Биотехнология. принципы и применение - Бич Г.
ISBN 5-03-000058-5
Скачать (прямая ссылка):
изготовлении заранее делают углубления, но такой способ годится только
для выращивания растений с раскидистыми листьями, например салата. Они
закрывают емкость и предотвращают испарение. Известны многие варианты
таких конструкций.
9.2.5. Опора для молодых растений
Для молодых растений, пересаженных в емкости устройства метода
питательной пленки, нужна опора, так чтобы листья их находились на свету,
а корни - в питательном растворе. Обычно проростки еще до образования
корней высаживают в кубик из адсорбента, например из торфа, или же
помещают в сосуды, содержащие среду для роста корней. За счет капиллярных
сил корни в достатке получают и воду и питательные вещества из тонкого
слоя протекающего раствора.
9.2.6. Болезни
Конструкция установки, использующейся в методе питательной пленки, как
нельзя лучше способствует быстрому распространению в ней патогенных
микроорганизмов, однако связанные с этим проблемы оказались не столь
серьезными, как представ-
23*
356
Глава 9
лялось вначале. Возможно, устойчивость выращиваемых по методу питательной
пленки растений к возбудителям различных заболеваний, распространяемым
вместе с питательной средой, обусловлена тем, что корни их не
повреждаются механическим или иным способом, как это бывает при
выращивании растений в почве, и тем самым отсутствуют "ворота инфекции".
9.2.7. Перспективы
Метод питательной пленки уже применяется для выращивания растений как в
открытом грунте, так и в теплицах в Англии и ряде других стран. Кроме
того, он может получить широкое распространение как метод исследования,
поскольку позволяет легко контролировать условия выращивания. Можно
поддерживать температуру питательной среды с помощью термостата,
осуществлять постоянный контроль за pH как вручную, так и автоматически,
оптимизировать концентрацию питательных веществ. Для борьбы с
заболеваниями и подавления нежелательной микрофлоры в систему можно
добавлять фунгициды, пестициды и антибиотики. В опытных теплицах можно
развертывать небольшие установки. Сделаны первые попытки создать
устройство для работы в стерильных условиях. В работе Купера (Cooper,
1979) обсуждаются интересные проекты использования метода питательной
пленки в растениеводстве закрытого грунта, а также для получения дерна,
кормов для скота и каучука. В целом направление это представляется весьма
перспективным.
9.3. Бобовые культуры и фиксация азота при симбиозе
9.3.1. Из истории вопроса
Семейство Leguminoseae включает около 625 родов и 18 000 видов. Это одно
из самых многочисленных и наиболее важных с экономической точки зрения
семейств цветковых растений. Семена многих видов бобовых богаты белком.
Они являются ценным сырьем для производства кормов и пищевых продуктов.
Из растений умеренного климата можно назвать горох и фасоль. В
тропических и субтропических зонах возделываются самые разнообразные
культуры, включая сою, вигну китайскую, чечевицу и арахис. Многие бобовые
- ценные пастбищные культуры (например, различные виды клевера,
Stylosanthes и др.). Они могут служить зеленым удобрением (например,
люцерна), дают нам лесоматериалы, фрукты, овощи, клеящие вещества,
волокна, лекарства и пряности. Роль бобовых определяется еще и тем, что
они способны фиксировать азот атмосферы в корневых клубеньках, которые
формируются при участии почвенных бак-
Сельское хозяйство и биотехнология
357
терий из рода Rhizobium. Образующиеся в них азотистые вещества необходимы
для роста растений.
Если об участии клубеньковых бактерий в симбиогенной фиксации
атмосферного азота стало известно сравнительно недавно (менее 100 лет
назад), то о многих преимуществах выращивания бобовых люди узнали гораздо
раньше (по меньшей мере две тысячи лет тому назад). Культура, из которой
можно получать богатые белком пищевые продукты и которая не требует (или
требует очень мало) азотных удобрений, несомненно, выгодна, и
неудивительно, что образующие клубеньки бобовые стали важной
сельскохозяйственной культурой в Европе, Северной Америке и на других
континентах.
Установлено, что среди бобовых, играющих важную роль в сельском хозяйстве
(в основном из Papilionoideae), приблизительно 98% видов могут
образовывать клубеньки. У диких видов они чаще всего формируются при
участии особых разновидностей бактерий-ризобиумов, существующих в их
природном местообитании. Если какой-то вид бобовых (дикий или
культивируемый) долго растет на одном месте, это приводит к постепенному
накоплению в почве сожительствующей с ним разновидности ризобиумов.
Урожай, особенно если в почве недостает азотистых соединений, нередко
зависит от того, образовалась ли в данном месте эффективная (т. е.
способная к фиксации азота) ассоциация из растения-хозяина и
соответствующей разновидности (штамма) Rhizobium. Нужный штамм не всегда
присутствует в том месте, где предполагается выращивать данную культуру,
и в таком случае его приходится вносить в почву.
Как только стала ясна роль симбиоза бактерий рода Rhizobium и бобовых,
