Як вирощувати мікроорганізми та грибки для грова марихуани

Як вирощувати мікроорганізми та грибки для грова марихуани

Життя не завжди помітне. Повітря, вода, ґрунт щільно заселені мікроорганізмами - бактеріями, вірусами, грибами. Вони взаємодіють один з одним, впливають на стан здоров'я рослин та тварин. Мікроорганізми можуть завдавати великої шкоди, викликати хвороби тварин і рослин, а часто їх загибель. Але є бактерії, гриби, без яких ґрунт стає менш родючим, а рослини чахнуть.

Корисні мікроорганізми активно використовуються при вирощуванні конопель. Мікрофлора, якою заселений ґрунт, прискорює розкладання органічних залишків, сприяє утворенню біогумусу. Діяльність ґрунтових мікроорганізмів і грибів відіграє чи не основну роль у формуванні структури ґрунту, у підвищенні його родючості, розвитку та зростанні конопель.

Зміст

• Навіщо потрібні мікроорганізми у ґрунті
• Технології заради врожаю
• Поживне середовище для вирощування бактерій
• Особливості приготування живильного середовища
• Інші нюанси вирощування мікроорганізмів

Навіщо потрібні мікроорганізми у ґрунті

Бактерії, грибки, що живуть у ґрунті, виконують безліч дуже важливих функцій:

• контролюють кількість патогенів, шкідників;
• звільняють рослини від чужорідних мікроорганізмів, хімічних речовин, які надходять у ґрунт ззовні, та власних токсинів;
• беруть участь у виробленні азоту, фосфору, заліза або затримують його, як бульбочкові бактерії;
• перерозподіляють метаболіти між різними частинами рослин;
• виробляють гормони, вітаміни та інші біологічно активні речовини, тим самим регулюючи швидкість розвитку рослин.

Мікроорганізми регулюють кислотність ґрунту. У місцях із великою кількістю целюлози, інших рослинних решток активно розвиваються гриби. Їх великі колонії викликають закислення ґрунту та витіснення бактеріальної флори. Ґрунт, густо заселений бактеріями, має нейтральне середовище.

Технології заради врожаю

Мікробіологія займається вивченням будови та життєдіяльності мікроорганізмів. Для гровінгу особливий інтерес становлять біотехнології вирощування бактерій.

В рамках цього напряму мікробіології вивчаються особливості розмноження та життєдіяльності бактерій, грибів, що застосовуються для покращення якості ґрунту та підвищення врожайності конопель. Фахівці розробляють та покращують методи біологічного захисту рослин у період розвитку, на стадії збирання та зберігання врожаю.

Мікробіологія ґрунту вивчає вплив мікробів на його родючість, харчування рослин. Фахівці цієї галузі культивують мікроорганізми, що захищають посадки від мікробів-шкідників, а також підвищують якість урожаю.

Одне із завдань мікробіологів — розмноження корисних бактерій, грибів та створення з них спеціальних препаратів, які можна використовувати у коноплярстві.

Розмноження мікроорганізмів відбувається у кілька етапів:

• Лаг-фаза. Цей період починається з моменту посіву бактерій чи грибів у живильне середовище. Під час лаг-фази відбувається пристосування мікроорганізмів до нових умов (кислотності, складу та температури субстрату). Клітини не діляться, але швидко збільшуються у розмірах. Відбувається підготовка до поділу. Триває лаг-фаза від 2 до 5 годин (залежно від субстрату, в який посіяно бактерії).
• Логарифмічна (експоненційна) фаза – клітини починають дуже швидко ділитися. Швидкість розмноження залежить від виду посіяних мікробів та складу живильного середовища. Триває розподіл клітин від 30-40 хвилин до кількох годин.
• Стаціонарна фаза – настає, коли мікроорганізми перестають ділитися. Зменшення концентрації поживних речовин у субстраті, зниження обсягу кисню, накопичення токсинів та продуктів обміну речовин гальмують розвиток мікроорганізмів. Під час стаціонарної фази частина мікробів гине — настає період рівноваги між мікроорганізмами, що вижили і померли.
• Фаза смерті — накопичення продуктів розпаду, токсинів, зміна кислотності субстрату та зниження концентрації кисню в ньому призводить до поступового зникнення популяції. Триває відмирання мікробів від кількох годин до кількох тижнів.

Поживне середовище для вирощування бактерій

Найчастіше для вирощування колоній корисних мікроорганізмів застосовується бульйон із агар-агару. При вирощуванні мікроорганізмів для рослинництва можуть застосовуватись інші субстрати. До них пред'являються такі вимоги:

• наявність у складі середовища всіх необхідних поживних речовин для поділу та розвитку мікроба;
• достатня вологість;
• кислотність у межах 7,2-7,6;
• концентрація натрію хлориду 0,87 % (в окремих випадках – вище);
• збалансований електронний потенціал (для аеробних мікроорганізмів високий, для анаеробних – низький), що вказує на присутність у субстраті кисню у розчиненому вигляді;
• стерильний розчин (відсутність у ньому сторонніх мікроорганізмів).

Поживне середовище може бути виготовлене з різних продуктів:

• молока;
• м'яса;
• крові;
• риби;
• яєць;
• картоплі;
• хімічні сполуки.

Як джерело азоту для вирощуваних мікроорганізмів виступають сполуки амонію, амінокислоти. Вуглець у живильному середовищі представлений цукрами, органічними кислотами, багатоатомними спиртами.

Щоб покрити потребу мікроорганізмів у неорганічних сполуках до субстратів додають солі:

• КН2РО4;
• К2НРО4;
• NaCl.
  

Консистенція поживного середовища може варіюватися від рідкого до щільного.

Щоб підвищити густоту розчину, до нього додають агар-агар. Цей полісахарид отримують із морських водоростей. Температура плавлення агару становить 100 градусів за Цельсієм, застигає речовина при 45-50 °C. Для отримання напіврідкого середовища готують розчин із вмістом полісахариду 0,5%, для щільного субстрату потрібно додати від 1,5 до 2% агару від загального обсягу. У рідкі середовища агар не додають.

Склад живильного середовища для вирощування мікроорганізмів може бути моно- та багатокомпонентним. До простих субстратів відносять пептонну воду, агар - м'ясопептонний і хотінгер.

Складні субстрати містять додаткові компоненти:

• цукор;
• сироватковий, кров'яний або жовчний бульйон;
• жовтково-сольовий агар;
• середу Вільсона-Блера, Кіта-Троцці.

Поживні середовища відрізняються способом використання та призначенням. Універсальні (кров'яний та м'ясопептонний агар) розчини можуть застосовуватися для вирощування практично будь-яких бактерій.

Спеціальні середовища:

• Елективні – субстрати застосовують для вирощування конкретних мікроорганізмів. Так, агар з лужною реакцією та рН 9 використовують для виявлення холерного вібріона.
• Збагачення – їх застосовують як добавку до базового субстрату, щоб активізувати розвиток колонії певного типу та придушити зростання інших мікроорганізмів. Так, магнієве та селітонове середовище використовують для активізації росту сальмонели та придушення кишкової палички.
• Для диференціальної діагностики – застосовуються для дослідження ферментативної діяльності мікроорганізмів.
• Комбіновані поживні – можуть виконувати одночасно кілька функцій (пригнічувати мікрофлору, використовуватись для диференціальної діагностики).

Щоб диференціювати середовища різних типів (прототрофне та ауксотрофне) застосовують селективні субстрати. Прототрофні мікроорганізми розвиваються на бідному середовищі, в якому містяться вуглеводи та солі. Самі бактерії можуть продукувати необхідні їм речовини. Ауксотрофні бактерії потребують живильного середовища з високим вмістом корисних речовин – амінокислот, вітамінів та інших факторів росту.

Особливості приготування живильного середовища

Приготування субстрату для вирощування колонії мікроорганізмів - один із найскладніших розділів роботи мікробіолога.

Деякі живильні середовища випускаються промисловістю. Наприклад, сухі суміші для приготування бульйону, в якому будуть вирощуватися бактерії, можна купити в готовому вигляді і зберігати прямо в упаковці - пластмасовій ємності з кришкою, що загвинчується, яка забезпечує герметичність.

Культивування мікроорганізмів вимагає суворого дотримання низки умов:

• наявності свіжого, якісного живильного субстрату;
• постійної температури 37 °C (підтримується термостатом);
• спеціальної атмосфери – аеробні культури потребують кисню, тому їх вирощують у чашці Петрі або занурюють у тонкий шар рідкого живильного розчину на основі агару.

Якщо аеробні мікроорганізми перебувають у глибинних шарах живильного розчину, його необхідно постійно струшувати чи перемішувати. Це забезпечить рівномірний розподіл кисню у субстраті.

Вирощування факультативних анаеробних бактерій проводиться з дотриманням тих самих принципів.

Аерофільні бактерії вирощують за низького тиску кисню. Концентрація вуглекислого газу має бути в межах від 1 до 5%. Щоб забезпечити оптимальні умови, використовують спеціальний інкубатор або поміщають ємність із субстратом в ексикатор із свічкою, що горить.

У процесі вирощування облігатних анаеробних бактерій обов'язково виключають надходження кисню. З цією метою до живильного середовища додають тіогликолеву кислоту, яка редукує кисень.

Інші нюанси вирощування мікроорганізмів

Час, необхідний для культивування мікроорганізмів, варіюється в залежності від їх виду. Мінімальний час вирощування культури – від 18 до 48 годин, деякі бактерії потребують до 3-4 тижнів.

У приміщенні, де культивуються мікроорганізми та грибки, необхідно продумати облаштування освітлення. Фототрофні бактерії ростуть при ультрафіолетовому світлі.

Щоб отримати достатній обсяг біомаси мікроорганізмів для внесення у ґрунт, необхідно суворо дотримуватись усіх рекомендацій щодо складу живильного середовища та умов вирощування.