1.Топырақтың микроорганизмдердің тіршілік ортасы ретіндегі ерекшелігі. Топырақтағы микроорганизмдердің таралуының эколого-географиялық заңдылықтары. Топырақ табиғатта микроорганизмдердің тіршілік етуінің шынайы ортасы және бастапқы резервуары болып табылады (азот, көміртек, күкірт, темір және т.б.). Олар топырақтың түзілу және өзіндік тазару процесіне белсенді қатысып, табиғаттағы зат алмасу ға қатысады. Топырақ таулы ортадан желдің, судың тірі организмдердің және олардың органикалық қосындылардың, яғни өсімдіктермен жануарлардың өңімінен пайда болуынан түзіледі. Әртүрлі топырақ микроорганизмдері сулы және коллоидты қабықтарда тіршілік етеді, және олар топырақ бөліктерін бұзады және саңырауқұлақтардың гифтерімен қозғалғыш бактерияларының жылжуы және көшіп жүріп жатады және олардың арасында микроскопиялық жіңішке сулы қабаттар көрінеді.

Топырақ микрофлорасының сапалық құрамы өте әртүрлі: әртүрлі бактериялар, актиномицеттер, спирохет, архебактериялар, микоплазм, саңырауқұлақтар, вирустар. Әртүрлі топтағы микроорганизмдердің құрамы мен ара қатынасы топырақ түріне, оны өңдеу әдісіне, құрамындағы органикалық заттарға, ылғалдылыққа, климаттық шарттарға және тағы басқа себептерге байланысты болып келеді. Құмды топырақтарда аэробты микроорганизмдер тіршілік етеді, ал сазды, ылғалды (оттегінің кіруі қиын) ол жерде негізінен анаэроты микроорганизмдер тіршілік етеді. Топырақ микроорганизмдер 25-450С көбейе алады, ал термофильдіктер – одан жоғары тампературада.

Микроорганизмдер күрделі биоценозда болады, олар өздерінің араларында өсімдіктермен бірге антагонисттикалық және сембиотикалық ара қатынаста сипатталынады. Өсімдіктердің тамыр аймағында бактерия өте көп: олар резосфера деп аталатын интинсивті көбею зонасын және жоғарғы активтілікті түзеді. Топырақтың ризосфералық зонасының микрофлорасы бай, әртүрлі және әртүрдегі өсімдік үшін өзіндік ерекшелігі болады. Микроорганизмдер өсімдіктердің тамырлық бөліну ара қатынасында дұрыс хемотаксисті болады және олар органикалық қосылыстардың минерализация процесіне қатысады, сонымен қатар өсімдіктерді тез қабылдайтын минералды заттармен, яғни дәрумендермен, ауксиндермен қамтамасыз етеді. Олар өсімдіктердің метаболизміне активациясы қатысады. Топырақтың өзіндік тіршілігі үшін, ауа үшін және тамақ үшін үлкен күрес болып жатады. Көбіне бір топтағы бактериялардың тіршілігі басқа топтағы бактериялардың антибиотикалық бактериоциондық әсерінен басып қалады.

Бір жылда топырақтағы микроорганизмдердің мөлшері бірнеше миллиардқа дейін жетеді. Олардың ең көбі тазартылған топырақта - 4,8-5,2 млрд. Азы орман топырағында, құмда 1,2-0,9 млрд. Микроорганизмдердің тірі үлесі 1 гектар топырақта орташа 1000 кг. құрайды. Микроорганизмдердің мезгіл тербелісіне байланысты: көктемде саны өседі, жазда максимумға жетеді, жаздың ортасында азаяды, (күн сәулесінің активті әсеріне байланысты) күзде тағы да көбейеді және қыста азаяды.

Микроорганизмдердің топырақта таралуы әртүрлі жоғарғы 1-2 мм қабатында микробтар аз (топырақтың құнарлануына қарамастан). Бұл күн сәулесінің ультракүлгін сәулелеріне және құрғату процестеріне байланысты. Жақсы микрофлора 10-20 см тереңдікте дамыған. Бұл қабатта негізінен биохимиялық процестер жүріп жатады, яғни органикалық заттарға ауысу, бір-бірлерін ауыстыратын микроорганизмдердің тіршілік етуінің әртүрлілігі. Одан тереңдеген сайын флорасы азайып, 4-5 м тереңдіктер микроорганизмдерді өте сирек кездестіруге болады. Артезиандық саңылаудан алынатын су стерилді болып келгендіктен құрамында бактериялар қоретенетін аммиорганикалық қосылыстар болмайды.

Топырақ микрофлорасының құрамында бактерияларды физиологиялық топтарға бөлуге белгіленген. Олар әртүрлі органикалық заттардың біртіндеп бөліну процесіне қатысады.

1. Бактериялар – аммонификаторлар, бұлар сазды микроорганизмдер, олар өсімдік қалдықтарының щіруіне әкеледі. Шіру процесіне мына бактериялар қатысады: B.subtilis, B.mesentericus, Serratia marcescens, бактерия тұқымы: Proteus; саңырауқұлақ тобы: Aspegillus, Mucor, Penicillium; анаэробты: C.bsporogenes, C.putrificum; уробактериялар: Urobacillus pasteuri, Sarcina ureae.

2. Нитрифицирлейтін бактериялар: Nitrosomonas және Nitrobacter. Nitrosomanas аммиакты азот қышқылына дейін қышқылдандырып нитрит түзеді. Ал Nitrobacter азотты қышқылды азотқа дейін қышқылдандырып нитрат түзеді. Нитрификцирлейтін бактериялар 1899 ж. топырақ микробиологияның негізін қалаушы С.Н. Виноградскиймен ашылды. Оның айтуы бойынша нитрификация процесі 2 этапта жүреді және нитрификцирлейтін бактериялар автотрофты қасиетті және спецификалық қозғалыс әсерін иемденген. Нитрификация процесіндегі микробтардың маңызы виноградскимен былай сипатталған: «Микробтар зат алмасудың дұрыс өзгеруіндегі негізгі агенттер болып тұрады; олар әртүрлі реактивтерді тасымалдайтын тірі тасымалдаушылар. Оларсыз әртүрлі керек процестер, яғни зат алмасу процесі болмас еді».

3. Еркін тіршілік ететін азот фикцирлейтін бактериялар ауадан атмосфералық азотты аудан алады және тіршілік ету процесінде молекулярлы азоттан ақуызды басқа да азотты қатынастарды түзеді. Оларды өсімдіктер қолданады.

4. Жасымықты ыдырататын бактериялар ашыту түрлерін тудырады. Олар микробтардың көмірсутекті органикалық қосылыстарды ыдыратқан кезде байқалады (сүт қышқылы, спирт, май қышқылы, прапион қышқылы, сірке қыщқылы).

5. Күкірт, темір, фосфор және тағы басқа элементтер айналымына қатысатын бактериялар – күкірт бактериялар, темір бактериялар және т.б. олар әртүрлі қышқылдардану және қалпына келу процестеріне қатысады.

Есте сақтауымыз керек: микроорганизмдер әртүрліфизиологиялық функцияларды жүргізе алады. Сол себепті бұл топтарды бөлу тек шартты түрде. Сонымен қатар топырақта жүретін бір – бірімен тығыз байланысты, яғни қысымы, ырғағы және олардың тіршілігі ортаға байланысты.

Топырақ микрофлорасының щарттарын және ондағы тіршілік әрекетін білу санитар дәрігерге санитарлы микробиологиялық зерттеулер үшін дұрыс баға беру қажет.

2. Аэробты және анаэробты целлюлозаны ыдыратушы бактериялар. Целлюлозаны ыдыратушы актиномицеттер мен саңырауқұлақтар. Топыраққа түсетін өсімдік қалдықтарының құрамындағы азотсыз күрделі қосылыстар - негізінен полимерлер болып табылады. Оларға әртүрлі гемицеллюлоза, пектин, крахмал, клетчатка (целлюлоза) және лигнин заттары жатқызылады. Онда майлар, балауыздар, көмірсутектердің үлесі өте аз мөлшерде кездеседі. Полимерлердің алғашқы деструкторлары тек гидролитикалық ферменттері бар микроағзалар болып саналады, сондықтан оларды гидролитиктер деп атайды. Пектин заттарын көптеген топырақ микроағзалары, сондай-ақ фитопатогенді саңырауқұлақтар мен бактериялар ыдыратуға қабілетті, сол арқылы олар өсімдік ұлпаларына еніп, шіру секілді ауруларды тудырады. Целлюлозаның ыдырауы - өзінің масштабы бойынша ең көп табиғи деструкциялық үдеріс. Міне осындай көміртегі айналымында топырақ микроағзалары геохимиялық агенттер ретінде фотосинтезге қажетті көміртегінің СО2 түрінде атмосфераға қайтарылуын қамтамасыз етеді. Целлюлозаның микробтық ыдырауының маңызы осында жатыр, бірақ олардың маңызы осымен аяқталмайды. Топырақ құрылымының қалыптасуы мен топырақта гумустық заттардың түзілуі осы үдеріспен тікелей байланысты. Жануарлар мен өсімдіктердің ешқайсысында целлюлозаны ыдырату қабілетінің болмайтынын атап кеткен жөн. Полиферментті целлюлозалық кешенді өндірушілер ретінде Cetrichum candidum, Aspergillus niger, Trichoderma harzianum, T. viride және т.б. саңырауқұлақтар қолданылады. Табиғатта целлюлозаның ыдырауы целлюлоза молекулаларын ыдырата алатын негізгі компоненті бар микроағзалар қауымдастығының және ыдырау өнімдерін қолданатын серіктес микроағзалардың қатысуымен жүзеге асырылады. Кейбір базидиалды саңырауқұлақтарда целлюлазалық ферменттердің толық кешені болады. В.Л. Омелянский клетчатканың анаэробты жағдайда ыдырауын мұқият зерттеді және осы үдерістің қоздырғышын бөліп алды, кейін ол ғалымның құрметіне Clostridium omelianskii деп аталды. Олар жұқа, ұзындығы 12 мкм жететін, әлсіз иілген, домалақ немесе сопақ терминалды споралары бар «барабанды таяқшалар». Целлюлозаның анаэробты жағдайда ыдырау кезінде көптеген органикалық қышқылдар (сірке, янтар, сүт, май, құмырсқа, этил спирті, көмірқышқыл газы мен сутегі) түзіледі. Сондықтан целлюлозаның анаэробты жағдайда ыдырауы серіктес микроағзалардың белсенді дамуымен, көбінесе азотофиксаторлармен жүзеге асырылады. Табиғатта клетчатканың ашуы жоғары температураның қатысуында, мысалы көң, сабан, компостың қызуы кезінде жүреді. Мұндай жағдайда үдерістің қоздырғыштары термофилді бактериялар Clostridium termocellum немесе Eubacterium cellulosolvens болып табылады. Анаэробты жағдайда целлюлозаның ыдырау үдерісінен клетчатканың аэробты жағдайда ыдырау үдерісінің ерекшелігі әртүрлі систематикалық топтарға жататын көптеген микроағзалармен, нағыз бактериялар, микобактериялар, актиномицеттер, саңырауқұлақтар көмегімен жүзеге асырылуы болып табылады. Орманның қышқыл топырақтарында өлі ағаштардың құрамына кіретін клетчаткалардың көптеген мөлшері саңырауқұлақтармен ыдырайды. Целлюлозаны ыдыратушылардың ішінде белсенділері - жамылғы сапрофиттері Trichoderma viride, Chaetomium gibbosum, сонымен қатар Dicoccum, stachybotrys, Penicillum және Aspergillus туысының кейбір өкілдері болып табылады. Целлюлозаның саңырауқұлақтармен ыдырауының ерекшелігі – целлюлозалық ферменттердің ортаға бөлінуі, ал бактериялардың целлюлаза ферментінің жасуша бетімен жанасуына байланысты. Олар тек in situ жұмыс істейді және мұндай микроағзалардан ферменттерді бөліп алу біршама қиындықтар туғызады. Топырақта далалық және шалғындық ландшафтардың шөп жамылғысында целлюлозаның ыдырауына саңырауқұлақтардан басқа миксобактериялар, цитофагтар мен актиномицеттер қатысады. Cellvibrio туысына жататын вибриондар әртүрлі топырақтарда кеңінен таралған, бірақ олар орман топырақтарына қарағанда шалғындық топырақтарда көп кездеседі. Олар клетчаткаға тез әсер етіп, оның мацерациясын тудырады, бірақ миксобактериялармен салыстырғанда толық лизиске ұшыратпайды. Актиномицеттер Nocardia, Streptomyces, Strepto-Sorangium целлюлозаны баяу ыдыратады. Олар оңтүстік қоңыр және күлгін топырақтарда ең негізгі агент болып табылады. Гемицеллюлозаның ыдырауы саңырауқұлақтар, бактериялар мен актиномицеттер секілді әр түрлі топырақ микроағзалармен жүзеге асырылады. Ксиланаза жасушадан тыс фермент, ол көптеген саңырауқұлақтар мен кейбір ашытқыларда мысалы, орман жамылғысында мекен ететін Trichosporon туысына жататын ашытқыларда бар. Ксиланда шампиньондар белсенді өседі, ксиланазаны көптеген целлюлозаны ыдыратушы бактериялар түзеді. Топырақта майлар липазалық белсенділігі бар микроағзалармен ыдырайды. Майлардың ыдырауы нәтижесінде глицерин және май қышқылдары түзіледі. Аэробты жағдайда глицерин көптеген саңырауқұлақтар мен бактериялар метаболизмінде белсенді қолданылады, ал май қышқылдары берік болып келетіндіктен, олар топырақта жиналады, анаэробты жағдайда май қышқылдары көмірсутектерге дейін тотықсызданады. Липаза аэробты топырақ бактериялары, актиномицеттер мен саңырауқұлақтарда, сондай-ақ Clostridium туысына жататын анаэробты бактерияларда болады. Лигнинді негізгі ыдыратушылар – тіпті тірі өсімдіктердегі лигнинды ыдырата алатын базидиалды саңырауқұлақтар болып табылады. Мысалы, Armillariella mellea ағаш бұзушы базидиомицеттер ағаштың ақ шірігі ауыруын тудырады, кейбір жамылғы сапротрофтармен бірге лигнинді белсенді ыдыратады. Өлі ағаштарда саңырауқұлақтардың басқа топтары пайда болады – олар ағашты бояғыш Ceratosth mella, Cladosporium. Әрі қарай жартылай ыдыраған ағаштарға Collybia, Marasmius, Mycena туыстарының жамылғы сапротрофтары, сонан соң кеш сатысында топырақ саңырауқұлақтарының жетілмеген топтағы Fusаrium, Trichoderma, Aspergillus, Penicillium, Rhizoctoniа өкілдерінің колонизациясы жүреді. Лигниннің ыдырауының соңғы сатысында бактериялар, оның ішінде тек грамтеріс бактериялар қатысады. Ағаш сүрегі мен жапырақты ағаштардың қалдықтары қылқан жапырақтыларға қарағанда тез ыдырайды. Саңырауқұлақтардың әрекетімен шіріп жатқан ағаштарға азотсіңіруші микроағзалар белсенді қоныстанады. Лигниннің ыдырауы негізінен целлюлозаның ыдырауымен қатар жүреді және осы екі үдерісті тудыратын микроағзалардың түрлері де бірдей болуы мүмкін.

Целлюлозаны ыдыратушы актиномицеттер мен саңырауқұлақтар туралы сипаттама жазыңыз.

Топырақта актиномицеттер мен микроокоптық саңыраукүлақтар да аз емес. Олар кобінесе топырақтың түріне қарай бегкі жырту қабатында таралады. Олар негізі-нен өсімдіктер қалдықтарын, ондағы клетчатканы ыдыратады.

Целлюлоза ыдыратушы аэробты және анаэробты микроорганизмдер осімдіктегі клетчатканы көмір кышқыл газы мен суға дейін ыдыратады. Ал көмір қышқыл газы — жасыл өсімдіктерге қажетті заттардың бірі. Көптеген зерттеулерге қарағанда, еліміздін, оңтүстік бөлігінде (Түркмения, Тәжікстан, Өзбөкстан, Қазақстан) микроорганизмдердін, солтүстік бөлігіндегі түрлеріне қарағанда өте активті екендігін дәлелдеді. Егер мүндай жерлердің топырағы тың болса, целлюлоза микробтарының тіршілігі баяулайды. Өңделген топырақ-та бүл микроорганизмдер қарқынды тіршіліік етеді. Е. Н. Мишус-тиннің көрсетуі бойынша, бүл негізінен климат жағдайларына байланысты. Топырақтағы микроорганизмдердің саны жыл маусымына байланысты өзгеріп отырады. Қыста азайып кетсе, жазда қайтадан көбейеді. Көптеген ғалымдар қыс кезінде топыракта тіршілік тежеледі, тіпті тоқтап қалады деген пікір айтып жүр. Ал Н. А. Красильниковтың байқауынша, қалың қар астындағы топырақ тоңға айналмай, ондағы микробиологиялык процестер үздіксіз жүріп жатады. Қыс кезінде басқа жыл маусымына қарағанда топырақта актиномицеттердің жақсы дамитыны анықталған.Микроорганизмдер тіршілігіне тапырақта болатын түрлі вита-мин, ауксин және басқа заттардың зор маңызы бар. Бұл заттардың азғана мөлшерінің өзі микроорганизмдердің тіршілігін қуаттайды. Соның нәтижесінде өсімдіктер де жақсы өсіп дамиды. Топыракты сақтау кезінде ондағы микробтар саны да бірнеше есе азаяды. Мүның өзі негізінен онда ылғалдық азаюымен байланысты. Актиномицеттер және микробактериялар сақтауға төзімді келеді. Бактериялар көп шығын болады, бірак топырақ қаншама кұрғаса да мүлде бактериялар жойылып кетпейді. Микроорганизмдердің таралуына топырақ реакциясы едәуір әоер етеді. Егістжке пайдаланылып жүргеы нейтралды немесе аздап сілтілі топырақтарда бактериялар көп, ал қышқылды, сазды немесе шымтезекті топыракта аз болады. Микроскоптық саңырауқүлақтар, бактерияларға қарағанда, қышқыл ортаға тезімді келеді, сондық-тан қышқыл топырақтарда олар көп болады.

Целлюлозаның ыдырауы - өзінің масштабы бойынша ең көп табиғи деструкциялық үдеріс. Міне осындай көміртегі айналымында топырақ микроағзалары геохимиялық агенттер ретінде фотосинтезге қажетті көміртегінің СО2 түрінде атмосфераға қайтарылуын қамтамасыз етеді. Целлюлозаның микробтық ыдырауының маңызы осында жатыр, бірақ олардың маңызы осымен аяқталмайды. Топырақ құрылымының қалыптасуы мен топырақта гумустық заттардың түзілуі осы үдеріспен тікелей байланысты. Жануарлар мен өсімдіктердің ешқайсысында целлюлозаны ыдырату қабілетінің болмайтынын атап кеткен жөн. Полиферментті целлюлозалық кешенді өндірушілер ретінде Cetrichum candidum, Aspergillus niger, Trichoderma harzianum, T. viride және т.б. саңырауқұлақтар қолданылады. Табиғатта целлюлозаның ыдырауы целлюлоза молекулаларын ыдырата алатын негізгі компоненті бар микроағзалар қауымдастығының және ыдырау өнімдерін қолданатын серіктес микроағзалардың қатысуымен жүзеге асырылады. Кейбір базидиалды саңырауқұлақтарда целлюлазалық ферменттердің толық кешені болады. В.Л. Омелянский клетчатканың анаэробты жағдайда ыдырауын мұқият зерттеді және осы үдерістің қоздырғышын бөліп алды, кейін ол ғалымның құрметіне Clostridium omelianskii деп аталды. Олар жұқа, ұзындығы 12 мкм жететін, әлсіз иілген, домалақ немесе сопақ терминалды споралары бар «барабанды таяқшалар». Целлюлозаның анаэробты жағдайда ыдырау кезінде көптеген органикалық қышқылдар (сірке, янтар, сүт, май, құмырсқа, этил спирті, көмірқышқыл газы мен сутегі) түзіледі. Сондықтан целлюлозаның анаэробты жағдайда ыдырауы серіктес микроағзалардың белсенді дамуымен, көбінесе азотофиксаторлармен жүзеге асырылады. Табиғатта клетчатканың ашуы жоғары температураның қатысуында, мысалы көң, сабан, компостың қызуы кезінде жүреді. Мұндай жағдайда үдерістің қоздырғыштары термофилді бактериялар Clostridium termocellum немесе Eubacterium cellulosolvens болып табылады. Анаэробты жағдайда целлюлозаның ыдырау үдерісінен клетчатканың аэробты жағдайда ыдырау үдерісінің ерекшелігі әртүрлі систематикалық топтарға жататын көптеген микроағзалармен, нағыз бактериялар, микобактериялар, актиномицеттер, саңырауқұлақтар көмегімен жүзеге асырылуы болып табылады. Орманның қышқыл топырақтарында өлі ағаштардың құрамына кіретін клетчаткалардың көптеген мөлшері саңырауқұлақтармен ыдырайды. Целлюлозаны ыдыратушылардың ішінде белсенділері - жамылғы сапрофиттері Trichoderma viride, Chaetomium gibbosum, сонымен қатар Dicoccum, stachybotrys, Penicillum және Aspergillus туысының кейбір өкілдері болып табылады. Целлюлозаның саңырауқұлақтармен ыдырауының ерекшелігі – целлюлозалық ферменттердің ортаға бөлінуі, ал бактериялардың целлюлаза ферментінің жасуша бетімен жанасуына байланысты. Олар тек in situ жұмыс істейді және мұндай микроағзалардан ферменттерді бөліп алу біршама қиындықтар туғызады. Топырақта далалық және шалғындық ландшафтардың шөп жамылғысында целлюлозаның ыдырауына саңырауқұлақтардан басқа миксобактериялар, цитофагтар мен актиномицеттер қатысады. Cellvibrio туысына жататын вибриондар әртүрлі топырақтарда кеңінен таралған, бірақ олар орман топырақтарына қарағанда шалғындық топырақтарда көп кездеседі.

3.Микроорганизмдердің тірі өсімдіктердің тамыр жүйесі: ризосфера және ризопланмен қауымдыстығы. Канада зерттеушісі X. Дж. Тимонин микроорганизмдер мен өсімдіктердің қарым-қатынас аймағын 3 аймаққа бөлген: Ризосфера; Ризоплан; Гистосфера. Ризосфера – топырақтың беткейіне жабысып тұратын топырақ бөлігі. Ол сумен араласқан, құрамында кварц құмы бар жиналған материалды 5 минут аралығында сілкіп тұрған кезде ажыратылады. Сұйық фазадағы микроорганизмдер саны ризосферадағы микроорганизмдер санын көрсетеді. Ризоплан — өсімдік тамырын ары қарай стерильді сумен сілку кезінде аламыз. Фильтратта микроорганиздер саны өсімдік тамырының беткейінде анықталады. Ризосфера бөлігі: A — бактерияларды жейтін амеба; BL — аз активті бактериялар; BU — активті бактериялар; RC — тамыр арқылы алынатын көміртек; SR — қабыршықтанатын тамыр жіпшелері; F — саңырауқұлақ гифтері; N — нематод. Өсімдік тамырының айналасындағы микроорганизмдерді ризосфералық д.а. Мұндай жағдайды бұршақ тұқымдастарынан жиі кездестіруге болады. Ал ризосфера деп тамыр жүйесіне нағыз таяу жатқан аймақты айтамыз. Өсімдік тамыры бұл микроорганизмдерді қоректік заттармен қамтамасыз етіп, олардың барлық топтарына белгілі бір дәрежеде әсер етеді. Тамыр айналасындағы топырақта органикалық заттар мол, сонмыен қатар микроорганизмдер мен тамырлар бөліп шығаратын түрлі химиялық қосылыстар да болады. Бұл аймақта ферменттер, ситаминдер, ауксиндер, кейбір амин қышқылдары кездеседі. Ризосфера микроорганизмдері тамыр айналасындағы органикалық заттарды ыдыратып, өсімдіктердің тіршілігіне қажетті заттарға айналдырады. Сөйтіп, тамыр мен микроорганизмдер арасында белгілі бір қарым-қатынас пайда болады. Ризосфера екі секторға бөлінеді: Шалғай ризосфера – ұсақ тамыршалардан бастап радиусы бірнеше мл-ден 50 см-ге дейінгі аймақты алады. Таяу ризосфера – ұсақ тамыршалармен тұтасып жатқан аймақ. Микроорганизмдер өте көп. Тамырға жабысып жатады.

4.Гумустың түзілуі және бұзылуындағы топырақ микроорганизмдерінің рөлі. Гумустың түзілуі осы түскен қалдықтардың химиялық құрамына байланысты. Гумус қышқылдарын түзуге қалдықтардың ыдырауынан босаған барлық жеке химиялық бөлшектер қатысады. Әр түрлі зонада түскен органикалық қалдықтардың салмағы әр түрлі болғандықтан, топыраққа түскен белоктардың, көмірсутектерінің, липидтердің және басқа да органикалық құрамдардың бір – бірінен айырмашылығы бар. Органикалық қалдықтардың ыдырау процесстерін, және гумустың түзілу жолдарын зерттеу үш бағытта жүреді: бірінші бағытта, гумустың негізгі көзі өсімдіктер қалдықтары болғандықтан, солардың топырақтағы химиялық өзгеру жағына көңіл бөлінеді. Екінші бағытта, топырақ бетіне түскен қалдықтар, орман төсеніштерінің ыдырау морфологиясы мен жылдамдығы зерттеледі. Ал үшінші сінде — өсімдіктер қалдықтарын ыдыратуға қатысушы микроорганизмдерге назар аударылады. Органикалық заттардың ыдырауы — өте күрделі құрылымдар мен молекулалардың жартылай жай молекулаларға ауысуы, оның ішінде толық ыдырап кеткен заттарға (CO2, NH3, H2O т.б.)

Органикалық компоненттердің ыдырауы өте күрделі әрі өте ұзаққа созылатын құбылыс, өйткені бұл механикалық немесе физикалық бөлінуден, биологиялық немесе биохимиялық қосылыстардан тұрады. Органикалық заттарды ыдыратуда топырақтағы әр түрлі организмдер үлкен рөл атқарады. Барлық топырақтарда органикалық заттарды ыдыратуда міндетті түрде бактериялар қатысады, өйткені олар заттарды ыдыратуға өте қабілетті. Олар өздері шығаратын ферменттермен қоректену үшін белоктарды көмірсутектерді, органикалық қышқылдарды, спирттерді пайдаланады. Бактериялар сияқты актиномийеттер де органикалық заттарды ыдыратуға белсенді қатысады. Олар көмірдің қорек көзі ретінде лигнин сияқты әр түрлі органикалық қосылыстарды, шірінді заттарды пайдаланады. Топырақта ұзақ уақыт болып, өздеріне қолайлы жағдай туғыза отырып, әсіресе қаратопырақта белсенді түрде органикалық заттарды шірітуде үлкен рөл атқарады. Саңырауқұлақтарда ферменттердің сан алуан түрлері кездеседі, олар органикалық заттардың өзгеруіне жан-жақты қатысады, бірақ та бактериялармен салыстырғанда әрекеттесу жылдамдығы аз. Ал ароматикалық заттарды шірітуде олар белсендірек.Табиғатта лигнин мен таниннің ыдырауы осы организмдерге байланысты. Гумустың түзілуіде саңырауқұлақтардың көмегінсіз өтпейді. Топырақта целлюлозаны, триходерма, фузариум, кейбір аспцилиумдерді ыдырататын да осылар. Органикалық заттардың құралуына балдырлар — авторофтар қатысады.Балдырлар түзген органикалық заттардың салмағы топырақтың жоғарғы қабатында түзілген барлық органикалық заттардың 0,05-0,2%-ын құрайды.Балдырлар көбіне топырақтың беткі қабатында тараған,10-20 см- ден төмен де олардың саны жоқтың қасы. Амеба, инфузориялар, нематодтар, балдырлар үшін таптырмас жем. Балдырлар шығаратын әр түрлі заттар саңырауқұлақтар мен бактерияларға қорек. Топырақтағы органикалық заттардың іріп-шіруіне негізінен күрделі функциялар атқаратын-омыртқасыз жануарлар.Олар өсімдік қалдықтарын физикалық немесе механикалық түрде бөлшектеп, майдалап, оларды әрә қарай саңырауқұлақтар мен бактериялардың ыдратуына дайындап береді.Омыртқасыз жануарлар ыдырай бастаған өсімдік қалдықтарын топырақтың төменгі қаатына апарып,онда ауаның алмасуына құрамын жақсартуға,органо-минералдық құрымдардың түзілуіне жағдай туғызады. Олардың тіршілік әрекетінен органикалық заттардың ыдырауы үдемелі жүреді. Омыртқалы жануарлардың да топырақтағы биологиялық затардың айналымында біраз ролі бар.Бұл жануарлар түрлері топырақтың физикалық қасиеттерін қалыптасуға және де топырақты араластыруға қатысады.