Bakterie glebowe i ich wartość

24.03.2020

Gleby obecne obecnie na Ziemi powstały w wyniku żywotnej aktywności bakterii. Przetwarzając cząstki mineralne skał i mieszając je z produktami przetwarzania martwego związki organiczne i w wyniku ich własnej życiowej aktywności, mikroorganizmy stopniowo przekształcały martwe, skaliste doliny naszej planety w żyzne ziemie. Żywe mikroorganizmy i bakterie są najważniejszym elementem naturalnego łańcucha obiegu w przyrodzie. Uważa się, że są one motorem tego procesu.

bakterie glebowe

Jest ich wiele w przyrodzie: tylko jeden gram gleby leśnej zawiera dziesiątki, a nawet setki milionów bakterii glebowych różnych gatunków i podgatunków.

Naturalny obieg

W procesie wzrostu rośliny rozmnażają się najbardziej materia organiczna z prostych substancji: wody, sole mineralne i dwutlenek węgla. Mikroorganizmy żyjące w glebie, w wyniku ich życiowej aktywności, przetwarzają martwe części roślin i martwe organizmy w próchnicę, rozkładając w ten sposób złożone substancje na proste. Te składniki rośliny można ponownie wykorzystać do ich rozwoju i wzrostu.

Rozprzestrzenianie się mikroorganizmów glebowych

Istnieje bardzo wiele bakterii wokół nas i są one powszechne prawie wszędzie. Nie istnieją, poza kraterami aktywnych wulkanów i niewielkimi obszarami pól testowych, gdzie wybuchają bomby atomowe. Żadne inne trudne warunki środowiskowe nie zakłócają istnienia bakterii. Spokojnie niosą lodowce antarktyczne i żyją w wodzie palących się źródeł wrzenia, spokojnie dostosowują się do gorących piasków gorących pustyń i żyją na skalistych zboczach górskich szczytów. Jest ich tak wiele, że całkiem możliwe, że nie znamy nawet niektórych nazw bakterii glebowych. Na Ziemi wszystkie żywe stworzenia nieustannie wchodzą w interakcję z mikroflorą, często spełniając rolę hodowcy i dystrybutora.

Mikroflora gleby jest bardzo bogata i różnorodna. W sumie do jednego miliarda centymetrów można znaleźć nawet miliard bakterii. Jednak populacja mikroorganizmów glebowych może ulec zmianie. Zależy od rodzaju i składu gleby, jej stanu, a także głębokości badanej warstwy. bakterie glebowe

Jak żyją bakterie

Mikroorganizmy glebowe mogą otrzymywać energię na kilka sposobów. Niektóre bakterie z tej grupy są autotroficzne, to znaczy, że mogą samodzielnie wytwarzać własne substancje do żywności, a niektóre z nich wykorzystują związki organiczne do jedzenia jako żywność. Jest to druga grupa, która reprezentuje bakterie heterotroficzne i zasługuje na szczególną uwagę. Wśród heterotroficznych przedstawicieli królestwa mikroorganizmów są trzy główne grupy bakterii:

  • Symbionty.
  • Pasożyty.
  • Saprofity

Każda z tych kategorii to nie tylko inny sposób odżywiania, ale także zupełnie inny sposób życia. Niektóre gatunki mogą istnieć tylko w środowisku o dużym lub sfermentowanym mleku, niektóre drobnoustroje potrzebują procesu rozkładu i rozpadu w pełni rozwiniętej egzystencji, a niektórzy przedstawiciele mogą czuć się dobrze w pozbawionej powietrza przestrzeni. Takie bakterie można znaleźć absolutnie wszędzie na naszej planecie. wartość bakterii glebowych

Bakterie glebowe

Siedliskiem takich bakterii jest gleba. Są to najmniejsze jednokomórkowe mikroorganizmy. Te stworzenia żyją w najcieńszych warstwach wody w glebie wokół systemów korzeniowych różnych roślin. Ze względu na swój mały rozmiar mogą rosnąć, rozwijać się i dostosowywać do szybko zmieniających się warunków środowiskowych znacznie szybciej niż inne większe i bardziej złożone mikroorganizmy. Specyfika ich formy umożliwia tym bakteriom idealne dostosowanie się do środowiska, dlatego ich struktura w całej historii ewolucji pozostała niezmieniona. Zazwyczaj te mikroorganizmy mają kształt kulki, pręta lub mają zakrzywioną geometrię.

W przeważającej części, bakterie glebowe są chemosyntetykami, tj. Żywią się produktami uzyskanymi w wyniku reakcji redoks z udziałem dwutlenku węgla. W trakcie życia produkują substancje niezbędne do wzrostu i rozwoju innych mikroorganizmów.

Rodzina mikroorganizmów glebowych jest dość zróżnicowana. Oto bakterie takie jak:

  • Nitrogenne utrwalacze , które są w stanie przyswoić cząsteczki azotu i zsyntetyzować je w związki organiczne.
  • Bakterie gnijące gleby, które przyczyniają się do rozkładu złożonych substancji w proste. Te drobnoustroje odgrywają ważną rolę glebotwórczą.
  • Bakterie, które promują odzyskiwanie metali ciężkich.
  • Bakterie fermentacyjne - olej, kwas mlekowy i kwas octowy.
  • Patogeny. bakterie gnilne

Nożyce do azotu

Unikalną zdolnością tej grupy bakterii glebowych jest zdolność asymilowania cząsteczek azotu z powietrza, co jest niemożliwe dla roślin. Jednak w wyniku syntezy wytworzonej przez zbijacze azotu, azot może być absorbowany przez rośliny. W sensie istnienia, bakterie te dzielą się na żywe i symbionty, czyli te, które muszą wchodzić w interakcje z innymi mikroorganizmami.

Zbrojenie azotu guzkowego to symbionty o podłużnym kształcie owalnym lub prętowym. Zwykle wchodzą w interakcje z roślinami strączkowymi, takimi jak groch, soczewica, lucerna itp.

Osiedlając się w systemie korzeniowym, formują sferyczne guzki, które są widoczne nawet gołym okiem i żyją w nich. Symbioza bakterii i roślin przynosi obopólne korzyści. Ten rodzaj mikroorganizmów dostarcza azotu do kłączy, podczas gdy żywienie bakterii glebowych odbywa się poprzez przetwarzanie produktów otrzymywanych bezpośrednio z rośliny i jej martwych cząstek. Dla wielu roślin, uszczelki z brodawek są jedynym źródłem związków zawierających azot. Jednak w środowiskach o wysokiej zawartości azotu mikroorganizmy brodawkowe przestają oddziaływać z niektórymi roślinami. Są bardzo selektywne i aktywowane tylko w niektórych gatunkach i odmianach.

Obecnie powszechne jest dzielenie utrwalających związków azotowych na dwie grupy organizmów. Pierwsza grupa to mikroby, które mogą wejść w symbiozę z roślinami. Należą do nich gatunki, takie jak Rhizobium, Bradyrhizobium, Mezorhizobium, Sinorhizobium i Azorhizobium, które mogą żyć swobodnie, bez ingerencji. Druga grupa związków wiążących azot glebowy jest bardziej przystosowana do swobodnego istnienia w glebie. Przykłady bakterii glebowych obejmują Azospirillum, Pseudomonas, Agrobacterium, Klebsiella, Bacillus, Enterobacter, Flavobacterium Arthrobacter, Clostridium, Azotobacter, Beijerinckia i inne rodzaje. sposób podawania bakterii glebowych

Gnijące bakterie

Saprofity (bakterie rozpadu) zwykle żyją na powierzchni gleby. Żyją w górnych warstwach gleby, na martwych częściach systemów korzeniowych roślin, na powierzchni martwych larw. Organiczna martwa tkanka jest wykorzystywana jako źródło ich życiowej aktywności: znajdują się w dużych ilościach na szczątkach zwierząt, opadłych liściach i owocach roślin. Wynikiem ich aktywności jest szybki rozkład i wykorzystanie martwej tkanki. Znacznie poprawiają skład gleby, wypełniając ją substancjami odżywczymi.

Rodzina saprofitów obejmuje większość przedstawicieli bakterii glebowych. Istnieją dwa rodzaje takich mikroorganizmów. Niektóre z nich żyją w środowiskach beztlenowych, podczas gdy inne potrzebują powietrza do pełnego życia. Są to żywe organizmy, które nigdy nie wchodzą w symbiozę.

Dla odżywczych związków organicznych, saprofity są dość wymagające. Każdy produkt, który przetwarzają, musi zawierać pewne składniki, które wpływają na proces ich wzrostu, rozwoju i utrzymania. Wymagane składniki odżywcze to:

  • związki zawierające azot lub określony zestaw aminokwasów;
  • witaminy, związki białkowe i węglowodanowe;
  • peptydy, nukleotydy.

Jak to się dzieje

Zaniki organiczne występują z uwagi na to, że mikroorganizmy, które przyczyniają się do rozkładu materii, mają metabolizm. W wyniku tego procesu zostają zniszczone wiązania chemiczne cząsteczek tkanek zawierających związki azotu. Żywienie mikroorganizmów odbywa się dzięki wychwytowi pierwiastków zawierających białko i aminokwasy. W wyniku fermentacji produktów wprowadzanych do ciała bakterii amoniak i siarkowodór są uwalniane ze związków białkowych. W ten sposób mikroorganizmy otrzymują energię do dalszego istnienia.

W naturze bakterie rozkładu odgrywają główną rolę w odnowie i mineralizacji gleby. Stąd i często spotykaną nazwą bakterii tego typu jest reduktor. W trakcie swojej żywotnej aktywności, dekompozyty przekształcają materię organiczną i biomasę w najprostsze związki CO 2 , H 2 O, NH 3 i inne. Amonifikacyjne mikroorganizmy są szeroko rozpowszechnione wśród gnilnych bakterii - nie tworzących sporów enterobakterii, pałeczek, tworzących spory clostridia. grupy bakterii glebowych

Bakterie fermentacyjne

Sposób podawania bakterii fermentacji gleby kończy się przetwarzaniem cukrów organicznych. W środowisku naturalnym powszechnie występują na powierzchni roślin, owoców i jagód, w produktach nabiałowych iw różnych warstwach nabłonkowych ptaków, zwierząt, ryb i ludzi. W wyniku ich aktywności życiowej następuje kwasowanie produktów z utworzeniem kwasu mlekowego. Ze względu na tę właściwość są one powszechnie stosowane w przygotowaniu różnych fermentów i produktów mlecznych. Bakterie kwasu mlekowego są również najważniejszymi uczestnikami w zamawianiu kiszenia pasz roślinnych dla zwierząt gospodarskich.

Mikroorganizmy w kwasie mlekowym w glebie mają głównie dwie formy - mogą być wydłużone w postaci pałeczki lub mieć kulisty kształt.

Bakterie chorobotwórcze

Nie wszystkie mikroorganizmy żyjące w glebie są korzystne dla ludzi lub zwierząt. Istnieje kilka niezwykle niebezpiecznych gatunków. Najczęściej są to symbionty pasożytnicze. Szkodliwość bakterii glebowych może objawiać się występowaniem najcięższych chorób, takich jak tyfus, cholera, gruźlica, wąglik i inne choroby. Patogeny można znaleźć na absolutnie każdej powierzchni. Ulubione siedliska przyrodnicze - stojące stawy, organizmy zwierząt, ptaków i ryb.

Gnijące bakterie (saprofity) i inne warunkowo patogenne drobnoustroje, które przedostały się do organizmu człowieka ze środowiska, w pewnych warunkach, mogą powodować poważne choroby zarówno u ludzi, jak iu zwierząt. Szczególnie podatni na takie efekty są osoby z obniżoną odpornością oraz pacjenci cierpiący na beri-beri, nerwice i ciągłe zmęczenie. Zdarzają się przypadki, kiedy choroby wywołane przez mikroflorę rezydenta kończą się śmiercią.

Mikroorganizmy saprofityczne, niegdyś w organizmie człowieka, mogą wywoływać szok bakteryjny, który rozwija się w wyniku wejścia do krwi dużej liczby warunkowo patogennych mikroorganizmów i ich produktów metabolicznych. Zwykle zjawisko to występuje na tle długotrwałych infekcji ogniskowych.

Często przedstawiciele miejscowej mikroflory glebowej przyczyniają się do występowania ropnych procesów zapalnych i ropni w ciele.

Jednak warunkowo patogenne mikroorganizmy mogą mieć negatywny wpływ na organizm istot żywych tylko wtedy, gdy pojawiają się czynniki sprzyjające ich żywotnej aktywności. W celu poprawy gleb gruntowych, ich wzbogacania i mineralizacji konieczna jest mikroflora. Bez tego ziemia przestanie być w ogóle płodna, a to bez wątpienia stanie się negatywnym czynnikiem dla naturalnego obiegu życia na Ziemi.

Zwalczanie złośliwych gości

Powszechnie wiadomo, że saprofity, raz w żywności, powodują ich uszkodzenie. Z reguły procesowi temu towarzyszy duże uwalnianie substancji toksycznych dla ludzi, siarkowodoru i amoniaku. Podłoże może się nagrzać, niekiedy osiągając spontaniczne spalanie. Dlatego człowiek stwarza warunki, w których mikroorganizmy powodujące rozkład i rozkład tracą zdolność do reprodukcji, a nawet śmierci. Takie środki obejmują pasteryzację, sterylizację, solenie, palenie, gotowanie, słodzenie lub suszenie.

siedliska bakterii glebowych

Funkcje i znaczenie bakterii

Mikroorganizmy glebowe przyczyniają się do szybkiego rozkładu nieożywionej substancji organicznej, tworząc jednocześnie wysokiej jakości próchnicę w różnych warstwach gleby, niezbędną do prawidłowego rozwoju roślin. Niektóre bakterie są w stanie przyswoić glebowe źródła azotu, fosforu i żelaza. Mogą przekształcać lub redystrybuować metabolity między częściami rośliny. Mikroorganizmy endorficzne żyjące w wewnętrznych warstwach systemu korzeniowego roślin mają pozytywny wpływ na ich wzrost i rozwój. Ta grupa bakterii nie tylko zwalcza patogeny, ale jest nawet zdolna do produkcji witamin i hormonów dla rośliny. Dlatego trudno jest przecenić znaczenie mikroflory glebowej.