Поиск

Скорость «оборачиваемости» микробной биомассы (часть 5)
20.10.2012

Приведенные факты доказывают лишь потенциальную возможность интенсивного превращения микробных остатков в почвах, но не дают представления о скорости этого процесса в естественных микробоценозах, равновесие которых не нарушено внесением чужеродной микробной биомассы. Результаты исследований масштабов накопления минерального азота за счет разложения микробных клеток, полученные в опытах со стимуляцией спонтанного размножения микроорганизмов путем одновременного внесения в почву азотного удобрения и соломы, также нельзя считать показательными для характеристики скорости «оборачиваемости» микробной биомассы, Отмеченное в литературе относительно умеренное в этих условиях поступление минерализованного азота в почву может быть как следствием длительного пребывания микроорганизмов в жизнеспособном состоянии, так и быстрого вовлечения освобождающегося азота в новый круговорот другими компонентами микрофлоры.
На основании данных ежедневного количественного учета бактерий в почвах можно заключить, что периоды их активного размножения сменяются периодами массовой гибели клеток. При этом в большинстве случаев количество синтезированных за тот или иной срок клеток почти совпадает с количеством погибших бактерий (табл. 4). Следовательно, все или почти все образующиеся клетки быстро исчезают, становясь добычей почвенных животных или подвергаясь лизису. Так как содержание мертвых клеток в почвах, за редкими исключениями, незначительно, большую скорость снижения плотности популяций бактерий можно отнести не только на счет гибели и последующего лизиса клеток, но и на счет выедания их беспозвоночными.

Скорость «оборачиваемости» микробной биомассы (часть 5)

Очевидно, значительная часть органического вещества бактериальных клеток поступает в почву не сразу после их гибели, а сначала усваивается почвенными животными и лишь после этого в преобразованном виде возвращается в почву. Заметное накопление мертвых бактерий обнаруживается обычно лишь в почвах с низкой биологической активностью, например в болотных, или в почвах нормального увлажнения в периоды воздействия на них каких-либо неблагоприятных факторов. В таких случаях погибшие клетки могут составлять до 40% всего количества живых и мертвых бактерий.
Таким образом, продукционный процесс у почвенных бактерий — прерывистый процесс, сопровождающийся исчезновением основной массы новообразованных клеток главным образом в результате лизиса и выедания их компонентами микро- и мезофауны. Деятельность животных — мощный фактор, ускоряющий круговорот веществ в почвах, и в том числе «оборачиваемость» микробной биомассы.
Процессы круговорота протекают при столь тесном и многогранном взаимодействии микроорганизмов и беспозвоночных, что раздельно оценить вклад каждого из этих компонентов чрезвычайно трудно. Тем не менее при изучении деструкции растительного опада такие попытки постоянно предпринимаются. Для выяснения роли животных и микроорганизмов в разложении растительных остатков обычно проводят опыты в двух вариантах: в присутствии одной только микрофлоры и при совместном участии и микроорганизмов, и беспозвоночных. Различия между вариантами в интенсивности процесса относят всецело за счет активности животных, а о вкладе микроорганизмов судят по скорости деструкции, происходящей в отсутствие животных. Такая трактовка обнаруженных явлений вызывает возражения по двум причинам: во-первых, для реальной оценки роли животных следовало бы провести опыты в стерильных условиях, полностью исключив возможность участия микроорганизмов в процессе; во-вторых, результат совместной деятельности микрофлоры и фауны нельзя рассматривать как простую сумму биохимических преобразований, обусловленных каждым из сравниваемых компонентов в отдельности. Процесс, протекающий при совместном участии почвенных животных и микроорганизмов, не только количественно, но и качественно отличается от процесса, развивающегося под влиянием только микрофлоры или только фауны. Для обитающих в почвах и подстилках микроорганизмов жизнедеятельность животных имеет огромное средообразующее значение. Поэтому искусственное исключение беспозвоночных из состава природного ценоза деструкторов приводит к резкому изменению условий жизнедеятельности микроорганизмов и сильному снижению их биохимической активности. Вероятно, то же можно было бы сказать и об активности стерильных животных, разлагающих стерильные растительные остатки. Как безмикробное разложение опада, так и его деструкция при отсутствии животных — не что иное, как экологический артефакт.
Разложение и гумификацию органических остатков нужно рассматривать как почвенно-биологические процессы специфического характера, обусловленные главным образом сопряженной деятельностью почвенной микрофлоры и фауны.