4.2 Состав и структурно-функциональная организация почвенно-биотического комплекса

Почвенный покров представляет собой самостоятельную земную оболочку. Почва – продукт совместного воздействия климата, растительности, животных и микроорганизмов на поверхностные слои горных пород. В этой системе непрерывно происходят:

• синтез и разрушение органического вещества;

• круговорот элементов зольного и азотного питания растений;

• детоксикация различных загрязняющих веществ, поступающих в почву.

Данные процессы осуществляются благодаря уникальному строению почвы, которое представляет собой систему взаимосвязанных твердой, жидкой, газообразной и живой составляющих.

Например, воздушный режим почвы тесно связан с ее влажностью. Оптимальное сочетание этих факторов способствует лучшему развитию высших растений. Последние, продуцируя большую биомассу, поставляют больше пищевого и энергетического материала для населяющих почву живых организмов и способствует обогащению почвы питательными веществами и биологически активными соединениями.

Твердая фаза почвы, в которой в основном сосредоточены источники питательных и энергетических веществ – гумус, органо-минеральные коллоиды, катионы Са²⁺, Mg²⁺ на поверхности почвенных частиц, взаимосвязана с почвенно-биотическим комплексом (ПБК). Почвенные частицы, особенно коллоидная и илистая фракции, благодаря обширной суммарной поверхности обладают поглотительной способностью. Эта способность имеет большое экологическое значение, так как позволяет почве сорбировать различные соединения, в том числе токсичные, и тем самым препятствовать поступлению токсикантов в пищевые цепи.

В процессе превращения веществ и формирования потоков энергии огромную роль играют населяющие почву живые организмы, составляющие ПБК, без которого нет и не может быть почвы.

ПБК представлен весомой (по массе) и разнообразной группой организмов.

В 1 г почвы содержится 3-90 млн бактерий, 0,1-35 млн актиномицетов, 8-10 тыс. микроскопических грибов, 100 тыс. водорослей, 1,5-6 млн простейших.

Верхний слой почвы в целом состоит из минеральной субстанции (93 %) и органического вещества (7 %).

Органическое вещество включает:

• мертвое органическое вещество (85 %),

• корни растений (10 %)

• эдафон (5 %).

• В структуру эдафона входят:

• бактерии и актиномицеты (40 %),

• грибы и водоросли (40 %),

• дождевые черви (12 %),

• микрофауна (5 %) (коловратки, нематоды, клещи,ногохвостики)

• мезофауна (3 %) (мелкие насекомые, мокрицы, пауки)

Масса бактерий составляет примерно 10 т/га; такую же массу имеют микроскопические грибы; масса простейших достигает порядка 370 кг/га и т.д.

На 1 га пашни приходится 250 тыс. дождевых червей (50-140 кг/га), на 1 га пастбища – 500-1575 тыс. (1150-1680 кг/га), на 1 га сенокосных угодий – 2-5,6 млн (более 2 т/га). Среди животных организмов биосферы обитатели почвы характеризуются наибольшей биомассой.

Деятельность почвенной фауны, или педофауны, состоит в разложении опада на комплексные органические производные (первоначальная функция дождевых червей); данные соединения затем переходят к бактериям, актиномицетам, почвенным грибам, высвобождающим из органических остатков исходные минеральные компоненты, которые опять ассимилируются продуцентами.

Все эти организмы находятся в постоянном взаимодействии; они очень динамичны в пространстве и во времени; некоторые из них обладают необычайно мощным ферментативным аппаратом и способностью выделять в окружающую среду различные токсины. От деятельности почвенной биоты зависит плодородие почвы, ее «здоровье», качество сельскохозяйственной продукции, состояние окружающей среды.