Поиск

Разложение гумусовых веществ микроорганизмами
20.10.2012

Разложение гумусовых веществ микроорганизмами — важная составная часть круговорота углерода, играющая большую роль в обеспечении высших растений азотом и элементами минерального питания. Деструкция гумуса — тот процесс, без которого не может быть реализован создавшийся в ходе почвообразования запасный фонд питательных элементов, в значительной степени определяющий уровень почвенного плодородия. Поэтому неудивительно, что проблема разложения перегнойных веществ вот уже более трех четвертей века вызывает к себе неослабный интерес как микробиологов, так и почвоведов. Первые публикации по этому вопросу относятся к концу прошлого и началу текущего столетия.
В работах, выполненных в тот период, когда химические свойства перегноя были еще недостаточно изучены, проявлялась явная тенденция к отождествлению гумуса с гуминовой кислотой. В дальнейшем, вероятно уже в силу сложившейся традиции, большинство исследователей, изучавших способность микроорганизмов разлагать гумус, использовали препараты гуминовой кислоты. Остальные фракции гумуса, в частности ульминовые и фульвокислоты, стали объектом внимания значительно позднее.
Вследствие трудности получения очищенных препаратов гумусовых веществ в микробиологических работах большей частью использовались препараты довольно неопределенного состава, содержащие смесь растворимых в щелочах и выпадающих из раствора в кислой среде соединений.
Источниками для выделения гуминовых кислот служили довольно разнообразные субстраты: хорошо разложившийся навоз или компост, торф, торфянистая почва, автолизаты микробных клеток и, наконец, синтетические препараты гумуса.
Методы выделения гуминовой кислоты из, исходных субстратов также были различными. С. Н. Виноградский извлекал гумус из навоза или компоста 1 н. раствором аммиака с последующим осаждением гуминовой кислоты из щелочной вытяжки хлористым кальцием. Н.М. Лазарев сначала декальцинировал почву, затем экстрагировал гумус 0.5—1.0 н. раствором едкого натра, после чего осаждал гуминовую кислоту соляной кислотой и растирал образующийся гель с мелом для получения гуматов кальция. Очень жесткую обработку исходного материала применяла В.Э. Понтович, в течение нескольких часов нагревая мелко измельченный торф с 5%-ным раствором NaOH текучим царом. Для осаждения гумуса к вытяжке добавляли 2%-ный раствор HCl.
В дальнейшем исследователи предпочитали пользоваться более осторожными приемами извлечения гуминовой кислоты: наряду с едкой щелочью применяли и другие растворители гумуса, например фтористый натрий или молочную кислоту.
Таким образом, разные исследователи изучали разложение не одних и тех же, а различных компонентов перегноя, именуемых ими гуминовой кислотой, или гуматами. Эти вещества использовались большей частью как источники азота и углерода для приготовления жидких питательных сред различного состава и значительно реже — плотных. Применение жидких сред дает то неоспоримое преимущество, что можно легко провести химический анализ и определить степень потребления гуминовой кислоты соответствующими микроорганизмами, а также изучить образующиеся при этом продукты. В то же время плотные среды в большей степени соответствуют природным условиям разложения гумуса, чем жидкие.