- ПН-СБ
- 8:30 - 19:30
Как бактерии влияют на состояние почвы в 2024
Агроэксперт-Трейд рекомендует:
Роль бактерий в почве в 2024.
Краткое содержание статьи:
Все бактерии и возбудители болезней живут в почве. В природе их очень много, и они весьма разнообразны. Но выучить их достаточно сложно. Их роль в кругообороте веществ на планете очень большая. Они берут участие в преобразованиях углерода, азота, серы. В почве широко распространены граммпозитивные и граммнегативные бактерии. Среди них нет патогенных паразитных видов, они, чаще всего, не образуют неклеточных гидролитических ферментов и способны использовать только низкомолекулярные органические соединения. Архебактерии имеют сложную организацию клеток, у них нет сложных жизненных циклов. К архебактериям относятся метаногены и галофильные бактерии.
Образовательные бактерии принадлежат к экологической группе вторичных анаэробов. Они занимают практически основное место анаэробного разложения органических субстратов, завершая его образованием конечного продукта метана.
Галобактерии в природных водных экосистемах берут участие в циклах углерода и азота при условии сильного засоления, например, в морских отложениях, поэтому название многих имеют приставку Halo. Морфологический это палочки, коки, квадратные и коробоподобные бактерии. Галобактерии - экстремальные галофилы с оптимумом концентрации NaCL в среде 40-45%. Физиологической особенностью бактерий выступает их способность к фотофосфорилирования при участии мембраны, в которой есть пигмент бактериородопсин и использование ионов Na в биоэнергетических процессах. Стоит вспомнить о симбиотических бактериях или ассоциативных взаимоотношениях, которые характеризуются взаимной пользой. Их рассматривают как положительные влияния организмов друг на друга, если даже только один партнер выигрывает. Так например в сельском хозяйстве активно используются инокулянты такие как Ультрафит или Евронорм Ризо .
Что такое симбиоз
Симбиоз - это форма сосуществования организмов, в результате которого оба симбионты имеют пользу от общего существования. Классическая форма симбиоза представляет собой такую форму сосуществования, когда симбионты при определённых условиях не могут существовать отдельно один от другого. Примером служит сосуществование гриба аскомицеты с определенным видам водорослей, ассоциации которых образуют новый организм - лишайники. Эта ассоциация получает общую пользу только в очень специфических экологических условиях, то есть при дефиците питательных веществ и при условии засухи. Гриб выступает поставщиком для водорослей минеральных веществ и воды с окружающей среды, а также защищает клетки водорослей от неблагоприятных факторов. Водоросль, как организм, способна ассимилировать CO2, давая грибу продукты фотосинтеза и продукты фиксации молекулярного азота из воздуха.
Симбиоз клубеньковых бактерий
Ярким примером симбиоза в грунте выступает симбиоз клубеньковых бактерий с бобовыми растениями, где оба получают пользу от сосуществования, но связи между ними менее крепкие, чем в организмах, которые образуют лишайники. Разновидность такого симбиоза называется мутуализмом, или кооперацией.
В этом случае и бактерии, и растение хозяин может расти и развиваться самостоятельно. В сосуществовании клубеньковые бактерии фиксируют азот, продукты азотфиксации поступают к растению, в результате чего оно получает доступные соединение азота, а бактерии продукты ассимиляции CO2, которые образуются в растении. Работами многих ученых доказано, что клубеньковые бактерии широко распространены в почве. Большинство микробиологических исследований по изучению численности ризобий осуществляется с помощью метода граничных разведений грунтовых суспензий. Поэтому распространение клубеньковых бактерий в разных грунтах определяют также за наличием корневых клубней. Несмотря на то, что в почве большом количестве могут быть не вирулентные бактерии, именно вирулентные ризобии и вносят самую большую пользу в накоплении биологического азота. Несмотря на то, что клубеньковые бактерии являются практически главным компонентом агроэкосистемы бобовых культур, они представляют относительно небольшую часть грунтовых микроорганизмов. Мало кто знает, что ризобии способны длительное время оставаться в почве без растений и функционировать как сапрофиты. Численность клубеньковых бактерий в разных грунтах значительно варьируется и зависит от целого ряда абиотических, биотических и антропогенных факторов. Численность ризобий специфичные для бобовых культур, которые составляют часть дикой флоры или культивируются на протяжении длительного времени в определённой местности, измеряются порядками 104-106 клеток в 1 г грунта, а растений, которые редко выращиваются, 101 -103 клетки в 1 г грунта. В севообороте сои с другими культурами, например, такими как рапс, на протяжении 4 лет не было обнаружено сосуществования клубеньковых бактерий сои при отсутствии растений-питателей. Учёные путем исследования доказали, что после длительного существования ризобий без бобовой культуры численность их снижается, и они постепенно исчезают с микробного цензу грунта. В грунтах, где только начинает выращивать определенные виды бобовых культур, клубеньковые бактерии могут вообще отсутствовать. Почве существуют клубеньковые бактерии, которые отличаются по активности, вирулентностью и конкурентоспособностью. В разных почвах меняются только их количественные соотношения. Окультуривание грунта слишком привязано к внесению органических удобрений или известкованию, улучшает условия для размножения и развития ризобий.
Влияние на клубеньковой бактерии растения-донора
На судьбу клубеньковых бактерий в почве существенно влияет растение-донор. Это обусловлено:
- влияние корневых выделений.
- размножение бактерий в клубнях с дальнейшим выходом их в почву.
- способность растение донора выбирать определенные генотипы ризобий с грунтовой популяции.
При наличии растения осуществляется резкое увеличение численность и специфичных клубеньковых бактерий, так как у бобовых культур образовываются более благоприятные условия для их развития, чем в почве, отдаленному от корней. Существование ризобий в прикорневой зоне в большой мере зависит от корневых выделений, которые содержат разнообразные питательные вещества или биологически активные соединения. Важное значение в взаимодействии микро и макросимбионтов имеет генетическая природа штамма и сорта растения. К примеру, сорта сои Аполло и Венус при обработке посевного материала препаратом Ультрафит+Гумат Лист показывали урожай выше в среднем на 10-25%.
Симбиоз бобовых растений с клубеньковыми бактериями полезный для макросимбионта только при условии дефицита связанных форм азота, а при наличии азота содержащихся соединений образование клубней с внешней средой в этот период регулируются растением донором. Факторы, которые негативно действует на растение, так само действуют и на развитие бактерий, и функционирование клубней. Клубеньковая бактерия принадлежит к микроорганизмам, которые способны к гетеротрофному и симбиотрофному способу жизни. В результате взаимно полезного существования возрастает экологический потенциал обоих партнеров симбиоза, один из которых получает новую метаболическую функцию фиксацию молекулярного азота воздухом, а второй получает защиту от действия факторов внешней среды и элементы питания.
Микроорганизмы - часть биогеосистемы
Микроорганизмы представляют значительную часть любой биогеосистемы - экологичность системы, что содержит грунт неживое и и биокосное, и берут активное участие в ее жизнедеятельности. Грунт имеет высокую буферную способность, то есть длительное время может не менять своих свойств под действиям возбудителей. Микроорганизмы грунтов высокочувствительные к антропогенному влиянию. Поэтому они выступают хорошими индикаторами загрязнения окружающей среды. Так как за видом микрофлоры, которая проживает на этой территории, или которой нет, можно определить не только степень загрязнения, но и его вид. Например, индикаторами сильного антропогенного загрязнения есть отсутствие какой-нибудь формы микроводоросли. Самыми стойкими против загрязнения оказались формы сине-зеленых водорослей.
Дата публикации:
2023-08-07
Последний измененный:
2024-01-03
