время выпускаются микопестициды различного назначения. Известны  препараты на основе энтомопатогенных грибов B.bassidiana, P.fumosoroseus и Lagenidium giganteum, нематоцидный препарат на основе Myrothecium verrucaria и препаративных форм грибов- антагонистов, в первую очередь Gliocladium virens и видов рода Trichoderma. Все эти препараты не только изучаются, но и активно используются на практике в сельском хозяйстве, что ведёт к существенному сокращению использования химических препаратов.

Вывод

Микроскопические грибы играют важную роль, в сельском хозяйстве. Нужно изучать их свойства, активно применять их на практике, внедрять их в производство. Микроскопические грибы играют важную роль в формировании почв, их можно использовать как пестициды, как стимуляторы растений, добавлять их в корма. Так же они являются источником заболеваний растений, необходимо искать наиболее эффективные методы борьбы с ними. Углубившись, в эту тематику у автора сложилось мнение,* за грибами будущее отечественного сельского хозяйства* при должном внимание и внедрение новых технологий.

Используемая литература

1. Гарибова Л. В., Лекомцева С.Н. Основы микологии: Морфология и систематика грибов и грибоподобных организмов. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005.-220 с.
2. Саттон Д., Фотергилл А., Ринальди М. Определитель патогенных и условнопатогенных грибов: Пер. с англ.- М.: Мир, 2001.- 486 с.
3. Ткаченко Т.Е. Экологические и физиологические аспекты плесневых грибов. Монография.-Кострома: Авантитул, 2008-94 с.
4. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология: Учебник.- М.: Изд-во МГУ, 1988-220 с- ISBN 5-211-00157-5.