ยาส่วนใหญ่ที่มนุษย์ใช้มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติ - เกิดขึ้นในพืช เชื้อรา และแบคทีเรีย แต่ปัญหาคือผู้ให้บริการผลิตสารที่มีประโยชน์สำหรับมนุษย์ในปริมาณน้อย ซึ่งเพียงพอสำหรับความต้องการของตนเองเท่านั้น นอกจากนี้ คุณภาพและความบริสุทธิ์ของสารเตรียมดังกล่าวอาจแตกต่างกันไปตามสภาวะแวดล้อมของผู้ผลิต

ดังนั้นเป็นเวลาหลายปีแล้วที่ทิศทางทางวิทยาศาสตร์ใหม่ได้รับแรงผลักดัน - ชีววิทยาสังเคราะห์ นักเคลื่อนไหวเชื่อว่าปัญหาในการจัดหายาที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติสามารถแก้ไขได้โดยการสร้างสิ่งมีชีวิตประดิษฐ์ที่สามารถทำหน้าที่เดียว - เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ทางเภสัชวิทยา

ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือความสำเร็จโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐอเมริกาที่นำโดยเครก เวนเตอร์ นักวิทยาศาสตร์ได้นำแบคทีเรีย Mycoplasma genitalium ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีจีโนมที่สั้นมาก และเริ่มกำจัดยีนแต่ละตัวออกจากร่างกาย โดยพิจารณาจากสถานการณ์ที่พวกมันจะหยุดทำงาน ชีวเคมีของเธอคุณสมบัติ. จากนั้นนักวิจัยได้พัฒนาวิธีการในการสร้างจีโนมเทียมโดยที่พวกเขาสามารถสร้างสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ที่สามารถทำซ้ำได้เฉพาะปฏิกิริยาพื้นฐานของการเผาผลาญภายในของ Mycoplasma genitalium ในอีกด้านหนึ่ง วิธีการนี้ทำให้สามารถรับแบคทีเรียที่ควบคุมได้อย่างสมบูรณ์ แต่ในทางกลับกัน วิธีนี้ไม่ได้ตอบคำถาม: ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิตใหม่เหล่านี้ได้อย่างไร ชีวเคมีของการผลิตเอนไซม์ยังคงเป็นปริศนาที่ยิ่งใหญ่

ในการสร้างแบคทีเรียที่มีความสามารถเฉพาะตัว จำเป็นต้องศึกษาองค์ประกอบทั้งหมดของจีโนมตามลำดับ ระบุส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมด และโอนไปยังจีโนมเทียม ในขณะเดียวกันก็สำคัญอย่างยิ่งที่จะไม่พลาดสิ่งใด - แม้แต่ที่เล็กที่สุด และผู้เยาว์รายละเอียดของจีโนมมีความสำคัญอย่างยิ่ง นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการวิศวกรรมจุลชีววิทยาที่มหาวิทยาลัย Kitasato ของญี่ปุ่นได้ใช้แนวทางที่แตกต่างออกไป พวกเขาเอาแบคทีเรียที่มีอยู่แล้วและเพียงแค่เอาส่วน "พิเศษ" ทั้งหมดออกจากจีโนมของพวกมัน ทำให้กลายเป็นสิ่งมีชีวิต เป็นกล้องจุลทรรศน์โรงงานเคมีภัณฑ์ วิธีนี้ดูมีแนวโน้มมากขึ้น - รับประกันว่าการสร้างผลลัพธ์จะดำเนินการทั้งหมดอย่างถูกต้อง

สำหรับการทดลอง นักวิทยาศาสตร์ได้นำแบคทีเรียของสายพันธุ์ Streptomyces ซึ่งใช้กันมานาน ในอุตสาหกรรมการผลิต. ภายใต้สภาพธรรมชาติ แบคทีเรียเหล่านี้จะอาศัยอยู่ในดิน ซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมีต่างๆ ซึ่งส่งผลต่อการทำงานต่างๆ ของ Streptomyces ดังนั้น ภายใต้สถานการณ์บางอย่าง จุลินทรีย์เหล่านี้สามารถหลั่งสารที่ใช้ในการรักษาการติดเชื้อไวรัส เนื้องอกมะเร็ง และโรคเชื้อรา สารช่วยเหล่านี้หน้าที่ของแบคทีเรียเรียกว่าเมตาบอลิซึมทุติยภูมิ การวิจัยโดยนักชีววิทยาชาวญี่ปุ่นทำให้สามารถแยกส่วนของจีโนมที่รับผิดชอบและลบออกได้ นอกจากนี้ ยีนอื่นๆ จำนวนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการข้างเคียงในร่างกายของ Streptomyces ถูกกำจัดออกไป ผลที่ได้คือแบคทีเรียที่ "บริสุทธิ์" ซึ่งเกิดกระบวนการเมตาบอลิซึม "พื้นฐาน" เพียงครั้งเดียว ในขณะเดียวกัน ขนาดของจีโนมของแบคทีเรียก็ลดลง 20 เปอร์เซ็นต์

การทดลองเพิ่มเติมโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นพบว่าสามารถสร้างแบคทีเรีย "เปล่า" ได้เพียงฟังก์ชันเดียวเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน การใช้พลังงานพุ่งตรงไปที่มันเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพในการผลิตยาบางชนิดก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัย Kitasato ได้ทำการทดลองเพื่อสร้างแบคทีเรียที่ผลิตสารประกอบทางเคมี amorpho-4, 11-deyne มันถูกใช้ในการผลิตอาร์เทมิซินินถือเป็นวัคซีนที่มีศักยภาพในการป้องกันโรคมาลาเรียทุกรูปแบบ ในอนาคตอันใกล้นี้ นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะสาธิต "โรงงานขนาดเล็ก" เพื่อสร้างสารที่มีประโยชน์อื่นๆ

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีของสารชีวภาพ กล่าวคือ การใช้แบคทีเรียเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เฉพาะเจาะจงหรือเพื่อดำเนินการเปลี่ยนแปลงที่มีการควบคุมโดยตรง เป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีชีวภาพ
เมื่อหลายพันปีก่อน มนุษย์ไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับเทคโนโลยีชีวภาพ เขาใช้มันในบ้านของเขา เขาต้มเบียร์ ทำไวน์ ทำขนมปังอบ และทำผลิตภัณฑ์กรดแลคติกและชีส
ในโลกสมัยใหม่ความสำคัญในทางปฏิบัติของวิธีการเทคโนโลยีชีวภาพที่ใช้แบคทีเรียแทบจะไม่สามารถประเมินค่าสูงเกินไปได้ - พวกมันถูกใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและการเกษตร, ยาและเภสัชวิทยา, ในการสกัดแร่ธาตุและการแปรรูป, ในกระบวนการทำน้ำให้บริสุทธิ์ในธรรมชาติและ ในถังบำบัดน้ำเสีย ในหลาย ๆ ด้านของชีวิตมนุษย์
อุตสาหกรรมอาหาร
ที่แพร่หลายมากที่สุดในอุตสาหกรรมอาหารคือแบคทีเรียกรดแลคติกและยีสต์
กลไกการออกฤทธิ์ของแบคทีเรียและยีสต์คือการเปลี่ยนน้ำตาลในนมเป็นกรดแลคติก ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์เป็นกลางกลายเป็นกรดแลคติก
แบคทีเรียและยีสต์กรดแลคติกใช้ในการหมักผลิตภัณฑ์จากนมและผัก การแปรรูปเมล็ดโกโก้ และการผลิตแป้งยีสต์ ความสามารถของโปรคาริโอตในการมีอิทธิพลต่อผลิตภัณฑ์ถูกกำหนดโดยกิจกรรมของเอนไซม์สูงและถูกกำหนดโดยเอนไซม์ที่หลั่งออกมา
หนึ่งในเทคโนโลยีชีวภาพที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์ใช้คือการผลิตชีส การใช้แบคทีเรียกรดโพรพิโอนิกในการผลิตชีสเนื้อแข็งทำให้ได้ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงพร้อมคุณสมบัติที่ต้องการ
การใช้แบคทีเรียกรดโพรพิโอนิกในรูปแบบเทคโนโลยีทำให้ชีสสำเร็จรูปมีสี รสชาติ และกลิ่นตามแบบฉบับของชีส ช่วยเพิ่มคุณค่าผลิตภัณฑ์ด้วยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ
แบคทีเรียสามารถคัดเลือกสารจากสารประกอบที่ซับซ้อนในช่วงชีวิตโดยการละลายในน้ำ กระบวนการนี้เรียกว่าการชะล้างด้วยแบคทีเรียและมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่ง:
1. ช่วยให้คุณสามารถสกัดสารเคมีที่มีประโยชน์จากแร่ ของเสียจากอุตสาหกรรม
2. ขจัดสิ่งสกปรกที่ไม่จำเป็น - สารหนูจากแร่ของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและเหล็ก
ในอุตสาหกรรม การชะชะแร่ธาตุจากแบคทีเรีย (ยูเรเนียม ทองแดง) โดยตรงที่แหล่งสะสมมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่ง
ยาแผนปัจจุบันประสบความสำเร็จในการใช้ยาในการผลิตซึ่งใช้แบคทีเรีย:
1. อินซูลินและอินเตอร์เฟอรอนได้มาจากเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมตาม Escherichia coli;
2. เอ็นไซม์ของบาซิลลัสแห้งทำลายผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการสลายตัวที่เน่าเสีย
การประยุกต์ใช้วิธีการเทคโนโลยีชีวภาพของมนุษย์ในการเกษตรสามารถแก้ปัญหาได้หลายประการ:
1. การสร้างพันธุ์ไม้ที่ต้านทานโรคและให้ผลผลิตสูง
2. การผลิตปุ๋ยจากแบคทีเรีย (ไนตราจิน, agrofil, azotobacterin ฯลฯ ) รวมถึงปุ๋ยหมักและของเสียจากสัตว์หมัก (การหมักมีเทน)
3. การพัฒนาเทคโนโลยีที่ไม่ทิ้งขยะเพื่อการเกษตร
พืชในธรรมชาติต้องการไนโตรเจน แต่พวกมันไม่สามารถดูดซับไนโตรเจนจากอากาศได้ แต่แบคทีเรีย ก้อนกลม และไซยาโนแบคทีเรียบางชนิด ในธรรมชาติผลิตได้ประมาณ 90% ของปริมาณไนโตรเจนทั้งหมดที่จับได้ ทำให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์
ในการเกษตร พืชถูกนำมาใช้ซึ่งมีแบคทีเรียเป็นปมบนราก: หญ้าชนิตหนึ่ง ลูปิน ถั่ว และพืชตระกูลถั่ว
พืชเหล่านี้ใช้ในการหมุนเวียนพืชผลเพื่อให้ดินมีไนโตรเจนมากขึ้น
ในทางเกษตรกรรม การใส่ปุ๋ยเป็นวิธีการหลักวิธีหนึ่งในการอนุรักษ์มวลพืช และดำเนินการโดยการหมักแบบควบคุมภายใต้อิทธิพลของกรดแลคติก คอกคอยด์ และแบคทีเรียรูปแท่ง
แบคทีเรียย่อยสลายมูลสัตว์ทำให้เกิดมีเทนซึ่งเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์

เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่มีพื้นฐานมาจากวิทยาศาสตร์มากมาย: พันธุศาสตร์ จุลชีววิทยา ชีวเคมี วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ วัตถุประสงค์หลักของการศึกษาคือแบคทีเรียและจุลินทรีย์ เป็นการใช้แบคทีเรียในการแก้ปัญหามากมายในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ ทุกวันนี้ ขอบเขตการใช้งานในชีวิตมนุษย์นั้นกว้างและหลากหลายมากจนทำให้เกิดคุณูปการอันล้ำค่าต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น

• ยาและการดูแลสุขภาพ
• การเลี้ยงสัตว์;
• การผลิตพืชผล
• อุตสาหกรรมปลา
• อุตสาหกรรมอาหาร;
• การขุดและพลังงาน
• อุตสาหกรรมหนักและเบา
• ถังบำบัดน้ำเสีย;
• นิเวศวิทยา.

การประยุกต์ใช้แบคทีเรียในด้านเภสัชวิทยาและการแพทย์นั้นกว้างและมีความสำคัญมากจนบทบาทของแบคทีเรียในการรักษาโรคต่างๆ ในมนุษย์นั้นประเมินค่าไม่ได้ ในชีวิตของเรา สิ่งเหล่านี้มีความจำเป็นในการสร้างสารทดแทนเลือด ยาปฏิชีวนะ กรดอะมิโน เอนไซม์ ยาต้านไวรัสและยาต้านมะเร็ง ตัวอย่าง DNA สำหรับการวินิจฉัย ยาฮอร์โมน

นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างคุณูปการอันล้ำค่าให้กับยาโดยการระบุยีนที่รับผิดชอบต่อฮอร์โมนอินซูลิน โดยการปลูกฝังเข้าไปในแบคทีเรียโคไล พวกเขาได้รับการผลิตอินซูลิน ช่วยชีวิตผู้ป่วยจำนวนมาก นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้ค้นพบแบคทีเรียที่หลั่งสารที่ทำลายคราบพลัค เพื่อป้องกันการปรากฏตัวของฟันผุในมนุษย์

จากแบคทีเรียที่ชอบความร้อน ยีนได้มาซึ่งเข้ารหัสเอ็นไซม์ที่มีค่าในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เนื่องจากพวกมันไม่ไวต่ออุณหภูมิสูง ในการผลิตวิตามินในยาใช้จุลินทรีย์ Clostridium ในขณะที่ได้รับ riboflavin ซึ่งมีบทบาทสำคัญในสุขภาพของมนุษย์

ความสามารถของแบคทีเรียในการผลิตสารต้านแบคทีเรียถูกนำมาใช้เพื่อสร้างยาปฏิชีวนะ แก้ปัญหาในการรักษาโรคติดเชื้อจำนวนมาก จึงช่วยชีวิตได้มากกว่าหนึ่งคน

ในเภสัชวิทยา การสร้างยาและวัคซีนสังเคราะห์ ซึ่งรวมถึงสารควบคุมภูมิคุ้มกัน อัลคาลอยด์ นิวคลีโอไทด์ และเอนไซม์ ก็เป็นไปไม่ได้เช่นกันหากไม่มีจุลินทรีย์

การเลี้ยงสัตว์

เพื่อเพิ่มน้ำหนักและเพิ่มอัตราการเจริญเติบโตของคนหนุ่มสาว, อาหารเสริมโปรตีนวิตามิน, เอนไซม์ถูกนำมาใช้, ผู้ผลิตของพวกเขาคือแบคทีเรียสังเคราะห์แสง จึงลดการใช้อาหารสัตว์และเพิ่มผลผลิต ในการผลิตหญ้าหมักใช้ชุมชน E.coli, Lactis aerogenes ซึ่งเป็นจุลินทรีย์กรดแลคติก ไลซีนกรดอะมิโนที่จำเป็น ซึ่งใช้เป็นสารเติมแต่งอาหารในการเลี้ยงสัตว์ ผลิตจากแบคทีเรีย เช่น Corynebacterium glutamicum, Brevibacterium sp และ Escherichia coli

การใช้แบคทีเรียเป็นเรื่องปกติในการสร้างสายพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูง ฮอร์โมนการเจริญเติบโต และการปลูกถ่ายเซลล์ที่ปฏิสนธิ การเตรียมการที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของบัค subtilis และ Bac Licheniformis ใช้ในสัตวแพทยศาสตร์ในการรักษาโรคต่างๆ

อุตสาหกรรมการเกษตร

การใช้สารกำจัดศัตรูพืชและปุ๋ยในภาคเกษตรส่งผลเสียต่อจุลินทรีย์ในดิน แบคทีเรียแอโรบิกและไม่ใช้ออกซิเจนใช้เพื่อทำลายสารอันตราย

การใช้ปุ๋ยแบคทีเรียช่วยเพิ่มผลผลิต การเตรียมแบคทีเรียที่กักเก็บไนโตรเจนได้มาจากเซลล์ Klebsiella และ Chromatium ทำให้พืชสามารถดูดซับไนโตรเจนที่มีอยู่ในอากาศได้ ได้มาจาก Bacillus megathrtium ซึ่งเพิ่มปริมาณฟอสฟอรัสในดินและไนโตรเจนในมวลสีเขียว ในฐานะที่เป็นการป้องกันทางชีวภาพของพืชจากศัตรูพืชต่างๆ ได้มีการพัฒนาการเตรียมทางจุลชีววิทยาจากแบคทีเรียที่ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์

อุตสาหกรรมปลา

เทคโนโลยีชีวภาพที่ใช้ในฟาร์มเลี้ยงปลาทำให้สามารถสร้างสายพันธุ์ปลาที่ทนทานต่อโรคและสายพันธุ์ที่มีอัตราการเติบโตสูงได้ นอกจากนี้ วัตถุเจือปนอาหาร เอ็นไซม์ และยายังทำมาจากแบคทีเรียที่ผลิตในอุตสาหกรรมการประมง

อุตสาหกรรมอาหาร

การใช้เทคโนโลยีชีวภาพอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการหมักและอาหาร การใช้แบคทีเรียกรดแลคติกในการผลิต kefir, koumiss และผลิตภัณฑ์นมหมักช่วยเพิ่มรสชาติและการย่อยได้ นี่คือความสำเร็จโดยความจริงที่ว่าเอนไซม์ที่หลั่งออกมาจะย่อยสลายน้ำตาลนมเป็นแอลกอฮอล์และคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขนมและรักษาความสดของผลิตภัณฑ์เบเกอรี่ในอุตสาหกรรมอาหาร จะใช้เอนไซม์ที่ผลิตจาก Bac.subtilis

การสกัดและแปรรูปแร่ธาตุ

การใช้เทคโนโลยีชีวภาพในอุตสาหกรรมการสกัดสามารถลดต้นทุนและค่าใช้จ่ายด้านพลังงานได้อย่างมาก ดังนั้นการใช้แบคทีเรีย lithotrophic (Thiobacillus ferrooxidous) ที่มีความสามารถในการออกซิไดซ์ของเหล็กจึงถูกใช้ในอุทกโลหะวิทยา เนื่องจากการชะล้างของแบคทีเรีย โลหะมีค่าจึงถูกขุดจากหินที่มีแบริ่งต่ำ แบคทีเรียที่มีก๊าซมีเทนถูกใช้เพื่อเพิ่มการผลิตน้ำมัน เมื่อน้ำมันถูกสกัดด้วยวิธีปกติ ปริมาณสำรองตามธรรมชาติไม่เกินครึ่งจะถูกสกัดออกจากลำไส้ และด้วยความช่วยเหลือของจุลินทรีย์ การปล่อยสำรองที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นจะเกิดขึ้น

อุตสาหกรรมเบาและหนัก

การชะล้างทางจุลชีววิทยาใช้ในเหมืองเก่าเพื่อผลิตสังกะสี นิกเกิล ทองแดง โคบอลต์ ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ แบคทีเรียซัลเฟตถูกใช้สำหรับปฏิกิริยารีดิวซ์ในเหมืองเก่า เนื่องจากกรดซัลฟิวริกตกค้างมีผลทำลายล้างต่อส่วนรองรับ วัสดุ และสิ่งแวดล้อม จุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนมีส่วนช่วยในการสลายตัวของสารอินทรีย์อย่างละเอียด คุณสมบัตินี้ใช้สำหรับทำน้ำให้บริสุทธิ์ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา

บุคคลใช้แบคทีเรียในการผลิตขนสัตว์ หนังเทียม วัตถุดิบสิ่งทอ สำหรับน้ำหอมและเครื่องสำอาง

การบำบัดน้ำเสียและน้ำ

แบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับการสลายตัวจะใช้ในการทำความสะอาดถังบำบัดน้ำเสีย พื้นฐานของวิธีนี้คือจุลินทรีย์กินสิ่งปฏิกูล วิธีนี้ช่วยขจัดกลิ่นและฆ่าเชื้อโรคในน้ำเสีย จุลินทรีย์ที่ใช้ในถังบำบัดน้ำเสียปลูกในห้องปฏิบัติการ ผลของการกระทำนั้นพิจารณาจากการสลายอินทรียวัตถุให้เป็นสารธรรมดาที่ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนหรือแอโรบิกจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับชนิดของถังบำบัดน้ำเสีย จุลินทรีย์แอโรบิกนอกเหนือจากถังบำบัดน้ำเสียยังใช้ในตัวกรองชีวภาพ

จุลินทรีย์จำเป็นต่อการรักษาคุณภาพน้ำในอ่างเก็บน้ำและท่อระบายน้ำ เพื่อทำความสะอาดพื้นผิวที่ปนเปื้อนของทะเลและมหาสมุทรจากผลิตภัณฑ์น้ำมัน

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพในชีวิตของเรา มนุษยชาติได้ก้าวไปข้างหน้าในเกือบทุกด้านของกิจกรรม

ด้วยการสร้างเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ เกษตรกรปรับปรุงสภาพของพืชอย่างมีนัยสำคัญและเพิ่มผลผลิตของพวกเขา ในขณะเดียวกันก็สามารถลดการใช้ปุ๋ยแร่ธาตุที่มีราคาแพงและไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้เสมอไป ที่นี่ คุณจะได้รับความช่วยเหลือจากการเตรียมทางชีวภาพใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูงโดยอาศัยแบคทีเรียที่มีชีวิต ซึ่งมีคุณสมบัติเฉพาะที่มีคุณค่าสำหรับพืช
ให้เราคำนึงว่าในธรรมชาติมีการแข่งขันกันอย่างต่อเนื่องระหว่างจุลินทรีย์ในด้านที่อยู่อาศัย โภชนาการ ความชื้น ฯลฯ นอกจากจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์แล้ว ยังมีจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายต่อพืชอีกด้วย ทุกคนรู้จักตัวแทนเช่นเชื้อราราแป้งโรคเน่าต่างๆที่เกิดจากเชื้อราในสกุลโรคใบไหม้ปลาย rhizoctonia, fusarium และอื่น ๆ รวมถึงแบคทีเรียเฉพาะที่ก่อให้เกิดเช่นแบคทีเรียที่เป็นเมือก
ปัจจุบันมีการสร้างผลิตภัณฑ์ชีวภาพของจุลินทรีย์ที่มีผลในการป้องกันและกระตุ้นที่แข็งแกร่ง พวกเขาให้การป้องกันที่ดีของพืชจากโรคและความเสียหายจากเชื้อไฟโต, เพิ่มผลผลิต, ปรับปรุงคุณภาพและโครงสร้างของพืชผล โดยหลักการแล้ว ชาวสวนทุกคนที่มีเทคนิคง่ายๆ และการใช้ผลิตภัณฑ์ชีวภาพสามารถปรับปรุงชุมชนจุลินทรีย์ในดินในพื้นที่ของตนหรือในเรือนกระจกได้อย่างมาก ซึ่งจะช่วยลดการใช้สารเคมีได้
ปุ๋ยแร่หรือยาฆ่าแมลงในสวนมักใช้ในปริมาณมากโดยไม่จำเป็น ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ วิธีการทางชีววิทยาตามธรรมชาติช่วยลดการใช้ "เคมี" และรับผลิตภัณฑ์ที่ตรงตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดที่สุด ดังนั้นการเตรียมจุลินทรีย์จึงควรได้รับการนำไปใช้อย่างกว้างขวางที่สุด ในแปลงสวนพวกเขาจะช่วยแทนที่จุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ของปุ๋ยคอกในระดับหนึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนเสริมที่ดีสำหรับปุ๋ยหมักและทำให้สามารถลดการใช้ปุ๋ยแร่ได้อย่างมาก จุลินทรีย์ที่เป็นพื้นฐานของผลิตภัณฑ์ทางชีวภาพใหม่ ๆ คือแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนที่อาศัยอยู่บนรากของพืชที่ไม่ใช่พืชตระกูลถั่วและมีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับพืช แบคทีเรียดังกล่าวเรียกว่าเชื่อมโยงกัน พวกมันสามารถคงอยู่ได้เป็นเวลานานในพีทที่ปลอดเชื้อ ดังนั้นพีทจึงถูกใช้เป็นสารตัวเติมสำหรับการเพาะเชื้อแบคทีเรีย การเตรียมพีทมีความเหมาะสมสำหรับการใช้งานภายในหนึ่งปีนับจากวันที่ผลิต
การเตรียมทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องสามารถใช้ได้หลายวิธี: ก่อนหว่านเมล็ดชุบ (เมล็ดพืชหัว) ที่ชุบแล้วผสมกับสารเตรียมในอัตราส่วน 1:100 หรือ 1:200 โดยปริมาตร เทชั้นบาง ๆ ลงในร่องของเตียงก่อนหว่านเมล็ดพืชผัก เมื่อปลูกพืชในบ่อน้ำให้เติมพีทที่เตรียมไว้ 0.5 ช้อนชาแล้วผสมกับดิน

ครัวดินหรือผู้ช่วยที่มองไม่เห็นของชาวนา

เราซึ่งเป็นผู้ใช้ที่ดินต้องเผชิญกับภารกิจการใช้ที่ดินอย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้ต้องการความเข้าใจในกระบวนการที่รับรองความอุดมสมบูรณ์ของดินและแนวคิดเช่นฮิวมัส หลายคนระบุ "ฮิวมัส" และ "ฮิวมัส" แต่สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงทั้งหมด เพื่อให้เข้าใจ เราจะเริ่มต้นด้วยต้นกำเนิดของทุกชีวิตบนโลก และแหล่งนี้อยู่ไม่ไกล แต่อยู่ใกล้ - ใน "ใบ" ของพืชรอบตัวเรา ที่นั่นมีการสร้างสารประกอบอินทรีย์เบื้องต้นทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเรียกว่าคาร์โบไฮเดรต จากชื่อตัวเองเป็นที่ชัดเจนว่าสิ่งเหล่านี้เป็นสารประกอบที่ประกอบด้วยคาร์บอนและน้ำ แต่ในชีวิตประจำวันเราคุ้นเคยกับคำว่า "น้ำตาล" มากกว่า

ใช่ คาร์โบไฮเดรตเป็นน้ำตาลหลัก: กลูโคส ฟรุกโตส... และก่อตัวในส่วนสีเขียวของใบพืช (เรียกว่าคลอโรฟิลล์) ภายใต้อิทธิพลของพลังงานแสงของดวงอาทิตย์ คาร์โบไฮเดรตจึงเรียกได้ว่าเป็น "พลังงานกระป๋องของดวงอาทิตย์" ". น้ำตาลปฐมภูมิเป็น "อิฐ" ชนิดหนึ่งซึ่งสร้างและประกอบเนื้อเยื่ออินทรีย์ของพืช เชื้อรา และสัตว์ทั้งหมด ฉันจะจองทันทีว่าทำไมฉันจึงตั้งชื่อสิ่งมีชีวิตบนบกสามกลุ่มนี้ โดยเน้นความสนใจของคุณไปที่พวกมัน: ตามความคิดล่าสุดของนักวิทยาศาสตร์ เห็ด (ตัดสินโดยลักษณะของพวกมัน) ไม่สามารถนำมาประกอบกับพืชหรือสัตว์ได้ เหล่านี้เป็นสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดและหลากหลายที่สุดในโลก แต่ขอดำเนินการต่อ คาร์โบไฮเดรตที่เกิดขึ้นจะเข้าสู่เนื้อเยื่อของพืชในเซลล์ซึ่งมีการสังเคราะห์ (การก่อตัว) ของสารอื่น ๆ ซึ่งซับซ้อนกว่าทั้งในโครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมี เมื่อเติมสารเคมีอื่นๆ ลงในคาร์โบไฮเดรต สารประกอบอินทรีย์ใหม่จะเกิดขึ้น: โปรตีน ไขมัน วิตามิน สารสกัดและอะโรมาติก เม็ดสี ฯลฯ

สำหรับการก่อตัวของพวกมัน นอกเหนือจากคาร์บอนและน้ำที่กล่าวถึงข้างต้น พืชต้องการสารอาหารเพิ่มเติม ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม - พวกมันต้องการมาก นั่นเป็นสาเหตุที่พวกมันถูกเรียกว่า "องค์ประกอบมาโคร" พืชต้องการธาตุอื่นๆ น้อยกว่า (โคบอลต์ สังกะสี แมกนีเซียม ไอโอดีน เหล็ก ฟลูออรีน แมงกานีส...) เรียกว่า "ธาตุ" การรวมคาร์โบไฮเดรต - "อิฐ" เข้าด้วยกัน พืชจะสร้างพอลิแซ็กคาไรด์หรือโพลีเมอร์จากพวกมัน นั่นคือ มีสูตรโครงสร้างขนาดใหญ่ เหล่านี้คือลิกนินและเซลลูโลส - สารประกอบที่แข็งแรงและเสถียรมากซึ่งประกอบเป็นโครงร่างซึ่งเป็นพื้นฐานของโครงกระดูกของเนื้อเยื่อพืช แต่พืชได้องค์ประกอบทางเคมีมาจากไหน? ใช่ โดยการดูดซึมรากของสารละลายน้ำเกลือขององค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้ ในการทำเช่นนี้ พืชมีการดัดแปลงพิเศษบนราก - "ขน" ของราก ซึ่งพืชดูดซับสารละลายที่จำเป็น แต่พวกมันมาจากไหน วิธีแก้ปัญหา? ไม่ สารละลายในดินบางชนิดไม่เหมาะสำหรับธาตุอาหารพืชที่สามารถดูดซึมได้ ส่วนใหญ่มักจะพบองค์ประกอบทางเคมีในดินไม่ได้อยู่ในรูปแบบของสารละลายสำเร็จรูป แต่อยู่ในสถานะ "ถูกผูกมัด" ในรูปของแร่ธาตุธรรมชาติและเกลือ ไม่ใช่อาหารสำหรับพืช จะเป็นอย่างไร?

และพืชจะไปที่เคล็ดลับ พวกมันหลั่งออกสู่บริเวณรากที่เรียกว่าไรโซสเฟียร์สารต่างๆ: มีคุณค่าทางโภชนาการ, มีกลิ่นหอม, สารสกัด ฯลฯ จึงดึงดูด "ผู้ช่วย" ( "พ่อครัว") ที่ช่วยพืชดึงองค์ประกอบทางเคมีของแร่ธาตุออกจากดินละลายพวกเขา และเปลี่ยนเป็นอาหารราคาไม่แพง "พ่อครัว" เหล่านี้คือใคร - ผู้ช่วย? เหล่านี้เป็นรากของ microworld - microbes - cohabitants พวกเขาอาศัยอยู่ใกล้รากกิน "เอกสารประกอบคำบรรยายพืช" ในรูปของสารหลั่งราก ในทางวิทยาศาสตร์ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เรียกว่า rhizosphere microflora เช่นเดียวกับเชื้อรา symbiotrophic แต่ "ผู้ช่วย" ไม่กินเหมือนสัตว์ - พวกเขาไม่มีอุปกรณ์ย่อยอาหารและอวัยวะ (ปาก, ฟัน, ท้อง, ลำไส้) - พวกเขาดูดซับสารที่จำเป็นกับพื้นผิวทั้งหมดของร่างกายและสำหรับความสามารถนี้ตาม วิธีที่พวกเขากินพวกเขาถูกเรียกว่า osmotrophs ("ดูดทุกอย่างในร่างกาย") เพื่อให้แน่ใจว่ามีสารอาหารอยู่ทั่วร่างกาย "ตัวช่วย" จะปล่อยเอนไซม์ (สารที่ย่อยสลายสารประกอบต่างๆ) ออกสู่สิ่งแวดล้อมโดยตรง และอีกมากต้องละลายแน่นอน สังเกตว่าในสัตว์ ต่อมย่อยอาหารจะหลั่งน้ำที่มีเอ็นไซม์เข้าไปในทางเดินอาหาร และในจุลินทรีย์และเชื้อราที่ขับออกมา เมื่อทุกสิ่งรอบตัวถูกละลาย (แยกภายใต้การกระทำของเอนไซม์) ทุกคน "กิน" จาก "ตาราง" ทั่วไปนี้ รวมทั้งพืชด้วย แต่ฉันจะเน้นว่า: ทั้งหมดนี้เป็นไปได้ด้วยเอนไซม์ของจุลินทรีย์และเชื้อราเท่านั้นเช่น การสลายตัวของเอนไซม์

ดังนั้น ธาตุอาหารของรากพืชในที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติ (โดยรากในดิน) จึงเป็นทางอ้อม กล่าวคือ ขอบคุณจุลินทรีย์และเชื้อรา symbiont (สหาย) นี่เป็นจุดที่สำคัญมาก พืชบางชนิดที่ไม่มี symbionts (แบคทีเรียหรือเชื้อรา) ไม่สามารถอยู่ได้เลย แต่ในขณะที่เรากำลังพูดถึงธาตุอาหารพืช เรากำลังพูดถึงการสะสมอินทรียวัตถุ เช่น มวลพืช เรามาดูกันว่าธาตุใดและปริมาณเท่าใดในมวลนี้: คาร์บอนส่วนใหญ่ - 50%; ออกซิเจน - 20%, ไนโตรเจน - 15%, ไฮโดรเจน - 8% แต่องค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้ได้มาจากอากาศและน้ำ และเหลือเพียง 7% สำหรับแร่ธาตุ: ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม ฯลฯ นั่นคือมาโครและองค์ประกอบขนาดเล็กในธาตุอาหารพืชต้องการ "เพียงแค่ - ไม่มีอะไร" พืชดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศได้ 50% ของสารอาหาร ดังนั้นบทบาทของใบและรากในธาตุอาหารพืชจึงใกล้เคียงกัน รากของพืชดูดซับน้ำและองค์ประกอบทางเคมีที่ละลายอยู่ในนั้น ไนโตรเจนในรูปของสารประกอบไนโตรเจนมีอยู่สองวิธี: จากดินสำรองและจากอากาศ ไนโตรเจนถูกตรึงจากอากาศด้วยแบคทีเรีย rhizospheric ซึ่งเรียกว่าไรโซเบีย ("อาศัยอยู่บนราก") รายละเอียดดังกล่าวในชีวิตของพืชจะเป็นประโยชน์สำหรับเราในการให้เหตุผลเพิ่มเติม

ดังนั้นพืชจึงเติบโตในช่วงฤดู ​​สะสมมวลบางส่วน รวบรวมองค์ประกอบทางเคมีและพลังงานแสงอาทิตย์ในเนื้อเยื่อของพวกเขาในรูปแบบของคาร์โบไฮเดรตอย่างง่าย ในระดับดาวเคราะห์ นี่คือสสารแห้งประมาณ 230 พันล้านตัน ซึ่งสะสมพลังงานมากกว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงทุกประเภทถึงสิบเท่าในหนึ่งปี! ข้อเท็จจริงนี้บ่งชี้ว่าแหล่งที่มาของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สำหรับธาตุอาหารคาร์บอนของพืชไม่ใช่โรงต้มน้ำและกองไฟไม่ใช่ไอเสียรถยนต์ แต่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาระหว่างการหายใจของผู้อยู่อาศัยในดิน: จุลินทรีย์, เชื้อรา, หนอน (ดูแลการเพิ่มจำนวนใน ดินเราเพิ่มผลผลิต)

ดังนั้น ฤดูใบไม้ร่วงก็มาถึง และอินทรียวัตถุตามฤดูกาลทั้งหมดนี้ในรูปของหญ้าและเศษใบไม้ก็เหี่ยวเฉาและตกลงสู่พื้น ใครได้มัน? ใครในธรรมชาติที่โลภมากใครจะกินได้มาก? และสิ่งเหล่านี้เป็นตัวแทนของพิภพเล็ก ๆ ของดิน: จุลินทรีย์ (แบคทีเรีย, แอคติโนมัยซี, ยีสต์, โปรโตซัว), เชื้อรา - ซาโพรไฟต์ (ผู้เสพความตาย) และสัตว์ในดิน: แอนนิลิด, แมลง , การขุด, ครอก, มูลสัตว์ ฯลฯ รวม 97 สายพันธุ์ ในประเทศ). และถึงแม้ว่ามวลของจุลินทรีย์ที่มีเชื้อราและมวลของตัวหนอนจะใกล้เคียงกัน แต่มวลของตัวหนอนก็ยังมากกว่า: จาก 50 ถึง 70% ของมวลชีวภาพในดินทั้งหมด นี่เป็นข้อเท็จจริงที่สำคัญของความสมดุลทางชีวภาพ

แต่ไปตามลำดับ ใครเป็นคนแรกที่ "กิน" เศษซากนี้ (การสลายตัวของสารอินทรีย์)?

พิจารณาสิ่งนี้ในตัวอย่างของป่าไม้ เศษใบไม้. เกิดอะไรขึ้นภายใต้ "คลุมด้วยหญ้า" ตามธรรมชาตินี้ (การปกปิดพื้นผิว)? เนื่องจากขยะในป่าเช่นหญ้า "รู้สึก" ของทุ่งหญ้าสลายตัวเป็นเวลานานมันถูกจัดเป็นชั้นและนำเสนอในรูปแบบของชั้นของการทำลายล้างที่แตกต่างกัน: บนกลางและล่างโดยมีตัวแทนบางส่วนของจุลินทรีย์และเชื้อรา มีอยู่ในเลเยอร์เหล่านี้ พวกเขาทั้งหมดเป็น saprotrophs (ผู้เสพความตาย) ลำดับของการพัฒนาในระยะเริ่มต้นของการสลายตัวของขยะจะดำเนินการตามรูปแบบต่อไปนี้ (ชั้นบน):

ในตอนแรก แบคทีเรียและเชื้อราที่อยู่ด้านล่างจะเกาะตัวอยู่ที่นี่ โดยบริโภคสารประกอบอินทรีย์ที่หาได้ง่าย (ละลายน้ำได้)

ตามด้วยตัวแทนของกระเป๋าหน้าท้องและเชื้อราที่ไม่สมบูรณ์ซึ่งกินแป้ง (น้ำตาลที่ซับซ้อนมากขึ้น);

พวกเขาจะถูกแทนที่เมื่อเศษซากพืชสลายตัวโดยเบสซิดิโอไมซีตที่ย่อยสลายลิกนินและเซลลูโลส (น้ำตาลที่ซับซ้อนที่สุดคือโพลีเมอร์) อันที่จริงนี่เป็นชั้นกลางของครอกอยู่แล้ว

ชั้นล่างสุดคือชั้นฮิวมัส ซึ่งเป็นเนื้อเดียวกันในองค์ประกอบทางกล ในนั้นอินทรียวัตถุที่ไม่มีโครงสร้างมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับส่วนแร่ของดินนั่นคือมันเป็นฮิวมัสอยู่แล้ว ตัวแทนทั่วไปของเห็ดชั้นนี้คือ แชมปิญอง ร่ม ด้วงมูลสัตว์ พัฟบอล และพัฟบอลปลอม เหล่านี้ล้วนเป็น saprotrophs (ผู้เสพความตาย) บทบาทของพวกมันมีความสำคัญและแน่นอนในวัฏจักรของสารในธรรมชาติ: เพื่อย่อยสลายสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนให้กลายเป็นสารที่ง่ายกว่า ซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกพวกมันว่าตัวย่อยสลาย ("การย่อยสลาย") และสำหรับสิ่งนี้ (นึกถึงวิธีออสโมโทรฟิกในการให้อาหารจุลินทรีย์) พวกมันหลั่งเอ็นไซม์จำนวนมากในเนื้อเยื่อพืชที่ตายแล้วที่เน่าเปื่อย - เช่นเดียวกับในกรณีของ symbionts โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวที่เอนไซม์ของพวกมันต่างกัน เห็ดมีเอ็นไซม์ที่ทรงพลังกว่า สารอินทรีย์ที่ซับซ้อนที่หมักไว้จะถูกแบ่งออกเป็น "อิฐ" (โมโนเมอร์) ซึ่งถูกย่อยโดยจุลินทรีย์และเชื้อรา - saprotrophs

ลองนึกภาพ "น้ำซุป" ของจุลินทรีย์และอินทรียวัตถุที่ละลายน้ำ ท้ายที่สุด เอนไซม์ถูกแยกออก และพวกมันทำหน้าที่ของมัน - พวกมันย่อย - ภายใต้การกระทำของพวกมัน เศษซากพืชต่างๆ จะถูกย่อย ไม่ใช่แค่ในกระเพาะ (เหมือนในสัตว์) แต่อยู่รอบๆ และใครก็ตามที่ "แย่งชิงตัวเองจากโต๊ะทั่วไป" ก็เต็มแล้ว แม่นยำยิ่งขึ้น ทุกคนดูดกลืนสิ่งที่เขาสามารถทำได้

อีกครั้งที่บทบาทของซาโพรไฟต์นั้นง่าย: ย่อยสลายและดูดซึม ย่อยเศษพืช นี่เป็น "ร้านขุน" ชนิดหนึ่งของดินเพราะจุลินทรีย์ผสมพันธุ์มากจนอาหารหมด (ใบและครอกหญ้า) แต่ด้วยเหตุนี้ จุลินทรีย์จึงปล่อยสารเคมีอื่น ๆ มากมาย ซึ่งเป็นผลผลิตของกิจกรรมที่สำคัญของพวกมัน: สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (BAS) ขอบคุณพวกเขาจากโมโนเมอร์ที่จุลินทรีย์และเชื้อราไม่มีเวลา "กิน" กระบวนการพอลิเมอไรเซชันเกิดขึ้นในดินในรูปแบบของปฏิกิริยาทางชีวเคมี โพลีเมอร์ที่ได้ซึ่งรวมกับองค์ประกอบแร่ของดินเป็นฮิวมัสหลักของแหล่งกำเนิดของจุลินทรีย์และเชื้อรา (เรียกอีกอย่างว่ากรดฮิวมัส - "มอร์") นี่คือบทบาทที่สองของ "ผู้ช่วยเหลือ": จากสิ่งที่พวกเขาย่อย แต่ไม่มีเวลา "กิน" ฮิวมัสถูกสังเคราะห์ (เกิดขึ้น) ดังนั้นซาโพรไฟต์จึงเป็นตัวสะสมหลักของสารอาหารในดิน แม้ว่ากระบวนการเหล่านี้จะเกิดขึ้นในดินโดยไม่ขึ้นกับพวกเขา แต่ต้องขอบคุณพวกเขาที่หลั่งออกมา และกระบวนการของการก่อตัวของฮิวมัสนั้นเป็นไปได้เฉพาะในขั้นตอนสุดท้ายของการสลายตัวของเศษซากด้วยการเข้าถึงออกซิเจนที่จำเป็นซึ่งมีอยู่มากมายในครอก กระบวนการที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นในทุ่งหญ้า ใต้หญ้าหรือ "รู้สึก" โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือจุลินทรีย์ (แอกทิโนมัยซีเตต แบคทีเรีย) มีบทบาทสำคัญที่นี่ ไม่ใช่เชื้อรา และฮิวมัสที่ได้จะมีคุณภาพสูงกว่า

ในเรื่องนี้บทบาทของ saprophytes สิ้นสุดลง แต่แล้ว "ร่างอ้วน" ของพวกเขาล่ะ? พวกเขากินพืชหรือไม่? ไม่มีอะไรแบบนี้ จากนั้น "สัตว์ประหลาด" คลานไปในรูปของไส้เดือน (เรียกง่าย ๆ ว่า) และกินจุลินทรีย์และเชื้อราทั้งหมดพร้อมกับเศษซากของเศษซากและดิน พวกเขาเป็นเหมือนปลาวาฬในมหาสมุทร โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวที่พวกเขาไม่มีอุปกรณ์สำหรับกรองและผ่านดินจำนวนมากพร้อมกับสิ่งที่อยู่ในนั้นเพื่อย่อยอาหารทั้งหมด โปรดทราบว่ามวลรวมของจุลินทรีย์และมวลของหนอนเกือบเท่ากัน นี่คือความสมดุล

หลังจากการย่อยของจุลินทรีย์และเศษซากพืชโดยหนอน กระบวนการการสลายตัวของสารอินทรีย์ก็เสร็จสมบูรณ์ ที่มันเริ่มต้นและจบลงด้วยการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำและการทำให้เป็นแร่ขององค์ประกอบทางเคมี และสิ่งเดียวกันก็เกิดขึ้นในร่างกายของเรา: ทุกสิ่งสลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ และจากการสลายตัวนี้ ต้องขอบคุณมันที่ทำให้เราได้พลังงานของดวงอาทิตย์ ซึ่งพืชได้อนุรักษ์คลอโรฟิลล์ไว้ในรูปของคาร์โบไฮเดรตอย่างง่าย แต่จุลินทรีย์สำหรับเวิร์มคือ "เนื้อสัตว์" (แหล่งโปรตีนจากสัตว์) และเศษพืชที่เหลือคือ "ขนมปัง" (แหล่งที่มาของคาร์โบไฮเดรต) โดยวิธีการที่ annelids ภายใต้สภาพธรรมชาติเป็นผู้บริโภคหลักของซากพืชที่ตายแล้วพวกเขาแข่งขันกับจุลินทรีย์และเชื้อราในเรื่องนี้ - พวกเขาทำความสะอาดทุกอย่างที่คนอื่นไม่ได้ "กิน" จาก "ตาราง" ทั่วไป แต่เมื่อย่อย "ห้องครัว" ทั้งหมดนี้แล้วหนอน (เช่นเดียวกับสัตว์เช่นคุณและฉัน) ดูดซึมเพียงส่วนหนึ่งของ "อาหาร" ของพวกเขาส่วนที่เหลือจะถูกขับออกมาด้วย coprolites (อุจจาระ - อุจจาระในรูปของก้อนกรวด) . องค์ประกอบของ coprolites ประกอบด้วย: ส่วนที่ไม่ได้แยกแยะของอาหาร, น้ำย่อย, ผลิตภัณฑ์ขับถ่าย, สารเมือก, จุลินทรีย์ในลำไส้ ... Coprolites ของหนอนคือดิน ใช่ ไม่ต้องแปลกใจ ในขั้นตอนปัจจุบัน นี่คือข้อเท็จจริงที่พิสูจน์แล้ว ดังนั้นบทบาทของกระบวนการย่อยอาหารของไส้เดือนจึงมีขนาดใหญ่มาก ตัวอย่างเช่นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (BAS) ของ coprolites มีคุณสมบัติเป็นยาปฏิชีวนะและป้องกันการพัฒนาของจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค (ที่ทำให้เกิดโรค) กระบวนการเน่าเสียการปล่อยก๊าซที่มีกลิ่นเหม็น ฆ่าเชื้อในดิน และให้กลิ่นดินที่น่ารื่นรมย์ หากการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ของดินตามเส้นทางเน่าเสีย เราทุกคนจะหายใจไม่ออกจากกลิ่นเหม็นที่เป็นพิษของผลิตภัณฑ์ครึ่งชีวิตที่เน่าเสีย โปรดจำไว้ว่ากลิ่นใด (หลายสิบกิโลเมตร) ที่ปล่อยออกมาจากโกดังขยะมูลฝอยของฟาร์มสัตว์ปีกและฟาร์มสุกร ภายใต้สภาพธรรมชาติสิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น ไม่มี "ซากพืช" ในดิน ไม่มีที่มา และคำจำกัดความที่ล้าสมัยของ "ซากพืช" ซึ่งได้กลายเป็นคำทั่วไปสำหรับคำจำกัดความของเศษซาก (อินทรีย์) ของดิน ได้กลายเป็นสิ่งที่ฝังแน่นในพจนานุกรมของเราที่ใช้ เช่น กลิ่นเน่าเสีย - ในเสื้อผ้าของคนงานในฟาร์มสัตว์ปีกและสุกร ฟาร์ม (ขอให้พวกเขายกโทษให้ฉันสำหรับการเปรียบเทียบนี้) แต่เพิ่มเติมเกี่ยวกับคำจำกัดความในภายหลัง

แต่การสุขาภิบาล (การทำความสะอาดจากเชื้อโรค) ของดินด้วยสารคัดหลั่งนั้นไม่เพียงดำเนินการโดยเวิร์มเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจุลินทรีย์เชื้อราและพืชด้วย ในมุมมองสมัยใหม่ (ตามข้อมูลทางวิทยาศาสตร์) ในเขตราก - ไรโซสเฟียร์และในเขตของเส้นใย ("ไมซีเลียม") ของเชื้อรา - ไฮฟาโอสเฟียร์เนื่องจากการหลั่งเฉพาะทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่เป็นประโยชน์สำหรับบางคน กลุ่มจุลินทรีย์และเชื้อรา และเหลือทนสำหรับผู้อื่น (เชื้อโรค) นี่เป็นข้อเท็จจริงที่พิสูจน์แล้ว ตัวอย่างเช่น symbiotrophic (ให้อาหารด้วยค่าใช้จ่ายของ symbiosis กับพืชที่สูงขึ้นเท่านั้น) เชื้อรา Trichoderma lignorum (ดูยา "Trichodermin" ที่มีสปอร์ของเชื้อรา) "ฆ่า" ได้ถึง 60 เชื้อโรคในสวนเน่าเสีย, เชื้อโรคของโรคพืชหลายชนิดโดยเฉพาะเชื้อรา: Fusarium, โรคใบไหม้ปลาย, ตกสะเก็ด ... ในบรรดาจุลินทรีย์ ความเป็นอันดับหนึ่งเป็นของแบคทีเรียกรดแลคติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในลำไส้ของเราซึ่งเป็นที่กันชน - ป้องกันเชื้อโรคเน่าเปื่อย อีกตัวอย่างหนึ่งคือนมเปรี้ยวนม มันจะไม่เน่าตราบใดที่มีแบคทีเรียกรดแลคติกอยู่ที่นั่น จุลินทรีย์ในลำไส้ของพวกมันโดดเด่นในสภาพแวดล้อมที่มี coprolites ของเวิร์มเช่นกัน แต่ข้อโต้แย้งที่สำคัญที่สุดในความโปรดปรานของเวิร์ม: ในกระบวนการย่อยอาหารของซากพืชและมวลจุลินทรีย์ที่มีเชื้อรา สารฮิวมิกจะก่อตัวขึ้นในช่องย่อยอาหารของหนอนซึ่งเป็นพอลิเมอร์อย่างที่เราทราบอยู่แล้ว โพลีเมอร์ที่ซับซ้อนเหล่านี้มีความแตกต่างกันในองค์ประกอบทางเคมีจากฮิวมัสที่ก่อตัวในดิน จากจุลินทรีย์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง จากกิจกรรมของเชื้อรา Worm humus เรียกอีกอย่างว่า "mull" หรือ "sweet humus" ซึ่งเป็นฮิวมัสคุณภาพสูงสุด โพลีเมอร์ที่เกิดขึ้นในท่อย่อยอาหารของหนอน (พวกมันไม่มีกระเพาะ) โพลีเมอร์ในรูปของกรดฮิวมิกในเวลาต่อมา ถูกปล่อยออกมาด้วย coprolites สร้างสารประกอบที่ซับซ้อนด้วยแร่ธาตุในดิน (ลิเธียม โพแทสเซียม โซเดียมฮิวเมต - ฮิวมัสที่ละลายน้ำได้ แคลเซียม แมกนีเซียมและฮิวเมตโลหะอื่นๆ - ฮิวมัสที่ไม่ละลายน้ำ ) สารเหล่านี้ยังคงอยู่ในดินเป็นเวลานานในรูปแบบของสารประกอบที่เสถียร - เข้มข้นด้วยน้ำ, กันน้ำและแข็งแรงทางกล ดังนั้นการทำงานของเวิร์มจึงป้องกันการชะล้างสารอาหารที่เคลื่อนที่ออกจากดินและป้องกันการพังทลายของดิน (การทำลาย) โดยธรรมชาติแล้ว coprolites ของเวิร์มประกอบด้วยฮิวมัสมากถึง 15% ต่อวัตถุแห้ง และในวัฒนธรรม - มากกว่านั้น (ไบโอฮิวมัส)

มาสรุปสิ่งที่ได้กล่าวมา จนถึงตอนนี้ เราได้พิจารณา "เจ้าของร้าน": พวกเขาประมวลผลมวลพืชตามฤดูกาลทั้งหมดของอินทรียวัตถุในรูปของใบไม้และเศษหญ้า วางไว้ในรูปของสำรองในดิน "ตู้กับข้าว" ในรูปของฮิวมัส (ตอนนี้เรา รู้ว่ามันคืออะไร) กลับไปที่จุดเริ่มต้นของวัฏจักรของสารอินทรีย์ในธรรมชาติเพื่อโภชนาการของพืช

มาดูผู้ช่วยของพวกเขากันดีกว่า: ตัวแทนของจุลินทรีย์ไรโซสเฟียร์และเชื้อรา symbiont ดังที่เราทราบแล้ว พืชที่ "ฉลาด" ของเรา รักษารากไว้ในดินและ "คิด" ด้วยรากของมัน ปล่อยสารเคมีต่างๆ เข้าไปในไรโซสเฟียร์ ดึงดูดจุลินทรีย์และเชื้อรา การปรากฏตัวของกิจกรรม "ฉลาด" ของรากนี้สังเกตได้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสารอาหารของพืชไม่สมดุลในองค์ประกอบทางเคมีอย่างน้อยหนึ่งองค์ประกอบ (โดยเฉพาะฟอสฟอรัสและโพแทสเซียม) ด้วยสารคัดหลั่งจากเหง้า พืช "สั่ง" ซิมไบโอออนให้แยกออก เช่น ฟอสฟอรัส ยอมรับคำสั่ง "ไปกินฟอสฟอรัสกันเถอะ" เช่น symbionts จัดหาพืชตามความจำเป็น - พวกมันจะส่งมอบสิ่งที่จำเป็นในขณะนี้ และไม่มีอะไรมากไปกว่านี้ - นี่คือตัวกรองชีวภาพชนิดหนึ่งและอุปกรณ์จ่ายที่ช่วยให้คุณปรับสมดุลองค์ประกอบทางเคมีโดยใช้เทคโนโลยี NATURAL ดังนั้นบทบาทของจุลินทรีย์ในเหง้าและเชื้อรา - symbionts ค่อนข้างแตกต่างจากของ saprophytes: ไม่ได้ใส่ใน "ตู้กับข้าว" แต่แยกออกจากมัน และประเด็นสำคัญนี้ควรแยกความแตกต่างอย่างชัดเจนเมื่อพูดถึงจุดประสงค์ของจุลินทรีย์บางชนิด เพื่อที่จะนำผลิตภัณฑ์ชีวภาพไปใช้ในทางปฏิบัติได้อย่างถูกต้อง หากจำเป็นต้องผลิตสารอาหารในรูปของฮิวมัส นี่คือบทบาทของแซโพรไฟต์และเวิร์ม หากคุณต้องการให้อาหารพืชอย่างเต็มที่ ไม่มีใครสามารถทำได้ดีไปกว่า symbionts (ฉันหวังว่านี่จะเข้าใจได้) และในการได้รับอาหารสำหรับพืชนั้นไม่มีเห็ด - symbionts เท่ากันเพราะมันมีขนาดใหญ่: พื้นที่ของพื้นผิวดูดของ hyphae นั้นมากกว่าพื้นผิวดูดของรากร้อยเท่า (หรือมากกว่า) ในที่ที่มีเชื้อราไมคอร์ไรซา (รากของเชื้อรา) รากพืชจะหยุดสร้างขนราก (จำไว้ว่า - อุปกรณ์ดูด) ซึ่งด้วย "ปั๊ม" ที่ทรงพลังเช่นเชื้อราไมคอร์ไรซาก็ไร้ประโยชน์ (ทำไมต้องพกน้ำในถังเมื่อถูกสูบน้ำ โดยปั๊ม?)

บทบาทของจุลินทรีย์เหง้านั้นเรียบง่ายกว่า - การส่งมอบแบบเดียวกัน แต่ในระดับที่มากขึ้นของไนโตรเจนในบรรยากาศและในดิน เป็นการดีถ้าเชื้อราและจุลินทรีย์เข้ามาเติมเต็มซึ่งกันและกัน แต่กิจกรรมเหง้าเป็นเรื่องของการอภิปรายอื่น

ในระหว่างนี้ เราได้พิจารณาว่ากระบวนการแลกเปลี่ยนดินเกิดขึ้นในสภาพธรรมชาติได้อย่างไร ฮิวมัสคืออะไรและกระบวนการก่อตัวอย่างไร และจำไว้ว่ากระบวนการเหล่านี้เป็นไปได้เฉพาะเมื่อมีออกซิเจนในบรรยากาศภายใต้ชั้นคลุมด้วยหญ้าธรรมชาติในรูปของ เศษหญ้าและใบไม้ และไม่มีอะไรอื่นด้วยการมีส่วนร่วมบังคับของจุลินทรีย์แอโรบิก (ซึ่งอาศัยอยู่ในอากาศออกซิเจน) เชื้อราและหนอน (เราไม่ได้พิจารณาสัตว์ในดินอื่น ๆ แม้ว่าบทบาทของพวกมันจะไม่มีความสำคัญน้อย) แล้วจะเกิดอะไรขึ้นในกองมูลสัตว์ที่เน่าเปื่อย? แล้วมันก็เกิดขึ้น - กระบวนการของการสลายตัวและการก่อตัวของ "ซากพืช"

ลองพิจารณาทั้งหมดนี้ตามลำดับ หลังจากกองปุ๋ยคอกจำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งผ้าปูที่นอนซึ่งกระบวนการทั้งหมดจะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นในขั้นตอนแรกกระบวนการ "เผา" เกิดขึ้นในนั้น (พวกเขาบอกว่าปุ๋ย "ไหม้" นั่นคือมันอุ่นขึ้นด้วย อุณหภูมิเพิ่มขึ้นถึงประมาณ 70 องศา ) เนื่องจากกิจกรรมของแบคทีเรียที่ชอบความร้อนซึ่งสามารถอาศัยอยู่ที่อุณหภูมิสูงได้ สั้น ๆ : จุดเริ่มต้น - อุ่นเครื่องและสุขาภิบาลแบคทีเรียธรรมดาอย่างสมบูรณ์ เพราะที่อุณหภูมิสูงเช่นนี้ แบคทีเรียทั้งหมดถูกขับออกจากทางเดินอาหารของสัตว์พร้อมกับอุจจาระตาย ทุกคนที่เข้าไปใน "เตาอั้งโล่" นี้ตาย ผู้สนับสนุนเกษตรอินทรีย์ของเราปรบมือและตะโกนว่า "ไชโย เรากำจัดปุ๋ยคอกแล้ว!" ดุดกี้. พวกเขาฆ่าเชื้อจากอะไร? จากจุลินทรีย์ในลำไส้ที่เป็นประโยชน์ บัฟเฟอร์นั้นที่ยับยั้งการพัฒนาของเชื้อโรคหรือไม่? ใช่ จุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ทั้งหมดเสียชีวิต (อุณหภูมิที่สูงกว่า 35.5 องศาเป็นอันตรายถึงชีวิตสำหรับพวกมัน และสิ่งนี้ควรนำมาพิจารณาเมื่อทำงานกับผลิตภัณฑ์ชีวภาพ) และมีเพียงจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคเท่านั้นที่ยังคงอยู่ - แบคทีเรีย และไม่ใช่แบคทีเรียที่ป้องกันไม่ได้ง่ายๆ และพวกมันมีชื่อต่างกัน เพื่อให้สามารถแยกแยะได้ทันทีว่ามีลักษณะเหมือนสปอร์ ในสถานะนี้ (สปอร์) มีเพียงอุณหภูมิ 120 องศาเท่านั้นที่สามารถฆ่าพวกมันได้ซึ่งทำได้ในหม้อนึ่งความดันเท่านั้นภายใต้ความกดดัน 2 บรรยากาศจากนั้นค่อยเป็นค่อยไป (ด้วยการทำให้เย็นและอุ่นซ้ำ) แบคทีเรียยังคงมีชีวิตอยู่ในสภาพที่เหมือนสปอร์นี้มานานหลายศตวรรษ

แล้วไงต่อ? ปุ๋ยคอกเย็นลงแล้ว จุลินทรีย์เน่าเสียจากสปอร์เติบโตในรูปแบบพืชมี "ด้วง" จำนวนมากและไม่มีสิ่งกีดขวาง ( "คู่ต่อสู้" ทั้งหมดตาย) เงื่อนไขเหมาะสม - ไม่ใช้ออกซิเจนเพราะกองมีขนาดใหญ่ เอาล่ะ สำหรับสาเหตุ: "กินแล้วทวีคูณ!" นอกจาก "ข้อดี" ทั้งหมดแล้ว พวกเขายังมีเอนไซม์โปรตีโอไลติกที่มีประสิทธิภาพ (ซึ่งสลายโปรตีนและมีโปรตีนจำนวนมากในมูลสัตว์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในหมูและมูลไก่) และพวกเขารู้วิธี "สูดอากาศ" " โปรตีนส่วนใหญ่ (และราได้คาร์โบไฮเดรต พวกมันก็งอกจากสปอร์ด้วย) อย่างไรก็ตาม เอ็นไซม์โปรตีโอไลติกของแอนนาโรเบสที่เน่าเสียนั้นมีความแข็งแรงมากจนสามารถ "ละลาย" เนื้อเยื่อที่มีชีวิตได้ ดังนั้นเกือบทั้งหมดจึงเป็นสาเหตุของการติดเชื้อที่บาดแผลถึงตาย (เช่น โรคเนื้อตายเน่า) ตอนนี้คือผู้ชายตัวจริง! และอะไร กระบวนการดังกล่าวเป็นไปได้ในธรรมชาติ? ไม่ ถ้าเรากำลังดูดิน และใช่ ถ้าเรากำลังดูบึงที่เน่าเปื่อย หรือซากศพ ที่นี่พวกเขาเป็น "ระเบียบ" แต่ปรากฏการณ์ดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นในระดับดาวเคราะห์เนื่องจากซากของสัตว์ที่เน่าเปื่อยในประการแรกเป็นสิ่งที่หายากและประการที่สองจำนวนที่น่าสังเวชเช่นพื้นที่ของ​​​​ หนองน้ำเน่าเปื่อย ดังนั้น ข้าพเจ้าจึงไม่ปฏิเสธว่าการสลายตัวเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ แต่ข้าพเจ้าปฏิเสธว่าเป็นลักษณะเฉพาะของกระบวนการสร้างดิน ในดินที่มีสุขภาพดีจะไม่มี "ฮิวมัส" จนกว่าคุณจะนำ "ฮิวมัส" นี้ไปที่นั่นด้วยตัวเอง จากนั้นอย่าแปลกใจที่ไฟทอปโธรา, ตกสะเก็ด, โรคราแป้งปรากฏบนไซต์ "ปฏิสนธิ" ... หรือเหตุใดมือจึงบวมจากรอยขีดข่วน มีแหล่งเดียวเท่านั้น - "ฮิวมัส" นอกจากนี้ กระบวนการเน่าเสียทั้งหมดไม่มีวันสิ้นสุด (ด้วยการสลายตัวของสารอินทรีย์ที่แตกต่างกัน) แต่สำหรับกระบวนการที่เรียกว่า "ครึ่งชีวิต" เพราะพวกเขาผ่านพ้นไปโดยไม่ได้รับออกซิเจน ในช่วงการสลายตัวจำเป็นต้องปล่อยผลิตภัณฑ์ครึ่งชีวิตที่เป็นพิษ - ก๊าซเน่าเสีย: มีเทน, ไฮโดรเจนซัลไฟด์, อินโดล, สกาโทล ...

ก๊าซเหล่านี้มีกลิ่นเหม็นมาก และถ้าจู่ๆ คุณ "ได้กลิ่น" กลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ ให้รู้ว่าบางแห่งในบริเวณใกล้เคียงมีการสลายตัวของสารอินทรีย์ตามประเภทที่เน่าเสีย และเพื่อให้เข้าใจถึงสิ่งนี้ ไม่จำเป็นต้องทำการวิจัยในห้องปฏิบัติการ ธรรมชาติได้ให้รางวัลแก่เราอย่างชาญฉลาดด้วยห้องปฏิบัติการธรรมชาติภายใน: ประสาทรับกลิ่นของเรา - เพื่อให้เราสามารถรับรู้ได้ทันทีว่าคุณสามารถ "กิน" อะไรได้และอะไรที่คุณกินไม่ได้ จำไว้ว่าทุกอย่างที่ไม่ดีมักจะ "มีกลิ่น" ที่ไม่ดีและทุกสิ่งที่ดีจะมีกลิ่นหอม และหากคุณพบว่าดินในกระถางดอกไม้หรือเตียงในสวนของคุณส่งกลิ่นเน่าเหม็นหรือ "เน่าเสีย" (จากกิจกรรมของเชื้อรารา) - ปกป้อง ให้บันทึกพืชและดินของคุณในสวนโดยเร็วที่สุด วิ่ง อย่าวิ่งไปที่ร้านขายสารเคมี แต่ไปที่ Temple of Nature ที่ใกล้ที่สุด - ป่าหรือทุ่งนาที่ไม่มีใครไปมาก่อน - และขอความช่วยเหลือจากเขา

วัสดุที่เตรียมไว้ Dobrin Yu.M. , พล็อต 599.