Активність ґрунтових мікроорганізмів

Дата публікації 30.09.2024

Ґрунт - це екосистема, яка формує ресурси, необхідні для розвитку живих організмів. Ґрунтові мікроорганізми (бактерії та гриби) відповідають за розкладання біомаси, кругообіг біогенних елементів, що робить поживні речовини доступними для рослин, біодеградацію решток та підтримання структури ґрунту. Наявність мікроорганізмів у ґрунті залежить від його хімічного складу, вологості, рН та структури.

Діяльність людини має суттєвий вплив на формування екосистем. Обробіток ґрунту впливає на його хімічні та фізичні параметри, а отже й на біологічні властивості. Використання невідповідних агротехнологій може призвести до деградації ґрунтового середовища. Зміни у властивостях ґрунту можуть спричинити зміни у чисельності, активності та різноманітності ґрунтових організмів. Обробіток ґрунту може впливати на мікроорганізми, спричиняючи їхню загибель і зменшуючи доступність поживних речовин у ґрунті. Тому надзвичайно важливо оцінювати різноманітність і мікробіологічну активність ґрунту у зв'язку з технологією обробітку ґрунту.

Ґрунтові мікроорганізми є дуже важливою функціональною групою та беруть участь у багатьох біогеохімічних процесах. Вони відповідають за мінералізацію органічної речовини, кругообіг елементів, синтез білків і нуклеїнових кислот, а також трансформацію фосфору. Ризосферні мікроорганізми покращують здоров'я рослин і можуть захищати від патогенів.

Сільськогосподарське біорізноманіття стосується місцевих бактерій, рослин, грибів, тварин та їхніх еквівалентів, інтродукованих у сільськогосподарський простір людиною, і пов'язане зі структурою ґрунту та його використанням. Підраховано, що з 1 г ґрунту можна виділити близько 4000-6000 різних бактеріальних геномів. Класичні мікробіологічні аналізи мікроорганізмів дозволяють виділити 0,1-10% популяції бактерій, присутніх у ґрунті. Решта видів не культивуються, а це означає, що їх неможливо виростити в лабораторних умовах. При дослідженні наявності мікроорганізмів у ґрунті важлива не тільки їх кількісна та якісна оцінка, але, перш за все, виконання ними функцій, їх роль в екосистемі та вплив на інші організми.

Біологічна активність ґрунту залежить від правильної кількості і видового складу мікроорганізмів та їхньої ферментативної активності. Мікроорганізми опосередковують 80-90% усіх процесів, що відбуваються в ґрунті. Вони створюють сприятливі умови для проростання насіння і росту кореневої системи культурних рослин, що дуже важливо для отримання високого врожаю

Рослини виділяють у ґрунт велику кількість різноманітних хімічних сполук, які формують склад мікроорганізмів у навколишньому середовищі. Мікроорганізми використовують ці кореневі виділення як джерело живлення. Ризосфера є середовищем існування переважно для бактерій та мікоризних грибів. Деякі мікроорганізми можуть виробляти антибіотики, які блокують шкідливі мікроорганізми. Крім того, ґрунтові мікроорганізми можуть покращувати стан рослин, виділяючи регулятори росту (наприклад, етилен, ауксин і цитокіни) і роблячи доступними деякі поживні речовини (наприклад, фосфор).

Мікроорганізми, що продукують полімери, можуть покращувати структуру ґрунту. Серед важливих ґрунтових мікроорганізмів варто згадати бактерії роду Pseudomonas sp. - бактерії, які населяють кореневу зону рослин. Бактерії цього виду продукують різні біологічно активні сполуки, такі як антибіотики та літичні ферменти, а також етилен, ауксин та гіберелін. Крім того, псевдомонади конкурують за поживні речовини з патогенними мікроорганізмами, наприклад, за залізо, створюючи сидерофори. Бактерії, що зв'язують атмосферний азот, також важливі для вирощування рослин, такі як Azotobacter, Clostridium, Rizabium та Bradyrhizobium.

Основні фактори, що впливають на активність ґрунтових мікроорганізмів

Температура

Температурні умови є одним із найважливіших факторів, що впливають на життєдіяльність ґрунтових мікроорганізмів. Оптимальна температура для їх розвитку варіюється в межах 25-35°C, але залежно від виду мікроорганізмів, ця межа може змінюватися. Низькі температури уповільнюють біохімічні процеси та метаболізм мікроорганізмів, а занадто високі – можуть призвести до їх загибелі або зниження активності.

Вологість грунту

Вода є життєво необхідною для більшості мікроорганізмів. Ґрунт повинен мати достатню кількість вологи, щоб забезпечити оптимальні умови для їх активності. Волога сприяє транспортові поживних речовин і газів, які потрібні для метаболічних процесів мікробів. Однак надмірна вологість може призвести до анаеробних умов, що пригнічує розвиток аеробних мікроорганізмів і активізує патогенні форми.

Кіслотність грунту (рН)

Рівень кислотності ґрунту також впливає на активність ґрунтових мікроорганізмів. Більшість мікроорганізмів краще розвиваються в нейтральних або слабокислих умовах (pH 6-7). Занадто кисле або занадто лужне середовище може пригнічувати їх життєдіяльність. Високий рівень кислотності (pH нижче 5) зменшує активність бактерій, тоді як деякі гриби, навпаки, можуть краще розвиватися в таких умовах

Вміст органічної речовини

Органічна речовина в ґрунті є основним джерелом живлення для мікроорганізмів. Вона складається з залишків рослин, тварин, мікроорганізмів та інших біологічних матеріалів, що розкладаються в процесі біодеградації. Чим більше органічної речовини в ґрунті, тим активніше працюють мікроорганізми, оскільки вони отримують достатню кількість поживних речовин для свого розвитку.

Кисень

Більшість ґрунтових мікроорганізмів є аеробними, тобто для їх життєдіяльності необхідний кисень. Доступність кисню залежить від структури ґрунту і рівня його ущільнення. Ґрунти з хорошою пористістю дозволяють легше проникати кисню, що підвищує активність мікроорганізмів. Занадто ущільнені або перезволожені ґрунти можуть призводити до анаеробних умов, що пригнічує розвиток корисних мікроорганізмів.

Наявність поживних речовин

Азот, фосфор, калій та інші макро- і мікроелементи є важливими для розвитку ґрунтових мікроорганізмів. Вони беруть участь у біохімічних процесах та ферментативних реакціях, які забезпечують розкладання органічної речовини і синтез поживних елементів для рослин. Дефіцит поживних речовин призводить до зниження активності мікроорганізмів, що впливає на родючість ґрунту.

Підвищення активності мікроорганізмів

З огляду на численні фактори, що впливають на активність ґрунтових мікроорганізмів, підтримання їх оптимального рівня стає критично важливим для збереження високої продуктивності ґрунтів та ефективного сільськогосподарського виробництва. Саме для таких вимог компанією Agnition було розроблено та запатентовано технологію Microbial Catalyst, яка містить в собі необхідні речовини для грунтових мікроорганізмів.

Дана технологія міститься в продуктах Generate та Commence та сприяє підвищенню ферментативної активності мікроорганізмів, що в свою чергу сприяє більшій доступності елементів живлення для рослин та підвищення їх продуктивності.

Дізнатися про переваги використання Generate

Читати

Дізнатися про переваги використання Commence

Читати

Є питання? Наші спеціалісти завжди проконсультують вас

Зв'язатися

Статті та дослідження