Влияние различных способов основной обработки почвы на численность микрофлоры

Краткий конспект лекции №6

Тема лекции «Почвенная микробиология. Влияние агротехнических приёмов на почвенную микрофлору»

Содержание лекции

Количественный и качественный состав микрофлоры почвы.

Роль микроорганизмов в создании и разрушении гумуса в почве.

Влияние различных способов основной обработки почвы на численность микрофлоры.

1. Автохтонная (аборигенная) микрофлора – постоянно присутствующая в почве – в неудобренной, неокультуренной. Участвует в процессах образования гумуса (АМА) и его разложения (АМБ).

Представители: Mycobacterium, Azotobacter, Micromyces, Streptomyces, Nocardia, Bacillus, Pseudomonas, Stachybotris,Aspergillus.

Зимогенная микрофлора – микроорганизмы, появляющиеся в почве при поступлении больших количеств свежего органического вещества, осуществляют грубое его разложение.

Представители: Сахаролитики: Saccharomyces,Rhodotorula, Streptomyces, Cryptococcus, Clostridium.

Целлюлозоразрушители: Cytophaga, Aspergillus, Cellvibrio,Penicillium.

Аммонификаторы: Bacillus, Proteus, Clostridium.

2. Почвообразование — биологический процесс, и в его развитии принимают непосредственное участие самые различные группы живых организмов. Среди них большое значение имеют микроорганизмы, распространенные широко в природе. Биологическое направление в изучении перегноя возникло в России и получило широкое развитие в СССР. Наиболее выдающимся его представителем был П. А. Костычев.

П. А. Костычев первый установил, что образование перегноя представляет собой биологический процесс, осуществляемый бактериями и грибами, и что разложение органических веществ сопровождается противоположным процессом — синтезом сложных органических соединений.

В результате длительных исследований он пришел к убеждению, что перегной почвы в значительной части состоит из белковых продуктов, синтезированных теми микроорганизмами, которые участвуют в разложении растительных остатков, В многочисленных опытах по разложению растительных остатков П. А. Костычев показал, что при всем разнообразии их химического состава среднее содержание азота в образующемся перегное почвы равнялось 5,25%, что соответствовало количеству азота (5,48%) в телах плесневых грибов, участвующих в разложении. По его мнению, при гниении растительных веществ одни части смеси распадаются на простые соединения и в то же время рядом возникают новые, более сложные стойкие вещества, т. е., другими словами, при гниении в различных частях гниющей массы могут происходить прямо противоположные процессы.

Биологическое направление в изучении почвенного перегноя получило развитие в трудах С. П. Кравкова, С. С. Драгунова, И. В. Тюрина, М. М. Кононовой, Л. Н. Александровой, В. В. Пономаревой, Л. А. Христевой, Н. А. Красильникова, Е. Н. Мишустина и др.

Превращение органических остатков в перегной — сложный биологический процесс, в котором главная и решающая роль принадлежит микроорганизмам. При этом все исходные вещества растительного и животного происхождения претерпевают глубокие изменения.

Превращение органических веществ в почве складывается из двух процессов. С одной стороны, происходит распад органических веществ до более простых соединений и частично до продуктов полной минерализации (СО₂, NO₂, NO₃, NH₃, CH₄, H₂O и ряда других); с другой стороны, одновременно с распадом происходит синтез высокомолекулярных, специфической природы перегнойных веществ, т. е. процесс гумусообразования.

Эти процессы осуществляются при участии окислительных ферментов, выделяемых микроорганизмами, и носят биокаталитический характер. Ферменты в почве находятся в активном состоянии. При этом, чем богаче почва органическим веществом, чем интенсивнее развиваются в ней микробы, тем выше ферментативная активность. Под влиянием ферментов происходят реакции гидролитического расщепления углеводов, жиров и белков с образованием растворимых соединений, частично поступающих затем путем осмоса в клетки микроорганизмов. В клетках микроорганизмов эти вещества подвергаются дальнейшему расщеплению и окислению, которые также вызываются специфическими внутриклеточными ферментами.

«Исходя из биологической теории гумусообразования, перегной нужно рассматривать как продукт биохимических превращений органических остатков в почве, обусловленных жизнедеятельностью микроорганизмов. Он представляет сложную систему органических высокомолекулярных веществ в почве, главная масса которых представлена особой группой новообразований синтетической природы — перегнойными веществами. Характерной особенностью этой системы является медленное непрерывное обновление всех составных частей ее при относительной стабильности по сравнению с исходными органическими остатками»

Отмершие клетки микроорганизмов, населяющих почву, в свою очередь также подвергаются разложению и используются в качестве питательного материала новыми поколениями микроорганизмов. Интенсивность и характер разложения и превращения органических остатков в почве зависят как от состава разлагающихся веществ, так и от внешних условий среды.

Характеристика различных почв по составу микроорганизмов:

а) тундровые

б) лесостепные и степные

в) почвы тропических лесов

2. Характеристики наиболее распространённых способов основной обработки почвы. Процесс образования гумуса при вспашке.

Характеристика плоскорезной обработки почвы. Её влияние на жизнь почвенной микробиоты. Современная тенденция в области земледелия – прямой посев или отсутствие механической обработки почвы.

Во всём мире наблюдается тенденция увеличения производства и и внесения минеральных удобрений. Внесение удобрений увеличивает активность почвенной микрофлоры. Как результат снижение плодородия почвы. Необходимость сочетания внесения минеральных и органических удобрений для накопления гумуса.

В середине 50-х годов началась эра интенсивного применения ядохимикатов в сельском хозяйстве.

Ядохимикаты могут накапливаться в продукции.

При применении ядохимикатов необходимо учитывать:

1. ядохимикаты должны разлагаться в почве

2. они не должны разлагаться слишком быстро

3. продукты распада ядохимикатов не должны быть более токсичны, чем сами ядохимикаты.

Рекомендуемая литература.

1.1. Емцев, В.Т. Микробиология/ В.Т Емцев, Е.Н. Мишустин - М.:

Дрофа,2006.-444с.

1.2.Конспекты лекций

2. дополнительная литература

2.1.Теппер, Е.З. Практикум по микробиологии / Е.З.Теппе, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева.- М.:, Дрофа, 2005.-256с.

2.2. Гусев, М.В. Микробиология / М. В. Гусев, Л.А. Минеева.- М.:

Академия, 2006-446с.

2.3 Ленгелер, И. Современная микробиология. Прокариоты. / И.Ленгелер Г. Древс, Э.Шлегеля. -М.: Мир, 2005, т. 1,2.- 1120 с.

2.4.Мишустин, Е..Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия. /Е.Н.Мишустин, Микроорганизмы и продуктивность земледелия. М.,1982,343с.

3 Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:

3.1 www.microbiolody.ucor.org

3.2 www.micro-biolog.ru

3.3.www/bio-x.ru/books/practicu-po-microbiologii-tepper

3.4.www.inbi.ras.ru/pbm.html

3.5 Электронное пособие «Микробиология»» [ Электронный

ресурс] Режим доступа: \\bserver.ssaa.local\e-books\!content.

3.6 Тесты по разделам дисциплины «Микробиология» [ Электронный

ресурс ] - Режим доступа: \\bserver.ssaa.local\e-books\!content.\

 

Вопросы для самоконтроля:

1.Какие процессы в почве осуществляет автотохтонная микрофлора?

2. Какие процессы в почве осуществляет зимогенная микрофлора?

3.Какие условия окружающей среды способствуют накоплению гумуса

в почве?

4.Почему в почвах тропической зоны содержание гумуса низкое?

5.Какую роль играют почвенные микроорганизмы в трансформации пестицидов в почве?

6.Внесение каких удобрений повышают плодородие почвы?

7.Как влияет внесение минеральных удобрений на микрофлору почвы?

8.Влияние орошения на микрофлору почвы?

9.Какие требования предъявляются к современным пестицидам?

10.Внесение каких удобрений усиливает микробную трансформацию пестицидов в почве