Как выращивать микроорганизмы и грибки для грова марихуаны

Жизнь не всегда заметна. Воздух, вода, почва плотно заселены микроорганизмами — бактериями, вирусами, грибами. Они взаимодействуют друг с другом, влияют на состояние здоровья растений и животных. Микроорганизмы могут приносить большой вред, вызывать болезни животных и растений, а часто — их гибель. Но есть бактерии, грибы, без которых почва становится менее плодородной, а растения чахнут.

Полезные микроорганизмы активно используются при выращивании конопли. Микрофлора, которой заселена почва, ускоряет разложение органических остатков, способствует образованию биогумуса. Деятельность почвенных микроорганизмов и грибов играет едва ли не основную роль в формировании структуры почвы, в повышении ее плодородия, развития и роста конопли.

Содержание

• Зачем нужны микроорганизмы в почве
• Технологии ради урожая
• Питательная среда для выращивания бактерий
• Особенности приготовления питательной среды
• Другие нюансы выращивания микроорганизмов

Зачем нужны микроорганизмы в почве

Бактерии, грибки, живущие в почве, выполняют множество очень важных функций:

• контролируют количество патогенов, вредителей;
• освобождают растения от чужеродных микроорганизмов, химических веществ, которые поступают в грунт извне, и собственных токсинов;
• участвуют в выработке азота, фосфора, железа или задерживают ее, как клубеньковые бактерии;
• перераспределяют метаболиты между разными частями растений;
• вырабатывают гормоны, витамины и другие, биологически активные вещества, тем самым регулируя скорость развития растений.

Микроорганизмы регулируют кислотность грунта. В местах с большим количеством целлюлозы, других растительных остатков активно развиваются грибы. Их большие колонии вызывают закисление почвы и вытеснение бактериальной флоры. Грунт, который густо заселен бактериями, имеет нейтральную среду.

Технологии ради урожая

Микробиология занимается изучением строения и жизнедеятельности микроорганизмов. Для гровинга особый интерес представляют биотехнологии выращивания микробов.

В рамках этого направления микробиологии изучаются особенности размножения и жизнедеятельности бактерий, грибов, применяемых для улучшения качества почвы и повышения урожайности конопли. Специалисты разрабатывают и улучшают методы биологической защиты растений в период развития, на стадии сбора и хранения урожая.

Микробиология почвы изучает влияние микробов на ее плодородие, питание растений. Специалисты этой отрасли культивируют микроорганизмы, защищающие посадки от микробов-вредителей, а также повышающие качество урожая.

Одно из заданий микробиологов — размножение полезных бактерий, грибов и создание из них специальных препаратов, которые можно использовать в коноплеводстве.

Размножение микроорганизмов происходит в несколько этапов:

• Лаг-фаза. Этот период начинается с момента посева бактерий или грибов в питательную среду. Во время лаг-фазы происходит приспособление микроорганизмов к новым условиям (кислотности, составу и температуре субстрата). Клетки не делятся, но быстро увеличиваются в размерах. Происходит подготовка к делению. Длится лаг-фаза от 2 до 5 часов (в зависимости от субстрата, в который посеяны бактерии).
• Логарифмическая (экспоненциальная) фаза — клетки начинают очень быстро делиться. Скорость размножения зависит от вида посеянных микробов и состава питательной среды. Длится деление клеток от 30-40 минут до нескольких часов.
• Стационарная фаза — она наступает, когда микроорганизмы перестают делиться. Уменьшение концентрации питательных веществ в субстрате, снижение объема кислорода, накопление токсинов и продуктов обмена веществ тормозят рост микроорганизмов. Во время стационарной фазы часть микробов гибнет — наступает период равновесия между выжившими и умершими микроорганизмами.
• Фаза смерти — накопление продуктов распада, токсинов, изменение кислотности субстрата и снижение в нем концентрации кислорода приводит к постепенному исчезновению популяции. Длится отмирание микробов от нескольких часов до нескольких недель.

Питательная среда для выращивания бактерий

Чаще всего для выращивания колоний полезных микроорганизмов применяется бульон из агар-агара. При выращивании микроорганизмов для растениеводства могут применяться и другие субстраты. К ним предъявляются такие требования:

• наличие в составе среды всех необходимых питательных веществ для деления и развития микроба;
• достаточная влажность;
• кислотность в пределах 7,2-7,6;
• концентрация натрия хлорида 0,87 % (в отдельных случаях — выше);
• сбалансированный электронный потенциал (для аэробных микроорганизмов высокий, для анаэробных — низкий), указывающий на присутствие в субстрате кислорода в растворенном виде;
• стерильный раствор (отсутствие в нем посторонних микроорганизмов).

Питательная среда может быть приготовлена из разных продуктов:

• молока;
• мяса;
• крови;
• рыбы;
• яиц;
• картофеля;
• химических соединений.

В качестве источника азота для выращиваемых микроорганизмов выступают соединения аммония, аминокислоты. Углерод в питательных средах представлен сахарами, органическими кислотами, многоатомными спиртами.

Чтобы покрыть потребность микроорганизмов в неорганических соединениях в субстраты добавляют соли:

• КН2РО4;
• К2НРО4;
• NaCl.

Консистенция питательных сред может варьировать от жидкой до плотной.

Чтобы повысить густоту раствора к нему добавляют агар-агар. Это полисахарид получают из морских водорослей. Температура плавления агара составляет 100 градусов Цельсия, застывает вещество при 45-50 °C. Для получения полужидкой среды готовят раствор с содержанием полисахарида 0,5%, для плотного субстрат требуется добавить от 1,5 до 2 % агара от общего объема. В жидкие среды агар не добавляют.

Состав питательной среды для выращивания микроорганизмов может быть моно- и многокомпонентным. К простым субстратам причисляют пептонную воду, агар — мясопептонный и Хоттингера.

Сложные субстраты содержат дополнительные компоненты:

• сахар;
• сывороточный, кровяной или желчный бульон;
• желточно-солевой агар;
• среду Вильсона-Блера, Кита-Троцци.

Питательные среды отличаются способом использования и назначением. Универсальные (кровяной и мясопептонный агар) растворы могут применяться для выращивания практически любых бактерий.

Специальные среды:

• Элективные — субстраты применяют для выращивания конкретных микроорганизмов. Так, агар со щелочной реакцией и рН 9 используют для обнаружения холерного вибриона.
• Обогащения — их применяют как добавку к базовому субстрату, чтобы активизировать развитие колонии определенного типа и подавить рост других микроорганизмов. Так, магниевую и селитоновую среду используют для активизации роста сальмонеллы и подавления кишечной палочки.
• Для дифференциальной диагностики — применяются для исследования ферментативной деятельности микроорганизмов.
• Комбинированные питательные — могут выполнять одновременно несколько функций (подавлять микрофлору, использоваться для дифференциальной диагностики).

Чтобы дифференцировать среды разных типов (прототрофную и ауксотрофную) применяют селективные субстраты. Прототрофные микроорганизмы развиваются на бедной среде, в которой содержатся углеводы и соли. Сами бактерии могут продуцировать необходимые для них вещества. Ауксотрофные бактерии требуют питательной среды с высоким содержанием полезных веществ — аминокислот, витаминов и других факторов роста.

Особенности приготовления питательной среды

Приготовление субстрата для выращивания колонии микроорганизмов — один из самых сложных разделов работы микробиолога.

Некоторые питательные среды выпускаются промышленностью. Например, сухие смеси для приготовления бульона, в котором будут выращиваться бактерии, можно купить в готовом виде и хранить прямо в упаковке — пластмассовой емкости с завинчивающейся крышкой, которая обеспечивает герметичность.

Культивирование микроорганизмов требует строго соблюдения ряда условий:

• наличия свежего, качественного питательного субстрата;
• постоянной температуры 37 °C (поддерживается с помощью термостата);
• специальной атмосферы — аэробные культуры нуждаются в кислороде, поэтому их выращивают в чашке Петри или погружают в тонкий слой жидкого питательного раствора на основе агара.

Если аэробные микроорганизмы находятся в глубинных слоях питательного раствора, то его необходимо постоянно встряхивать или перемешивать. Это обеспечит равномерное распределение кислорода в субстрате.

Выращивание факультативных анаэробных бактерий проводится с соблюдением тех же принципов.

Аэрофильные бактерии выращивают при низком давлении кислорода. Концентрация углекислого газа должна быть в пределах от 1 до 5%. Чтобы обеспечить оптимальные условия, используют специальный инкубатор либо помещают емкость с субстратом в эксикатор с горящей свечой.

В процессе выращивания облигатных анаэробных бактерий обязательно исключают поступление кислорода. С этой целью в питательную среду добавляют тиогликолевую кислоту, которая редуцирует кислород.

Другие нюансы выращивания микроорганизмов

Время, необходимое для культивирования микроорганизмов, варьируется в зависимости от их вида. Минимальное время выращивания культуры – от 18 до 48 часов, некоторые бактерии требуют до 3-4 недель.

В помещении, где культивируются микроорганизмы и грибки, необходимо продумать обустройство освещения. Фототрофные бактерии растут при ультрафиолетовом свете.

Чтобы получить достаточный объем биомассы микроорганизмов для внесения в почву, необходимо строго придерживаться всех рекомендаций относительно состава питательной среды, условий выращивания.