اثر تلقیح باکتری ریزوبیوم بر محصولات کشاورزی، جلسه چهارم
معرفی پروژه های مرتبط:
پروژۀ 1: اندازه گیری تنفس میکروارگانیسم های خاک
هدف:
در پایان به این پرسش ها پاسخ داده خواهد شد:
فعالیت تنفسی میکروب های خاک به چه میزان است؟
نوع فعالیت و میزان میکروب های نمونه های خاکی مختلف با هم چه تفاوتی دارد؟
آیا فعالیت تنفسی میکروب خاک سطحی و عمقی متفاوت است؟
آیا نمونه های خاک های حاصل خیز و غیر حاصل خیز از نظر فعالیت تنفسی با هم متفاوتند؟
خاک محیطی مناسب برای رشد میکروب ها به شمار می رود و به طور معمول 106 تا 109 میکروارگانیسم در هر گرم آن وجود دارد، میکروارگانیسم هایی مانند باکتری ها، اکتینومیست ها و قارچ ها که بعضی به صورت همزیست با گیاه زندگی کرده و عناصر غذایی موجود در مواد آلی را به صورت قابل استفاده برای گیاهان در می آورند و بعضی نیز زندگی مستقل دارند. در این محیط علاوه بر مواد غذایی اکسیژن نیز وجود دارد که مورد استفاده میکروب ها و البته گیاهان منطقه قرار می گیرد. همه گیاهان موجود در خاک، قارچ ها و بسیاری از گونه های باکتری موجود در خاک برای تنفس خود نیاز به اکسیژن دارند. لذا در خاک باید اکسیژن وجود داشته باشد.
دانستنی های مورد نیاز برای انجام پروژه
- چه میكروب هایی در خاك رشد می كنند؟
- چه روش هایی برای بررسی و اندازه گیری تنفس میكروب ها وجود دارد؟
مواد و وسایل مورد نیاز
- نمونه های خاک (سطحی و عمقی)
- NaOH 10%
- جوهر قرمز
- بشر
- ارلن
- لوله باریک شیشه ای
- لوله ته صاف
- درپوش پلاستیکی
- ترازو
مراحل انجام پروژه
برای اندازه گیری مقدار اکسیژن مصرف شده به وسیله میکروارگانیسم های هوازی خاک دستگاهی شبیه به شکل زیر درست کنید.
برای این کار 200 گرم خاک لایه سطحی را وزن کرده و آن را به ارلن 250 میلی لیتری منتقل کنید. درون لوله ته صاف محلول NaOH غلیظ ریخته و آن را بر روی نمونه ی خاک درون ارلن قرار دهید. سپس یک لوله شیشه ای باریک به طول 15 سانتی متر را همانند آنچه در شکل نشان داده شده است خم کنید. درپوش پلاستیکی را در دهانه ی ارلن قرار داده و لوله شیشه ای را از آن عبور دهید و سر دیگر آن را داخل بشری از جوهر قرمز فرو کنید.
توجه شود که درپوش پلاستیکی باید کاملاً غیرقابل نفوذ شود و گازی از طریق آن خارج نشود. در این صورت وقتی اکسیژن فضای داخلی ظرف توسط میکروب ها جذب می شود فشار منفی ایجاد شده و جوهر قرمز رنگ از لوله شیشه ای بالا می رود.
برای اینکه دی اکسیدکربن تولیدی میکروب در ضمن عمل تنفس در این پروژه خطایی ایجاد نکند از NaOH استفاده کرده تا CO2 تولیدی را جذب خود کند.
مدت 60 دقیقه میزان ارتفاعی که جوهر بالا می رود را اندازه گیری کرده و سرعت تنفس میکروارگانیسم های خاک را از روی این اعداد محاسبه کنید.
پروژۀ 2: بررسی قابلیت نگهداری باکتری در خاک های مختلف
هدف:
در پایان به این پرسش ها پاسخ داده خواهد شد:
چه خاکی بالاترین قدرت جذب باکتری را دارد؟
کدام نوع خاک بعد از شستشو هم چنان بار میکروبی خود را حفظ می کند؟
کدام نوع خاک در اولین مراحل شستشو باکتری های خود را از دست می دهد؟
گیاهان برای رشد علاوه بر آب، هوا و نورخورشید نیاز به مواد غذایی دارند که این مواد را از خاک دریافت می کنند. بعضی گیاهان غیر از موارد ذکر شده برای رشد بهتر خود به باکتری هم محتاجند. لذا برای غنی شدن خاک این گونه گیاهان، کودهای حاوی املاح، مواد معدنی و باکتری را با خاک ترکیب می کنند. اما گاهی اوقات این کودها توسط آب شسته شده و از دست می رود. در نتیجه برای حفظ مواد افزوده شده، به خاکی نیاز است که بافتی منسجم داشته باشد تا به راحتی مواد غنی و باکتری های خود را از دست ندهد و همچنین آنقدر فشرده نباشد که هوا به ریشه گیاه نرسد.
دانستنی های مورد نیاز برای انجام پروژه
- خاك های مختلف چه بافت هایی دارند؟
- كدام باكتری ها برای خاك مفید هستند؟
- كدام باكتری ها با گیاهان هم زیست هستند؟
مواد و وسایل مورد نیاز
- نمونه هایی از بافت های گوناگون خاک
- آب مقطر استریل
- محیط کشت جامد نوترنیت آگار
- بشر
- پیپت
- ترازو
- صافی با سوراخ هایی بسیار ریز که باکتری بتواند از آن عبور کند اما ذرات خاک نه.
مراحل انجام پروژه
در مورد هر نوع خاکی که دارید مراحل زیر را انجام دهید:
ابتدا یک گرم خاک را با 5 میلی لیتر آب مخلوط کرده تا همگن شود. سپس 1 میلی لیتر از مخلوط حاصل را با پیپت بر روی محیط ریخته و با میله شیشه ای سرکج پخش کنید. پلیت را برای رشد میکروب هایش در انکوباتور قرار دهید.
همان نمونه خاک را در صافی ریخته و بر روی آن آب بریزید تا شستشو یابد. این عمل را چندین بار انجام دهید و بعد از هر بار شستشو از خاک نمونه گرفته و کشت دهید.
از تمام انواع خاک ها به همین شکل نمونه بگیرید.
در مورد هر خاک جدول تعداد شستشو و تعداد کلنی های رشد یافته را تهیه کنید. تعداد کلنی ها روندی نزولی طی می کنند و یا صعودی؟ چرا؟
نموداری براساس اندازه ذرات خاک و میزان نگهداری باکتری در آن رسم کرده و آن را توضیح دهید.
مطالب مرتبط:
اثر تلقیح باکتری ریزوبیوم بر محصولات کشاورزی، جلسه اول
اثر تلقیح باکتری ریزوبیوم بر محصولات کشاورزی، جلسه دوم
اثر تلقیح باکتری ریزوبیوم بر محصولات کشاورزی، جلسه سوم
اثر تلقیح باکتری ریزوبیوم بر محصولات کشاورزی، جلسه چهارم
بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: مهبان رحیمی فرد
تنظیم: زینب شاه مرادی
