Bakterije u tlu i njihova vrijednost

Tlo koje je danas prisutno na Zemlji nastalo je kao rezultat vitalne aktivnosti bakterija. Obradom mineralnih čestica stijena i njihovim miješanjem s proizvodima prerade mrtvih organski spojevi i kao rezultat njihove vlastite životne aktivnosti, mikroorganizmi su postupno pretvorili beživotne, stjenovite doline našeg planeta u plodne zemlje. Živi mikroorganizmi i bakterije su najvažniji element prirodnog kruga cirkulacije u prirodi. Vjeruje se da su oni motor ovog procesa.

Ima ih mnogo u prirodi: samo jedan gram šumskog tla sadrži desetke, pa čak i stotine milijuna bakterija tla različitih vrsta i podvrsta.

Prirodna cirkulacija

U procesu rasta, biljke reproduciraju najsloženije organska tvar od jednostavnih tvari: vode, mineralne soli i ugljični dioksid. Mikroorganizmi koji žive u tlu, kao rezultat njihove vitalne aktivnosti, obrađuju mrtve biljne dijelove i mrtve organizme u humus, čime razgrađuju složene tvari u jednostavne. Ove komponente biljke mogu se ponovno koristiti za njihov razvoj i rast.

Širenje mikroorganizama u tlu

Oko nas ima mnogo bakterija i uobičajene su gotovo svugdje. Oni ne postoje osim u kraterima aktivnih vulkana i na malim mjestima gdje se eksplodira atomsko oružje. Nijedna druga teška okolina ne utječe na postojanje bakterija. Oni mirno nose antarktičke ledenjake i žive u vodi gorućih vrelih izvora, mirno se prilagođavaju vrućem pijesku vrućih pustinja i žive na stjenovitim obroncima planinskih vrhova. Ima ih toliko da je sasvim moguće da ne znamo ni imena bakterija u tlu. Na Zemlji, sva živa bića stalno komuniciraju s mikrofloru, često ispunjavajući ulogu čuvara i distributera.

Mikroflora tla je vrlo bogata i raznolika. Ukupno, do milijardu bakterija nalazi se u jednom kubnom centimetru. Međutim, populacija mikroorganizama u tlu može se promijeniti. To ovisi o vrsti i sastavu tla, njegovom stanju, kao io dubini ispitivanog sloja.

Kako se bakterije hrane

Mikroorganizmi tla mogu primati energiju na nekoliko načina. Neke od bakterija u ovoj skupini su autotrofne, odnosno mogu samostalno proizvoditi vlastite tvari za hranu, a neke od njih koriste organske spojeve za hranu kao hranu. To je potonja skupina koja predstavlja heterotrofne bakterije i zaslužuje posebnu pozornost. Među heterotrofnim predstavnicima kraljevstva mikroorganizama postoje tri glavne skupine bakterija:

• Sinonimi.
• Paraziti.
• Saprofite.

Svaka od ovih kategorija nije samo drugačiji način prehrane, nego i potpuno drugačiji način života. Neke vrste mogu postojati samo u prozračnom ili fermentiranom mlijeku, neki mikroorganizmi trebaju proces propadanja i raspadanja za punopravno postojanje, a neki se predstavnici mogu osjećati dobro u bezzračnom prostoru. Takve bakterije mogu se naći apsolutno svugdje na našem planetu.

Bakterije u tlu

Stanište takvih bakterija je tlo. Oni su najmanji jednoćelijski mikroorganizmi. Ta stvorenja žive u najtanjim vodenim filmovima u tlu oko korijenskih sustava različitih biljaka. Zbog svoje male veličine, mogu brže rasti, razvijati se i prilagođavati brzo mijenjajućim uvjetima okoline od ostalih većih i složenijih mikroorganizama. Osobitosti njihovog oblika omogućuju da se ove bakterije savršeno prilagode staništu, pa je njihova struktura u cijeloj povijesti evolucije ostala nepromijenjena. Tipično, ti mikroorganizmi imaju oblik lopte, štapa ili imaju zakrivljenu geometriju.

U najvećem dijelu, bakterije u tlu su kemosintetici, tj. Hrane se proizvodima dobivenim kao rezultat redoks reakcija koje uključuju ugljični dioksid. Tijekom života proizvode tvari potrebne za rast i razvoj drugih mikroorganizama.

Obitelj mikroorganizama u tlu je vrlo raznolika. Ovdje su bakterije kao što su:

• Sredstva za fiksiranje dušika , koja su sposobna asimilirati molekule dušika i sintetizirati ih u organske spojeve.
• Bakterije koje trune u tlu, a koje doprinose razgradnji složenih tvari u jednostavne. Ovi mikrobi igraju važnu ulogu koja tvori tlo.
• Bakterije koje potiču obnavljanje teških metala.
• Bakterije fermentacije - ulje, mliječna i octena kiselina.
• Patogena.

Sredstva za fiksiranje dušika

Jedinstvena sposobnost ove skupine bakterija u tlu je sposobnost asimilacije molekula dušika iz zraka, što je nemoguće za biljke. Međutim, kao rezultat sinteze koju proizvode dušikovi fiksatori, biljke mogu apsorbirati dušik. Po načinu postojanja, ove bakterije se dijele na slobodne i simbionte, tj. Na one koje trebaju komunicirati s drugim mikroorganizmima.

Nodularni fiksatori dušika su simbionti koji imaju oblik duguljastog ovala ili štapa. Obično su u interakciji s mahunarkama, kao što su grašak, leća, lucerna itd.

Smjestivši se u korijenski sustav, oblikuju sferne kvržice, koje su vidljive čak i golim okom i žive u njima. Simbioza bakterija i biljaka donosi uzajamnu korist. Ova vrsta mikroorganizama dovodi rizome dušik, dok se ishrana bakterija iz tla događa procesiranjem proizvoda dobivenih izravno iz biljke i njezinih mrtvih čestica. Za mnoge biljke brtve kvržica su jedini izvor spojeva koji sadrže dušik. Međutim, u sredinama s visokim sadržajem dušika mikroorganizmi kvržica prestaju djelovati s nekim biljkama. Vrlo su selektivni i aktiviraju se samo u određenim vrstama i sortama.

Danas je uobičajena podjela fiksativnih dušikovih spojeva na dvije skupine organizama. Prva skupina su mikrobi koji mogu ući u simbiozu s biljkama. One uključuju vrste, kao što su Rhizobium, Bradyrhizobium, Mezorhizobium, Sinorhizobium i Azorhizobium, koje mogu slobodno živjeti bez ometanja. Druga skupina zemljanih asocijativnih fiksatora dušika više je prilagođena slobodnom postojanju u tlu. Primjeri bakterija u tlu su Azospirillum, Pseudomonas, Agrobacterium, Klebsiella, Bacillus, Enterobacter, Flavobacterium Arthrobacter, Clostridium, Azotobacter, Beijerinckia i drugi rodovi.

Rotirajuće bakterije

Saprofiti (bakterije propadanja) obično žive na površini tla. Oni žive u gornjim slojevima tla, na mrtvim dijelovima korijenskog sustava biljaka, na površini mrtvih ličinki. Organsko mrtvo tkivo koristi se kao izvor njihove vitalne aktivnosti: nalaze se u velikim količinama na ostacima životinja, palim listovima i plodovima biljaka. Rezultat njihove aktivnosti je brzo raspadanje i iskorištavanje mrtvog tkiva. Oni uvelike poboljšavaju sastav tla, ispunjavajući ga hranjivim tvarima.

Obitelj saprofit obuhvaća većinu predstavnika bakterija u tlu. Postoje dva tipa takvih mikroorganizama. Neki od njih žive u anoksičnim sredinama, dok drugi trebaju zrak za puni život. To su slobodni organizmi koji nikada ne dolaze u simbiozu.

Za hranjive organske spojeve saprofiti su vrlo zahtjevni. Svaki proizvod koji prerađuju mora sadržavati određene komponente koje utječu na proces njihovog rasta, razvoja i sredstava za život. Potrebni hranjivi spojevi su:

• spojevi koji sadrže dušik ili specifičan skup aminokiselina;
• vitamini, proteinski i ugljikohidratni spojevi;
• peptidi, nukleotidi.

Kako je proces

Organski raspad nastaje zbog činjenice da mikroorganizmi koji doprinose razgradnji tvari imaju metabolizam. Kao rezultat ovog procesa, uništavaju se kemijske veze molekula tkiva koje sadrže dušične spojeve. Prehrana mikroorganizama posljedica je hvatanja elemenata koji sadrže proteine ​​i aminokiseline. Kao rezultat fermentacije proizvoda koji ulaze u tijelo bakterija, amonijak i sumporovodik oslobađaju se iz proteinskih spojeva. Tako mikroorganizmi dobivaju energiju za svoje kontinuirano postojanje.

U prirodi, bakterije propadanja igraju primarnu ulogu u obnovi i mineralizaciji tla. Odavde i često pronađeno ime bakterija ove vrste je reducirano. Tijekom svoje vitalne aktivnosti dekompozitori pretvaraju organsku tvar i biomasu u najjednostavnije spojeve CO ₂ , H ₂ O, NH ₃ i druge. Amonifikacijski mikroorganizmi široko su rasprostranjeni među gnojnim bakterijama - enterobakterijama koje ne stvaraju spore, bacilima, klostridijama koje tvore spore.

Bakterije fermentacije

Način hranjenja bakterija fermentacije tla završava se obradom organskih šećera. U prirodnom okruženju, oni se obično nalaze na površini biljaka, voća i bobica, u mliječnim proizvodima iu različitim epitelnim slojevima ptica, životinja, riba i ljudi. Kao rezultat njihove vitalne aktivnosti dolazi do stvaranja mliječne kiseline. Zahvaljujući tom svojstvu, univerzalno se koriste u pripremi raznih fermenta i mliječnih proizvoda. Bakterije mliječne kiseline također su najvažniji sudionici u nabavi hrane za povrće za domaće životinje.

Tlo mliječna kiselina mikroorganizmi uglavnom imaju dva oblika - oni mogu biti izduženi u obliku štapa ili imaju kuglasti oblik.

Patogene bakterije

Nisu svi mikroorganizmi koji žive u tlu korisni za ljude ili životinje. Postoje neke izuzetno opasne vrste. Najčešće su to parazitski simbionti. Šteta od bakterija u tlu može se manifestirati kao pojava najtežih bolesti, kao što su tifus, kolera, tuberkuloza, antraks i druge bolesti. Patogeni se mogu naći na apsolutno bilo kojoj površini. Omiljeno stanište u prirodi - stajaća lokva, organizmi životinja, ptica i riba.

Rotirajuće bakterije (saprofiti) i drugi uvjetno patogeni mikrobi koji su ušli u ljudsko tijelo iz okoline, pod određenim uvjetima, mogu uzrokovati ozbiljne bolesti i kod ljudi i kod životinja. Osobito osjetljivi na takve učinke su imunokompromitirani ljudi i pacijenti koji pate od beriberija, neuroze i stalnog umora. Postoje slučajevi kada bolesti uzrokovane rezidencijalnom mikroflorom završavaju smrću.

Saprofitni mikroorganizmi, jednom u ljudskom tijelu, mogu uzrokovati bakterijski šok, koji se razvija kao posljedica ulaska velikog broja uvjetno patogenih mikroorganizama i njihovih metaboličkih produkata u krv. Obično se ovaj fenomen događa na pozadini dugoročnih fokalnih infekcija.

Često, predstavnici rezidentne mikroflore tla doprinose pojavi gnojnih upalnih procesa i apscesa u tijelu.

Međutim, uvjetno patogeni mikroorganizmi mogu imati negativan učinak na organizam živih bića samo kada se pojave čimbenici povoljni za njihovu vitalnu aktivnost. Za poboljšanje zemljišnih tla, njihovo obogaćivanje i mineralizacija takva je mikroflora nužna. Doista, bez nje, zemlja će prestati biti plodna, a to će nesumnjivo postati negativan čimbenik za prirodnu cirkulaciju života na Zemlji.

Borba protiv zlonamjernih gostiju

Poznato je da saprofiti, jednom u hrani, uzrokuju oštećenje. Takav proces u pravilu je popraćen velikim otpuštanjem otrovnih tvari za ljude, vodikov sulfid i amonijak. Podloga se može zagrijati, ponekad može doći do spontanog izgaranja. Stoga osoba stvara uvjete u kojima mikroorganizmi koji uzrokuju propadanje i raspadanje gube sposobnost reprodukcije ili čak umiranja. Takve mjere uključuju pasterizaciju, sterilizaciju, soljenje, pušenje, kuhanje, šećer ili proizvode za sušenje.

Funkcije i značenje bakterija

Mikroorganizmi tla doprinose brzoj razgradnji neživih organskih tvari, stvarajući u isto vrijeme visokokvalitetni humus u različitim slojevima tla, potrebnih za normalan razvoj biljaka. Neke bakterije su sposobne asimilirati izvore tla dušika, fosfora i željeza. Mogu transformirati ili redistribuirati metabolite između dijelova biljke. Endorfijski mikroorganizmi koji žive u unutarnjim slojevima korijenskog sustava biljaka imaju pozitivan učinak na njihov rast i razvoj. Ova skupina bakterija ne samo da se bori protiv patogena, nego je čak sposobna proizvoditi vitamine i hormone za biljku. Stoga je važnost mikroflore tla teško precijeniti.