Экология микроорганизмов: Конспект лекций № 1-5. Введение в экологию микроорганизмов. Симбиотические взаимоотношения микроорганизмов с животными и человеком, страница 15

Своеобразием микрофлоры почвы является то, что здесь всегда присутствуют клетки, для которых почва вообще не является местом активного развития, или такие клетки, развитие которых может происходить лишь в редкие и случайные периоды обогащения почвы подходящим субстратом. В каждый момент времени большая часть микроорганизмов почвы находится в неактивном состоянии. Еще в прошлом веке ученые образно определили состояние, в котором находятся эти клетки, как состояние  «бдительного ожидания».

Зимогенная и автохтонная микрофлора почвы.В 20-е годы нашего столетия Виноградским было сформулировано представление о зимогенной и автохтонной микрофлоре почвы. Согласно этой концепции, зимогенные микроорганизмы развиваются только при внесении в почву определенных легко разлагаемых органических соединений. Размножение зимогенных микроорганизмов происходит быстро, но в течение непродолжительного времени, пока не исчерпан соответствующий субстрат. Такие виды, в известной мере, чужды данной экосистеме, присутствуют в ней временно или пребывают в состоянии покоя или, если образнее, в состоянии «бдительного ожидания». Среди них наиболее широко представлены бактерии родов Bacillus, Pseudomonas и др. Автохтонные микроорганизмы являются типичными обитателями почвы в данной экосистеме и присутствуют в ней всегда – они развиваются медленно, принимая участие, в разложении гумуса. Гумус представляет собой комплекс разных по сложности высокомолекулярных соединений, весьма стойких к воздействию микроорганизмов. Численность автохтонных микроорганизмов почти не зависит от поступления легкодоступных питательных веществ. Характерными представителями этой группы являются бактерии рода Arthrobacter, которые растут при минимальном количестве питательных веществ в почве. Представители рода Nocardia, которых называют иногда проактиномицетами, минерализуют гумусовые соединения, принимая активное участие в его распаде. Минерализация гумуса – процесс очень медленный, в год разлагается около 1% гумусовых веществ.

Основные группы почвенных микроорганизмов и методы их количественного учета.В соответствии с концепцией Д.Г. Звягинцева – в почвах содержится огромный избыточный пул (т. е, запас) микроорганизмов, не обеспеченных органическим веществом и другими элементами питания. Величина этого пула очень велика – в 1 грамме плодородного пахотного слоя почвы содержится от 1 до 10 или даже сотен миллиардов микробных клеток, а живая масса бактерий составляет от сотен до тысяч килограммов на гектар. Кроме того, в почве обитают эукариотические микроорганизмы – грибы, водоросли и простейшие. Суммарная длина грибных гиф составляет сотни метров или даже километры на грамм почвы Микробный пул обусловливает поддержание гомеостатического состояния почвы, т. е. постоянства химических и других свойств, характерных для данной почвы.

Большинство микроорганизмов, обитающих в почве, являются гетеротрофами. Большая часть энергии, которая освобождается микроорганизмами в процессе потребления питательных субстратов, тратится на поддержание биомассы микроорганизмов.

Отдельно выделяют группу почвенных олиготрофных микроорганизмов, которые способны усваивать питательные вещества из растворов с низкой концентрацией. Эта группа получила еще название «микрофлоры рассеяния». К ней относятся бактерии родов Microcyclus, Renobacter, Hyphomicrobium, Agrobacterium, Caulobacter и ряд других.

В почве обитают также многие хемолитотрофные бактерии, окисляющие неорганические субстраты. В разных типах почв соотношение разных групп бактерий неодинаково. Изменяется и видовой состав представителей различных групп.

Микроорганизмы в почвах располагаются преимущественно на поверхности твердой фазы. Это явление называют адгезией клеток. Благодаря адгезии клетки удерживаются в почвенной толще и не вымываются в грунтовые воды. Адгезированные клетки находятся на границе раздела твердой и жидкой фаз почвы, где сосредоточены основные питательные вещества почвы. Установлено, что 80-90% клеток в почве обычно находится в адгезированном состоянии.