Tla so bogato poseljena z mikroorganizmi, ki živijo v njej, se množijo in odmirajo.

Število mikroorganizmov je največ v površinskih plasteh tal, čeprav se v različnih talnih in podnebnih razmerah nekoliko razlikuje. Na območjih z nizkimi temperaturami je število mikroorganizmov zanemarljivo in se povečuje v zmernih, subtropskih in tropskih območjih. V tleh, bogatih z organskimi snovmi, je več mikroorganizmov kot v tleh, revnih s humusom.

Od vseh naravnih okolij so tla najbolj ugodna za razvoj mikroorganizmov. Vedno vsebuje potrebna hranila, vlago, kisik; dobro ščiti mikrobe pred škodljivimi učinki neposredne sončne svetlobe in pred izsušitvijo.

Različne vrste tal se razlikujejo po kemijski sestavi, strukturi, vlagi in vsebnosti zraka ter reakciji okolja. Zato sestava in število mikroorganizmov, ki živijo v njih, nista enaki. Na sestavo in število mikroorganizmov v tleh vplivajo tudi podnebne razmere, letni čas, vegetacijski pokrov in drugi pogoji. V površinski plasti tal (brez zgornje tanke plasti) na globini 1-2 cm je 10-20 krat več mikroorganizmov kot na globini 25 cm.

V zgornjih plasteh, bogatih z rastlinskimi in živalskimi ostanki ter dobro oskrbljenih z zrakom, prevladujejo aerobni mikroorganizmi, ki lahko razgradijo kompleksne organske spojine. Globlje plasti tal imajo manj organskih spojin in manj zraka, kar ima za posledico prevlado anaerobnih bakterij.

Mikroorganizmi se iz tal prenesejo v rastline. Na površini rastlin in cvetov so ogljikovi hidrati in druge organske spojine; tam pogosto živijo mlečnokislinske bakterije.

Razvoj in vitalne funkcije mikroorganizmov so odvisne od njihovega okolja. Bolj kot so življenjske razmere ugodnejše, intenzivneje se razvijajo mikroorganizmi in obratno, manj ugodne so razmere, počasnejši je njihov razvoj.

Poznavanje osnovnih pogojev za interakcijo med okoljem in mikroorganizmi vam omogoča, da razvijete ukrepe za uspešen boj proti njemu ali za učinkovito uporabo mikroorganizmov v proizvodnih procesih. Z uravnavanjem pogojev zunanjega okolja je mogoče ne samo nadzorovati vitalno aktivnost mikroorganizmov, temveč tudi spodbuditi želene spremembe v njih, pridobiti nove, uporabnejše oblike mikroorganizmov.

Na razvoj mikroorganizmov vplivajo fizikalni, kemični in biološki dejavniki.

V tleh živijo različni mikroorganizmi. V njej so še posebej razširjene gnitne, maslenokislinske bakterije, glive itd. V tleh so lahko tudi patogeni - povzročitelji bruceloze, tetanusa, antraksa, botulizma itd. Zato je onesnaženje tal mlečnih izdelkov neposredno ali skozi vodo velika nevarnost.

Najbolj razširjene so bakterije, aktinomicete, mikroskopske glive, spodnje alge, praživali, virusi itd. Trenutno so dobro preučene bakterije, aktinomiceti in glive, torej vrste, ki aktivno sodelujejo v procesu oblikovanja tal in kroženju snovi.

Izjemno pomembna vloga mikroorganizmov je globoko in popolno uničenje organskih snovi.

Posebnost talnih mikroorganizmov je njihova sposobnost razgradnje najbolj zapletenih visoko molekularnih spojin na enostavne končne produkte: pline (ogljikov dioksid, amoniak itd.), Vodo in enostavne mineralne spojine. Vsaka vrsta tal, vsaka razlika v tleh ima svoj poseben profil porazdelitve mikroorganizmov. Hkrati število mikroorganizmov in njihova vrstna sestava odražata najpomembnejše lastnosti tal: zaloge organske snovi, količina in kakovost humusa, vsebnost hranil, reakcija, oskrba z vlago in stopnja prezračevanja.

Mikroorganizmi so aktivno vključeni v naslednje procese:

1. nastanek humusa;

2. uničenje in novo nastajanje mineralov v tleh;

3. pretvorba spojin, ki vsebujejo dušik (nitrifikacija), žvepla, železa in mangana (tvorba gleja, zasolitev);

4. dihanje tal.

Glavnina mikroorganizmov je skoncentrirana v zgornjem delu talnega sloja v sloju 0-20 cm. Najvišjo mikrobiološko aktivnost opažamo pri temperaturi 25-35 ° C in vsebnosti vlage 60% celotne vlažnosti. Vsa mikroflora tal je najbolj aktivna, kadar je reakcija okolja blizu 4 nevtralnih.

Biomasa gliv in bakterij doseže 5 t / ha. V 1 g zemlje število bakterij doseže milijarde celic. Po besedah \u200b\u200bV. I. Vernadskega je "zemlja nasičena z življenjem." Mikroorganizmi lahko dajo več generacij na dan.

Bakterije so lahko avtotrofni in heterotrofni. Večina bakterij pripada heterotrofnim organizmom. Za svoj obstoj potrebujejo že pripravljene organske snovi. Avtotrofne bakterije so manj pogoste. Kot vir energije uporabljajo procese oksidacije enostavnih kemičnih spojin: amonijak, vodikov sulfid, ogljikov monoksid. Nekatere bakterije lahko oksidirajo železov oksid.

Glede na kisik bakterije delimo v dve skupini: aerobne in anaerobne. Prvi potrebujejo kisik, da bi obstajali, drugi ne potrebujejo kisika. Bakterije aktivno sodelujejo pri preoblikovanju organskih snovi v vseh tleh. Zmožni so razgraditi skoraj vse organske spojine. Ti mikroorganizmi s pomočjo svojih eksocimov aktivno uporabljajo beljakovine, enostavne sladkorje, škrob, organske kisline, alkohole, aldehide in zelo hitro razgrajujejo vlaknine in ogljikove hidrate. Večina bakterij ima raje srednjo reakcijo, ki je blizu nevtralne.

Aktinomiceti aktivno sodelujejo pri razgradnji organskih snovi. Uporabljajo lahko vse ogljikove hidrate, vključno z aktivnim uničevanjem mananov, ksilanov, pektinskih snovi, celuloze, karotena, hitina, lahko pretrgajo dolge verige maščobnih kislin in ogljikovodikov. Aktinomiceti so velika skupina mikroorganizmov, vendar manj konkurenčni kot bakterije in glive. V tleh obstajajo že dolgo kot mirujoče spore in rastejo, ko je na voljo hrana, potrebna temperatura (5-10 ° C) in vlaga. Imajo še posebej pomembno vlogo pri preoblikovanju organskih snovi v černozemah. Aktinomiceti so najbolj aktivni v tleh z nevtralno in rahlo alkalno reakcijo.

Gobe imajo široko paleto encimov, ki jim omogočajo uničenje težko razgradljivih organskih spojin, vendar praviloma z nižjo hitrostjo kot bakterije. Hkrati glive bolj aktivno razgrajujejo aromatske spojine kot bakterije; cepitev lignina in taninov v naravi se zgodi predvsem pod njihovim vplivom. Gobe \u200b\u200btudi razgradijo humus. Stelja iglavcev, revnih z bazami in dušikom, razgrajujejo predvsem glive.

Aktivna aktivnost gliv prispeva k nastanku različnih kislinskih spojin (citronska, ocetna in druge kisline), pa tudi fulvatnega humusa, ki povečuje kislost tal in vodi do pretvorbe in uničenja mineralov.

Gobe \u200b\u200bso pretežno aerobni organizmi, najbolj ugodna reakcija okolja na glive je kisla. Razmerje gliv in bakterij je odvisno od kemične sestave rastlinskih odpadkov, reakcije okolja in vsebnosti vlage.

Alge v tleh sodelujejo pri ustvarjanju organskih snovi v tleh zaradi ogljikovega dioksida v zraku in sončne energije. Alge celice aktivno jedo amebe, trebušnjaki, klopi in ogorčice. Vitalni izločki alg, tako kot drugi mikroorganizmi, postanejo hrana za glive in bakterije. Alge sproščajo biološko aktivne snovi. Pod zelnatim rastlinjem je več alg, v iglavcih pa manj.

Tvorba je tesno povezana z aktivnostjo mikroorganizmov; in dinamika biokemijskih, prehranskih, redoks, zračnih režimov tal, njihovi kislinsko-bazični pogoji. Število mikroorganizmov v tleh se s severa na jug poveča s 300-600 milijonov celic na gram zemlje (podzolska tla) na 2500-3000 milijonov (černozem).

Glavnina ekoloških funkcij tal se izvaja; z neposrednim sodelovanjem talnih živali in mikroorganizmov. Sodelujejo v procesih razgradnje in sinteze organskih ostankov, ki vstopajo v tla. Procesi sinteze in uničevanja biomase so neprekinjeni in ciklični. Vsako leto nastane in uniči do 55 milijard ton rastlinskih organskih snovi s sodelovanjem talnih organizmov, od katerih približno 90% preide v plinsko fazo, preostanek - v vmesne organske spojine in humus. Kot rezultat tega globalnega procesa nastane humosfera - zelo tanka zemeljska lupina Zemlje, nekakšna "koža" planeta.

Zgodovinsko gledano so talni mikroorganizmi v procesu presnove sodelovali pri oblikovanju plinske sestave ozračja. Kisik, dušik in ogljikov dioksid so večkrat prehajali skozi živo snov tal.

Nič manj pomembna ni vloga mikroorganizmov pri uničenju in; nastajanje mineralov. Mobilizirajo številne elemente, ki tvorijo minerale (Fe, Mn, S, Ca, P, Al), ki postanejo mobilni in sodelujejo pri tvorbi tal. Neposreden učinek na mineralni del tal je encimska oksidacija in redukcija mineralov, ki vsebujejo elemente s spremenljivo valenco. Nastajanje železo-manganovih vozličkov in obnova je povezana z mikroorganizmi! spojine železovega oksida - proces lejenja.

Podobne informacije.

Mikroorganizmi v tleh ne živijo samo v naravnem heterogenem okolju, temveč so tudi sami ključni dejavnik oblikovanja tal in sodelujejo pri preoblikovanju kamnin v tla z značilno strukturo. Pri oceni vloge mikroorganizmov je T. V. Aristovskaya izpostavil pet najpomembnejših elementarnih mikrobioloških procesov v tleh: razkroj rastlinskih odpadkov, nastanek humusa, razgradnja humusa, uničenje mineralov matične kamnine in novo nastajanje mineralov. Te in druge funkcije talnih mikroorganizmov so tako rekoč temelj kopenskih ekosistemov. Proces razgradnje organske snovi v tleh je bil podrobneje preučen.

Fotosinteza vsako leto veže približno 5-10 10 ton atmosferskega ogljika, v obliki legla pa v tla vstopi približno 4 10-10 ton. Glavni del legla mineralizirajo v tleh z ogljikovim dioksidom in vodo. Hkrati se pomemben del legla spremeni v humične snovi (od 0,6

do 2,5-10 9 t) - poseben razred naravnih spojin, za katere še vedno ne obstajajo natančne molekulske formule, katerih sproščanje je določeno operativno (s postopkom). Humunske snovi izvlečemo iz tal z raztopino alkalij. Nato se frakcija huminske in himatomelanske kisline obori s kislino. Fulva kisline in nespecifične snovi ostanejo v raztopini. Netopni del se imenuje humin.

Vse huminske snovi vsebujejo širok spekter funkcionalnih skupin. Med njihovo hidrolizo v raztopino preide do 22 aminokislin (njihov masni delež doseže 10%), različnih monosaharidov (do 25%) in drugih spojin. Produkti oksidacije so večinoma benzen polikarboksilne kisline. Viri aminokislin in sladkorjev v huminskih snoveh so lahko beljakovine in ogljikovi hidrati rastlin in mikroorganizmi, medtem ko lignin in flavonoidi služijo kot izvorna snov za benzoidne cikle. Barva tal daje nekaj pojma o vsebnosti humusa. V suhem stanju imajo nizko humusna tla (ne več kot 1,5% humusa) svetlo sive barve. Črna ali rjavo-črna barva (5 - 6% humusa in več) suhih vzorcev je značilna za tla z visoko stopnjo rodovitnosti (črnina). Kljub temu, da so številna vprašanja o strukturi, mehanizmih tvorbe in razgradnje huminskih snovi še vedno sporna, imajo te spojine izjemno vlogo pri ohranjanju rodovitnosti in drugih značilnosti tal. Po eni od hipotez o nastajanju humusa (P. A. Kostychev, T. G. Mirchink, D. G. Zvyagintsev itd.) So jedra molekul humusa predstavljena z mikrobnimi melanini.

Procese razgradnje rastlinskih odpadkov (produkti fotosinteze kot glavni vir talnih mikroorganizmov) v prvem približku zadovoljivo opisuje kinetična enačba prvega reda:

kje IN, in A 0 - koncentracija vira v trenutku / ive v začetnem trenutku; do - konstanta z dimenzijo inverznega časa. Formalno uporabnost tako preprostega modela predpostavlja, da obilen mikrobni potencial ne omejuje postopka. Laboratorijski in terenski poskusi to kažejo do najpogosteje ni odvisna od količine organske snovi, ki je vstopila v tla, pod pogojem, da obremenitev z ogljikom ne presega 1,5% mase suhe zemlje (sicer se lahko značilnosti tal bistveno spremenijo).

Organski material, ki se sprosti v tla, običajno vsebuje različne sestavine. Določene predstave o razponih stopenj razgradnje organske snovi v tleh lahko dajo vrednosti do za različne vire v laboratorijskem poskusu: od 0,02-0,03 - za slamo, hemicelulozo in odmrlo glivično biomaso do 0,003 dan -1 za lignin.

Proces razgradnje organskih snovi v tleh je bistveno odvisen od odstotka ogljikovih hidratov v rastlinskih odpadkih ( U) in lignin (L), in tudi na razmerju C / N. Primer je empirična enačba za indeks dihanja tal:

Razmerje C / N za talne bakterije se običajno spreminja v območju od 3: 1 do 8: 1. Za biomaso talnih gliv je najvišje razmerje C / N višje in doseže 16. V tem pogledu so glive bolj konkurenčne pri razgradnji spojin z nizko vsebnostjo dušika (na primer , lignin). Poleg tega organizacija micelij omogoča prenos dušikovih spojin vzdolž hife kot cev (translokacija omejevalnega vira). Možno je, da glivični micelij oskrbuje leglo z dušikom (tukaj je vrednost C / N zelo visoka: 40 - 100) iz spodnjega obzorja tal.

Splošno pravilo je naslednje. Če je C / N mikrobne mase večji od C / N organske snovi, je zemlja zaradi mineralizacije obogatena z dušikom. To opazimo zlasti med razgradnjo odmrle biomase živali (C / N \u003d 10) in fitose stročnic (C / N \u003d 18). Če je C / N mikrobne mase manjši od C / N organske snovi, se med imobilizacijo začne poraba mineralnega dušika v tleh. V tem primeru se lahko celotna hitrost razgradnje znatno zmanjša, dokler del mikrobne biomase ne odmre in (ali) se med mikrobnim napadom na organsko snov v tleh ne pojavi dodaten vir dušika. Ti vzorci so upoštevani pri klasičnem pravilu za vnos slame: da izključimo nezaželen postopek imobilizacije vira v tleh, na 100 kg slame dodamo 1 kg dušika.

Podobni problemi se pojavijo pri reševanju optimizacijskih problemov za obnovo rodovitnosti tal v razmerah z onesnaženostjo okolja. Na primer, izjemno težka situacija nastane, ko so tla onesnažena z ogljikovodikovimi surovinami na naftnih poljih in v primeru nesreč na naftovodih. V tem primeru je zaradi različnih razlogov (poslabšanje vodnega režima v hidrofobnem okolju, izguba rastlin, povečanje razmerja C / N itd.) Aktivnost večine mikroorganizmov v tleh zavirana. Da bi aktivirali mikrobne skupnosti in pospešili procese samočiščenja, je treba uporabiti gnojila (za oksidacijo 1 g olja je potrebno približno 80 mg dušika in 8 mg fosforja) z ustvarjanjem ustreznih pogojev za vlago in prezračevanje (na primer z dodajanjem šote, slame in drugih ohlapnih materialov). Med drugim je zanimiva vnos mikrobnih populacij, ki razgrajujejo naftne derivate. Zanimiva je možnost uporabe lubja iglavcev z naravnim mikrobnim kompleksom, prilagojenim naravnim smolam.

Proces razgradnje organske snovi v tleh je odvisen od vlažnosti, temperature, pH, redoks potenciala in drugih parametrov. Temperaturni faktor je bil proučen sorazmerno podrobno. Odvisnost dihanja tal od temperature v prvem približku ustreza Van't Hoffovemu pravilu: stopnja nastajanja CO2 pri segrevanju za 10 ° C se poveča za približno 2-krat (običajno Q i0 se giblje od 2,0 do 2,5). Za proizvodnjo N 2 0, NO in CH 4 smo dobili tesne vrednosti Q l0.

Povsem očitno je, da je postopek razgradnje organske snovi v mikroorganizmih v tleh odvisen tudi od vlažnosti tal in drugih dejavnikov (in njihovega medsebojnega delovanja). Približna slika odvisnosti hitrosti razgradnje rastlinskega legla od temperature in vlažnosti tal kot ključnih dejavnikov v splošnem primeru je prikazana na sliki. 2.3.

Številna dela o scenarijih posledic svetovnih podnebnih sprememb so namenjena poskusom razjasnitve tega razmerja.

Na svetovni ravni so zaloge ogljika v tleh, kopenski biomasi in ozračju približno (1500, 600 in 720) 10 15 g. Spremembe ravni ogljika v tleh lahko znatno vplivajo na zbiranje atmosferskega ogljika

Slika: 2.3. Odvisnost relativne hitrosti razgradnje organske snovi (%) od temperature in vlažnosti tal. Za karakterizacijo vlažnosti tal so predstavljene najpreprostejše gradacije opisa polja v območju od približno -0,01 do -100 barov: "mokro" - sprosti vodo, ko jo stisnemo v roki, "mokro" - spominja na testo, "mokro" - vlaži filtrirni papir, "sveže "- roka je hladna," suha "- prah izgori na tla. Takšni izračuni poudarjajo pomen organske snovi v tleh in mikrobnega bloka v tleh kot dejavnika, ki določata podnebje. Za globalno oceno vrednosti ogljika v mikrobni biomasi tal so bile predlagane različne metode in računske sheme, ki so omogočile oris obsega vrednosti - (2,5–10) 10 15 g.

V razmeroma uravnoteženih ekosistemih ("vrhunec") je razmerje mikrobne biomase v ogljiku iz organske snovi v tleh CMI | f / Corg približno 2%. Skozi to "ušesce igle" mora skozi organske snovi vstopiti v tla. Odstopanje C MI | f / C org od dane vrednosti lahko kaže na kršitev režima sistema za organske snovi.

Za oceno vlažnosti tal se pogosto uporabljajo kazalniki volumetrične in utežne vlage, vendar ti kazalniki slabo označujejo stopnjo razpoložljivosti vode za mikroorganizme. Voda je lahko v naravnem okolju v različnih stanjih, od higroskopske vlage, močno adsorbirane na delcih zemlje, do gravitacijske vode, ki se pod vplivom gravitacije prosto giblje v velikih porah. Za natančnejšo oceno stopnje razpoložljivosti vode je koristno določiti potencial vlage kot količino termodinamičnega dela, ki ga mora telo porabiti za pridobivanje vode. Območja vodnih potencialov za talne mikroorganizme so najpogosteje predstavljene v barih. Med drugimi termodinamičnimi kazalniki se uporablja tudi indikator vodne aktivnosti - razmerje med indikatorji tlaka vodne pare v preučevanem sistemu in čiste vode.

Razvoj mikroorganizmov v tleh običajno ne poteka v veliki količini tekočine, temveč v kapilarah, napolnjenih z vodno raztopino, ali v tankih filmih. Debelina filmov in kapilar je bistvena za življenje mikroorganizmov. Tudi debele kapilare so pogosto napolnjene z zrakom in le na površini njihovih sten je filmska voda. V tankih filmih se mikroorganizmi praktično ne razvijejo. Po nekaterih poročilih je organska snov v kapilarah s premerom manj kot 1 mikrona nedostopna mikroorganizmom. Dober razvoj mikroorganizmov opazimo v vodnih filmih z debelino 10 mikronov ali več.

Na mikroorganizme Pa, ki se nahajajo v kapilarah in filmih (poleg velike površine adsorbenta) vpliva tudi specifičnost porazdelitve in širjenja virov in odpadnih snovi. Opaziti je treba, da se velikost celic med razvojem v tankih vodnih filmih zmanjša. Očitno je eden glavnih razlogov za manjšo velikost celic v tleh v primerjavi s hranilnimi mediji ta, da se v tleh celice razvijajo v kapilarah. Statistična analiza značilnosti razmnoževanja talnih mikroorganizmov z uporabo kapilarne mikroskopije, ki jo je razvil B. V. Perfiliev, je pokazala, da mikrokolonije bakterij različnih razredov v steklenih kapilarah in situ porazdeljeni po zakonu redkih dogodkov (Poissonov zakon). Po mnenju japonskega mikrobiologa T. Hattorija ugotovljena nizka verjetnost razmnoževanja bakterij v tleh pojasnjuje, zakaj Gausejev izrek o konkurenčni izključenosti populacij s podobnimi ekološkimi nišami ne drži.

Odvisno od vlažnosti tal se način delovanja talne biote spremeni tako močno, da lahko bistveno spremeni smer ekosistemskih procesov in povzroči neželene posledice. Spodnja meja vodnega potenciala za mikroorganizme je bistveno nižja kot pri rastlinah in znaša -150 barov ali manj za nekatere talne glive, vključno z Penicillium spp. in Aspergillus spp. V takih razmerah lahko aktivno bioto predstavlja sistem, zgrajen predvsem na glivah in njihovih plenilcih (nekatere pršice).

Ko se potencial vlažnosti tal dvigne na približno -55 barov in več, se biotska raznovrstnost poveča. Zlasti začnejo igrati pomembno vlogo pri mineralizaciji organskih snovi v tleh aktinomiceti, micelijske bakterije, ki so proizvajalci glavnih antibiotikov, ki se uporabljajo v medicini. Verjetno je bila učinkovita metoda zdravljenja s posebej pripravljeno prstjo (zemeljska kataplazma), ki jo je zlasti v zadnjem stoletju uporabil izjemen strokovnjak na področju gnojne kirurgije V.F. Značilen vonj tal določajo nekateri hlapni odpadki produktov aktinomicetov (geosmin, 2-metilizooborneol), v nekaterih primerih pa se pokaže tudi pomen teh spojin pri usklajevanju procesov v mikrobni skupnosti (na primer začetek kalivanja spor mikoriznih gliv).

Rast večine bakterij je zagotovljena pri višjih vrednostih potenciala vlage v tleh: od - 40 do 0 barov, migracija bakterij pa je možna v območju - (0,1-0,5) bara in več. Pri uporabi bakterijskih gnojil je treba zagotoviti neposreden stik bakterijskih celic z rastlinsko korenino. Primer je aktivna migracija simbiotskih dušikovih fiksatorjev vozličastih bakterij do korenine gostiteljske rastline, čemur sledi prodiranje v koren in nastanek vozličkov. V ugodnih pogojih se iz tal oskrbi približno 20 celic bakterij koreninskih vozličkov na 1 cm 2 površine korenin na uro, pomen migracijskega faktorja na tej stopnji interakcije pa lahko preseže pomen procesa razmnoževanja bakterij.

Hkrati številne fitopatogene glive aktivno kalijo v enakem intervalu potenciala vlage v tleh. (Pitij spp., Phytophtora spp., Fusarij spp.). V prisotnosti takih populacij v naravnem okolju lahko to privede do njihove prevlade v mikrobni skupnosti, rastlinskih bolezni in znatne izgube pridelka.

Najvišja stopnja razgradnje organske snovi v mikroorganizmih kot pogoj za oskrbo rastlin z osnovnimi mineralnimi viri je približno -0,1 bara. V tem primeru talna biota najučinkoviteje izpolnjuje svojo glavno ekosistemsko funkcijo recikliranja virov.

Z močenjem se hitrost mineralizacije zmanjša, v mikrobiološkem sistemu pa pridejo do izraza anaerobne bakterije. V nekaterih primerih je takšno preklapljanje načina mikrobnega sistema za kmetijsko proizvodnjo nezaželeno, saj se zaradi denitrifikacije dušik izgubi in se lahko kopičijo strupeni produkti (hlapne maščobne kisline, amoniak, etilen, vodikov sulfid, železo itd.). V premočenih tleh običajno redoks potencial v prvih fazah razgradnje organske snovi ostane na ravni približno 200 mV, nato pa pride do močnega zmanjšanja potenciala na -200 mV, kar je blizu mejne vrednosti za tvorbo metana. Prisotnost nitratov v tleh znatno upočasni nastanek pogojev za močno okrevanje. V tem primeru se v mediju pojavijo denitrifikacijski produkti, vključno z dušikom.

Anaerobne mikrozone nastajajo tudi v tleh, ki niso premočena. Primer je majhen agregat tal z organskimi snovmi. Nitrati nastajajo na njeni površini v aerobnih pogojih kot posledica vitalne aktivnosti nitrificirajočih bakterij. Notranjost enote bo anaerobna in ugodna za denitrifikacijo z difuzijo nitrata v vlagi tal v kepo.

V nekaterih primerih lahko prehod na anaerobni način učinkovito odpravi onesnaževanje okolja. Na primer, z intenzivno kmetijsko proizvodnjo je prekomerna koncentracija nitratov postala resen problem. Za njihovo odstranitev je predlagan mikrobiološki mehanizem denitrifikacije s pomočjo začasnega preplavljanja tal. V tem primeru bodo nitrati mikroorganizmi v tleh uporabljali kot alternativni sprejemnik elektronov s tvorbo plinov - dušika in dušikovega oksida. Na ta način je mogoče hitro odpraviti onesnaževanje tal z nitrati in preprečiti njihov vstop v površinske vode. Lahko pa se pojavi še ena težava. Dušikov oksid, ki se sprosti v ozračje, prispeva k uničenju ozonske plasti. Zato je treba nadzirati postopek denitrifikacije z ustvarjanjem pogojev za prevladujoče tvorjenje dušika kot končnega produkta. Ustvarjanje anaerobnih pogojev s preplavljanjem tal je lahko tudi učinkovit način mikrobiološkega uničenja nekaterih ksenobiotikov.

Posebnost tal kot naravnega habitata za različne organizme je, da so pogoji za življenje biote nestabilni, vendar se spreminjajo glede na podnebne in druge dejavnike. Na primer, tipična situacija je izmenjava postopkov vlaženja (po dežju ali namakanju) in sušenja tal. V takih pogojih se bistveno zmanjša funkcionalna potencialna raznolikost bakterijske skupnosti v tleh, ocenjena s sposobnostjo izkoriščanja različnih organskih snovi. Obstaja razlog za domnevo, da vodilne ekosistemske funkcije talne biote ne določajo samo parametri, ki se v določenem času razvijajo v habitatu, temveč tudi predzgodovina vodnega režima.

Talne bakterije METANOBAKTERIJE - posebna skupina anaerobnih mikroorganizmov, ki zaradi svoje vitalne aktivnosti sprošča zemeljski plin - gorivo za ljudi. V tleh živi tetanusni bacil - povzročitelj nevarne tetanusne bolezni. Palico najdemo v tleh vrtov, zelenjavnih vrtov, pašnikov. Delo s tlemi z vbodnimi in drugimi ranami je nevarno. Zato si po delu z zemljo umijte roke s črevesnimi bakterijami.Zakaj so bakterije v črevesju nujne? Človeško telo naseljuje raznolik svet bakterij. Le v votlini prebavil jih živi približno 300 vrst, masa mikrobov, ki živijo v telesu, pa doseže 4 kg! Njihova največja količina se kopiči v ustni votlini, požiralniku in črevesju. Ta vrsta bakterij se imenuje saprofiti. Saprofiti praviloma tvorijo zdravo mikrofloro v črevesju. Za preživljanje se preživijo s prehrano z nepredelanimi ostanki človeške hrane in pomagajo ljudem, da razgradijo (prebavijo) rastlinsko hrano. Poleg tega tvorijo vitamine B in K. Vloga črevesnih bakterij pri krepitvi imunskega sistema Črevesne bakterije so za naše telo zelo potrebne, da okrepi svoje zaščitne funkcije. Celice imunskega sistema si z njimi izmenjujejo posebne molekule, potrebne za razvoj imunskega sistema. Ta izjava temelji na študiji, izvedeni v Parizu. Znanstveniki so miši vzgajali v sterilnem okolju, kjer ni bilo črevesnih bakterij. Sledila je študija zgradbe črevesja. Pri miših so našli skoraj nerazvite bezgavke, kjer se kopičijo protitelesa. Na podlagi poskusov je bilo dokazano, da črevesne bakterije vplivajo na krepitev imunskega sistema.Črevesne bakterije Človeško telo naseljuje raznolik svet bakterij. Le v votlini prebavil jih živi približno 300 vrst, masa mikrobov, ki živijo v telesu, pa doseže 4 kg! Njihova največja količina se kopiči v ustni votlini, požiralniku in črevesju. Ta vrsta bakterij se imenuje saprofiti. Saprofiti praviloma tvorijo zdravo mikrofloro v črevesju. Za preživljanje se preživijo s prehrano z nepredelanimi ostanki hrane. Obstajajo pa tudi drugi patogeni mikrobi, ki se hranijo s produkti razgradnje tkiv v telesu. Prispevajo lahko k razvoju bolezni. To se zgodi v primerih, ko začne število teh mikrobov presegati število koristnih. Posledično se moti zdrava mikroflora in pojavi se disbioza. Z disbiozo se motijo \u200b\u200bpomembni presnovni procesi v telesu, na primer vitamini in minerali. Toda v zdravem telesu črevesna mikroflora proizvaja lizocim, ki zavira rast patogenih mikrobov. Pri normalni mikroflori število koristnih bakterij presega patogene, slednje pa so prisiljene umreti v tako neenakem položaju. Stene zdravega črevesja obdajajo celice, ki so odgovorne za imunost. Od njihovega dela je odvisna imunska obramba celotnega organizma. Zato se pri disbiozi praviloma zmanjša tudi delo imunskega sistema. Zdrava črevesna mikroflora pri novorojenčkih je zelo pomembna. Njegova normalna tvorba se zgodi, ko otrok doji. Negativna vloga pripada patogenim bakterijam. Sposobni so prodreti v tkiva rastlin, živali in ljudi, hkrati pa sproščati snovi, ki zavirajo obrambno sposobnost telesa. Takšne patogene bakterije, kot so povzročitelj kuge (palice), antraks (palice), živijo v telesu živali in ljudi. V človeškem telesu se patogene bakterije hranijo, hitro razmnožujejo in zastrupljajo telo s produkti njihovega vitalnega delovanja. Patogene bakterije povzročajo bolezni: tifus, kolero, davico, tetanus, tuberkulozo, vneto grlo, antraks, kugo. Z nekaterimi od teh bolezni se človek okuži pri komunikaciji z bolnimi (DROPLET INFECTION), drugi - pri uživanju hrane ali vode, ki je dobil patogene bakterije, ko lahko v stiku z okuženimi živalmi bolezni prenašajo glodalci. Bakterije lahko povzročijo velike izgube pridelka. Sterilizacija se uporablja za uničevanje patogenih bakterij. Sterilizacija je popolno sproščanje predmeta iz mikroorganizmov. Sterilizacija se najpogosteje izvaja s segrevanjem na temperaturo +120 ° C 20 minut. Sterilizacija se lahko izvede tudi z uporabo snovi: jod, vodikov peroksid, borova kislina, kalijev permanganat, alkohol. Uničujejo bakterije z radioaktivnim in ultravijoličnim sevanjem. Za preprečevanje bolezni nekaterih bakterijskih bolezni živali in ljudje dobijo zaščitna cepljenja. Dezinfekcija je uničenje patogenih bakterij in njihovih strupov. Za to se uporabljajo obdelava z razkužilnimi raztopinami, obsevanje z ultravijoličnimi svetilkami in vrenje perila. Dezinfekcija se običajno uporablja v zdravstvenih ustanovah, gostinskih obratih in množičnih srečanjih ljudi. Bolnim živalim in ljudem se injicira zdravilni serum, uporabljajo se različni antibiotiki Bakterijske bolezni Ime bolezni je kolera Povzročitelj dizenterije Bacil (bacillus) Zonne, Flexner Bacillus Koch Bacillus Clostridium tetani Bacillus anthracis Kuga bacil Tuberculosis Tetanus Mud Anthrax izdelki stvari, muhe Voda, umazane roke, hrana, stvari, muhe Zrak, kapljice v zraku tla Bole živali in ljudje Glodalci, bolhe Nodule bakterije, ki vežejo dušik (simbioti) Rastlina volčjega boba spada v družino stročnic, na koreninah katerih živijo vozličaste bakterije Za poster antibiotiki zaščitna cepljenja medicinsko razkuževanje seruma sterilizacija ultravijolično sevanje umivanje rok umivanje zelenjave in sadja mokro čiščenje nošenje drugega čevlja osebna higiena vrenje soljenje sušenje zamrzovanje kisanje Bakterije in hrana Človek dobi kisle mlečne izdelke kot rezultat fermentacije. Fermentacija je postopek kemične transformacije snovi, ki jo lahko izvedejo nekatere bakterije, na primer mlečnokislinske bakterije, ocetna kislina. S pomočjo teh bakterij fermentiramo zelenjavo in sadje. Fermentacijske bakterije ubijajo gnitne bakterije. Poleg koristi pa so lahko tudi mlečnokislinske bakterije škodljive in povzročajo kislo hrano. Za boj se uporablja vrenje. Razširjene metode boja proti bakterijam so: sušenje sadja, gob, mesa, rib, žita; hlajenje in zamrzovanje v hladilnikih in ledenikih; izdelki za kisanje v ocetni kislini; visoka koncentracija sladkorja, na primer pri pripravi marmelade, soljenju. Pri soljenju kumar, paradižnika, gob, kislega zelja zaradi delovanja mlečnokislinskih bakterij se ustvari kislo okolje, ki zavira razvoj gnilobe. To je osnova za konzerviranje hrane. Botulizemske bakterije (anaerobne) proizvajajo strup botulin. Živijo v vodi, živalskih organizmih, v tleh v obliki spor. S tlemi spore bakterij botulizma pridejo na zelenjavo, sadje, gobe, ki jih nato previdno zvijemo v kozarce. Če se med konzerviranjem ne upoštevajo nekatera pomembna pravila, se v pločevinkah lahko skriva zahrbtna nevarnost kot priljubljena poslastica - botulizem, ki v najbolj žalostnih primerih lahko privede celo do smrti. Botulizem je nalezljiva bolezen, ki prizadene centralni živčni sistem. Zato je treba za boj proti botulizmu dobro umiti sadje in zelenjavo, sterilizirati posodo.

Tla so glavno proizvodno sredstvo v kmetijstvu. Vsi kmetijski proizvodi so sestavljeni iz organskih snovi, katerih sinteza poteka v rastlinah pod vplivom predvsem sončne energije. Do razgradnje organskih ostankov in sinteze novih spojin, ki tvorijo humus, pride, kadar so izpostavljeni encimom, ki jih izločajo različna združenja mikroorganizmov. V tem primeru se nekatere združbe mikrobov stalno nadomeščajo z drugimi.

V tleh je veliko mikroorganizmov. Po mnenju M.S. Gilyarov, v vsakem gramu črnine je 2-2,5 milijarde bakterij. Mikroorganizmi ne le razgrajujejo organske ostanke v enostavnejše mineralne in organske spojine, temveč tudi aktivno sodelujejo pri sintezi visoko molekulskih spojin - humusnih kislin, ki tvorijo zalogo hranil v tleh. Zato je treba pri skrbi za povečanje rodovitnosti tal (in posledično za povečanje donosov) skrbeti za prehrano mikroorganizmov, ustvariti pogoje za aktiven razvoj mikrobioloških procesov in povečati populacijo mikroorganizmov v tleh.

Glavni dobavitelji rastlinskih hranil so aerobni mikroorganizmi, ki potrebujejo kisik za izvajanje vitalnih procesov. Zato povečanje ohlapnosti, prepustnosti vode, prezračevanja pri optimalni vlagi in temperaturi tal zagotavlja največjo oskrbo rastlin s hranili, kar določa njihovo hitro rast in povečanje pridelka.

Vendar pa rastline za normalno rast in popoln razvoj ne potrebujejo le makrohranil, kot so kalij, dušik, fosfor, temveč tudi mikroelemente, na primer selen, ki deluje kot katalizator v različnih biokemijskih reakcijah in brez katerih rastline ne morejo oblikovati učinkovitega imunskega sistema. Dobavitelji mikrohranil so lahko anaerobni mikroorganizmi - mikroorganizmi, ki živijo v globljih plasteh tal in jim je kisik strup. Anaerobni mikroorganizmi so sposobni "dvigniti" mikroelemente, potrebne rastlinam, iz globokih plasti tal vzdolž prehranjevalnih verig.

V obdelanih rodovitnih tleh se hitro razvija ne samo mikroflora, temveč tudi favna tal. Živali v tleh predstavljajo deževniki, ličinke različnih talnih žuželk in glodalci, ki živijo v tleh. Med mikroskopsko favno so črvi najbolj aktivni tvorci tal. Živijo v površinskih obzorjih tal in se hranijo z rastlinskimi ostanki, ki skozi svoj črevesni trakt prenašajo veliko količino organskih snovi in \u200b\u200bmineralnih sestavin tal. Mikroorganizmi v tleh tvorijo zapleteno biocenozo, v kateri so njihove različne skupine med seboj v zapletenih odnosih. Nekateri med njimi uspešno sobivajo, drugi pa so antagonisti (nasprotniki). Njihov antagonizem se ponavadi kaže v tem, da nekatere skupine mikroorganizmov izločajo posebne snovi, ki zavirajo ali onemogočajo razvoj drugih.

V tleh živijo številni predstavniki mikroskopskih bitij. Njihov svet je razdeljen na rastlinske in živalske vrste. Mikroskopsko floro tal predstavljajo bakterije, aktinomiceti, kvas, glive in alge. Favno tal sestavljajo praživali (praživali), žuželke, črvi in \u200b\u200bdrugi. Poleg njih v tleh živijo različna ultramikroskopska bitja - fagi (bakteriofagi, aktinofagi) in številne druge, še vedno slabo raziskane vrste.

V tleh so še posebej razširjene gnitne, maslene kisline in nitrificirajoče bakterije, aktinomiceti in plesni.

Količina mikrobne flore je odvisna od rodovitnosti tal. Bolj ko so tla rodovitna, več humusa je v njih, bolj gosto so poseljene z mikroorganizmi. Kopičenje mikroorganizmov je v veliki meri odvisno od količinske in kvalitativne vsebnosti organskih snovi v sveže odmrlih rastlinskih in živalskih ostankih ter produktih njihovega primarnega razpada; sprva je več mikrobov, po mineralizaciji pa se zmanjša.

Vitamini, avksini in druge biotske snovi so bistvenega pomena za življenje mikroorganizmov. Majhni odmerki jih opazno pospešijo razvoj in razmnoževanje celic mikrobne populacije.

Ko se zemlja posuši, se mikroorganizmi osiromašijo. Včasih se njihovo število pri sušenju vzorcev tal zmanjša 2-3 krat, pogosto pa 5-10 krat. Actinomycetes najbolj vztrajno ohranjajo sposobnost preživetja, nato mikobakterije. Najvišjo stopnjo smrtnosti opažamo med bakterijami. Vendar do popolnega izumiranja bakterij, tudi v pogojih dolgotrajne suše v tleh, praviloma ne pride. Tudi v kulturah, zelo občutljivih na sušenje, obstajajo posamezne celice, ki ostanejo dolgo suhe.

Na razporeditev posameznih mikrobov močno vpliva kislost talne raztopine. V tleh z nevtralno ali rahlo alkalno reakcijo je veliko več bakterij kot v kislih, močvirnatih ali šotnatih tleh.

Plesni bolje prenašajo kislo okolje kot bakterije, zato običajno prevladujejo v kislih tleh.

Vprašanje razširjenosti mikrobov v tleh ni dobro pokrito. Redne mikrobiološke študije tal kažejo, da so bakterijske celice ločene v žariščih, v katerih rastejo in se koncentrirajo celice ene ali več neantagonističnih vrst.

Skupinska sestava bakterij v različnih tleh ni enaka. Od bakterij v tleh prevladujejo oblike, ki ne tvorijo spor. Bakterije, ki nosijo spore, predstavljajo približno 10-20%.

V tleh v velikih količinah živijo tudi aktinomiceti, glive, alge in praživali. V 1 g zemlje je na desetine in stotine tisoč gliv in aktinomicetov, pogosto pa tudi milijoni. Po mnenju raziskovalcev je skupna masa alg nekoliko slabša od celotne mase bakterij.

Praživali in žuželke na hektar obdelovalne plasti predstavljajo maso, ki je enaka 2-3 toni. Vsa ta masa živih bitij se nenehno razvija. Posamezne celice - posamezniki rastejo, se razmnožujejo, starajo in umirajo. Neprestano se spreminja in obnavlja celotna živa teža. Celotna bakterijska masa se po najbolj konzervativnih ocenah poleti v južnem pasu 14-18 krat obnovi. Tako je celotna bakterijska proizvodnja obzorja obdelovalnih tal v rastni sezoni določena z desetimi tonami žive teže.

Najvišja plast tal je revna z mikrofloro, ker nanjo neposredno vplivajo škodljivi dejavniki: sušenje, ultravijolični sončni žarki, visoka temperatura itd. Največ mikroorganizmov se nahaja v tleh na globini 5-15 cm, manj - v plasti 20-30 cm in še manj - v podtalnem obzorju 30-40 cm. Globlje lahko obstajajo samo anaerobne oblike mikrobov.

Vpliv obdelave tal na intenzivnost mikrobioloških procesov. Oranje, gojenje, drljanje močno spodbujajo razvoj mikroflore. To je posledica izboljšanja vodno-zračnega režima tal.

Za aerobne mikrobe so ustvarjeni najugodnejši pogoji med predelavo, zaradi česar se spomladi, že 8-20 dni po predelavi, število mikroflore poveča za 5-10 krat.

Različni načini obdelave tal različno delujejo na mikrobe in mobilizacijo hranil v obdelovalni plasti. Površinsko rahljanje podzolskih tal v bližini Moskve pospešuje razvoj mikroskopskih bitij, le v zgornjem sloju tal je v tej plasti 3-4 krat več saprofitnih bakterij kot v drugih. Razrahljanje po plasteh brez obračanja tvorbe je mikrofloro neznatno aktiviralo. Med rahljanjem s prometom šiva se je število mikroorganizmov v spodnji plasti, ki je dosegla vrh, povečalo skoraj trikrat. Tudi v srednjem sloju, ki ostane med tem postopkom, se vsebnost mikrobov očitno poveča. Podobne spremembe so bile opažene pri razvoju nitrificirajočih bakterij. Ti podatki kažejo, da pozitiven učinek prometa formacije pojasnjuje predvsem intenzivna mineralizacija organske snovi v njenem spodnjem delu.

V namakanem kmetijstvu globina in način gojenja znatno povečata število koristnih mikroorganizmov tako na površini kot v spodnjih plasteh tal. Med globokim oranjem se zemeljska plast z nizko rodnostjo, revna z mikroorganizmi, obrne navzgor, število mikrobov v obzorju 0-20 je bilo večje kot pri oranju do globine 20 cm. To je mogoče razložiti s pozitivnim učinkom gnojenja, namakanja in drugih dejavnikov.

Ker so pretvorbe organskih snovi v tleh tesno povezane z aktivnostjo mikroorganizmov, se je v plasteh, kjer se je njihovo število povečalo, povečala tudi vsebnost topnih hranil, vključno z nitrati. Pomembnost obdelave tal je bistvenega pomena in koliko je od tega odvisna aktivnost posameznih skupin mikroorganizmov, ki sodelujejo pri mobilizaciji hranil za rastline. Vendar neprekinjena obdelava tal brez rednega vnosa organskih gnojil zmanjša vsebnost humusa.

Da bi bila količina humusa v tleh na zadostni ravni, je treba sistematično vnašati organska gnojila, ki povečajo skupno število ne samo bakterij v tleh, temveč tudi aktinomicete in plesni. To ustvarja ugodne pogoje za razvoj vseh skupin talnih mikroorganizmov. Povečanje splošne aktivnosti mikroflore je določeno tako s količino energije ali hranil v tleh kot z vnosom humusa, šote, gnoja, ki povečajo prezračevanje in povečajo sposobnost zadrževanja vode v tleh, zaradi česar so bolj strukturna. Uporaba mineralnih gnojil na tleh, bogatih z organskimi snovmi, deluje spodbudno na mikrofloro. Hranila, vključena v mineralna gnojila, omogočajo razgradnjo organske snovi in \u200b\u200bzato povzročajo intenzivno razmnoževanje mikrobov.

Mehanizem delovanja mineralnih gnojil na mikrofloro v tleh je večplasten. Med naraščajočimi dejavniki so glavni:

• 1. Spremembe fizikalnih lastnosti tal, ki ugodno vplivajo na razmnoževanje mikrobov.
• 2. Sprememba reakcije (pH) tal v nevtralno ali rahlo alkalno snov.
• 3. Mineralna gnojila močno pospešijo razvoj rastlin, kar pa spodbujajoče vpliva na mikrofloro: korenine rastejo intenzivneje in posledično število organizmov rizosfere hitro narašča.

Različni okoljski dejavniki, ki spodbujajo ali omejujejo razvoj mikroorganizmov, neposredno vplivajo na vsebnost humusa v tleh. Ti dejavniki vključujejo temperaturo, prezračevanje, vlažnost tal, kislost itd. Optimalni pogoji za razgradnjo organskih ostankov so temperatura 30-35 ° C in vsebnost vlage 70-80% največje poljske vlažnosti. Toda ti pogoji so hkrati maksimalno ugodni za mineralizacijo humusa. Za ohranitev humusa sta nujna racionalna obdelava tal in redno obnavljanje zalog organske snovi z vnosom gnoja, šote, zelenega gnoja itd. K temu prispeva tudi uporaba mineralnih gnojil.

Humus poveča število vodoodpornih talnih agregatov, kar prispeva k dobri prepustnosti vode, varčni porabi vode, izboljšuje prezračevanje in ustvarja ugoden biološki režim v strukturnih tleh, skladno kombinira aerobni proces z anaerobnim. Humus služi kot vir energije za mikroorganizme in hkrati naredi tla bolj ugodna za razvoj rastlin. Ta se postopoma in počasi razgrajuje pod vplivom mikroorganizmov v tleh in je vir rastlin, ki jih je mogoče prebaviti. Glede na večplastni učinek na tla lahko rečemo, da njene glavne lastnosti, vključno s plodnostjo, določa humus.

Tla v obliki, v kateri obstajajo na planetu Zemlja, so rezultat dela bakterijskih združb. Z mešanjem delcev kamnin in mineralov s produkti predelave odmrle organske snovi in \u200b\u200bz izdelki lastne vitalne dejavnosti so mikroorganizmi korak za korakom spreminjali brezživjane skalnate puščave v ozemlja, prekrita s plodnim humusom, kar je postalo osnova za nov krog kroženja snovi na planetu. Bakterije v tleh so glavni motorji tega cikla.

Strogo rečeno, talne bakterije so del tal. Ne samo tla, ampak njena rodovitna plast - humus. V eni čajni žlički humusa živi več kot milijarda mikroorganizmov, ki se nenehno ukvarjajo bodisi v določeni fazi razgradnje odmrle organske snovi bodisi v pritrjevanju anorganskih snovi, ki vstopajo v tla, in iz njih gradijo kompleksne organske molekule.

Skupina talnih bakterij sledi svoji zgodovini že v časih, ko so predstavniki organskega življenja (rastline in živali) ravno začeli izstopati na kopnem in puščati ostanke svojega življenja na skalnatih morskih obalah. Ti ostanki so bili prvi dom talnih bakterij. Ko so se naučili pretvarjati organske snovi v tla, v njih živijo še danes mikroorganizmi, ki se prilagajajo spreminjajočim se okoljskim razmeram.

V mikrobiologiji obstaja funkcionalna delitev talnih mikrobov, ki temelji na ekološkem pomenu teh ali tistih mikroorganizmov v procesu pretvorbe anorganskih in organskih snovi:

1. Uničevalci so bakterije, ki živijo v tleh in mineralizirajo (razgradijo) organske spojine, ujete v zgornjih slojih tal. Njihova vloga je preoblikovanje ostankov živali in rastlin v anorganske snovi.
2. Mikrobi, ki vežejo dušik ali vozlički, so rastlinski simbioti. Njihova vloga je, da lahko samo vrste vozličastih mikrobov vežejo anorganski atmosferski dušik in z njim oskrbijo rastlino. Tako dušikovi fiksatorji obogatijo mineralno sestavo rastlinskih tkiv.
3. Kemoautotrofi - zbirajo razpoložljive anorganske snovi v organske molekule z uporabo energije kemičnih reakcij, ki potekajo znotraj same bakterije. To je skupina avtotrofov. Njihova vloga je, da lahko predelajo anorganske snovi, ki se kopičijo v tleh, in z njimi "hranijo" rastline.

Poleg teh so v tleh prisotne še druge vrste bakterij, ki nimajo posebne vloge in niso pomembne pri nastanku plodne plasti, lahko pa uničijo živa tkiva. To so patogeni mikrobi, ki vstopijo v tla z onesnaženimi organskimi ostanki ali se prenašajo z aerosoli (zračni tokovi s fino razpršeno suspenzijo).

Destruktorji

To je ena najštevilčnejših skupin, v kateri so lahko aerobne bakterije (ki dihajo kisik) in anaerobne (dihanje skozi druge reakcije). Kateri izmed njih prevladuje, je težko reči. Mikrobiologi ne pripisujejo pomena izpeljavi takih razmerij.

Skupina destruktorjev ne vključuje samo bakterij. Tudi tako imenovani detritivori (hrošči, termiti, deževniki itd.) Aktivno razgrajujejo organske snovi. Njihova vloga je v primarni razgradnji organskih molekul v enostavnejše spojine, ki jih nato predelajo z razgradnimi bakterijami.

Reduktorji (saprotrofi) izvedejo končno globoko razgradnjo, zaradi česar se ustvari posebna mikroflora, ki hrani vegetacijo določenega ekosistema.

1. Predstavniki razreda Clostridia so zelo razširjeni v tleh. Znani klostridije, ki vežejo dušik, in reduktorji klostridija. Med tem razredom mikroorganizmov obstajajo tudi patogeni patogeni mikrobi, vendar so taki mikrobi lahko v tleh prisotni le kot alohtoni (naključni) prokarionti. Znane talne klostridije so anaerobni mikrobi, katerih vloga je sproščanje ogljikovega dioksida iz organskih sladkorjev, ki jih vsebujejo tkivne celice odmrlih rastlin.
2. Bacili so še ena družina bakterij, ki tvorijo spore in jih je v tleh veliko. Bacili so večinoma aerobi in fakultativni anaerobi, ki lahko živijo v prisotnosti kisika, vendar ga ne morejo dihati. Med Bacili najdemo največje vrste, ki lahko dosežejo velikosti do 5 mikronov. Najbolj znan Bacillus je Hay palica.
3. Druga družina bakterij, ki je razširjena v tleh, je Pseudomonas. To so aerobni mikroorganizmi, med anaerobi jih ni. Nekatere skupine so lahko patogene za rastline. Pseudomonas lahko dobesedno razgradi kateri koli substrat. Veliko jih je v čistilnih napravah, predelujejo pa tudi sintetične in strupene odpadke.

Glavni habitat aerobnih razgrajevalcev je rizosfera, območje korenin in območje rastlinskih korenin. Anaerobni razgrajevalci živijo v globljih plasteh tal, kjer kisik ne prodre dobro.

Prebivalci tal, ki fiksirajo dušik

Ena izmed najbolj priljubljenih skupin mikroorganizmov v vsakdanjem življenju so vozličaste bakterije.

Vozliščni mikrobi so edini mikroorganizmi, s katerimi lahko hitro in z minimalnimi napori nasičimo tla z dušikom, kar posledično znatno poveča donos na takih poljih.

Isti Clostridia (njihovi aerobni rodovi) spadajo med kvržaste mikrobe, vendar so glavna skupina vozličastih prokariontov še vedno predstavniki rodu Rhizobium.

Ti vozličasti mikroorganizmi so celo poimenovani po imenu rastline, s katero ta vozličasti mikrob tvori vzajemno simbiozo.

Bistvo simbioze vozličastih mikrobov in rastlin je, da bakterijska kolonija na korenini rastline tvori izrastek, skozi katerega rastlina dobi molekularni dušik, pretvorjen v amoniak, in v zameno oskrbi bakterijsko kolonijo s potrebnimi hranili.

Predstavniki rodu Rhizobium so anaerobi. Ustvarjanje anaerobnih pogojev je tudi ena od nalog, ki jih te bakterije rešujejo s simbiozo z rastlinami.

Kemolithotrofi

Skupina bakterij - avtotrofi. So edini organizmi na planetu, ki lahko proizvajajo organske snovi iz anorganskih snovi. Njihova vloga je globalna, saj jih v kroženju snovi ne more nadomestiti noben drug organizem.

Avtotrofe predstavlja pet glavnih skupin:

• nitrificirajoči - aerobni mikrobi, ki v organske spojine vključujejo anorganski dušik;
• žveplovi oksidanti - aerobni prokarionti, vključujejo anorgansko žveplo v organskih molekulah;
• železove bakterije - aerobne acidofilne (živijo v okoljih z visoko kislostjo) bakterije, ki vsebujejo anorgansko železo v organskih snoveh;
• vodikove in karboksi bakterije so aerobni mikroorganizmi, ki pretvarjajo molekularni vodik in ogljikov dioksid.

Med avtotrofi ni patogenih vrst, saj je glavni vzrok patogenosti nastajanje procesov razpada (razgradnja organskih snovi). Avtotrofe organske snovi kot hrana ne zanimajo.

Patogena mikroflora

Patogeni v tleh so posledica fekalne kontaminacije. Skoraj vsi mikrobi, ki povzročajo procese razpada, vstopijo v tla iz črevesja rastlin ali živali.

Glavni predstavniki patogene mikroflore so koliformni prokarionti, tako imenovane bakterije iz skupine E. coli. Ko so ti mikrobi v tleh, lahko obstajajo precej dolgo, če je preprečena neposredna sončna svetloba in so tla dovolj ogreta.

Koliformne bakterije, ki vstopijo v tla iz črevesja živali, so še posebej nevarne za ljudi. Povzročajo tiste oblike razpada človeških organskih tkiv, ki jih je težko takoj ustaviti.

Poleg tega gnilobe, ki proizvajajo zelo strupene proteolitične encime, ki povzročajo gangreno in tetanus, predstavljajo veliko nevarnost za živali in ljudi.