Численні популяції, що населяють ґрунт, і групи популяцій різноманітних організмів, що розрізняються за екологічними функціями і таксономічним положенням, поєднуються загальним поняттям «ґрунтова біота». Ґрунт є середовищем поширення великої кількості різноманітних мікроорганізмів: у 1 г ґрунту міститься від 1 до 10 млрд. клітин мікроорганізмів.
У ґрунті активно ходять процеси розкладання органічних природних речовин за участі широкої розмаїтості сапрофітних мікроорганізмів.
Мікробіологічні методи дослідження ґрунту. Для виявлення, вивчення й обліку кількості ґрунтових мікроорганізмів використовують прямі методи мікроскопування і методи посіву з розведенням ґрунтової суспензії на щільні й рідкі середовища.
Для прямого мікроскопічного вивчення ґрунту застосовують метод Виноградського в різних модифікаціях. Суть його полягає в тому, що ґрунтову суспензію, нанесену на предметне скло, фіксують і зафарбовують карболовим еритрозином. Забарвлені клітини підраховують під мікроскопом.
Незважаючи на те, що прямі мікроскопічні методи дають змогу виявити і підрахувати значно більшу кількість мікроорганізмів (кількість бактерій, що її обчислюють прямими методами, у 1000 разів перевищує ту, що враховують методом посіву), метод посіву залишається одним з поширених у практиці дослідження ґрунтових мікроорганізмів завдяки тому, що дає змогу враховувати не тільки кількість, а і груповий (а часто і видовий) склад мікрофлори, а також дозволяє з ізольованих колоній, що виросли на чашках, виділяти мікроорганізми в чисті культури для подальшого дослідження та ідентифікації.
Відбір і підготовка ґрунтового зразка для мікробіологічного аналізу. При доборі зразків ґрунту враховують як надзвичайну макро-, мезо- і мікрогетерогенність мікробіологічних показників ґрунту, так і інших його властивостей. З дослідної площадки відбирають 3 – 10 зразків і аналізують їх окремо. Це дає можливість одержати статистично достовірні результати щодо середньої кількості мікроорганізмів, а також статистично опрацювати отримані дані.
Зразки ґрунтів для проведення мікробіологічних досліджень відбирають у стерильні пергаментні або поліетиленові пакети чи скляний посуд з ватяними пробками тощо. За відсутності можливості аналізування зразків безпосередньо після збору, їх протягом кількох годин висушують на повітрі, оберігаючи від прямих сонячних променів.
Готуючи ґрунт до мікробіологічного аналізу, слід провести такі операції: зруйнувати ґрунтові агрегати; десорбувати мікроорганізми з поверхні ґрунтових частинок та з органомінерального гелю і провести дезагрегацію мікроколоній мікроорганізмів.
Для руйнування ґрунтових агрегатів найчастіше використовують метод розтирання ґрунту, зволоженого до пастоподібного стану впродовж 5 хв у стерильній фарфоровій чашці гумовим товкачиком або пальцем у гумовій рукавичці. Використовують також метод оброблення ґрунтової суспензії на електричній мішалці чи на ультразвуковій установці.
Перед посівом вологий чи сухий ґрунт висипають на годинникове скло, протерте спиртом, і звільняють від сторонніх включень.
Техніка посіву. Наважку підготовленого ґрунту в 1 г переносять у колбу з 100 см3 стерильної водопровідної води. Готують розведення ґрунтової суспензії, для чого 1 см3 суспензії з колби послідовно переносять у ряд пробірок з 10 см3 стерильної водопровідної води (рис. 50).
Рис. 50. Схема розведення ґрунту для проведення мікробіологічного аналізу
Посів на щільні середовища проводять з різних розведень. Розведення для висіву підбирають таким чином, щоб на чашці розвивалося 50 – 200 колоній. З кожного зразка беруть не менше трьох повторних наважок і кожну висівають не менше ніж на 3 чашках.
На поверхню застиглого і підсушеного середовища наносять краплю ґрунтової суспензії певного розведення і за допомогою скляного шпателя розподіляють її по всій поверхні. Засіяні чашки перевертають догори дном і ставлять у термостат.
Терміни обліку мікроорганізмів залежать від складу поживного середовища і групи мікроорганізмів, що обліковуються. На м’ясо-пептонному агарі на другу – третю добу інкубації враховують спорові й неспорові форми бактерій. На середовищі Чапека на п’яту – сьому добу враховують колонії актиноміцетів, на сусло-агарі на п’яту – сьому добу – колонії грибів і дріжджів.
Кількості колоній на чашці вираховують звичайно з дна чашки, на просвіт. На місці підрахованої колонії маркером ставиться крапка. Обчисливши кількість колоній на всіх паралельних чашках, підраховують їх середнє число на одній чашці і потім перераховують для визначення вмісту мікроорганізмів у 1 г ґрунту за формулою
де а – кількість клітин у 1 г ґрунту; б – середня кількість колоній на чашці; в – кратність розведення, з якого зроблений посів; г – кількість крапель у 1 см3 суспензії.
