Почвенная биота, состав ПБК

Почва — сложней­шая система, одним из основных функ­циональных компонентов которой яв­ляются населяющие ее живые организ­мы. От деятельности этих организмов зависят характер и интенсивность био­логического круговорота веществ, мас­штабность и интенсивность фиксации основного биогенного элемента ат­мосферного азота, способность почвы к самоочищению и пр.

В последнее время значение почвен­ной биоты существенно возросло, и не только в связи с незаменимой ролью ее в формировании почвенного плодоро­дия. При техногенном загрязнении ком­понентов биосферы, в том числе и почву, почвенная биота выполняет еще одну важную функцию - детоксикации различных соединений, одну важную функцию — детоксикации различных соединений, присутствую­щих в почве и влияющих на состояние окружающей среды и качество сельско­хозяйственной продукции.

Почвенный покров представляет со­бой самостоятельную земную оболоч­ку — педосферу. Почва — продукт со­вместного воздействия климата, расти­тельности, животных и микроорганиз­мов на поверхностные слои горных пород. В этой сложнейшей системе не­прерывно происходят синтез и разру­шение органического вещества, круго­ворот элементов зольного и азотного питания растений, детоксикация раз­личных загрязняющих веществ, посту­пающих в почву, и т. д.

Эти процессы осуществляются бла­годаря уникальному строению почвы, которое представляет собой систему взаимосвязанных твердой, жидкой, га­зообразной и живой составляющих. На­пример, воздушный режим почвы тесно связан с ее влажностью. Оптимальное сочетание этих факторов способствует лучшему развитию высших растений. Последние, продуцируя большую био­массу, поставляют больше пищевого и энергетического материала для населя­ющих почву живых организмов, что улучшает их жизнедеятельность и спо­собствует обогащению почвы питатель­ными веществами и биологически ак­тивными соединениями. Твердая фаза почвы, в которой в основном сосредото­чены источники питательных и энерге­тических веществ — гумус, органоминеральные коллоиды, катионы Са²⁺, Mg^2- на поверхности почвенных частиц, взаимосвязана с почвенно-биотическим комплексом (ПБК).

В процессе превраще­ния веществ и формирования потоков энергии огромную роль играют населя­ющие почву живые организмы, состав­ляющие ПБК, без которого нет и не мо­жет быть почвы. Как писал В. Р. Виль­яме (1947), замрет, прекратится эта жизнь — и бывшая почва станет объек­том геологии.

В 1г почвы содержится 3...90 млн бактерий, 0,1...35 млн актиномицетов, 8...1000тыс. микроскопических грибов, 100 тыс. водорослей, 1,5...6 млн про­стейших.

Принято считать, что верхний слой почвы в целом состоит из минеральной субстанции (93 %) и органического ве­щества (7 %). В свою очередь, органи­ческое вещество включает мертвое орга­ническое вещество (85 %), корни расте­ний (1 %) и эдафон (5%). В структуру эдафона входит бактерии и актиномицеты (40 %), грибы и водоросли (40 %), дождевые черви (12 %), прочая микро­фауна (5 %) и мезофауна (3 %).

Масса бактерий составляет пример­но 10 т/га;такую же массу имеют мик­роскопические грибы; масса простей­ших достигает порядка 370 кг/га и т.

На 1 га пашни приходится 250 тыс. дож­девых червей (50... 140 кг/га), на 1 га паст­бища-500... 1575 тыс. (1150...1680 кг/га), на 1 га сенокосных угодий — 2...5,6 млн (бол ее 2 т/га).    

От деятельности почвенной биоты зависит плодородие почвы, ее «здоро­вье», качество сельскохозяйственной продукции, состояние окружающей среды. Знание особенностей функцио­нирования ПБК в различных экологи­ческих условиях принципиально важно для создания продуктивных и устойчи­вых агроэкосистем, производства эко­логически безопасной сельскохозяй­ственной продукции и минимизации загрязнения биосферы.

Почва — часть биосферы, где действуют различные экологические факторы; поэтому в природе существует множество почвенных типов и их раз­новидностей с различным проявлением биологических процессов. Например, южные почвы, сформированные в усло­виях оптимального сочетания экологи­ческих факторов (достаточные количе­ства тепла, влаги, питания), отличаются более высокой биологической активно­стью. Северные почвы в условиях лими­тирующего температурного фактора, промывного типа водного режима, осо­бенностей почвообразующих пород и пр. характеризуются низкой биологи­ческой активностью и своеобразным ПБК. Другими словами, разные экосис­темы функционируют при участии раз­личных почвенных организмов, что обусловливает уровень почвенного пло­дородия и устойчивость экосистемы к неблагоприятным факторам среды. Населяющие почву живые организмы взаимодействуют между собой и с абиотической средой

Существующие в природных экосис­темах взаимодействия объясняют мно­гие процессы, происходящие в почве. Например, трансформация раститель­ных остатков протекает в результате синтрофных и метаболических взаимо­отношений, когда одна группа популя­ции потребляет продукты, которые об­разуют их предшественники. Яркий пример — нитрифицирующие бактерии.

В агроэкосистемах с преобладани­ем бессменного выращивания одной культуры, например хлопчатника (мо­нодоминантные агроэкосистемы), со­кращается микробное разнообразие и выпадает звено, потребляющее продук­ты обмена (либо изменяются его функ­ции), что приводит к нарушению про­цесса самоочищения почвы, известному под названием «почвоутомление». 

Отмечая множество биологических взаимодействий, следует подчеркнуть, что они не постоянны, а могут меняться в процессе развития ценоза и в зависи­мости от условий окружающей среды, что необходимо учитывать при констру­ировании агроэкосистем и проведении хозяйственных мероприятий.