Экологические функции микроорганизмов.

Микроорганизмы (м\о) являются самыми древними почвообразователями. Они играют важную роль в биологическом круговороте веществ и потоке энергии. Например: синтез физиологически активных соединений, гумусообразование и полная минерализация органических остатков. М/о способствуют обогащению почвы органическим веществом и кислородом.

Функции микроорганизмов:

· Постоянный круговорот углерода, азота, фосфора, серы и многих других очень важных для живых существ элементов.

· Разлагают ядовитые вещества. Они способны в специальных условиях разлагать не существовавшие раньше на земле синтетические, органические и химические вещества, предназначенные для различных целей в результате технологического развития. Например: множество хлористых органических веществ, произведенных для применения в сельском хозяйстве.

Почвенные микроорганизмы могут быть классифицированы как разлагающие и синтезирующие. Разлагающие подразделяются на группы, которые осуществляют окислительное и ферментирующее разложение. Ферментирующая группа далее на полезную ферментацию (просто ферментацию) и вредную ферментацию (называемую гниением).

Синтезирующие микроорганизмы могут подразделяться на группы, способные регулировать содержание атмосферного азота в аминокислотах и (или) углекислого газа в простых органических молекулах в реакции фотосинтеза.

Ферментация - анаэробный процесс, в котором соответствующие группы микроорганизмов (например, дрожжи) преобразовывают комплексные органические молекулы в простые органические соединения, которые могут быть легко усвоены растениями. При ферментации производится относительно малое количество энергии по сравнению с аэробным разложением того же самого субстрата той же самой группой микроорганизмов. Аэробное разложение приводит к полному окислению субстрата и образованию больших количеств энергии, углекислого газа и воды как конечных продуктов.

Гниение - процесс, в котором соответствующие группы микроорганизмов анаэробным путем разлагают белки, производя не полностью окислившиеся продукты (например, аммиак) с резким неприятным запахом, которые негативно влияют на растения и животных.

Фотосинтезирующие бактерии –независимые самоподдерживающиеся микроорганизмы. Эти бактерии синтезируют полезные вещества из корневых выделений растений, органических веществ и ядовитых газов (например, сероводорода), используя солнечный свет и тепло почвы как источники энергии. Полезные вещества включают в себя аминокислоты, нуклеиновые кислоты, другие биологические активные вещества и сахара, способствующие развитию и росту растений. Эти вещества поглощаются растениями непосредственно и также выступают в качестве пищи для развивающихся бактерий. Так, в ответ на увеличение числа фотосинтезирующих бактерий в почве растет содержание других эффективных микроорганизмов. Например, содержание микоризных грибков увеличивается из-за доступности азотных соединений (аминокислот), используемых как субстрат, который выделяется фотосинтезирующими бактериями. А микориза, в свою очередь, улучшает растворимость фосфатов в почвах, доставляя, таким образом, растениям недоступный ранее фосфор.

Молочнокислые бактерии вырабатываютмолочную кислоту из сахара и других углеводов, произведенных фотосинтезирующими бактериями и дрожжами. Молочная кислота – сильный стерилизатор. Она подавляет вредные микроорганизмы и ускоряет разложение органического вещества. Кроме того, молочнокислые бактерии способствуют разложению лигнинов и целлюлозы и ферментируют эти вещества.

Дрожжисинтезируют антибиотические и полезные для растений вещества из аминокислот и сахаров, продуцируемых фотосинтезирующими бактериями, органическими веществами и корнями растений. Биологически активные вещества типа гормонов и ферментов, произведенные дрожжами, стимулируют точку роста и, соответственно, рост корня. Они секретируют (выделяют) полезные субстракы для эффективных микроорганизмов типа молочнокислых бактерий и актиномицетов.

Актиномицеты, которые по своему строению занимают промежуточное положение между бактериями и грибами, производят антибиотические вещества из аминокислот, выделяемых фотосинтезирующими бактериями и органическим веществом. Эти антибиотики подавляют рост вредных грибов и бактерий. Актиномицеты могут сосуществовать с фотосинтезирующими бактериями . Таким образом, обе группы улучшают состояние почвы.

Ферментирующие грибы.Грибы типа Aspergillus иPenicillium быстро разлагают органические вещества, производя этиловый спирт, сложные эфиры и антибиотики. Они подавляют запахи и предотвращают заражение почвы вредными насекомыми и личинками.

Когда микроорганизмы развиваются в почвах как сообщество, количество полезных микроорганизмов увеличивается. Микромир почвы становится богаче, и микробные экосистемы в почве хорошо сбалансированы, причем определенные микроорганизмы, особенно патогенные, не развиваются. Таким образом, подавляются болезни почвы.

Корни растений выделяют вещества типа углеводов, аминокислот, органических кислот и активных ферментов. Микроорганизмы используют их для роста. В течение этого процесса они, в свою очередь, выделяют и тем самым обеспечивают растения аминокислотами, нуклеиновыми кислотами, разнообразными витаминами и гормонами.