Відео: Географія 25. Склад і будова грунту - Академія цікавих наук
З чого складається грунт? В останні десятиліття древня прислів`я завдяки працям агротехніків, мікробіологів і ґрунтознавців знайшла новий сенс. Чи замислювалися ви коли-небудь, що переміщаючись по землі, ми ходимо по живому речовини? Грунт аж ніяк не відстала структура, що складається з набору мінеральних і органічних складових. Вона просто насичена неймовірною кількістю дрібної і дрібної живності. Чи не торкаючись об`єктів, які можна розгледіти неозброєним оком, поговоримо про мікроскопічно малих істот, в силу своєї сумарної біомаси відіграють визначальну роль в родючості грунту, яка є матрицею життєдіяльності вищих рослин. І головне значення належить тут бесхлорофилльной мікроорганізмам - бактеріям, грибам, актиноміцетам ( «променисті грибки») і найпростішим, а так само водоростям. Кількість бактерій може вимірюватися мільярдами на грам ґрунту. Залежно від сезону, якості грунту і складу рослинності значно змінюється в ту або іншу сторону кількісно і якісно. Мікроорганізми є первинними деструкторами мінеральних і органічних речовин, роблячи їх «їстівними» для рослин. Наприклад, група силікатних бактерій руйнує алюмосилікати грунту (глини, польовий шпат та ін.). Утворені при цьому солі калію роблять цей незамінний для життя рослин елемент доступним для них. У співдружності з синьо-зеленими водоростями деякі види бактерій заселяють голі виходи скельних порід, де навіть такий невибагливий «їдець», як лишайник, не може зачепитися. Руйнуючи своїми продуктами обміну камінь, бактерії роблять його доступним для останнього, а далі мохи, а там вже і до грунтоутворення рукою подати. Відразу зробимо невеличкий відступ: найбільша кількість бактерій (та й інших мікроорганізмів) спостерігається в зоні безпосереднього контакту кореня рослини і грунту - частки мілліметра- і на порядки зменшується, варто нам подивитися на те ж саме трохи в стороні. Ця бактеріальна «оболонка» кореня навіть отримала власне визначення - ризосфера (порівняйте з мікоризою - той же контакт кореня, але з грибами). Цікавий приклад: на поверхні кореня бобу налічується (в мільйонах особин на грам грунту) - 199,4, а вже в 25 см від нього - 32,8 млн. особин бактерій (по А. А. Ісакова, 1932 г.).
Так що бактерії в жилому горизонті грунту розподілені нерівномірно, що і зрозуміло - в безпосередній близькості до кореню живого рослини вони отримують значні вигоди в харчуванні, так як вегетуючих рослин через корені виділяє в навколишнє середовище чимало органіки (цукру, багатоатомні кислоти). Максимальна кількість бактерій зустрічається на коренях молодих, активно вегетуючих рослин. Коли рослина зацвітає, воно зменшується, і падає кількісно і змінюється якісно при старінні рослини. Починають переважати целлюлозоразрушающіх види бактерій і грибів, що цілком зрозуміло - коріння відмирають. З майже безмежного різноманіття бактерій виділимо кілька груп, що мають чільне значення для грунтоутворювального процесів, а, значить, і для сільського господарства. На першому місці, звичайно, азотфіксатори. Повітря, яким ми дихаємо, більш ніж на половину складається з азоту, а такий необхідний для рослин азот в такому вигляді їм не доступний. Тут в роботу вступають бактерії, що зв`язують азот в «їстівні» для рослин форми. Пліч-о-пліч з ними працюють бактерії, що змінюють сполуки фосфору в усваевимие рослинами форми. При розкладанні мертвої органіки, яким займаються теж бактерії, виділяється некорисний сірководень, який спеціалізовані серобактерии перетворюють в солі сірчаної кислоти. Є група бактерій, що спеціалізуються на руйнуванні клітковини і лігніну. А оскільки в грунт надходить чимала кількість нітратів у вигляді виділень тварин, в справу вступають денітрифікуючі і нитрифицирующие бактерії. З тих пір, як бактерії були відкриті, про них написані бібліотеки. Так що перейдемо до наступних героям нашої розповіді - грибам. А це дійсно герої, в першу чергу - лісової підстилки. Дуже складно, а може і неможливо сказати, хто тут «грає першу скрипку» у великій справі перетворення листового опаду в гумус - бактерії або гриби. Відразу обмовимося - мова йде в першу чергу про мікроскопічно малих «плесенеподобних» грибах і дріжджах (теж гриби!). Роль макроміцетов - тих, у яких капелюшок і ніжка, істотна, але далеко не настільки значна. Співдружність грибів і коренів вищих рослин в Мікориза обопільно вигідно, а іноді без такого симбіозу, особливо на ранніх стадіях розвитку життя рослини неможлива. Майже всім відома нерозривний дружба грибів та орхідних, орхідеї - облігатні микотрофию, т. Е. Без гриба на коренях харчуватися взагалі не можуть. Дуже багато трав`янисті і деревні рослини микотрофию факультативні, без відповідного гриба жити будуть, але куди як гірше, ніж з грибом. А ось приклад більш прозаїчний - на півдні Чорнозем`я, де починаються лісостепу і степу, для того щоб висадити діброву в степу, грунт попередньо заражають мікоризою дуба, інакше молоді саджанці гинуть
(Г. Н. Висоцький, 1954 г.). І виходить, що гриби є нерозривним ланцюгом, «містком» між бактеріальної продукцією і вищими рослинами. На сьогоднішній день немає єдиної думки, куди - до грибів або бактерій слід віднести актиноміцети, так як вони поєднують в собі риси тих і інших. За сумарною біомасі вони дещо поступаються бактеріям, але тримають планку приблизно нарівні з грибами. Саме вони надають грунті характерний «земляний» запах. Ці потужні руйнівники органіки і неорганики справляються там, де можуть спасувати і бактерія, і гриб. Крім того, вони виділяють біологічно активні речовини, часто стимулюють ріст і розвиток рослин. Оскільки в одному грамі грунту ми можемо знайти до 25000 примірників найпростіших одноклітинних тварин - амеб, інфузорій та ін., Які харчуються бактеріями, факт їх присутності не варто скидати з рахунку. Тим більше що, гинучи, вони збагачують грунт органікою. І звичайно, при описі грунтової мікрожівності було б украй несправедливим обійти увагою дрібні водорості. Автотрофи в грунті - істотний фактор її родючості. Саме водорості визначають грунтовий мікроклімат і склад повітря як всередині, так і в приземної її частини. Видовий склад їх різноманітний - це і зелені, і синьо-зелені водорості, і діатомові, і деякі інші. Всього чисто ґрунтових водоростей відомо близько трьохсот видів. Вони живуть і на поверхні, і в гумусового горизонту, зустрічаються навіть на глибині більше метра. В одному грамі грунту їх можна нарахувати до 100 000 особин, а маса на гектар може становити до 130 кг (М. М. Голлербах, 1946). Виділяючи кисень при фотосинтезі і вуглекислоту при диханні вони, як уже було сказано, є «легкими» грунту. А деякі водорості, відмовившись від фотосинтезу, переходять на гетеротрофних тип харчування. Виключно багатогранні взаємини між членами цієї невидимої оку сім`ї мікроорганізмів і вищих рослин. Наведемо лише кілька прикладів: водорості виділяють речовини, що стимулюють діяльність азотфіксуючих бактерій, а їх чисельність, в свою чергу, залежить від складу напочвенного травостою. Прихильні вони бобовим, а пшеницю і овес не люблять. Добре розвиваються в грунті під посадками наших традиційних овочів (картопля, буряк, томати), а посадки проса можуть мало не на нуль звести популяцію азотфиксаторов. Навіть під конюшиною, з року в рік вирощують на одному місці накопичуються шкідливі для азотобактера мікроорганізми, які пригнічують своїми виділеннями і рослина теж. Грунт втомлюється, і навіть термін з`явився у агрономів - «клевероутомленіе». Ось вам і ще одна причина необхідності сівозміни. Управління мікробної життям грунту - одна з головних задач агротехніки. Знання складу і потреб мікробіоти грунту, відповідне йому грамотне застосування органічних і мінеральних добрив, своєчасний сівозміну - це завжди запорука високих і стабільних врожаїв. Д. Волков, біолог