Бактерии играют ключевую роль в природных процессах переработки веществ. Благодаря их активности мертвые частицы растений и животных превращаются в перегной, который служит питательной основой для новых поколений растений, позволяя им расти и развиваться.
Не стоит бояться бактерий! Какие из них полезны для вашего сада
В состав любой почвы входят три основных компонента — минеральный, органический и микробиологический. Для обеспечения почвенного плодородия важно правильное соотношение этих элементов. Если игнорировать один из этих факторов, это может привести к неожиданным последствиям: несмотря на применение любых агрономических методов, будь то на дачном участке или в крупном сельскохозяйственном хозяйстве, растения могут реагировать на такие действия значительно хуже, чем ожидалось.
Какие бактерии способствуют увеличению плодородия почвы?
Одним из важных аспектов является почвенная биота, которая включает огромное множество бактерий, грибов и водорослей, играющих различные роли в природной экосистеме. В хорошо обработанной почве число микроорганизмов может достигать нескольких миллиардов на грамм, а общая масса может составлять до 10 тонн на гектар.
Научные исследования в области почвенной микробиологии направлены на управление микробной активностью для повышения плодородия почвы. Под микроорганизмами часто подразумеваются бактерии, однако грибы и другие низшие растения также играют важную роль в поддержании биологической активности в почве. Какие полезные бактерии имеют особое значение и привлекают внимание ученых, разработчиков и технологов? Давайте познакомимся с ними более детально.
Познакомимся с полезными почвенными бактериями поближе
Защита растений от болезней
Bacillus subtilis — уникальная полезная бактерия, известная также под названием сенная палочка. Ее особые споры позволили Фрэнсису Крику, основателю теории панспермии, предположить, что именно они могут служить семенами жизни. Эту бактерию можно встретить в различных средах, таких как вода, воздух и почва, а также она обладает важной способностью к адаптации к меняющимся условиям. Научный анализ генома B. subtilis показал наличие обширного набора транспортных белков, подтверждающих ее гибкость в взаимодействии с окружающей средой.
Эта бактерия действительно отличается высокой продуктивностью, синтезируя более 70 видов антибиотиков, многие из которых имеют действие против патогенов растений. Таким образом, B. subtilis с большим успехом используется в качестве основного компонента в микробиологических препаратах для обработки садовых растений.
Сенная палочка входит в состав многих микробиологических препаратов, применяемых против болезней растений
Следует отметить, что разные штаммы этой бактерии могут работать с различной эффективностью в, казалось бы, одинаковых условиях. И наоборот, один и тот же штамм может проявлять разные результаты в зависимости от различных требований среды. По этой причине разработчики препаратов указывают четкие инструкции по их применению, которые могут варьироваться в зависимости от производителя, поскольку в основе всех этих препаратов лежит Bacillus subtilis.
В последние годы в современных препаратах начинают использовать отдельные компоненты B. subtilis как так называемые элиситоры. Эти вещества способны вызывать у растений иммунный ответ, что позволяет им стать более устойчивыми к настоящим патогенам после обработки такими препаратами.
Несмотря на растущую популярность среди ученых и садоводов, B. subtilis не до конца раскрыла свой потенциал, поэтому исследования, связанные с этой бактерией и с биологически активными веществами, которые она производит, продолжаются.
Значение бактерий в экосистемах
Современные почвы представляют собой результат кропотливой работы множества сообществ бактерий, которые на протяжении долгого времени смешивают минералы, разлагают мертвую органику, комбинируя её с продуктами своей жизнедеятельности. Постепенно эти микроорганизмы преобразовали бесплодные земли в плодородные участки.
Бактерии — это одни из самых древних организмов на планете, которые могут быть как полезными, так и вредными для растений и животных. Они лежат в основе жизни на Земле. Почвенная микрофлора включает в себя бактерии, грибы и плесени, и их значение для роста и развития растений сложно переоценить. Почвенные бактерии занимаются переработкой органических остатков животных и растений, превращая их в доступные для флоры минеральные компоненты.
Таким образом, субстрат обогащается полезной органикой, а также элементами, такими как кальций, железо, азот и фосфор.
Микрофлора почвы не только обогащает состав субстрата, но и улучшает его структуру. Эта микрофлора очень разнообразна и богата, поэтому в 1 грамме почвы может содержаться до 1 миллиарда бактерий. Для их подсчета применяются специальные методы, включая оптический микроскоп и методы посева, среди прочего. Видовой состав почвенных микроорганизмов со временем изменяется. Разнообразие популяций бактерий в субстрате зависит от:
- типа почвы;
- состава субстрата;
- глубины анализируемого участка земли.
Почвенные бактерии представляют собой микроскопические одноклеточные организмы. Они обитают в тонкой пленке воды на поверхности почвы, вблизи корней растений. Небольшие размеры этих организмов позволяют им успешно расти, функционировать и адаптироваться к меняющимся условиям окружающей среды.
Часто такие микроорганизмы имеют шарообразную форму, иногда они выглядят как палочки или спирали.
В почве также присутствует множество болезнетворных одноклеточных организмов. Исследования показывают, что основными путями инфицирования патогенными микроорганизмами являются остатки зараженных животных и растений. Эти микроорганизмы могут быть причиной заболеваний у людей и животных, таких как сибирская язва, гангрена и различные кишечные инфекции.
Несмотря на наличие вредных патогенных бактерий в природе, такие одноклеточные организмы в целом приносят значительную пользу.
- Они участвуют в химических реакциях и процессах, которые способствуют повышению биологической активности почвы.
- Эти микроорганизмы участвуют в процессе гумусообразования, то есть в образовании органических веществ.
- Они способны оздоравливать почву, активно способствуя ее самоочищению от патогенных организмов.
- Бактерии нормализуют соотношение питательных веществ, необходимых для растений.
- Они защищают растения и стимулируют их рост на ранних этапах развития.
- Способствуют созданию и развитию корневой системы.
- Укрепляют защитные реакции растительных организмов, а также их защитные механизмы от различных инфекций.
Обзор видов почвенных бактерий
Микроорганизмы, обитающие в почве Земли, классифицируются на различные виды на основе их методов питания, функциональных особенностей, среды обитания и других характеристик. Среди них можно выделить бактерии гниения, паразитов и симбионтов. При этом взаимоотношения между разными типами сапрофитов могут быть самыми разнообразными.
Существует 12 основных типов одноклеточных споровых бактерий, классифицированных на основе их предпочтений к конкретным средам обитания.
Например, термофилы могут существовать исключительно в теплых условиях. У этих микроорганизмов есть способность превращать несколько химических соединений, в частности, превращая мочевину в вещества, важные для роста растений.
Патогенные микроорганизмы почвы — это результат загрязнения, в основном фекалиями. Такие организмы проникают в субстрат из кишечников животных и растений, способствуя процессам разложения. В числе главных представителей патогенной микрофлоры сами колиформные прокариоты. После попадания в грунт эти одноклеточные могут сохраняться в нем длительное время, если присутствуют теплые условия и надежная защита от солнечного света.
Поскольку колиформные бактерии поступают в почву из кишечника животных, они считаются одними из самых опасных для здоровья.
Помимо этого, наибольшую угрозу для здоровья людей и других живых существ представляют бактерии, вырабатывающие высоко токсичные ферменты.
Классификация по форме клеточных стенок
Классификация почвенных бактерий по форме клеточных стенок основана на результатах геномных исследований. Согласно этому критерию, ученые выделяют три типа одноклеточных:
- бациллы, имеющие стержневидную форму;
- кокки, имеющие сферическую форму;
- спириллы — это спиралевидные организмы.
Также были обнаружены микроорганизмы более сложной структуры, к которым относятся разветвленные актиномицеты.
Классификация по отношению к кислороду
В зависимости от нужд в кислороде, почвенные одноклеточные организмы бывают следующих следующих видов:
- аэробные бактерии, которые требуют кислород для своего существования;
- анаэробные бактерии, погибающие при наличии кислорода в определенных слоях грунта.
Классификация по способности окрашиваться по методу Грама
Суть метода Грама заключается в определении наличия внешней оболочки у бактерий, которая выполняет защитную функцию и способна либо пропускать, либо блокировать проникновение антибиотиков и красителей внутрь клетки. Грамположительными считаются крупные виды почвенных микроорганизмов с толстой оболочкой, устойчивой к водному стрессу.
Грамотрицательные бактерии — это мелкие организмы, которые не устойчивы к водному стрессу.
Среди распространенных грамотрицательных бактерий, встречающихся в почвах, можно отметить:
- псевдомонады, представляющие собой мелкие одиночные организмы, не образующие спор;
- азотобактерии — крупные подвижные свободноживущие палочки;
- клубеньковые одноклеточные;
- энтеробактерии — как подвижные, так и неподвижные, представляющие собой кишечную флору млекопитающих, патогенные для растений организмы, а также микроорганизмы, обитающие в почве и воде;
- почкующиеся организмы — нитрифицирующие бактерии;
- цитофаги и миксобактерии — формирующие слизь и плотные цепи.
Бактерии в почве
Определение бактерий
Бактерии представляют собой наименьшие и наиболее распространенные клеточные организмы в почве. Это прокариотические микроорганизмы, ширina которых составляет от 0,5 до 1 мм, а длина варьируется от 1 до 2 мм.
Существуют также ультрамикробактерии, каплями которых свои размеры могут составлять всего 0,3 мм в диаметре, а объем клеток менее 0,1 кубического миллиметра.
Несмотря на разнообразие форм клеток у бактерий, включая стержнеобразные, круглые, спиральные и нитевидные, наиболее распространенной формой бактерий, встречающейся в почве, остается короткий стержень (коккоидный стержень).
Бактерии являются одной из самых доминирующих групп микроорганизмов, найденных в почве, причём большинство из них сосредоточено в ризосферном слое.
В ризосфере число бактерий больше и наблюдается более высокая концентрация грамотрицательных и денитрифицирующих микроорганизмов по сравнению с основной почвой.
Примеры бактерий, обитающих в почве
Биомасса бактерий, обнаруженных в почве, колеблется от 300 до 3000 кг на гектар. В одной грамме почвы содержится примерно от 10^8 до 10^9 бактерий, при этом большинство из них (> 99%) не были или не могут быть выведены в лабораторных условиях.
Общие виды бактерий, выделенные из почвы, включают Bacillus, Arthrobacter, Pseudomonas, Agrobacterium, Alcaligenes, Clostridium, Flavobacterium, Corynebacterium, Micrococcus, Xanthomonas и Mycobacterium.
Несмотря на простоту морфологии, бактерии отличаются значительным метаболическим разнообразием.
В зависимости от используемого углерода различают автотрофные и гетеротрофные организмы, а по потреблению энергии — хемоорганотрофные, хемолитотрофные и фототрофные.
Аэробные бактерии используют кислород в качестве акцептора электронов, в то время как анаэробные организмы применяют альтернативные акцепторы, такие как нитраты, трехвалентное железо, сульфаты, карбонаты и органические вещества.
Поскольку почва является олиготрофной средой, большинство бактериальных клеток пребывает в состоянии покоя.
Единственным местом в почве, где обычно встречаются метаболически активные микроорганизмы, является ризосфера, так как именно здесь питательные вещества не ограничены.
В заболоченных или повышенно уплотненных почвах число аэробных бактерий уменьшается, тогда как количество микроаэрофильных и анаэробных бактерий возрастает.
По сравнению с другими почвенными микроорганизмами большинство бактерий предпочитают более богатые питательными веществами почвы с нейтральным или слабощелочным pH и сбалансированным соотношением углерода к азоту.
Как способствовать присутствию полезных бактерий в почве?
Микробам необходимо регулярное поступление активного органического вещества для выживания в почве. Участки, которые не подвергаются длительной обработке, содержат значительно большее количество микроорганизмов и активного углерода, чем регулярно обрабатываемые почвы. Большинство микробов в почве существуют в условиях голодания и часто находятся в состоянии покоя (особенно в распаханных почвах). Остатки растительности и питательные вещества для растений становятся источником питания для почвенных микробов.
Для оптимального роста корни растений и микробы должны иметь доступ к определенному количеству воздуха и воды. К счастью, почва полна микросред с различной доступностью кислорода, воды и питательных веществ. Уплотнение почвы или ее повреждение при обработке могут нарушить эту важную микросреду, препятствуя корням растений в проникновении в почву, впитывании воды и питательных веществ, а также взаимодействии с полезными микробами. Чтобы минимизировать уплотнение и обеспечить оптимальные условия для роста, распределите посадочные и проходные зоны, например, создавая приподнятые грядки, разделенные дорожками. Также следует подумать о том, чтобы использовать ручные инструменты для минимизации обработки почвы, когда это возможно.
Верхний слой почвы содержит множество микроорганизмов, а также органические и питательные вещества. Чтобы защитить этот ценный слой от эрозии, используйте мульчу или почвопокровные растения, а также вносите органические вещества по мере их разложения.
Пестициды эффективны для уничтожения вредителей, но они также могут убивать полезные почвенные микроорганизмы и насекомых. Вместо того, чтобы сразу искать химические обработчики, постарайтесь сначала рассмотреть биологические альтернативы пестицидам. Выбирайте сорта растений, устойчивые к болезням, и культуры, которые хорошо приживаются в вашем регионе. Крупных вредителей лучше собирать вручную или сбивать струей воды с помощью садового шланга, а затем помещать их в мыльный раствор.
Кроме того, существуют специальные препараты на основе полезных грибков и бактерий, которые легко вносить в почву.
Читайте больше на эту тему:
Продукты и добавки для улучшения микробного состава грунта
Следует отметить, что различные микроорганизмы существенно определяют качественный состав почвы. Благодаря полезным бактериям растения могут нормально развиваться и усваивать питательные вещества. Но как мы можем задействовать этот эффект?
В нашем интернет-магазине вы найдете разнообразные продукты, которые содержат те или иные микроорганизмы, полезные для почвы. Этот ассортимент включает несколько типов продуктов, список которых представлен ниже:
- Грибковые препараты;
- Микробиологические комплексы;
- Готовые субстраты.
Предлагаю вам подробно ознакомиться с каждым из них, чтобы понять их отличия и назначение.
Грибковые препараты
Многие садоводы знакомы с микоризой, которая уже неоднократно упоминалась. Ничего удивительного в этом нет, учитывая, что она отлично взаимодействует со многими культурами, а в естественных условиях корни всех деревьев находятся в симбиотических отношениях с этими грибами. Их гифы имеют такой малый размер, что способны проникаć в поры почвы, недоступные для самих корней, извлекая из них воду и питательные элементы. У нас вы можете приобрести микоризу в виде отдельной добавки в нескольких вариантах (пример). Кроме того, она входит в состав многих добавок и почвосмесей.
Еще одним полезным грибом для растений является Триходерма. Эта культура не вредит растениям, но при этом подавляет множество других грибков, с которыми конкурирует за субстрат. Многие из этих грибов могут быть фитопатогенными и угрожать саженцам. Наиболее часто Триходерма предлагается в составе удобрений и почвосмесей, а не как отдельный продукт. Хорошим примером такой добавки является TA TrikoLogic, используемая при гидропонном выращивании для воспроизведения микробиологических процессов, обычно происходящих в почве.
Микробиологические комплексы
Эти комплексы представляют собой готовые смеси, содержащие множество различных микроорганизмов. Их главное достоинство заключается в том, что вам не нужно будет самостоятельно подбирать бактерии для обогащения субстрата. Эти комплексы имеют сбалансированный состав, что обеспечивает правильную совместную работу всех компонентов и препятствует возникновению патогенных микробов.
Микробиологические комплексы разрабатываются для конкретных целей и используют бактерии, которые оказывают необходимый эффект. Благодаря разнообразным комбинациям этих организмов можно создавать смеси, подходящие для вегетации и корнеобразования, повышения урожайности и многих других задач.
Готовые субстраты
Почвосмеси представляют собой еще более удобный и простой вариант. Вы можете использовать дополнительные микробиологические добавки, или не добавлять их вовсе, так как они уже включены в состав субстрата. Естественно, у каждой смеси есть свой уникальный состав, поэтому необходимо выбирать продукт с учетом необходимых микроэлементов.
Например, можно привести All Mix от BioBizz. В этой почвосмеси сразу же включена добавка с микоризой грибов и другими полезными микробами. В нашем каталоге также имеются различные готовые субстраты, отличающиеся по составу и производителю.
Заключение
Почвенная среда содержит большее количество микроорганизмов, чем любая другая (как по количеству, так и по видовому разнообразию). Большинство видов остается малоизученным, но уже известно, что бактерии и другие почвенные микроорганизмы формируют состав субстрата и увеличивают биодоступность питательных веществ для растений. Корни любых растений находятся в плотной симбиотической связи с микроорганизмами, предоставляя им необходимые условия для существования и получая взамен легко усваиваемые вещества для своего питания.
Поэтому важной задачей для садовода является контроль микробиологического состава почвы, в которой растут его культуры. Это можно сделать множеством способов: добавляя необходимые элементы по отдельности, используя специальные микробные комплексы или готовые субстраты. Выбор соответствующего продукта для улучшения микробной жизни в почве может быть сложной задачей, требующей определенного уровня знаний и опыта. К счастью, специалисты GROWSTUFF разобрались в этой теме и готовы помочь вам. Обращайтесь к нашим консультантам за советом, чтобы подобрать идеальное решение и обеспечить своим растениям здоровье и хороший рост.
