Введение
1 Объекты и методы исследования 14
1.1. Объекты исследования 14
1.2. Методы исследования 20
1.2.1. Выделение, идентификация микроскопических грибов и си- нэкологическая характеристика микобиоты в наземных экосистемах 21
1.2.2. Проверка штаммов грибов на чистоту от бактериальной контаминации 22
1.2.3. Выделение ассоциаций грибов и азотфиксирующих бактерий23
1.2.4. Определение нитрифицирующей активности грибов на жидкнх средах 23
1.2.5. Определение активности образования закиси азота и окиси азота грибами на питательных средах 24
1.2.6. Изучение способности грибов к восстановлению закиси азота 26
1.2.7. Изучение влияния ацетилена, аммония и кислорода на образование закиси азота грибами 26
1.2.8. Изучение роста и образования закиси азота Fusarium oxysporum lldnl в анаэробных условиях 26
1.2.9. Изучение нитратредуктазной активности грибов в аэробных и аэробных условиях 27
1.2.9.1. Культивирование грибов и получение гомогенатов мицелия 27
1.2.9.2. Определение нитратредуктазной активности грибов 28
1.2.9.3. Определение локализации нитратредуктазы F. oxysporum lldnl 29
1.2.9.4. Определение молекулярной массы нитратредуктазы F. oxysporum I Idnl при аэробном и анаэробном росте 29
1.2.9.5. Ингибиторный анализ синтеза и регуляции активности нитратредуктазы R oxysporum lldnl при аэробном и анаэробном росте 30
1.2.10 Определение биомассы грибов и бактерии в почвах 30
1.2.10.1 Субстрат индуцированное дыхание 30
1.2.10.2, Метод люминесцентной микроскопии 31
1.2.10.3 Метод мембранных фильтров 32
1.2.10.4. Метод фумигации-экстракции 32
11. Расчет продуктивности и числа генераций микроорганизмов в почвах 34
12. Определение содержания азота в мицелии грибов, растущих в почве 34
13. Определение активности процессов трансформации азота в почвах 35
14. Определение нитрифицирующей активности грибов в стерильной почве 37
15. Определение активности образования закиси азота грибами в стерильных почвах 37
16. Определение вклада микроскопических грибов в трансфер- мацию азота в почвах с использованием ингибиторного подхода 38
1.2.16.1. Определение активности гетеротрофной нитрификации в почвах 39
1.2.16.2. Влияние ингибиторов нитрификации нарадиальную скорость роста микроскопических грибов 40
1.2.16.3 Определение влияния ингибиторов нитрификации на накопление биомассы, нитрифицирующую активность и фитотоксические свойства грибов 40
17. Определение численности автотрофных нитрифицирующих бактерий в почвах 41
18. Оценка роли грибного гидролиза растительных субстратов на активность азотфиксации в почвах 42
19. Изучение продукции ферментов грибами 42
1.2.20. Статистическая обработка экспериментальных данных 43
2. Почвенные микроскопические грибы как компонент наземных экосистем 44
2.1. Роль грибов в почвах и биосфере 44
2.2. Подходы к изучению структурно-функциональной организации биоты сапротрофных микроскопических грибов наземных экосистем 47
2.2.1. Трофические особенности почвенных сапротрофных микро-скопических грибов 48
2.2.2. Методология изучения распространения сапротрофных микроскопических грибов в наземных экосистемах 49
2.2.3. Методы определению биомассы, видового богатства и функций микроскопических грибов в почвах 50
2.2.4. Методы количественного анализа видового разнообразия и структуры биоты почвенных микромицетов 53
2.3. Жизненные стратегии грибов 62
2.4. Организация биоты сапротрофных микромицетов в почвах 66
3. Ассимиляция азота и его влияние на развитие и метаболическую активность грибов на средах и в почве 77
З.1 Ассимиляции азота грибами 77
3.1.1. Ассимиляции; ш аммонийного азота грибами 77
3.1.2. Ассимиляция нитратов и нитритов грибами 78
3.1.3. Ассимиляция органических соединений азота грибами 80
3.2. Влияние уровня азота в окружающей среде на его содержание в грибах 84
3.3. Определение содержания азота в мицелии микроскопических грибов, развивающихся в почве 85
3.4. Влияние соединений азота на прорастание, рост и развитие грибов на средах и in situ 87
З.4.1 Влияние соединений азота на прорастание спор и жизнеспособность грибов 87
3.4.2 Влияние соединений азота на рост и развитие грибов на питательных средах и почве 89
3.5. Влияние соединений азота на метаболическую активность и конкурентные взаимоотношения грибов 90
3.5.1. Влияние азотсодержащих соединений на гидролитическую активность грибов 91
3.5.2. Влияние соединений азота на конкурентные взаимоотношения грибов в почвах 93
3.6. Влияние азотных удобрений на состав микоризных грибов в наземных экосистемах и микотрофность растений 95
3.7. Влияние азотных удобрений на почвенную микобиоту и проявления микробного токсикоза почв 97
3.7.1. Влияние азотных удобрений на сапротрофную микобиоту почв 97
3.7.2. Влияние азотных удобрений на почвенные фитопатогенные грибы 102
3.7.3. Азотные удобрения и проявления микробного токсикоза почв 103
3.7.4.. Устойчивость микробного комплекса почв к минеральным удобрениям 105
4. Аммонификация и иммобилизация азота грибами в почвах 108
4.1. Распределение азота в различных компонентах наземных экосистем и его соединения в почвах 108
4.2. Минерализация и иммобилизация азота микроорганизмами и продуктивность экосистем 110
4.3. Масштабы иммобилизации азота грибами и бактериями в дер ново-подзолистых почвах, окультуренных и под ельником-кисличником 115
4.4. Аммонификация легкодоступных азотсодержащих соединений грибами и бактериями в дерново-подзолистых почвах 119
4.5. Сопряженность активности минерализации азотсодержащих соединений и газообразных потерь азота в дерново-подзолистых почвах 121
5. Участие грибов в нитрификации в почвах 127
5.1. Экологические последствия активизации нитрификации в почвах 127
5.2. Нитрифицирующие микроорганизмы: разнообразие, активность, ферменты нитрификации 129
5.2.1. Автотрофные нитрифицирующие бактерии 129
5.2.2. Гетеротрофные нитрифицирующие микроорганизмы 130
5.3. Нитрифицирующая активность микроскопических грибов на питательных средах и стерильной почве 134
5.3.1. Распространение способности к нитрификации среди почвенных микроскопических грибов 134
5.3.2. Нитрифицирующая активность микроскопических грибов на питательных средах 139
5.3.3. Образование нитратов грибами в стерильной почве 141
5.4. Эколого-физиологические аспекты образования грибами гидроксамовых кислот при гетеротрофной нитрификации 144
5.5. Автотрофная и гетеротрофная нитрификация в почвах природных экосистем и агроэкосистем 148
5.5.1. Разработка ингибитороного подхода для дифференциальной оценки вклада автотрофных и гетеротрофнных микроорга низмов в нитрификацию в почвах 149
5.5.1.1. Действие ингибиторов нитрификации на рост, нако- пление биомассы и образование нитритов и нитратов грибами на питательных средах 149
5.5.1.2. Влияние возрастающих концентраций ингибиторов нитрификации на образование нитратов в почвах 151
5.5.2. Численность автотрофных нитрифицирующих бактерий в почвах 154
5.5.3. Нитрификация в почвах естественных биоценозов и агроценозов при внесении сульфата аммония и пептона 155
5.5.4. Интенсивность гетеротрофной и автотрофной нитрификации в почвах: ингибиторный подход 157
5.5.5. Взаимосвязь активности нитрификации и плотности популяций автотрофных нитрифицирующих бактерий в почвах 159
5.6. Нитрификация в почвах: активность автотрофных и гетеротрофных нитрификаторов и факторы ее определяющие 160
6. Восстановление нитратов и образование окислов азота (N2O и NO) микроскопическими грибами 166
6.1. Источники поступления и баланс закиси азота в атмосфере 166
6.2. Участие бактерий в образовании и потреблении окислов азота
6.2.1. Денитрифицирующие бактерии и эмиссия газообразных соединений азота из почв 168
6.2.2. Автотрофная нитрификация и образование N2O в почвах 173
6.2.3. Другие микробиологические источники закиси азота 174
6.2.4. Микробиологические пути стока N2O в почвах 175
6.3. Установление у грибов способности образовывать окислы азота 176
6.3.1. Условия и источники азота для образования окислов азота грибами 176
6.3.2. NO-синтазная активность грибов 178
6.4. Анаэробное восстановление оксидов азота грибами: диссимиляторная нитритредуктаза и NO-редуктаза 179
6.4.1. Принципиальные отличия ассимиляторного и диссимиляторного восстановления соединений азота 179
6.4.2. Диссимиляторная нитритредуктаза и NO-редуктаза грибов 180
6.5. Образование окислов азота (N2O и NO) и диссимиляторная нитратредуктаза у микроскопических грибов 183
6.5.1. Распространенность среди микроскопических грибов способности к образованию N2O 183
6.5.2. Анаэробный рост F. oxysporum lldnl и образование N2O и N0 в зависимости от концентрации и формы неорганического азота в среде 184
6.5.3. Активность образования N2O микромицетами на питательных средах 187
6.5.4. Образование окиси азота (N0) микроскопическими грибами в анаэробных условиях 188
6.5.5. Сопряженность образования закиси азота с активностью нитратредуктазы у грибов в условиях аноксии на средах снитра-тами 188
6.5.6. Свойства нитратредуктазы Fusarium oxysporum. Функционирующей в аэробных и анаэробных условиях 190
6. Оценка влияния ацетилена на накопление N2O грибами и способности грибов к редукции N2O 193
6.7. Активность выделения N;0 микроскопическими грибами в почвах 194
6.8. Участие почвенных микроскопических грибов в анаэробном воестановлении нитратов и нитритов и формировании потока закиси азота в атмосферу 197
7. Грибы и азотфнксация в почвах 203
7.1. Взаимоотношения грибов и бактерий в природных местообитаниях 203
7.2. Ассоциации и взаимоотношения диазотрофных бактерий и сапророфных грибов 206
7.3. Ассоциации и взаимодействия бактерий н микоризных грибов 210
7.4. Роль гидролиза растительных полимеров грибами в протекании азотфиксации в почвах 214
Заключение 225
