что необходимо для развития микробов в почве
Условия обитания микроорганизмов в почве.
Почва является благоприятной средой для обитания и размножения различных микроорганизмов. По количеству и разнообразию видов она является основным резервуаром, откуда микробы поступают в окружающую среду – воздух и воду. Группа почвенных микроорганизмов образует микробные биоценозы почвы и принимает участие в круговороте азота, серы, фосфора и других веществ, минерализации органических отбросов, процессах самоочищения. Существенную роль в формировании микробного биоценоза почвы играют высшие растения, насекомые и животные.
Содержание микроорганизмов в почве зависит от её химического состава, влажности, температуры, кислотности. До 90% микроорганизмов находится в адсорбированном состоянии на поверхности почвенных частиц.
Наиболее богат микроорганизмами слой перегноя, особенно у чернозёмов и каштановых почв. Так, в 1 г чернозема содержится до 3 млрд. клеток микроорганизмов; в бедных органическими веществами подзолистых почвах – от 300 млн до 2 млрд. В песчаных почвах, бедных питательными веществами и влагой, находится до 100 тысяч микроорганизмов. Микроорганизмы располагаются в почве неравномерно. Большая их часть сосредоточена в верхнем слое от 5 до 20 см, а уже на глубине 1 – 2 м количество микроорганизмов резко уменьшается.
Почвы различаются по содержанию воды: слишком сухие и слишком влажные ограничивают рост и развитие микроорганизмов. Оптимальна для большинства микроорганизмов влажность, равная 50-60% максимальной влагоемкости (наибольшего количества воды, которое почва может удерживать). Некоторые, например Clostridium pasteurianum, могут расти при 100 %-й влагоемкости почвы.
Из внешних факторов, существенно влияющих на развитие микроорганизмов в почве, основным является температура. Лучше всего почвенные микроорганизмы развиваются при температуре 15-25 о С, но могут встречаться термофильные (оптимум 50°С) и криофильные (психрофильные), развивающиеся при температуре, близкой к 0 о С.
На распределение микроорганизмов в почве влияют корни растений, выделяющие во внешнюю среду органические вещества. На поверхности корней и в прикорневой зоне сосредоточено большое количество микроорганизмов.
Различные виды обработки почв (рыхление, орошение, вспашка, внесение удобрений) способствуют усиленному размножению микроорганизмов, поэтому в окультуренных почвах число их в несколько раз больше, чем в целинных.
Микроорганизмы в почве
Дата публикации: 12.12.2018 2018-12-12
Статья просмотрена: 4767 раз
Библиографическое описание:
Соляников, А. В. Микроорганизмы в почве / А. В. Соляников. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 50 (236). — С. 75-77. — URL: https://moluch.ru/archive/236/54777/ (дата обращения: 17.12.2021).
В статье рассматриваются виды микробов, их функции микроорганизмов в почве, и влияние среды на их жизнедеятельность.
Ключевые слова: микроорганизмы, почва, плодородие.
The article deals with the types of microbes, their functions of microorganisms in the soil, and the influence of the environment on their livelihoods.
Keywords: Microorganisms, soil, fertility.
Почвенные бактерии ведут свою историю с тех времен, когда представители органической жизни только начали выбираться на сушу.
Почва — сложный субстрат. Точно определить факторы, которые регулируют микробиологические процессы в ней чрезвычайно трудно.
Однако неоднородность почвы приводит к тому, что для организмов разных видов она выступает как разная среда. К примеру, в плодородной почве общая биомасса бактерий достигает 500 кг/га и более, наибольшее значение для плодородия почв имеют микроорганизмы, участвующие в круговороте азота в природе: азотфиксирующие бактерии родов Azotobacter, Rhizobium, актиномицеты рода Frankia и другие; нитрифицирующие бактерии; спорообразующие палочки родов Bacillus и Clostridium.
Всех живых обитателей почвы можно отнести к трём надцарствам (безъядерные — Acaryotae; предъядерные — Procaryotae; ядерные — Eucaryotae)
Почвенные бактерии образуют три основных класса: Actinomycetae, Eubacteriae и Myxobacteriae, которые включают в себя различные по форме и функциям микроорганизмы. Основная масса микроорганизмов локализована в верхних, богатых органикой горизонтах почвы. Чем ниже почвенный горизонт в почвенном профиле, тем больше снижается численность микроорганизмов, причем более или менее резко в зависимости от типа почвы. [1]
Численность и качественный состав микроорганизмов в почве зависит также и от сезона года. К примеру, почти во всех типах почв резко увеличение физиологической активности и численности микроорганизмов наблюдается в сезон весны.
Микроскопические организмы почвы выполняют множество различных функций. Например, они в анаэробных условиях активно ферментируют комплексные органические соединения, преобразуя их в простые молекулярные соединения, легко усваиваемые растениями. Огромное значение в повышении урожайности растений и улучшении плодородия почвы имеют микробы-антагонисты. Это особая группа бактерий, грибов, дрожжей и прочих микроорганизмов, которая вырабатывает различные биологически активные вещества. В первую очередь антибиотические вещества, подавляющие рост и развитие патогенной микрофлоры.
Существует деление агропочвенных микроорганизмов по их функциям:
Микроорганизмов в почве очень большое количество: по данным М. С. Гилярова в каждом грамме чернозема насчитывается 2–2,5 миллиарда бактерий. Микроорганизмы способны не только разлагать органические остатки на более простые минеральные и органические соединения, но и синтезировать высокомолекулярных соединений — перегнойных кислот, которые образуют запас питательных веществ в почве.
Основной поставщик питательных веществ растений — аэробные микроорганизмы, для которых без кислорода невозможно осуществления процессов жизнедеятельности. Увеличение рыхлости, водопроницаемости при оптимальной влажности и температуре почвы обеспечивает наибольшее поступление питательных веществ к растениям, что и стимулирует их бурный рост, увеличение урожайности. Чем плодороднее почвы, чем больше в них перегноя, тем плотнее заселены они микроорганизмами. Легко заметить, что в одних почвах микробов больше, в других меньше.
Накопление микроорганизмов в значительной степени зависит от количественного и качественного содержания органических веществ в отмерших растительных и животных остатках. Если ориентироваться на средние цифры, полученные при наблюдениях за численностью микробов в почве, то можно составить представление о богатстве тех или иных почв микроорганизмами. Вначале микробов больше, а после минерализации органических веществ их количество уменьшается. Это, по-видимому, связано с уменьшением питательных веществ для микроорганизмов.
При высушивании почва обедняется микроорганизмами. Иногда их численность уменьшается в 2–3 раза, но возможно и в 5–10 раз; наиболее жизнеспособны актиномицеты, затем микобактерии. Полного вымирания бактерий, в условиях длительной засухи почвы, не происходит. Даже у чувствительных к высушиванию культур имеются единичные клетки, которые длительное время сохраняются в анабиотическом состоянии.
На распределение некоторых микробов в почве сильное влияние оказывает кислотность почвенного раствора, так в почвах с нейтральной или слегка щелочной реакцией бактерий намного больше, чем в кислых или других почвах.
Почвы резко разнятся по своим свойствам, поэтому возникло предположение о существовании различия в составе населяющих их микроорганизмов. За небольшой промежуток времени число микроорганизмов в почве может значительно изменяться. Это следствие многих факторов: динамики температуры и влажности почвы, состояния растительного покрова, от типа почвы, генетического горизонта, содержанию в нем органических веществ, сезона года, климатических условий и т. д. Изменчивость количества микроскопических организмов не решает вопроса о разной плотности заселения микроорганизмами почв различных типов.
В составе почвенной массы, помимо наличия активного биоорганоминерального комплекса (включающего органические вещества, почвенную микрофлору, почвенный раствор и почвенный поглощающий комплекс) Лазарев выделяет неактивную часть. Она представлена внутренними слоями минералов, принимающих участие в химических, биохимических и микробиологических процессах.
В биоорганоминеральном комплексе Лазарев усматривает наличие следующих пяти систем.
Первая система — включает аммонифицирующие микроорганизмы, вызывающие распад белковых остатков. Это, по терминологии Лазарева, «зимогенная микрофлора».
Третья — микробная группировка, минерализующая α-гуматы. Предполагается, что она включает аммонификаторы, аэробные целлюлозные микроорганизмы, денитрификаторы, нитрификаторы, бактерии, редуцирующие сульфаты и т. д.
Эта группировка получила наименование «автохтонной микрофлоры В».
Четвертая биологически инертная система характеризуется наличием в ней гуматов, обедненных азотом (β-гуматов), которые образуются в почвах, богатых известью. Кальций ослабляет связь между гуматной и протеиновой частями перегноя, и последняя подвергается разрушению.
Пятая система представляет часть третьей, связанной с корневой системой растений. [3]
В южных широтах в сезон засушливого и жаркого лета численность микроорганизмов резко сокращается, в то время как в почвах северной зоны (при условиях достаточного увлажнения) колебания численности микроорганизмов выражены менее резко.
На динамику численности микроорганизмов в почве оказывают влияние не только влажность и температура, но и фаза развития растений, поступление в почву органического распада, накопление микробных метаболитов и многое другое. Кроме сезонных колебаний численности микроорганизмов, в почве наблюдаются изменения численности, и структуры микробных группировок за короткие промежутки времени — месяцы, недели и даже сутки.
Знания о микроорганизмах активно используются в сельскохозяйственном производстве.
От сапротрофных организмов напрямую зависит плодородие почвы. Их количество отвечает за условия получения высокого урожая; без этих организмов запасы полезных веществ быстро исчерпались бы.
Поэтому для повышения плодородия культурные поля обрабатывают и вносят органические удобрения. Это способствует повышению активности полезных микробов. В почвах с более энергичными мобилизационными процессами преобладают бациллы, использующие не только органический, но и минеральный азот. Наоборот, в почвах со слабо протекающими процессами минерализации органических веществ доминируют спорообразующие бактерии, для которых необходим органический азот. В этом проявляется глубокая связь физиологии микроорганизмов со свойствами среды их обитания. [4]
В процессе развития растения и микроорганизмы научились не просто мирно существовать друг с другом, но и вступать в различные симбиотические связи. Переводят азот из атмосферы в почву, преобразовывая его в доступную для растений форму. Взамен получают необходимые углеводы и минеральные соли, которые растения усваивают из воздуха.
Повышение уровня азота в почве позитивно сказывается на растениях: у них ускоряется развитие корней, укрепляется иммунитет, повышается сопротивляемость стрессам и патогенам, и как следствие увеличивается количество урожая.
Многие микроорганизмы выделяют антибиотические вещества и тем самым защищают растения от фитопатогенов, некоторые способны синтезировать стимуляторы роста для растений. Но в тоже время многие бактерии, в определённых условиях, способны осуществлять процесс денитрификация, что приводит к дефициту азота в почве.
Как полезные бактерии оздоравливают почву и повышают урожай
Добавление статьи в новую подборку
Считаете, что невозможно получить хороший урожай картошки или яблок без использования химических удобрений? Вы сильно ошибаетесь. Есть гораздо более современные и гуманные для растений и людей способы подкормки, которым доверяют продвинутые огородники.
О почвенных микроорганизмах и их влиянии на растения известно и написано уже довольно много. Биопрепараты, состоящие из полезных бактерий, выходят на первое место по популярности использования в современных садах, и это совершенно заслуженно.
Биологический форпост
Полезные бактерии улучшают плодородие почвы и способствуют приживаемости саженцев, производят вещества, помогающие прорастанию семян, ускоряют корнеобразование, помогают растениям усваивать полезные вещества из грунта, борются с вредными насекомыми и перерабатывают отходы. Полезное действие почвенных микроорганизмов в растениеводстве трудно переоценить.
Только ленивый сейчас не говорит об испорченной экологии, загрязнении почвы, напичканных вредными для организма человека нитратами продуктах, которые мы покупаем на рынке и в магазинах. Зато у каждого садовода есть возможность вырастить абсолютно экологически чистые, полезные для здоровья фрукты и овощи в собственном саду.
Вокруг корневой системы растений сосуществует множество микроорганизмов, как полезных, так и патогенных. Одни могут угнетать других, или, наоборот, способствовать их развитию либо вообще никак не взаимодействовать друг с другом.
Этот биоценоз воздействует на растения. В зависимости от его состава, растения могут заболевать или же активно расти и плодоносить. Задача садовода – создать правильный биоценоз микроорганизмов, т.е. такой, в котором устойчиво преобладают полезные бактерии.
Бактерии-помощники
Состав самых полезных для растений бактерий, живущих в почве, непостоянен и подвержен колебаниям в зависимости от множества природных условий. Лучше всего бактерии «работают» на окультуренных плодородных почвах, обеспеченных органическим веществом и влагой.
Функции у этих микроорганизмов самые разнообразные.
Bacillus subtilis (сенная палочка) производит природные антибиотики, уменьшая воздействие на растения патогенных микроорганизмов, синтезирует витамины, аминокислоты и вещества, стимулирующие собственный «иммунитет» растений, выделяет ферменты, способные удалять продукты гнилостного распада тканей.
Bacillus megaterium способна переводить недоступные для растений формы элементов питания в усвояемые, в частности, высвобождает фосфор из органики и преобразует его в растворимые соли фосфорной кислоты. То есть эти бактерии улучшают фосфорное питание, а еще обладают ростостимулирующим эффектом.
Pseudomonas fluorescens синтезирует регуляторы роста растений (например, индолилуксусную кислоту, которая стимулирует корнеобразование), улучшает фосфорное питание, делая фосфор доступным для растений, подавляет рост фитопатогенных грибков и бактерий (в том числе благодаря образованию антибиотиков).
Azotobacter chroococcum улучшает азотное питание растений, фиксируя азот из воздуха, но кроме того еще вырабатывает вещество, угнетающее развитие микроскопических патогенных грибков, задерживающих рост растений.
Lactococcus lactis повышает продуктивность растений, стимулирует развитие естественной микробной флоры.
Мир без войны
Микроорганизмы способны быстро захватывать новые территории, расширяя свой ареал обитания, и стойко охранять уже занятую ими территорию от других микробов. Благодаря этому свойству полезные микроорганизмы вытесняют патогенные, но с тем же успехом могут бороться между собой за «место под солнцем». То есть если все полезные для растений микроорганизмы начнут работать одновременно, вместо ожидаемой пользы мы увидим обратную картину: бактерии станут убивать друг друга.
Атлант для здоровья и силы ваших растений
Решением данной проблемы стала разработка российскими учеными принципиально нового комплексного биологического препарата Атлант от компании «Ваше хозяйство», в котором микроорганизмы выполняют свою работу последовательно, не угнетая друг друга.
После использования препарата бактерии-помощники в его составе создают в корневой и прикорневой зоне правильный биоценоз. В результате полезные бактерии вытесняют патогенную микрофлору, подавляя вредоносные микроорганизмы, тем самым предотвращают стеблевые и листовые болезни растений.
Кроме того, полезные микробы выделяют особые биохимические вещества, стимулирующие собственный иммунитет растений, что делает их еще более сильными и здоровыми без использования какой-либо «химии», а также оздоравливают саму почву и повышают ее плодородие, обогащая азотом и фосфором. Эти эффекты подтверждены лабораторными и полевыми испытаниями.
Атланты, как известно, отличались необычайной силой. Новый отечественный биопрепарат Атлант поможет вашим растениям быть сильными и здоровыми, а вам – наслаждаться полезным экологически чистым урожаем.
Как применять препарат Атлант
Средство производится в двух формах:
Атлант ЗДОРОВЬЕ РАСТЕНИЙ И ПОЧВЫ применяется в виде сухого порошка методом опудривания посадочного материала и семян перед посевом/посадкой или путем внесения в грунт перед посадкой с дальнейшим заделыванием в почву.
Атлант ПИТАНИЕ И РОСТ применяется в виде водного раствора для замачивания посадочного материала перед высадкой и для корневой подкормки (полива) рассады и растений в период вегетации.
Применять Атлант можно на любых культурах: овощных, плодовых и ягодных, зеленных, цветочных, декоративных, горшечных и на газонах.
Безопасность – главное свойство Атланта
Очень важно, что обработки можно проводить в течение всего периода вегетации, даже во время плодоношения, поскольку микроорганизмы, входящие в состав препарата Атлант, безопасны для человека и животных. Атлант не образует опасных веществ и не загрязняет почву тяжелыми металлами и радионуклидами. Более того, в продукции (плодах, ягодах, стеблях, листьях и т.д.) снижается содержание нитратов и пестицидов.
Атлант не содержит азот, зато в его состав входят микроорганизмы, обогащающие почву азотными соединениями в доступной для растений форме. В результате применение минеральных удобрений можно сократить, это и снизит содержание нитратов в продукции. Другие микроорганизмы в составе Атланта помогают растениям бороться с болезнями, это дает возможность отказаться от использования пестицидов.
Наверняка в своем огороде вы захотите выращивать только чистые от нитратов и пестицидов овощи и фрукты, которые не причинят вреда здоровью близких вам людей. Комплекс полезных бактерий будет «работать» в течение всего сезона, поэтому для хорошего урожая никакой «химии» огороду просто не понадобится.
Почва — среда для развития микроорганизмов
Под влиянием биологических, химических и физических воздействий на горную породу образовалась почва.
Почвообразование — сложный исторический процесс. В зависимости от сочетания многих факторов и их интенсивности формируются различные типы почв.
Микроорганизмам принадлежит основная роль в первичном почвообразовательном процессе. Минералы и горные породы разрушаются под влиянием специфических микроорганизмов, так называемых силикатных бактерий, к которым Аристовская причисляет нитрификаторы, тиобактерии, а также спорообразующие бактерии.
Участие микроорганизмов в разрушении минералов бывает прямым и косвенным. При прямом разрушении микрофлора воздействует на горную породу двумя способами: ферментативно и посредством микробной слизи. Более значимым является ферментативное разрушение, при котором высвобождается сера, железо, марганец и др. Менее существенное значение имеет разрушение горной породы под действием слизеобразования, поскольку этот процесс очень специфичен. Слизь содержит обычно полисахариды, уроновую кислоту, карбоксильные и фенильные группы, которые воздействуют на минералы. В результате образуются комплексные соединения, и минералы разрушаются. В косвенном воздействии на почвообразующие породы принимают участие метаболические продукты микроорганизмов, которые являются очень сильными реагентами. К ним относятся, помимо прочих, минеральные и органические кислоты, основания, хелатообразующие вещества, характеризующиеся выраженными восстановительными свойствами. Одни микроорганизмы высвобождают серную кислоту, другие — азот. Установлено, что неорганические кислоты, выделенные микроорганизмами, наиболее активно участвуют в разрушении горной породы. Это самая ранняя стадия почвообразовательного процесса, в ходе которой развиваются автотрофные микроорганизмы, использующие минеральные питательные вещества. Гетеротрофные микроорганизмы развиваются более интенсивно там, где имеются органические вещества. Кислоты, выделяемые микроорганизмами, вызывают разрушение горных пород, при этом сами нейтрализуются, и создается благоприятная среда для развития микрофлоры. Многие микроорганизмы при своем развитии выделяют щелочные соединения, которые разрушают труднорастворимые соединения, в частности почвенные минералы. Следовательно, микроорганизмы активно участвуют в первичном почвообразующем процессе. Микроорганизмы, органические соединения, содержащие азот, и горная порода — это необходимые факторы формирования почвы. Автотрофные микроорганизмы являются первыми обитателями безжизненной породы, они образуют органическое вещество и создают условия для развития гетеротрофных микроорганизмов и более высших форм жизни — лишайников, мхов, растений. В связи с этим одна из основных задач — это исследование микробиологических процессов в первичном и современном почвообразовательном процессе.
Почвенная микрофлора играет важную роль в жизни растений. Она образует вблизи корней биологически активный слой, улучшает питание растений, предохраняет их от болезней и т. д. Однако до настоящего времени сравнительно мало известно об огромной роли микроорганизмов в питании растений, о естественном симбиозе растений и микроорганизмов, который, вероятно, постоянно совершенствовался в ходе эволюции растений и, бесспорно, играл и играет большую роль в жизни каждого растительного вида. Не случайно еще древние римляне утверждали, что для успешного развития растений необходима хорошая почва. В настоящее время наукой доказано, что в почве обитают микроорганизмы, с помощью которых растения приспосабливаются к среде и которые поставляют растениям питательные вещества и защитные средства.
Для развития почвенной микробиологии огромное значение имеют исследования ученых-микробиологов: Виноградского, Омелянского, Буткевича, Костычева, Худякова и др. В 1880 г. Каменский открыл у растений микоризу и сделал вывод, что корни некоторых растений покрыты мицелием грибов. Костычев в 1882—1885 гг. изучал роль почвенных грибов в образовании гумуса. Виноградский открыл процесс хемосинтеза и тем самым новую эру в развитии почвенной микробиологии. Он изолировал и изучил сернистые, железистые и нитрифицирующие бактерии, а в 1894 г. обнаружил и выделил клостридию — G. pasteurianum, — анаэробный азотфиксатор. Вслед за этим голландский микробиолог Бейеринк открыл азотобактер (Azotobacter chroococcum) — аэробный азотфиксатор. Исследования Буткевича были посвящены интенсивности и закономерностям процесса разложения органического вещества, связи между содержащимся в нем азотом и углеродом. Омелянский изучал разложение целлюлозы в почве и поведение азотфиксирующих бактерий. Русские и советские микробиологи установили, что микробиологическая активность в почвах бывает различной и зависит не только от состава микрофлоры, но и от условий, которые созданы для ее развития. Это еще одна из наиболее важных задач почвенной микробиологии: определение факторов, от которых зависит развитие микрофлоры, и оптимальных условий для биологических процессов в почве.
Почва густо населена микроорганизмами, которых она обеспечивает питательными веществами, воздухом, влагой, благоприятной температурой. Развитие микрофлоры в большой степени зависит от водно-физических и физико-химических свойств почвы.
Структурные почвы наиболее богаты микроорганизмами, развивающимися в порах, в связи с чем порозность почвы имеет большое значение для их жизнедеятельности. Почвенные поры обычно заполнены водой, которая используется микроорганизмами. Последние скапливаются на поверхности почвенных частиц, где адсорбированы различные питательные вещества. Бактерии обычно адсорбируются почвой, но это не препятствует их развитию.
Почвенный раствор содержит много питательных веществ, обеспечивающих развитие популяций микроорганизмов.
Для жизнедеятельности микроорганизмов большое значение имеет реакция почвенного раствора (pH), поскольку она влияет на растворимость солей. Однако не сама величина pH, а концентрация водородных ионов в почвенном растворе оказывает влияние на растворимость питательных веществ. Кислая реакция не благоприятствует развитию микрофлоры.
В поверхностных слоях почвы интенсивно протекают окислительные процессы, активно развивается микрофлора, тогда как в более глубоких горизонтах снижается содержание кислорода и усиливаются процессы восстановления. Граница между этими двумя противоположными процессами определяется свойствами почвы и зависит от глубины, на которой развиваются аэробные и анаэробные микроорганизмы.
Важным фактором, способствующим развитию микроорганизмов, является наличие в почве воздуха с высоким содержанием двуокиси углерода. Кислород в достаточном количестве содержится лишь в поверхностном горизонте, где и отмечается наибольшая численность микрофлоры.
Буферная способность, которой обладает почва, инактивирует различные вещества, такие как кислоты, токсины и др., создавая таким образом условия, благоприятные для жизнедеятельности микрофлоры.
Температурные условия также положительно влияют на развитие микрофлоры, поскольку значительные колебания температуры происходят лишь в поверхностном горизонте, тогда как в более глубоких слоях почвы температура бывает довольно постоянной. Микроорганизмы выдерживают относительно низкую температуру. Установлено, что при оттаивании замерзшей почвы стимулируется их развитие. Почвенные микроорганизмы могут страдать от вредоносного влияния солнечных лучей, но, с другой стороны, солнце положительно влияет на микрофлору. По данным Красильникова, азотфиксирующие микроорганизмы более активны в почвенно-климатических условиях с высокой температурой.
Под влиянием микроорганизмов в почве разлагаются растительные и животные остатки. Получаемые продукты разложения органических веществ подвергаются биохимическим превращениям, в результате которых в почве накапливаются специфические вещества, называемые гумусом. В процессах минерализации и синтеза при образовании гумуса участвуют различные ферменты, синтезируемые микроорганизмами. В органических остатках в первую очередь разлагаются запасающие углеводы, затем белки, жиры и в последнюю структурные углеводы — гемицеллюлоза, целлюлоза и лигнин. Органические вещества, которые не минерализуются под влиянием микроорганизмов, в почве практически отсутствуют.
Синтез органических веществ в почве происходит при участии различных видов микроорганизмов. Особую роль играют автотрофные микроорганизмы: серобактерии, железобактерии, нитрифицирующие бактерии и др., которые в процессе жизнедеятельности превращают минеральные вещества в органические, служащие источником питания для гетеротрофных микроорганизмов.
Корни растений и микроорганизмы выделяют в почву различные биологически активные вещества: витамины, ауксины, пантотеновую и никотиновую кислоту и ферменты, находящиеся в активном состоянии и стимулирующие развитие микрофлоры. В почве присутствуют и выделяемые микроорганизмами антибиотики, которые ингибируют или полностью подавляют жизнедеятельность некоторых вредных видов, способствуя развитию полезных микроорганизмов.
Бактериальные клетки обычно адсорбированы на поверхности почвенных частиц, что особенно сильно проявляется в поверхностных горизонтах и на почвах с высокой сорбционной способностью. В кислых почвах бактерии адсорбируются более интенсивно. Для высокой адсорбции на нейтральных почвах требуется низкая влажность и высокая температура. Адсорбция — обратимый процесс: изменение температуры, почвенной реакции, влажности и других факторов приводит к десорбции бактериальных клеток. Адсорбированные микроорганизмы защищены от неблагоприятных условий, однако обладают меньшей активностью, поскольку их адсорбция носит не физико-химический, а биологический характер. Почвой адсорбируются также продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Особо важное значение для развития микрофлоры имеет адсорбция продуктов метаболизма, поскольку при этом почва освобождается от токсических веществ. При адсорбции ферментов, антибиотиков, стимуляторов роста и других веществ их активность сохраняется продолжительное время, что имеет важное значение для плодородия почвы и развития микрофлоры.
Клетки микроорганизмов распределены в почве неравномерно. Они образуют различные по величине колонии. Наиболее часто сожительствуют неантагонистические виды. Микроорганизмы обычно размещены в крупных порах, хотя могут проникать в мелкие поры и капилляры. Они подвижны и способны перемещаться на 1,5—3,5 м.
В почве практически нет участков, не заселенных микроорганизмами, их расселению помогает способность менять форму в зависимости от внешних условий. Они могут становиться палочковидными, кокковидными, а кроме того, изменять размер и т. д.
О специфическом влиянии типа почвы на количество и состав микрофлоры мнения различны. Так, Мишустин считает, что микроорганизмы распространены в строгой географической зональности. Например, соотношения Azotobacter, клубеньковых бактерий, В. mycoides и др. меняются в соответствии с почвенно-географическими условиями. По мнению Красильникова (1958), Пошона и де Бержака (1969), численность и состав почвенной микрофлоры зависят от окружающих условий — растительного покрова, влажности, температуры и других факторов, т. е. распространение микроорганизмов определяется не географической зональностью, а экологическими факторами. Температура — один из важнейших экологических факторов. В почве наиболее многочисленны мезофильные микроорганизмы. В зависимости от географической зональности различают психрофильные и термофильные микроорганизмы.
Важным фактором для жизнедеятельности микроорганизмов является влага: в зонах с низкой влажностью преобладают ксерофитные формы, к основным представителям которых относятся микобактерии и актиномицеты. Распространение и состав микроорганизмов зависят не от типа почвы, а от сочетания факторов, характерных для данной местности. По мнению Мишустина (1948), Сушкиной (1949), по распространению отдельных микроорганизмов можно судить о характере и плодородии почвы. Наиболее часто в качестве такого показателя принимают численность и активность бактерий рода Azotobacter, которые особенно чувствительны к изменению почвенно-экологических условий. Следовательно, почва — это естественный субстрат, в котором микроорганизмы находят условия для своего существования. Необходимо отметить, что в природе нет стерильной почвы, т. е. не заселенной микроорганизмами. Численность микроорганизмов, соотношение между отдельными группами, интенсивность процессов, в которых они участвуют, видовой состав и т. д. существенно зависят от почвенно-климатических условий.
При определении заселенности почвы микроорганизмами важно знать не только их численность, но и активность микрофлоры. Количество микроорганизмов в сущности определяет степень биологической активности почвы. В экологических системах вследствие сочетания различных факторов в почве устанавливается биологическое равновесие, которое наиболее сильно нарушается антропогенным воздействием. Различные агротехнические приемы — удобрение, орошение, обработка почвы, чередование культур в севообороте и др., применяемые при возделывании культур, оказывают существенное влияние на почвенную микрофлору. При внесении удобрений микрофлора, как правило, активизируется. Орошение и обработка почв значительно меняют условия существования микроорганизмов. Изменения биологических свойств почвы в зависимости от технологии возделывания культур отражаются на ее свойствах и плодородии, при этом меняется численность, состав и активность микрофлоры, нарушаются основные процессы, происходящие в почве, изменяется степень ее плодородия. Поэтому особую актуальность приобретает изучение биологических свойств почвы, особенно при интенсивном возделывании и удобрении культур как одного из основных факторов антропогенного влияния.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.