一、土壤微生物介紹 土壤微生物是生活在土壤中的細(xì)菌,、真菌,、放線菌,、藻類的總稱,。其個(gè)體微小,一般以微米或毫微米來計(jì)算,,通常1克土壤中有106-109個(gè),,其種類和數(shù)量隨成土環(huán)境及其土層深度的不同而變化。它們?cè)谕寥乐羞M(jìn)行氧化、硝化,、氨化,、固氮、硫化等過程,,促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的分解和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化,。 二、土壤微生物來源 (一)天然棲居微生物 1,、土壤中天然棲居的微生物,。 2、對(duì)物質(zhì)的分解,、代謝轉(zhuǎn)化起著重要作用的微生物,。 3、推動(dòng)化學(xué)物質(zhì)循環(huán)的微生物,。 (二)外來微生物 1,、隨雨水、動(dòng)植殘?bào)w,、堆肥或受污染的水體進(jìn)入土壤,。 2、幾乎不參與土壤生態(tài)學(xué)上的重要物質(zhì)轉(zhuǎn)化作用 3,、很快從土壤消失,,有些短暫存留,有些短期生長的,。 三,、土壤微生物種類 1、細(xì)菌:數(shù)量最多,,是微生物總量的70%-90%,。它們數(shù)量大、個(gè)體小,,與土壤接觸的表面積特別大,是土壤中最大的生命活動(dòng)面,,也是土壤中最活躍的生物因素,,推動(dòng)著土壤中的各種物質(zhì)循環(huán)。細(xì)菌占土壤有機(jī)質(zhì)的1%左右,。土壤中的細(xì)菌大多為異養(yǎng)型細(xì)菌,,少數(shù)為自養(yǎng)型細(xì)菌。土壤細(xì)菌有許多不同的生理類群,,如固氮細(xì)菌,、氨化細(xì)菌,纖維分解細(xì)菌、硝化細(xì)菌,、反硝化細(xì)菌,、硫酸鹽還原細(xì)菌、產(chǎn)甲烷細(xì)菌等在土壤中都有存在,。細(xì)菌在土壤中的分布一般粘附于土壤團(tuán)粒表面,,形成菌落或菌團(tuán),也有一部分散于土壤溶液中,。且大多處于代謝活動(dòng)活躍的營養(yǎng)體狀態(tài),。但由于它們本身的特點(diǎn)和土壤狀況不一樣,其分布也很不一樣,。細(xì)菌積極參與著有機(jī)物的分解,、腐殖質(zhì)的合成和各種礦質(zhì)元素的轉(zhuǎn)化。有參與氮素循環(huán)的,,如氨化細(xì)菌,、硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌,、固氮細(xì)菌等,;參與碳素循環(huán)的,如纖維素分解菌等,。 2,、放線菌:土壤中放線菌的數(shù)量僅次于細(xì)菌,它們以分枝絲狀營養(yǎng)體纏繞于有機(jī)物或土粒表面,,并伸展于土壤孔隙中,。1g土壤中的放線菌孢子可達(dá)107-108個(gè),占土壤微生物總數(shù)的5%-30%,,在有機(jī)物含量豐富和偏堿性土壤中這個(gè)比例更高,。由于單個(gè)放線菌菌絲體的生物量較單個(gè)細(xì)菌大得多,因此盡管其數(shù)量上少些,,但放線菌總生物量與細(xì)菌的總生物量相當(dāng),。土壤中放線菌的種類十分繁多,其中主要是鏈霉菌,。目前已知的放線菌種大多是分離自土壤,。放線菌主要分布于耕作層中,隨土壤深度增加而數(shù)量,、種類減少,。 3、真菌:真菌是土壤中第三大類微生物,,廣泛分布于土壤耕作層,,1g土壤中可含104-105個(gè)真菌,。真菌中霉菌的菌絲體象放線菌一樣,發(fā)育纏繞在有機(jī)物碎片和土粒表面,,向四周伸展,,蔓延于土壤孔隙中,并形成有性或無性孢子,。土壤霉菌為好氧性微生物,,一般分布于土壤表層,深層較少發(fā)育,。且較耐酸,,在pH5.0左右的土壤中,由于細(xì)菌和放線菌的發(fā)育受到限制而土壤真菌在土壤微生物總量中占有較高的比例,。真菌菌絲比放線菌菌絲寬幾倍至幾十倍,,因此土壤真菌的生物量并不比細(xì)菌或放線菌少。據(jù)估計(jì),,每g土壤中真菌菌絲長度可達(dá)40m,,以平均直徑5mm計(jì),則每g土壤中的真菌活重為0.6mg左右,。土壤中酵母菌含量較少,,每g土壤在10-103個(gè),但在果園,、養(yǎng)蜂場土壤中含量較高,,每g果園土可含105個(gè)酵母菌。土壤中真菌有藻狀菌,、子囊菌,、擔(dān)子菌和半知菌類,其中以半知菌類最多,。 4,、其它微生物:藻類、原生動(dòng)物,、病毒,。土壤中藻類的數(shù)量遠(yuǎn)較其他微生物類群為小,在土壤微生物總量中不足1%,。在潮濕的土壤表面和近表土層中,,發(fā)育大多為單細(xì)胞的硅藻或呈絲狀的綠藻和裸藻,偶見有金藻和黃藻,。在溫暖季節(jié)的積水土面可發(fā)育有衣藻,、原球藻,、小球藻,、絲藻,、綠球藻等綠藻和黃褐色的硅藻,水田中還有水網(wǎng)藻和水綿等絲狀綠藻,。這些藻類為光合型微生物,,因此易受陽光和水分的影響,但它們能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,,可為土壤積累有機(jī)物質(zhì),。土壤中原生動(dòng)物的數(shù)量變化很大,每g有10-105個(gè),。在富含有機(jī)質(zhì)的土壤中含量較高,。種類有纖毛蟲、鞭毛蟲和根足蟲等單細(xì)胞能運(yùn)動(dòng)的原生動(dòng)物,。它們形態(tài)和大小差異都很大,,以分裂方式進(jìn)行無性繁殖。原生動(dòng)物吞食有機(jī)物殘片和土壤中細(xì)菌,、單細(xì)胞藻類,、放線菌和真菌的孢子,因此原生動(dòng)物的生存數(shù)量往往會(huì)影響土壤中其他微生物的生物量,。 四,、不同土壤微生物適宜的生活環(huán)境 1、細(xì)菌:細(xì)菌適于中性及微酸性的生存條件,。一般在20-30℃時(shí)會(huì)大量繁殖,。通常分為兩類,一類是自養(yǎng)細(xì)菌,,它有同化二氧化碳的能力,,所以這個(gè)種群的作用是直接影響土壤的理化性質(zhì),平衡土壤的酸堿度高低,。另一類是異養(yǎng)細(xì)菌,,通常是以和作物共生的狀態(tài)存在,對(duì)作物生長有直接促進(jìn)作用,,如豆科植物的根瘤菌等,,具強(qiáng)大的固氮作用,產(chǎn)生明顯的增產(chǎn)效果,。 2,、放線菌、霉菌:在土壤中放線菌是以需氧性異養(yǎng)狀態(tài)生活,,它們的主要活動(dòng)是分解土壤中的纖維素,、木質(zhì)素和果膠類物質(zhì)等,通過這些作用來改善土壤的養(yǎng)分狀況,,便于作物直接吸收利用土壤養(yǎng)分,。在酸性的土壤中,,以霉菌的活動(dòng)為主,而在中性和微堿性的土壤中,,則是以放線菌的活動(dòng)為主,。 3、藻類:大多是單細(xì)胞,,通常為絲狀的微生物,。它與高等植物一樣有葉綠素,可營碳素同化作用,。它的主要作用,,通常是可以起固定空氣中氮素營養(yǎng)的作用,幫助植物多方式利用各種狀態(tài)存在的氮素養(yǎng)分,。與以上幾種菌類不同的是,,它更適于在堿性環(huán)境下發(fā)揮作用,一般說來,,酸性的土壤中多以放線菌和霉菌起作用,,堿性土壤中就主要靠這些藻類微生物來維持輔助作用了。 五,、土壤微生物的作用 1,、土壤微生物可以形成土壤結(jié)構(gòu)。土壤并不是單純的土壤顆粒和化肥的簡單結(jié)合,,作為土壤的活躍組成分,土壤微生物在自己的生活過程中,,通過代謝活動(dòng)的氧氣和二氧化碳的交換,以及分泌的有機(jī)酸等有助于土壤粒子形成大的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),,最終形成真正意義上的土壤,。土壤微生物的區(qū)系組成、生物量及其生命活動(dòng)對(duì)土壤的形成和發(fā)育有密切關(guān)系,。 2,、土壤微生物最顯著的成效就是分解有機(jī)質(zhì),比如作物的殘根敗葉和施入土壤中的有機(jī)肥料等,,只有經(jīng)過土壤微生物的作用,,才能腐爛分解,釋放出營養(yǎng)元素,,供作物利用,,并形成腐殖質(zhì),改善土壤的結(jié)構(gòu)和耕性,。 3,、土壤微生物還可以分解礦物質(zhì),土壤微生物的代謝產(chǎn)物能促進(jìn)土壤中難溶性物質(zhì)的溶解,。例如磷細(xì)菌能分解出磷礦石中的磷,,鉀細(xì)菌能分解出鉀礦石中的鉀,,以利作物吸收利用,提高土壤肥力,。另外,尿素的分解利用也離不開土壤微生物,。這些土壤微生物就好比土壤中的肥料加工廠,,將土壤中的礦質(zhì)肥料加工成作物可以吸收利用的形態(tài)。 4,、土壤微生物還有固氮作用,,氮?dú)庹伎諝饨M成的4/5,但植物不能直接利用,,某些微生物可借助其固氮作用將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為植物能夠利用的固定態(tài)氮化物,,有了這樣的土壤微生物,就相當(dāng)于土壤有了自己的氮肥生產(chǎn)車間了,。 5,、在植物根系周圍生活的土壤微生物還可以調(diào)節(jié)植物生長,植物共生的微生物如根瘤菌,、菌根和真菌等能為植物直接提供氮素,、磷素和其他礦質(zhì)元素的營養(yǎng)以及有機(jī)酸、氨基酸,、維生素,、生長素等各種有機(jī)營養(yǎng),促進(jìn)植物的生長,。土壤微生物與植物根部營養(yǎng)有密切關(guān)系,。土壤中各種微生物之間有互惠互利的,也有相互敵對(duì)的,。例如,,土壤中存在一些抗生性微生物,他們能夠分泌抗生素,,抑制病原微生物的繁殖,,這樣就可以防治和減少土壤中的病原微生物對(duì)作物的危害,所以,,土壤中的微生物其實(shí)也有不利的一面,,比如病原微生物。 6,、微生物還可以降解土壤中殘留的有機(jī)農(nóng)藥,、城市污物和工廠廢棄物等,把他們分解成低害甚至無害的物質(zhì),,降低殘毒危害,。當(dāng)然,,這些所有的功能都是由不同種群的微生物完成的,每一個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)也需要有大量的微生物共同工作才行,。 7,、防治土傳病害,土壤中存在一些抗生性微生物,,他們能夠分泌抗生素,,抑制病原菌的繁殖,防治土傳病原菌對(duì)作物的危害,。 六,、土壤微生物與土壤養(yǎng)分的關(guān)系 土壤養(yǎng)分尤其C/N比是土壤微生物生存的物質(zhì)基礎(chǔ),所以土壤養(yǎng)分的好壞和成分決定了微生物量的大小,,土壤微生物的種類,,C/N比被認(rèn)為是土壤活性養(yǎng)分的儲(chǔ)存庫,是植物生長可利用養(yǎng)分的重要來源,,土壤養(yǎng)分的組成與好壞,,酸堿度、鹽度,、氮磷鉀含量等決定著微生物量的多少與生態(tài)體系,。同時(shí)土壤微生物量對(duì)土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和供應(yīng)起重要作用。試驗(yàn)中土壤微生物量,、C/N比,、土壤微生物呼吸強(qiáng)度和微生物熵與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮,、堿解氮,、速效鉀含量均呈顯著或極顯著正相關(guān),與全磷,、速效磷含量顯著或極顯著負(fù)相關(guān),。金利溶于水后形成有機(jī)無機(jī)粘粒復(fù)合膠體,它是土壤團(tuán)粒體的主要膠結(jié)劑,,能夠形成穩(wěn)定性團(tuán)粒結(jié)構(gòu),,同時(shí)它含有的C/N比為各種微生物提供生存的物質(zhì)和能量,同時(shí)調(diào)節(jié)水氣熱平衡,,使土壤變得疏松透氣保暖,,更具有保水保肥保溫性能。 本文章由國泰嘉美技術(shù)團(tuán)隊(duì)原創(chuàng),,有轉(zhuǎn)載者請(qǐng)注明!
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