Půdní bakterie a jejich hodnota

Půdy, které jsou dnes přítomny na Zemi, vznikly v důsledku životně důležité činnosti bakterií. Zpracováním minerálních částic hornin a jejich smícháním s produkty z mrtvého zpracování organických sloučenin a v důsledku své vlastní životně důležité činnosti, mikroorganismy postupně přeměňují bez života, skalní údolí naší planety na úrodná území. Živé mikroorganismy a bakterie jsou nejdůležitějším prvkem přírodního oběhu v přírodě. Předpokládá se, že jsou motorem tohoto procesu.

V přírodě je spousta: pouze jeden gram lesní půdy obsahuje desítky a dokonce i stovky milionů půdních bakterií různých druhů a poddruhů.

Přirozený oběh

V procesu růstu rostliny reprodukují nejsložitější organické látky z jednoduchých látek: voda, minerální soli a oxid uhličitý. Mikroorganismy žijící v půdě v důsledku své životně důležité činnosti zpracovávají mrtvé části rostlin a mrtvé organismy na humus, čímž rozkládají složité látky na jednoduché. Tyto komponenty rostliny lze znovu použít pro jejich vývoj a růst.

Šíření půdních mikroorganismů

Existuje mnoho bakterií kolem nás a jsou téměř všude. Neexistují kromě kráterů aktivních vulkánů a v malých oblastech testovacích míst, kde explodují atomové zbraně. Žádné jiné drsné podmínky prostředí nenarušují existenci bakterií. Ti klidně přenášejí antarktické ledovce a žijí ve vodě spalujících vřídelních zdrojů, klidně se přizpůsobí horkým pískům horkých pouští a žijí na skalnatých svazích horských vrcholků. Existuje tolik z nich, že je docela možné, že ani neznáme názvy bakterií půdy. Na Zemi žijí všechny živé bytosti neustále v interakci s mikroflórou, často plnící úlohu svého držitele a distributora.

Mikroflóra půdy je velmi bohatá a rozmanitá. Celkově lze do jediného kubického centimetru nalézt až miliardu bakterií. Nicméně populace půdních mikroorganismů se může změnit. Závisí to od typu a složení půdy, jejího stavu i hloubky studované vrstvy.

Jak se bakterie živí

Půdní mikroorganismy mohou přijímat energii několika způsoby. Některé z bakterií v této skupině jsou autotrofní, to znamená, že mohou nezávisle vyrábět vlastní látky pro výživu a některé z nich používají jako potraviny organické sloučeniny jako potraviny. Tato druhá skupina představuje heterotrofní bakterie a zasluhuje si zvláštní pozornost. Mezi heterotrofickými zástupci království mikroorganismů existují tři hlavní skupiny bakterií:

• Symbiontů.
• Paraziti.
• Saprofyty

Každá z těchto kategorií je nejen jiným způsobem stravování, ale také zcela jiným způsobem života. Některé druhy mohou existovat pouze ve vzdušném nebo fermentovaném mléčném prostředí, některé mikroorganismy potřebují proces rozpadu a rozkladu pro plnohodnotnou existenci a někteří zástupci se mohou cítit dobře v bezvzduchovém prostoru. Takové bakterie lze nalézt naprosto všude na naší planetě.

Půdní bakterie

Habitatem takových bakterií je půda. Jsou to nejmenší jednobuněčné mikroorganismy. Tyto bytosti žijí v nejtenčích vodních filmech v půdě kolem kořenových systémů různých rostlin. Vzhledem k jejich malé velikosti mohou růst, rozvíjet a přizpůsobovat se rychle se měnícím podmínkám prostředí mnohem rychleji než jiné větší a složitější mikroorganismy. Zvláštnosti jejich formy umožňují, aby se tyto bakterie dokonale přizpůsobily stanovišti, a proto jejich struktura v celé historii evoluce zůstala nezměněna. Typicky jsou tyto mikroorganismy tvarovány jako kulička, tyčinka nebo mají zakřivenou geometrii.

Většinou jsou půdními bakteriemi chemosyntézy, tj. Se živí produkty získanými v důsledku redoxních reakcí zahrnujících oxid uhličitý. V průběhu svého života produkují látky nezbytné pro růst a vývoj dalších mikroorganismů.

Rodina půdních mikroorganismů je docela různorodá. Zde jsou bakterie, jako jsou:

• Dusičnové fixátory , které jsou schopny asimilovat molekuly dusíku a syntetizovat je do organických sloučenin.
• Bakterie hnijící půdu, které přispívají k rozkladu komplexních látek na jednoduché. Tyto mikroby hrají důležitou roli při tvorbě půdy.
• Bakterie, které podporují obnovu těžkých kovů.
• Fermentační bakterie - olejová, mléčná a kyselina octová.
• Patogeny.

Fixátory dusíku

Jedinečnou schopností této skupiny půdních bakterií je schopnost asimilovat molekuly dusíku ze vzduchu, což je pro rostliny nemožné. V důsledku syntézy dusíkatých fixátorů však může být dusík absorbován rostlinami. Prostřednictvím existence jsou tyto bakterie rozděleny do volně žijících a symbiontů, tj. Těch, které potřebují interagovat s jinými mikroorganismy.

Nodulové fixátory dusíku jsou symbionty, které mají podlouhlý oválný nebo tyčový tvar. Obvykle spolupracují s luštěninami, jako je hrach, čočka, vojtěška, atd.

Po usazení v kořenovém systému vytvářejí sférické uzliny, které jsou viditelné i pouhým okem a žijí uvnitř nich. Symbióza bakterií a rostlin přináší vzájemné výhody. Tento typ mikroorganismu dodává dusíku rizonům, zatímco výživa bakterií půdy nastává zpracováním produktů získaných přímo z rostliny a jejích mrtvých částic. U mnoha rostlin jsou uzlové uzávěry jediným zdrojem sloučenin obsahujících dusík. V prostředí s vysokým obsahem dusíku však mikroorganismy uzlu přestanou spolupracovat s některými rostlinami. Jsou velmi selektivní a jsou aktivovány pouze u určitých druhů a odrůd.

Dnes je běžné rozdělit fixační sloučeniny dusíku do dvou skupin organismů. První skupinou jsou mikroby, které mohou vstoupit do symbiózy s rostlinami. Patří mezi ně druhy, jako Rhizobium, Bradyrhizobium, Mezorhizobium, Sinorhizobium a Azorhizobium, které mohou volně žít bez zasahování. Druhá skupina zemních asociativních fixátorů dusíku je přizpůsobena svobodné existenci v půdě. Mezi příklady bakterií v půdě patří Azospirillum, Pseudomonas, Agrobacterium, Klebsiella, Bacillus, Enterobacter, Flavobacterium Arthrobacter, Clostridium, Azotobacter, Beijerinckia a další rody.

Rotující bakterie

Saprofyty (bakterie rozkladu) obvykle žijí na povrchu půdy. Žijí v horních vrstvách půdy, na mrtvých částech kořenových systémů rostlin, na povrchu mrtvých larv. Organická mrtvá tkáň se používá jako zdroj jejich životně důležité činnosti: nacházejí se ve velkém množství na zbytcích zvířat, padlých listů a plodů rostlin. Výsledkem jejich činnosti je rychlý rozklad a využití mrtvých tkání. Velmi zlepšují složení půdy a naplňují ji živinami.

Rodina saprofytů zahrnuje většinu zástupců půdních bakterií. Existují dva typy takových mikroorganismů. Někteří z nich žijí v anoxickém prostředí, zatímco jiní potřebují vzduch na celý život. Jedná se o volně žijící organismy, které nikdy nevstoupí do symbiózy.

U výživných organických sloučenin jsou saprofyty velmi náročné. Každý produkt, který zpracovávají, musí obsahovat určité součásti, které ovlivňují proces jejich růstu, vývoje a živobytí. Požadované sloučeniny živin jsou:

• sloučeniny obsahující dusík nebo specifická sada aminokyselin;
• vitamíny, bílkoviny a sacharidové sloučeniny;
• peptidy, nukleotidy.

Jaký je proces

Organický rozpad nastává kvůli tomu, že mikroorganismy, které přispívají k rozkladu hmoty, mají metabolismus. Výsledkem tohoto procesu jsou chemické vazby tkáňových molekul obsahujících sloučeniny dusíku zničeny. Výživa mikroorganismů se provádí díky zachycení prvků obsahujících bílkoviny a aminokyseliny. Výsledkem fermentace produktů vstupujících do těla bakterií je uvolňování amoniaku a sirovodíku z proteinových sloučenin. Mikroorganismy tak dostávají energii pro svou další existenci.

V přírodě mají bakterie rozpadu primární úlohu při obnově a mineralizaci půdy. Odtud a často nalezený název bakterií tohoto typu je reducent. V průběhu své životně důležité činnosti rozkladače převádějí organické látky a biomasy na nejjednodušší sloučeniny CO ₂ , H ₂ O, NH ₃ a další. Amonifikační mikroorganismy jsou široce rozšířeny mezi hnilivé bakterie - enterobakterie, které nevytvářejí spóry, bacily, klostridie tvořící spor.

Fermentační bakterie

Způsob podávání bakterií půdní fermentace se uzavírá při zpracování organických cukrů. V přírodním prostředí se běžně vyskytují na povrchu rostlin, ovoce a bobulovin, v mléčných výrobcích av různých epiteliálních vrstvách ptáků, zvířat, ryb a lidí. V důsledku své životaschopné aktivity dochází k tvorbě kyselých látek při tvorbě kyseliny mléčné. Díky této vlastnosti jsou univerzálně používány při přípravě různých fermentů a mléčných výrobků. Bakterie mléčného kvašení jsou také nejdůležitějšími účastníky při zajišťování silážování rostlinných krmiv pro hospodářská zvířata.

Půdní mikroorganismy v mléčné kyselině mají především dvě formy - mohou být prodlouženy ve formě tyčinky nebo mít sférický tvar.

Patogenní bakterie

Ne všechny mikroorganismy žijící v půdě jsou prospěšné pro člověka nebo zvířata. Existují některé extrémně nebezpečné druhy. Nejčastěji jde o parazitické symbionty. Škody bakterií půdy se mohou projevit jako výskyt nejzávažnějších onemocnění, jako je tyfus, cholera, tuberkulóza, antrax a dalších nemocí. Patogeny lze nalézt na každém povrchu. Oblíbené prostředí v přírodě - stojaté rybníky, živočichové, ptáci a ryby.

Rotující bakterie (saprofyty) a jiné podmíněně patogenní mikroby, které za určitých podmínek vstoupily do lidského těla z prostředí, mohou způsobit vážná onemocnění jak u lidí, tak u zvířat. Obzvláště citlivé na takové účinky jsou lidé s oslabeným imunitou a pacienti trpící beriberi, neurózou a neustálou únavou. Existují případy, kdy choroby způsobené rezidentní mikroflórou končí smrtí.

Saprofytické mikroorganismy, jednou v lidském těle, mohou způsobit bakteriální šok, který se vyvine v důsledku vstupu do krve velkého počtu podmíněně patogenních mikroorganismů a jejich metabolických produktů. Obvykle se tento jev objevuje na pozadí dlouhodobých ohniskových infekcí.

Často reprezentanti rezidentní půdní mikroflóry přispívají k výskytu purulentně-zánětlivých procesů a abscesů v těle.

Podmíněně patogenní mikroorganismy však mohou mít na organismus negativní účinky živých bytostí pouze tehdy, když se objeví faktory příznivé pro jejich životně důležitou činnost. Pro zlepšení půdních půd, jejich obohacení a mineralizaci je nezbytná mikroflóra. Bez ní by země přestala být vůbec plodná a to se bezpochyby stane negativním faktorem pro přirozenou cirkulaci života na Zemi.

Boj proti škodlivým hostům

Je dobře známo, že saprofyty, jindy v potravinách, způsobují jejich poškození. Spravidla je takový proces doprovázen velkým uvolňováním toxických látek pro člověka, sirovodík a čpavek. Substrát se může zahřát, někdy dosáhne spontánního spalování. Proto člověk vytváří podmínky, při nichž mikroorganismy, které způsobují rozklad a rozklad, ztrácejí schopnost reprodukce nebo dokonce umírají. Taková opatření zahrnují pasterizaci, sterilizaci, solení, kouření, vaření, sušení nebo sušení výrobků.

Funkce a význam bakterií

Půdní mikroorganismy přispívají k rychlému rozkladu neživé organické látky, čímž se současně vytvářejí vysoce kvalitní humus v různých vrstvách půdy, které jsou nezbytné pro normální vývoj rostlin. Některé bakterie jsou schopny asimilovat zdroje půdy dusíku, fosforu a železa. Mohou přeměnit nebo redistribuovat metabolity mezi části rostliny. Endorfní mikroorganismy žijící ve vnitřních vrstvách kořenového systému rostlin mají pozitivní vliv na jejich růst a vývoj. Tato skupina bakterií nejen bojuje proti patogenům, ale dokonce je schopna produkovat vitaminy a hormony pro rostliny. Proto je obtížné přeceňovat význam půdní mikroflóry.