Микроорганизмы в почве | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 2 ноября, печатный экземпляр отправим 6 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Научный руководитель:

Рубрика: Биология

Опубликовано в Молодой учёный №50 (236) декабрь 2018 г.

Дата публикации: 12.12.2018

Статья просмотрена: 986 раз

Библиографическое описание:

Соляников А. В. Микроорганизмы в почве // Молодой ученый. — 2018. — №50. — С. 75-77. — URL https://moluch.ru/archive/236/54777/ (дата обращения: 22.10.2019).



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:

  1. Деструкторы — бактерии, которые проживают в грунте и минерализуют базисные соединения, находящиеся в верхнем слое земли. Их роль — преобразование остатков живых веществ и растений в эклектические элементы.
  2. Азотфиксирующие микроорганизмы (которые подразделяются на ассоциативные, симбиотические, свободно живущие) — симбионты растений. Их значимость заключается в том, что только этот тип бактерий способен объединять неорганичные кислородные элементы и обеспечивать ими растения. Именно благодаря этому почва и растения получают важные минеральные вещества.
  3. Хемоавтотрофы — микроорганизмы, которые сосредотачивают существующие неорганические вещества в базисные молекулы. Их значимость состоит в том, что они могут подвергать обработке накапливающиеся в основе эклектические элементы, а затем передавать их растениям. [2]

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».

Вторая — имеет микрофлору, разлагающую растительные остатки и способствующую образованию перегнойных соединений, обогащенных продуктами микробных автолизатов (α-гуматов). Эта разнообразная по составу группировка, включающая бактерии, грибы и другие организмы, названа «автохтонной микрофлорой А».

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.

Литература:

  1. armeda.ru
  2. http://fb.ru/article/236391/bakterii-pochvennyie-sreda-obitaniya-pochvennyih-bakteriy
  3. http://www.activestudy.info/struktura-mikrobnogo-cenoza-pochv/
  4. Микробиология.- 3-е изд. Мишустин Е. Н., Емцев В. Т. 1987.- 368 с
Основные термины (генерируются автоматически): почва, микроорганизм, вещество, растение, численность микроорганизмов, бактерия, почвенный раствор, тип почвы, соединение, организм.


Похожие статьи

Почва. Кислотность почвы

Почва — не только среда размещения растений и резервуар элементов питания, но и сложный биологический организм, живущий по своим законам.

Газообразная часть почвы (почвенный воздух) характеризуется пониженным содержанием кислорода и большим содержанием...

Поиск, выделение и скрининг калий растворяющих...

Ключевые слова: калий растворяющие бактерии, фосформобилизующие бактерии, засоленные почвы.

Однако известны микроорганизмы, способные растворять нерастворимые в воде и недоступные растениям формы почвенных фосфатных соединений...

Содержание органического вещества в почве полей рисового...

Изучено содержание общего гумуса в почве под рисом. Установлено, что возделывание многолетних трав в рисовом севообороте способствует увеличению и сохранению почвенного плодородия. Ключевые слова: рис, почва, органическое вещество, севооборот.

Бактериальные удобрения, как неотъемлемый компонент...

Вносить бактериальные удобрения необходимо во влажную почву, лучше всего вечером, так как микроорганизмы не любят попадания прямых солнечных лучей. Нельзя допускать попадания раствора на побеги растений, а под молодые растения вносить их вообще не...

Поиск и выделение активных штаммов деструкторов нефти...

В ходе исследований были изучены микрофлора нефтезагрязненных почв и было отражено отрицательное воздействие нефти и нефтепродуктов на численность почвенных микроорганизмов.

Особенности воздействия углеводородов нефти на санитарное...

Почва — очень благоприятная среда для развития микроорганизмов. Микробиологический почвенный комплекс участвует в процессах формирования специфических органических соединений, круговорота наиболее значимых биогенных элементов...

Способы очистки почв от загрязнения нефтью и нефтепродуктами...

Главной характеристикой почвы является плодородие, которое формируется, за счет жизнедеятельности микроорганизмов.

Для очистки от нефтезагрязнений почв используются механические, физические, термические, физико-химические, химические и биологические...

Биотехнология в сельском хозяйстве | Статья в журнале...

Микроорганизмы, мобилизующие минеральные и органофосфаты, выделяются из разных природных объектов: почвы, поверхности корней растений, фосфоритной руды и др. В общем составе почвенной микрофлоры количество микроорганизмов...

Влияние мульчирования на влажность почвы и мощность...

Известно, что под воздействием ветра, дождя и солнца непокрытая почва постепенно утрачивает свое плодородие, разрушается ее структура, образуется почвенная корка. Слишком жаркие дневные температуры в летнее время ведут к перегреву и иссушению...

Похожие статьи

Почва. Кислотность почвы

Почва — не только среда размещения растений и резервуар элементов питания, но и сложный биологический организм, живущий по своим законам.

Газообразная часть почвы (почвенный воздух) характеризуется пониженным содержанием кислорода и большим содержанием...

Поиск, выделение и скрининг калий растворяющих...

Ключевые слова: калий растворяющие бактерии, фосформобилизующие бактерии, засоленные почвы.

Однако известны микроорганизмы, способные растворять нерастворимые в воде и недоступные растениям формы почвенных фосфатных соединений...

Содержание органического вещества в почве полей рисового...

Изучено содержание общего гумуса в почве под рисом. Установлено, что возделывание многолетних трав в рисовом севообороте способствует увеличению и сохранению почвенного плодородия. Ключевые слова: рис, почва, органическое вещество, севооборот.

Бактериальные удобрения, как неотъемлемый компонент...

Вносить бактериальные удобрения необходимо во влажную почву, лучше всего вечером, так как микроорганизмы не любят попадания прямых солнечных лучей. Нельзя допускать попадания раствора на побеги растений, а под молодые растения вносить их вообще не...

Поиск и выделение активных штаммов деструкторов нефти...

В ходе исследований были изучены микрофлора нефтезагрязненных почв и было отражено отрицательное воздействие нефти и нефтепродуктов на численность почвенных микроорганизмов.

Особенности воздействия углеводородов нефти на санитарное...

Почва — очень благоприятная среда для развития микроорганизмов. Микробиологический почвенный комплекс участвует в процессах формирования специфических органических соединений, круговорота наиболее значимых биогенных элементов...

Способы очистки почв от загрязнения нефтью и нефтепродуктами...

Главной характеристикой почвы является плодородие, которое формируется, за счет жизнедеятельности микроорганизмов.

Для очистки от нефтезагрязнений почв используются механические, физические, термические, физико-химические, химические и биологические...

Биотехнология в сельском хозяйстве | Статья в журнале...

Микроорганизмы, мобилизующие минеральные и органофосфаты, выделяются из разных природных объектов: почвы, поверхности корней растений, фосфоритной руды и др. В общем составе почвенной микрофлоры количество микроорганизмов...

Влияние мульчирования на влажность почвы и мощность...

Известно, что под воздействием ветра, дождя и солнца непокрытая почва постепенно утрачивает свое плодородие, разрушается ее структура, образуется почвенная корка. Слишком жаркие дневные температуры в летнее время ведут к перегреву и иссушению...

Задать вопрос