Условия обитания микроорганизмов в почве

Почва является благоприятной средой для обитания и размножения различных микроорганизмов. По количеству и разнообразию видов она является основным резервуаром, откуда микробы поступают в окружающую среду – воздух и воду. Группа почвенных микроорганизмов образует микробные биоценозы почвы и принимает участие в круговороте азота, серы, фосфора и других веществ, минерализации органических отбросов, процессах самоочищения. Существенную роль в формировании микробного биоценоза почвы играют высшие растения, насекомые и животные.

Содержание микроорганизмов в почве зависит от её химического состава, влажности, температуры, кислотности. До 90% микроорганизмов находится в адсорбированном состоянии на поверхности почвенных частиц.

Наиболее богат микроорганизмами слой перегноя, особенно у чернозёмов и каштановых почв. Так, в 1 г чернозема содержится до 3 млрд. клеток микроорганизмов; в бедных органическими веществами подзолистых почвах – от 300 млн до 2 млрд. В песчаных почвах, бедных питательными веществами и влагой, находится до 100 тысяч микроорганизмов. Микроорганизмы располагаются в почве неравномерно. Большая их часть сосредоточена в верхнем слое от 5 до 20 см, а уже на глубине 1 – 2 м количество микроорганизмов резко уменьшается.

Почвы различаются по содержанию воды: слишком сухие и слишком влажные ограничивают рост и развитие микроорганизмов. Оптимальна для большинства микроорганизмов влажность, равная 50-60% максимальной влагоемкости (наибольшего количества воды, которое почва может удерживать). Некоторые, например Clostridium pasteurianum, могут расти при 100 %-й влагоемкости почвы.

Для микроорганизмов важна концентрация солей в почвенном растворе. Засоленные почвы беднее микроорганизмами, однако некоторые грибы родов Aspergillus, Peniclillium хорошо развиваются на субстратах с 20-30% NaCl, некоторые почвенные микроорганизмы развиваются при высоких концентрациях минеральных солей (осмофильные).

Почвенный воздух отличается по составу от атмосферного. Экологически важным компонентом почвенного воздуха является количество СО₂, необходимого для автотрофных организмов. При растворении в воде он образует кислоту и, изменяя рН почвы, становится фактором, ограничивающим жизненные процессы микроорганизмов. Например, гриб Rhizoctonia solani погибает при концентрации СО₂ 10%. Почвенные микроорганизмы очень чувствительны к изменениям рН среды: грибы лучше растут в кислой среде, а бактерии – в нейтральной или слегка щелочной. Изменение рН почвы вызывает изменения в популяциях почвенных микроорганизмов.

Из внешних факторов, существенно влияющих на развитие микроорганизмов в почве, основным является температура. Лучше всего почвенные микроорганизмы развиваются при температуре 15-25^оС, но могут встречаться термофильные (оптимум 50°С) и криофильные (психрофильные), развивающиеся при температуре, близкой к 0 ^оС.

На распределение микроорганизмов в почве влияют корни растений, выделяющие во внешнюю среду органические вещества. На поверхности корней и в прикорневой зоне сосредоточено большое количество микроорганизмов.

Различные виды обработки почв (рыхление, орошение, вспашка, внесение удобрений) способствуют усиленному размножению микроорганизмов, поэтому в окультуренных почвах число их в несколько раз больше, чем в целинных.