Национальной академии наук республики казахстан

Для оценки степени коррозийной активности отдельных штаммов КОМ были поставлены эксперименты в жидких средах оптимальных для их роста. Результаты эксперимента снимали ежемесячно.

При инкубации стальных пластин со штаммами денитрифицирующих микроорганизмов было видно, что через месяц на поверхности пластин в опытных вариантах появились кристаллические образования, а в контрольном варианте наблюдается появление изъязвлений. Через 7 месяцев отмечается образование на поверхности контрольных пластин продуктов коррозии (почернение), в то время как в опытных вариантах подобного не наблюдалось, а было заметно образование пленки из оксида железа (рисунок 1).

Контроль ДКШ 5-5 Контроль ДКШ 5-5

Рисунок 1 – Стальные пластины после инкубации со штаммами денитрифицирующих

микроорганизмов через 1 месяц (а) и 7 месяцев (б)
Через 7 месяцев в вариантах со штаммами сульфатредуцирующих микроорганизмов СРБ № 4 и СРБ №5 на стальных пластинах в опытных вариантах отчетливо видно образование сульфида железа на поверхности металла (почернение), который является высококор-розийным агентом, способствующим ускорению процесса коррозии. В вариантах с марганец-окисляющими штаммами, наблюдалась значительная коррозия в контрольном варианте, где в результате была нарушена целостность пластин. В опытных вариантах была заметна пленка из оксида марганца на поверхности металла. Подобным образом ведут себя и штаммы железоокисляющих микроорганизмов, при инкубации с которыми на поверхности металла образовалась защитная пленка из оксида железа, в то время как в контрольном варианте, в результате коррозии, в нескольких местах металл был разъеден полностью (рисунок 2).

Контроль СРБ-№ 4 Контроль Fe 4-1 Контроль Mn 5-1

Рисунок 2 – Стальные пластины через 7 месяцев инкубации с коррозийно-опасными штаммами

а) – СРБ, б) – железоокисляющие, в) – марганецокисляющие
После того как пластины были извлечены, их обрабатывали жидкостью для снятия продуктов коррозии, высушивали и взвешивали. Результаты эксперимента представлены на рисунке 3.


а) б)



в) г)
Рисунок 3 – Убыль веса стальных пластин при инкубации со штаммами коррозийно-опасных микроорганизмов

а) – денитрифицирующие, б) – сульфатредуцирующие, в) – марганецокисляющие, г) - железоокисляющие

Было показано, что при инкубации со штаммами ДКШ 5-1 и ДКШ 5-5 степень коррозии стальных пластин была ниже, чем в контроле. Под воздействием микроорганизмов штамма ДКШ 5-1 стальные пластины через 7 месяцев потеряли в весе на 4,89 %, а штамма ДКШ 5-5 – на 5,84 %. В контроле убыль веса пластин составила 9,48 %, это на 3,6 – 4,6 % больше по сравнению с опытными образцами.

Коррозия стальных пластин при инкубации с СРБ проходила интенсивнее, чем в контроле. При инкубации со штаммом СРБ № 4 через 7 месяцев была отмечена потеря в весе на 3,17 %, а со штаммом СРБ №5- на 3,22 %, в то время как в контроле убыль составила 2,37 %.

Степень коррозии под воздействием марганецокисляющих микроорганизмов была в 2,5 -3 раза ниже, чем в контроле. При инкубации со штаммом Mn5-3 стальные пластины через 7 месяцев потеряли в весе на 5,71 %, а со штаммом Mn6-1- на 7,61 %. В контроле убыль составила 17,51%, это на 10 – 12 % больше, чем в опытных вариантах. Таким образом, сравнивая данные по убыли веса пластин при инкубации со штаммами марганецокисляющих микроорганизмов можно предположить, что образуя пленку из оксида марганца на поверхности металла, микроорганизмы тем самым препятствуют процессу коррозии в жидкой среде.

Железоокисляющие микроорганизмы также ингибировали процесс коррозии. При внесении штамма Fe3-2 пластины из стали-3 через 7 месяцев потеряли в весе на 11,5 %, а штамма Fe 4-1 – на 11,28 %, в то время как в контроле убыль составила 12,53%. Было отмечено, что в опытных вариантах, чем глубже была погружена пластинка в среду, тем быстрее проходил процесс коррозии. В контрольном варианте подобных изменений не наблюдалось. Исходя из полученных данных можно предположить, что в аэробных условиях железоокисляющие штаммы создают защитную биопленку на поверхности металла. В анаэробных условиях в результате жизнедеятель-ности те же самых микроорганизмов начинаются процессы коррозии металла.

Таким образом, в ходе эксперимента было выявлено, что штаммы денитрифицирующих, железоокисляющих и марганецокисляющих микроорганизмов, которые являются факультатив-ными анаэробами, в жидкой среде образуют защитную биопленку на поверхности металла, которая замедляет развитие коррозийных процессов. Штаммы СРБ, которые являются строгими анаэробами, в жидкой среде способствуют ускорению процессов коррозии, образуя сульфид железа на поверхности металла.

ЛИТЕРАТУРА

1 Little B., Wagnerhttp://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0013468692851107 – aff1 P., Mansfeldhttp://www. sciencedirect.com/science/article/pii/0013468692851107 – aff2 F. An overview of microbiologically influenced corrosion // Electrochimica Acta. – 1992. – V. 37, Issue 12. – P. 2185-2194.

2 Абдрашитова С.А., Айткельдиева С.А. Микробная трансформация неорганических ионов в природных экосистемах. – Алматы, 2002. – 185с.

3 Иванов С.Н., Герасименко А.А., Плаксин Ю.В., Матюша Г.В. Микробная коррозия нефтедобывающего оборудования // Всерос. конф. "Экол. пробл. биодеградации пром. стр. матер, и отходов пр-в", Пенза, 20-21 окт.,1998: Сб. матер. – 1998. – С.55-56.

4 Purish L.M., Asaulenko L.G., Abdulina J.R., Vasilʹev V.N. and Iutinskaya G.A. Role of polymer complexes in the formation of biofilms by corrosive bacteria on steel surfaces // Appl. Biochem. And Microbiol. – 2012. – V. 48, № 3. – Р.262-269.

5 Hamilton W. Sulphate-reducing bacteria and anaerobic corrosion // Annu. Rew. Microbiol., Palo-Alto.-California. – 1985. –V.39. – P.197-217.

6 Тесля Б.М., Бурлов В.В., Чупарева И.Е. Исследование влияния микробиологического фактора на коррозию металлов и охлаждающих оборотных водах НПЗ. // Нефтепереработка и нефтехимия. – М: Химия. – 1984. – № 7. – С.31-33.

7 Притула В.В., Сапожникова Г.А., Могильницкий F.M., Агеева И.И. Защитный потенциал Ст.З в жидких культурах почвенных микроорганизмов // Защита мет. – 1987. – T.23, № 1. С. 171-173.

8 Pintado J., Montero F. Corrosion microbiologica en centrales hidroelectricas. // Rev. Iberosm. Corros y prot. – 1986. – V .17, № 5. – P. 362-367.

9 Кармалов А.И. , Филимонова С.В. Анализ причин кольматации и коррозии оборудования водозаборных скважин в условиях повышенной техногенной нагрузки // Водоснабжение и санитарная техника. – 2011. – № 9. Ч.1. – С.16-22.

10 Айткельдиева С.А.,Татаркина Л.Г., Курманбаев А.А., Баймаханова Г.Б., Нурмуханбетова А.М. Определение физико-химических и микробиологических свойств образцов грунта околотрубного пространства нефтепровода «Каракоин-Шымкент» для оценки их коррозийной агрессивности // Известия НАН РК.– Сер.биол.и мед. – 2013. – № 5. – С. 78-82.

11 Захарова Ю.Р., Парфенова В.В. Метод культивирования микроорганизмов, окисляющих железо и марганец в донных отложениях озера Байкал. // Известия РАН. Сер. Биологическая.– 2007. – №3. – С. 290-295.

12 Кузнецов С.И., Романенко В.И. Микробиологическое изучение внутренних водоемов (лабораторное руководство).- Ленинград, 1963. – 130 с.

1 Little B., Wagner P., Mansfeld F. Electrochimica acta. 1992, 37, 12, 2185-2194 (in Engl.).

2 Abdrashitova S.A., Ajtkeldieva S.A. Mikrobnaya transformaciya neorganicheskix ionov v prirodnyx ekosistemax, 2002, 185 (in Russ.).

3 Ivanov S.N., Gerasimenko A.A., Plaksin Yu.V., Matyusha G.V. Vseros. konf. "Ekol. probl. biodegradacii prom. str. mater, i otxodov pr-v", Penza, 1998,55-56 (in Russ.).

4 Purish L.M., Asaulenko L.G., Abdulina J.R., Vasilʹev V.N. and Iutinskaya G.A. Appl. biochem. and microbial, 2012, 48, 3, 262-269 (in Engl.).

5 Hamilton W. Annu. Rew, 1985, 39, 197-217 (in Engl.).

6 Teslya B.M., Burlov V.V., Chupareva I.E. Neftepererabotka i nefteximiya, 1984, 7, 31-33 (in Russ.).

7 Pritula V.V., Sapozhnikova G.A., Mogilnickij F.M., Ageeva I.I. Zashhita met, 1987, .23, 1, 171-173(in Russ.).

8 Pintado J., Montero F. Rev. iberosm. corros y prot, 1986, 17, 5, 362-367 (in Engl.).

9 Karmalov A.I. , Filimonova S.V. Vodosnabzhenie i sanitarnaya texnika, 2011, 9, 1, 16-22 (in Russ.).

10 Ajtkeldieva S.A.,Tatarkina L.G., Kurmanbaev A.A., Bajmaxanova G.B., Nurmuxanbetova A.M Izvestiya NAN RK, ser.biol.i med, 2013, 5, 78-82 (in Russ.).

11 Zaxarova Yu.R., Parfenova V.V. Izvestiya RAN, ser. Biologicheskaya, 2007, 3, 290-295 (in Russ.).

12 Kuznecov S.I., Romanenko V.I. Mikrobiologicheskoe izuchenie vnutrennix vodoemov (laboratornoe rukovodstvo), 1963, 130 (in Russ.).

Резюме

С. А. АЙТКЕЛЬДИЕВА С. А. ТАТАРКИНА Л. Г. БАЙМАХАНОВА,

А. М. НУРМУХАНБЕТОВА, Э. Р. ФАЙЗУЛИНА

(РМК «Микробиология және вирусология институты» ҚР БҒМ ҒК, Алматы қ.)

Сұйық ортада жекеленген микроорганизмдер штаммдарының коррозиялық белсенділігін анықтауда зерттеу жұмыстары жүргізілді. Денитрифицирлеуші, теміртотықтырғыш және марганецтотықтырғыш микроорганизмдер факультативті анаэробты микроорганизмге жататындығы және осы микроорганизмдер штамдары болат-3-тің жалпақ тілігінің бетінде сұйық ортаның аэробты жағдайында бақылауға қарағанда коррозиялық үрдістердің дамуын 7 ай ішінде 1,5-2 есе бәсеңдететін қорғаныш биоқабық түзетіндігі анық-талды. Анаэробты микроорганизм болып келетін сульфатредуциялаушы бактерия штамдары сұйық ортада металл бетінде темір сульфидін түзіп, коррозия үрдісінің үдеуіне мүмкіндік туғызады.

(Қазақ күріш шаруашылығы ғылыми-зерттеу институты^1,2, Қызылорда;

Қазақ мемлекеттік қыздар педагогикалық университеті², Алматы, Қазақстан)

Агроэкологиялық факторлардың күріш сорттары сабағы мен жапырағының қалыптасуына әсері

K. N. Zhailybai, G. Zh. Medeuova, T. Ahmetova

(Kazakh Research Institute of rice cultivation, Kyzylorda;

Kazakh State women^,s Teacher Training University)

Influence of agroecological factors on formation

of a stalk and fig. leaves

Key words: agri-environmental factors (nutrition area, dose, timing, fertilization metods), rise, modification of forming stem.

Abstract: Agroecological factors exert influence upon formation of assimilate sheet surface and lengthening of nodes on the main and side shoots. From studied sorts of rice Aral 202 were been more responsive to the dose of fertilizer and norms of sowing seeds. Күріштің (Oryza sativa L.) жаңадан аудандастырылған сортының ассимиляциялаушы жапырақ алаңы мен буын аралықтарының қалыптасуына агроэкологиялық факторлардың (қоректену алаңы, тыңайтқыштар мөлшері, енгізу мерзімі және әдістерінің) елеулі әсері бар екені анықталды.

Түйін сөздер: агроэкологиялық факторлар (қоректену алаңы, тыңайтқыштар мөлшері, енгізу мерзімі, әдістері), күріш, сабақ, буынаралық, қынап, жапырақ, олардың модификациялық өзгерістері.

Күріш егісінен жоғары әрі тұрақты өнім алу үшін сорттардың ролі үлкен. Күріш өсіруші аймақтардағы жетістіктер өндірісте жоғары өнімді сорттарды енгізіп, агротехнологияны жетілдіру нәтижесінде алынды.Сондықтан, жаңадан аудандастырылған және перспективті сорттардың өсіру технологиясын жетілдіру мақсатында қоректену алаңы, тыңайтқыштарды қолдану (беру) мөлшеріне, мерзіміне және енгізу әдістемелеріне байланысты морфофизиоло-гиялық ерекшеліктерін зерттеп, агроэкологиялық негіздемесін тұжырымдау қазіргі кезеңдегі өзекті мәселенің бірі [1].

Зерттеу жұмыстары – далалық, лабораториялық, модельдік тәжірибелер арқылы жүргізілді және морфофизиологиялық зерттеу әдістемелері қолданылды. Зерттеу нысандары: күріштің жаңадан аудандастырылған Арал 202 сорты. Тәжірибе алаңы: модельдік (мөлтек) тәжірибеде – 5 м², қайталамасы 4 мәрте, далалық тәжірибеде-50 м², қайталамасы 3 мәрте. Тұқым себу нормасы 5,6,7 млн шығымды дән. Тұқымды себу тар қатарлы әдіспен, С3-3,6 сеялкасымен жүргізілді. Тыңайтқыштар енгізу әдістемелері: NoPo (бақылау), N₆₀P₉₀+N₆₀ кг/га ә.з. (орташа доза), N₆₀P₁₂₀+N₁₂₀ кг/га ә.з. (жоғары доза). Егістікті үстеп қоректендіру мөлшері N₆₀ және N₁₂₀ кг/га ә.з. дозасы күріштің түптену кезеңінің басында берілді. Тәжірибелер 20-22 мамыр күндері салынып, суға бастырылды. Алғы дақылы түйежоңышқаның аударма шымы. Қолданылған тыңайтқыштар: түйіршіктелген суперфосфат (Р₂О₅-20,5%), аммоний сульфаты (N-20%).

Тәжірибе қою және зерттеу жұмыстары барысында белгілі әдістемелер, күріш селекциясында тәжірибе жүргізу әдістемелері [2,3] пайдаланылды. Күріш өсімдігінің морфофизиологиялық ерекшелігі, фитоөлшемдер сипаттамасы, буынаралығы ұзындығы мен жапырақ алаңы ауданы [1,4,5] әдістемелері бойынша анықталды.

Зерттеу нәтижелері және талдау. Өсімдіктердің морфогенезі жөніндегі көптеген ғылыми-зерттеу материалдарын тұжырымдаған Т.И. Серебрякова [4] астық тұқымдас дақылдардың (бидай, арпа, сұлы, т.б.) өсу бірлігі – фитоөлшем концепциясын ұсынып негіздеді (1,2 суреттер). Фитоөлшем, немесе өсу бірлігі дегеніміз бұл дақылдың әр мезгілде бөлектенетін өсу конусы, жапырағы бар сабақ өсі бөлігі. Сабақтың осындай бөлігінің өзіндік өсу нәтижесінде дақылдың биіктік бойынша ярустық өсуі іс жүзіне асады. Фитоөлшемнің дамуы жапырақ тақтайшасы мен қынабының біртіндеп өсуі нәтижесінде жүреді де, тілшенің пайда болуы арқылы толық бөлектенеді. Күріштің өсуін, өнімінің қалыптасуын зерттегенде аталған концепцияны қолдануға, пайдалануға болады (1 сурет) [1].

Белгілер: 1 – жапырақ тақтайшасы; 2 – жапырақ қынабы; 3 – жапырақ орналасқан буын; 4 – буынаралық; 5 – буынаралық түбіндегі жанама бүршік		Белгілер: а- қалқанша; б- колеоптиле; в- жапырақ қынабы; г- жапырақ тақтайшасы; 1-11- фитоөлшемдер
1 сурет. Күріш дақылы мысалында сабақтың құрылымдық (фитоөлшемдік) сызбанұсқасы

Біздің зерттеу нәтижелерімізге қарағанда, күріш сабағы буынаралығының ұзарып өсуіне және ассимиляциялаушы жапырақ алаңы ауданының ұлғаюына тыңайтқыштар мөлшері мен енгізу әдістерінің әсері үлкен (2 сурет, 1 кесте). Арал 202 сорты егісіне тыңайтқыштар берілмеген нұсқада және 5 млн. шығымды тұқым себілген жағдайда күріштің жоғарыдан 1-ші буынаралығы 26,6 см, 2-ші буынаралығы 15,4 см болды. 6 млн. тұқым себілгенде 1-ші буынаралық 28,8 см, 2-ші буынаралық 16,7 см; 7 млн. тұқым себілгенде 1-ші буынаралық ұзындығы 30,6 см, 2-ші буына-ралық 16,3 см болды, яғни бас сабақ шамалы биіктеді (2 сурет).

Тыңайтқыштар орташа дозада (N₆₀P₉₀+N₆₀ кг/га ә.з.) беріліп, 5 млн. тұқым себілгенде Арал 202 сортының жоғарыдан 1-ші буынаралық ұзындығы 29,3 см, 2-ші буынаралық 17,8 см, болды. Бас сабақтың жалпы ұзындығы 68,3 см болып, бақылау нұсқасымен (58,4 см) салыстырғанда 17%-ға артты; 6 млн. тұқым себілгенде 1-ші буынаралық 32,8 см, 2-ші буынаралық 18,6 см болды, яғни бас сабақтың жалпы ұзындығы 18,1%-ға артты; 7 млн. тұқым себілгенде жоғарыдан 1-ші буынаралық 32,4 см, 2-ші буынаралық 19,1 см болып, бас сабақтың жалпы ұзындығы 15,0%-ға артты (2 сурет).

Бас сабақ буынаралықтарының ұзындығы

Бірінші жанама сабақ буынаралықтарының ұзындығы

Екінші жанама сабақ буынаралықтарының ұзындығы

Белгілер: 1-бақылау; 2- N60P90+N60; 3- N60P120+N120. 2-сурет. Минеральды тыңайтқыштар мөлшері мен енгізу әдістеріне байланысты күріштің Арал 202 сортының сабақтары буынаралықтарының ұзындығы

Тыңайтқыштар жоғары дозада (N₆₀P₉₀+N₁₂₀ кг/га ә.з.) беріліп, 5 млн. тұқым себілгенде күріштің Арал 202 сортының жоғарыдан 1-ші буынаралығының ұзындығы 33,6 см, 2-ші буына-ралық 18,4 см болып, бас сабақтың жалпы ұзындығы 78,8 см болды және бақылау (тыңайтқыш берілмеген) нұсқасынан 34,9%-ға артты. 6 млн. тұқым себілгенде 1-ші буынаралығының ұзындығы 34,2 см, 2-ші буынаралығының ұзындығы 19,4 см болды, бас сабақтың жалпы ұзындығы 80,7 см болып, бақылау нұсқасынан 30,2%-ға артты. 7 млн. тұқым себілгенде 1-ші буынаралықтың ұзын-дығы 34,6 см, 2-ші буынаралықтың ұзындығы 21,8 см болды, бас сабақтың жалпы ұзындығы 85,2см болып, тыңайтқыш берілмеген бақылау нұсқасынан 31,9%-ға артты. Осындай заңдылықтар жанама сабақтарда да байқалды (2 сурет).

Тыңайтқыштар орташа дозада берілген жағдайда жанама сабақтардың жалпы ұзындығы бақылау нұсқасымен салыстырғанда 18,2-24,2% аралығында ұзынырақ болса, тыңайтқыштар жоғары дозада берілгенде 40,7-49,2%-ға, яғни жанама сабақтардың ұзындығы көбірек артты. Бұл Арал 202 сортының минералды тыңайтқыштар дозасына сезімталдығын көрсетеді.

Күріш, бидай, арпа дәнінде жинақталатын крахмал мен белоктың негізгі бөлігі мақсақтану кезеңінен кейінгі фотосинтез нәтижесінде жинақталады. Сондықтан, мақсақтану фазасынан кейін күріштің ең жоғарғы жалау, 2-ші – 5-ші жапырақтарының көлемі үлкендеу болуы фотосинтети-калық потенциялында, биомасса және дән өнімін құрауда олардың үлесі көбірек болады [1]. Осыған сәйкес, күріштің гүлдену фазасынан кейінгі фотосинтездеуші жүйені екі бөлікке бөлуге болады: синтездеуші (ассимиляттардың пайда болу көзі) және қорға жинаушы жүйелер.

Синтездеуші жүйеге – күріш жапырақтары, хлорофилі бар жасыл түсті басқа мүшелері (сабақ буынаралықтары, жапырақ қынабы, масақ) жатады. Тыңайтқыштар көп мөлшерде болып, әсіресе азотпен үстеп қоректендіру дозасы артқан жағдайда күріш егістігінде масақты сабақтар саны көбейеді, әрбір сабақта жоғарғы 1-ші, 2-ші буынаралық-тары ұзарып, жапырақ алаңы ұлғаяды (2 сурет, 1 кесте).

Берілген тыңайтқыштар мөлшеріне және тұқым себу жиілігіне байланысты Арал 202 сортының сабақтары мен жапырақтарының қалыптасуы өзгешелеу болды.

Тыңайтқыштар орташа дозада (N₆₀P₉₀+N₆₀ кг/га ә.з.) берілген нұсқасында және 5 млн. шығымды тұқым себілгенде Арал 202 сортының бас сабақ жапырақтары алаңының қосынды мөлшері 116,4 см, 1-ші жанама сабақ жапырақтары алаңы 93,6 см², 2-ші жанама сабақ жапырақтарының алаңы 90,6 см² болды; 6 млн. тұқым себілгенде бас сабақ алаңының қосынды мөлшері 127,6 см², бірінші жанама сабақ жапырақтары алаңы 98,8 см², 2-ші жанама сабақ жапырақтарының алаңы 93,1 см²; 7 млн. тұқым себілгенде осыған сәйкес – 133,5 см², 101,8 см², 93,6 см² болды.

Себілген тұқым жиілігіне қарай, бас сабақ жапырақтарының алаңы ұлғайды. Ал, 2-ші жанама сабақ жапырақтарының қосынды алаңы 1-шіге қарағанда кішірек болды (1 кесте)

Арал 202 сорты егістігіне тыңайтқыштар, әсіресе азотпен үстеп қоректендіру дозасы жоғары мөлшерде (N₆₀P₁₂₀+N₁₂₀ кг/га ә.з.) берілгенде бас сабақ жапырақтары алаңының қосынды ауданы 5 млн. тұқым себілгенде 146,6 см², 6 млн. тұқым себілгенде 149,3 см², 7 млн. тұқым себілгенде 153,5 см² болып ұлғайды. 5 млн. тұқым себілгенде 2-ші жанама сабақ жапырақтарының алаңы 125,0 см² болып, 1-ші жанама сабақ жапырақтары ауданымен салыстырғанда кішірек болды. Яғни, Арал 202 сорты егістігіне жоғары дозада тыңайтқыштар беріліп, 6 және 7 млн. тұқым себілгенде агроценозда қолайсыз ценотикалық эффект болып, аталған нұсқадағы өсімдіктердің 2-ші жанама сабақ жапырақтары салыстырмалы тұрғыда нашарлау өсіп қалыптасты.

Сонымен, жаңадан аудандастырылған Арал 202 сортты минеральды тыңайтқыштардың жоғары дозасына және тұқым себу нормасына сезімтал екені анықталды.