Микроорганизмы почвы Вопросы лекции: 1. Почва

Микроорганизмы почвы

Вопросы лекции: 1. Почва – как среда обитания микроорганизмов. 2. Характеристика основных концепций распределения микроорганизмов в почве. 3. Почва – многофункциональная, сложная система.

Почва занимает особое место среди природных сред обитания микроорганизмов. Это чрезвычайно гетерогенный (разнородный) по структуре субстрат, имеющий микромозаичное строение. Почва представляет собой совокупность множества очень мелких (от долей миллиметра до 3— 5 мм) агрегатов (шероховатых гранул, иногда объединенных в группы), пронизанных порами, омываемых почвенным раствором, протекающим по капиллярам. (20 х увеличение в световом микроскопе).

Остатки растений и животных, гумусовые вещества — органический элемент почвы — распределены в ней не равномерно, а сосредоточены в отдельных микроочагах, часто устилая пленкой почвенные гранулы, создавая зоны, где протекает бурная, но непродолжительная деятельность микробных сообществ, заселяющих эти участки. (1600 х кратное увеличение в сканирующем микроскопе)

Микрофлора почвы Состав и структура почвенной микрофлоры зависит от особенностей среды обитания. почва Твердая фаза Жидкая фаза Газовая фаза Академик Меркурий Сергеевич Гиляров

• Схема структуры простейшего микробного ценоза: I — простейшая микроколония (микроагрегат 5— 10 мкм), II — популяционная микроколония бактерий (30— 50 мкм); III — гранула почвы, заселенная популяционными колониями (300— 500 мкм); IV — микроочаг (общий диаметр 0, 5— 5 лип): 1 — капилляр, заполненный почвенным раствором; 2 — пленка гумусового вещества; 3 — растительный материал; 4 — популяционные колонии микробов; 5 — почвенная минеральная гранула; 6 - пора.

Почвенные микролокусы – пространство для обитания особой совокупности микроорганизмов: - цианобактерии, водоросли - простейшие - бактерии - грибы

ВИНОГРАДСКИЙ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ Сформулировал представление о зимогенной (zyme-закваска и genesis- происхождение) и автохтонной (autochton-коренной) микрофлоре. Зимогенная микрофлора развивается быстро и только при использовании привносимых в почву легко разлагаемых соединений. Автохтонная микрофлора развивается медленно при разложении труднорастворимого гумуса.

Мишустин Евгений Николаевич предложил схему взаимодействия различных компонентов почвенной микрофлоры. Зимогенная микрофлора Автохтонная микрофлора использует в аэробных и сапротрофы, разлагают анаэробных условиях перегной разнообразные орг. остатки. Олиготрофная микрофлора разлагает остаточные продукты деструкции органических соединений Автотрофная микрофлора использует конечные продукты микробного распада

Звягинцев Дмитрий Григорьевич Заведующий кафедрой биологии почв биолого-почвенного факультета, доктор биологических наук, заслуженный профессор МГУ, заслуженный деятель науки РФ, академик РАЕН. В числе прочих заслуг создал концепцию микробного пула.

Концепция микробного пула ( англ. pool – объединенный резерв) В почве содержится огромный избыточный запас микроорганизмов, не обеспеченных веществом и другими элементами питания. Величина пула: в почвах содержится от 1 до 10 и больше млрд. клеток на 1 г почвы, а сухая масса бактерий составляет от 100 до 1000 кг/га.

Причины формирования микробного пула: ü в почве чрезвычайно затруднено горизонтальное и вертикальное перемещение бактерий; ü органическое вещество поступает в микро- и мезозоны случайно; ü в разное время в зонах могут возникать различные условия: аэробные, анаэробные, высокая или низкая температура и т. д. ; ü органическое вещество, поступающее в почву может быть различного состава и содержать различные в-ва: целлюлозу, лигнин, хитин ит. д.

Принцип дублирования – каждый существующий физиолого-биохимический процесс в почве строится на функционировании нескольких дублирующих друга групп микроорганизмов. Принцип обратимости – любой процесс превращения вещества в почве осуществляется в двух взаимопротивоположных направлениях Концепция ненасыщенности комплекса почвенных микроорганизмов – для разных почв характерных разные ассоциации микроорганизмов Концепция почвы как множества сред обитания микроорганизмов

Категории и типы биогеоценотических функций почвы Химические и Информационные Целостные Физические физико- химические Сигнал для Аккумуляция и Источник ряда сезонных трансформация элементов и др. биологических вещества и Жизненное питания Процессов Энергии пространство Стимулятор и Регуляция Санитарная Жилище и ингибитор численности, функция (ПДК МО) убежище биохимических и состава и Механическа других процессов структуры Буферный и я опора биоценозов защитный Депо влаги, биогеоценотичес- Депо семян и элементов и Пусковой механизм кий экран других энергии некоторых зачатков. сукцессий Условия Сорбция веществ существования и и МО ”Память” эволюции биогеоценоза организмов