Примерная программа наименование дисциплины почвенная микробиология рекомендуется для направления подготовки
| Вид материала | Примерная программа |
- Примерная программа наименование дисциплины «Ветеринарная микробиология и микология», 514.83kb.
- Примерная программа наименование дисциплины «Микробиология и иммунология» Рекомендуется, 499.48kb.
- Примерная программа наименование дисциплины микробиология рекомендуется для направления, 147.06kb.
- Примерная программа наименование дисциплины микробиология рекомендуется для направления, 145kb.
- Примерная программа наименование дисциплины землеустройство рекомендуется для направления, 171.22kb.
- Примерная программа наименование дисциплины Алгебра и теория чисел Рекомендуется для, 486.84kb.
- Примерная программа наименование дисциплины «Биологическая химия» Рекомендуется для, 320.36kb.
- Примерная программа наименование дисциплины Инвестиционный анализ Рекомендуется для, 247.93kb.
- Примерная программа наименование дисциплины ботаника рекомендуется для направления, 234.47kb.
- Примерная программа наименование дисциплины мелиорация рекомендуется для направления, 291.84kb.
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины - ПОЧВЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ
Рекомендуется для направления подготовки
110100 «Агрохимия и агропочвоведение»
Квалификация (степень) выпускника - бакалавр
1.Цели дисциплины: формирование знаний, умений и навыков по общей, почвенной и сельскохозяйственной микробиологии, понимание роли почвенных микроорганизмов в агроэкологических процессах.
Задачи дисциплины: изучение основ общей микробиологии; в области почвенной микробиологии - изучение почвенных микробных комплексов как факторов почвенного плодородия, овладение методами определения почвенных микроорганизмов, в области сельскохозяйственной микробиологии - изучение эпифитных микроорганизмов поверхности растений, микробиологических продуктов и биопрепаратов сельскохозяйственного назначения.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Курс входит в базовую часть профессионального цикла дисциплин, включенных в учебный план согласно ФГОС ВПО и учебному плану направления 110100 «Агрохимия и агропочвоведение».
Для изучения дисциплины необходимы знания в области: общей биологии, органической химии, почвоведения, физиологии растений, биохимии.
Дисциплина «Почвенная микробиология» является предшествующей для следующих профессиональных дисциплин: агрохимия, земледелие и дисциплин профиля - агроэкология, растениеводство, защита растений.
3. Требования к результатам освоения дисциплины
В результате изучения дисциплины «Почвенная микробиология» выпускник по направлению подготовки 110100 «Агрохимия и агропочвоведение» с квалификацией (степенью) «бакалавр» должен обладать следующими компетенциями:
- способности к использованию основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применению методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;
- готовности проводить физический, физико-химический, химический и микробиологический анализ почв, химический анализ растений, удобрений и мелиорантов в соответствии с современными методиками;
- готовности участвовать в проведении почвенных, агрохимических и агроэкологических обследований земель сельскохозяйственного назначения;
- способности к проведению растительной и почвенной диагностики, принятию мер по агроэкологической оптимизации минерального питания растений и микробиологической активности почв;
- способности к проведению экологической экспертизы, проектов сельскохозяйственного землепользования;
- готовности изучать современную информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследований;
- способности к проведению почвенных, агрохимических и агроэкологических научных исследований согласно утвержденным методикам;
- способности к лабораторному анализу почв, удобрений и растений;
- способности к обобщению и статистической обработке результатов опытов, формулированию выводов.
В результате изучения дисциплины студент должен
знать: морфологию, систематику, физиологию и экологию микроорганизмов, роль микроорганизмов в превращениях различных соединений и химических элементов в почве;
уметь: определять биологическую активность почвы и предлагать способы ее регулирования, использовать биоиндикацию, биотесты.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы:
| Вид учебной работы | Всего часов | Семестр |
| 4 | ||
| Аудиторные занятия (всего) | 72 | 72 |
| В том числе: | | |
| Лекции | 28 | 28 |
| Лабораторные работы | 44 | 44 |
| Самостоятельная работа (всего) | 72 | 72 |
| В том числе: | | |
| Курсовая работа | 35 | 35 |
| Самостоятельное изучение разделов дисциплины, самоподготовка к коллоквиумам, контрольным работам, лабораторным занятиям с помощью лекционного материала, учебников, практикума | 37 | 37 |
| Вид промежуточной аттестации | экзамен | экзамен |
| Общая трудоемкость: часы зачетные единицы | 144 4 | 144 4 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
| № п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
| 1. Общая микробиология | ||
| 1.1. | Объекты, история, задачи, направления и перспективы развития микробиологии. | Объекты и история микробиологии. Значение микроорганизмов в природе и жизнедеятельности человека. Задачи и основные направления в микробиологии. |
| 1.2. | Морфология и систематика микроорганизмов | Основные группы микроорганизмов. Строение бактериальной клетки. Рост и размножение бактерий. Особенности строения клеток эукариот. Морфология и структура акариот, способы их репродукции. Методы микроскопии и приготовления препаратов. Общие сведения по систематике и номенклатуре прокариот. Принципы фенотипической и филогенетической систематики. Основные таксономические группы бактерий. |
| 1.3. | Отношение микроорганизмов к факторам внешней среды | Зависимость микроорганизмов от водного режима и кислотности среды, температуры, давления, химических веществ, радиации. Отношение микроорганизмов к кислороду. Различие реакции на внешние воздействия вегетативных клеток и эндоспор бактерий. Предотвращение развития микроорганизмов с помощью физических, химических и биологических факторов в быту, промышленности, сельском хозяйстве. |
| 1.4. | Способы и типы питания микроорганизмов | Способы питания, поступление питательных веществ в клетку. Ферменты в жизнедеятельности микробной клетки. Пищевые потребности микроорганизмов и типы питания. Приготовление питательных сред для микроорганизмов и методы стерилизации. |
| 1.5. | Распространение мик- роорганизмов в различных субстратах: почве, навозе, зерне и др. | Методы количественного учета микроорганизмов. Определение качественного состава микрофлоры. Выделение чистых культур микроорганизмов. |
| 1.6. | Метаболизм микроорганизмов. Превращение микроорганизмами соединений углерода. | Метаболические процессы: энергетический и конструктивный обмен (катаболизм и анаболизм). Получение и запасание энергии в клетке. Сходство и различие брожения, дыхания, анаэробного дыхания. Химизм и энергетика брожения, дыхания. Анаэробное дыхание с использованием кислорода нитратов и сульфатов. |
| 1.7. | Виды брожений, осуществляемых микроорганизмами. Окисление органических соединений микроорганизмами | Спиртовое брожение, химизм, возбудители. Эффект Пастера. Значение спиртового брожения в промышленности и сельском хозяйстве. Микробиологические основы виноделия. Типы молочнокислого брожения, возбудители. Роль молочнокислых и пропионовокислых бактерий в жизнедеятельности человека, здравоохранении, приготовлении кисломолочных продуктов, кормопроизводстве. Свойства возбудителей |
| | | этих процессов, распространение и значение их в природе и сельском хозяйстве. Окисление клетчатки, жира и других органических соединений. Возбудители и ход процессов окисления, их значение в природе и сельском хозяйстве. |
| 2. Почвенная микробиология | ||
| 2.1 | Микробиологические почвенные процессы превращения веществ и энергии | Маслянокислое, ацетонобутиловое брожения, брожение пектиновых веществ, брожение клетчатки, разложение гемицеллюлозы, лигнина, пектиновых веществ, окисление углеводородов в почве. |
| 2.2. | Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе | Процессы минерализации, иммобилизации, нитрификации и денитрификации. Регуляция денитрификации и иммобилизации агротехническими приемами. Меры борьбы с диссимиляторной денитрификацией в почве. |
| 2.3. | Биологическая фиксация молекулярного азота атмосферы | Масштабы и значение биологической азотфиксации в природе. Энергоэффективность и «экологическая чистота» биологического азота. Свободноживущие, ассоциативные и симбиотические азотфиксаторы. Симбиотическая азотфиксация у бобовых и небобовых растений. Листовые клубеньки. Сочетание биологического и минерального азота в сельском хозяйстве. |
| 2.4. | Превращения микроорганизмами соединений серы, фосфора, железа и др. | Круговорот серы в природе. Ассимиляторная сульфатредукция. Серобактерии и тионовые бактерии. Роль микроорганизмов в высвобождении кислоты из органических фосфорсодержащих соединений и в переводе нерастворимых фосфатов в растворимое состояние. Биологическое связывание фосфора. Роль микроорганизмов в фосфорном питании растений. Прямое и косвенное участие почвенных микроорганизмов в превращениях железа, марганца, алюминия, калия. |
| 2.5. | Микробные комплексы почвы. Принципы и концепции почвенной микробиологии | Понятие о микробных комплексах почвы. Особенности почвы как среды обитания микроорганизмов. Эколого-географические закономерности распространения микроорганизмов в почвах. Стратегии жизнедеятельности микроорганизмов в почве. Разнообразие трофических взаимодействий микроорганизмов. Принципы и концепции, принятые в почвенной микробиологии. |
| 2.6. | Агроэкологическая роль почвенных микроорганизмов | Значение почвенных микроорганизмов в плодородии почвы. Ассоциации микроорганизмов с корневой системой растений: ризосфера и ризоплана. Роль почвенных микроорганизмов в образовании и разрушении гумуса. Экологическая, биохимическая и микробиологическая концепции гумусообразования. Значение почвенной микрофлоры при рекультивации земель. Действие органических и минеральных удобрений, различных приемов обработки почвы и мелиорации на почвенные микроорганизмы. Деградация почвенными микроорганизмами пестицидов и других синтетических химических веществ. |
| 2.7. | Биологическая активность разных типов почв, методы определения состава почвенных микроорганизмов (курс. работа). | Биогенность почв разных типов. Почвенные микроорганизмы как индикаторы типа и плодородия почв. Прямые и косвенные методы определения численности, состава и активности почвенных микроорганизмов. Учет численности отдельных физиологических групп. |
| 3. Сельскохозяйственная микробиология | ||
| 3.1. | Микробиология производства кормов, микробных биопрепаратов, значение эпифитных микроорганизмов в хранении урожая и другие аспекты использования микроорганизмов в сельскохозяйственном производстве. | Силосование кормов как метод анаэробной биоконверсии. Значение пробиотиков в сельском хозяйстве. Микробные землеудобрительные биопрепараты. Микоризация растений. Роль эпифитной микрофлоры при хранении зерна, семян, плодов и овощей. Применение микроорганизмов и микробных биопрепаратов для борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных растений. Микроорганизмы-продуценты биологически активных веществ, антибиотиков для защиты растений. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинам
| № п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | №№ разделов дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| 1. | Агрохимия | + | + | + |
| 2. | Земледелие | + | + | + |
| 3. | Агроэкология | + | + | + |
| 4. | Растениеводство | + | + | + |
| 5. | Защита растений | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий, час
| № п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекции | ЛР | СРС | Всего |
| 1. | Общая микробиология | 12 | 24 | 30 | 66 |
| 2. | Почвенная микробиология | 14 | 18 | 36 | 68 |
| 3. | Сельскохозяйственная микробиология | 2 | 2 | 6 | 10 |
6. Лабораторный практикум
| № п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудоемкость, час. |
| 1. | 1 | Ознакомление с иммерсионной системой микроскопа. Техника приготовления препаратов. | 2 |
| 2. | 1 | Ознакомление с шаровидными и палочковидными формами бактерий. | 2 |
| 3. | 1 | Ознакомление со спиралевидными, нитчатыми формами бактерий. | 2 |
| 4. | 1 | Ознакомление с микромицетами, микроводорослями. Контрольная тестовая работа «Устройство микроскопа и техника микроскопирования бактериальных препаратов» | 2 |
| 5. | 1 | Выявление включений. Окраска спор. Окраска по Граму. | 2 |
| 6. | 1 | Постановка опыта по изучению значения питательных элементов для развития микроорганизмов. | 2 |
| 7. | 1 | Учет результатов опыта по значению питательных элементов для развития микроорганизмов. Контрольная тестовая работа «Морфология и ультраструктура микроорганизмов». | 2 |
| 8. | 1 | Коллоквиум «Морфология и систематика микроорганизмов». | 2 |
| 9. | 1 | Определение численности микроорганизмов в различных субстратах. Контрольная работа «Питательные среды и методы стерилизации». | 2 |
| 10. | 1,2 | Количественный учет микроорганизмов в различных субстратах. Выделение чистой культуры. | 2 |
| 11. | 1,2 | Анализ чистой культуры и постановка опыта по определению ее чувствительности к антибиотикам. Постановка опытов по выявлению антагонистических взаимоотношений почвенных микроорганизмов. | 2 |
| 12. | 1,2 | Оценка чувствительности чистой культуры к антибиотикам и антагонизма между почвенными микроорганизмами. Контрольная тестовая работа по питанию микроорганизмов. | 2 |
| 13. | 1,2 | Коллоквиум «Питание микроорганизмов. Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы». Моделирование спиртового, маслянокислого, брожений и брожения клетчатки. | 2 |
| 14. | 1,2,3 | Результаты опытов по спиртовому, маслянокислому, молочнокислому брожениям. Постановка опытов по молочнокислому брожению. | 2 |
| 15. | 1,2 | Учет результатов опытов по молочнокислому брожению. Контрольная тестовая работа «Микробиологическая трасформация соединений углерода». | 2 |
| 16. | 1,2 | Коллоквиум «Метаболизм микроорганизмов». Постановка опытов по выявлению микробных комплексов почвы (по Холодному). | 2 |
| 17. | 2 | Результаты опыта по брожению клетчатки. Постановка опытов по моделированию процессов цикла азота в природе. | 2 |
| 18. | 2 | Результаты опытов по циклу азота. Просмотр клубеньковых бактерий в клубеньках бобовых растений. | 2 |
| 19. | 2 | Контрольная тестовая работа «Роль микроорганизмов в круговороте азота в природе». Коллоквиум «Процессы круговорота азота в природе». | 2 |
| 20. | 2,3 | Коллоквиум по почвенной и сельскохозяйственной микробиологии. | 2 |
| 21. | 2 | Исследование биологической активности почв разных типов, освоение методов определения состава почвенных микроорганизмов. Постановка опытов для курсовой работы. | 2 |
| 22. | 2 | Учет результатов посева на плотных и жидких средах. Обсуждение результатов. | 2 |
7. Примерная тематика курсовых работ.
- Микробные ценозы почвы и методы их изучения.
- Влияние антропогенных факторов на микробиологические процессы в почве.
- Использование микроорганизмов в сельском хозяйстве как альтернатива химизации.
- Экология микроорганизмов.
- Микробные процессы в биотехнологии окружающей среды.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:
- Емцев В.Т., Мишустин Е.Н. Микробиология. М.: Дрофа, 2005.
- Шильникова В.К., Ванькова А.А, Годова Г.В. Микробиология М.: Дрофа, 2006.
- Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: МГУ, 2005.
б) дополнительная литература:
- Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. М.: МГУ, 2004.
- Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую микробиологию. М.: Книжный дом «Университет», 2004.
- Шлегель Г. Общая микробиология, М.: Мир, 1987.
- Громов Б.В. Павленко Г.В. Экология бактерий. Л.: ЛГУ, 1989.
- Шильникова В.К., Серова Е.Я. Микроорганизмы-азотонакопители на службе растений. М.: Наука, 1983.
- Стейниер Р., Эдельберг Э., Ингрем Дж. Мир микробов. М.: Мир, 1987, Т.1…3.
- Современная микробиология. Прокариоты. /под ред. Ленгелера И., Древса Г., Шлегеля Г. М. Мир, 2005, т. 1,2.
- Шлегель Э.Г. История микробиологии. М. УРСС, 2005.
- Почвенная микробиология. Методические рекомендации к написанию курсовых работ для студентов факультета агрохимии и почвоведения. М.: РГАУ-МСХА, 2010.
в) базы данных, информационно-справочные и информационные системы:
Гарант, Консультант плюс, КОНСОР, полнотекстовая база данных иностранных журналов Doal, реферативная база данных Агрикола и ВИНИТИ, научная электронная библиотека e-library, Агропоиск; информационным справочным и поисковым системам: Rambler, Yandex, Google.
9.Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для лекционного курса необходима компьютерная техника с мультимедийным обеспечением.
Для обеспечения лабораторных занятий необходимы: лаборатория, оснащенная газо- и водопроводом, УФ-лампы для стерилизации помещений, стерилизационная техника (автоклавы, стерилизационные шкафы), термостаты, анаэростаты, световые микроскопы с набором красителей и иммерсионных масел, электронный микроскоп, фотоэлектроколориметры, рН-метры, шейкеры, водяные бани, тест-системы для идентификации микроорганизмов, лабораторная посуда, компьютерная техника с мультимедийным обеспечением.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
При преподавании курса необходимо ориентироваться на современные образовательные технологии путем использования модульности, индивидуализации с целью формирования и развития профессиональных навыков учащихся. Использовать активные методы, дифференцированное обучение, обеспечить профориентацию в процессе обучения.
Самостоятельная работа должна быть направлена на углубленное изучение актуальных проблем почвенной микробиологии, последних достижений науки и возможностей их использования для повышения почвенного плодородия, интенсификации сельскохозяйственного производства и охраны окружающей среды.
Желательный количественный состав студентов на лабораторном занятии не должен превышать 12 человек.
Разработчик:
| РГАУ – МСХА имени К.А.Тимирязева | доцент кафедры микробиологии | Г.В.Годова |
| | | |
| | | |
| Эксперт: | | |
| МГУ имени М.В.Ломоносова | профессор | Д.Г.Звягинцев |