Невидимый «мегаполис»: как живые организмы повышают плодородие почвы
Почва — это среда обитания множества организмов, которые в совокупности образуют единую и цельную экосистему. Невидимые человеческим глазом обитатели почвы напрямую влияют на ее биологические, физические и химические свойства. Живые организмы получают в земле питание и убежище, при этом насыщая ее питательными компонентами и повышая плодородие.
Существа, обитающие в почве, называются педобионтами. Самыми многочисленными являются бактерии, грибки, водоросли и одноклеточные организмы, живущие в почвенных водах. Их совокупность — микрофлора — может весить более 20 тонн на гектар площади, а количество организмов в одном кубическом метре почвы достигает 10¹⁴. Микроорганизмы, перерабатывая отмершие растения, обогащают почву органическими веществами; многие из них способны фиксировать азот и делать его доступным для сельскохозяйственных культур.
Также из всего разнообразия живых организмов в почве выделяют нанофауну (простейшие, коловратки, нематоды), микрофауну (клещи и некоторые насекомые), мезофауну (личинки насекомых, многоножки, дождевые черви) и макрофауну (млекопитающие, например кроты).
Тонны организмов присутствуют в почве, но даже в благоприятные для развития периоды многие из них имеют очень низкую активность или даже неактивны. Активность организмов зависит от биотических и абиотических факторов, климатических условий, рН, а также присутствия определенных растений.
Живые организмы в почве способствуют накоплению и разложению органических остатков на простые легкоусвояемые растениями вещества, влияют на минерализацию азота и серы в почве, улучшают структуру земли и ее способность удерживать воду.
Минерализация азота
Микроорганизмы играют решающую роль в процессе преобразования органического азота в доступные для растений соединения — нитраты и аммиак. Несмотря на сложившееся у потребителей мнение о том, что «нитраты — это зло», эти соединения очень важны для роста растений, особенно во время наращивания вегетационной массы перед цветением и образования фруктов или семян.
Азот в почве присутствует преимущественно в виде органических соединений (растительных остатков и гумуса). Он также входит в состав самих микроорганизмов, которые в процессе жизнедеятельности разлагают органику. Бактерии, грибки и актиномицеты усваивают необходимые для жизни и развития минералы, а другие образовавшиеся в процессе вещества становятся доступными для поглощения растениями.
Тут стоит отметить, что в аэробных условиях минерализация азотсодержащих органических веществ протекает с образованием аминокислот, которые, в свою очередь, минерализуются до NH3, Н20 и С02. Если же из-за нехватки кислорода в почве процесс происходит в анаэробных условиях, в ходе минерализации также образуются альдегиды, спирты, кетоны, сероводород, метан и другие токсичные вещества. Они угнетают рост сельскохозяйственных растений и в итоге негативно сказываются на урожайности.
Таким образом, развитие микроорганизмов в почве и успешная минерализации азота возможны только при наличии тепла, при хорошем притоке воздуха, достаточной влажности почвы и присутствии в почве основании для нейтрализации образующейся азотной кислоты.
На кислых подзолистых почвах процесс образования неорганического азота протекает слабее из-за отрицательного влияния кислотности почвы. В этом случае помочь процессу может известкование полей.
Также нитрификацию подавляет сильный недостаток и избыток влаги. Нитраты отличаются большой подвижностью: в условиях избыточного увлажнения эти вещества вымываются из почвы, а при испарении поднимаются с влагой к поверхности почвы. Кроме того, при избытке воды в почве накапливается значительное количество аммиачного азота, содержание которого в этих случаях может доходить до 20 мг и больше на килограмм почвы.
Что идет на пользу микрофлоре почвы?
Почва является самой сложной гетерогенной средой. Взаимодействия между биотическими и абиотическими факторами настолько сложны, что изменение или даже доминирование определенных видов организмов, живущих в почве, выявить и спрогнозировать очень сложно.
Севооборот и тщательное планирование внесения удобрений помогают поддерживать устойчивость почвы и создавать в ней условия, благоприятные для минерализации азота. Применение свежего органического вещества (навоза) обеспечит надлежащее питание, улучшит структуру почвы и помогает удерживать воду.
Хотя в кислых почвах высвобождается больше органических веществ, их преобразование в доступные для растений формы и другие почвенные процессы замедляются. Потому на землях с высокой кислотностью рекомендуется постепенно повышать рН до уровня более 5. При этом нужно помнить, что чрезмерное использование извести и других удобрений может быть агрессивным для микроорганизмов.
Анализы грибов и бактерий в почве
Изучить в лабораторных условиях внутрипочвенные процессы и, в частности, трансформацию азота достаточно сложно. Из всех известных сред обитания микроорганизмов почва является самой нестабильной: в течение вегетационного периода в ней могут значительно меняться влажность, кислотность, содержание кислорода и питательных веществ, численность и видовое разнообразие микроорганизмов.
Тем не менее, с помощью современных технологий можно получить точное представление о почвенных процессах. Так, голландская компания Eurofins Agro — один из мировых лидеров по лабораторным анализам в сельском хозяйстве — исследует потенциальную азотную минерализацию в почве и параметр BFI (наличие грибов и бактерий в почве).
Самой передовой технологией анализа почв является NIRS — спектроскопия ближнего инфракрасного излучения. При NIRS-исследовании на образец оказывается воздействие ближним инфракрасным излучением. Современное оборудование за несколько секунд измеряет, волны какой длины отражаются от исследуемого материала, а какой — поглощаются. Полученный спектр содержит точную информацию о составе образца.
Результаты анализа NIRS калибруются с помощью классического метода определения BFI. Он представляет собой анаэробный инкубационный тест, измеряющий потенциальный минерализуемый азот (PMN). Это доля органического азота, которая при определенных условиях может быть преобразована в доступные для растений формы. Образцы почвы погружаются в воду на неделю, в них создается анаэробная среда. Анаэробные микроорганизмы за это время разлагают все органические остатки и мертвые аэробные организмы, высвобождая минеральный азот. Уровни неорганического азота до и после погружения сравниваются, и в конечном итоге высчитывается BFI.
Источник
Тема 4. Гидро-эдафические факторы среды
А.С. Замотайлов, И.Б. Попов, А.И. Белый
Экология насекомых
Краткий курс лекций. – Краснодар: КубГАУ, 2009. – 184 с.
Тема 4. Гидро-эдафические факторы среды
4.3. Значение насекомых в почвообразовании
Роль насекомых в почвообразовании проявляется различными способами – путем разложения растительных остатков, вовлечением в почву органического вещества, прокладыванием в почве ходов и путем заглатывания частиц почвы и пропускания их через кишечник. Передвижениями в почве насекомые оказывают воздействие на ее аэрацию, структуру. Насекомые могут перемешивать почву, выносить ее частицы из более глубоких слоев в верхние горизонты и, наоборот, заносить ее частицы вглубь.
Установлено, например, что в пустынных районах термиты выносят к поверхности такое большое количество соленосного грунта, что вокруг термитников может расти только специфическая, свойственная солончакам растительность, или почва здесь совсем остается без растений. По имеющимся подсчетам, вместе с другими беспозвоночными, насекомые перемешивают верхние слои почвы на целинных участках на глубину до 10 см полностью за 5 – 6 лет.
Разложение растительных остатков осуществляется насекомыми — сапрофагами, которые питаются этими остатками и таким образом вовлекают их в круговорот веществ. Особенно заметна роль насекомых-сапрофагов в разложении поверхностного растительного опада и растительной подстилки. Среди насекомых, перерабатывающих растительные остатки, большое значение принадлежит подурам из первичнобескрылых и личинкам мух и жуков из крылатых насекомых, используя в пищу растительные остатки, насекомые-сапрофаги способствуют разложению их своими ферментами, которые способны расщеплять даже такие стойкие соединения как клетчатка. При питании растительные остатки измельчаются или проедаются ходами, что приводит к усилению грибного и бактериального разложения. При этом преобладают аэробные процессы разложения, что обеспечивает более полную минерализацию органических остатков и способствует более быстрому обогащению почвы необходимыми для растений питательными солями.
Важна также роль насекомых в создании зернистой водостойкой структуры почвы. Питание насекомых-сапрофагов, особенно при пропускании частиц почвы через кишечник, приводит к образованию копролитов – экскрементов в виде органо-минеральных комочков, обогащенных гумусом и минеральными солями. Зернистая структура многих плодородных почв, как оказалось, в значительной степени образуется в результате деятельности насекомых, а сами зернистые отдельности являются экскрементами.
Источник
Какие живые существа обитают в почве? Как они влияют на её плодородие?
В почве обитают: Кроты, Сверчки, Многоножки, Жабы, Лесные Мыши и самый так сказать ,,популярный» обитатель это Дождевой Червь.
Друзья, вы часто спрашиваете, поэтому напоминаем! 😉
Авиабилеты — сравнить цены от всех авиакомпаний и агентств можно тут!
Отели — не забываем проверять цены от всех сайтов бронирования! Не переплачивайте. Это тут!
Аренда авто — тоже агрегация цен от всех прокатчиков, все в одном месте, идем сюда!
Сразу вспомнилось, как я помогаю бабушке в охоте на крота. 🙂 Как же он нас тогда замучил, и только засунув шланг в его норку, удалось избавиться от незваного гостя. В общем, несмотря на пользу этого животного для почвы, для нашего урожая он оказался не таким полезным.
Обитатели почвы
Этот мир практически скрыт от нас, однако это отнюдь не означает, что там невозможна жизнь. Напротив, там существует своеобразный мир населенный массой животных. Существенное отличие заключается в самой почве как среде обитания, которая существенно отличается от воздуха или воды. Одних достаточно легко увидеть, а некоторых едва увидишь через микроскоп! Итак, почва населена следующими живыми существами:
- беспозвоночные животные;
- микроорганизмы;
- грибы;
- насекомые;
- позвоночные животные.
Роль животных в плодородии почвы
Что касается вклада в почвообразование, а следовательно, и повышение плодородия, условно можно выделить следующие типы живых организмов исходя из функции:
- перерабатывающие — принимают участие в разложении, при этом синтезируя новые соединения;
- перемешивающие — эта группа распределяет переработанное вещество по всему слою;
- разрыхляющие — перемещаясь в толще, способствуют доступу воздуха и воды.
При попадании в почву органических остатков первыми начинают «работу» бесхлорофильные организмы, которые видоизменяют вещества, делая их доступными для усвоения растениями. Кстати, в почве самая большая концентрация микроорганизмов в мире: только 1 грамм лесной почвы содержит свыше 15 миллионов одноклеточных. Насекомые проделывают массу ходов, тем самым значительно повышая вентиляцию, ряд физических свойств и водоснабжение. Кроме этого, они перерабатывают значительную часть растительных отходов.
Что касается беспозвоночных, то здесь особо следует выделить дождевых червей, которые способствуют скорейшему биологическому круговороту. Позвоночные, в основном, представлены грызунами. Таким образом, не только животные не могут существовать вне почвы, но фактически невозможно ее образование без них, ведь разрушая и преобразовывая органические вещества они не только увеличивают толщину слоя, но и повышают его плодородность.
Источник
Как животные почвы влияют на её плодородие?
В первую очередь те, кто «вспушивают» (разрыхляют) землю. Например кроты роют туннели и таким способом земля насыщается кислородом и влагой. Так же они едят некоторых жителей почвы, которые приносят ей вред. Подобную пользу земле так же приносят: черви (земляные), мыши, суслики и т.д. Ведь благодаря этим существам почва постоянно находится в «движении». Что позволяет ей насыщать своими минералами растения которые мы сажаем.
Друзья, вы часто спрашиваете, поэтому напоминаем! 😉
Авиабилеты — сравнить цены от всех авиакомпаний и агентств можно тут!
Отели — не забываем проверять цены от всех сайтов бронирования! Не переплачивайте. Это тут!
Аренда авто — тоже агрегация цен от всех прокатчиков, все в одном месте, идем сюда!
У моего сына в три года был период любви к земляным червям. Он их везде искал, смотрел фильмы и мультики о них, придумывал им какие-то жизненные истории, и все такое. Если вы знаете, что такое увлеченный чем-то ребенок, то уже догадались, что теперь я сама знаю невероятное количество фактов о жизни червей и их соседей по почве.
Свойства почвы, влияющие на ее плодородие
Плодородие почвы — это ее способность «накормить» собой максимальное количество растений. А зависит плодородие, в основном, от содержания в почве:
Сухая плотная почва, лишенная питательных веществ, плодородной быть не может.
Гумус — органическое удобрение авторства самой матери Природы. Он образуется из растительных и животных остатков и нужен для того, чтобы почва была максимально насыщена нужными растениям веществами. Наиболее богаты гумусом чернозёмные почвы, которые и являются самыми плодородными.
Корни растений впитывают растворы, но не сухие вещества, поэтому для них критично наличие воды в почве. Насыщенность ее воздухом позволяет корням свободно расти и способствует лучшему увлажнению.
Кто живет в почве
В почве скрывается множество животных самых разных размеров. Если хорошо покопаться, найти можно самых удивительных существ.
Вот, например, австралийский дождевой червь — ооочень длинный. Брр, очень рада, что племянник откапывал не таких.
Помимо дождевых червей, в почве обитают:
- кроты;
- медведки;
- прочие насекомые и их личинки;
- нематоды;
- энхитреиды;
- некоторые виды клещей.
Влияют на плодородие почвы животные двумя основными способами.
Роющие обитатели в процессе своей активности рыхлят землю, что благоприятно влияет на корни растений — те могут свободно расти и «дышать». Рыхлая почва также лучше увлажняется.
Но животные влияют не только на физические характеристики почвы, но и на ее химический состав, ведь продукты их жизнедеятельности и отмершие части со временем становятся частью гумуса.
Животные могут влиять на плодородность и отрицательно, повреждая корни растений и поедая «полезных» земляных обитателей.
Источник