Сорбция почвенным мелкозёмом микроорганизмов, обитающих в почве

Эта функция имеет важное значение, так как благодаря ей микроорганизмы защищены от выноса за пределы почвенного профиля с нисходящим током влаги.

Наблюдается отчётливая зависимость процесса сорбции от свойств м/о и особенности сорбента (Звягинцев, 73). Одни м/о поглощаются интенсивно, другие меньше, третьи вообще не поглощаются определённым сорбентом. Поскольку почва гетерогенна – она представляет собой сложный сорбент с различными свойствами отдельных участков поверхности. В ней практически всегда может сорбироваться хотя бы небольшое количество любого м/о.

Несмотря на известную универсальность сорбционной способности почв по отношению к м/о, для неё менее характерна отчётливая изменчивость, определяемая, прежде всего гранулометрическим, вещественным составом почв, а также их генетическими особенностями. Сорбция бактерий почвой возрастает вместе с мех-составом, но эта зависимость не прямо пропорциональна в связи с влиянием др. факторов.

Собция м/о почвой существенно зависит и от их минералогического состава, на первом месте стоят минералы группы монтмориллонита (Звягинцев, 69, Великанов, 69).

Генетические особенности: чернозёмы сорбируют больше микробы клеток, чем дерново-подзолистые и серые лесные. Вообще их обычно сорбируют почвы с тяжёлым гран-составом, большей ёмкостью поглощения и содержанием гумуса.

Сорбционная способность зависит от степени подвижности м/о: подвижные сорбируются слабо, потому как способны противостоять силам адсорбции. Согласно Т.В. Аристовой м/о почв делятся на обитателей твёрдой фазы и обитателей почвенного раствора. Возможно способность сорбироваться – приспособительный признак выработавшийся у м/о в процессе эволюции (Бубенчик Л.И., 1934).

Сорбционной способностью обладают не только живые но и мёртвые клетки. Убитые нагреванием бактериальные клетки в 90 % случаев сохраняют свои сорбционные свойства.

Влияние на сорбцию м/о других факторов: рН – существуют значения максимальной сорбции, есть зависимость от насыщенности ППК катионами. По интенсивности сорбции азотобактер образцы почв образуют следующий ряд: натрий – литий – аммоний – калий – магний – кальций – барий – аллюминий – железо. Таким образом, зависимость сорбции м/о от насыщенности ППК разными катионами подобна влиянию состава ППК на коагуляцию коллоидов.

Сорбция зависит и от контакта между клетками микробов и поверхностью сорбента. При благоприятных условиях может достигать максимума уже через 5-10 мин.

Существенным фактором, влияющим на поглощение почвой и минералами м/о является также размер частиц. Сорбция тем больше, чем меньше размер. Это объясняется: увеличением удельной поверхности на ед. веса, большей склонностью малых частиц образовывать агрегаты, увеличением содержания вторичных минералов, полуторных окислов, органических коллоидов. В подавляющем большинстве случаев имеет место адсорбция.

При характеристике сорбции микробов минералами и почвой необходимо подчеркнуть, что этот процесс не проходит бесследно для жизнедеятельности микроорганизмов.

Опытами показано, что сорбция меняет интенсивность и направленность физиолого-биохимических процессов, осуществляемых м/о и их ферментами. Меняются скорость размножения, размеры и форма клеток. Основная причина данных изменений заключается в специфике условий на поверхности раздела твёрдой и жидкой фаз. Силы адсорбции не оказывают существенного действия на развитие м/о.

Информационные функции

Функция сигнала для сезонных и других биологических процессов

Данная функция контролируется в первую очередь периодически изменяющимися параметрами почвы – её тепловым, водным, пищевым и солевым режимом. Ведущим фактором пробуждения роста корней в ельнике черничнике-зеленомошнике северной тайги является температура почв. На холодных затапливаемых талыми водами почвах рост ели задерживался на 20 дней, несмотря на то что температура воздуха благоприятствовала вегетации. В холодные годы период роста корней сокращался. Уменьшалась их биомасса на 8-15 %.

В умеренных широтах почва контролирует развитие и других растений, например лиственницы на огромных просторах Сибири. Температура почв как фактор регулирующий некоторые процессы зависит от теплоёмкости и теплопроводности почв, запасов тепла (холода), влажности, температуры воздуха, потока радиации и отражающей способности почвы, интенсивности излучения в ночные часы и др. Данные параметры в многом определяются основными свойствами почвы.Теплоёмкость в зависимости от мехсостава может различаться в пять раз, а в зависимости от влажности – в 15 раз (Чудновский, 99).

В летнее время почва холоднее воздуха, Т в ризосфере в период активной вегетации на 2-5 градусов ниже Т воздуха. Севернее 60 параллели не поднимается выше 12-14 градусов. Существуют также затухающие изменения Т почв. На болотах суточный ход 15-25 см, годовой до глубины 3-3,5 м. Т.О. наиболее важно для глубоко живущих организмов.

Не менее существенна роль и других почвенных факторов, регулирующих сезонное развитие и активность живых организмов, связанных с почвой. Хорошо известно, что в районах недостаточного увлажнения смена фаз развития многих растений в годовом цикле определяется прежде всего динамикой водного режима почв. Ярким примером может служить ускоренное сезонное развитие эфемеров и эфемероидов, обусловленное непродолжительностью периода обеспеченности почв влагой аридных ландшафтов. Развитие яиц насекомых в почве зависит от влажности. Например, у саранчовых начинается только после увеличения влажности выше мёртвого запаса в слое в котором отложены кубышки.

Примером влияния годовой динамики пищевого режима почв на сезонные изменения в развитии биоценозов могут служить колебания численности м/о почв в зависимости от поступления в неё растительного опада (сезонные вспышки численности).

Таким образом, проявление рассматриваемой почвенной функции многогранны и существенны. Данная функция может иметь отношение к самым различным явлениям, протекающим в биоценозах.