Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОФЛОРЫ ЗВЕНА ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ В ЗАМКНУТОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОФЛОРЫ ЗВЕНА ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ В ЗАМКНУТОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ"



ВСБСОШМ ОРДЕНА ЙШИА АИДЙШЯ СВДЬСКИОвЯЯСТВНШЫХ НАга' шм. В.М. ЛЕВША

всвсоюевыа кАУчю-йсстаоаАТЕдьскма шс^тт сЕльскаивдйстввшой микробиологии

На правах рукопжо«

ТЙРРАВМ лян сгаиношд

формировав!® микрофлоры звша высюх

. расший в заиннггой экоюпивсеой

састаш

(03.00.07 - кнкроОжохоги) _."'-■

А В Т О Р В »,8 Р А I

, дввсе*>лцн аа сошокваив ученоЯ степей кандидата Ложогячвокмх ев уж

Ленинград - 1975

* X ^m >9 П ^ + ^ л

ВСЕСОЮНАЯ ОРДЕНА ЛЕИША АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ии. В.И. ЛЕНИНА

ВСЕСООШЫЗ Н АУ Щ О-ИС С ЛЕДОВА ШЬОСИЙ ШСТИТУТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МИКРОБИОЛОГИИ

Не правах рукогшоя ТИРРАНШ ЛЯЛЯ СТЕПАН ОША

ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОФЛОР« ЗВЕНА ВЫС1ЮХ РАСТЕИЙ0 В ЗАМКНУТОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ

систвив

(08.00.0? - млкробвологяя)

АВТОРЕ» ЕРА Т

дис:зртации ва основание ученой отенена . каяд»дата бяоюгичвокях наук

Ленинград - 1975 •

......" "Ч

Рабата ашолкена в Отделе бмофязиив Инсятута физик« МИ, акад. I.B. Киреионого СО АН СССР

Научные руководители t : . . . дохсор медицинских наух, профвсоор И.И. Пяельэон квадкдех биологических наук U.c. Рерберг

. Офнцивльныв оппоненты:

дшхпф бяологячес«кх неук ;' D.U. BOSHUKOBOXSB кандидат хямвчеокшс наук А.В. Боровков

Ведущее учреждвике -Явоптут мадкко-бяолога чески проблем ыг СССР

Автореферат рааоожан » vtufà

Зените ди стерта m и ooctobtch"

на *есе*ааии Ученого СовотаВсеооюзного ааучяо-ко-с»я«а*влмкого моятутв оельскоховяйатаенноИ ыякробяологая.

Огшш Еэ автореферат просим прванлвть я двух экаемпля-рах во адресу: 188620» 1енянгрвд-Пуитн,б, юйсе Подбельского, 3, ВНИИ сельскоховнйотвеивой ивкробяолопи, Учевову Секретаря.

С диссертаций можно оананоингься > библиотеке Института.

учЕныВсирвогь

кандидат биологических авук

П.С. Осяеакин

О б и а я характеристика работы.

Актуальность проблемы. Нормальная жизнедеятельность человека г искусственных акосиотемах, для целей жизнеобеспечения которого они я создается, зависит ст бесперебойного Функционирования как всей системы в цехом* так и составляющих ее звеньев. Поэтому не обходила своевременная информация о состоянии биоценоза каждого эвена защгаутой вко-логинеской спстеми (ЗЭС) о целью управления и«.

Состояние вопрос а, на прав ленив, ц в а ь и з а д в ч в исследования. Одним на перспективных бяокомпоиентов системы жизнеобеспечения являются внешне растения - основные претендента на роль $>о-тотрофного полифункцаонального звена, способного реганеряро-ва »атмосферу, воду я пвду (Ничнпоровач, 1967; Дадккин, 1968; Лисовский, 1973; ооХивкв «.а* * 1964; «шоег , 1966 и др.)

Культивирование растений з ЗЭС отличается от других условий выращивания (почвенных или искусственных без замыкания), что обусловлено влиянием как самого фитоценоза, так ж других звеньев системы. •

Создаваемые для экосистем искусственна» фитоценозу не могут существовать в стеральнцг условиях: это весьма трудоемко в практически невозможно* Следовательно, звено высших растений - -это биоценоз, состоящий из набора высша растений и сопутствующей микрофлор! (Даднкип, Няловская, 1972 и др.), жизнедеятельность которой представляет важный оредообразую-ший фактор в биоценозе эвена и экосистеме в целом.

Замкнутые '"дологические системы представляет в распоряжение исследователя уникальные возможности для изучения роли микрофлоры отдельных звеньев я системы в целен, так как микроорганизмы отличаются искявчительной способность!) быстро и разнообразно отзываться ва влияния окружающей их внешней среды.

Знал микрофлору выслях растений к взаимодействие микроорганизмов в растений друг,с другой, можно в определенных пределах направленно регулировать их вэаииоотноиеняя, используя ряд агротехнических приеыов (Кочувова, 1968; Самцеввч, .1972; Аристовокая, 1972 и мн. др.).

Изучение поведения микробного сообществака сложной uso-гокомпоиеатном субстрате - непрерывной культуре растений - явилось главной задачей настоящей работы.

С этой целы) исследовали качественнуя и количественную .": динамику ишсрофлоры питательных растворов, субстрата для растений (кораизита) и самих растений, выращиваемых в ЗЭС и впе ее, Изучали возможные причини уже отвечевного иоследователгош ухудшения роста, растений при выраинвазии л ЗЭС (Лисовский, . Шиленко, 196$i Трубачев, Чуйкова, 1973; Гительзон и др.,1973),

Необходимость кякробиологич е ских анализов данных облек- ; тов вызвана неизученное**» их микрофлоры в условиях непрерывного процесса культивирования равновозрастных растений как в ЗЭС, так и бее замыкания и возможностью передачи инфекции, если таковая появится, с тонок питательного раствора.

Исследовании звена высших растений тек более необходимы, что микрофлора звена о воздухом и жидкостью поступает в другие авевьп системы, Возможно и другие звенья оказывают влияние на микрофлору фитотрона. Кроме того, человек непосредственно контактирует с микрофлорой фитотрона, находи» в нем при выполнении ряда работ.

О б д и й объем диссертации 168 стр., в тон •гасла содержит 46 таблиц и 19 рисунков, описок использованной литератур! составляет 358 названий, иа них 100 работ иностранных авторов. В приложения 10 таблиц я, 9 рисунков.

Научная новизна исследования*.

Впервые изучена динамика микрофлоры выспих растений, ' выращиваемых г искусственных условиях замкнутой экологической системы. Показано влияние специфических условий замкнутой системы -! бессненвих питательных, растворов, использования в составе среды сточно-битовой водй - на формирование мизробного биоаеа оза в ввене высших растений. Найдено,1-что микробный комплекс поюгкультуры овокей более устойчив, ,чеи монокультуры ггаезицы. ;

■'.'■"■ Исследование состава и динамики микрофлоры звене выспих растений- может внести определенный вклад в решение более широкой проблемы взаимоотношений микроорганизмов и растений. ■ ,

Практическая ценно; тъ работ.

. Полученные результата могут быть полезны при раэробстко биологических систем аизнаобевлечения, основанных на жизнедеятельности высших растений, при длительно« пребывании в них. человека в условиях полиса изоляции от зеиноа биосферы.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИСйЛЕДОМНИа.

Объектом исследований слуалла цякрофлорз фотоавтотродно-го звена высших растений в различных экоперииенtax о замкнутое экологической системой, обеспечиваниеИ регеиераайв газа, воды и частично пищи биологическим путем для яизиедентвльн ости экипажа с чаолеинозтъ» от I до 3 человек.

Эксперименты проведены в биолого-технических' система* "Биос-2" и "Биос-Зи, созданных в отделе биофизики Инотнту-. та физики СО АН СССР им.' а кед, Л.З.Ниренсксго (Харэзсхий я др., 1969; Гительзш и др., 1573; Лисовский,1973; iirenafcy е.а., 1971« 1972 и др.).Каждая из систем включала следующие функцио- ' взльные звенья: человека б гермокабина, набор культур высших растений в фитотроне и в некоторых экспериментах нестерильную культуру одноклеточных водорослей (■ chloren* vuigaiie селекции Института микробиологии и вирусологии им. Д.К.Забо-лотного АН УССР)., регенерация газа и воды/осуществлялась, хлореллой к высшими растениями, последние частично регекврирогали и пищу..

Исследована микрофлора питательных растворов при краткосрочном и длительном использовании их о ежедневной коррекцией по биогеннш элементам для конвейерного выращивания зерновых и овощных рьитенай, микрофлора субстрата, культуры яровой пяеиицы и редиса в экспериментах с ЗЭС длительность» от I до 4- месяцев. Контролем служила микрофлора этих же объектов при выращивании растений оез замыкания в условиях фитотрона.

FacTetmH культивировали в условиях интенсивного освещения на стандартной среде Кнопа (Гродзинский и др., 1973) с Кобавпением микроэлементов и цитрата железа* монокультуру пшеницы - воздушно - субирригзцконним методом, овощи - гидропонным. .

В одних опытах пшеницу всех возрастов выращивали не питательном растворе, в других - молодые растения кул миг л ров а ли

на питатокькок растворе, а пшеницу старое 36 суток переводили из воду [Лисовский, 1973).

Краткосрочное использование раствора предусматривало сче-ну его 1-2 раза в неделю, длительное - использование бессменного раствора в течение 1-6 иесяцея.

В некоторых экспериментах в питательную сроду пшеницы ежедневно подавали от 16 до 32 п/сутки внутрисистемной сточяо-бытОнВей води, зеоюрая вк дичала сточауи воду из кухни, туалета -без жидких и твердых выделений человека, после стирки и душа, конденсат сушилки и кондиционера отсека. Для сбгрки и иити употребляли калийное мыло-12 г/сутки.

Выбор растений пленицы и редиса азк ооъектов микробиологических исследований обусловлен те», что пшеница наиболее ценний пищевой продукт и во многих экспериментах ей отводилась ведущая роль, редис же - растение с оолее коротким, чей другие культуры, из числа вводимых в ЗЭС, периодом вегетации.

Для удобстве все эксперименты лучше пронумеровать, чтоон в дальнейшей оперировать их номерами;

№ I - 30-су точный в ЗЭС "человек-хлорелла - высшие растения"

с ■ монокультурой' пшеницы. * 2 - ЗО-суточный в ЗЭС "человек-хдорелла-высшие растения" о

поликуяътурой овощей, К 3 - 120-суточенй вяе ЗЭС о ионокуньтурой пшеница, Й 4 - 90-суточный вне ЗЭС,

И 5 - бО-суточный вне ЗЭС. Опыты К* 4 я 5 аналогичны № 3, Ш 6а- 45-суточный в ЗЭС "человек-высоие растения" с мшокуль-' турой пшеницы,.

№ 66- как и опыт К! 6а, но растения пшеницы культивировали на

растворе оо сточно-бытовой водой, № 6в- как и опыт » ба, ко с пояикультурой овощей, № 6г- 15О-суточный вне ЗЭС о поликультурой овощей, (е 7а- 15 2-е у точный: 4 месяца в ЗЭС из двух этапов: I этап -*"человек- высшие растения", К этап - "человек-хлорелла-выспие растения" о монокультурой пшеницы на растворе со сточно-бытовой водой, со 117 суток - без сточно-бытовой воды вне ЗЭС,

Кг 76- 160-суточный с поликультурой овощей: 4 месяца в ЗЭС из двух этапов и 2 месяца после размыкания системы,

& 8 - eo-суточныа вне ЗЭС с аонояультурой пшеницы иа растворе '

со сточно-бытовоЕ водой. ■ ч

Эксперименты вне ЗЭС при краткосрочно* использовании растворе - oes ноаеров.

Микрофлору прикорневой, корневой зон и Йиллосферы пшеницы исследовали в фазы всходов» выхода в трубку, колошения, восковой елелости, редиса - в (азы проростков, образования кopa сдалодов, технической спелое га не тодои смывав - тахзе как и микрофлору субстрата (корамзита) и сеаян овощьос и зерновых . культур.

Микрофлору прикорневой и корневой зов определяли по Березовой (1956, 1%2) к Тепнер (1972)'методом последовательных отмываний корней.

Пробы пигательных растворов для никробиологических анализов брала или стерильным оприцеи, пипеткой - при наличии питательного бака, или из сдивного крана, предварительно слив яе ненее 15-20 л раствора, в стерядьяие колбочки.

Посевом на. соответствующе среди учитывали общее количество аэробных бактерий,, грулаа тивчнш: палочек, группы протея, молочнокислых, флуоресдируюадпс, растущих на среде Ферми, яя popaсцепляющих, дрожжей, грибов, актинохицетав и отдельных физиологических групп микроорганизмов. Численность микроорганизмов на хидзпх средах определяли неходок предельных разведений, на твердых - методов разливок. Анаэробные бактерии выделяли методой "часовых стевгол" no Haenei (ХЭбХ), где в качеотве поглотителя 0¿ использовался атаки Serxatia marceeeena . 'Jeiofl ( uüllér , 1969) о Использованием пирогаллола оказался менее наделен.

Идентификации бактерий проводили по определи тетин Кра-ояльаакова (1949), Берге ( Bergeyfs , 1974), Кауфнава (1959), грибов - по определителя« Курсанова (1954), Литвинова (1967), Зндопличао (1972). Использовали ряд учебных пособий и руководств. Виды Сэктерай по Берги даны в приложении.

Для отбора иияробов-сгиму ля торов или ингибиторов испожь-' зова ли метод замачивания семян в культуралькой жидкости исследуемых микроорганизмов, разведенной в 50, 100, 200* 400, 500 ■ раз. ■■.■"

Способность микроорганизмов синтезировать витамина груп-

пы "В" определяли методом наложения блоков (Егоров, 1969) по Одинцовой (1959).

Патогенные свойства выделенных уикрооргакизиов проверяли по способности образовывать некротические зоны вокруг уколов о исследуемыми культурами бактерий на стеблях и листьях проростков (Горленао, 1966).

Обеззараживала обмене раствором форкамша в концентрации 1:100, 1:200, 1:300 в течение 10 минут и раствором сулемы в концентрации 1:1000 при разной экспозиции.

Влияние питательного раствора изучали методом Сиотоотов по росту проростк08 пшеницы или редиса.

МИКРОФЛОРА ЭЕР>;пвшг ¡СЯГЬТУР В РАЯ дичи их

эттжж.

Микробиологические исследования зерновых культур показали, что развитие растений при в оздушно-о у би рра га ш он н ом способе культивирования происходи! в присутствии большого количества микроорганизмов. Наиболее заселена микробаин прикорневая зона, наименее - зерно, филлосфера и питательный раствор. .

Микрофлора авеяеубранного зерна пшеницы, выращенной в условиях фитотрона в замкнутой системе и вне ее, обличалась от микрофлоры контрольных (полевых) семян. На опытных семенах было в 8-10 раз меньше микроорганизмов, состав их был менее разнообразен, преобладали плесневые гриба - до 99% от общего количества микроорганизмов. Отмеченные особенности в микрофлоре зерна не сказались отрицательно на всхожести и прорЕстанин опыта ¡а семян.

При исследовании микрофлоры разных частей пшеницы наибольшая численность иикроорганизмов обнаружена в прикорневой зоне (табл. I), наименьшая - в фаялосфэро.

Количественный и качественный состав микрофлоры принорне вой, корневой зон и фяллосферы пшеницы при конвейерном выращивании ее в фи то тропе изменялся по фазам роста растений -также как и при культивировании одновозрастных почвенных (В1т1еге, 1957; Федоров, Пантош, 1958, Яаг1с, 1969;8вквепа, 1969; Илнлетдинов и др. ,1973) и гидропонаых (Ибрагимова, 1967; Уляшова, 1968) монокультур.

Таблица I

Количество микроорганизмов в прикорневое зоне пшеяяцы ( на 1г сух. веса корней)

Микроорганизмы Бан.'ерии.в клрд. Гриба, в цля. Дрожки, в тыс. Актинйгацеты.в тыс.

х Длите ль-^ахх Опыт а осп ис- ^ пользования раствора (сутки) I П Ы 13 I паи I II1 И 11 I П И 1У

16 4 7/ 1,76 2,19 2,40 1,28 1,60 1.72 2,40 5,62 0 - 22,5 0 43,9 ■ ед, 73,0 62.0 60 з;«0 2^9 з;56 2;99 0;40 1,52 2,51 5;30 96,5 - 6 0, ед! 8§,4 8&1о Ы »66. 7{фок) 3,42 0,35 2.40 1.28 0,58 0,68 1,02 2,14 51,8 0 0 0 ед, ед. ед. ед. 45 ■ 9,68 3,22 К,0 15,7 0,60 1,12 2,61 2,25 65,8 0 1020 131 ед. ед. ед; ед.

»66. 7{фон) 3,42 0,35 2.40 1.23 0,58 0,531,02 2,14 51,8 0 0 0 ед, ед. ед. ед.

»5 9,68 3,22 К,0 15,7 0,60 1,12 2,61 2,25 65,8 0 1020 131 ед. ед. ед; ед.

№ 7в 7{фон) . 3,52 3,78 2,80 4,33 0,54 1,27 2,4о"з,45 343 158 Й5 333 ел. ёги ед. ед.

60 : 8147 8,95 19,8 б'30 2 78 2 87 4,88 5*53 694 - 1070 Т250 2320 2140 826 6140

117 52,0 50,7 70,1 39,3 4,98 5,07 6,22 ¿0,8 3190 4000 11X0 2440 12600 13400 6060 ед.

I В опытах № 66 к № 7а растения старше 36 суток (после колошения) в а пади вались яя водопроводной вода.

■-'.. В огщге Ц 7а (кроме фона) в питательный раствор поступала сточно-бцтоэая вода, хх фавн роста растений! I - всходы, п - выход в трубку,

И - колошение, 1У - восковая спелость.

Интенсивность развития микрофлоры в иатательяом растворе и на всех частях пшеницы зависела во только от возраста растений, но и от длительности издользоваяия раствора, вое- -туплэкий сточно-бытовой води в него и условий замыкения.

Яри сеиисуточнее» использовании <зреды в микрофлоре рэотво-ра' и растений пшеницы складывался уотоЯчивий иикробоценоэ. Видовой состав микрофлоры был разнообразен. Доминировали бактерии рода Рввиаотопаз . Урохаа нультур был высок и стебя лен.

Использование питательного раствора в течение 2-Л иесд-дев в опытах без замыкания систеиц увеличивало численность. микроорганизмов и незначительно изменяло »идоле» состав» о микрофлоре раствора и растений.

Влияние замыкания, исследованное сравнением опытов вне системы (опыты М 4 Я 5) и в ЗЭС (опиты К№ I н бе), проявилось' в~увеличении обвей численности микроорганизмов^' в т.ч. бактерий группы кишечных наяочек^ дрожжей, плесневых грибов,

. При выращивании растений в искусственных условиях кал в ЗЭС, так И' вне' ее на растениях к аерпо пшеницы больше представителей плесневых грибов, чем ври выранивании культуры в полевых условиях. Значительно более высокое обсеменение гпв&-шцы микроскопическими грибами, особенно стеблей и верна, по всей вероятности, связано в повышенной влажность» воздуха (75-6056), интенсивной рециркуляцией его в нутра Фитотроне при недостаточном ( вне системы) или полном отсутствии (в ЗЭС) обмена< о внешней средой, отсутствием бактерицидно дейотвующах факторов, главный образом Уф-лучвй, яизн ее нос оби остью спор грибов и состоянием растений, В условиях ЗЭС во время работ в фи тот рейв, особенно ори уборке растений и обмолота зерна, .возникает опасность инфицирования дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и поверхности кожи испытателей микрофлорой, в частности, гиикофлорЫР растеаяй - как через воздух, 'так я при непосредственном контакте'.

Сравнение опытов в БЭС: % I а * ба - Оев подачи сточно-бмтовой воды в раствор пвеницы с £ 66 и № 7а, где в питательный раствор подавалась внутрисистемная о точно-бытовая вода, выявило влияние последней на микрофлору раствора в растопиа. Действие сточао-бытовой вода проявилось в увеличении числен-

ности всех групп микроорганизмов в питательном рзстзоре я аа растениях пшеницы к нарушениях в кикробном комплексе биоценоза к концу опыта, иятепсивлои развитии ограниченного числа видов бактерий к нарастании числа микроорганизмов, потенциально опасных для человека или растений. Особоизо резко возросло количество бактерий, в т.ч. группы кишечных палочек, группы протея, молочнокислых, споровых, дрожжей и дрокхеподгб-ннх грибов из рзда Сапна« , которые, видимо, находили благоприятные условия для своего роста в питательном растворе со сточно-бытовой водой. Так, в эксперименте № 7а к 84 суткам использования среды (83 сутки замыкания системы) количество бактерий кишечной группы и молочнокислых в растворе увеличилось более, чем в тысячу раз, протея - в сто раз, дробей - в 350 раз по сравнению о начальными данными. Прекращение подачи сточно-бытовой воды или замена раствора конденсатом в опыте К 7а по программе эксперимента снижали как численность микроорганизмов, так и содержание органических веществ в среде (рис. I).

Обнаружение бактерий группы кишечных палочек в группы протея указывает на загрязнение среды я говорит о развитии гнилостных процессов (Калина, 1969)* (Чистовкч, 1969), косвенный подтверждением чего является наличие молочнокислых бактерий. Последние встречаются таи, где имеются в больших количествах гнилостные бактерии (Буров, 1967). Наличие бацихх . прч совместном действии о протеем и другим» микроорганизмами приводит к процессам гниения (Иванова, 1956). При создании условий, спос обе-чующих интенсивному развитию микробов, последние переходят на паразитарный образ жизни (Семцевмч, 1969).

Финт обнаружения споровых бактерий в микрофлоре молодых растений свидетельствует с глубоких нарушениях физиологических процессов в пшенице. Обычно бациллы я актиноинцетн размножаются на болео поздних этапах роста растений, когда в них происходят естественные процессы отарення.

Появление Сас<11<1& обусловлено, видимо, следующими благоприятными для них условиями: повышеноой.влажностью атмосферы системы, наличием Захаров в растворе (корневые выделения пшеницы сЬдероит сахара,),' ослаблением эадитных функций растений.

млн/"

Pro Л. Дй НА НИ ЯА ОБМЕЙ ЧИСЛЕННОСТИ МИКРОМЕОРИ Í1 ОРГАНИЧШШХ ВЕЩЕСТВ В ПИТАТЕЛЬНОМ РАСТВОРЕ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОСТУПЛЕНИЙ СТСЧНО-БЫТОВОЙ ВОДЫ В НЕГО В ОПЫТЕ Г7а.

• - общая чисяеяяост* микрооргаиизнов, д - Оихроыатная окиоляемость, х - перкангаяатнад окиоляекооть. С 46 суток со 60 и со 1X7 суток до конца опыта была прекращена подача сточно-бытовоВ воды в раствор. С 86 суток по 95 ~ замьна растворе конденсатом.

В литературе известны случая обнаружения да поверхвос-ре стенав дрохкэподобных грибов рода candida ( shaxaa е.»*» 1972; LllTcaani , -, - 197*), . но ват дашшх о XX пато-

генноотк для растений. Возмоано, чтг> дрохгеподобные г рябы из рода Cea dl da заметно не ухудшают рост вдоровых растопив. Проведенные ваш «селе дов ашм по инокуляция семга пжсяи-' ща кулътурадьвцмж жидкостями Candida tropicalis в Candida nywoderea выявилин^эвачж тельные различия - роста контрольных и опытных проростков» Но обра дзет на себя внимание факт постоянного обнаружения Candida аа корнях (прякор-, новой в корневой зонах) ослабленных растений пвевищ в эв-спврииепте fe 7в { табл.2). *

...■ Идентификация выделенных культур бактерий позволила установить качественный состав микрофлоры прккораевой, ворае-' вой зов* фвллоофер! пданшш по фазах роста х развития расто-". нмй и раствора в выявить особенности формированы микрофлоры исследованных объектов в разных »ксперяиентах. . ' ■ Во всех нссжедоваавыхсжучаях (нозавясиио от условий . ; роста м возраста растений) преобладало группа песпорояоскых бвхтергя. Чаче всего х в кахбохыпх количествах встречалась бак терян родов Pseudomonas, Bacfcerium, Ctiroeobacterlvo», . Mycobacterias . в меньшее количествах обнаружены бак-

терия • родов: Praeyxobacterlm PBendobacterloa ,.Xicro— ооесш , Bacillus - . Спорадически выделял с» бакте-ржв родов: Ylbrio, Etrepto-joo<tie , Barcina, Цусосоесаа . ' На ряс. 2 а оказан роковой состав бактермофдори прккорне-ярй зоны отеюни в течевие вегетационного периода в рэахш экспериментах. '

, Вддовой состав мжжрофлорн прикорневой зоны белее рэввооб-равен, чем кораовой, $«лосфери я раствора. Наибольшее хо-- личсство видов — в фазу выхода в трубку я кояохенхя.'

Пен сзмисуточнш хсяапэсванхх раствора в прикорневой зоне во все фаза.роеи пасовки, во в ровных соотношениях. Обнаружены виды Рв.аШома, P».r«<llob*ct*rt Ре.dealtx±flcans,Fe.' ' . fluor«ac«n», Fe. robre, Зае*. «eile »Baet. alba«, Xps.citrei», Цге» vadoaum.Chr'.cltricTe^Clír.fl^»««^ фзеу всходов бопакй про- i аент пригодился ва виды: Fs.chi7?eatPe.cera»a, fta.bacbleol*. :К ксвяз/вогетации их доля умеаьмажась. в фвзу выходя в труб-

Таблица 2»

Процентное соотношение выделенных грибов на разках частях поенном при вырэвдзонии на пятэкльном рйстворе со сточао-бытовоа водой в экзпериненте к 7а с зашшутой системой

ЙЙ"*- зона ПОИКОШвЕЕЯ ковневая флллос^ерэ

зкелери- -грабы фаза цента в рода роста сястеие (месяцы) г . П i IX I П Ш V I п 3' ГУ

До заик- Ре^сШИщ1 каавя УизаПад (фок) С1ааозрог1шп Сатина Доочи? ??;! v 0 75,0 «4е- 0 0 Г0,0 77,5 V. 7,5 32,4 Ф V 14,3 33,0 0 0 4,9 87,8 v 0 8:1' 10Ь9 И, 7 "б* V 81,9 0 18,1 0 0 89,8 2,6 0 95й8 V 0

2 вееяца РеМсНИш I этап ГодаПит "^еховекчЛаЛоароПип вынше <3«а<Ц<1« «ставня Прочие 50,0 37 5 ь,г 8,3 9 ¥ 1:1 52,5 32,2 10 2 v 59,5 21 6 186Э 0 46,1 зо'э 0 10,5 1^5 6,7 "v 51,1 3Ы V 59,6 29 8 10,6 0 0 4-Х V 0 V v 2,4 1:1 v 0 99,2 0 0.8 0 0

2 месяца РиМсПИад» Л этап 7иваг1ш "че Д05ек-С1е.(1еэрог1ш вод^росля-СмкИЛа высвшз Прочие растения." 6,1 ч 0,4 91,9 0 54,2 ¿8.9 О 8,9 64,6 v 0 0 1,8 18,7 0 80,0 0,4 "а2 2,3 3¥ 61.8 18,2 72!? 0 V "о-1 0 .56,2 18.8 0 2560 71,0 IV { 100 0 0 0 0

ПрииечаЕнэ: фазы роста растений: I - всходи 01 - колошение,

П - выход в трубку 1У - восковая спелость

фа-^спит за ро1 М

« о

Та

иууи» ■ ■'■»'»■Ч'»«» г-члчтщщв** »ям;цр^т

уо-у- .у V х & • -У-'г; ^

28

8

и 1

а

длительность

нспользоваеия 7 рпотврра(сут)

60

117

Рис. 2. РОДОВОЙ СОСТАВ БАКТЕРЯОаЛОР« ПРИКОРНЕВОЙ эош шешш В РАЗЛИЧНЫХ ЭКСПЕРИИЕВ1АХ (в % ).

| > РааиЛотаплй ШП Вас teri.ua ЕТВ сЫоаоЪао^Пит

I 1 I I Ввв111ая КН Прсчве

ку к колошения много представителей Ps.fluiréscene, Ps. radiobaoter , Ps. desmolyticum . ВИДЫ Pe* einuoaa

u Ctae. «lArici® преобладали в фазу колошения я восковой спелости..

При выращивании растений на бессменном растворе микробный комплекс прикорневой гоны пшеницы менялся: уменьшалась или исчезала доля видов Ре* carùea, Ps. caudatva, Ps» radio-bac ter, Pe.sinuosa Ьоэре стела доля Peïputlda, Bact. album , Bact.ep., Cbr. cttrlcum а других.

При использовании питательного раствора.со сточно-бытовой водой на 2 этапе эксперимента й 7а в микрофлоре прикорневой зоны появились виды, ран63 не выявленные или присутствовавшие в небольиих количествах: PB.cerevisiae, Ps.glycines, Pe. longa, Fa.vlrldaas, Bact.aerogenes, Bact. ар. -вид,

близкий Bact. carotovorum, Bact. album, Bac, mesentвгleus.

Видовой состав корневой зоны пшеница сходен с прикорневой. Кабжвдаки ту же зависимость от условий выращивания я возраста растений. Различия в-видовом составе выявлены в их процентных соотношениях.

Микрофлора филпосферы пшеницы существенно отличалась от микрофлоры прикорневой и корневой зон. Качественный состав ее был более беден. На стеблях и листьях пшеницы не обнаружены виды Рв, carao», Ps. c&udatuâ, Pe. reslaacea , Ps. pu ti da. Виды Pe. deal trifle ans. Pa, deemolytlctua , Pa. fluorescein, Pe. rubra,. Ps. sinuosa, Ps. cerevlslae, Pa, glycines, Bast, agile встречались на во все фазы роста растений и не во всех опытах. В фазу колошении и восковой спелости в фкллосфере пшеницы мало представите лей родов Pseudomonas, Bacterium, Chromobact«rl w» . Доминировали виды Цусobac terlum ( Мус. cl trena, Цгс. lactloolum, Мус. та doe tu, Мус. юисозши).

При семисуточном использовании раствора в нем доминировали псе в дсмовэсы - до 50-55% от общего числа бактерий. Бактерии рода Bacterium составляли от ДО 26%, ChroaiobaCteriUn-до 10%» ProByiobacterf.ua - до 5%. Чаще других встречались виды Ps. liçuefacierte, Ps. deemolytlcum, Рв. sinuosa, Ps, carnea, Ps. fluoreseens, Baot. albina, Bact. agile, Bact. с an di. с ana, Chr, aurantlacuia, Цус. vadoetm и друме.

При выращивания растений на бессменном в течение опыта питательной растворе уменьшалась дола псевдоыонасов, иикобак-терий, проипкс обактарий и возрастал процент бактерий родов Bacterium , Chromobactariun , Bacillus , иногда Vibrio. Значительные изменения состава микрофлоры раствора обнаружены в экспериментах с ЗЭС, особенно при поступлении сточпо-оытобой воды.в питательный раствор. Происходила смена качественного состава микрофлоры и уменьшалось ее видовое разнообразие. К концу 2 этапа эксперимента IS 7s доминировали вчды Ps. cerevisiaa , Васи. aerogenes I Bact. аХЬим t Boot. ер. — - ВИД, близкий Bact. carotovorum , Chr. dettltrlfleans.

Эти качественные и количественные изменения в микрофлоре раствора и растений в опытах И 66 и 7а вызваны, по-видимому, ростом концентрации органических "веществ в бессменном растворе за счет накопления продуктов оомена растений, микроорганизмов и поступлений сточно-бытовой воды. Кроме того, по всей вероятности, сказалось как влияние микрофлоры других звеньев системы, в частности, человека, т.к. сточно-бытовая вода - это вода после кухни, стирки, душа, туалета ( без жидких и твердых выделений человека), так и ухудшение общего состояния растений,сопровождаемое снижением урожая зерна пшеницы до нуля. Известно, что на здоровом растении меньше микроорганизмов, чем на бодьном (Смалий, 1Э65; Уляповв, 1966; Самце вич, 1%9 и др.). В наших исследованиях на ос ля б лонных растениях (с нарушенным биосинтезом) было в 10-30 раз больше микроорганизмов, чем на здоровых (табл.1),

Тькии обрааом микроорганизмы явились чутким индикатором всех изменений в питательно« растворе и состоянии растений.

ИИКрОМЮРА ПОрЗДГЛЬТУрИ рВрИЕЙ В РАЗЛИЧНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАХ.

Формирование микробного комплекса звена высших растений овощных культур обусловлено возрастом растений, условиями культивирования и окружащей средой.

Микрофлора разных частей редиса, выращенного в мояо- и поликультуре, изменялась по фазам роста растений. Микробное население прикорневой зоны количественно'к качественно наиболее богато, чем корневой зоны и филлосферы.

При семисуточном использовании раствора обнаружено неи-

неньлее количество микроорганизмов во всех проведенных исследованиях. Микрофлора находилась в состоянии динамической устойчивости,

Использование питательного раствора до 4-х месяцев в опытах без замыкания приводило к незначительным изменениям в численности и составе микробного населения раствора, субстрата, растений редиса и небольшому снижению продуктивности культур.

Влияние 8ЭС исследовали сравнением 2-х опытов; вне системы - опыт № бг ив ЭЭС - № 76 ( рио. 3, табл. 8).

В экспериментах в ЗЭС до 3-х месяцев с поликультурой овощей микрофлора исследованных ооъектов практически не отличалась от таковой при выращивании растений вне системы.

В эксперименте в ЗЭС продолжительностью оолее 4-х месяцев о подикулыурой овоцэй увеличилась микробная обсеменег-ность исследованных объектов, уменьшилось видовое разнообразие бактерий, доминировали отдельные виды, численность которых до замыкания была невепкка ( Вас*;. еегоешдев , Вас«. аГЬша , Ре. сгие*.т!а® , Ре. сегет!в1ае к другие). Изменения в микробном комплексе биоценоза звена, сопровождаемые снижением продуктивности растений, могли быть вызваны, видимо, целым рядом факторов, в т.ч. накоплением в жидкой и газовой среда токсичных для растений веществ растительного, микробного происхождения, . летучих соединений конструкционных материалов самой системы к его других бнокомцоневтов: человека, водорослей и прочее.

Микрофлора раствора, субстрата, разных частей редиса, выращиваемого в мояо- и поликультуре, различна. При совместном культивнровании'набора разновозрастных ововдшх растений на сменяемых через 7 суток растворах численность микроорганизмов на всех объектах ниже, чем при выращЕании одновозрэст-ной монокультуры редиса. По всей, вероятности, действие моно-1; поликультур через их корневые выделения и корневые остатки на рост и размножение микроорганизмов но однозначно. Так как количественный и качественный состав корневых выделений, аа счет которых размножаются микроорганизмы, у разных растений но одинаков (С и алий,, 1965; Уляшова, 1968; Возияяовская, 1969 и многие другиф), то и видовей состав микрофлорч среды и рас-

млн/ил

Рис. Э. ДИНАМИКА МИКРОФЛОРЫ И ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕШЕС1В В

питательных растворах поли куль 1урн сеоивп.

вверху - опыты вне ЗЭС бг), вкяэу - опыт в ЭХ (► 7(3).

* - общая численность микроорганизмов, й - бихрокаткад окиоляеиость,

* - перианганатная окясляеиость.

Таблица }

Чисганяоо» «икросргакизиоз впрвнорвевой зова редиса чне I г* сух. веса дорвав;

Выращиваемая

Ионовулыура

Разновозрастная помкультурв овощей.

аульгура . фаза -. вне 3^5. Вне 8оС / в S3C гч 1 ù месяца после р^эмиканид системы '

1!(йр0оргзт ндвнч Рвам PPÇI0-. длительность использования раствора коутки)

В*И » 7 7 120 « КО 180

ïeawwii «îîoîw : В ширд, /i-v m ш : 0.98 m olsi « 2.27 m 1.25 1,57 IÎ75 1Î54 ' ш

в киаючнсЯ группы s нш. ■ : п . И" ■ 1,54 .0 52 0*46 Л 1,00 • 1,71 Щ 1,38 ■ 0,76 100 0*66 0,50. . 2,13 0.53

Молочнокислые в тыс. . I в • ■■. ш 155 ■ 0 ■ 0 Цг «S 1150 931 0 ?26 lê?? ■23Î 23,9 sis

Грибы В ИДЯ. . '.I с - ш ■ 1,81. г 07 . 1.89 • 0,76 2,05 0.29 . 1,31 152 2,02 2,79 . 1 59 2158 6,04 ■■ 3 30 1,29 178 5!21

Дрмга в гае. ' I - :. . п - .0 ■■ ^1,2 0 0 0 V 0 4070 -181 "■ : 223 171 . 118 0 0 0 0

Антнноивцеты в ига. ■ i . ; а у ■ и ; 5*12 . : 1~гз 4,43 sToe •-IÎS5 2 72 8,90 7,25 Ù1 10,9 - 4Т40 li ,5 •

Обогначввня: фаан роста растений: I - пророогка; D - обревовекиа корнеплодсг;

1 - техническая спедость .

И - технич, снедвоть

тепий будет разнообразнее при выращавэнли пояш;упьт;?ря, а не монокультуры. Такая микрофлора способна к быстрой минерализации органических ведеств с меньшим количеством тупиков, т.е.: создаются более сложные, а значит и более устойчивые биоценоза, Кроме того, растения при совместном выращивании, выделяя различные фитонциды и другие вещества, видимо, подавляют развитие не только возбудителей болезней, но а сапрофитной микрофлоры.

В меньшей мере влияние совместного выращивания растений в поликультуре, сказывается на макрофлоре филлосферы.

При выращивании поликультуры овощей урожай редиса достигая 6,5 кг/м2, при выращивании монокультуры - он не прев а- I шал 4 иг/м^ в сырой весе съедобной биоиассы за вегетацию. Таким образок, в результате исследований выявлено влияние на микрофлору фитотрона с культурой овощей длительности использования раствора, условий замыкания, возраста растений, выращиваемых в моно- и поликультурах. .

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ МЖР00РГАЯКЗМ0В В ПКТЬТЕЛЫШ РАСТВОРАХ ПШЕНИЦЫ И ОВОЩЕЙ.

Народу с изучением'состава и численности микрофлоры звена высших растений были проведены исследования динамики групп микроорганизмов, участвующих в процессах превращения азотистых веществ, разложения целлшозы и некоторых других процессах в питательном растворе пшеницы и овощей. Кроме того, -предполагалось выделить индикаторные группы - как косвенный показатель состояния растений.

Изучение динамики некоторых групп микроорганизмов, участвующих в процессах превращения органических веществ в опытах без зашкения,в ЗаС, показало, что наиболее многочисленны группы в«модификаторов, денитрификаторов, олигоиятро-фалов. Наличие их в больших количествах указывает на энергичные процессы преврацшия ; азотсодержащих соединений (Баэнле-вич, 1%?; Мвхайленко, I97I и др.).

В бессменных питательных растворах за счет накопления продуктов обмена растений, микроорганизмов и поступлений органических веществ в раствор извне - со сточно-бытовой водой, численность исследованных групп микроорганизмов, кроме

бактерий рода с&и1оЪво*ег , была вше, чем в сменяемых растворах о низкой концентрацией органических соединений.

Максимуму численности сапрофитных бактерий л содержанию органических.вещеетв в растворе соответствовал минимуме количества бактерий рода Сап1оЪао«вг и низкая продуктивность растений.

Значительный рост числа таких групп как С1овЪ. раа««и-г1апит , маслянокиспых, денитрифккаторов, флу оре а пирующих, растущих на среде Ферми и'других бактерий свидетельствует об изменениях в составе среды обнтаиин, что при длительном их воздействии может привести к нарушениям функций биоцено-. за эвена высших растений.

Бактерия рода Саи1оЪао«*г , флуоресцирующие и,растущие на среде Ферми могут использоваться как индикаторные организмы микробиологических изменений в растворе и состоянии растений. 1

ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЧИНЫ УХУДШЕНИЯ РОСТА РАСТЕНИЙ ПРИ КУЛЬТИВИРОВАНИИ ,В ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЕ,

Замыкание биологической систьми жизнеобеспечения в экспериментах е высшими растениями предусматривает длитель-, ное бессменное использование раствора.и суботрата.

Ухудшение состояния растений и снижение их продуктивности, наблюдаемое при выращивании в ЗЭС на бессменном растворе, может привести к нарушению или полному прекращению функций звена высших растений как регенератора газа, воды и пищи, а при отсутствии других фотоавтотрофных звеньев - к невозможности дальнейшего существования экосистемы.

Результаты исследований показали, 419 в наблюдавшееся в опытах с ЗЭС ингибированке роста растений я снижение продуктивности вносят вклад 3 основные фактора: длительное использование бессменного раствора, введение в питательную среду внутрисистемной сточно-бытовой воды и замыкание скоте-ми по газообмену.

Причиной ухудшения состояния растений при использовании бессменного раствора, особенно о внутрисистемной оточно-быто-вой водой (рис.4), по-видимому, явилось накопление в среде токсичных для роста культур.веществ - продуктов'обмена расте-

ряс. 4. УР01АЯ ЗЕРНА ШГСШЩН В ОПИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕ« СТСМВО-БЫТОВОЙ ВОДИ.(опит * 7а),

СголЗивавд угазаеа дяиелькость (в днях) *еЯ01М0Взю1Я раствора со сточао-снтогои водой растеаяя»,

I---! - 16 л/су Т. В ГУ77( - 32 л/сут, сточно-бытовой води поступало в раствор.

ннй, киярооргаяи зм ов и поступлений органических соединений оо сточно-битовой водой.

Угнетение роста растений и снижение продуктивности выращивавшее культур наблюдалось при нарушении инкроба ого комплекса биоценозе звена выс.чах растений, о чей свидетельствовала смена состава микрофлоры звена, уменьшение видового разнообразия, доминирование отдельных видов бактерий и грибов, потенциально опасных для человека и растений*

Замачивание семян в йультуральных жидкостях бактерий, выделенных иа числа доминировавших на корнях и питательном растворе пшеницы со сточно-бытовой водой, выявило, что ин-гибировали рост .проростков 20% исследованных микроорганизмов.

Из 90 штаммов бактерий, проверенная на образование некротических зон, 2 штамма вызвали полную гибель проростков . пшеницы, 3 штамма образовывали на всех местах уколов некротические пятна. 7 8 штаммов бактерий реакции были соинцсеяь-ные, у остальных - отрицательные,

При проварке на ъитаминообразующум способность штаммов бактерий оказалось, что многие микроорганизмы продуцировали 1-2 витамина - чаще биотин* пантотеновую или никотиновую кислоты и редко 5-$.

Для проверки возможного влияния на состояние растений исследовали 2 группы бактерий: флуоресцирующие я растущие на среде Ферми. Эти бактерии, засеянные из 81 суточного ш-тательного раствора в опыте 6 7а, ингибировали рост проростков пшеницы.на-12,5 и 22,но в меньшей степени, чем сам питательный раствор (58,5%).

Действие сточно-бытовой воды проявляется в большей мере, чем длительное использование раствора. Влияющим фактором следует признать и накопление з атмосфере газообразных токсичных для растений веществ, происхождение которых остается невыясненным.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Не. основе микробиологических исследований выяснено, что при краткосрочном использовании раствора монокультурой пшеницы

и поликуль тур ой овощей устанавливалась относительно стабильная микрофлора. £ среде не.накапливались ни органические вещества, ни микроорганизмы. Видовой состав микрофлоры был разнообразен, а продуктивноеть растений высокая.

Результаты показали, что микрофлора ксследованных объектов в экспериментах с замкнутыми экологическими системами длительностью до одного месяца для пшеницы и до двух - для поликультуры овощей практически ке отличалась от таковой при выращивании растений без замыкания.

Динамическое равновесие микрофлоры звена высших растений, наблюдавшееся при семисуточном использовании растворов, не^ устанавливалось при культивировании растений в ЗЭС на длительно используемой среде. Увеличивался дисбаланс между скоростью образования органических веществ в среде и скоростью ах разрушения; формировался микробный комплекс биоценоза, отличный от сложившегося до аамыкания. Наибольшие изменения обнаружены в микрофлоре зерновых культур при выращивании пшеницы на бессменном растворе со сточно-бытовой водой в экспериментах о ЗЭС. Длительное воздействие сточно-бытовой воды в условиях ЗЭС вызвало рост численности микроорганизмов, в т.ч. бактерий и грибов, потенциально опасных для человека и растений, уменьшёпие видового разнообразия и интенсивное развитие ограниченного числа видов микробов. Одновременно наблюдалось нарушение биосинтеза у растений пшеницы, которое носило необратимый характер и сопровождалось падением урожая зерна до нуля.

При выращивании растений на бессменном растворе со сточ-по-битовой водой и без нее в опытах без замыкания столь резких изменений в микрофлоре звена и продуктивности растений не наблюдали.

Микробный комплекс при выращивании в замкнутой экологической системе поликультуры овощей более устойчив, чем монокультуры пшеницы.

Растении, особенно пшеница, выращиваемые в замкнутой системе и вне ее, значительно инфицированы плесневыми грибами. В воздухе фитотрона также превалировали споры плесневых грибов. Встречаемость последних в других звеньях системы уве-

личивалась при включении фитотрона.в экосистему (Рерборг, Ги-тельзак, 1969; Рерберг и др., 1971; Панькова, 1974).

■ Так как при длительном-выращивании высших растоаий в замкнутой экологической системе снижается продуктивность ' культур| то и функции такого звена как регенератора газа,' *воды и пищи нарушатся* Такая замкнутая система со звеном высших растений не может длительно существовать без устранения неблагоприятных факторов, вызывающих нарушение биоценоза.

Для регуляции микрофлоры можно предложить:

1. внутрисистемную сточно-бытовую веду в раствор не подавать;

2. периодически весь раствор пропускать через сорбенты. Проведенными с следования показали,что наилучшим сорбентам является уголь - в сравнении с азиопитом и аатиснивон,

3. проводить обеззараживание исходных семян зерновых и овошг них культур, вводимых в замкнутую систему. Эксперимегтаю-ко установлено, что обработка семян формалином и сулемой снижает микробную обсемененноеть посевного материала. Подбором соответствующей конце а транш или экспозиции дезинфи-

' цируюцего раствора мокко получить семена о хорошей в&о-хестью и низкой численностью микроорганизмов,

4. для предотвращении гнилостных процессов .в среде целесообразно исследовать возможность применения УФ или других агентов для обработки раствора. . '

Для ограничения распространения микрофлоры, в первую очередь, П^шофлорыЧ Фитотрон а черев воздух' в другие звенья системы следует обеспечить очистку воздуха при его переходах между звеньями.

Испытатель должен находиться во время работ в фитотреше в респиратора, полностью очищающем от микроорганизмов вдыхаемый воздух, источником загрязнения которого является, в ос- : новнон,~'Мш&флора растений, особенно мик^флора стеблей и ■зерна пшеницы.

осношые выводы

1. Исследование микробного населения растений, вырада-ваешх в искусственных условиях показало, что количественный и качественный состав.микрофлоры'прикорневой, корневой зон и фидлосферы пшеницы я редиса изменялся по фазам роста, растений и зависел от условий культивировании и окружающей среды. Ослабленные растения {с нарушенный биосинтезом) били в 10-30 раз больше заселены микробами, чем здоровые.

2. Численность микроорганизмов б патательном растворе пшеницы и овощей зависела от длительности использования раствора и возрастала в основной за счет накопления органических веществ а нем и поступлений сточно-бытовоб воды.

а. Ори длительном использовании питательного раствора увеличение численности микроорганизмов на 1-2 порядка сопровождалось качественными изменениями состава микрофлоры в экспериментах о замкнутой экологической системой и без замыкания.

б,' Поступление внутрисистемной оточно-бытовой води в ' питательный раствор приводило к резкому увеличений численности микрофлоры раствора и нарушениям в микробной комплексе биоценоза, что выразилось в доминировании отдельных видов бактерий и грибов, потенциально опасных для человека или растений ( бактерии группы' кишечных палочек, группы протея, B&ct. ер. - вид близкий B&at. oarqtoirorum , дрожжеподоб-ные грибы рода Candida и прочие).

3. Микрофлора свехеубранпого зерна пшеницы, выращенной в условиях фитотрона в замкнутой экологической системе и вне ее количественно и качественно отличалась от микрофлоры контрольных оемян. Состав микрофлоры опытного зерна был беден, преоблздали плесневые грибы - до 99% от общего числа микроорганизмов.

4. В звене высших растений замкнутой экосистемы формировался свой микробный комплекс, отличный от сложившегося до замыкания. Влияние замыкания проявилось в повышенной численности микроорганизмов, в т.ч. бактерий кишечной группы, дрожаей, плесневых грибов.

5. В микрофлоре исследованных объектов, кроме мякрофло-

ры сеияв, доминировали бесспоровые палочки из родов Peeudo-щопаа , Baoterlum t Cbreaóbaoterinw t Jíyoobaoterlum В различных экспериментах соотношение их неодинаково, наблюдалась тенденция снижения доли бактерий родов РдоиДсшоп&а и Hreobaoterlvm , и рост численности бактерий из родов fiao-terlua u Baoillua при длите льв омисп ольз ова нии раствора, особенно оо сточно-бытозой водой в опытах с замкнутой экологической системой. Видовой состав микрофлоры поджкуль-туры овощей более разнообразен, чем ионокультуры пшеницы и редиса,

б..Микробный комплекс поликупьтуры овощей при выращивании на бессменном растворе в замкнутой системе и вне ее более устойчив, чем монокультуры пшеницы.

7. микрофлора - чуткий.индикатор состояния растений, но которому задолго до снивения урожая молио судить о неблагополучии растений.

В. ¿"наблюдавшеесяв опытах с ЗЭС ннгкбнровзние роста растений и Сн и некие продуктивности вносят вклад Э основные фактора: длительное-использование раствора, введение в питательную среду внутрисистемной сточно-бытовой воды и замыкание системы по газообману. Угнетение роста растений и снижение продуктивности выращиваемых культур наблюдалось одновременно с нарушением микробного комплекса звена высших растений, о чем свидетельствовала смена состава микрофлоры эвека высших растений, уменьшение видового разнообразия, доминирование видов бактерий и грибов, численность которых до.замыкания была невелика. .

9. Для уменьшения микробной обсеменекности звена высших растений необходимы меры ограничения роста численности микроорганизмов б питательном растворе, субстрата, семенах, воздухе, которыми могут быть следующие:

I. прекращение подачи необработанной внутрисистемной сточно-бытовой воды в раствор,

¿. обработка посовного материала и питательного раствора дезинфицирующими веществами,

3. очистка воздуха при его переходах мехду звеньями.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Тирранен Л,С., Рерберг Й.С., 1969. К вопросу о микрофлоре зерна пшеницы, выращенной в^фитотране,. В сб.: Управляемый биосинтез и биофизика популяций (2 Всесоюзное совещание), Красноярск, стр. 99.

2. рерберг -М.С.', Тирранен Л.С., 1970. Микрофлора питательного раствора при бессуботратнси аетодо выращивания растений, Информационный бюллетень коорд. Совета по физиологии я биохимии растений, вып. 7, Иркутск, , стр.51.

3. Рерберг М.С.,Глтельвоп И.И., Лаяькова Н.М., Гирранея Л.С., 1971. К экологии микрофлоры искусственных экооиогем, включающих человека. В об.) Микробиология и научно-технический прогресс. "Наука и техника", Минск, стр. 81.

4. Тирранен Л.С., Рерберг М.С.,-йовдратьэз Р.Б., 1972. Микрофлора зерна яровой пшеницы, выращенной в искусственных условиях. В сб.: физиолого-биохимическио процессы, определяющие величину и качество урожая у пшеницы и других колосовых злаков. Казань, стр. 135.

5* Тирранен Л.С., Рерберг М.С., 1972. Микрофлора питательного раотвора при гидропонной выращивании овощных поликультур. Ж. Известия. СД АН СССР, серия биологическая, вып. 3, отр. 68.

Гирранек Л.С., 1973. Микрофлора пшеницы, выращенной воз-душно-субарригационяьш способом. В сб.: Экспериментальное и математическое моделирование искусственных и природных экосистем, Красноярск, стр. 47.

7. Тирранен Л,С., рерберг М.С,, 1973. Микрофлора оранжереи а замкнутой экологической системе, В еб.: экспериментальное а математическое моделирование искусственных и природных вкосиотем. Красноярск, стр. 49.

8. Кондратьев Р.Б,, Рерберг М.С., Тирранен Л.С., Пприицэ ЭЛ. I97S. Влияние обеззараживания it длительного хранения посевного материала зерновых и овощных культур на лабора-торауп всхожести и микрофлору семян. В сб.: ф из« о лого-биохимические проблемы семе к о веден ян и семяяг-ю.тстяа. ¡1р-

~ гч -

куток, СТр, 121.

9. Тирраяеа Л,С», Рерберг М,С.,41974. Формирование микрофлоры биоценоза ввена высвих раотойЯЙ. Материалы-8 Всесоюзного рабочего совещания по вопросу круговорота веществ

в замкнутой оно тепе на основе жизнедеятельности низших органнвмав. "Яаукова Ду-гка", киев,' стр. 51.

10. Гнтельзан И.П., рерберг U.C., Тирренен Л.С., Панькова И.К и другие, 1974. Дккамика*микрофлорш в автономной по управлению биологической системе жизнеобеспечения. Материалы 8 Во«союзного рабочего совещания по вопросу круговорота вер о тв в замкнутой системе на основа хианедеяте-львости пизлдоцорганизмов. пауков а Думка", Rues, отр.45.

11. Тнрранен Л.С., Гительаан И.П., рерберг U.C., 1975. Формирование микрофлор» звена высших растений в saикну- , той экологической системе, включающей человека. В сб.: 7 съезд Всесоюзного микробиологического общества, Секция; экология микроорганизмов. Ереван, отр. 85.

12. Тирранен З.С., 1975. Кккрофлоца лшенивдь при выращивании в ванхнутой сномме. Депонирована в ВИНИТИ, регистрационный 16 2294-75.

Катериалы диооертации докладывались: на 2 я З Всеоочзных совеваниях по управляемому биосинтезу и биофиаяке популяций (Красноярск, 1969, 1973),' на Всесоюзном совещании до фивиолого-бяохямическим проблемам семеноведения я семеноводства (Иркутск, 1972), на 8 Всесоюзной рабочем совещании по вопросу круговорота веществ в замкнутой системе (Киев, 1974), на 5 Микробиологическом съезде (Ереван, 1975).

eeooae г.крАснбярск. академгородок, и», ав. хплетег. заказ se4. тираж aow