Динамика численности микроорганизмов различных типов почв

Прежде чем рассмотреть вопрос о динамике численности микроорганизмов почвы, рационально определить основные группы почвенной микрофлоры:

Сапрофитные микроорганизмы, ведущие процессы минерализации веществ органического опада, С. Н. Виноградский предложил назвать зимогенной микрофлорой.

Микроорганизмы, разлагающие гумус почвы, С.Н. Виноградским названы автохтонной микрофлорой.

Микроорганизмы, развивающиеся за счет минимальных концентраций органических веществ, завершающие минерализацию органического опада в почве, получили название олиготрофной микрофлоры. Среди этой группы микрорганизмов выделяются олигонитрофилы,нуждающиеся в минимальной концентрации органических азотсодержащих веществ, и олигокарбофилы, потребляющие остаточные органические углеродосодержащие соединения. Олиготрофные микроорганизмы Г.А. Заварзиным трактуются как «микрофлора рассеяния». Эта группа микроорганизмов до сего времени слабо изучена.

Микроорганизмы, потребляющие в качестве источника углерода СО₂ или карбонаты и получающие энергию за счет реакций окисления минеральных соединений, объединены в группу автотрофной микрофлоры.

Динамика численности микроорганизмов почвы подвержена резким колебаниям в зависимости от типа почвы, климатических условий, сезона года, генетического горизонта, характера растительного покрова и других факторов окружающей среды. Основы изучения биодинамики различных почв заложены С.П. Костычевым и далее развиты в трудах Н.М. Лазарева, Е.Н. Мишустина и его учеников.

Следует иметь в виду, что при учете численности микроорганизмов в почве разными методами получаемые цифровые данные могут отличаться на один, два и даже три порядка.

Однако при работе одним и тем же методом исследования получаются вполне сопоставимые данные, на основе которых можно сформировать достоверные выводы. Так, цифровой материал по учету численности микроорганизмов в разных типах почв, полученный одним и тем же методом исследования, свидетельствует о существенном возрастании численности микроорганизмов в почве по мере продвижения с севера на юг.

Распределение микроорганизмов по почвенному профилю соответствует содержанию в нем органических веществ. Основная масса микроорганизмов локализована в верхних, богатых органикой горизонтах почвы. Вглубь по почвенному профилю численность микроорганизмов заметно снижается, причем более или менее резко в зависимости от типа почвы. На распределение микроорганизмов по почвенному профилю большое влияние оказывает ризосфера растений, служащая для них одним из источников питательного субстрата.

Численность и качественный состав микроорганизмов в почве зависит и от сезона года. Почти во всех типах почв резко резкое увеличение численности и физиологической активности микроорганизмов наблюдается в сезон весны. В почвах южной зоны в сезон жаркого и засушливого лета численность микроорганизмов резко сокращается. Многие микроорганизмы переходят в состояние анабиоза и практически не принимают участия в процессах трансформации веществ. В почвах северной зоны в условиях достаточного увлажнения сезонные колебания численности микроорганизмов выражены менее резко (табл. 7).

На сезонную динамику численности микроорганизмов в почве оказывают влияние не только влажность и температура, но и фаза развития растений, поступление в почву органического опада, накопление микробных метаболитов и т.д. Поэтому, помимо сезонных колебаний численности микроорганизмов, в почве наблюдаются изменения численности и структуры микробных группировок за относительно короткие промежутки времени – месяцы, недели и даже сутки.

Таблица 7

Содержание микроорганизмов в профиле различных почв, в тыс./г почвы (Е.Н. Мишустин, 1975).