Живые бактерии для почвы: Восстановитель почвы Живые бактерии купить недорого в интернет магазине товаров для сада и огорода Бауцентр

Полезные для растений бактерии и грибки: зачем и как применять

• DzagiGrow

• /

  Блог

• /
  Полезные бактерии и грибки: зачем и как применять

Грибы и бактерии существовали на Земле задолго до появления растений. Благодаря их активной деятельности атмосфера насытилась кислородом, и стало возможно появление многоклеточных организмов и новых форм жизни, в том числе сосудистых растений. В этой статье мы рассмотрим роль грибов и полезных бактерий для растений и ознакомимся со способами их применения в процессе выращивания.

Значение грибков и бактерий для растений

Грибы и бактерии в жизни растений выполняют функцию средообразования и общего питания. Они осуществляют разложение растительных остатков и органического вещества в целом, высвобождая и возвращая в почву минеральные элементы, необходимые для роста растений, а в атмосферу — CO2 и некоторые другие газы. Таким образом, возникает круговорот веществ, важным звеном которого являются бактерии и грибы. От их активности зависит содержание минеральных солей в почве и почвенное питание растений.

Последние научные данные не только существенно расширили представления о почвенных микроорганизмах и процессах, вызываемых ими в окружающей среде, но и позволили создать новые отрасли в промышленности и сельском хозяйстве. Например, открыты антибиотики, выделяемые почвенными микроорганизмами, и показана возможность их использования для лечения растений. Обнаружена способность почвенных микроорганизмов образовывать биологически активные вещества: витамины, аминокислоты, стимуляторы роста растений. Выделены микробные препараты, усиливающие поступление в почву азота из воздуха.

Бактериальные препараты и фунгициды в растениеводстве

Обладая этими знаниями, современный садовод может применять грибы и бактерии для своих нужд. Так, например, некоторые виды грибов и бактерий могут подавлять другие виды. Основываясь на этом, были разработаны специальные препараты, позволяющие бороться против парши, увядания, черной ножки, фитофтороза, корневых гнилей, мучнистой росы, бурой ржавчины, пыльной головни, пузырчатой головни и многих других грибных и бактериальных болезней.

Фитоспорин-М

Одним из примеров таких препаратов является Фитоспорин-М. Это промышленный бактериальный препарат с широким спектром и длительным действием. Он представляет собой живая споровая бактериальная культура Bacillus subtilis 26Д, чьи продукты жизнедеятельности подавляют размножение вредных грибков и бактерий. Фитоспорин-М способен реанимировать больные растения за два-пять дней, и эффективен даже при высокой степени развития болезни. Обладает свойством повышения иммунитета и стимуляции роста растений, что важно для повышения их продуктивности и уменьшения повторных заражений. Применяется для обработки почвы и семян, для опрыскивания растений. Абсолютно безвреден для растений и человека.

SubCulture

Еще один препарат, способный защитить корни растения от грибков, плесени и прочих патогенов — SubCulture. Это смесь благотворных микроорганизмов и бактерий, которая обволакивает корневую массу защитным мицелием, что препятствует развитию патогенов, а, следовательно, и их размножению. В конечном итоге использование препарата SubCulture приводит к их полному уничтожению.

Помимо всего прочего, SubCulture расщепляет органические остатки (например, частички отмерших корней), превращая их из потенциального источника заразы в легкоусвояемые минеральные компоненты, готовые к употреблению растением. Преимущество SubCulture заключается еще и в том, что препарат может применяться как при почвенном выращивании, так и в гидропонике.

Триходерма

Нашел и получил большое распространение в применении род грибов Trichoderma. В природе Trichoderma присутствуют в почве и подавляют развитие фитопатогенов путем прямого паразитирования, конкуренции за субстрат, а также выделения биологически активных веществ, угнетающих развитие возбудителей заболеваний и тормозящих их репродуктивную способность. Trichoderma эффективен против корневых и плодовых гнилей, черной ножки, белой и серой гнили, макроспориоза, фузариоза, фитофтороза, антракноза, вилта и др.

К препаратам, использующим гриб Trichoderma, относится биофунгицид Триходерма вериде. Попадая во влажную почву, споры грибов прорастают, выделяя природные антибиотики и обеззараживая почву вокруг. Попадая на поврежденный участок больного растения, споры прорастают, питаясь больной тканью, и одновременно лечат растение. При этом препарат обладает длительным действием: уничтожает покоящиеся и зимующие стадии патогенов. Применяется путем полива под корень, опрыскивания, замачивания семян и посадочного материала, прямого смешивания с почвой.

Аналогичным Триходерма вериде препаратом является Глиокладин фунгицид. В его состав входит действующее вещество Trichoderma harzianum штамм 18-ВИЗР. Выпускается в таблетках. Таблетки вносятся в почву в сухом виде без предварительного растворения в воде.

Микориза

Но польза грибов для растения не ограничивается только функцией подавления фитопатогенов. Существует симбиотическая связь растений с определенными грибами. Ассоциация мицелия гриба с корнями высших растений (микориза) в природе является необходимым условием для существования растений. Микоризные грибы прекрасно приспособлены для обнаружения и доставки растению воды и минералов из почвы. Грибы способны проникать в слишком маленькие для корней поры почвы и предоставлять растению доступ к связанным элементам. Растение в свою очередь с помощью фотосинтеза производит необходимые связки углерода и обеспечивает гриб питанием. Оба партнера извлекают от этого пользу.

Поэтому на рынке растениеводства существуют продукты, основанные на этом взаимовыгодном взаимодействии. Funky fungi (MIKORIZA) BAC включает 4 вида микоризных грибов. Эти грибы растут внутри и вокруг корней растений. От корней происходит их дальнейшее развитие в почву, где они создают плотный лабиринт грибницы. Это увеличивает корневую систему, в результате чего улучшается поглощение воды и минеральных веществ.

Байкал ЭМ-1

Ну и еще одна отечественная разработка, о которой нельзя не упомянуть в этой статье — уникальный препарат Байкал ЭМ-1. Это жидкий концентрат созданный по специальной технологии и содержащий большое количество живых полезных микроорганизмов, в реальности обитающих в почве. Состав удобрения: молочнокислые, фотосинтезирующие бактерии, бактерии фиксирующие азот, сахаромицеты, культуральная жидкость.

Преимущества Байкал ЭМ-1:

• Повышает устойчивость растений к болезням и вредителям.
• Преобразует органические отходы в эффективное удобрение в виде компоста.
• Ускоряет рост растений и созревание плодов.
• Снижает содержание нитратов в овощах и фруктах.
• Обеспечивает устойчивость растений к заморозкам и к засухе.
• Восстанавливает плодородие почвы, улучшает ее структуру, повышая уровень всхожести и урожайности.

Но помните, что Байкал ЭМ-1 кормит не растения, а микроорганизмы, которые их питают. Поэтому рекомендовано сокращение применения минеральных подкормок и увеличение доли органического питания. Тогда бактериям будет что кушать, и, соответственно, будет, чем кормить ваше растение.

Взаимосвязи между бактериями, грибами и растениями очень многообразны. Современная наука позволяет нам понять их и взять на вооружение. Применение биофунгицидов и бактериальных препаратов способно при минимальных вложениях принести существенную пользу.

Предыдущая статья

22 Августа 2016

Вот нам и 10 лет! Как все начиналось?

Следующая статья

25 Августа 2015

Питательный раствор. Основы приготовления

Комментарии

Чтобы оставлять комментарии вам необходимо войти под своим аккаунтом. Если вы еще
не
зарегистрированы, то можете пройти регистрацию, которая займет
всего пару минут.

Стань первым, кто оставил комментарий к этой статье

Знания

Стань продвинутым гровером. Получай полезные статьи раз в две недели!

Я согласен на обработку персональных данных, а также с условиями подписки

Знания

Стань продвинутым гровером. Получай полезные статьи раз в две недели!

Я согласен на обработку персональных данных, а также с условиями подписки

© 2013 — 2022 ИП Ежов А.А.

Все права защищены.

ЖИВАЯ ЗЕМЛЯ И УРОЖАЙ | Наука и жизнь

Почва — необычайно сложный и, скорее всего, еще совсем не постигнутый нами мир.

Тучные черноземы — настоящее богатство страны. На их образование уходят столетия.

Подзолистая почва (от слова «подзол» — зола) — кислая неплодородная почва.

Три основных горизонта почвы.

В почве наряду с растениями обитает множество живых организмов.

Определение механического состава почвы.

Почвы бывают разные. Специалисты выделяют примерно десяток основных ее видов и сотни разновидностей.

‹

›

Открыть в полном размере

От чего больше всего зависит наша с вами жизнь, судьба нашего
народа, государства — от результатов зоологической экспедиции, занятой поисками
новых видов тех же позвоночных, или от более-менее точных знаний жизни почвенных
микроорганизмов, которые и несут основную ответственность за сохранение плодородия
почвы? О том, сколь далеки мы от знаний жизни почвы, можно судить хотя бы по тому,
какие споры ведутся подчас вокруг тех же огородных грядок. Многие ли из вас могут
твердо сказать: перекапывать или не перекапывать регулярно грядки, держать ли
приствольные круги яблонь чистыми от сорняков или их можно задернить? Чаще всего
мы просто держимся привычки, доставшейся нам в наследство от кого-то другого,
и не вникаем в суть дела, и уж никак не вспоминаем про какие-то там микроорганизмы.
А такие микроорганизмы обитают как раз в верхнем слое земли, который принято называть
почвой, и занимаются постоянной переработкой органического вещества (остатков
растений) в неорганические соединения, доступные для овощных культур, ягодных
кустов и плодовых деревьев.

Упрощенно жизнь микроорганизмов, перерабатывающих в верхнем слое земли различные органические остатки, можно представить в виде такого цикла. Растения развиваются, получая из почвы различные минеральные соединения и добывая из воздуха углерод. Углерод, как вы должны помнить еще со школьных времен, различные культуры получают в процессе фотосинтеза: углекислый газ разлагается на углерод и кислород — кислород возвращается в атмосферу, а углерод идет на строительство тканей живых растений. Углерод атмосферы и минеральные соли, добытые растениями из почвы, образуют органические, не растворимые в воде соединения — они-то и являются теми кирпичиками, из которых растения и выстраивают свои ткани. Но вот растения отживают положенный им срок, корни их остаются в почве, а стебли и листья попадают на землю. Почти тут же к этим органическим остаткам направляются почвенные микроорганизмы и принимаются за привычное дело: перерабатывать органические, не растворимые в воде соединения в растворимые минеральные, а поэтому доступные овощным культурам, ягодным кустам и плодовым деревьям. Если почвенных микроорганизмов много и условия подходящие, процесс переработки органических соединений в неорганические идет очень быстро.

Итак, микроорганизмы создают в почве для будущих растений запасы питательных веществ. Но жизнь этих крошечных трудяг коротка, и, отжив свое, они отмирают целыми колониями, образуя небольшие комочки почвы самой различной формы с песчинками, кусочками глины и различными растительными остатками. Комочки эти обычно темного цвета и придают плодородной почве особый густой цвет. Когда их много, почва кажется чуть маслянистой на ощупь, и о ней обычно говорят, что она жирная, богатая питательными веществами.

Соприкасаются комочки друг с другом не плотно, образуя между собой коридорчики, доступные для воды и воздуха. О почве, имеющей такой вид, говорят, что она обладает хорошей водо- и воздухопроницаемой структурой. В такой почве не застаивается вода, в ней легко живется корням растений.

Почва с хорошей водо- и воздухопроницаемой структурой обычно бывает там, где она задернена. Вот почему я и придерживаюсь правила: не перекапывать почву вокруг своих яблонь и ягодных кустов — перекопанные приствольные круги помимо других недостатков (разумеется, есть и достоинства) требуют постоянного внимания, такую почву следует частенько рыхлить, особенно после дождя и полива, чтобы она не затягивалась коркой, нарушающей воздухообмен в почве. Приствольные круги в своем саду я, разумеется, и не рыхлю — вода тут никогда не застаивается и воздухообмен происходит нормально. Конечно, сорные травы появляются и в моем саду, отбирая у ягодных кустов и плодовых деревьев часть питательных веществ, но я мирюсь с этим, а чтобы приствольные круги не зарастали совсем, раза два за лето скашиваю поднявшиеся было травы и оставляю их тут же, то есть мульчирую землю, укрывая ее от солнца и снабжая почвенные микроорганизмы питанием. А вот осенью, чтобы было потеплей, укладываю вокруг кустов и яблонь небольшим слоем полуперепревший навоз или хороший компост. Зимой это удобрение будет оберегать их от холода, а весной, кроме главной задачи — подкормить сад, сдержит в росте сорные травы и замульчирует почву.

Хорошая воздухопроницаемость почвы необходима не только растениям, которые выращивают в саду и на огороде. В кислороде воздуха нуждаются и сами почвенные микроорганизмы, занятые переработкой органических остатков. Называются эти почвенные микроорганизмы аэробными. Во время своей работы они дышат: потребляют кислород и выделяют углекислый газ, который по тем же коридорчикам в почве отводится наружу и используется растениями, занятыми фотосинтезом. При отсутствии кислорода аэробные бактерии гибнут.

Давайте вспомним, как поступает садовод, выращивающий ранние овощи в парнике. Еще с осени заготовлен у него навоз. Сложен в кучу и прикрыт от дождя, а часто еще и утеплен на зиму. В куче навоз слеживается и сохраняется почти в первозданном виде. Но вот приходит пора набивать им парники, садовод снимает с кучи все укрытия и принимается ворошить ее вилами или лопатой — он приподнимает слои навоза и открывает внутрь путь воздуху. Точно так же поступает он и в последующие дни, пока куча как следует не разогреется. Что же происходит? Воздух попадает внутрь слежавшегося навоза и вызывает к жизни сохранившиеся там аэробные бактерии, и они, усиленно размножаясь, сразу принимаются за работу. Разогрев навозной кучи, тепло, выделяемое удобрением, — это и есть результат деятельности аэробных бактерий.

Далее разогретый как следует навоз перекладывают на дно парника, сверху укладывают на него плодородную землю и высевают семена. Так в тепле, в избытке углекислого газа, выделяемого работающими аэробными микроорганизмами, и растут овощи. Но вот собран урожай, парник уже не дает прежнего тепла, навоз остывает, и плодородная почва вместе с навозом из парника удаляется. Но прежнего навоза в нем уже нет, он перегорел, перепрел, превратился в маслянистый жирный перегной густого темного цвета с хорошей структурой — результат двух-трехмесячной работы аэробных микроорганизмов.

Есть в почве и другие микроорганизмы — анаэробные бактерии, которые обходятся без кислорода воздуха. Они тоже заняты переработкой органических остатков в минеральные соединения, но делают это куда медленнее, чем их аэробные собратья. Пример работы анаэробных микроорганизмов — торф на дне болота, на образование его уходит очень много времени. Есть анаэробные микроорганизмы и в навозной куче, заготовленной для парника. Они живут там круглый год, не требуя кислорода воздуха, но результаты их труда за столь короткий для них срок отметить, увы, нельзя. Заметны они будут лишь через несколько лет.

А теперь давайте задумаемся, как сохранить структуру почвы, созданную почвенными микроорганизмами. Если почва задернена, она укрыта сверху упругим дерном. На такой земле не останется следа от сапога, не сомнутся перегнойные комочки, не слипнутся в плотную массу поры-коридорчики, по которым перемещаются воздух и вода. Без дерна плодородный слой почвы остается без естественной защиты. Вот почему ни один уважающий свою землю садовод не наступит на свою грядку ногой. Для перемещения по живой земле (при перекапывании грядок, посадке) под рукой должна быть широкая доска, длиной в ширину грядки — только на нее и можно наступать во время работы, так вы не нанесете своей земле ран.

Потеря почвой своей структуры, то есть превращение ее в безжизненный грунт, давно известна и науке и практике — живая земля гибнет под каблуками обуви и тем более под колесами трактора. Достаточно тяжелому трактору раз семь-восемь проехать взад-вперед даже по лугу, к тому же не очень увлажненному, где плодородный слой вроде бы и защищен слоем дерна, и почва полностью теряет свою прежнюю структуру.

Мне еще посчастливилось знать то время, когда почти каждый хозяин своей земли помнил, что приносит урожай только живая земля. Я наблюдал и не раз (было это на Русском Севере, в Архангельской области), как на приусадебный участок, вспаханный и приготовленный к посеву, выходил человек с лукошком зерна и в больших, широких лаптях. Он медленно и осторожно передвигался по пашне, разбрасывая семена. Лапти эти надевались только во время сева.

Роль почвенных бактерий | Огайолайн

Джеймс Дж. Хорман, доцент и преподаватель по вопросам сельского хозяйства и природных ресурсов

Микробы в почве напрямую связаны с повторным использованием питательных веществ, особенно углерода, азота, фосфора и серы. Бактерии представляют собой основной класс микроорганизмов, поддерживающих почву в здоровом и продуктивном состоянии.

Характеристики бактерий

Ingham (2009, стр. 18) утверждает, что «Бактерии представляют собой крошечные одноклеточные организмы, обычно шириной 4/100 000 дюйма (1 мкм). Чайная ложка продуктивной почвы обычно содержит от 100 миллионов до 1 миллиарда бактерий. Это столько же, сколько две коровы на акр. Тонна микроскопических бактерий может быть активной на каждом акре». Хотя бактерии могут быть маленькими, они составляют как самое большое количество, так и биомассу (вес) любого почвенного микроорганизма. На рис. 1 показаны простейшие инфузории, питающиеся бактериями.

Бактерии по размеру аналогичны частицам глинистой почвы (<0,2 мкм) и частицам ила (2–50 мкм). Они растут и живут в тонких пленках воды вокруг частиц почвы и вблизи корней в области, называемой ризосферой. Небольшой размер бактерий позволяет им быстрее расти и адаптироваться к меняющимся условиям окружающей среды, чем более крупные и сложные микроорганизмы, такие как грибы.

Большинство почв являются просто кладбищем для мертвых клеток бактерий. Бактерии настолько просты по строению, что их часто называют мешком с ферментами и/или растворимым мешком с удобрением (Dick, R., 2009). ). Поскольку бактерии живут в условиях голодания или нехватки воды в почве, они быстро размножаются при наличии оптимальных условий воды, пищи и окружающей среды. Популяция бактерий может легко удвоиться за 15-30 минут. Процветающие микробные популяции со временем повышают продуктивность почвы и урожайность.

Классификация бактерий

Большинство бактерий относятся к одной из следующих четырех категорий.

Форма бактерий

Когда ученые впервые начали классифицировать бактерии, они начали с изучения их основной формы. Бактерии обычно имеют три основные формы: палочки, сферы и спирали. Актиномицеты по-прежнему классифицируются как бактерии, но они похожи на грибы, за исключением того, что они меньше по размеру. Классифицировать бактерии по форме сложно, потому что многие бактерии имеют разную форму и разное расположение.

Аэробные и анаэробные бактерии 

Большинство микробов, как правило, неактивны и могут проявлять лишь кратковременную активность в почве. Уровень кислорода в почве часто определяет активность почвенных бактерий (Dick, W., 2009).). Большинство почвенных бактерий предпочитают хорошо насыщенные кислородом почвы и называются аэробными бактериями, которые используют кислород для разложения большинства соединений углерода. Примеры аэробных бактерий включают род Aerobacter , который широко распространен в почве, и бактерии актиномицетов рода Streptomyces , которые придают почве приятный «земляной» запах (Lowenfels & Lewis, 2006).

Анаэробные бактерии предпочитают, а некоторым требуется среда без кислорода. Анаэробные бактерии обычно встречаются в уплотненной почве, глубоко внутри почвенных частиц (микросайтов) и влажных почвах, где кислород ограничен. Многие патогенные бактерии предпочитают анаэробные почвенные условия и, как известно, превосходят или уничтожают аэробные бактерии в почве. Многие анаэробные бактерии обнаруживаются в кишечнике животных и связаны с навозом и неприятными запахами (Lowenfels & Lewis, 2006).

Грамотрицательные и грамположительные бактерии

Когда в лаборатории используется краситель, бактерии можно классифицировать как «граммотрицательные» или «граммположительные». Окрашивающий агент прикрепляется к клеточным стенкам бактерий. Грамотрицательные бактерии, как правило, являются самыми мелкими бактериями и чувствительны к засухе и нехватке воды. Грамположительные бактерии намного больше по размеру, имеют более толстые клеточные стенки, отрицательные заряды на внешней поверхности клеточных стенок и склонны противостоять водному стрессу (Dick, R., 2009).). Bacteroides — анаэробные грамотрицательные бактерии, обитающие в кишечнике человека и животных. Listeria представляет собой грамположительные аэробные палочковидные бактерии, обнаруженные в зараженных пищевых продуктах.

Другие классификации бактерий

Еще один способ классификации бактерий — по их росту и размножению. Автотрофные бактерии (также называемые автотрофами) перерабатывают углекислый газ, чтобы получить свой углерод. Некоторые автотрофные бактерии непосредственно используют солнечный свет и углекислый газ для производства сахаров, в то время как другие зависят от других химических реакций для получения энергии. Водоросли и цианобактерии являются некоторыми примерами автотрофных бактерий. Гетеротрофные бактерии получают свои углеводы и/или сахара из окружающей среды или живого организма или клетки, в которой они обитают. Примеры включают Бактерии Arthrobacter , участвующие в нитрификации азота (Sylvia et al., 2005).

Благодаря новым достижениям в секвенировании ДНК большинство ученых классифицируют бактерии по типу среды, в которой они обитают. Бактерии могут жить в экстремальных условиях, например, в горячих источниках для серных бактерий, или в экстремально холодных условиях, например, в ледяной воде в Арктике. Бактерии также можно классифицировать по их обитанию в сильнокислой и щелочной среде, аэробной и анаэробной или автотрофной или гетеротрофной среде (Dick, R. , 2009).).

Функциональные группы бактерий

Бактерии выполняют множество важных экосистемных услуг в почве, включая улучшение структуры почвы и агрегацию почвы, повторное использование питательных веществ в почве и повторное использование воды. Почвенные бактерии образуют микроагрегаты в почве, связывая частицы почвы вместе со своими выделениями. Эти микроагрегаты подобны строительным блокам для улучшения структуры почвы. Улучшенная структура почвы увеличивает инфильтрацию воды и увеличивает водоудерживающую способность почвы (Ingham, 2009).).

Бактерии выполняют важные функции в почве, разлагая органические остатки ферментами, выделяемыми в почву. Ingham (2009) описывает четыре основные функциональные группы почвенных бактерий: редуценты, мутуалисты, патогены и литотрофы. Каждая функциональная группа бактерий играет роль в переработке питательных веществ в почве.

Разлагатели потребляют легко усваиваемые соединения углерода и простые сахара и связывают растворимые питательные вещества, такие как азот, в своих клеточных мембранах. Бактерии преобладают в пахотных почвах, но их эффективность в переработке углерода составляет всего 20-30 процентов (С). Бактерии имеют более высокое содержание азота (N) (10-30 процентов азота, соотношение C:N от 3 до 10), чем большинство микробов (Islam, 2008).

Среди мутуалистических бактерий есть четыре типа бактерий, которые превращают атмосферный азот (N ₂ ) в азот для растений. Существует три типа почвенных бактерий, которые фиксируют азот без растения-хозяина и свободно живут в почве, включая Azotobacter, Azospirillum и Clostridium .

Бактерии Rhizobium (грамотрицательные палочковидные бактерии) связываются с растением-хозяином: бобовыми (люцерна, соевые бобы) или клевером (красным, сладким, белым, малиновым) с образованием азотных клубеньков для фиксации азота для растения рост. Растение поставляет углерод Rhizobium в виде простых сахаров. Бактерии Rhizobium берут азот из атмосферы и преобразуют его в форму, которую могут использовать растения. Для использования растениями атмосферный азот (N ₂ ) или химически активный азот соединяется с кислородом с образованием нитрата (NO ₃ ^— ) или нитрита (NO ₂ ^— ) или соединяется с водородом с образованием аммиака (NH ₃ + ) или аммоний (NH ₄ ⁺ ), которые используются растительными клетками для производства аминокислот и белков (Lowenfels & Lewis, 2006). На рис. 2 показаны азотфиксирующие бактерии.

Многие почвенные бактерии перерабатывают азот в органических субстратах, но только азотфиксирующие бактерии могут перерабатывать азот в атмосфере в форму (связанный азот), которую могут использовать растения. Фиксация азота происходит потому, что эти специфические бактерии продуцируют фермент нитрогеназу. Азотфиксирующие бактерии, как правило, широко распространены в большинстве типов почв (как свободно живущие почвенные виды, так и виды бактерий, зависящие от растения-хозяина). Свободноживущие виды, как правило, составляют лишь очень небольшой процент от общей микробной популяции и часто представляют собой штаммы бактерий с низкой способностью связывать азот (Dick, W., 2009).).

Нитрификация — это процесс, при котором нитрифицирующие бактерии превращают аммиак (NH ₄ ⁺ ) в нитрит (NO ₂ ^— ), а затем в нитрат (NO ₃

7 —

7 ). Бактерии и грибы обычно потребляются простейшими и нематодами, а микробные отходы, которые они выделяют, представляют собой аммиак (NH ₄ ⁺ ), который представляет собой доступный для растений азот. Нитритобактерии ( Nitrosomonas spp.) превращают аммиак в нитриты (NO ₂ ^–) и нитратные бактерии ( Nitrobacter spp.) могут затем превращать нитриты (NO ₂ ^–) в нитраты (NO ₃ ^–). Нитрифицирующие бактерии предпочитают щелочные почвенные условия или pH выше 7 (Lowenfels & Lewis, 2006). И нитрат, и аммиак являются доступными для растений формами азота; однако большинство растений предпочитают аммиак, потому что нитрат должен быть преобразован в аммиак в растительной клетке для образования аминокислот.

Денитрифицирующие бактерии позволяют превращать нитраты (NO ₃ ^— ) в закись азота (N ₂ O) или диазот (N ₂ ) (атмосферный азот). Чтобы произошла денитрификация, должен возникнуть недостаток кислорода или анаэробные условия, чтобы бактерии могли отщеплять кислород. Эти условия обычны на запруженных или насыщенных полях, уплотненных полях или глубоко внутри микроагрегатов почвы, где кислород ограничен. Денитрифицирующие бактерии снижают азотное плодородие почв, позволяя азоту улетучиваться обратно в атмосферу. На насыщенной глинистой почве от 40 до 60 процентов почвенного азота может быть потеряно в результате денитрификации в атмосферу (Dick, W. , 2009).).

Болезни растений вызывают патогенные бактерии, например, бактериальный ожог. Здоровые и разнообразные популяции почвенных бактерий вырабатывают антибиотики, которые защищают растения от болезнетворных организмов и патогенов растений. Разнообразные популяции бактерий конкурируют за одни и те же питательные вещества почвы и воду и, как правило, действуют как система сдержек и противовесов, сокращая популяции болезнетворных организмов. При высоком микробном разнообразии в почвах больше непатогенных бактерий, конкурирующих с патогенными бактериями за питательные вещества и среду обитания (Lowenfels & Lewis, 2006). Streptomycetes (актиномицеты) продуцируют более 50 различных антибиотиков для защиты растений от патогенных бактерий (Sylvia et al., 2005).

Литотрофы (хемоавтотрофы) получают энергию из соединений, отличных от углерода (таких как азот или сера), и включают виды, важные для рециркуляции азота и серы. В условиях хорошей аэрации сероокисляющие бактерии делают серу более доступной для растений, в то время как в условиях насыщенной (анаэробной, с низким содержанием кислорода) почвы серовосстанавливающие бактерии делают серу менее доступной для растений.

Актиномицеты имеют крупные нити или гифы и действуют аналогично грибкам при переработке трудноразлагаемых органических остатков почвы (хитин, лигнин и т.д.). Когда фермеры вспахивают или обрабатывают почву, актиномицеты, умирая, выделяют «геосмин», который придает свежевспаханной почве характерный запах. Актиномицеты разлагают многие вещества, но более активны при высоких уровнях pH почвы (Ingham, 2009). Актиномицеты играют важную роль в формировании стабильного гумуса, который улучшает структуру почвы, улучшает хранение питательных веществ и увеличивает удержание воды.

Польза для почвы от бактерий

Бактерии растут во многих различных микросредах и определенных нишах в почве. Популяции бактерий быстро увеличиваются, и бактерии становятся более конкурентоспособными, когда легко усваиваемые простые сахара легко доступны в ризосфере. В этом регионе в изобилии встречаются корневые экссудаты, отмершие растительные остатки, простые сахара и сложные полисахариды. От 10 до 30 процентов почвенных микроорганизмов в ризосфере составляют актиномицеты, в зависимости от условий окружающей среды (Sylvia et al., 2005).

Многие бактерии образуют слой полисахаридов или гликопротеинов, покрывающий поверхность частиц почвы. Эти вещества играют важную роль в цементировании частиц песка, ила и глины в устойчивые микроагрегаты, улучшающие структуру почвы. Бактерии живут по краям минеральных частиц почвы, особенно глины и связанных с ней органических остатков. Бактерии играют важную роль в производстве полисахаридов, которые скрепляют частицы песка, ила и глины, образуя микроагрегаты и улучшая структуру почвы (Hoorman, 2011). Бактерии не перемещаются очень далеко в почве, поэтому большинство перемещений связано с водой, отрастанием корней или с другими представителями почвенной фауны, такими как дождевые черви, муравьи, пауки и т. д. (Lavelle & Spain, 2005).

В целом, большинство почвенных бактерий лучше себя чувствуют в почвах с нейтральным pH, хорошо насыщенных кислородом. Бактерии обеспечивают большое количество азота растениям, а азота часто не хватает в почве. Многие бактерии выделяют ферменты в почве, чтобы сделать фосфор более растворимым и доступным для растений. В целом, бактерии, как правило, доминируют над грибами в распаханных или нарушенных почвах, потому что грибы предпочитают более кислую среду без нарушения почвы. Бактерии также преобладают на затопленных полях, потому что большинство грибов не выживают без кислорода. Бактерии могут выживать в засушливых или затопленных условиях благодаря своему небольшому размеру, большому количеству и способности жить в небольших микроучастках в почве, где условия окружающей среды могут быть благоприятными. Как только условия окружающей среды вокруг этих микроучастков становятся более благоприятными, выжившие быстро увеличивают свою популяцию (Dick, W., 2009).). Простейшие, как правило, являются крупнейшими хищниками бактерий в пахотных почвах (Ислам, 2008).

Чтобы бактерии выжили в почве, они должны адаптироваться ко многим микросредам. Концентрация кислорода в почве сильно варьируется от одного микросайта к другому. Большие поры, заполненные воздухом, обеспечивают высокий уровень кислорода, что способствует аэробным условиям, в то время как более мелкие микропоры на расстоянии нескольких миллиметров могут быть анаэробными или лишенными кислорода. Это разнообразие почвенной микросреды позволяет бактериям процветать при различной влажности почвы и уровне кислорода, потому что даже после затопления (насыщение почвы, недостаток кислорода) или обработки почвы (введение кислорода) существуют небольшие микросреды, в которых могут жить разные виды бактерий и микроорганизмов. для повторного заселения почвы, когда условия окружающей среды улучшаются.

Естественная сукцессия происходит в ряде растительных сред, в том числе в почве. Бактерии улучшают почву, чтобы новые растения могли прижиться. Без бактерий новые популяции растений и сообщества борются за выживание или даже за существование. Бактерии изменяют почвенную среду, чтобы определенные виды растений могли существовать и размножаться. Там, где формируется новая почва, некоторые фотосинтезирующие бактерии начинают колонизировать почву, перерабатывая азот, углерод, фосфор и другие питательные вещества почвы для производства первого органического вещества. Почва, в которой преобладают бактерии, обычно распахана или разрушена, имеет более высокий pH почвы и азот, доступный в виде нитратов, что является идеальной средой для растений с низким уровнем сукцессии, называемых сорняками (Ingham, 2009).).

По мере того, как почва меньше нарушается и увеличивается разнообразие растений, почвенная пищевая сеть становится более сбалансированной и разнообразной, что делает почвенные питательные вещества более доступными в среде, более подходящей для высших растений. Разнообразные микробные популяции с грибками, простейшими и нематодами поддерживают рециркуляцию питательных веществ и контролируют болезнетворные организмы.

Резюме

Бактерии – самые маленькие и самые выносливые микробы в почве, способные выжить в суровых или меняющихся почвенных условиях. Бактерии эффективны только на 20–30% при переработке углерода, имеют высокое содержание азота (от 10 до 30% азота, соотношение C:N 3–10), более низкое содержание углерода и короткую продолжительность жизни. Существуют в основном четыре функциональные группы почвенных бактерий, включая редуцентов, муталистов, патогенов и литотрофов. Бактерии-редуценты потребляют простые сахара и простые соединения углерода, в то время как мутуалистические бактерии образуют партнерские отношения с растениями, включая азотфиксирующие бактерии (9).0018 Ризобия ). Бактерии также могут стать патогенами для растений, а литотрофные бактерии преобразуют азот, серу или другие питательные вещества в энергию и играют важную роль в круговороте азота и разложении загрязнений. Актиномицеты классифицируются как бактерии, но очень похожи на грибы и разлагают неподатливые (трудно разлагающиеся) органические соединения. Бактерии обладают способностью адаптироваться к различным почвенным микросредам (влажным или сухим, насыщенным кислородом или низким содержанием кислорода). Они также обладают способностью изменять почвенную среду, принося пользу определенным растительным сообществам по мере изменения почвенных условий.

Ссылки

• Дик, Р. (2009). Лекция о почвенных бактериях в почвенной микробиологии, личная коллекция Р. Дика, Школа окружающей среды и природных ресурсов Университета штата Огайо, Колумбус, Огайо.
• Дик, В. (2009). Лекция о биохимическом процессе в почвенной микробиологии, личная коллекция У. Дика, Школа окружающей среды и природных ресурсов Университета штата Огайо.
• Хорман, Дж.Дж., Са, Дж.К.М., и Ридер, Р.К. 2011. Биология уплотнения почвы (пересмотренная и обновленная), Журнал беспахотного земледелия , том 9, № 2, стр. 583-587.
• Ингхэм, Э. Р. (2009). Учебник по почвенной биологии , Глава 4: Почвенный грибок. Анкени И.А.: Общество охраны почв и водных ресурсов. стр. 22-23. www.soils.usda.gov/sqi/concepts/soil_biology
• Ислам, К.Р. (2008). Лекция по физике почв, личная коллекция К. Ислама, Школа окружающей среды и природных ресурсов Университета штата Огайо, Колумбус, Огайо.
• Лавель, П. и Спейн, А.В. (2005). Экология почвы , Глава 3: Почвенные организмы, Спрингер, Нью-Дели, Индия.
• Ловенфельс, Дж. и Льюис, В. (2006). Объединение с микробами: Руководство садовода по почвенной пищевой сети , Глава 3: Бактерии, Timber Press, Портленд, Орегон.
• Ридер, Р.К. (2012). Фотография бактерий Rhizobium и клубеньков, поражающих корни сои, личная коллекция Р. Ридера, отдел пищевой, сельскохозяйственной и биологической инженерии, Университет штата Огайо, Колумбус, Огайо.
• Сильвия, Д.М., Хартел, П.Г. Фурманн, Дж.Дж. и Зуберер, Д.А. (2005). Принципы и приложения почвенной микробиологии (2-е изд.). Под редакцией Дэвида М. Сильвы, Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey.
• Уилсон, Т.Дж. (Октябрь 2013). Фотографии инфузорий, жгутиконосцев и различных бактерий. Из Компост, почва и компост Чай Микроорганизмы .

Этот информационный бюллетень был подготовлен совместно с Советом по покровным культурам Среднего Запада (MCCC).

Живая почва — Микроорганизмы — Органическая ферма Вермонта

Знаете ли вы, что под поверхностью почвы больше жизни, чем над ней? В одной столовой ложке почвы содержится 50 миллиардов микробов. Несмотря на то, что они невидимы невооруженным глазом, микроорганизмы необходимы для здоровой почвы, поскольку они влияют на ее структуру (или почву) и плодородие.

Что такое микроорганизмы?

Микроорганизмы — это микроскопические организмы, обитающие во всех частях биосферы, в том числе на дне океана и в верхних слоях атмосферы. Они могут быть как одноклеточными, так и многоклеточными организмами и включать все бактерии, археи, простейшие на планете, а также многие виды грибов и водорослей.

Представьте себе щепотку земли, которая весит не больше скрепки. Эта почва содержит:

• от 3 000 000 до 500 000 000 бактерий
• от 1 00 000 до 20 000 000 актиномицетов
• от 5 000 до 1 000 000 грибов
• от 1 000 до 500 000 простейших
• от 1 000 до 500 000 водорослей
• от 10 до 5000 нематод

Почему важны микроорганизмы?

Микроорганизмы играют ключевую роль в разложении (расщеплении органических веществ) и круговороте питательных веществ и воды в наших растениях и сельскохозяйственных культурах. Разлагающееся органическое вещество обеспечивает микроорганизмы энергией для их роста и поставляет углерод для образования новых клеток. Поскольку микроорганизмы помогают расщеплять органические вещества, они выделяют в почву необходимые питательные вещества и углекислый газ, фиксируют азот и помогают преобразовывать питательные вещества в минеральные формы, которые растения могут использовать в процессе, называемом минерализацией. Кроме того, перемещаясь по почве, эти микроорганизмы аэрируют ее, способствуя улучшению дренажа и структуры почвы.

Из-за той роли, которую микроорганизмы играют в окружающей среде, «живая почва» является одной из самых ценных экосистем на земле, помогая регулировать климат, смягчать засухи и наводнения и фильтровать воду.

Как поощрять полезные микроорганизмы в вашем саду

Почвенным микроорганизмам для развития нужны те же вещи, что и нам: пища, вода и кислород. Домашние садоводы могут помочь полезным микроорганизмам улучшить плодородие и структуру почвы несколькими способами:

• Добавьте компост в свой сад. Поскольку углерод является основным источником энергии для микроорганизмов, им нужно много органического вещества, чтобы процветать. Добавление компоста в ваш сад обеспечит постоянный приток органического вещества. Прочитайте наш совет о том, как компостировать.
• Посадка в покровных культурах. Покровные культуры обеспечивают пищу для живой почвы. Прочтите наши советы о покровных культурах, чтобы узнать, как правильно выбрать покровные культуры для своего сада.
• Хорошо поливайте почву. Микробы процветают в умеренно умеренных и влажных почвах. Если почва остается голой и сухой, высокие температуры могут убить микроорганизмы.
• Избегайте физических помех. Каждый раз, когда почва нарушается, например, вспахиванием или уплотнением, это нарушает структуру почвы и образ жизни микроорганизмов, живущих в ней.
• Мульчируйте грядки. Мульчирование органическими веществами, такими как листья или сосновые иголки, помогает удерживать влагу в почве, добавляя органические вещества обратно в почву.