Микрофлора почвы

Микрофлора почвы

Почва — это смесь частиц органических и неорганических веществ, воды и воздуха.
Неорганические частицы почвы — это минеральные вещества,
окружённые плёнкой коллоидных веществ органической или неорганической природы.
Органические частицы почвы — остатки растительных и животных организмов,
т. е. гумус
.
Почва обильно заселена микроорганизмами,
так как в ней есть все необходимое для жизни:
органические вещества, влага, защита от солнечных лучей.

В почве присутсвуют все формы микроорганизмов:
бактерии, вирусы, актиномицеты, дрожжи, грибы, простейшие, растения.
Общее микробное число в 1 г почве может достигать 1— 5 млрд
1 га почвы содержит до 1т живого веса бактерий,
однако в разных слоях количество микроорганизмов неодинаково.

В самом верхнем слое почвы микроорганизмов очень мало (слой до 0,5 см).
На глубине 1—2—5 см до 30— 40 см число микроорганизмов больше всего.
В этом слое ОМЧ в среднем 10—50 млн в 1 г.

В относительно чистых почвах этот показатель равен 1,5—2 млн в 1 г.
Глубже 30— 40 см число микроорганизмов резко снижается.

Факторы, влияющие на качественный и количественный состав микроорганизмов почвы.

1. Тип почвы (тундровая, подзолистая, чернозёмная, серозёмная).
Наиболее богаты микроорганизмами чернозёмные почвы
, в которых до 10% органических веществ от сухого веса почвы.
В 1 г чернозёмной почвы более 3,5 млн микробных клеток.
На микробный пейзаж в таких почвах влияет обильная растительность
с богатой корневой системой.
Корни выделяют в почву белковые и азотистые вещества,
минеральные соли, органические кислоты, витамины.
В результате этого вокруг корней создаются ризосферы,
т. е. скопления микроорганизмов.

Микроорганизмы, в свою очередь, влияют на биохимические процессы в почве,
на плодородие.

Истощённые, гористые и песчаные почвы бедны микроорганизмами.

В таких почвах органических веществ 1% от сухого веса почвы.

2. Влажность почвы.

Во влажных почвах микроорганизмы размножаются лучше, чем в сухих,
но в почвах торфяных болот,

несмотря на большое количество влаги, и органических веществ (до 50%),
микроорганизмов мало,

т. к. эти почвы имеют кислую реакцию и имеет место антагонистическое влияние мхов.

3. Аэрация.

Почвы, богатые влагой, плохо аэрируются.
В этих условиях преобладают анаэробы,
а песчаные почвы аэрируются лучше, поэтому в них больше аэробов.


4. Температура почвы.

В тёплые периоды года микроорганизмов во много раз больше, чем зимой.

Зимой развитие микроорганизмов прекращается,
и они погибают.

Наблюдаются суточные колебания количества микроорганизмов в почве.

Наиболее благоприятная температура 20—30°С,
а при температуре 10°С
и ниже развитие замедляется.
5. Адсорбционная способность почв.

Адсорбционная способность почв зависит от содержания в почве
илистых частиц,
количества средней и мелкой пыли, рН почвы.

В более влажных северных почвах жизнь микроорганизмов
как бы «прижата» к поверхности,
а в лёгких, щелочных южных почвах — жизнь микроорганизмов «углубляется».

Они могут быть обнаружены на глубине 10м и более.

Микрофлору почв делят на 2 группы:

1) аутотрофная, которая питается минеральными веществами.
2) гетеротрофная — питается органическими веществами.

Обе группы участвуют в процессах самоочищения почв, минерализации почв,
хотя некоторые представители гетеротрофов загрязняют почву
— это и патогенная микрофлора.

Основная масса патогенной микрофлоры в почве постепенно отмирает,
однако длительность процесса зависит от следующих факторов:

* свойств микроба;
* типа почв;
* температуры и влажности почв;
* микробов биоценозов;
* бактериофагов;
* антагонистов-сапрофитов;
* микроорганизмов, продуцирующих антибиотики; от токсикоза почв.

В почвах периодически появляются токсические вещества,
их природа не совсем изучена,
но предполагается, что это метаболиты некоторых микроорганизмов.

Токсические вещества почвы губительно действуют на микроорганизмы почвы,
в том числе и на полезную микрофлору.

Дизентерийная палочка при 18°С выживает в различных типах почв от 3 до 65 дней,
S. typhi и paratyphi — 19—101 день.

Споровая микрофлора сохраняется дольше,
даже годами и,
напротив, холерные вибрионы, палочки чумы, бруцеллёза, вирусы полиомиелита
— от нескольких часов до нескольких месяцев.

[

b]Процессы самоочищения в почве[/b]

При попадании в почву органических веществ повышается
общее микробное число (ОМЧ),
а также общее число сапрофитов (ОЧС).

Обычно в чистых ОМЧ = ОЧС.
В начале размножаются гетеротрофы, обладающие очень высокой ферментативной активностью, которые представленные
семейством кишечных, псевдомонад, аэромонад, аэромобактерий и др.

В этот период в почве много фекальных бактерий
(бактерий группы кишечной палочки — БГКП, энтерококки, Cl. perfringens),
много протеолитов, разлагающих белки, пептоны, желатина,
много аммонификаторов,
т. е. микробов, расщепляющих белки до NH3.

В процессе самоочищения почвы все время меняется состав микрофлоры
.
По мере повышения кислотности в почве появляются ацидофильные микроорганизмы:
молочнокислые бактерии, дрожжи, грибы, плесени, актиномицеты.

По мере накопления аммиака в почве начинают размножаться нитрификаторы,
т. е. микроорганизмы, окисляющие NН3 до нитритов и нитратов.

Эти микроорганизмы завершают цикл превращений органических веществ
в неорганические.
За окисление NH3 до HNO2 ответственны нитрозобактерии (Nitrozomonas, Nitrosaspira),
а за окисление HNO2 в HNO3 — нитробактерии.

Одновременно с процессами нитрификации идут процессы денитрификации,
т. е. восстановление нитратов в нитриты, а далее в газообразный азот.

На этом этапе ОМЧ почвы становится низким.

Видовой состав и численность микрофлоры стабилизируется.

Активные вегетативные формы спорообразующих бактерий и грибов
уступают покоящимся спорам бацилл, актиномицетам, грибам.

В чистых почвах всегда доминируют покоящиеся споры.

Спорообразование всегда говорит о законченных процессах минерализации почвы.

Сочетание ОМЧ и нитрификаторов используют для распознавания и отличия
чистых почв от почв,
бывших загрязнёнными,
но находящихся на стадии минерализации.

Для них характерно низкое ОМЧ,
но высокое число нитрификаторов.

То же самое можно сказать и при сопоставлении общего числа сапрофитов
и процентов споровых аэробов.

Если процент споровых форм к ОЧС высок (40—60%),
то это характерно для чистых почв,
если же низок (25%), то почва загрязнена.
Если к вышеперечисленным показателям добавить ещё определение БГКП,
Cl. perfringens, термофилы,
то для самого свежего загрязнения характерна большая обсеменённость почвы БГКП, Cl. perfringens, термофилами и отсутствие нитрификаторов.

Чуть позже, когда начинаются процессы самоочищения,
наряду с кишечными бактериями начинает нарастать количество нитрификаторов.

В процессе самоочищения почвы происходят изменения в показателях:
наиболее быстро отмирает кишечная палочка.

Обнаружено, что в сильно загрязнённой почве титр БГКП
увеличивается за 4,5 месяца с 10 до 5-6 ЮЛ
или 1 г, титры Cl. perfringens и нитрификаторов были ещё низкими.

Такое соотношение показателей говорит об очищении почвы
только от кишечных палочек
и патогенных бактерий семейства кишечных и об интенсивных процессах самоочищения.

Через 9—11 месяцев в супесчаных почвах ОМЧ уменьшается
от нескольких миллионов до нескольких тысяч микробных клеток в 1 г.

Титры нитрификсаторов резко увеличивались.

Высокие титры всех показателей говорят о законченных процессах самоочищения.

В почве широко представлены ультрамикроскопические формы жизни,
к которым относятся вирусы.

Это особая группа живых существ, размножающаяся в тканях живых растений или животных.
Вирусы, вызывающие гибель бактерий, называются бактериофагами.

Они довольно широко распространены в почвах и способны вызывать лизис (гибель)
важнейших групп почвенных микроорганизмов.

По мнению большинства исследователей,
почвоутомление (клеверное, люцерновое) — результат накопления активных фагов.

Численность и соотношение указанных микроорганизмов в различных почвах
зависят от конкретных условий
— аэрации, влажности, свойств почвы, растительности и др.
В некоторых почвах численность микроорганизмов достигает максимума
не в поверхностном горизонте,
а на довольно значительной глубине;

это зависит от свойств почвы и толщины гумусового горизонта.

Количество аэробных бактерий наиболее высоко в поверхностных слоях
и снижается в более глубоких горизонтах.

Известно, что бациллы, образующие споры и хорошо приспосабливающиеся
к неблагоприятным условиям,
в наибольшей степени распространены в нижних слоях почвы.

Существенное влияние на распространение микроорганизмов
в почвенных горизонтах
оказывает растительный покров.

Растения с глубоко проникающей корневой системой обогащают
нижележащие слои почвы органическим веществом,
улучшают аэрацию
и таким образом способствуют увеличению численности микроорганизмов.

*по материалам: Микрофлора почвы, журнал Микробы и человек,
Вирусы и фаги в почве, РГАУ-МСХА

Подобранный материал позволит понять читателям сайта о микрофлоре почвы,
о факторах,
влияющих на её развитие и жизнедеятельность,
о процессах самоочищения почв,
а также правильно подойти к выбору методов обеззараживания почв
на своём земельном участке.

Подготовил материал Нестеренко46.

Рейтинг поста:  +10