-сурет. Nitrobacter winogradskyi микрофотографиясы: фазлық контраст (сол жақта) и клетканың жұқа кесіндісі (оң жақта)

NH₄⁺ иондары жігерлі емес ,анионамен жақсыадсорбацияда,жауын мен жуылмайды, сондықтан мөлшер:көп келеді NО₃^-қарағанда.

Топырақтарда, минералға бай балшық тектес, азот мөлшері NH₄⁺ формадағы 2-3 м/га жетеді. Топырақтың жоғарғы қатарында өлшенген азот NH₄⁺5-6 % құрайды. Жалпы топырақтағы азот мөлшерінен, тереңгі жағында 20% және жоғарғы болуы мүмкін. NО₃^-аниондар, керісінше жігерлі, топырақтар ортасында нашар сақталады., су мен онай жуылып кетеді.

Жоғарыда айтқан мінездемені ескереотырып-нитрат-анионды, сондай-ақ нитрификатор- бактериялар қышқылдандырады аммоний азотын –органикалық тектес және NH₄⁺ тыңайтқыш ауыл шаруашылықта қолданады, оның аты нитрификатор –ингибитор.

Бұл химиялық зат (нитропиридин, дидин, N-serse AM-этридиазол, АТS- этридиазол, ТХМП,АТГ) осыларды топыраққа енгізгенде аз мөлшерде (0,5-2% азот дозасы тыңайтқышқа), таңдамалы түрде әсер тигізеді. Өсу -өнуіне нитрофицерлік бактерияларға, нитрификацияландыру қызметін бірінші этапта атқаратын, былай айтқанда аммиакты қышқылдандыру нитрит денгейіне шейін.

Минералдық азотты жинауға келтіреді қысқа мерзімге (30-60 тәулікке) аммоний формасында.

Сондай-ақ нитрификатор –ингибиторды қолдану, жеміс-жидектегі нитратты азайтады.

Ауыл шаруашылығында Rhizobiumғажататын бактериялар орташа 100-400 кг/га азотты жылына пайдаланады. Грек тілінде екі сөзден тұрады:

Rhizo- тамыр, biо -өмір.

Қалай азот молекуласы , аммиак формасына енеді. Азот молекуласы екі атомды, атомдар байланасы үштік, сондықта термикалық энергиясы молекуланың диссициясы N₂ үлкен (941,64 кДж/моль) Бұл байланысты үзу үшін, мысалы: аммиак алу үшін мынадай давление керек етеді.30МПа t ⁰ 500⁰ C және қататқыш Fe құрылатын, активті K₂O, Al₂О₃ ,CaO.

Биологиялық фиксация N₂ қалыпты t ⁰ шығады және давление (қысым)жоғарғы эфектті ферментік системасы берілген микроорганизмдер арқылы –нитрогенезе. Соңғы құрылым Мо- Fe-белогынан тұрады- нитрогенезден және Fe- белоктан (редуктоза нитрогеназы). Екі компонент қосылғандағана активті бола алады.

Молекулярлық азот байланысады және қалыптасады Мо- Fe- белогымен. Fe белогы электрон қоймасы іспеттес бүл процесс үшін.

Биологиялық азотфиксация процессіне сондай-ақ керек үнеме келіп тұратынэнергия формасында АТФ (аденозинтрифосфорный қышқыл -кислота).


2. ЗЕРТТЕУ ОРНЫ, ЖАҒДАЙЫ ЖӘНЕ ӘДІСТЕРІ

(ЭКСПЕРИМЕНТТІК ЖҰМЫС)
2.1. Зерттеу орны мен жағдайы

Ќазаќстанныњ оњт‰стік аймаѓы жаѓдайында техногенді қалдықтардағы микроценоздың әркетін және ондағы микробиологиялық процестерді зерттеу мақсатында Оңтүстік Қазақстан облысы Кентау- Түркістан қалаларының аумағында шахта қалдықтары сақталып тұрған қоймалар мен шаруа қожалықтарында эксперимент жүргізілді.

Эксперимент Оңтүстік Қазақстан ауыл шаруашылығы ғылыми- зерттеу институтының топырақ биологиясы зертханасымен бірлесіп ж‰ргізілді.

Зерттеу объектісі ретінде шахта қалдықтары сақталған қоймалардың топырақтары мен солардың жанында орналасқан топырақтар, төменгі сатыдағы өсімдіктердің суспензиясы, штаммдары алынды.

Б±л ж±мыс Ќ.А.Ясауи атындаѓы ХЌТУ-і, химия жєне экология кафедрасыныњ ѓылыми – зерттеу баѓыттарыныњ негізінде ж‰ргізілді.

2.2. Зерттеу жұмысының әдістері

2.2.1.¤сімдік ‰лгілерін биометриялыќ талдау
Зерттелуші факторлардыњ µнімніњ т‰зілуі мен оныњ сапасына єсері жайлы ѓылыми мєліметтіњ едєуір бµлігін зерттеу ‰шін µсімдік ‰лгілерін биометриялыќ талдау арќылы алады. Биометриялыќ талдаудыњ периодтылыѓы зерттеу маќсатымен талабына байланысты. Егер зерттеу талабына симбиотикалыќ аппараттыњ т‰зілу динамикасымен белсенділігі жєне олардыњ енісіне фотосинтетикалыќ єрекеті болса, онда µсімдік сипаттамаларына биометриялыќ талдауды µсу мерзімі бойынша 10 к‰н сайын ж‰ргізіледі. Мысалы, б±ршаќ даќылдардыњ арпа µніміне єрекетін аныќтау ќажет болса, онда арпаныњ биометриялыќ талдауын дєнніњ болауыз консистенциялы фазасында орындап толыќ пісу фазасындаѓы µнім ќ±рылымын аныќтау жеткілікті. Баќылаулар мен есептеулер нєтижесінде ќорытынды шыѓарудыњ шешуші жаѓдайы- репрезентаттылыќ, яѓни бір сынамада алынѓан µсімдіктердіњ жеткілікті мµлшері, егер берілген даќыл ‰шін м±ндай норма аныќталмаѓане болса, онда 100 µсімдік алып барлыќ параметр бойынша жеке – жеке талдау ж‰ргізіледі, математикалыќ талдау ж‰ргізеді, биометриялыќ талдаудыњ негізгі кµрсеткіштері бойынша репрезентаттылыќ аныќтайды. Репрезентаттылыќ кµлем деп пайдалану жасайтын дисперсия квадратыныњ ќисыќ аймаѓын алады. Єрт‰рлі кµрсеткіштер ‰шін б±л аймаќ бірдей емес жєне сондыќтан репрезентаттылыќ кµлемі кµрсеткіштері талдауѓа байланысты болады. Кµбінесе кµпшілік дєнді б±ршаќты даќылдар ‰шін репрезентаттылыќ бір вариантта 30-50 µсімдік, орта шамамен 40 µсімдік ќ±райды.

Сынаманы алу орны мєн єдісін тањдаудыњ да мањызы аз емес. Топыраќќа ізбес шашу кезінде органикалыќ жєне минералдыќ тыњайтќыштарды енгізеді. Химиялыќ кµрсеткіштер бойынша топыраќтыњ жасанды микрогетерогенділігі туады. рН макро жєне микро элементтер, демек µсімдіктерге єр т‰рлі жаѓдай туып, олардыњ µсуі мен дамуына єсер етеді. Сонымен ќатар топыраќты егіс алдында µњдеу ќателіктері себу аппараттарыныњ егіс терењділігі мен бір ќалыптылыѓына єсерінен єр т‰рлі µсімдіктердіњ пайда болуы, µсімдіктердіњ тез дамымауы, локальді сиректікті тудырады. Ќалыпты жиіліктегі жєне µсімдіктерге ќараѓанда, сирек жердегі µсімдіктер тез µсіп, ‰лкен биологиялыќ масса жинайды. Ќалыњ егістердегі µсімдіктер бір-бірін жойып, масса болу жиналады, осылайша бір бµлгіште бір уаќытта тез дамыѓан, орташа жєне майда µсімдіктер болуы м‰мкін жєне м±ндай зањдылыќ тєжірибеніњ барлыќ варианттарында байќалады. µсімдіктерді тањдауды ж‰ргізген кезде жас зерттеуші баќылау варианттарында едєуір дамыѓан µсімдіктер алады. Ары ќарай, сынамаларды талдау кезінде ењ тыњѓылыќты талдау ж‰ргізген кезде, ењ тыњѓылыќты есептеулер ж‰ргізе отырып, ол к‰ткен нєтижелерін алады. Біраќ шындыќќа м±ндай сай келмейді. Ѓылыми µзін - µзі алдау туады. Факт ж‰зінде басќаша жаѓдайда болуы да м‰мкін, м±ндай зерттеуші вариант баќылаумен салыстырѓанда нашар болуы м‰мкін, біраќ зерттеуші биометриялыќ талдауды д±рыс ж‰ргізбей ќызыќты варинаттарды тастап кетуі м‰мкін. Кейде жапыраќтар ауданы мен µсімдіктердіњ ќ±рѓаќ массасы алдыњѓы талдауда келесі талдаудаѓыдай немесе сєл кµбірек болѓан µсімдіктіњ µсуі мен ќолайлы дамуындаѓы 10 к‰ннен кейін. Біраќ б±л жаѓдайда бірінші талдауѓа дамыѓан, ол екіншіге орташа дамыѓан алынуы ќажет. М±ндай ќателіктер болмау ‰шін, сынамаларды кездейсоќ єдіспен мысалы, бµлгіштіњ диагоналы ‰ш немесе тµрт ќадам арќылы бес µсімдіктен алады. Егер зерттеу баѓдарламасында китрагенезаныњ белсенділігін аныќтау кірсе, онда ќорапшаѓа т‰скен барлыќ µсімдіктерді талдайды. ¤сімдіктерді тамыр мойындыќтарынан кесіп, монолит алѓанша ішіне этикетке салынатынын, ылѓалды целофан пакетіне салады, 3-4 саѓат талдап болатындай етіп сынама алады. Вариант кµп болса, сынаманы екі рет алады[39].

S = PS₁/P₅

М±нда S – барлыќ сынаманыњ жапыраќтарыныњ ауданы, см²;

S₁ – талданатын орташа ‰лгініњ жапыраќтарыныњ ауданы см²;

Р – барлыќ сынаманыњ жапыраќтарыныњ массасы, г;

Р₅ – орташа сынаманыњ жапыраќтарыныњ массасы, г.

Кейде орташа сынамаѓа єр т‰рлі жастаѓы 10 жапыраќ пластинкасын алады. Оларды резењке жапыраќтарыныњ ‰стіне бір – бірініњ ‰стіне ќояды. Б±рѓы кµмегімен бес сањылау жасайды, яѓни 50 жапыраќ дискісі пайда болады. Дискілерді торзиондыќ таразыда µлшейді.

Есептеу мысалы:

Б±рѓыныњ ішкі диаметрі 6 мм. 50 жапыраќ дискісініњ ауданы 1999мм² немесе 14,11 см², 50 дискініњ массасы 480 кг. Сынама жапыраќтарыныњ массасы 59 кг. Жоѓарыда кµрсетілген формула бойынша жапыраќ ауданы 1734см² екенін аныќтаймыз.

Сынамадаѓы µсімдік саны жєне 1 га-даѓы µсімдіктер жиілігін ьіле отырып, 1 га-даѓы жапыраќтар ауданы 1000м² – пен есептейді. Жапыраќ негізініњ м‰шесінен жєне тµбесінен кесінді алады. Бірінші жаѓдайда жапыраќ ауданы тµмен болады, екінші жаѓдайда жоѓары болады. Кесінді алудыњ ќолайлы варианты – жапыраќ ±зындыѓыныњ ортасы. Жапыраќтардыњ орташа сынамасы химиялыќ талдау ‰шін де алады. Сынама жапыраќ массасы 10-12 г. Сынаманы алдын – ала дайындаѓан ќаѓаз пакетке салады жєне кептіргіш шкафта 120⁰С-ден 20 минут фиксирлейді. Б±л жапыраќтардаѓы физиологиялыќ процестерді тоќтату ‰шін ќажет. Б±дан кейін температураны 60⁰С-ѓа дейін тµмендетіп жапыраќтарды кептіреді. Генеративтік аѓзаларды талдаѓанда б±ршаќтар мен ±рыќтар санын бір µсімдікке жєне бір б±ршаќќа есептейді, ±рыќ массасын есептейді. Генеративтік период алдында б±ршаќтардыњ саны мен массасынескереді. Олардыњ орташа сынамасын ылѓалдылыќ пен химиялыќ талдау ‰шін алады. Орташа ‰лгілердіњ фиксациясы мен кептіруін жапыраќтаѓыдай ж‰ргізеді, кейде сынама таќтасына байланысты. Генеративтік аѓзаларды белдеу бойынша бастапќы бойынша ‰ш белдеуге бµледі. Сабаѓы мен саѓаќтарын µлшейді. 1-2 см-ге бµледі де, ылѓалдылыѓы (масса 2-3г) мен химиялыќ талдау ‰шін (10-12г( орташа ‰лгі алады. Химиялыќ талдау ‰шін сынаманы жапыраќтарындаѓыдай фиксирлеп кептіреді.

¤сімдік ‰лгілерін фиксациялау, кептіру кезінде пакеттер ашыќ болу керек, бір белдеуде т±ру кереу немесе кептіру ±заќ, єрі бірдей болмайды. Химиялыќ талдау ‰шін сынаманы кептіруге дейін жєне кейін µлшемейді. Олар кµп жаѓдайда 4-6 саѓат кебеді. Кептіруден кейін сынамаларды майдалап жазуы бар пакеттерге салады. Егер биометриялыќ талдауы ‰ш немесе алты рет ќайталаса химиялыќ талдау ‰шін вариант бойынша єр м‰шеніњ орташа сынамасын алады.

2.2.3.Топырақтың егістік ылғалдылығы мен механикалық құрамын анықтау
Су топырақтың құнарлығы мен мәдени өсімдіктердің өнімділігінің ең бір басты жағдайларының бірегейі болып табылады. Өзінің керекті судың барлығына дәрлік мөлшерін есімдіктер топырақтан алады. Топырақта су арқылы жағдайда болады: бірде оны өсімдіктер пайдаланса, бірде пайдалана алмауы ықтимал. Топырақтың ылғалдылық қасиеттеріне: суды бойына сіңіру, суды бойына өткізу, суды төменгі қабаттардан жоғарыға үстіңгі қабаттарға көтеру немесе капиллярлық және суды буландыру қабілеттері жатады.

Қажетті құралдар мен заттар: Топырақтың үлгілері, алюминий немес шыеы безбен, көптіргіш шкаф, қалақ көздері І мм елеуіш эксикатор.

Тапсырмаға түсінік: Топырақтың ауадағы, су буының құрамындағы суды өз бойына тарту және сақтау қабілетінің мөлшері гигроскопиялық ылғалдылық деп аталады. Оның көлемі топырақтың құрылымдық және химиялық құрамы мен ауаның салыстырмалы ылғалдылығына байланысты. Соңғысы неғұрлым жоғары, ал топырақ майда болса, соғұрлым гигроскопиялық ылғалдылық та жоғары болады. Ылғал топыраққа сіңе отырып, ондағы саңылаулардың бәрін толтырады. Топырақтың бойына сіңіре алатын судың ең көп мөлшері – топырақтың толық ылғал сіңіргіштігін құрайды. Өсімдіктерүшін ең қолайлы ылғалдылық топырақтың толық ылғал сікіргіштігінің 60/ - не тең мөлшері болып табылады.

Топырақтағы су өзінің салмағы әсерінен төмен қарай жылжи бастайды. Су еркін ағып болғаннан кейін топырақ ұстап қалған ылғалдылықтың ең көп мөлшері – топырақтың егістік / сіңіргіштігі / ылғалдылығы деп аталады. Бұл көрсеткіш құрғақ топырақтың салмағына процент есебімен шаққанда құмдақ топырақтар үшін -12%, күлгін саздық топырақтар үшін -18 %, қара топырақтар үшін 24% тең болады да оның одан әрі төмендеуі судан капиллярлар деп аталатын саңлауларға орналасуына әкеп соғады, судың бұл түрі капиллярлық су деп аталып, өсімдіктерді ылңалмен қамтамасыз етудің тұрақты көзі болып табылады. Капиллярлық судың мөлшері азайып, ол топырақ бөлшектері немес майда түбірлері арасында ғана сақталып қалса, өсімдік қурай бастайды. Демек, топырақтағы судың бәрі де өсімдіктерге жете бермейді.Егер топырақтағысу мөлшері егістік ылғалдылықтың (сіңіргіштіктің) 2/3 межесінен азайса, өсімдік өсуін баяулата бастайды. Сондықтан топырақтың егістік ылғалдылығын анықтау арқылы топырақтың өсу мерзімі кезіндегі фенологиялық бағдарлауларды ескерсек, егістің өнімділігі мен ылғалдылықтың арасындағы заңдылықтарды анықтауға болады.

1. 
   Мөлшері 10-15 г. топырақ үлгісін алдын ала өлшенген бюкске салу;
   
2. 
   Оны 105⁰С температурада 6 сағат бойы кептіргіш шкафта ұстау;
   
3. 
   Сонан соң эксикаторда салқындатып барып өлшенген соң, екі сағаттай қайта кептіріп, қайта өлшеу;
   
4. 
   Топырақтың егістік ылғалдылығын төмендегі өрнек бойынша есептеу:
   

а- бос бюкстің салмағы, г; в – топырақ салынған бюкстің кептіргенге дейіг салмағы; г; с- топырақ салынған бюкстің кептірілгеннен кейінгі салмағы, г.

5. Жұмыс нәтижесі бойынша қорытынды жасаңыздар.

Топырақтың су өткізгіштігін анықтау. Қажетті құралдар мен заттар: Көздері 2 мм елеуіштен өткізілген топырақтардың 4-5 үлгісі; диаметрі 3-4см, биіктігі 25-30см 45 шыны түтік, 4-5 стақан, әмбебап штатив, дәке,картон, сағат.

Тапсырмаға түсінік: Топырақтың өз бойына суды сіңіру және оны жоғарғы қабатынан төменгі қабатына өткізу қабілетін топырақтың су өткізгіштігі деп атайды. Су өткізгіштік топырақтың бөлшектеріне, құрылымына ондағы қарашіріктің мөлшеріне және ылғалдылығына байланысты. Құм және құрмайт топырақ үстінде жанып – қараяды да, күйген мүйіздің иісіндей иіс бөлінеді.

Тыңайтқыштарды суда ерігіштігіне қарап ажырату. Миниралды тыңайтқыштар – толық ерігіш, жартылай ерігіш (алынған тыңайтқыштың жартысы ериді), шала ерігіш (алынған тыңайтқыштың жартысынан азы ериді) және ерімейтін болып бөлінеді. Түйір шікті миоралды тыңайтқыштар (азотты және калийлы) суда жақсы ерісе (әсіресе қыздырғанда), борпылдық тыңайтқыштар (фосфорлы және әкті) нашар ериді немес таза ерімейді.

Тыңайтқыштарды ажырату үшін пробиркаға 1-2г тыңайтқыш алоны 15-20мл сумен араластырамыз. Егер тыңайтқыш ерісе,ерітінді тең етіп ұш приборкаға бөлеміз (сапалық реакция жасау үшін).

Бірінші пробиркадағы ерітіндіге көлемі жағынан ерітіндіні жартысынан сәйкес 10% № Na OH (KOH) ерітіндісін құйып араластырма. Егер аммиак иісі сезілсе тыңайтқыш аммикаты тыңайтқыштардың біреуіне жатады (азот қышқыл аммиак, күкірт қышқыл амиа, химиялы аммиак, аммофос).

Екінші пробиркадағы ерітіндіге бірнеше тамшы 2-5% Ba Cl₂ ерітіндісін құыйп араластырамыз. Егер әлсіз қышқылдарда ерімейтін ба сульфатының (Ba SO₄) ауыр ақ түнбасы түзілсе, тексеріп отырған ерітіндінің құрамында күкірт қышқылының бар тыңайтқыштар бар екендігін аңғарамыз (аммоний сульфаты, калий сульфаты, калий маг).

Түнбаға түскен түзіндінің Ba SO₄ екенін анықтау үшін, оның сұйықтылған түз немес сірке қышқылында ерімейтіндігіне көз жеткіземіз.

Үшінші прибиркаға бірнеше тамшы азот қышқыл күміс AgNO₂ерітіндісін құйып араластырамыз. Бұл реакция ерітіндінің құрамында хлор ионы немесе фосфор қышқылының бар екендігін анықтауға мүмкіндік береді. Құрамында хлор бар тыңайтқыштардың ерітіндісі (калий тұзы, сильвинит, каинит) ляписпен араласқнда ірімшік тәрізді ақ тұнба түзеді: KCl + AgNO₃=KNO₃+AgCl.

Ерітіндіде фосфор қышқылы болған жағдайда AgNO₃ қосқанда ерітінді сары түске боялады немес сары түсті фосфор қышқыл күмістің түнбасы пайда балады. Ескерте кететін жәй ләпис күкірт қышқылының амиондарымен де ауыр, ірілген күкірт қышқыл күмістің ақ түнбасы түзеді. Бірақ ол тұнбаның көлемі Ba Cl₂ салыстырғанда өте аз мөлшерде болады.

Суда жақсы еритін азотты және калийлі миниралды тыңайтқыштарды ажыратқан соң, суда нашар еритін немесе ерімейтін фосфор қышқылды және әкті борпылдақ тыңайтқыштарды анықтайды. Ол үшін пробиркаға шай қасықтың 1/5-1/8 көлемінде тыңайтқыш алып, оны бірнеше тамшы 1% НCl немесе он есе сұйықтылған сірке қышқылымен араластырамыз. Әкті құрылымдар, томасшлак, фосфатшлак және фторсыз фосфаттардың бөлінген көмір қышқыл газы қышқылдардың әсерінен қайнайды.

Томасшлакпен әрекеттескенде күкіртті сутегі бөлінеді. Томасшлак пен пештің күлінің судағы ерітіндісі қызыл лакмус қағазын көгертеді, өйткені олардың сілтілік реакциясы болады.

Басқа фосфор тыңайтқыштарына қарғанда суперфосфат қышқылдық реакция беретіндіктен көк түсті лакмус қағазы қызарады.

Топырақтың механикалық құрамын құрғақ күйінде анық-тау әдісі (құрғақ әдіс).

Әр топырақ үлгісінен (генетикалық горизонттан) жер массасы-ның азғантай үлгісін алып, алақанда немесе саусақ араларында ысқы-лап, сөйтіп оны механи-калық құрамы бойынша әлде бір тобына келесі жіктелуді пайдаланып жатқызады:

1.Кесектер, саусақ аралықтарында үгілмейтін, құрылымдық бөлшек-тері өте қатты. Үгіткенде біркелкі, ұсақ майдаланған ұлпалы масса болса - топырақ сазды.

2.Кесектер, саусақ аралығында қиын езіледі, құрылымдық бөлшектері берік. Алақанда үгіткенде ұлпалы масса пайда болады (сазды немесе ұсақ шаңды бөлшектер) және әлсіз кедірлі-бұдырлы (құмды бөлшек-тер) болса - топырақ саздақ.

3.Кесектер, құрылымдық бөлшектері саусақ арасында күшпен үгіті-леді. Үгіткенде кедір-бұдыр (құмды бөлшектер), ұлпалылығы байқа-лады (сазды және шаңды бөлшектер) болса - топырақ орташа сазды.

4.Кесектер, құрылымдық бөлшектері біршама күшпен үгітіледі. Ала-қанда үгіткенде сазды (кедір-бұдыр) және шаң (ұлпалы) бөлшектері жақсы білінеді - топырақ құмдақ.

5.Кесектер оңай үгітіледі. Үгіткенде кедір-бұдырлы құрылымы оңай байқалады (сазды бөлшектер) - топырақ құмдақ.

6.Кесектер сусымалы (сыпучая масса) массаға айналып, өте оңай үгітіледі (сазды бөлшектер көп және оларды жәй көзбен байқауға бола-ды) - топырақ сазды.

7.Майда топырақта (1мм-ден төмен бөлшектер) минерал және тау жыныстарының қалдықтары болса, онда топырақ тасты деп есептеледі (қиыршық тасты).

Топырақтың механикалық құрамын ылғал күйінде анықтау әдісі (дымқыл әдіс).

Топырақтың езілген үлгісіне (майда топыраққа топырақ) қамыр тәрізді масса түзілетіндей етіп су қосады, ол масса иленгіш болуы қа-жет. Осылай дайындалған топырақ пастасын бір қолдың саусақта-рымен мұқият араластырып, екінші қолдың алақанына ауыстырып, қалыңдығы шамамен 3см болатын жіп тәрізді пішінге келтіріледі, одан соң оның диаметрі 3см сақина етіп орайды. Бүдан соң механи-калық құрамына байланысты топырақтың түрі 3 кестедегі негізгі көр-сеткіштер арқылы анықталады.

Лабораториялық жағдайда студенттер алдымен коллекциялардғы белгілі түрлердің механикалық құрамын анықтап, үйренулері қажет. Ол коллекцияда “құм”, “құмдақ”, “саздақ”, “саз” деген жазулар бо-луы керек., содан соң әр студент “құрғақ” және дымқыл әдістермен 6 бақылау қораптағы үлгінің механикалық құрамын анықтайды.

Топырақтың механикалық құрамын М.М.Филатовтың әдісі бойынша анықтау.

Бұл әдіс бойынша алдымен құм және балшықты анықтап, сосын шаңды анықтаймыз.

Талдау жұмысының барысы.

Топырақты майдалап тесігі 1мм елеуішпен елеу керек. Елгезекте қалған бөлшектерді бөлек есептейміз. Яғни ірі бөлшектердің мөлше-рін анықтаймыз.

Балшықты анықтау: көлемі 50мл өлшеуші шыныға еленген то-пырақты сәл қатты ұрмай оның көлемі 5 мл болғанша саламыз. Со-сын 30мл сумен 5мл 1н хлорлы кальцийдің ерітіндісін құямыз (Са СІ₂) коагуляциялау үшін әрі жақсылап араластырамыз да 50мл-ге дей-ін су құйы 30минут қойып тұндырамыз. Түнған соң топырақтың кө-лемінің ұлғайғанын өлшеуішпен өлшеп нәтижесін таблицаға жазамыз. Мына формула бойынша:

Құмды анықтау. 100мл өлшеуіші цилиндрге балшықтың мөлшерін анықтап жатқан топырақтан нығыздап 10 не 20 мл-ге дейін саламыз. 100 мл-ге дейін су құямыз. Оны шыны таяқшамен араластырып 90 секунд қоямыз. Бүл уақытта ірі бөлшектері тұнып майдалары судың бетінде болып суды лайлайды. Лайлы суды қайта төгіп тағыда 100 мл-ге дейін су құямыз. Осылайша су таза болғанша суды төгіп, қайта құя береміз. Бүдан соң қалған құмның көлемін өлшеп оның мөлшерін есептейміз. 1мм оның 10%-дық көлеміне тең.

Топырақтағы шаңның мөлшерін мына формула бойынша анықтаймыз.

Щ=100-(балшық+құм+ірі бөлшектер).

Балшық пен құмның арақатынасы арқылы топырақтың механикалық құрамын және төмендегі кестені пайдаланып, оның түрлерін анықтаймыз:

1. 
   Биологиялық микроскоп құрылғысын (МБИ-1) және онымен жұмыс істеу ережесін еске түсіру.
   

3 Келер бойынша жарықтандыруды үйрену.

4 Белгіленген және боялған бактериялар препараттарын келесі

кезекшілікпен иммерсионды обьектив көмегімен қарау:

а) микроскопты үстел үстіне қою және анағұрлым жақсы жарықтандыруды табу;

б) Белгіленген препаратты заттық үстелшеге қою және оны қысқышпен бекіту;

в) препаратты құрғақ обьективте қарау және талдап зерттеуге қолайлы орын табу;

г) микроскоп тубусын көтеру, иммерсонды обьективті орнату және препаратқа иммерсонды обьективті орнату және препаратқа иммерсонды (бал қарағайлы) майдың тамшысын тамызу;

д) бал қарағайлы майға иммерсонды обьективтің төменгі фронтальды линзасын жүктеу;

е) Окулярға қарап, зерттелетін обьект көрінгенше микроскоп тубусын көтеру;

ж) микрометрлік винт (бұранда) көмегімен;

з) препаратты зерттеу және суреттеу;

и) Тубусты көтеру және иммерсонды обьективтен бал қарағай майды арылту.

2.1.1. Микроскоппен қарау үшін микроағзалардың тірі препараттарын дайындау.

Материалдар және құрылғылар.

Заттық және жабынды шынылар, микробиологиялық ілмектер.

Жұмыс тәртібі:

Сұйытылған тамшы әдісі

Микробиологиялық ілмек көмегімен заттық шыныға сұйықтықтардың бірінің тамшысын тамызу. Егер дақылда көп бактериялар дамыса, оны сумен сұйылтады. Жабынды шыныны тамшының шетіне қырынан қояды да, оны біртіндеп түсіреді. Жабынды шыныны түсіру кезінде шыны арасында микроскоппен қарауда кедергі келтірмейтіндей, ауа көпіршіктері қалмайтындай етіп мұқият болу қажет. Тамшы көлемі кішкентай, сұйықтық жабынды шыны шеттеріне жайылып кетпейтіндей болуы тиіс. Препаратты жарық және қараңғы жерде де зерттеуге болады, бірақ кеуіп кетсе ұзақ сақтауға болмайды.

Ілініп тұрған (висячий) тамшы әдісі.

Жабынды шыныны заттық шынының ойығына (тереңдігіне) төңкереді. Ойық шетін алдын-ала вазилинмен майлайды. Тамшы заттық шыны бетіндегі жабынды шыныда ілініп тұруы қажет. Препарат ұзақ сақталуы мүмкін. Ілініп тұрған тамшыны, жазық айнаны қолданып микроскоппен қарайды. Бұл кезде диаграм-маны тарылтады. Аз мөлшерде үлкейту кезінде тамшы шетін табады, ол қараңғыланған көру аймағында айқын көрінеді. Тамшы шетін микроскоптың көру аймағының орталығына жылжытып, үлкен үлкейткішке ауыстырады, бұл кезде диаграмма кеңейтіледі. Осылайша, микроағзалардың жылжығыштығын немесе жылжымайтынын анықтайды. Бұл әдісті, түрін анықтауда, сондай-ақ қатты қоректік ортада өскен колониядан (мекеннен) микроағзалар суспензиясын зерттеуде қолданады.
2.2.5.Қарапайым бояу, жағынды дайындау техникасы
Материалдар және құрылғылар.Майсыздандырылған заттық шынылар, фильтрленген қи қоймалжың /немесе ұнның пішендік тұндырмасы/, шыны таяқша, спирттік жандырғыштар, сіріңке, бактериологиялық бояғыштар (Лефнер көгерткіші немесе фуксин ерітіндісі), стакандағы су, пинцет, фильтр қағазының жолақтары, бояу үшін пипетка.

Жұмыс тәртібі:Заттық шыныны жайлап қыздырады. Шыны таяқшамен жоғарыда келтіріген сұйықтықтардың бірін алады және шыны бетін жұқа қабатпен жағады. Жағындыны кептіреді. Сосын оның құрғақ ыстықпен белгілеуді жүргізеді; заттық шыныны пинцетпен алып, спиртті жандырғыш үстінен ырғақты шеңберлі қозғалысын 3-5 рет жүргізеді. Бұл кезде микроағзалар өледі де, шыны бетіне берік жабысады. Шыныны суытқаннан кейін пипеткамен бояғыштан тамшы тамызып, 1-2 минутқа қалдырады, сосын стакандағы суға пинцетпен ұстап тұрып шыныны шайып алады. Судың артық мөлшерін фильтр қағазымен сорып алады және ауада немесе спиртті жандырғыштың жалынына абайлап кептіреді. Бұдан кейін препарат иммерсонды жүйе көмегімен зерттеуге дайын.[20]

Сонан соң тұндырманы мақтадан тоқылған матадан жасалған шүберек арқылы фильтрлейді. Сорпаға 5 г ас тұзын және 10 г пептон қосады. Сосын сорпасын 1 атмосфералық қысым кезінде автоклавта 20 минут ұстап,ерігіш белоктарды (ақуыздарды) тұндырады. Ақуыздардың толық тұнуы және сорпаның толық мөлдірлендіру үшін, оларды автоклавқа салу алдында, сорпаға су мөлшерімен тең бір тауық жұмыртқасының ақуызын салады. Ақуыздар тұнғаннан кейін сорпалы қағаз фильтрінде(қатпарлы) сүзеді және индикатор қағазымен рН-ын тексереді. Әдетте сорпа әлсіз сілтілік ортаға ие және бактерияларды өсіруге жарамды. Сондықтан оны, 10% натрий бикарбонаты ерітіндісін қосып, әлсіз сілтілік реакцияға дейін нейтралдайды.

Содан кейін сорпаны колбаға құйып, қағаз қалпағы бар дәкелік тығынмен жабады және атмосфералық қысымда 20 минут залалсыздандырады. Бірқатар жағдайларда, толық тұндырғаннан кейін де сорпа мөлдір болмайды. Онда коллоидты бөлшектердің тұнуын, нейтрализацияланғаннан кейін жоғарыда келтірілген әдіспен сорпа дайындау - ұзақ процесс және еңбек көлемдігін қажет етеді, мұны сорпа кубиктерін қолдану арқылы жеңілдетуге болады. Бұл жағдайда 1л суда қайнату кезінде 2 сорпа кубигін еріту жеткілікті.

Содан соң сорпаны дәкелік фильтрде сүзеді және көрсетілген әдіспен залалсыздандырады. Сорпаға ас тұзын салмайды, бірақ ортаның рН-ын тексереді. Тәжірибе нәтижелері, концентрлі сорпа дайындаудың қажет еместігін көрсетті, себебі дақылдарды бұл сорпада өсіру нашар жүреді.

Ет-пептонды агар (ЕПА) дайындау. ЕПА әмбебап қатты ортаға ие, ол шамамен 50-100% температура кезінде ғана ериді және кез-келген температуралық жағдайда іс жүзінде жұмыс істеуге мүмкіндік береді. ЕПА дайындаудың бастапқы ортасы ет-пептонды сорпа болып табылады. Дайын сорпаға 2 % агар қосып, ашық винттелген және винттелмеген қақпақпен агар толық ерігенше автоклавта қыздырады. Ыстық орталы 10% -тік сода ерітіндісімен әлсіз сілтілік реакцияға дейін нейтралдайды. Коллоидты бөлшектерді тұндыруды, ет-пептонды сорпа дайындау кезінде келтірілген әдіспен жүргізеді және автоклавта ыстық күйінде қатпарлы фильтр арқылы (агар ыстық күйінде шамамен 40-50 қC температурада қатады) фильтрлейді. Фильтрленген ЕПА атмосфералық қысымда 20 минут бойы залалсыздандырады.

Ескерту. Фильтрленетін ортаны жоғары температурада ұстап тұрып, ЕПА фильтрлейді.[21]

Қоректік орталарды құю. Әдетте, қоректік орталарда пробиркаға немесе Петри шынысына керегінше құяды. Агарды ашық вентильді автоклавта немесе су моншасында балқытқан ыңғайлы. Желатин су моншасында 25-30-50 қС кезінде қыздырғанда оңай балқиды. Ортаны балқытқаннан соң залалсыздықты сақтай отырып, қажетті көлемдегі ыдысқа құяды. Бұл үшін құю кезінде колба мойнын спиртті жандырғыш жалынынан жүргізіп дәкелі тығынды, құюдан кейін күйдіреді. Жұмыс кезінде тығынды аты жоқ саусақ пен шынашақ арасында ұстап тұрады. Пробирканы ортасымен (орта сипатына байланысты) құйғаннан кейін төменде келтірілген әдістердің бірімен залалсыздандырады.

Тіке агар немесе желатин алу үшін , пробирканы штативке бекітеді, ал айқасқан орта бетін алу үшін, оларды тығынға тимейтіндей етіп тіреуге еңкейтіп орналастырады. Сұйық ортаны құюда да осы ереже сақталады.

Зарасыздандыру негізінде, микроағзаларды және олардың қоректік орталардағы спораларын ыдыста, инструментах және басқа да лабароториялық құрылғыларда толық жою жатыр. Оларды залалсыздандыру үшін, жоғары температурамен әсер ету өте жиі қолданылады.

Жанарғы жалынында күйдіріп залалсыздандыру. Шыны (таяқша,шпатель) және металдық (шие,ілмек,пинцет, скальпель) заттарды жанарғы жалынында бірнеше рет ұстайды. Стерилизация, олардың бетінде орналасқан микроағзалардың көмірленуімен аяқталады. Жалында күйдіруді, сондай-ақ, дәкелі тығын бетін залалсыздандыру үшін де қолданады.

Қайнатып залалсыздандыру.Металдық инструменттерді және резиналы түтіктерді залалсыздандыру, қайнату арқылы жүргізеді. Кейбір бактериялардың споралары, суда қайнағанда да өмірге қабілеттілігі сақталады, бұл жағдайда, 2% -ті натрий карбонаты ерітіндісімен 10 минут бойы қайнатып залалсыздандыруды ұсынады. Бұл жағдайда, споралар өледі.

Құрғақ ыстықпен залалсыздандыру. Құрғақ ыстықпен шыны ыдыстарды залалсыздандырады. Бұл кезде, пробирка, колбаларды алдын-ала дәкелі тығынмен жабады. Залалсызданған заттарды ауадан өзге заттарды жұқтыртып алмас үшін, оларды залалсыздандыру алдында оралған қағазға бүктеп, тек жұмыс алдында шығарады. Сосын оларды ені 3,5-4 см ұзын қағаз жолақтарымен орайды. Қағазды ортаға батырылатын пипетканың соңынан бастап орайды. Орамның соңын жіппен байлап бекітеді. Жіңішке пипеткаларды қағазбен бірге бірнеше дана етіп орайды.

Петри табақшасын, шынының үш диаметрін тең шамамен квадрат формасында қағазға орайды. Петри табақшасын қағаздың ортасына қойып, қарам-қарсы екі жағынан, жоғарғы жағынан бүктейді. Екі бос соңын төменге қарай бүктейді. Мұндай ораудан, шынының жоғарғы және төменгі бөлігін оңай бөледі.

Осылайша дайындалған ыдысты, 160-170-50 °C температурада екі сағат (керекті температураға жеткеннен бастап) бойы кептіргіш шкафта кептіреді. Мұндай қыздырудан кейін тек бактериялар ғана емес, олардың споралары да өледі. Кептіргіш шкафта температураны 175-50 °C-тан асыруға болмайды, себебі, оралған қағаз үгілгіш келеді.

2.2.8.Микроағзалардың бояуы. Бактерия ядросының бояуы.
Микроағзалардың көпшілігі цитоплазмадан ядролық мембранамен бөлінген қарапайым формаланған ядроға ие болмайды. Формаланған ядро тек жоғары дамыған микроағзаларда, мысалы, ашытқы саңырауқұлақ және микробактерияларда ғана кездеседі. Қалған микроағзалардың цитоплазмасында, арнайы химиялық реакциялармен құрамында ДНК және ақуызы бар үзілген құрылымдарды анықтайды және бактериальді ядро немесе нуклеоид деп аталады.

Бактериальді ядро жасушаның мұралық қасиеттерін тасымалдайды және ұрпаққа осы қасиеттерді тасымалдаушы фактор болып табылады. Бактериальды ядро, сақинаға айналдырылған және тұйықтандырылған ДНК-ның ұзын жіпшелері түріндегі хромосомалармен біріктірілген. ДНК –ның сақиналық формасы Escіerіcііa colі –де бар.

А.А.Илиненецкий және А.Н.Белозерский еңбектерінде, бактериальды жасушалардың цитоплазмасында көптеген РНК бола-тындығы келтіріген, ол ДНК ядролары сияқты ядролық бояулармен боялған, сондықтан да бактериальды ядроның препараттарда табу айтарлықтай қиын. Бактериальды ядроларды бояу әдістерінің көпшілігі, цитоплазмадағы РНК-ны тұз қышқылымен майлау гидролизімен арылтып, сосын ДНК-ны бояуға негізделген.

Материалдар және құрылғылар. Заттық шыны, микробиологиялық ілмек, спирт жандырғышы, препараттар үшін тіреулі кристаллизатор, суы бар жуғыш (промывалка) , су моншасы, термометр, шыны кесінділері бар. Петри шынысы, пипетка, химиялық стакан, 1-2 мл-лік залалсыздандырылған пипеткалар, залалсызданған суы бар пробиркалар, 2%-ті осмий қышқылының ерітіндісі, 1н фуксин ерітіндісі, микроскоп, тәуліктік бактериялар.

Жұмыс тәртібі: Тәуліктік бактериялардан суспензия дайындайды және зат-тық шыныға май жағады. Жағындыны ауада кептіріп , 2%-ті ос-мий қышқылының ерітіндісімен 2-3 минут белгілейді. Белгілеу үшін, Петри шынысының түбіне 2-3 тамшы фиксатор жағады, ал заттық шыныны, шыны кесінділеріне маймен төмен қарай орналастырылады.

Одан ары майды 1 н тұз қышқылы ерітіндісінде, 50-60°С температурада 2-3 минут гидролиздейді және препаратты мұқият сумен жуады. Жағынды гидролизін, препаратты суға батырып жүргізеді. Жағынды гидролизін, кішкене химиялық стаканға тұз қышқылын құйып, стаканды су моншасына батырып жүргізеді. Содан соң майлауға 1%-ті формамен ерітіндісін 1,5 минут бойы құйып, тағы да сумен шаяды. Жағынды 0,1-1%-ті негіздік фуксиннің сулы ерітіндісімен боялады, оны сумен шаяды, ауада кептіреді және МИ-90 обьективтік қоолданып микроскопта қарайды.

Қызғылт фонда, препаратты нуклеоид ашық-малина түске боялып көрінеді, ол жасуша орталығында белгісіз формадағы бір түрде немесе полюске жақын жатқан екі торпақ түрінде болады.

Капсулаларды бөлу. Бактериялардың көптеген түрлері, дамудың белгілі бір сатысында капсулалар қалыптастырады. Капсула-шырышты қабаттан тұрады. Капсуланың қалыңдығы, бактерияның бір түрінің әртүрлі штаммдарында ғана емес, сол штаммның жеке жасушаларында да түрленеді. Капсуланың түзілуін, қоректік ортадағы кальций тұздары мен көмірсудың артық мөлшері қамтамасыз етеді.

Капсуланың шырышты затында полисахаридтер: декстрандар, галактандар, целлюландар анықталған. Капсула құрамына полисахаридтерден басқа, глютамин қышқылының молекулаларының тізбегінен тұратын полипептидтер де кіреді. Капсуланың шырышты затын, жасушалық қабатпен сыртқа бөлінген цитоплазманың беттік қабаттарының тіршілік әрекеттерінің өнімі деп қарастыруға болады. Әртүрлі бактериялардың капсулаларының химиялық құрамы, қатал спецификалығымен (арнайылығымен) сипатталады. Кейбір бактериялар үшін капсулалардың болуы-маңызды диагностикалық белгі.

Капсуланың қызметі-қорғаныштық. Шырышты қабат, микроб жасушасын ортаның қолайсыз әсерлерінен, ал патогенді микробтарды – макроағзаларының қорғаныштық күшінің өлімге әкелетіндей әсерінен қорғайды.

Бактерия капсулаларын тірідей препараттарда зерттеу өте қиын. Капсулалардың бар болуын, тек препараттағы жасушалардың бір-бірінен қашықтықта орналасқан кәдімгі орналасулары арқылы білуге болады.

Капсула заттары бояғыштармен әртүлі боялады, сондықтан да бактерия капсулалары негатифті бояулардың арнайы әдістерінде ғана анық байқалады. Бірақ, майлауды бояу және белгілеу, капсулалардың деформациялануына әкелетіндігін ескеру қажет.