Tuproqda yashaydigan, ko'payadigan va o'ladigan mikroorganizmlar ko'p.

Mikroorganizmlar soni tuproqning sirt qatlamlarida eng ko'p bo'ladi, garchi turli tuproq va iqlim sharoitlarida u biroz boshqacha. Past haroratli hududlarda mikroorganizmlar soni ahamiyatsiz bo'lib, mo''tadil, subtropik va tropik zonalarda ko'payadi. Organik moddalarga boy tuproqlarda chirindi kambag'al tuproqlarga qaraganda mikroorganizmlar ko'proq bo'ladi.

Barcha tabiiy muhitlardan tuproq mikroorganizmlarning rivojlanishi uchun eng qulay hisoblanadi. U doimo zarur oziq moddalar, namlik, kislorodni o'z ichiga oladi; u mikroblarni to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlarining zararli ta'siridan va qurib ketishdan yaxshi himoya qiladi.

Turli xil turlari tuproqlar kimyoviy tarkibi, tuzilishi, namligi va havosi, atrof-muhitning reaktsiyasi bilan farqlanadi. Shuning uchun ularda yashovchi mikroorganizmlarning tarkibi va soni bir xil emas. Tuproqdagi mikroorganizmlarning tarkibi va soniga iqlim sharoiti, mavsum, o’simlik qoplami va boshqa sharoitlar ham ta’sir ko’rsatadi. Tuproqning sirt qatlami (eng yuqori yupqa qatlamdan tashqari) 1-2 sm chuqurlikda 25 sm chuqurlikdagiga qaraganda 10-20 marta ko'proq mikroorganizmlarni o'z ichiga oladi.

O'simlik va hayvon qoldiqlariga boy va havo bilan yaxshi ta'minlangan yuqori qatlamlarda murakkab organik birikmalarni parchalashga qodir aerob mikroorganizmlar hukmronlik qiladi. Chuqurroq tuproq qatlamlarida organik birikmalar va havo kamroq bo'ladi, buning natijasida anaerob bakteriyalar ustunlik qiladi.

Mikroorganizmlar tuproqdan o'simliklarga ko'chiriladi. O'simliklar va gullar yuzasida uglevodlar va boshqa organik birikmalar mavjud bo'lib, u erda ko'pincha sut kislotasi bakteriyalari yashaydi.

Mikroorganizmlarning rivojlanishi va hayotiy funktsiyalari ularning muhitiga bog'liq. Yashash sharoiti qanchalik qulay bo'lsa, mikroorganizmlar shunchalik intensiv rivojlanadi va aksincha, sharoit kamroq qulay bo'lsa, ularning rivojlanishi sekinlashadi.

Atrof-muhit va mikroorganizmlarning o'zaro ta'sirining asosiy shartlarini bilish unga qarshi muvaffaqiyatli kurashish yoki ishlab chiqarish jarayonlarida mikroorganizmlardan samarali foydalanish choralarini ishlab chiqish imkonini beradi. Tashqi muhit sharoitlarini tartibga solish orqali mikroorganizmlarning hayotiy faoliyatini nazorat qilibgina qolmay, balki ularda kerakli o'zgarishlarni keltirib chiqarish, mikroorganizmlarning yangi, foydaliroq shakllarini olish mumkin.

Mikroorganizmlarning rivojlanishiga fizik, kimyoviy va biologik omillar ta'sir ko'rsatadi.

Tuproqda turli xil mikroorganizmlar yashaydi. Unda ayniqsa chirish, butirik kislota bakteriyalari, zamburugʻlar va boshqalar keng tarqalgan.Tuproqda qoʻzgʻatuvchilar – brutsellyoz, qoqshol, kuydirgi, botulizm va boshqalar qoʻzgʻatuvchilari ham boʻlishi mumkin.Shuning uchun tuproqning sut mahsulotlarining bevosita yoki suv orqali ifloslanishi katta xavf tugʻdiradi. .

Eng keng tarqalganlari bakteriyalar, aktinomitsetlar, mikroskopik zamburug'lar, quyi suv o'tlari, oddiylar, viruslar va boshqalar.Hozirgi vaqtda bakteriyalar, aktinomitsetalar va zamburug'lar, ya'ni tuproq hosil qilish jarayonida va moddalar aylanishida faol ishtirok etadigan turlar. , yaxshi o‘rganilgan.

Mikroorganizmlarning o'ta muhim roli organik moddalarni chuqur va to'liq yo'q qilishdir.

Tuproq mikroorganizmlarining o'ziga xos xususiyati ularning eng murakkab yuqori molekulyar birikmalarni oddiy yakuniy mahsulotlarga: gazlar (karbonat angidrid, ammiak va boshqalar), suv va oddiy mineral birikmalarga parchalash qobiliyatidir. Har bir tuproq turi, har bir tuproq farqi mikroorganizmlarning o'ziga xos profil taqsimotiga ega. Shu bilan birga, mikroorganizmlar soni va ularning tur tarkibi tuproqning eng muhim xususiyatlarini aks ettiradi: organik moddalar zahirasi, chirindi miqdori va sifati, ozuqa moddalarining tarkibi, reaktsiyasi, namlik bilan ta'minlanishi va aeratsiya darajasi.

Mikroorganizmlar quyidagi jarayonlarda faol ishtirok etadilar:

1. chirindi hosil bo‘lishi;

2. tuproq minerallarini yo'q qilish va yangi hosil bo'lishi;

3. azot o'z ichiga olgan birikmalar (nitrifikatsiya), oltingugurt, temir va marganetsning transformatsiyasi (gley hosil bo'lishi, sho'rlanish);

4. tuproqning nafas olishi.

Mikroorganizmlarning asosiy qismi tuproq profilining yuqori qismida 0-20 sm qatlamda to'plangan.Eng yuqori mikrobiologik faollik 25-35 ° S haroratda va namlikning umumiy namlik sig'imi 60% bo'lgan namlikda kuzatiladi. Atrof muhitning reaktsiyasi 4 neytralga yaqin bo'lganda, barcha tuproq mikroflorasi eng faol bo'ladi.

Qo'ziqorin va bakteriyalarning biomassasi 5 t / ga etadi. 1 g tuproqda bakteriyalar soni milliardlab hujayralarga etadi. V. I. Vernadskiy ta'biri bilan aytganda, "tuproq hayotga to'yingan". Mikroorganizmlar kuniga bir necha avlod berishi mumkin.

Bakteriyalar avtotrof va geterotrof bo'lishi mumkin. Aksariyat bakteriyalar geterotrof organizmlarga tegishli. Ularning mavjudligi uchun tayyor organik moddalar kerak. Avtotrof bakteriyalar kamroq tarqalgan. Energiya manbai sifatida ular oddiy kimyoviy birikmalarning oksidlanish jarayonlaridan foydalanadilar: ammiak, vodorod sulfidi, uglerod oksidi. Ba'zi bakteriyalar temir oksidini oksidlash qobiliyatiga ega.

Kislorodga nisbatan bakteriyalar ikki guruhga bo'linadi: aerob va anaerob. Birinchisi mavjud bo'lishi uchun kislorod kerak, ikkinchisi kislorodga muhtoj emas. Bakteriyalar barcha tuproqlarda organik moddalarning o'zgarishida faol ishtirok etadilar. Ular deyarli barcha organik birikmalarni parchalashga qodir. Bu mikroorganizmlar o'zlarining ekzofermentlari yordamida oqsil, oddiy qand, kraxmal, organik kislotalar, spirtlar, aldegidlarni faol ishlatadilar, tola va uglevodlarni yuqori tezlikda parchalaydilar. Aksariyat bakteriyalar neytralga yaqin bo'lgan o'rta reaktsiyani afzal ko'radi.

Aktinomisetlar organik moddalarning parchalanishida faol ishtirok etadi. Ular har qanday uglevodlarni, shu jumladan mannanlarni, ksilanlarni, pektin moddalarini, tsellyuloza, karotin, xitinni faol ravishda yo'q qilishlari mumkin va yog' kislotalari va uglevodorodlarning uzun zanjirlarini buzishi mumkin. Aktinomisetlar mikroorganizmlarning katta guruhidir, lekin bakteriya va zamburug'larga qaraganda kamroq raqobatbardoshdir. Ular uzoq vaqt davomida tuproqda harakatsiz sporlar sifatida mavjud bo'lib, oziq-ovqat, zarur harorat (5-10 ° C) va namlik mavjud bo'lganda o'sadi. Ular chernozemlarda organik moddalarning o'zgarishida ayniqsa muhim rol o'ynaydi. Aktinomisetlar neytral va ozgina ishqoriy reaksiyaga ega boʻlgan tuproqlarda eng faoldir.

Qo'ziqorinlar Ularning parchalanishi qiyin bo'lgan organik birikmalarni yo'q qilishga imkon beruvchi keng ko'lamli fermentlarga ega, lekin, qoida tariqasida, bakteriyalarga qaraganda pastroq. Shu bilan birga, zamburug'lar bakteriyalarga qaraganda aromatik birikmalarning parchalanishida faolroqdir; lignin va taninlarning tabiatda bo'linishi asosan ularning ta'siri ostida sodir bo'ladi. Qo'ziqorinlar gumusni ham parchalaydi. Ignalilar axlati, asoslari va azotlari kambag'al, asosan zamburug'lar tomonidan parchalanadi.

Zamburug'larning faol faolligi turli xil kislotali birikmalar (limon, sirka va boshqa kislotalar), shuningdek, tuproq kislotaliligini oshiradigan va minerallarning o'zgarishi va yo'q qilinishiga olib keladigan fulvate chirindi hosil bo'lishiga yordam beradi.

Qo'ziqorinlar asosan aerob organizmlardir, zamburug'lar uchun muhitning eng qulay reaktsiyasi kislotali hisoblanadi. Qo'ziqorinlarning bakteriyalarga nisbati bog'liq kimyoviy tarkibi o'simlik axlati, atrof-muhit va namlikning reaktsiyasi.

Tuproqda yashovchi suvo'tlar havodagi karbonat angidrid va quyosh energiyasi hisobiga tuproqning organik moddalarini yaratishda ishtirok etadi. Yosun xujayralari amyobalar, siliatlar, shomillar, nematodalar tomonidan faol iste'mol qilinadi. Yosunlarning hayotiy sekretsiyasi, boshqa mikroorganizmlar kabi, zamburug'lar va bakteriyalar uchun oziq-ovqat bo'ladi. Yosunlar biologik faol moddalarni ajratib turadi. O't o'simliklari ostida suvo'tlar ko'proq, ignabargli o'rmonda esa kamroq.

Shakllanish mikroorganizmlar faoliyati bilan chambarchas bog'liq; va tuproqlarning biokimyoviy, ozuqaviy, oksidlanish-qaytarilish, havo rejimlarining dinamikasi, ularning kislota-ishqor sharoitlari. Tuproqdagi mikroorganizmlar soni shimoldan janubga qarab har gramm tuproqda 300-600 million hujayradan (podzolik tuproqlar) 2500-3000 milliongacha (chernozem) ortadi.

Tuproqning ekologik funktsiyalarining asosiy qismi amalga oshiriladi; tuproq hayvonlari va mikroorganizmlarining bevosita ishtirokida. Ular tuproqqa kiradigan organik qoldiqlarning parchalanishi va sintezi jarayonlarida ishtirok etadilar. Biomassani sintez qilish va yo'q qilish jarayonlari uzluksiz va tsiklikdir. Har yili 55 milliard tonnagacha o'simlik organik moddalari tuproq organizmlari ishtirokida hosil bo'ladi va yo'q qilinadi, ularning 90% ga yaqini gaz fazasiga, qolgan qismi esa oraliq organik birikmalar va gumusga o'tadi. Ushbu global jarayon natijasida gumosfera - Yerning juda yupqa tuproq qobig'i, sayyoraning o'ziga xos "terisi" hosil bo'ladi.

Tarixiy jihatdan tuproq mikroorganizmlari metabolizm jarayonida atmosferaning gaz tarkibini shakllantirishda ishtirok etgan. Kislorod, azot va karbonat angidrid tuproqning tirik moddasi orqali qayta-qayta o'tgan.

Mikroorganizmlarning yo'q qilishdagi roli bundan kam emas va; minerallarning neoplazmasi. Ular mineral moddalarni (Fe, Mn, S, Ca, P, Al) tashkil etuvchi ko'plab elementlarni harakatga keltiradilar, ular harakatchan bo'lib, tuproq hosil bo'lishida ishtirok etadilar. Tuproqning mineral qismiga bevosita ta'sir fermentativ oksidlanish va o'zgaruvchan valentlik elementlarini o'z ichiga olgan minerallarning kamayishi hisoblanadi. Mikroorganizmlar temir-marganets tugunlarining shakllanishi va tiklanishi bilan bog'liq! temir oksidi birikmalari - gleying jarayoni.

Shunga o'xshash ma'lumotlar.

Tuproq mikroorganizmlari nafaqat tabiiy heterojen muhitda yashaydi, balki o'zlari tuproq hosil bo'lishining asosiy omili bo'lib, jinslarning o'ziga xos tuzilishga ega bo'lgan tuproqqa aylanishida ishtirok etadilar. Mikroorganizmlarning rolini baholab, T.V.Aristovskaya beshta eng muhim elementar tuproq-mikrobiologik jarayonlarni aniqladi: o'simlik axlatining parchalanishi, chirindi hosil bo'lishi, chirindining parchalanishi, ona jinsning minerallarini yo'q qilish va minerallarning yangi shakllanishi. Tuproq mikroorganizmlarining bu va boshqa funktsiyalari, go'yo quruqlik ekotizimlarining asosini tashkil qiladi. Tuproqdagi organik moddalarning parchalanish jarayoni batafsilroq o‘rganildi.

Har yili fotosintez jarayonida 5-10 10 t ga yaqin atmosfera uglerodlari bog'lanadi va axlat shaklida taxminan 4 I0 10 t tuproqqa tushadi.Axlatning asosiy qismi tuproq mikroorganizmlari tomonidan karbonat angidrid va suvgacha minerallashadi. Shu bilan birga, axlatning katta qismi gumusli moddalarga aylanadi (0,6 dan 0,6

2,5-10 9 tonnagacha) - tabiiy birikmalarning maxsus klassi, ular uchun aniq molekulyar formulalar hali mavjud emas va izolyatsiyasi operatsion (protsedura bilan) o'rnatiladi. Gumik moddalar tuproqdan gidroksidi eritma bilan chiqariladi. Keyin gumus va himatomelan kislotalarning fraktsiyasi kislota bilan cho'ktiriladi. Fulvik kislotalar va nonspesifik moddalar eritmada qoladi. Erimaydigan qismi deyiladi humin.

Barcha hümik moddalar keng ko'lamli funktsional guruhlarni o'z ichiga oladi. Ularning gidrolizlanishi jarayonida probirkaga 22 tagacha aminokislotalar (ularning massa ulushi 10% ga etadi), turli monosaxaridlar (25% gacha) va boshqa birikmalar oʻtadi. Oksidlanish mahsulotlari asosan benzol polikarboksilik kislotalardir. Humik moddalardagi aminokislotalar va shakar manbalari o'simliklar va mikroorganizmlarning oqsillari va uglevodlari bo'lishi mumkin, lignin va flavonoidlar esa benzoid tsikllari uchun manba bo'lib xizmat qiladi. Gumus tarkibi haqida ba'zi fikrlar tuproqning rangi bilan beriladi. Quruq holatda, kam chirindili tuproqlar (gumus 1,5% dan ko'p bo'lmagan) ochiq kulrang rangga ega. Quruq namunalarning qora yoki jigarrang-qora rangi (5-6% chirindi va undan ko'p) bo'lgan tuproqlarga xosdir. yuqori daraja unumdorlik (qora tuproq). Humik moddalarning tuzilishi, hosil bo'lishi va parchalanish mexanizmlari haqidagi ko'plab savollar hali ham munozarali bo'lishiga qaramay, bu birikmalar unumdorlikni va tuproqning boshqa xususiyatlarini saqlashda alohida rol o'ynaydi. Gumus hosil bo'lishi haqidagi gipotezalardan biriga ko'ra (P. A. Kostychev, T. G. Mirchink, D. G. Zvyagintsev va boshqalar) gumus molekulalarining yadrolari mikrob melaninlari bilan ifodalanadi.

Birinchi yaqinlashuvda o'simlik axlatining (tuproq mikroorganizmlarining asosiy manbai sifatida fotosintez mahsulotlari) parchalanish jarayonlari birinchi darajali kinetik tenglama bilan qoniqarli tarzda tavsiflanadi:

qayerda A, va A 0- resursning hozirgi / boshlang'ich lahzadagi konsentratsiyasi; Kimga - teskari vaqtning o'lchami bilan doimiy. Rasmiy ravishda, ushbu eng oddiy modelning qo'llanilishi mo'l-ko'l mikrobial potentsial jarayonni cheklamasligini nazarda tutadi. Laboratoriya va dala tajribalari shuni ko‘rsatadi Kimga ko'pincha uglerod yuki quruq tuproq massasining 1,5% dan oshmasligi sharti bilan tuproqqa kirgan organik moddalar miqdoriga bog'liq emas (aks holda, tuproq xususiyatlari sezilarli darajada o'zgarishi mumkin).

Qoidaga ko'ra, tuproqqa chiqarilgan organik moddalar turli komponentlarni o'z ichiga oladi. Tuproqdagi organik moddalarning parchalanish tezligi diapazonlari haqida ma'lum bir fikr berishi mumkin Kimga laboratoriya tajribasida turli resurslar uchun: 0,02-0,03 dan - somon, gemitsellyuloza va o'lik qo'ziqorin biomassasi uchun lignin uchun 0,003 kun -1 gacha.

Tuproqdagi organik moddalarning parchalanish jarayoni sezilarli darajada o'simlik axlatidagi uglevodlar foiziga bog'liq ( U) va lignin (L), va shuningdek, C / N nisbatida. Misol tariqasida tuproqning nafas olish indeksining empirik tenglamasini keltirish mumkin:

Tuproq bakteriyalari uchun C / N nisbati odatda 3: 1 dan 8: 1 gacha o'zgarib turadi. Tuproq zamburug'larining biomassasi uchun maksimal C / N nisbati yuqoriroq va 16 ga etadi. Shu nuqtai nazardan, zamburug'lar ko'proq raqobatbardoshdir. azot miqdori past bo'lgan birikmalarning parchalanishi (masalan, lignin). Bundan tashqari, mitselial tashkilot azot birikmalarini gifa bo'ylab kolba kabi o'tkazishga imkon beradi (cheklovchi resursning ko'chirilishi). Qo'ziqorin mitseliyasi tuproq ostidagi tuproq gorizontidan axlatga azot etkazib berishi mumkin (bu erda C / N qiymati juda yuqori: 40 - 100).

Umumiy qoida quyidagicha. Agar mikrob massasining C/N organik moddalarning C/N dan katta bo`lsa, minerallashuv natijasida tuproq azot bilan boyitiladi. Bu, xususan, hayvonlarning o'lik biomassasi (C / N = 10) va dukkaklilarning (C / N = 18) fitomasining parchalanishi paytida kuzatiladi. Agar mikrob massasining C / N organik moddalarning C / N dan kam bo'lsa, u holda immobilizatsiya paytida tuproqda mineral azot iste'moli boshlanadi. Bunday holda, parchalanishning umumiy tezligi mikrobial biomassaning bir qismi nobud bo'lgunga qadar va (yoki) tuproqning organik moddalariga mikroblar hujumi jarayonida qo'shimcha azot manbai paydo bo'lguncha sezilarli darajada kamayishi mumkin. Ushbu naqshlar somonni kiritish uchun klassik qoidada hisobga olinadi: tuproqdagi resursni immobilizatsiya qilishning istalmagan jarayonini istisno qilish uchun 100 kg somonga 1 kg azot qo'shilishi kerak.

Atrof-muhit ifloslanishi sharoitida tuproq unumdorligini tiklash uchun optimallashtirish muammolarini hal qilishda shunga o'xshash muammolar paydo bo'ladi. Masalan, neft konlarida tuproq uglevodorod xomashyosi bilan ifloslanganda va neft quvurlarida avariyalar sodir bo'lganda juda qiyin vaziyat yuzaga keladi. Shu bilan birga, turli sabablarga ko'ra (hidrofobik muhitda suv rejimining yomonlashishi, o'simliklarning yo'qolishi, C / N nisbatining oshishi va boshqalar) ko'pchilik tuproq mikroorganizmlarining faoliyati inhibe qilinadi. Mikrobial jamoalarni faollashtirish va o'z-o'zini tozalash jarayonlarini tezlashtirish uchun namlik va aeratsiya uchun tegishli sharoitlar yaratgan holda o'g'itlarni qo'llash kerak (1 g yog'ning oksidlanishi taxminan 80 mg azot va 8 mg fosforni talab qiladi). , hijob, somon va boshqa bo'sh materiallarni kiritish orqali). Boshqa narsalar qatorida, neft mahsulotlarini parchalaydigan mikrobial populyatsiyalarning kiritilishi qiziqish uyg'otadi. Tabiiy qatronlarga moslashtirilgan tabiiy mikrobial kompleksga ega ignabargli daraxtlarning qobig'idan foydalanish imkoniyati qiziqarli ko'rinadi.

Tuproqdagi organik moddalarning parchalanish jarayoni namlik, harorat, pH, oksidlanish-qaytarilish potentsiali va boshqa parametrlarga bog'liq. Harorat omili nisbatan batafsil o'rganilgan. Tuproqning nafas olishining haroratga bog'liqligi birinchi yaqinlashuvda Vant-Xoff qoidasiga to'g'ri keladi: 10 ° C ga qizdirilganda CO2 hosil bo'lish tezligi taxminan 2 marta oshadi (odatda Q i0 2,0 dan 2,5 gacha o'zgaradi). Q l0 ning yaqin qiymatlari N 2 0, NO va CH 4 ishlab chiqarish uchun olingan.

Ko'rinib turibdiki, organik moddalarning tuproq mikroorganizmlari tomonidan parchalanish jarayoni tuproq namligiga va boshqa omillarga (va ularning o'zaro ta'siriga) ham bog'liq. Umumlashtirilgan holatda asosiy omillar sifatida o'simlik axlatining parchalanish tezligining harorat va tuproq namligiga bog'liqligining taxminiy rasmi rasmda ko'rsatilgan. 2.3.

Global iqlim o'zgarishining oqibatlari stsenariylari bo'yicha ko'plab ishlar ushbu munosabatlarni oydinlashtirishga urinishlarga bag'ishlangan.

Global miqyosda tuproq, quruqlik biomassasi va atmosferadagi uglerod zaxiralari mos ravishda taxminan (1500, 600 va 720) 10 15 g ni tashkil qiladi. Tuproqdagi uglerod darajasining o'zgarishi atmosferadagi uglerod hovuziga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin

Guruch. 2.3. Organik moddalarning nisbiy parchalanish tezligining (%) tuproq harorati va namligiga bog'liqligi. Tuproq namligini tavsiflash uchun dala tavsifining eng oddiy gradatsiyalari taxminan -0,01 dan -100 bar oralig'ida keltirilgan: "ho'l" - qo'lda siqilganda suv chiqaradi, "ho'l" - xamirga o'xshaydi, "ho'l" - filtrni namlaydi. qog'oz, "yangi "- qo'l sovuq," quruq "- chang changli tuproq. Bunday hisob-kitoblar iqlimni belgilovchi omillar sifatida tuproqning organik moddalari va tuproq mikrobial blokining ahamiyatini ta'kidlaydi. Tuproq mikrobial biomassasining uglerod qiymatini global baholash uchun turli usullar va hisoblash sxemalari taklif qilindi, bu qiymatlar oralig'ini (2,5-10) 10 15 g ni belgilashga imkon berdi.

Nisbatan muvozanatli ekotizimlarda ("klimaks") mikrobial biomassa uglerodining tuproq organik uglerodiga nisbati CMI | f / Corg taxminan 2% ni tashkil qiladi. Organik moddalar ana shu "igna ko'zi" orqali o'tib, tuproqqa kirishi kerak. Berilgan qiymatning C MI | f / C org ning og'ishi organik moddalar nuqtai nazaridan tizim rejimining buzilishini ko'rsatishi mumkin.

Tuproq namligini baholash uchun ko'pincha hajm va vazn namligi ko'rsatkichlari qo'llaniladi, ammo bu ko'rsatkichlar mikroorganizmlar uchun suv mavjudligi darajasini qoniqarsiz tavsiflaydi. Suv gigroskopik namlikdan tortib, tuproq zarralarida kuchli adsorbsiyalangan, tortishish kuchi ta'sirida katta g'ovaklarda erkin harakatlanadigan gravitatsion suvgacha bo'lgan turli xil sharoitlarda tabiiy muhitda bo'lishi mumkin. Suv mavjudligi darajasini yanada qat'iy baholash uchun namlik potentsialini suvni olish uchun organizm tomonidan sarflanishi kerak bo'lgan termodinamik ish miqdori sifatida aniqlash muhim ahamiyatga ega. Ko'pincha, tuproq mikroorganizmlari uchun suv potentsiallari diapazonlari barlarda keltirilgan. Boshqa termodinamik ko'rsatkichlar qatorida suv faolligi ko'rsatkichi ham qo'llaniladi - o'rganilayotgan tizimdagi suv bug'ining bosimi va toza suvning nisbati.

Tuproqlarda mikroorganizmlarning rivojlanishi odatda katta hajmdagi suyuqlikda emas, balki suvli eritma bilan to'ldirilgan kapillyarlarda yoki yupqa plyonkalarda sodir bo'ladi. Plyonkalar va kapillyarlarning qalinligi mikroorganizmlarning hayoti uchun zarurdir. Hatto qalin kapillyarlar ham ko'pincha havo bilan to'ldiriladi va faqat ularning devorlarining yuzasida plyonkali suv mavjud. Mikroorganizmlar yupqa qatlamlarda deyarli rivojlanmaydi. Ba'zi ma'lumotlarga ko'ra, diametri 1 mikrondan kam bo'lgan kapillyarlardagi organik moddalar mikroorganizmlar uchun mavjud emas. Qalinligi 10 mikron va undan ortiq bo'lgan suvli plyonkalarda mikroorganizmlarning yaxshi rivojlanishi kuzatiladi.

Kapillyarlar va plyonkalarda joylashgan Pa mikroorganizmlarga (katta adsorbsion sirtdan tashqari) resurslar va chiqindi mahsulotlarning tarqalishi va tarqalishining o'ziga xosligi ta'sir qiladi. Ta'kidlanishicha, yupqa suvli plyonkalarda rivojlanish jarayonida hujayra hajmi kamayadi. Ko'rinib turibdiki, tuproqdagi hujayra hajmi ozuqa muhitiga nisbatan kichikroq bo'lishining asosiy sabablaridan biri tuproqda hujayralar kapillyarlarda rivojlanadi. B.V.Perfilyev tomonidan ishlab chiqilgan kapillyar mikroskop yordamida tuproq mikroorganizmlarining ko‘payish xususiyatlarini statistik tahlil qilish shuni ko‘rsatdiki, shisha kapillyarlarda turli toifadagi bakteriyalar mikrokoloniyalari mavjud. joyida kam uchraydigan hodisalar qonuni (Puasson qonuni) bo'yicha taqsimlanadi. Yapon mikrobiologi T. Xattorining fikricha, bakteriyalarning tuproqda koʻpayish ehtimolining kuzatilgan kichik qiymati oʻxshash ekologik boʻshliqlarga ega boʻlgan populyatsiyalarni raqobatbardosh chiqarib tashlash haqidagi Gauze teoremasi nima uchun bajarilmasligini tushuntiradi.

Tuproqning namligiga qarab, tuproq biotasining ishlash rejimi shu qadar o'zgaradiki, bu ekotizim jarayonlarining yo'nalishini tubdan o'zgartirishi va istalmagan oqibatlarga olib kelishi mumkin. Mikroorganizmlar uchun suv potentsialining pastki chegarasi o'simliklarnikiga qaraganda ancha past va ba'zi tuproq zamburug'lari uchun -150 bar yoki undan kam. Penitsilium spp. va Aspergillus spp. Bunday sharoitda faol biota asosan qo'ziqorinlar va ularning yirtqichlari (ba'zi tuproq oqadilar) ustida qurilgan tizim bilan ifodalanishi mumkin.

Tuproqning namlik potentsiali -55 bar va undan yuqori darajaga ko'tarilganda, biologik xilma-xillik ortadi. Xususan, tibbiyotda qo‘llaniladigan asosiy antibiotiklarni ishlab chiqaruvchi aktinomitsetalar, miseliy bakteriyalar tuproqdagi organik moddalarning minerallashuvida katta rol o‘ynay boshlaydi. Ehtimol, maxsus tayyorlangan tuproq (tuproq kataplazmasi) bilan davolash usulining samaradorligi, xususan, o'tgan asrda yiringli jarrohlik sohasidagi taniqli mutaxassis V.F. Tuproqning xarakterli hidi aktinomitsetlarning ba'zi uchuvchan chiqindilari (geosmin, 2-metilizoborneol) bilan belgilanadi va ba'zi hollarda bu birikmalarning mikroblar jamoasidagi jarayonlarni muvofiqlashtirishdagi ahamiyati ko'rsatilgan (masalan, boshlang'ich mikorizal zamburug'lar sporalarining unib chiqishi).

Ko'pgina bakteriyalarning ko'payishi tuproq namlik potentsialining yuqori qiymatlarida ta'minlanadi: - 40 dan 0 bargacha, bakteriyalarning migratsiyasi esa - (0,1-0,5) bar va undan yuqori bo'lishi mumkin. Bakterial o'g'itlarni qo'llashda bakteriya hujayralarining o'simlik ildizi bilan bevosita aloqasini ta'minlash kerak. Masalan, tugun bakteriyalarining simbiotik azot fiksatorlarining asosiy o'simlik ildiziga faol ko'chishi, so'ngra ildizga kirib, tugunlarning paydo bo'lishi. Qulay sharoitlarda, ildiz yuzasining 1 sm 2 ga bir soatda 20 ga yaqin ildiz tugunlari bakteriyalari xujayralari tuproqdan ta'minlanadi va o'zaro ta'sirning ushbu bosqichida migratsiya omilining ahamiyati bakteriyalarni ko'paytirish jarayonining ahamiyatidan oshishi mumkin.

Shu bilan birga, ko'plab fitopatogen zamburug'lar tuproq namlik salohiyatining bir xil oralig'ida faol ravishda o'sib chiqadi. (Pytium spp., Fitoftora spp., Fusarium spp.). Tabiiy muhitda bunday populyatsiyalar mavjud bo'lganda, bu ularning mikroblar jamoasida ustunligiga, o'simlik kasalliklariga va hosilning sezilarli darajada yo'qolishiga olib kelishi mumkin.

O'simliklarni asosiy mineral resurslar bilan ta'minlash sharti sifatida mikroorganizmlar tomonidan organik moddalarning parchalanishining eng yuqori darajasi taxminan -0,1 barda erishiladi. Bunday holda, tuproq biotasi resurslarni qayta ishlashning asosiy ekotizim funktsiyasini eng samarali bajaradi.

Botqoqlanish bilan mineralizatsiya tezligi pasayadi va mikroblar tizimida anaerob bakteriyalar birinchi o'ringa chiqadi. Ba'zi hollarda mikrobial tizim rejimining bunday o'zgarishi qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishi uchun nomaqbuldir, chunki denitrifikatsiya natijasida azot yo'qoladi va zaharli mahsulotlar to'planishi mumkin (uchuvchi yog' kislotalari, ammiak, etilen, vodorod sulfidi, temir temir va boshqalar). ). Suv bosgan tuproqda organik moddalar parchalanishining birinchi bosqichlarida oksidlanish-qaytarilish potentsiali odatda taxminan 200 mV darajasida qoladi, keyin esa -200 mV ga keskin pasayish kuzatiladi, bu hosil bo'lish chegarasiga yaqin. metandan. Tuproqdagi nitratlarning mavjudligi kuchli tiklanish uchun sharoitlarning paydo bo'lishini sezilarli darajada kechiktiradi. Bunday holda, muhitda denitrifikatsiya mahsulotlari, shu jumladan azot paydo bo'ladi.

Anaerob mikrozonalar ham suv bosmagan tuproqlarda hosil bo'ladi. Masalan, organik moddalar bilan kichik tuproq agregati. Aerob sharoitda uning yuzasida nitrifikator bakteriyalarning hayotiy faoliyati natijasida nitratlar hosil bo'ladi. Birlikning ichki qismi anaerob bo'ladi va tuproq namligidagi nitratning bo'lakka tarqalishi orqali denitrifikatsiya qilish uchun qulay bo'ladi.

Ba'zi hollarda anaerob rejimga o'tish kontaminatsiyani bartaraf etishda samarali bo'lishi mumkin. muhit... Masalan, intensiv qishloq xo'jaligida nitratlarning ortiqcha konsentratsiyasi jiddiy muammoga aylandi. Ularni olib tashlash uchun tuproqni vaqtincha botqoqlash yordamida denitrifikatsiya qilishning mikrobiologik mexanizmi taklif etiladi. Bunday holda, nitratlar tuproq mikroorganizmlari tomonidan gazlar - azot va azot oksidi hosil bo'lishi bilan muqobil elektron qabul qiluvchi sifatida ishlatiladi. Shu tariqa tuproqning nitratlar bilan ifloslanishini tezda bartaraf etish va ularning yer usti suvlariga kirib ketishining oldini olish mumkin. Biroq, boshqa muammo paydo bo'lishi mumkin. Atmosferaga bir marta chiqarilgan azot oksidi ozon qatlamini yo'q qilishga yordam beradi. Shu sababli, yakuniy mahsulot sifatida azotning ustun shakllanishi uchun sharoit yaratish bilan denitrifikatsiya jarayonini nazorat qilish zarurati tug'iladi. Tuproqni botqoqlash orqali anaerob sharoitlarni yaratish ham bo'lishi mumkin samarali usul ba'zi ksenobiotiklarni mikrobiologik yo'q qilish.

Tuproqning turli organizmlar uchun tabiiy yashash joyi sifatidagi o'ziga xosligi shundaki, biotaning yashash sharoitlari beqaror, ammo iqlim va boshqa omillarga qarab o'zgaradi. Masalan, tuproqni namlash (yomg'ir yoki sug'orishdan keyin) va quritish jarayonlarining o'zgarishi odatiy holdir. Bunday sharoitda turli xil organik moddalardan foydalanish qobiliyati bilan baholanadigan tuproq bakterial jamoasining funktsional potentsial xilma-xilligi sezilarli darajada kamayadi. Tuproq biotasining etakchi ekotizim funktsiyasi nafaqat ma'lum bir vaqtda yashash muhitida rivojlanayotgan parametrlar, balki suv rejimining tarixdan oldingi davri bilan ham belgilanadi, deb hisoblash uchun asoslar mavjud.

Tuproq bakteriyalari METANOBAKTERİYALAR - anaerob mikroorganizmlarning o'ziga xos guruhi bo'lib, ular hayotiy faoliyati natijasida odamlar uchun yoqilg'i bo'lgan tabiiy gazni chiqaradi. Tuproqda xavfli qoqshol kasalligining qo'zg'atuvchisi - tetanoz tayoqchasi yashaydi. Tayoq bog'lar, sabzavot bog'lari, yaylovlar tuproqlarida uchraydi. Pichoq va boshqa jarohatlar bilan yer bilan ishlash xavflidir. Shuning uchun tuproq bilan ishlagandan keyin qo'lingizni ichak bakteriyalari bilan yuving.Ichakdagi bakteriyalar nima uchun kerak? Inson tanasi turli xil bakteriyalar dunyosida yashaydi. Faqat oshqozon-ichak traktining bo'shlig'ida ularning 300 ga yaqin turi yashaydi va tanada yashovchi mikroblarning massasi 4 kg ga etadi! Ularning maksimal miqdori og'iz bo'shlig'ida, qizilo'ngach va ichaklarda to'planadi. Ushbu turdagi bakteriyalar saprofitlar deb ataladi. Qoida tariqasida, saprofitlar ichaklarda sog'lom mikroflorani hosil qiladi. Ularning hayotiy faoliyati insonning qayta ishlanmagan oziq-ovqat qoldiqlari bilan oziqlanishi hisobiga ta'minlanadi va ular odamlarga o'simlik ovqatlarini parchalashga (hazm qilishga) yordam beradi. Bundan tashqari, ular B va K vitaminlarini hosil qiladi. Immunitet tizimini mustahkamlashda ichak bakteriyalarining roli Ichak bakteriyalari tanamizning himoya funktsiyalarini kuchaytirishi uchun juda zarur. Immun tizimining hujayralari ular bilan immun tizimining rivojlanishi uchun zarur bo'lgan maxsus molekulalarni almashtiradilar. Bu bayonot Parijda o'tkazilgan tadqiqotga asoslangan. Olimlar sichqonlarni ichak bakteriyalari yetishmaydigan steril muhitda yetishtirdilar. Shundan so'ng, ularning ichaklari tuzilishini o'rganish o'tkazildi. Sichqonlarda deyarli rivojlanmagan limfa tugunlari topilgan, bu erda antikorlar to'planadi. Tajribalar asosida ichak bakteriyalari immunitetni mustahkamlashga ta'sir etishi isbotlangan.Ichak bakteriyalari Inson tanasi turli xil bakteriyalar olamida yashaydi. Faqat oshqozon-ichak traktining bo'shlig'ida ularning 300 ga yaqin turi yashaydi va tanada yashovchi mikroblarning massasi 4 kg ga etadi! Ularning maksimal miqdori og'iz bo'shlig'ida, qizilo'ngach va ichaklarda to'planadi. Ushbu turdagi bakteriyalar saprofitlar deb ataladi. Qoida tariqasida, saprofitlar ichaklarda sog'lom mikroflorani hosil qiladi. Ularning tirikchiligi qayta ishlanmagan oziq-ovqat qoldiqlari bilan oziqlanadi. Ammo tanadagi to'qimalarning parchalanish mahsulotlari bilan oziqlanadigan boshqa patogen mikroblar mavjud. Ular kasallikning rivojlanishiga hissa qo'shishi mumkin. Bu mikroblar soni foydali mikroblar sonidan oshib ketganda sodir bo'ladi. Natijada, sog'lom mikroflora buziladi, disbiyoz paydo bo'ladi. Dysbioz bilan tananing muhim metabolik jarayonlari, masalan, vitamin va minerallar buziladi. Ammo sog'lom organizmda ichak mikroflorasi patogen mikroblarning rivojlanishiga to'sqinlik qiladigan lizozim ishlab chiqaradi. Oddiy mikroflora bilan foydali bakteriyalar soni patogenlardan oshib ketadi va ikkinchisi bunday teng bo'lmagan vaziyatda o'lishga majbur bo'ladi. Sog'lom ichakning devorlari immunitet uchun javobgar bo'lgan hujayralarni o'rab oladi. Butun organizmning immunitet himoyasi ularning ishiga bog'liq. Shuning uchun, dysbioz bilan, qoida tariqasida, immunitet tizimining ishi ham kamayadi. Yangi tug'ilgan chaqaloqlarda sog'lom ichak mikroflorasi juda muhimdir. Uning normal shakllanishi chaqaloq emizikli bo'lganida sodir bo'ladi. Salbiy rol patogen bakteriyalarga tegishli. Ular o'simliklar, hayvonlar va odamlarning to'qimalariga kirib, shu bilan birga tananing mudofaasini bostiradigan moddalarni chiqarishga qodir. Vabo (tayoqlar), kuydirgi (tayoqlar) qo'zg'atuvchisi kabi patogen bakteriyalar hayvonlar va odamlarning tanasida yashaydi. Inson tanasida patogen bakteriyalar oziqlanadi, tez ko'payadi va organizmni o'z chiqindilari bilan zaharlaydi. Patogen bakteriyalar kasalliklarni keltirib chiqaradi: tif, vabo, difteriya, qoqshol, sil, tomoq og'rig'i, kuydirgi, vabo. Ushbu kasalliklarning ba'zilari odam kasal odamlar bilan muloqotda bo'lganda yuqadi (tomchi INFEKTSION), boshqalari - patogen bakteriyalarni olgan oziq-ovqat yoki suv iste'mol qilganda, kasal hayvonlar bilan aloqa qilganda kasalliklar kemiruvchilar tomonidan yuqishi mumkin. Bakteriyalar hosilni sezilarli darajada yo'qotishiga olib kelishi mumkin. Sterilizatsiya patogen bakteriyalarni yo'q qilish uchun ishlatiladi. Sterilizatsiya har qanday mikroorganizmlardan ob'ektni to'liq chiqarishdir. Sterilizatsiya ko'pincha 20 daqiqa davomida +120 ° C haroratgacha qizdirish orqali amalga oshiriladi. Sterilizatsiya moddalar yordamida ham amalga oshirilishi mumkin: yod, vodorod periks, borik kislotasi, kaliy permanganat, spirt. Ular radioaktiv va ultrabinafsha nurlanish yordamida bakteriyalarni yo'q qiladi. Muayyan bakterial kasalliklarning oldini olish uchun hayvonlar va odamlar emlanadi. Dezinfektsiya - bu patogen bakteriyalarni va ularning zaharlarini yo'q qilishdir. Dezinfektsiya odatda tibbiyot muassasalarida, umumiy ovqatlanish korxonalarida va odamlarning katta yig'inlarida qo'llaniladi. Kasal hayvonlar va odamlarga dori zardobi yuboriladi, turli antibiotiklar ishlatiladi Bakterial kasalliklar Kasallikning nomi vabo Dizenteriya qo'zg'atuvchisi Bacillus (tayoqchalar) Zonne, Flexner Bacillus Koch Bacillus Clostridium tetani Bacillus anthracis Mug'al vabosi. narsalar, chivinlar Suv, iflos qo'llar, oziq-ovqat, narsalar, pashshalar Havo, havodagi tomchilar Tuproq kasal hayvonlar va odamlar Kemiruvchilar, burgalar Tugun azot biriktiruvchi bakteriyalar (simbiontlar) Lyupin o'simligi dukkaklilar oilasiga mansub bo'lib, uning ildizida tugun joylashgan. bakteriyalar jonli Plakat uchun antibiotiklar, himoya emlashlar shifobaxsh zardob dezinfeksiya sterilizatsiya ultrabinafsha nurlanishi bilan yuvish qo'llarni yuvish sabzavot va mevalarni nam tozalash kiyish ikkinchi poyabzal shaxsiy gigiena qaynatish tuzlash quritish muzlatish tuzlash Bakteriyalar va oziq-ovqat Fermentatsiya natijasida odam nordon sut mahsulotlarini oladi. Fermentatsiya - bu ba'zi bakteriyalar tomonidan amalga oshirilishi mumkin bo'lgan moddalarning kimyoviy o'zgarishi jarayoni, masalan, sut kislotasi bakteriyalari, sirka kislotasi. Ushbu bakteriyalar yordamida biz sabzavot va mevalarni achitamiz. Fermentatsiya bakteriyalari chirigan bakteriyalarni o'ldiradi. Biroq, foydalarga qo'shimcha ravishda, sut kislotasi bakteriyalari ham zararli bo'lishi mumkin, nordon ovqatlarni keltirib chiqaradi. Ular bilan kurashish uchun qaynatish ishlatiladi. Bakteriyalarga qarshi kurashning keng tarqalgan usullari: meva, qo'ziqorin, go'sht, baliq, donni quritish; ularni muzlatgichlar va muzliklarda sovutish va muzlatish; sirka kislotasida tuzlangan mahsulotlar; shakarning yuqori konsentratsiyasi, masalan, murabbo ishlab chiqarish, tuzlash. Sut kislotasi bakteriyalarining faolligi tufayli bodring, pomidor, qo'ziqorin, tuzlangan karam tuzlanganda, chirigan bakteriyalar rivojlanishiga to'sqinlik qiladigan kislotali muhit hosil bo'ladi. Oziq-ovqat mahsulotlarini saqlash bunga asoslanadi.Botulizm bakteriyalari (anaerob), zaharli botulin ishlab chiqaradi. Ular suvda, hayvon organizmlarida, tuproqda spora shaklida yashaydi. Tuproq bilan botulizm bakteriyalarining sporalari sabzavotlar, mevalar, qo'ziqorinlarga tushadi, biz ularni ehtiyotkorlik bilan bankalarga aylantiramiz. Agar siz konservalash paytida ba'zi muhim qoidalarga rioya qilmasangiz, eng achinarli hollarda hatto o'limga olib keladigan botulizm - botulizm kabi qutilarda yashirin xavf paydo bo'lishi mumkin. Botulizm - markaziy asab tizimiga ta'sir qiluvchi yuqumli kasallik. Shuning uchun, botulizmga qarshi kurashish uchun meva va sabzavotlarni yaxshilab yuvish, idishlarni sterilizatsiya qilish kerak.

Tuproq qishloq xoʻjaligida asosiy ishlab chiqarish vositasi hisoblanadi. Barcha mahsulotlar Qishloq xo'jaligi organik moddalardan iborat bo'lib, ularning sintezi asosan quyosh energiyasi ta'sirida o'simliklarda sodir bo'ladi. Organik qoldiqlarning parchalanishi va gumusni tashkil etuvchi yangi birikmalarning sintezi mikroorganizmlarning turli assotsiatsiyalari tomonidan ajratilgan fermentlar ta'sirida sodir bo'ladi. Bunday holda, mikroblarning ba'zi assotsiatsiyalarini boshqalar bilan doimiy ravishda almashtirish mavjud.

Tuproqda juda ko'p mikroorganizmlar mavjud. M.S. Gilyarov, har bir gramm chernozemda 2-2,5 milliard bakteriya mavjud. Mikroorganizmlar nafaqat organik qoldiqlarni oddiyroq mineral va organik birikmalarga parchalaydi, balki tuproqda oziq moddalar zahirasini tashkil etuvchi yuqori molekulyar birikmalar - gumus kislotalarini sintez qilishda ham faol ishtirok etadi. Shuning uchun tuproq unumdorligini oshirish (demak, hosildorlikni oshirish) haqida g'amxo'rlik qilish, mikroorganizmlarning oziqlanishi, mikrobiologik jarayonlarning faol rivojlanishi uchun sharoit yaratish va tuproqdagi mikroorganizmlarning populyatsiyasini ko'paytirish haqida g'amxo'rlik qilish kerak.

O'simliklar uchun ozuqa moddalarining asosiy etkazib beruvchilari aerob mikroorganizmlar bo'lib, ular hayotiy jarayonlarni amalga oshirish uchun kislorodga muhtoj. Shu sababli, bo'shashmaslik, suv o'tkazuvchanligi, optimal namlik va tuproq haroratida aeratsiyaning oshishi o'simliklarning eng ko'p oziq moddalar bilan ta'minlanishini ta'minlaydi, bu ularning tez o'sishi va mahsuldorligini oshiradi.

Biroq, normal o'sishi va to'liq rivojlanishi uchun o'simliklar nafaqat kaliy, azot, fosfor kabi makroelementlarga, balki turli xil biokimyoviy reaktsiyalarda katalizator vazifasini bajaradigan va ularsiz o'simliklar samarali ta'sir ko'rsata olmaydigan mikroelementlarga, masalan, selenga muhtojdir. immunitet tizimi. Mikroelementlarni etkazib beruvchilar anaerob mikroorganizmlar bo'lishi mumkin - chuqurroq tuproq qatlamlarida yashaydigan va kislorod zaharli bo'lgan mikroorganizmlar. Anaerob mikroorganizmlar oziq-ovqat zanjirlari bo'ylab tuproqning chuqur qatlamlaridan o'simliklar uchun zarur bo'lgan mikroelementlarni "ko'tarish" qobiliyatiga ega.

Madaniy unumdor tuproqlarda nafaqat mikroflora, balki tuproq faunasi ham tez rivojlanadi. Tuproqdagi hayvonlar tuproq chuvalchanglari, turli tuproq hasharotlarining lichinkalari va tuproqda yashovchi kemiruvchilar bilan ifodalanadi. Mikroskopik fauna orasida qurtlar eng faol tuproq hosil qiluvchi hisoblanadi. Ular tuproqning sirt gorizontlarida yashaydi va o'simlik qoldiqlari bilan oziqlanadi, tuproqning ko'p miqdordagi organik moddalari va mineral tarkibiy qismlarini ichaklari orqali o'tkazadi. Tuproqdagi mikroorganizmlar murakkab biotsenoz hosil qiladi, bunda ularning turli guruhlari bir-biri bilan murakkab aloqada bo'ladi. Ulardan ba'zilari muvaffaqiyatli birga yashaydi, boshqalari esa antagonistlar (opponentlar). Ularning antagonizmi odatda mikroorganizmlarning ba'zi guruhlari boshqalarning rivojlanishiga to'sqinlik qiladigan yoki imkonsiz qiladigan o'ziga xos moddalarni ajratishida namoyon bo'ladi.

Tuproqlarda mikroskopik mavjudotlarning ko'plab vakillari yashaydi. Ularning dunyosi o'simlik va hayvon turlariga bo'lingan. Mikroskopik sabzavot dunyosi tuproq bakteriyalar, aktinomitsetalar, xamirturushlar, zamburug'lar, suv o'tlari bilan ifodalanadi. Tuproq faunasi oddiygina (protozoa), hasharotlar, qurtlar va boshqalardan iborat. Ulardan tashqari, tuproqda turli xil ultramikroskopik mavjudotlar - faglar (bakteriofaglar, aktinofaglar) va boshqa ko'plab hali ham yaxshi o'rganilmagan turlar yashaydi.

Tuproqda ayniqsa chirish, butir kislotasi va nitrifikator bakteriyalar, aktinomitsetalar va mog'orlar keng tarqalgan.

Mikrob florasining miqdori tuproq unumdorligiga bog'liq. Qanaqasiga unumdorroq tuproq, ularda chirindi qancha ko'p bo'lsa, ular mikroorganizmlar bilan shunchalik zich joylashgan. Mikroorganizmlarning to'planishi ko'p jihatdan yangi o'lgan o'simlik va hayvon qoldiqlari va ularning birlamchi parchalanish mahsulotlari tarkibidagi organik moddalarning miqdoriy va sifatli tarkibiga bog'liq; boshida mikroblar ko'p bo'lib, minerallashgandan keyin u kamayadi.

Vitaminlar, auksinlar va boshqa biotik moddalar mikroorganizmlar hayotida muhim ahamiyatga ega. Ularning kichik dozalari mikrob populyatsiyasi hujayralarining rivojlanishi va ko'payishini sezilarli darajada tezlashtiradi.

Quritilganda tuproq mikroorganizmlardan quriydi. Ba'zan tuproq namunalarini quritish paytida ularning soni 2-3 marta, ko'pincha 5-10 marta kamayadi. Aktinomisetlar o'zlarining yashovchanligini, so'ngra mikobakteriyalarni doimiy ravishda saqlaydilar. Eng yuqori o'lim darajasi bakteriyalar orasida kuzatiladi. Biroq, bakteriyalarning to'liq yo'q bo'lib ketishi, hatto tuproqning uzoq muddatli qurg'oqchilik sharoitida ham, qoida tariqasida, sodir bo'lmaydi. Quritishga juda sezgir bo'lgan madaniyatlarda ham uzoq vaqt quruq bo'lgan yagona hujayralar mavjud.

Alohida mikroblarning tarqalishiga tuproq eritmasining kislotaliligi kuchli ta'sir ko'rsatadi. Neytral yoki ozgina gidroksidi reaktsiyaga ega bo'lgan tuproqlarda kislotali, botqoq yoki torfli tuproqlarga qaraganda ko'proq bakteriyalar mavjud.

Mog'orlar kislotali muhitga bakteriyalarga qaraganda yaxshiroq toqat qiladilar, shuning uchun ular kislotali tuproqlarda ustunlik qiladi.

Mikroblarning tuproqda tarqalishi masalasi yaxshi yoritilmagan. Tuproqlarni muntazam mikrobiologik tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, bakteriya hujayralari alohida o'choqlarda joylashgan bo'lib, ularning har birida bir yoki bir nechta antagonistik bo'lmagan turlarning hujayralari o'sib boradi va to'planadi.

Turli tuproqlarda bakteriyalarning guruh tarkibi bir xil emas. Tuproqdagi bakteriyalardan spora hosil qilmaydigan shakllar ustunlik qiladi. Spora hosil qiluvchi bakteriyalar taxminan 10-20% ni tashkil qiladi.

Tuproqda aktinomitsetalar, zamburug'lar, suv o'tlari va protozoyalar ham ko'p yashaydi. 1 g tuproqda o'nlab va yuz minglab zamburug'lar va aktinomitsetlar mavjud va ko'pincha millionlab. Tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, suv o'tlarining umumiy massasi bakteriyalarning umumiy massasidan bir oz pastroqdir.

Har gektar ekin qatlamida oddiy va hasharotlar 2-3 tonnaga teng massani tashkil qiladi.Tirik mavjudotlarning bu massasi uzluksiz rivojlanishda. Individual hujayralar - individlar o'sadi, ko'payadi, qariydi va o'ladi. Butun tirik vaznning doimiy o'zgarishi va yangilanishi mavjud. Butun bakterial massa, eng konservativ hisob-kitoblarga ko'ra, janubiy chiziqda yozda 14-18 marta qayta tiklanadi. Shunday qilib, vegetatsiya davri uchun haydaladigan tuproq gorizontining umumiy bakterial ishlab chiqarishi o'nlab tonna tirik vazn bilan belgilanadi.

Tuproqning eng yuqori qatlami mikroflorada kambag'al, chunki u unga zararli omillarning bevosita ta'siri ostida: quritish, ultrabinafsha nurlar. quyosh nuri, isitma va boshqalar. Mikroorganizmlarning eng ko'p miqdori tuproqda 5-15 sm chuqurlikda, kamroq - 20-30 sm qatlamda va undan kamroq - 30-40 sm er osti gorizontida joylashgan.Mikroblarning faqat anaerob shakllari mavjud bo'lishi mumkin. Chuqurroq.

Tuproqqa ishlov berishning mikrobiologik jarayonlar intensivligiga ta'siri. Shudgorlash, ishlov berish, tirmalash mikrofloraning rivojlanishini sezilarli darajada rag'batlantiradi. Bu tuproqlarning suv-havo rejimining yaxshilanishi bilan bog'liq.

Qayta ishlash jarayonida aerob mikroblar uchun eng qulay sharoitlar yaratiladi, buning natijasida bahorda, qayta ishlashdan 8-20 kun o'tgach, mikrofloralar soni 5-10 barobar ortadi.

Tuproqqa ishlov berishning turli usullari mikroblarga va ekin qatlamidagi ozuqa moddalarining mobilizatsiyasiga turlicha ishlaydi. Moskva yaqinidagi podzolik tuproqlarning sirtini yumshatish mikroskopik jonzotlarning rivojlanishini kuchaytiradi, faqat juda ko'p. yuqori qatlam bu qatlamdagi saprofit bakteriyalar tuprog'i boshqalarga qaraganda 3-4 marta ko'p. Qatlam-qatlam bo'shashmasdan tikuv aylanmasi mikroflorani sezilarli darajada faollashtirdi. Tikuvning aylanishi bilan bo'shashish paytida pastki qatlamdagi mikroorganizmlar soni yuqoriga ko'tarilishi deyarli 3 baravar ko'paydi. Hatto ushbu davolash vaqtida joyida qoladigan o'rta qatlamda ham, mikrob tarkibi aniq ko'tariladi. Xuddi shunday o'zgarishlar nitrifikator bakteriyalar rivojlanishida ham kuzatildi. Bu ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, qatlam aylanmasining ijobiy ta'siri asosan organik moddalarning quyi qismidagi intensiv minerallashuvi bilan izohlanadi.

Sug'oriladigan dehqonchilik sharoitida etishtirish chuqurligi va usuli foydali mikroorganizmlar sonini yer yuzasida ham, tuproqda ham sezilarli darajada oshiradi. pastki qatlamlar tuproq. Chuqur haydashda unumdorligi past, mikroorganizmlar kam boʻlgan tuproq qatlami yuqoriga buriladi, 0-20 gorizontdagi mikroblar soni 20 sm chuqurlikda haydashdagiga qaraganda koʻproq boʻlgan. Buni o'g'itlash, sug'orish va boshqa omillarning ijobiy ta'siri bilan izohlash mumkin.

Tuproqdagi organik moddalarning oʻzgarishi mikroorganizmlar faoliyati bilan chambarchas bogʻliq boʻlganligi sababli ularning soni koʻpaygan qatlamlarda eriydigan oziq moddalar, jumladan, nitratlar miqdori ham ortgan. Tuproqqa ishlov berishning ahamiyati juda muhim va o'simliklar uchun ozuqa moddalarini safarbar qilishda ishtirok etuvchi mikroorganizmlarning alohida guruhlari faoliyati qay darajada bunga bog'liq. Shu bilan birga, organik o'g'itlarni vaqti-vaqti bilan qo'llamasdan uzluksiz ishlov berish chirindi miqdorini kamaytiradi.

Tuproqdagi chirindi miqdori etarli darajada bo'lishi uchun organik o'g'itlarni muntazam ravishda qo'llash kerak, bu esa tuproqdagi nafaqat bakteriyalar, balki aktinomitsetlar va boshqalarning umumiy sonini oshiradi. mog'or qo'ziqorinlari... Bu tuproq mikroorganizmlarining barcha guruhlarini rivojlanishi uchun qulay sharoit yaratadi. Mikrofloraning umumiy faolligining oshishi tuproqdagi energiya yoki ozuqa moddalarining miqdori bilan, shuningdek, chirindi, torf, go'ngning kiritilishi bilan belgilanadi, ular havoni yaxshilaydi va tuproqning suv o'tkazuvchanligini oshiradi, uni ko'proq qiladi. strukturaviy. Organik moddalarga boy tuproqlarda mineral o'g'itlardan foydalanish mikrofloraga rag'batlantiruvchi ta'sir ko'rsatadi. Mineral o'g'itlar tarkibiga kiradigan ozuqa moddalari organik moddalarni parchalash qobiliyatini ta'minlaydi va shuning uchun mikroblarning intensiv ko'payishiga olib keladi.

Mineral o'g'itlarning tuproqdagi mikrofloraga ta'sir qilish mexanizmi ko'p qirrali. O'sib borayotgan omillardan asosiylari:

• 1. O'zgartirish jismoniy xususiyatlar mikroblarning ko'payishiga foydali ta'sir ko'rsatadigan tuproqlar.
• 2. Tuproqning neytral yoki ozgina ishqoriyga nisbatan reaksiyasini (pH) o'zgartirish.
• 3. Mineral o'g'itlar o'simliklarning rivojlanishini sezilarli darajada yaxshilaydi, bu esa, o'z navbatida, mikrofloraga rag'batlantiruvchi ta'sir ko'rsatadi: ildizlar yanada intensiv o'sadi va shuning uchun rizosfera organizmlari soni tez ko'payadi.

Mikroorganizmlarning rivojlanishini rag'batlantiradigan yoki cheklaydigan turli xil ekologik omillar tuproqdagi chirindi tarkibiga bevosita ta'sir qiladi. Bu omillarga harorat, aeratsiya, tuproq namligi, kislotalilik va boshqalar kiradi.Organik qoldiqlarning parchalanishi uchun optimal sharoitlar 30-35 ° S harorat va maksimal dala namlik sig'imining 70-80% namlikdir. Ammo bu sharoitlar ayni paytda gumusning minerallashuvi uchun maksimal darajada qulaydir. Gumusni saqlash uchun tuproqni oqilona ishlov berish va go'ng, torf, yashil go'ng va boshqalarni kiritish orqali organik moddalar zaxiralarini muntazam yangilab turish kerak.Bu mineral o'g'itlardan foydalanish bilan ham yordam beradi.

Gumus suvga chidamli tuproq agregatlari sonini ko'paytiradi, bu yaxshi suv o'tkazuvchanligiga, tejamkor suv iste'moliga yordam beradi, aeratsiyani yaxshilaydi va strukturaviy tuproqda qulay biologik rejimni yaratadi, aerob jarayonni anaerobik jarayon bilan uyg'unlashtiradi. Gumus mikroorganizmlar uchun energiya manbai bo'lib xizmat qiladi va shu bilan birga tuproqni o'simliklar rivojlanishi uchun qulayroq qiladi. U tuproq mikroorganizmlari ta'sirida asta-sekin va asta-sekin parchalanib, o'simliklar uchun o'zlashtiriladigan oziq moddalar manbai hisoblanadi. Uning tuproqqa ko'p qirrali ta'sirini hisobga olsak, uning asosiy xususiyatlari, jumladan unumdorligi gumus bilan belgilanadi, deb aytishimiz mumkin.

Yer sayyorasida joylashgan shakldagi tuproqlar bakterial jamoalarning ishi natijasidir. Tog' jinslari va minerallarning zarralarini o'lik organik moddalarni qayta ishlash mahsulotlari va o'zlarining hayotiy faoliyati mahsulotlari bilan aralashtirish mikroorganizmlar bosqichma-bosqich jonsiz qoyali cho'llarni unumdor chirindi bilan qoplangan hududlarga aylantirdi, bu esa yangi turga asos bo'ldi. sayyoradagi moddalarning aylanishi. Tuproqdagi bakteriyalar bu tsiklning asosiy dvigatellari hisoblanadi.

To'g'ri aytganda, tuproq bakteriyalari tuproqning bir qismidir. Aksincha, tuproqning o'zi emas, balki uning unumdor qatlami - chirindi. Bir choy qoshiq chirindida bir milliarddan ortiq mikroorganizmlar yashaydi, ular doimiy ravishda o'lik organik moddalarning parchalanishining ma'lum bir bosqichida yoki tuproqqa kiradigan noorganik moddalarni biriktirish va ulardan murakkab organik molekulalarni qurish bilan shug'ullanadi.

Tuproq bakteriyalari guruhi o'z tarixini organik hayot vakillari (o'simliklar va hayvonlar) endigina quruqlikka chiqa boshlagan va o'z hayotlarining qoldiqlarini toshli dengiz qirg'oqlarida qoldirgan davrlarga borib taqaladi. Bu qoldiqlar tuproq bakteriyalarining birinchi uyi edi. Organik moddalarni tuproqqa aylantirishni o'rgangan mikroorganizmlar bugungi kungacha unda yashaydi va o'zgaruvchan atrof-muhit sharoitlariga moslashadi.

Mikrobiologiyada tuproq mikroblarining funktsional bo'linishi mavjud bo'lib, u noorganik va organik moddalarni aylantirish jarayonida ma'lum mikroorganizmlarning ekologik ahamiyatiga asoslanadi:

1. Vayron qiluvchilar tuproqda yashovchi va tuproqning yuqori qatlamlarida tutib qolgan organik birikmalarni mineralizatsiya qiluvchi (parchalaydigan) bakteriyalardir. Ularning vazifasi hayvonlar va o'simliklar qoldiqlarini noorganik moddalarga aylantirishdir.
2. Azot biriktiruvchi yoki tugunli mikroblar o'simlik simbionlaridir. Ularning roli shundaki, faqat tugun mikroblarining turlari noorganik atmosfera azotini bog'lashi va uni o'simlikka etkazib berishi mumkin. Shunday qilib, azot fiksatorlari o'simlik to'qimalarining mineral tarkibini boyitadi.
3. Xemoavtotroflar - mavjud noorganik moddalarni bakteriyaning o'zida sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalar energiyasidan foydalanib, organik molekulalarga to'playdi. Bu avtotroflar guruhidir. Ularning roli tuproqda to'plangan noorganik moddalarni qayta ishlash va ular bilan o'simliklarni "oziqlantirish" mumkinligidadir.

Bulardan tashqari, tuproqda unumdor qatlam hosil bo'lishida alohida rol o'ynamaydigan va muhim ahamiyatga ega bo'lmagan, lekin tirik to'qimalarga halokatli zarar etkazishi mumkin bo'lgan boshqa turdagi bakteriyalar mavjud. Bular tuproqqa ifloslangan organik qoldiqlar bilan kiradigan yoki aerozollar (nozik dispersli suspenziyali havo oqimlari) bilan olib boriladigan patogen mikroblardir.

Destruktorlar

Bu aerob (kislorod bilan nafas oluvchi) bakteriyalar va anaerob (boshqa reaktsiyalar orqali nafas oluvchi) bakteriyalar bo'lishi mumkin bo'lgan eng ko'p guruhlardan biridir. Ulardan qaysi biri ustunligini aytish qiyin. Mikrobiologlar bunday nisbatlarning kelib chiqishiga ahamiyat bermaydilar.

Destruktorlar guruhiga nafaqat bakteriyalar kiradi. Detritofaglar (kuydiruvchi qo'ng'izlar, termitlar, yomg'ir chuvalchanglari va boshqalar) ham organik moddalarni faol ravishda parchalaydi. Ularning roli organik molekulalarning oddiyroq birikmalarga birlamchi parchalanishida bo'lib, keyinchalik ular bakteriyalarni parchalash orqali qayta ishlanadi.

Reduktorlar (saprotroflar) yakuniy chuqur parchalanishni amalga oshiradilar, buning natijasida ma'lum bir ekotizimning o'simliklarini oziqlantiradigan maxsus mikroflora hosil bo'ladi.

1. Tuproqda Clostridia sinfining vakillari keng tarqalgan. Azot fiksatori Clostridia va Clostridia-reduktorlari ham ma'lum. Bu mikroorganizmlar sinfi orasida patogen patogen mikroblar ham uchraydi, lekin bunday mikroblar tuproqda faqat alloxton (tasodifiy) prokariotlar sifatida bo'lishi mumkin. Taniqli tuproq Clostridia anaerob mikroblar bo'lib, ularning roli o'lik o'simliklarning to'qimalar hujayralarida mavjud bo'lgan organik shakarlardan karbonat angidridni chiqarishdir.
2. Batsillalar - tuproqlarda ko'p bo'lgan spora hosil qiluvchi bakteriyalarning yana bir oilasi. Batsillalar asosan aeroblar va fakultativ anaeroblar bo'lib, ular kislorod ishtirokida yashay oladi, lekin uni nafas olmaydi. Bacilli orasida o'lchamlari 5 mikrongacha bo'lgan eng katta turlari topiladi. Eng mashhur Bacillus - bu pichan tayoqchasi.
3. Tuproqlarda keng tarqalgan bakteriyalarning yana bir oilasi Pseudomonas hisoblanadi. Bu aerob mikroorganizmlar, ular anaeroblar orasida mavjud emas. Ba'zi guruhlar o'simliklar uchun patogen bo'lishi mumkin. Pseudomonas tom ma'noda har qanday substratni buzishi mumkin. Ularning ko'p miqdori kanalizatsiya tozalash inshootlarida mavjud bo'lib, ular sintetik va zaharli chiqindilarni qayta ishlaydilar.

Aerob parchalanuvchilarning asosiy yashash joyi rizosfera, ildiz maydoni va o'simlik ildizlari maydoni. Anaerob parchalanuvchilar tuproqning chuqur qatlamlarida yashaydi, bu erda kislorod yaxshi kirmaydi.

Azot saqlovchi tuproq aholisi

Kundalik hayotda eng mashhur mikroorganizmlar guruhlaridan biri tugunli bakteriyalardir.

Tugun mikroblari yagona mikroorganizmlar bo'lib, ular yordamida tuproqni tez va minimal mehnat sarfi bilan azot bilan to'yintirish mumkin, bu esa o'z navbatida bunday dalalarda hosilni sezilarli darajada oshiradi.

Tugun mikroblariga bir xil Clostridia (ularning aerob avlodlari) kiradi, ammo tugun prokaryotlarining asosiy guruhi hali ham Rhizobium jinsining vakillari hisoblanadi.

Bu tugun mikroorganizmlari hatto bu tugun mikrobi o'zaro simbioz hosil qiladigan o'simlik nomi bilan atalgan.

Tugun mikroblar va oʻsimliklar simbiozining mohiyati shundan iboratki, bakteriya koloniyasi oʻsimlik ildizida oʻsimta hosil qiladi, bu orqali oʻsimlik ammiakga aylangan molekulyar azotni oladi va buning evaziga bakteriya koloniyasini oʻziga kerakli oziq moddalar bilan taʼminlaydi.

Rhizobium jinsi vakillari anaeroblardir. Anaerob sharoitlarni yaratish ham bu bakteriyalar o'simliklar bilan simbioz orqali hal qiladigan vazifalardan biridir.

Xemolitotroflar

Bakteriyalar guruhi - avtotroflar. Ular noorganik moddalardan organik moddalar hosil qila oladigan sayyoradagi yagona organizmlardir. Ularning roli globaldir, chunki moddalar aylanishida boshqa organizmlar ularni almashtira olmaydi.

Avtotroflar beshta asosiy guruhga bo'linadi:

• nitrifikatsiya - noorganik azotni organik birikmalarga qo'shadigan aerob mikroblar;
• oltingugurt oksidlovchilari - aerob prokaryotlar, organik molekulalardagi noorganik oltingugurtni o'z ichiga oladi;
• temir bakteriyalari - organik moddalar tarkibiga noorganik temirni o'z ichiga olgan aerob atsidofil (yuqori kislotali muhitda yashaydi) bakteriyalar;
• vodorod va karboksi bakteriyalar molekulyar vodorod va karbonat angidridni aylantiradigan aerob mikroorganizmlardir.

Avtotroflar orasida patogen turlar mavjud emas, chunki patogenlikning asosiy sababi parchalanish jarayonlarini ishlab chiqarishdir (organik moddalarning parchalanishi). Avtotroflarni oziq-ovqat sifatidagi organik moddalar qiziqtirmaydi.

Patogen mikroflora

Tuproqdagi patogenlar najas bilan ifloslanish natijasidir. Chirish jarayonlarini qo'zg'atadigan deyarli barcha mikroblar o'simliklar yoki hayvonlarning ichaklaridan tuproqqa kiradi.

Patogen mikrofloraning asosiy vakillari ichak tayoqchasi guruhining bakteriyalari deb ataladigan koliform prokaryotlardir. Tuproqqa tushgandan so'ng, bu mikroblar to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri to'sib qo'yilsa va tuproq etarlicha isitilsa, juda uzoq vaqt mavjud bo'lishi mumkin.

Hayvonlarning ichaklaridan tuproqqa kiradigan koliform bakteriyalar odamlar uchun ayniqsa xavflidir. Ular insonning organik to'qimalarining parchalanish shakllarini keltirib chiqaradi, ularni tezda to'xtatish qiyin.

Bundan tashqari, gangrena va qoqsholni keltirib chiqaradigan o'ta zaharli proteolitik fermentlarni ishlab chiqaradigan chirish bakteriyalari hayvonlar va odamlar uchun katta xavf tug'diradi.