Микроорганизмы
Микроорганизмы играют исключительно важную роль не только в почвообразовании, но и в функционировании биосферы вообще. С их жизнедеятельностью во многом связаны свойства осадочных пород, состав атмосферы и природных вод, геохимические круговороты таких элементов, как углерод, азот, сера, кислород, водород, фосфор, кальций, калий, железо. Только микроорганизмы способны доводить процессы разложения растительного и животного органического вещества до полной минерализации. Без них не могла бы существовать нормальная цикличность биологических процессов в биосфере и в конечном итоге сама жизнь.
Огромные масштабы планетарных превращений веществ, совершаемых микроорганизмами, обусловлены их необычайно высокой численностью и скоростью роста, повсеместным распространением и разнообразием метаболических процессов. В почве микроорганизмы представлены грибами, бактериями и актиномицетами. Их количество колеблется в широких пределах — от миллионов до миллиардов на 1 г почвы.
На распределение микроорганизмов в почвенном профиле в первую очередь влияет запас органического вещества. Наибольшая численность микроорганизмов обнаруживается в верхних органогенных горизонтах. С глубиной их количество убывает более или менее резко в зависимости от типа почвы.
Б а к т е р и и — наиболее распространенная группа микроорганизмов в почве. Количество их может достигать несколько миллиардов в 1 г почвы. По способу питания они подразделяются на автотрофные, самостоятельно синтезирующие органическое вещество за счет фиксации СО2, и гетеротрофные, нуждающиеся в готовых органических веществах разной степени сложности. Кроме того, бактерии делят на аэробные, для развития которых необходим свободный кислород, и анаэробные — способные жить и развиваться в отсутствие свободного кислорода.
Бактерии, как правило, лучше развиваются при нейтральной реакции среды. Лишь отдельные виды могут существовать при низких значениях рН. Оптимум температуры для жизнедеятельности большинства бактерий составляет 25...350С, а влажность — около 60% от полной влагоемкости почвы. Однако строгие анаэробы функционируют только в условиях глубокой восстановительной обстановки.
А к т и н о м и ц е т ы — группа микроорганизмов, связанных с бактериями рядом переходных форм. Это типичные гетеротрофы, их жизнедеятельность в почве тесно связана с разлагающимся органическим веществом. Актиномицеты используют в качестве источника углерода разнообразные органические соединения, в том числе гемицеллюлозу, целлюлозу, белки и даже лигнин.
Актиномицеты — аэробные микроорганизмы и лучше развиваются в почвах с нейтральной и слабощелочной средой. По сравнению с бактериями они менее чувствительны к дефициту влаги и поэтому наиболее широко представлены в почвах сухого и жаркого климата.
Г р и б ы — обширная группа нитевх4Дньа гетеротрофных микроорганизмов. Их численность достигает 1 млн на 1 г почвы. Особенно обильно грибная микрофлора развивается в горизонтах, обогащенных мертвым органическим веществом (лесная подстилка).
Практически все грибы — аэробные организмы, В отличие от бактерий и актиномицетов большинство грибов хорошо развивается при низких значениях рН, поэтому в кислых почвах удельный вес грибной микрофлоры заметно возрастает по сравнению с нейтральными почвами.
Грибы активно участвуют в процессах минерализации и гумификации растительного опада. За сутки они разлагают в 2...7 раз больше органического вещества, чем потребляют. Грибы активно разрушают даже такое устойчивое соединение, как лигнин. С деятельностью грибов связано образование в почвах фульвокислот и различных низкомолекулярных органических кислот (лимонной, щавелевой, уксусной и др.), подкисляющих почвенную среду и разлагающих почвенные минералы.
Целый ряд представителей грибной микрофлоры — возбудители болезней сельскохозяйственных культур. В то же время различные виды грибов находятся в симбиозе с высшими растениями, прорастая в их корни и образуя вместе с ними микоризу. В микоризе гриб получает из корней растений доступные углеводы и в свою очередь снабжает растение водой и элементами минерального питания, извлекаемыми из почвы. Микориза значительно улучшает корневое питание древесных и травянистых растений, что благоприятно отражается на их росте и накоплении фитомассы.