Роль микроорганизмов в почвообразовании в Донецкой области

Аннотация

Зеленина В.И., Бахтарова Е.П. Роль микроорганизмов в почвообразовании в Донецкой области Проанализирована роль микроорганизмов в почвообразовании в Донецкой области и условия для повышения плодородия.

Донецкая область славится своими богатыми почвами. Почвы сформировались под влиянием многих факторов: умеренно-засушливого климата, живых организмов, состава и строения материнских пород, рельефа местности и глубокого залегания подземных вод.

В Донецкой области более всего распространены черноземные почвы. Для образования черноземных почв сложились наиболее благоприятные условия. Густой травянистый разнотравно-типчаково-ковыльно злаковый покров степей благоприятствовал возникновению мощного гумусного горизонта, который достигает 1.5 м. Перегнойный горизонт черноземов может содержать до 12.5 – 15% гумуса в верхнем слое. В пределах Донецкой области преобладают обыкновенные черноземы.

Более разнообразный почвенный покров характерен для всего Донецкого кряжа. Здесь хорошо прослеживается высотная поясность почв. У подножия кряжа развиты обыкновенные среднегумусовые черноземы и деградированные черноземы. На более высоких частях кряжа – выщелоченные черноземы. На северных склонах образовались острова черноземов на твердых карбонатных отложениях. На приазовской возвышенности распространены черноземы на продуктах выветривания твердых пород. Гумусный слой имеет бурый оттенок. Это щебневатые почвы, образованные на материнских породах.

Главным показателем для почвы является ее плодородие.

Формирование урожая происходит в системе «почва-растение» при непосредственном участии климатических факторов. Влияние человеческого фактора на формирование сельскохозяйственной продукции происходит в основном путём регулирования почвенных условий.

Основными элементами плодородия почвы является вода и питательные вещества. Важным показателем плодородия является наличие в почве органических веществ. Большая часть растительных, животных и микробных остатков минерализуется почвенными микроорганизмами.

Всех живых обитателей почвы можно отнести к трём надцарствам (безъядерные - Acaryotae; предъядерные - Procaryotae; ядерные – Eucaryotae) и пяти царствам (вирусы, бактерии, грибы, растения, животные). Почвенные микроорганизмы образуют три основных класса (Actinomycetae, Eubacteriae, Myxobacteriae), которые включают в себя различные по форме и функциям микроорганизмы.

Бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и микроскопические животные (амеба, корненожки, жгутиковые, инфузории) очень быстро размножаются и отмирают. Микроорганизмы способны давать в лабораторных экспериментах несколько десятков поколений в сутки. Отдельные популяции этих организмов живут не более, чем 15-20 суток, но за период вегетации количество поколений в степной зоне Украины достигает 6-7 поколений в год. Таким образом, десять популяций способны ежегодно поставлять в хорошо окультуренную почву до 20-50 ц\га микробной массы.

Количество микроорганизмов и их состав в почве значительно колеблется в течение года: весной активизируются грибы, летом – бактерии, осенью – вновь грибы.

Количество и состав микроорганизмов неодинаков даже в одном горизонте. Увеличение их в десятки раз наблюдается в ризосфере, где наблюдается связь между почвой и растениями, а в более глубоких горизонтах – резко уменьшается.

Микроскопические организмы почвы выполняют множество различных функций. Например, они в анаэробных условиях активно ферментируют комплексные органические соединения, преобразуя их в простые молекулярные соединения, которые легко усваиваются растениями. Разложение органических остатков и синтез новых соединений, входящих в состав почвы, протекают при воздействии ферментов, выделяемых разными ассоциациями микроорганизмов. Ни минералы, ни органика сами по себе не переходят в усвояемую форму для растений. Эту функцию выполняют обитатели почв, и в первую очередь - микроорганизмы. Микробные ассоциации не только разлагают органические остатки на более простые органические и минеральные соединения, но и активно участвуют в синтезе высокомолекулярных соединений - перегнойных кислот, которые образуют запас питательных веществ в почве.

Автотрофные бактерии, как и растения, развиваются только при наличии минеральных субстратов, способных окисляться. Гетеротрофные микроорганизмы, потребляющие только готовые органические вещества, играют особенно важную роль в процессе минерализации и гумификации, и живут за счет энергии, которая выделяется при их разложении.

Различные группы микроорганизмов преобразуют биогенные остатки. Их деструкцию начинают обычно плесневые грибы и сапрофитные (неспороносные) бактерии, которые потребляют наиболее доступные органические вещества (углеводы, аминокислоты, простые белки, доступную часть целлюлозы). На частично разложившихся остатках организмов позже поселяются спорообразующие бактерии, способные использовать разнообразные углеводы. Заканчивают разложение органических остатков актиномицеты, которые используют не только слабо разлагаемые компоненты отмершей биоты, но и уже образованные гумусовые вещества.

Несмотря на свою значительную численность, актиномицеты уступают бактериям и грибам, в способности находиться в состоянии покоя – их споры активизируются только в случае появления в почвах доступных для питания веществ и оптимизации гидротермического режима (5-100 С и около 90% влажности).

Микроорганизмы в почве образуют сложный биоценоз, в котором различные их группы находятся между собой в сложных отношениях. Одни из них успешно сосуществуют, а другие являются антагонистами.

Микробы-антагонисты имеют важное значение в повышении урожайности растений и улучшении плодородия почвы. Это особая группа бактерий, грибов, дрожжей и других микроорганизмов, которая вырабатывает различные биологически активные вещества, в первую очередь антибиотические вещества, подавляющие рост и развитие патогенной микрофлоры.

Для повышения плодородия чернозема в Донбассе необходимо создание оптимальных условий для развития полезной микрофлоры приводящей к оздоровлению почвы, повышению урожайности возделываемых культур, что является важнейшем фактором для успешного ведения сельского хозяйства.