DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 55 <-- 55 --> PDF |
PRILOG IZUČAVANJU AEROBNIH BAKTERIJA U BILJNIM ASOCIJACIJAMA FAGETUM ABIETETOSUM I BLECHNO ABIETUM GORSKOG KOTARA Lupret ing. Marija, asistent Zavoda za mikrobiologiju, Polj.^sum. fakultetu u Zagrebu Uvod N N auka o biljnim zajednicama je mlada botanička nauka, pa su i istraživanja mikroflore pojedinih biljnih zajednica novijeg datuma,. 0 takvim istraživanjima nalazimo u literaturi vrlo malo podataka. Koliko nam je poznato, jedini su se Sillinger i F. Petru (10) bavili istraživanjem mikroflore šumskih zajednica u slovačkim šumama, dok su ostali istraživači istraživali šumska i poljoprivredna tla uglavnom bez obzira na biljne zajednice. Naša istraživanja mikroflore šumskih asocijacija Fagetum abietetosum i Blechno-abietum u vezi su s tipološkim kartiranjem Risnjaka (Gorski Kotar) pod rukovodstvom prof. I. Horvata. Dosadašnji rezultati mogu dati samo grubi uvid o mikrobiološkim karakteristikama navedenih asocijacija, jer obrađuju i obuhvataju samo jednu grupu mikroorganizama, a to aerobn e bakterije, pa je potrebno da ih dalja istraživanja upotpune i usavrše. To je potrebno s tim više, što su uzorci uzimani samo u jednoj sezoni. Svrha je bila, da se ustanove mikrorbiološke karakteristike spomenutih biljnih zajednica. Poznato je, da se pojedine biljne asocijacije razlikuju među sobom po florističkom sastavu, po matičnom supstratu, fizikalno-kemijskini svojstvima tla, te po nizu ostalih osebina, pa treba pretpostaviti, da među njima postoje biološke razlike obzirom na broj mikroorganizama, fiziološke grupe mikroorganizama, te razlike u intenzitetu pojedinih mikrobioloških procesa. Sa praktičnog stanovišta potrebno je, da se ispitaju mikrobiološki procesi, koji kako je poznato imaju veliki utjecaj ne samo na prirodu samog šumskog tla, već na održanje i ishranu šume kao cjeline. Poznavanjem tih procesa moglo bi se u nekim prilikama utjecati i na tok procesa, te neke šumsko-tehničke mjere voditi u povoljnom pravcu. METODA RADA Kako je već naprijed spomenuto istraživane biljne asocijacije nalaze se u Gorskom Kotaru u sklopu masiva Risnjaka. Odabrali smo za istraživanja dvije značajne šume Gorskog Kotara u kojima doduše dominira jela, ali se one bitno razlikuju u životnim prilikama. Temeljna razlika je kemijski sastav tla. Asocijacija Fagetum abietetosum nalazi se na plitkoj vapnenastoj i dolomitnoj podlozi kod koje pH iznosi oko 6.4 (pH povoljan za raz-» mnažanje većine vrsta bakterija), a asocijacija Blechno-abietum nalazi se na silikatnoj podlozi, te je pH veoma nizak (pH oko 4,1), što vidno pokazuju brojni acidofilni elementi zajednice. Zasićenost adsor^cijskog kompleksa iznosi manje od 3 % (Horvat) . Takav nizak pH povoljniji je za razmnažanje gljiva, koje su poznate kao acidofilni mikroorganizmi. Bilo je stoga zanimljivo, da se utvrdi i u ovom slučaju, kakve su razlike u njihovoj |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 56 <-- 56 --> PDF |
mikroflori. Da bi smanjili pogriješku kod izračunavanja, uzimali smo veći broj uzoraka (prosječno 5 sa raznih mjesta). Poznato je, da se mikrološka slika (kvalitativan broj, kao i kvantitativan sastav) dosta mijenja u raznim dijelovima neke površine, a isto tako i u njezinim raznim slojevima. Sabranih 5 uzoraka promiješano je i prosijano kroz sterilizirano sito s promjerom od 2 mm i od toga je uzet srednji uzorak. Budući da se ovdje radi o mikrobiološkim analizama, nastojali smo da sam postupak bude po mogućnosti što sterilniji. Sav pribor koji je upotrebljavan (vrećice, pincete, lopate, noževi) prethodno je steriziran. Svi su uzorci uzimani sredinom jula. Mikrobiološke analize obuhvatile su: 1. Određivanje sveukupnog broja aerobnih bakterija; 2. određivanje vrsta bakterija. 1. Određivanje sveukupnog broja aeuobiüh bakterija Za određivanje sveukupnog broja aerobnih bakterija upotrebili smo metodu ploča, odnosno metodu razređenja. Način rada bio je po Waksmanu (14), a primjenjivana je i modificirana Winogradsky-eva metoda po Pochonu i Tchanu (8). Za analize uzete su tri probe svake istraživane biljne asocijacije. Upotrebljena su tri razređenja za svaku probu, 1 : 100 —10.000 — 1,000.000 i t. d., a kao supstrat služio je Waksmanov kazein-agar. Za svako razređenje upotrebili smo 6 ploča. Kolonije smo prebrojavali nakon 24 sata, 48 sati, te nakon 3,7, te 14 dana. Za brojenje su upotrebi jene ploče na kojima se razvilo najmanje 50, a najviše 200 kolonija. Ploče, koje su dale veći ili manji broj, nisu uzete u obzir. Ukupni broj bakterija određen je po formuli: a . n.100 N = ukupni broj bakterija a = prosječan broj kolonija n = stupanj razređenja A = sadržaj vlage u tlu u %. Postotak vlage u tlu određen je po formuli: A=v,100 c v = gubitak težine tla nakon sušenja c = težina tla uzeta u postupak. 2. Određivanje vrsta bakterija Za određivanje vrsta bakterija primijenjene su standardne mikrobiološke metode i uobičajeni hranjivi supstrati. Dobro razvijene kolonije sa kazein-agara stare najviše 5 dana opisane su, te su presađene na mesno-peptonski agar. Kad je postignuta čistoća svake pojedine kulture, kolonija je presađena na kosi mesno-peptonski agar, koji je služio kao temeljna kultura, pa je sa njega uziman materijal za determiniranje. |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 57 <-- 57 --> PDF |
Za svaku vrstu ispitana su slijedeća svojstva: 1. morfološka; 2. kulturna (fiziološka); 3. biokemijska; 4. ekološka. Na osnovu određenih i istraženih svojstava odredili smo vrste bakterija služeći se Lehman-Neumann-ovom (3) te Bergey-evom sistematikom (1). REZULTATI I DISKUSIJA 1. Sveukupni broj aembnih bakterija Prema navedenoj metodi rada određen je broj aerobnih bakterija za Fagetum abietetosum, te Blechno-Abietum i odnosi se na 1 gr. suhog tla. Brojenje sa ploča dalo je slijedeće rezultate: Fagetum abietetosum: 17,523.000 = 1,75 . 10? 19,000.000 = 1,90 .10? 18,450.000 = 1,84 .10? M = 1,83 .10^ ± 0,08 . 10´ = (1,83 ± 0,08) . 10? Blechno--Abietum: 980.635 = 0,98 . 10« 1,120.350 = 1,12 . 10° 1,000.936 = 1,00 . IO6 M = 1,03 .10« ± 0,09 . IO« = (1,03 ± 0,09) . 10« Iz dobivenih rezultata vidimo, da se istraživane biljne asocijacije vidno razlikuju po broju aerobnih bakterija. Smatramo da je jedan od odlučujućih faktora za ovakvu razliku na prvom mjestu reakcija tla. Znatno veći broj bakterija u zajednici Fagetum abietetosum u direktnoj je vezi s bazičnom podlogom, a malen broj bakterija u biljnjoj asocijaciji Blechno-Abietum u vezi s ekstremno kiselom reakcijom. Uporedna orijentaciona istraživanja gljiva iz istih uzoraka, koje je provela S. Pelicarić (vidi Horvat ) pokazala su obratni rezultat u broju gljiva (17). S obzirom na broj bakterija, koje se nalaze u 1 gr. tla podijelio je Winogradsky tla na: siromašna , koja sadrže manje od pola milijarde; srednje bogata, koja sadrže 1 milijardu; i bogata, koja sadrže preko milijardu bakterija u 1 gr. tla. Ako uzmemo u obzir ovakvu Winogradsky- evu normu za istraživane biljne asocijacije, tada njihova tla spadaju u siromašna brojem bakterija. Dobiveni rezultati odgovaraju nekim podacima, koji se navode u literaturi. Stare (9) je u šumskom tlu Maksimir — šuma na podzolu kod pH 4,41 našao 1,291.000, a u Đurmanec na livadi sa pH 6,01 u 1 gr. 16,740.000 bakterija. Feher navodi (2) za šumska tla kisele reakcije oko 2,500.000. Međutim on je zbrajao kolonije na agaru i želatini, te se rezultati ne mogu bez daljnjega s našim poređivati. Mišustin (7) je kod šumskog tla tipa |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 58 <-- 58 --> PDF |
podzola našao u neobrađenoj površini 970.000, a u obrađenoj površini 1,800.000 bakterija u 1 gr. tla. Poredimo li rezultate drugih istraživača kao Winodradskog (1), Kaša (5), Maleevske (6) vidimo, da se oni razlikuju od naših rezultata. Malčevska kao i Kaš dobivaju mnogo veće vrijednosti za šumska tla, koja imaju izrazito kiselu reakciju. Međutim ovakva variranja, odnosno neslaganja možemo pripisati razlici u upotrebljenoj tehnici rada, odnosno metodi brojenja. Nažalost nisu nam stajali na raspolaganju podaci iz literature, koji bi se odnosili na broj bakterija u tlu raznih biljnih socijacija. Naši rezultati upoređivani su prema tome sa rezultatima, koji se odnose na broj bakterija pojedinih tipova tala. Za određivanje broja bakterija upotrebili smo indirektnu metodu brojenja, odnosno metodu razrijeđenja. Stare navodi da ova metoda ima izvjesne nedostatke, koji utiču na točnost rezultata. 1. Na upotrebijenom hranivom supstratu kazein agaru razvijaju se bakterije brzog rasta, koje svojim brzim razvojem sprečavaju rast bakterija sporijeg rasta. 2. Jedan dio bakterija čvrsto je vezan za zemljišne čestice, koje upotrebij enom tehnikom kod ove metode teško je odvojiti, pa na pločama daju samo jednu koloniju, koja se računa odnosno broji kao jedna klica. 3. Na kazein-agaru ne razvijaju se uopće mnoge fiziološke grupe bakterija, koje učestvuju u važnim mikrobiološkim procesima u tlu (nitrifikatori, azotofiksatori, razarači, celuloze i t. d.). Kod istraživanja nismo mogli primijeniti direktnu mikroskopsku metodu, koja se danas sve više u istraživanjima primjenjuje. Njezina primjena omogućila bi kompariranje, te bi mogla dati prosječan broj bakterija za jednu i drugu biljnu asocijaciju, pa na taj način otpali bi i ovi prigovori. Osim toga smatramo, da navedeni rezultati ne daju potpuno realnu sliku o broju aerobnih bakterija, jer su uzorci uzimani kako smo spomenuli, samo u jednoj godini i to u ljetnoj vegetacijskoj periodi. Feher (2) u svojim istraživanjima pokazao je, da se sveukupni broj mikroorganizama pod utjecajem ekoloških faktora tokom godine znatno mijenja, 2. Vrste bakterija Opisanom tehnikom odredili smo vrste bakterija u biljnoj asocijaciji Fagetum abietetosum i Blechno-Abietum, te na priloženoj tabeli donosimo rezultate: Iz dobivenih rezultata vidi se, da istraživane biljne asocijacije pokazuju uz određenu jednoličnu bakterijsku floru i znatne specifične razlike. To se vidi ne samo u različitim vrstama bakterija, nego i u njihovoj različitoj zastupljenosti. Iz šumske zajednice Fagetum abietetosum izolirano je 7 vrsta bakterija, koje pripadaju različitim rodovima. Najjače zastupljena vrsta je Pseudomona fluoresces, te Achromobacter hartlebii. Iz Blechno-Abietum izolirane su naprotiv samo 4 bakterije iz porodice Bacteriaceae, kojih zastupljenost osim toga nije tako česta. Najjače zastupljena vrsta je i ovdje također Pseudomona fluorescens. |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 59 <-- 59 --> PDF |
Fagetum Bakterij e Blachnoabietum abietetosum 1, Coccaceae: Micrococcus Iuteus + + + + Micrococcus aurantiacus + + + + 2. Bacteriacus: Pseudomonas fluoresceins + + + + + + + + Pseudomonas denitrificans + + + — Flavobacterium ditusum + + + + — Flavobacterium aurescens + + + Flavobacterium denitrificans + + + — Achromobacter candicans + + + + + + + Achromobacter hartlebii + + + + + + + 3. Bacillaceae: Bacillus aglomeratus + + + Bacillus sphericus — + + + Bacillus terminalis + + + + Bacillus megatherium + + + + + + + Bacillus subtilis + + + + + + + + + + Bacillus mycoides + + + + + + + + + Bacillus mesentericus — + Bacillus cereus + + + + + + + + + Bacillus vulgatus + + + + Bacillus simplex + + + + + + + Bacillus iodus — + + + Znak + + + + + označava vrlo često pojavljivanje bakterije. Znak + + + + označava srednje pojavljivanje bakterije. Znak ++ + označava slabo pojavljivanje bakterije. Znak + + i + označava vrlo slabo pojavljivanje bakterije Znak — označava odsustvo bakterije. Porodica Bacillaceae zastupljena je sa 11 vrsta, ali s obzirom na njihovu zastupljenost primjećujemo obratnu situaciju nego kod porodice Bacteriaceae. Iz biljne asocijacije Blechno-Abietum izolirane su sve vrste, koje se vrlo često pojavljuju. Najjače zastupljena vrsta je Bacillus subtilis, zatim Bacillus mycoides, te Bacillus cereus. Iz biljne zajednice Fagetum abietetosum izolirano je naprotiv svega 8 vrsta. Najjače zastupljene vrste su Bacillus subtilis i Bacillus cereus. Iz porodice Coccaceae izolirane su svega 2 vrste zastupljene u jednoj i drugoj biljnoj asocijaciji. Stare (9) je u svojim istraživanjima izolirao 4, a Feher (2) 13 vrsta te porodice. Izgleda da i Coccaceae spadaju u normalnu mikrofloru tla, iako njihova uloga u pojedinim biokemijskim procesima tla još nije objašnjena. |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 60 <-- 60 --> PDF |
Dobiveni rezultati pokazuju, da su asporogene vrste mnogo češće u asocijaciji Fagetum abietettosum nego u Blechno-Abietum, gdje prevladavaju više sporogene vrste. Mogli bismo ustvrditi, da je veća zastupljenost asporogenih oblika uvjetovana tipom tla odnosno svojstvima biljne asocijacije. Mišustin tvrdi naprotiv, da asporogene vrste vrlo malo zavise od tipa tla i da gotovo dolaze u svim normalnim tlima, koja sadrže svježe organske ostatke. Bit će potrebna daljnja istraživanja o sastavu mikroflore biljnih socijacija, koja će dati rješenje tog problema. Svakako je slika, što se tiče bakterija iz porodice Bacteriaceae, nepotpuna. Ona ne sadrži fiziološke grupe bakterija, koje učestvuju u mnogim važnim biokemijskim procesima kao nitrifikaciji, azotofikaciji i t. d. te velik broj drugih nesporulirajućih bakterija. Upotrebljenom tehnikom rada, t, j . sa kazein-agara, nije bilo moguće izolirati te vrste, pošto se one ne razvijaju na njemu. Za sporogene oblike navodi Mišustin (7), da njihov specifični sastav zavisi od tipa tla i od stanja u kakvom se ono nalazi, jer te bakterije sudjeluju u direktnoj transformaciji organske materije. U našim istraživanjima nismo dokazali, da su sporogeni oblici više zastupljeni u biljnoj asocijaciji Blechno-Abietum sa kiselim pH zahvaljujući otpornim sporama i sposobnostima prilagođivanja na razne izvore hrane. Grupa sporogenih bakterija također nije potpuna, jer obuhvata uglavnom samo grupu razarača organskih dušičnih spojeva, pošto se na upotrebljenom (kazein-agaru) razvija baš ta grupa bakterija. Dobiveni rezultati ne daju prema tome sliku potpune mikroflore istraživanih biljnih asocijacija, ali nam ipak pokazuju, da postoje znatne razlike među njima. ZAKLJUČCI Na osnovu određivanja sveukupnog broja aerobnih bakterija i određivanja vrsta bakterija u šumskoj asocijaciji Fagetum abietetosum i Blechno- Abietum možemo povući opći zaključak. 1. Istraživane biljne asocijacije razlikuju se brojem aearobnih bakterija. U asocijaciji Fagetum abietetosum u 1 gr. tla našli smo 18,324.650 aerobnih bakterija, a u Blechno-Abietum u 1 gr. tla samo 1,033.900. Smatramo, da je reakcija sredine presudan faktor za tu razliku. Općenita je značajka istraživanih biljnih asocijacija, da su siromašn e broje m bakterija. 2. Uz određen broj zajedničkih vrsta razlikuju se istraživane biljne asocijacije po njihovoj brojčanoj zastupljenosti i po posebnim vrstama raširenim u jednoj ili drugoj asocijaciji. Porodica Bacteriaceae zastupljena je obilnije u Fagetum abietetosum, a porodica Bacillaceae u Blechno-abitetum. Dobiveni rezultati ne daju doduše potpuni uvid u bakterijsku mikrofloru, ali nam pokazuju očite razlike među istraživanim zajednicama. Bit će zahvalna zadaća, da se u toku daljnjih istraživanja svestrano obuhvati cijela mikroflora. LITERATURA 1. D. H. B e r gey : Manuel of determinative bacteriology, Baltimore 1951. 2. D. Fe h er : Untersuchungen über die Mikrobiologie des Walbodens, Berlin 193. |
| ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 61 <-- 61 --> PDF |
3. K. B. Lehman i R. O. Neumann: Bakteriologische Diagnostik I. i IL Band, München 1926. 4. F. Lohn is: Vorlesungen über landwirtschaf liehe Bakteriologie, Berlin 1926. 5. V. Kas : Mikrobiologicka karakteristika klimatogenetickych pudnih typ, Sbornik Č. A. Z. 1939. CM. V. M a 1 č e v s k & j a: K mikrohiologičeskoj karakteristike njekotorih tipov lesnyh poev. Počvovedenije 1933. 7. N. Mišustin : Zakon zonaliteta i mikroflora tla. Referat održan na mikrobiološkom kongresu u Rimu 1953. 8. J. P o c h o n i X. T c h a n: Precis de microbiologic du sol, Paris 1948. 9. A. Stare : Mikrobiološka studija nekih podzolastih tala Hrvatske, Zgb. 1951. 10. P. Sillinge r i F. Petru : Untersuchungen über die Mikrobiologie und Biokemie des Bodens einiger Waldgesellschaften im Slowakischen Erzebirge, Bot. Zent. 1937. 11. Ž. Tešić : Osnovi poljoprivredne i šumske mikrobiologije, Beograd 1948. 12. S. A. Waksman : Bacterial numbres in soil at different denths in different seasons of the year. Soil S. 1916. 13. S. A. Waksman : Microbiological analysis of soil as an index of soil fertility. Methods of the study of numbers of microorganisms in the soil. Soil S. 1922. 14. S. A. Waksman : Methoden der mikrobiologischen Bodenforschung. Hander biol. Arb. method. Abt. XL, Berlin 1927. 15. S. Winogradsky: Microbilogie du sol, Pariis 1949. 16. I. Horvat : Nauka o biljnim zajednicama, Zagreb 1949. 17. I. Horvat: ZUSAMMENFASSUNG Im Rahmen der botanischen Forschungen und der biocenotischen Kartirung des Risnjak in Gorski Kotar (Croatien) unter Leitung des prof. Horvat wurden mikrobiologische Untersuchungen der Pflanzenasociationen Fagetum abietetosum und Blecho- abietum durchgeführt. Den gegebenen Möglichkeiten gemäss befassten die Forschungen : 1. die Anzahl der aeroben Bakterien; 2. die Arten der aeroben Bakterien. In einem Gramm Bodens der Association Fagetum abietetosum wurden durchnittlich 18,324.650, und der Association Blechno-Abietum 1,033.900 Bakterien gefunden. Aus der beigelegten Tabelle sind die Arten der gefundenen Bakterien sowie ihre Anzahl in genannten Associationen ersichtlich. 1. Die untersuchten Pflanzenasociationen unterscheiden sich gegenseitig in der Anzahl aerober Bakterien; beide sind an solchen Bakterien arm. 2. Die untersuchten Pflanzenassociationen unterscheiden sich nebst gewissen Anzahl der gemeinschaftlichen Arten, durch die Bakterienzahl und durch die speziellen Arten, die in einer oder anderer Pflanzenasscoziation verbreitet sind. Die Familie Bacteriaceae ist in der Pflanzenassoziation Fagetum abietetosum mehr vertreten, während in der Pflanzenassoziation Blecho-Abietum die Familie Baoillaceae in grösserer Anzahl vorhanden ist. |