Яка роль грунтових бактерій?

Функції бактерій Всі грунтові бактерії здійснюють важливі функції, пов'язані з динамікою води, кругообігом поживних речовин і придушенням хвороботворних бактерій. Деякі з них виробляють речовини, що зв'язують частки грунту в невеликі агрегати і, таким чином, впливають на рух води. Кеш

Яка роль бактерій і грибів у формуванні ґрунту?

Органічні кислоти, що виділяються бактеріями та грибами, які живуть у ґрунті, дозволяють розчиняти неорганічні фосфатні мінерали. Таким чином, бактерії беруть участь у розчиненні неорганічних фосфатів і тим самим надають можливість рослинам поглинати їх. Кеш

Де ростуть грунтові гриби?

Хоча гриби переважно ростуть у ґрунтах, вони також поширені в більшості типів біотопів — морях, континентальних водоймах. Вони розвиваються на різноманітних природних субстратах рослинного та тваринного походження, на штучних матеріалах, створених людиною.

Грунтові бактерії Грунтові бактерії. Багато бактерії, що живуть у грунті, у процесі своєї життєдіяльності перетворюють відмерлі частини рослин, мертві …

Здоровий ґрунт — запорука гарних урожаїв!

Ґрунти передусім. Це першооснова землеробства. Без цього немає нічого; сухі скудні ґрунти — це бідне землеробство, погані умови життя; якщо ж ґрунти хороші, то хороші й землеробство, й умови життя. Розуміння секретів зразкового землеробства починається з розуміння ґрунтів.

Генрі Л. Альгрен

Ґрунт, як складова біогеоценозу, знаходиться під різним за часом, інтенсивністю та масштабом антропогенним впливом, який, своєю чергою, порушує нормальний перебіг біохімічних процесів у ґрунті, що призводить до значних змін у функціонуванні мікробного угруповання. Відомо, що кількісний та якісний склади ґрунтової мікробіоти адекватно відображає ступінь антропогенного навантаження і здоров'я самих ґрунтів, тому використовується як діагностичний показник.

У ґрунті зустрічаються всі форми мікроорганізмів, які є на Землі: бактерії, віруси, актиноміцети, дріжджі, гриби, найпростіші, рослини. Загальне мікробне число в 1 г ґрунту може досягати 1–5 млрд. На площі 1 га в ґрунті міститься 1 т живої ваги бактерій, проте в різних шарах кількість мікроорганізмів є неоднаковою. У самому верхньому шарі ґрунту їх дуже мало (шар 0,5 см). На глибині від 1–2–5 до 30–40 см кількість мікроорганізмів більша, а в шарах 30–40 см і нижче вона знову зменшується.

Ґрунтові гриби представлені різними систематичними одиницями, які належать до певних екологічних груп, що відрізняються за типом живлення і взаємодією з іншими організмами. Серед ґрунтових грибів є сапрофіти, що руйнують рослинні й тваринні рештки, паразити рослин (факультативні чи облігатні), мікоризоутворювачі, трапляються гриби-хижаки. Мікофлора ґрунту представлена всіма класами грибів: фікоміцетами, аскоміцетами, базидіоміцетами, дейтероміцетами. Факультативні паразити, що проникли у корені рослин, продовжують існувати і певний час після відмирання коріння. Паразитизм у них знаходиться на межі сапрофітного існування, вони переважно представлені грибами родів Fusarium (збудник фузаріозної кореневої гнилі рослин), Pythium (збудник кореневої гнилі), Rhizoctonia (збудник прикореневої гнилі), деякими видами Cladosporium та ін. До сапрофітних грибів передусім відносять гриби класу Zygomycetes, мукорові гриби, а також деякі види незавершених грибів, зокрема родів Penicillium, Aspergillus, які викликають пліснявіння насіння, стрес у рослин, та Alternaria, Rhizopus, що спричинюють чорну гниль, й ін.

Відповідно, наявність та кількість того чи іншого збудника в ґрунті може призвести до ураження рослин. Особливо це відмічається при вирощуванні монокультури в тепличних умовах. Зимуюча шкідлива мікрофлора на поверхні та всередині ґрунту зазвичай досить різноманітна і накопичується там із року в рік, що представляє неабияку проблему для тепличників.

Патогенні гриби, які розвиваються на коренях (Verticilium, Fusarium, Pythinum і Rhizoctonia), щороку стають головною проблемою в сільському господарстві. Саме тому в рамках пілотного проєкту «Фітопатогенне навантаження ґрунту» спеціалістами лабораторії компанії «Сингента» були проаналізовані зразки ґрунту з різних областей України та досліджено видовий склад його мікофлори. Аналіз зразків проводився за методикою ґрунтових розведень Ваксмана, яка базується на попередній обробці ґрунту, що дає можливість отримати грибні частини (КУО) приблизно однакового розміру, десорбувати їх від ґрунтових часток та приготувати серії розведень певної наважки ґрунту (10 г), що дозволяє підрахувати їх кількість в 1 г ґрунту в перерахунку на його абсолютно суху вагу, а також визначити родовий і видовий склади грибів.

Для отримання результатів проводиться облік з дальшим мікроскопіюванням колоній грибів для їх ідентифікації.

Для виявлення наявності високопатогенних видів мікроміцетів ґрунту, таких як Fusarium spp. та Pythium spp., додатково використовується метод приманок. Суть методу полягає у тому, що до підготовленого, зволоженого зразка ґрунту у стерильних чашках Петрі поміщаються стерильні скибочки картоплі (для виявлення грибів роду Fusarium spp.) та огірка (для виявлення грибів роду Pythium spp.). Зразки з ґрунтом витримуються при температурі 23–25 °C. Після появи міцелію на поверхні приманки проводять мікроскопіювання для ідентифікації збудників хвороб.

Згідно з результатами аналізів було визначено найбільш розповсюджені види мікроміцетів ґрунту (рис. 2). До патогенної мікрофлори ґрунту проаналізованих зразків відносяться види Rhizoctonia solani (5,0 %), Pythium spp. (4,0 %) та Fusarium culmorum (16,0 %), гриби роду Cladosporium spp. (6,0 %) відносяться до умовно-патогенної мікрофлори.

Інші види мікроміцетів проаналізованих зразків ґрунту, такі як Trichoderma spp. (14,0 %), Aspergillus spp. (15,0 %), Penicillium spp. (20,0 %), Mucor spp. (8,0 %) та Rhizopus spp. (5,0 %), відносяться до супресивної мікрофлори. Однак слід зазначити, що гриби роду Penicillium spp. без наявності у ґрунті грибів роду Trichoderma spp. можуть становити загрозу для росту й розвитку рослин, оскільки при виділенні токсинів викликають стрес у рослин, що призводить до пригнічення їх розвитку.

Минулого року у переліку сервісів технічної підтримки «АгроГід» з’явився новий сервіс — «Фітопатогенне навантаження ґрунту», яким можуть скористатися клієнти компанії «Сингента» для визначення родового складу мікроміцетів ґрунту. Вже через 7–14 днів клієнти отримують результати із визначеними домінантними видами збудників хвороб, наявних у ґрунті. Відповідно до результатів надаються рекомендації щодо норми внесення препарату. Розроблений сервіс допомагає клієнтам компанії побудувати коректну систему захисту рослин та у разі потреби підібрати відповідні ЗЗР.

Середні дані виявлення мікроміцетів у ґрунті, %.

Дедалі більше овочівників по всьому світу обирають систему крапельного поливу для внесення засобів захисту рослин. «Сингента» для своїх клієнтів розробила продукт Юніформ з унікальним спектром дії, який надійно захищає рослини від збудників кореневої та прикореневої гнилі.

Юніформ ® блокує можливість розвитку таких фітопатогенів, як пітіум, ризоктонія, антракноз, фузаріоз, гельмінтоспоріоз, фітофтороз та склеротинія. Вже напрацьовано величезний досвід застосування даного препарату для захисту овочів через систему крапельного поливу, відзначена висока його ефективність проти гнилей кореневої системи. Вигоди за такого використання Юніформ ® виправдовують інвестиції.

Список переваг насправді вагомий:

• Рівномірність розподілу діючих речовин у кореневій зоні.
• Подача діючої речовини в ґрунт безпосередньо до кореневої системи рослини.
• Створення абсолютно нового, сприятливого для рослини середовища навколо кореневої зони.
• Зменшення концентрації патогенів і, як наслідок, зниження захворюваності рослин.

Як свідчать результати низки проведених наукових досліджень, при застосуванні технологій внесення ЗЗР через крапельний полив кількість захворювань рослин знижується.

• Економія коштів на оплату праці й техніку.
• Підвищення якісних і кількісних показників урожаю.
• Можливість оперативного застосування ЗЗР.

Що дають нам ґрунтові бактерії?

Що нам дали римляни? – питання виникає у відомій кіносцені, в якій солдати при визвольному фронті задавали один одному в країні, окупованій римлянами. – Сантехніку …, каналізацію …, дороги …, медицину …, освіту …, зрошення …, вино … все ж вони забезпечували, але що ще вони дали? – питання повторюється.

Ця життєрадісна маленька сцена часто приходить мені на думку, коли ми говоримо про те, чому важливо знати і навчати про процеси, що відбуваються в ґрунті. Питання схоже: що дають нам ґрунтові мікроорганізми? Відповідь прозаїчна: можливість земного життя.

Забезпечення рослин поживними речовинами

Є поживні речовини розчинні і нерозчинні, які важко доступні або не доступні для рослин. Останні треба мобілізувати і зробити розчинними для потрапляння в ґрунтовий розчин, щоб кореневі волоски рослини могли їх засвоїти. Хоча це не видно, але рослини прикладають надзвичайні зусилля для того, щоб задовольнити свої потреби в поживних речовинах. Щоб перетворити нерозчинні поживні речовини в розчинні, досліди показують, що 25-35% вироблених рослинами органічних речовин виділяється через кореневу систему у ґрунт, у вигляді різних органічних кислот. Ця втрата для фермера дуже чутлива, так як вироблені корінням органічні речовини не можуть бути зібрані. Бактерії борються з подібними проблемами. Їм також потрібні поживні речовини ґрунту, вони також виробляють подібні органічні речовини. При активному ґрунтовому житті вироблені бактеріями органічні кислоти роблять розчинними важкорозчинні поживні речовини, які можуть засвоїти і рослини. Бактерії розвантажують рослини, так як їм потрібно виділяти менше органічних речовин, більше залишається в рослинах, і тому збільшується врожайність.

Отже, якщо в ризосфері присутня достатня кількість бактерій, то їхня діяльність допомагає рослинам та розвантажує їх. Цю енергію рослини можуть спрямувати на розвиток та ріст врожайності. А також, бактерії завдяки виробництву сидерофору прив’язують іони заліза (Fe), і забезпечують ним рослини. Завдяки локалізації іонів заліза життєвий простір грибів зменшується.

Зв’язування азоту з атмосфери

Атмосферний азот є основним джерелом азоту для життя на Землі. Цей азот природним чином може вступити в біологічний цикл лише через Азот, пов’язаний з мікроорганізмами (включаючи штучні добрива). Таким чином, наші вирощені вищого порядку рослини не можуть отримати азот з N 2 , якого багато в атмосфері – 78% повітря – це азот, тому що дуже мало живих організмів може зв’язати його.

Зв’язуючі азот бактерії, які вільно живуть у ґрунті, симбіотично асоціюються з рослинами, також мають фермент нітрогенази, який розщеплює дуже стійку молекулу N 2 і перетворює її в аміак, який рослина може поглинати та використовувати для задоволення своїх потреб у азоті. Цей процес, біологічне зв’язування азоту, є ключовим для життя на землі. Основні мікроорганізми, що зв’язують азот – це ціанобактерії, ризобійні бактерії, що живуть у симбіозі, асоціативні азоспірили, вільно живучі Азотобактери, бактерії Clostridium тощо.

Дослідження фосфору з нерозчинних форм

На відміну від азоту, фосфору немає в атмосфері, його первинним джерелом є сполуки, які містяться в гірських породах та ґрунтових мінералах, а також фосфор, пов’язаний з органікою. Пропорції двох фракцій, а саме органічного та неорганічного фосфору, складають приблизно 50-50% у ґрунті.

Фосфор також є важливим елементом в обмінних процесах організмів. Він так само необхідний для процесів накопичення енергії клітинами, як і для нарощування фосфоліпідів, що утворюють клітинні мембрани. Фосфор має першорядне значення для врожайності рослин, а також впливає на формування кореневої системи. З найважливіших рослинних поживних речовин фосфор засвоюється найскладніше, але саме він є визначною поживною речовиною, що впливає на визначає результативність вирощування рослин після азоту.

Мінералізація органічно пов’язаного фосфору, що знаходиться у органічних речовинах (більшість з яких так звані фітати) є відносно повільним процесом, що залежить від активності мікроорганізмів. Органічно пов’язаний фосфор виділяється в основному бактеріями та грибками, які потім можуть бути поглинатися рослинами (у вигляді ортофосфатів H 2 PO 4 , HPO 4 2 ). Фосфор, який входить в рослини, тварини, мікроорганізми, вивільняється в цикл Р шляхом їх руйнування та повторної мінералізації їх органічної речовини.

Органічні кислоти, що виділяються бактеріями та грибами, які живуть у ґрунті, дозволяють розчиняти неорганічні фосфатні мінерали. Таким чином, бактерії беруть участь у розчиненні неорганічних фосфатів і тим самим надають можливість рослинам поглинати їх.

Розкладання післяжнивних речовин

Целюлоза – найпоширеніший органічний матеріал на Землі, оскільки більша частина рослинного скелетного матеріалу – це целюлоза. Бактерії та грибки, які містять фермент (целюлазу), який може розщеплювати целюлозу, надзвичайно корисні для розщеплення целюлози та лігноцелюлози як мертвої органіки. Зернової соломи утворюється сотнями тисяч тонн на рік, яка залишатися на стерні. Розкладання вмісту целюлози, геміцелюлози та лігніну в соломі та повторне введення інгредієнтів в органічну циркуляцію також мають важливе значення для підтримки родючості ґрунту.

Целюлоза, нерозчинна у воді, хімічно стійка і відносно стійка до ферментів макромолекула, розщеплюється за допомогою ферментів целюлази, що містяться у бактеріях та грибках. Майже всі ці ферменти вкорочують довгі ланцюги або розщеплюють менші одиниці (целобіози) на кінцях ланцюгів. В результаті утворюються менші молекули, які легко абсорбуються, розщеплюються та використовуються іншими мікроорганізмами.

Бактерії та грибки, що розкладають залишки стебел, розкладаючи поживні речовини, утворюють значну кількість калію та фосфору, численні мезо- та мікроелементи та перетворюють їх у прийнятні для рослини форми.

Функції ґрунтових мікроорганізмів значно більш розширенні, ніж деякі основні функції, описані вище. Ми виділили лише кілька важливих процесів: без них азоту в ґрунті не було б, тому жоден живий організм не міг би синтезувати амінокислоти та білки. Не відбувалося б розщеплення, тому не було би з чого будувати. Сполуки, що мстяться у мінералах та гірських породах, неможливо було дослідити. Без них все було б інакшим, але найімовірніше: не було би нічого.