Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Агрохимия

Роль почвенных микроорганизмов в питании растений

Микроорганизмы - весьма важны для существования жизни на нашей планете. В результате деятельности микрофлоры происходит минерализация органических остатков, в атмосферу непрерывно поступает углекислый газ, при участии которого зеленые растения осуществляют фотосинтез.

Образование почвы непосредственно связано с эволюцией жизни. Микроорганизмы выделяют сильные кислоты, которые разлагают материнскую породу, измельчают ее. Со временем материнская порода обогащается органическими веществами, происходит процесс почвообразования. В пахотном слое почвы масса бактерий составляет от С до 7-8 т / га. При недостатке свежих органических веществ в почве снижается интенсивность их разложения. Часть микроорганизмов становится "безработным" и образует таким образом запасной пул. В любой момент по улучшению состояния земледелия он готов взяться за свое дело и включиться в биологический круговорот. Итак, речь идет не о деградации почвенного биоты, а о деградации ее активности.

Как уже отмечалось, корневые системы растений при обычных условиях постоянно выделяют в окружающую среду вещества различной природы.

В непосредственной близости от корней на расстоянии 1-2 мм в почве находится зона, которую называют ризосферы . В этой зоне ощущается довольно существенное влияние корневых выделений на микроорганизмы почвы, которые, в свою очередь, влияют на круговорот элементов питания в почве, и следовательно, на корневое питание растений. В ризосфере, богатой органическими выделения корней, численность микроорганизмов в 10 и более раз выше, чем в окружающей почве.

Растения не только способствуют развитию микроорганизмов в ризосфере, но и селекционируют некоторые их группы. Поэтому микрофлора ризосферы отличается от остальных почвы по составу микроорганизмов.

В ризосфере преобладают денитрификаторов и аммонификаторов и неспорю формы, в меньшем количестве встречаются грибы, актиномицеты и споровые формы. Согласно современным данным, денитрификаторов при определенных условиях внешней среды могут вызывать азотфиксации. Так, при наличии органических веществ, избытка азота и недостатка кислорода происходит денитрификация, а при наличии органических веществ и отсутствия связанного азота - азотфиксация.

В ризосфере также активно происходит процесс отделения неорганического фосфора от фосфорсодержащих органических соединений. Многие бактерии ризосферы синтезирует витамины, ауксины и фитогормоны, стимулирующие рост корней. Грибы и бактерии ризосферы синтезируют сидероферы - органические молекулы, которые специфически связывают ионы Fe3 + и облегчают их поступления в клетки, но растения образуют также фитосидероферы, которые связывают и поглощают железо.

Во время вегетации растений состав микроорганизмов в ризосфере меняется. Так, у молодых корней злаков в ризосфере преобладают неспороутворювальни гетеротрофы, грамотрицательные псевдомонады и грибы, в фазу цветения - бациллы, актиномицеты и целюлозоруйнивни микроорганизмы, которые разлагают органические остатки.

Между корнями растений и почвенными микроорганизмами складываются различные взаимоотношения. Некоторые из них благоприятно действуют на растения, другие подавляют рост и могут снизить урожай. Развитие большого количества микроорганизмов в ризосфере приводит к поглощению большого количества элементов питания и растения временно лишаются их. После отмирания клеток микроорганизмов эти элементы вновь возвращаются в почву. С помощью агротехнологических и мелиоративных мероприятий можно изменять состав микроорганизмов в ризосфере и активизировать те микробиологические процессы, которые положительно влияют на условия почвенного питания растений.

1881 профессор Одесского университета Ф. Т. Коменский, изучая анатомическое строение бесхлорофильные растения Hypopitis monotropa, обнаружил, что ее корни покрыты толстым слоем грибного мицелия и не контактируют непосредственно с почвой. Ученый сделал вывод о возможности симбиотических отношений между грибами и корнем растения. Немецкий ботаник А. Франк 1885 этот симбиоз назвал микоризой (грибокорень). В симбиозе с грибами живут корни 80% всех голосеменных и покрытосеменных растений. Однако микориза редко случается у особей, которые растут на очень сухих, засоленных и переувлажненных почвах.

Различают два вида микоризы: экто- и ендотрофну. По ектотрофнои микоризы гриб оплетает весь корень и дополнительные корешки и образует чехол с гифов. В растении с такой микоризой корневые волоски не образуются, их заменяют тонкие гифы гриба. В результате тесного контакта с грунтом облегчается поступление в корень воды и минеральных веществ, в том числе фосфатов. Корни, инфицированные микоризой, лучше ветвятся и дольше живут. Ектотрофна микориза преимущественно распространена в кустарников и древесных пород. В травянистых растений она встречается редко. Растения, которые получают питательные вещества с помощью грибов, поселяются на их корнях, называют микотрофным .

Облигативнимы микотрофамы, которые без гриба нормально развиваться не могут, есть дуб, граб, хвойные. Факультативными микотрофамы, то есть такими, которые могут существовать и без микоризы, но лучше развиваются с ней, является липа, береза, большинство кустов.

Ектотрофну микоризу образуют шляпочные грибы - белые, подберезовики, мухоморы, сыроежки и др.

Ендотрофна микориза не образует сплошного чехла вокруг корня, поэтому корневые волоски сохраняются. Вокруг корней формируется жидкая сетка из толстых гиф, которые проникают в почву на много сантиметров.

Ендотрофна микориза распространена в некоторых сельскохозяйственных культур: кукуруза, рожь, пшеница, овес, сахарный тростник, лук, яблоня и др. Она обнаружена также у клена, ольхи, Верейка и во многих бобовых.

Ендомикоризни грибы рода Endogone имеют широкий круг растений-хозяев. их используют для инфицирования злаков, бобовых и цитрусовых. Для заражения берут корни растений и почва из расчета 0,8-10 т почвы на 1 га. Такой большой инокулюм действует много лет. Инокуляция эффективнее на почвах, бедных доступные формы фосфора.

Итак, биологическая активность почвы - это совокупность биохимических реакций, которые происходят в почве и способствуют восстановлению запасов использованных или разложенных составных частей, поэтому он имеет определенную стабильность, зависит от численности и видового состава почвенных живых организмов, типа почвы, времени года, климата и культуры земледелия. В связи с этим под биологической активностью почвы следует понимать всю совокупность условий и факторов, в которых эта почва формировался.

Показателями биологической активности почвы являются: выделение углекислого газа, то есть дыхание почвы; способность почвы к аммонификации и накопления нитратов; скорость разложения клетчатки; активность ферментов азотного и фосфатного обменов, а также ферментов, канализирующее окислительные процессы; абсолютное количество микроорганизмов, особенно азотобактера, эпифитных бактерий и неспоровых почвенных бактерий. Показатели биологической активности почвы необходимые для его характеристики как биологической системы и оценки степени изменения под влиянием антропогенного воздействия.

Ни один из показателей биологической активности отдельно не отражает сложных биологических и биохимических изменений, которые происходят в почве. Для сравнительной оценки биологической активности почвы предложено шкалу показателей (табл. 2.5).

Таблица 2.5. Шкала сравнительной оценки биологической активности почвы (по В. И. Кирюшиным, 1996)

показатель

активность

очень низкая

низкая

Средняя

высокая

очень высокая

Выделение СО2, СО2 / 10 г • сутки

<5

5-10

10-15

15-25

> 25

Каталаза, O2, см3 / г / мин.

<1

1-3

3-10

10-30

> 30

Дегидрогеназа по восстановлению ТТХ, мкл Н2 / г • сутки

<3

3-7

7-15

15-22

> 22

Фосфатаза, мг Р2O5 / 10 г • ч

<5

0,5-1,5

1,5-5,0

5-15

> 15

Протеазы, мг альбумина / 10 г • ч

<0,5

0,5-1

1-2

2-3

> 3

Инвертаза, мг глюкозы / г • сутки

<5

5-15

15-50

50-150

> 150

Примечание. ТТХ - 2,3, -трифенилтетразолий хлорид.

На биологическую активность почвы больше всего влияют органические удобрения, особенно навоз. С навозом в почву поступает большое количество питательных веществ для почвенной микрофлоры и многие микроорганизмы. С сидератами и компост микроорганизмы получают усваиваемые соединения азота и углерода.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее