Почвенная микробиология как наука: определение, предмет, цель

Почвенная микробиология как наука

Определение, предмет и цель

Цель почвенной микробиологии — разработка научных рекомендаций по управлению системой жизнедеятельности микробиоты почвы с целью контроля оптимального питания растений, повышения их урожайности, предотвращение нарушения биологического круговорота веществ.

Все этого указывает на связь почвенной микробиологии и генетического почвоведения, химии, физики, экологии, географии почв, агрохимии и физиологии растений. Из этого следует, что почвенная микробиология — комплексная отрасль знания.

Почва является естественной средой обитания микроорганизмов в природе и наиболее крупным из резервуаров, в котором обитает миллиард разных клеток.

Структура почвы, уровень ее влажности, механизмы обработки почвы, характер растительного покрова — еще несколько факторов, формирующих видовой состав микроорганизмов почвы.

Один из наиболее важных факторов в этом плане — степень загрязненности почвы. Большинство отходов хозяйственной деятельности человека негативно влияют на всех обитателей почвы, нередко становясь причиной их полного уничтожения.

Почвенная микробиота включает несколько тысяч видов:

• бактерий;
• плесневых грибов;
• простейших;
• вирусов.

Особенности микробиоты почв

Количество микроорганизмов в почве и их качественный состав находятся в определенной динамике. В большинстве видов почв присутствует тенденция, подразумевающая активизацию микробных сообществ весной.

Микробиологические исследования, проводимые в одном и том же регионе, могут дать сильно различающиеся данные. Однако современные методы микробиологии дают возможность привести полученные данные к относительно сопоставимым результатам.

Микробиота южных почв богаче микробиоты северных регионов. В последних существенно сокращается число спорообразующих бактерий и актиномицетов. Также есть разница в количестве микроорганизмов в окультуренных почвах и целинных. По мере углубления качественный состав микроорганизмов меняется.

Процессы жизнедеятельности людей и других организмов в почву поступают различные отходы, а еще — выделения людей и животных. Большое влияние на состав почвы оказывают погибшие растения и животные. В рамках почвенной микробиологии было установлено, что поддержание равновесия почвы осуществляется за счет процесса самоочищения почвы.

Жизнедеятельность микроорганизмов крайне важна для процессов самоочищения почвы, а также для обеспечения круговорота веществ в природе. Оказавшиеся в почве органические вещества разлагаются до минеральных при участии разнообразных микроорганизмов. Это:

• бактерии гниения;
• бактерии, фиксирующие азот;
• нитрифицирующие бактерии;
• денитрифицирующие бактерии.

Постоянное поступление в почву микроорганизмов обеспечивается и их патогенной группой. К примеру, они могут поступать в грунт с выделениями больных животных и людей, с трупами зараженных инфекциями организмов, а также при участии других источников.

Обычно быстрая гибель касается только спорообразующих бактерий — другие микроорганизмы выживают. Сроки выживания возбудителей заболеваний в почве варьируют от нескольких часов до нескольких месяцев. Дольше в почве сохраняются спорообразующие: возбудители ботулизма, столбняка, газовой гангрены и др.

Горизонтально патогенные микроорганизмы в почве тоже располагаются по-разному. Меньше всего микробиоты можно обнаружить в верхнем горизонтальном слое почвы. Это объясняется максимально неблагоприятными для нее условиями: воздействие солнечных лучей, недостаточное количество влаги. Наиболее заселенный слой почвы — на глубине 5-10 см. С погружением дальше в почву количество обитающих в ней микроорганизмов сокращается. К примеру, на глубине 30 см их заметно меньше.

По мере углубления меняется и качественный состав микробиоты почвы. Верхние слои заселены преимущественно сапрофитными аэробами. Они способны обитать в непростых условиях и отличаются высокой степенью выживаемости. Важно, что по мере углубления в почву в ней снижается уровень кислорода. Поэтому смена состава микробиоты почвы происходит постепенно. В самых глубоких слоях почвы способны обитать только анаэробные бактерии.

Микробиота почвы отличаются разнообразностью. Это разнообразные виды бактерий, грибов, актиномицетов. Бактериальный состав в основном включает гнилостные бактерии, спорообразующие бактерии.

Плодородие почвы зависит от последовательной жизнедеятельность микроорганизмов: сменяя друг друга, они обеспечивают почвенный круговорот веществ. За счет этого вся почвенная органика, которая попадает в почву, минерализуется постепенно.

Микроорганизмами осуществляется преобразование в усваиваемые формы недоступных для растений соединений углерода, азота, фосфора и прочих элементов.

В рамках почвенной микробиологии также оценивают санитарное состояние почвы. Ведется учет как количество бактерий группы кишечных палочек, так и определение дополнительного микробного числа и загрязненности почвы навозом (идет оценка по типу термофильных микроорганизмов).

Почвенная микробиология — довольно перспективная область знаний, позволяющая выявить особенности развития биологического компонента литосферы. С ее помощью можно предотвратить течение патогенных процессов внутри почвы.