Роль разных групп организмов в процессах трансформации органического вещества в почве проявляется по-разному. Особенно активно участвуют в трансформации органического вещества во всех почвах бактерии. Они способны разлагать почти все органические соединения. Эти микроорганизмы с помощью своих экзоферментов как источник пищи и энергии активно используют белок, простые сахара, крахмал, органические кислоты, спирты, альдегиды, разлагают клетчатку и имеют преимущество в разложении углеводов. Бактерии имеют узкий спектр ферментов, как бы специализируются в области узкого процесса разрушения. Например, целлюлозу разлагают различные виды бактерий, которые синтезируют ферменты целлюлазу и целлобиазу; крахмал - бактерии, которые выделяют ферменты амилазу и глюкозидазу.
Актиномицеты, как и бактерии, активно участвуют в разложении органического вещества. Они могут использовать любые углеводы в качестве источников питания, при этом разрушая их. Актиномицеты - многочисленная группа микроорганизмов, но менее конкурентоспособная, чем бактерии и грибы. Они существуют в почве длительное время как покоящиеся споры и растут тогда, когда появляются доступная пища, необходимый уровень температуры (5—10°С) и влажности (91,5—99%).
Особенно большую роль они играют в трансформации органического вещества черноземов.
Грибы обладают большим спектром ферментов, чем актиномицеты, способны совершать многие процессы трансформации органического вещества, но, как правило, с меньшей скоростью, чем бактерии. В то же время разложение лигнина и танинов в природе идет преимущественно под их воздействием. Грибы осуществляют и разложение гумуса.
Грибы-сахаролитики обычно выступают пионерами в процессе распада органического вещества. За ними следуют грибы, разрушающие флоэму растительных клеток (первичные сапрофиты). Вторичные сапрофиты разрушают эпидермис клеток. Медленнее всего происходит разрушение целлюлозы и особенно лигнина.
Почвообитающие водоросли — автотрофы; они участвуют в создании органического вещества почв. Основная масса водорослей обитает на поверхности или в самых верхних слоях почвы. На глубине 10—20 см количество водорослей становится ничтожным. Клетки водорослей, как и других микроорганизмов, активно поедаются амебами, инфузориями, клещами, нематодами. Прижизненные выделения водорослей, их слизевые чехлы становятся пищей грибов и бактерий. Водоросли выделяют биологически активные вещества.
Почвенные беспозвоночные животные выполняют серию сложных функций в разложении органического вещества, осуществляя физическое (механическое) раздробление и измельчение растительных остатков, увеличивая в сотни и тысячи раз их поверхность, делая их доступными для дальнейшего разрушения грибами и бактериями. В их ротовой полости идет мацерация растительных тканей, что вызывает распад клеточных структур. Беспозвоночные затаскивают растительные остатки в глубь почвы и способствуют ее оструктуриванию и аэрации, гомогенизации и образованию органоминеральных соединений. Беспозвоночные животные разлагают почти все химические компоненты растительных остатков благодаря симбиозу с микроорганизмами и широкому спектру ферментов в пищеварительном тракте, что ускоряет процесс трансформации органического вещества. Экскременты беспозвоночных образуют локусы повышенной биологической активности, где процессы в почвах идут быстрее и многообразнее, так как в них участвуют бактерии, актиномицеты, грибы, плотность которых в десятки раз выше, чем в окружающей почве. Позвоночные животные составляют не более 2% от общей зоомассы, но продукты их метаболизма могут играть заметную роль в биологическом круговороте веществ, а обитающие в почве виды оказывают воздействие на физические свойства почв и перемещение почвенной массы.
Почвенные ферменты
Процессы трансформации органического вещества в почве идут при активном участии ферментов. Ферменты - структурированные белки, несущие множество функциональных групп, осуществляющих катализ. Главным свойством ферментов, отличающим их от других катализаторов, является специфичность реакций. Источником почвенных ферментов являются живые организмы, населяющие почву: бактерии, актиномицеты, беспозвоночные животные и растения. Почвенные ферменты активно участвуют в процессах трансформации органических остатков. Выполняя роль катализаторов, они в миллионы раз ускоряют течение химических реакций распада и синтеза органических веществ.
Дата: 2019-05-28, просмотров: 370.