土壤、腐植酸、微生物之間的關系

-回復 -瀏覽
樓主 2020-06-26 07:04:12
舉報 只看此人 收藏本貼 樓主

土壤是有生命的,這個生命就是土壤微生物。大家知道,土壤是微生物的大本營,是微生物生長和繁殖的天然培養基。腐植酸貫穿于土壤生命之中,是土壤的“生命核”。沒有腐植酸,土壤將失去活性。據此,理清“土壤—腐植酸—微生物”之間的關系,對保護國土資源、促進土壤可持續生產具有重要的現實意義。


1、土壤腐植酸

(1) 土壤生命之本

腐植酸是土壤中最深刻的“暗色物質”,其生命的每一個周期皆與生命體相關聯。


①依生命體而生:主要以動、植物殘體(主要是植物殘體)為物質來源;


②借生命體轉化:主要通過微生物的參與和作用,不斷分解、轉化、合成;


③復歸生命體:主要通過土壤腐植酸反哺生命體,促進綠色植物(生產者)生長,增強畜禽、水產、人等(消費者)的免疫力,為微生物(分解者)提供營養物質和能量來源。


據此,腐植酸伴隨著生命的節拍,實現“生存→轉化→消亡→重生”的循環,依其存在而成為煥發土壤生命活力的本懷。


在各種表面電荷和作用力下,通過團聚作用而形成了不同粒級的微團聚體。據此,腐植酸之微團聚體的形成過程,賦予了土壤有機無機復合體鮮活的生命力,是穩定土壤結構的核心和關鍵所在。


(2) 土壤功能之要

土壤生態系統功能主要包括:土壤中物質轉化和能量流通的能力和水平、土壤生物的活性,土壤中營養物質和水分的平衡狀況及其對環境的影響等。腐植酸是土壤有機質中最活躍的部分,對土壤生態系統物質循環和能量轉換起著至關重要的作用。


①土壤形成和土壤肥力的積極參與者與促進者;


②促進和制約著土壤金屬離子、微量元素的遷移、固定和淋溶;


③是土壤結構的穩定劑;


④影響著土壤的鹽基交換容量;


⑤影響著土壤的持水性;


⑥是植物物料的倉庫。


據此,腐植酸可以調節生物系統、土壤系統和環境系統之間的物質循環、能量轉換和信息傳遞,是維持土壤功能穩定的重要物質。


2、土壤微生物


(1) 土壤微生物作用

土壤微生物對土壤的形成發育、物質循環、肥力演變以及植物生長等均有重大影響。


①細菌:適于中性及微堿性的生存條件。其中,自養細菌有同化二氧化碳的能力,直接影響土壤的理化性質,平衡土壤的酸堿度高低;異養細菌以與作物共生的狀態存在,對作物生長有直接促進作用,如豆科植物的根瘤菌等,具強大的固氮作用,在少施氮肥的情況下產生明顯的增產效果。


②放線菌:適合于中性和微堿性的生存條件。在土壤中放線菌是以需氧性異養狀態生活,它們的主要活動是分解土壤中的纖維素、木質素和果膠類物質等,通過這些作用來改善土壤的養分狀況,便于作物直接吸收利用土壤養分。


③真菌:適于微酸性的生存條件。參與動、植物殘體的分解,成為土壤中氮、碳循環不可缺少的動力,特別是在植物有機體分解的早期階段,真菌比細菌和放線菌更為活躍。


④藻類:為一類單細胞生物,主要存在于水生環境。藻類中的藍細菌也具有固定空氣中氮素的作用。它更適于在堿性環境下發揮作用。


(2) 土壤微生物活力

土壤微生物不僅是土壤的重要組成部分,也是土壤生態系統活力所在。


①各類微生物代謝產生的氣體和有機酸等,有助于土壤團粒結構的形成;


②分解有機質,合成土壤腐殖質—腐植酸,培肥土壤;


③分解礦物質,促進土壤中難溶性物質的溶解(如磷細菌、鉀細菌等);


④固定大氣氮素,增加土壤氮素養分;


⑤調節植物生長,如與植物共生的根瘤菌、菌根、真菌等;


⑥分泌抗生素(如放線菌),防止土傳病害;


⑦分泌大量的酶,促進土壤養分的轉化;


⑧降解土壤中殘留的有機農藥、城市污染物和工廠廢棄物等。


土壤微生物與土壤肥力、土壤健康、植物生長之間的重要關系,是土壤生態系統物質循環和能量流動的主力軍。

?

3、土壤腐植酸與微生物

(1)?土壤腐植酸形成的微生物學機理

關于腐植酸形成的微生物學機理主要有7種假說:


①瓦克斯曼學說認為,植物向腐殖質形成過程中,含氮有機物和無氮有機物通過好氣性微生物分解而產生微生物體(土壤蛋白)和木質素,二者再與堿類結合形成腐植土。


②威廉斯學說認為,腐植酸是土壤微生物的分泌物;


③微生物合成假說認為,微生物利用植物做碳源和能源,可在細胞內合成高分子腐殖質物質,微生物死后釋放到土壤中,在細胞外再降解為腐植酸和黃腐酸;


④細胞自溶假說認為,腐殖質是植物和微生物死亡之后細胞自溶產物;


⑤煤化學說認為,影響植物殘體在沼澤的積累和形成泥炭的條件主要有兩個,一是使植物殘體與空氣隔絕的物理條件,另一個就是維持微生物良好活動的化學條件;


⑥科諾諾娃學說認為腐殖質的形成包括“分解—縮合”2個階段,均有土壤微生物的參與;


⑦厭氧發酵學說認為腐植酸形成包括“水解—產酸—合成”3個階段,不同程度提到微生物的作用。


不管哪個假說,都充分肯定了微生物在腐植酸形成過程中的重要作用。


(2)?土壤微生物繁衍的腐植酸功效

腐植酸的形成離不開土壤微生物,土壤微生物的繁衍同樣離不開腐植酸。


①腐植酸為土壤微生物提供物質和能量來源。土壤微生物營養主要包括碳、氫、氧、氮以及一些礦質元素。腐植酸含有碳、氧、氫、氮等元素,可以為土壤微生物提供碳源、氮源,供其生存和繁衍。


②腐植酸為土壤微生物創造適宜的生存環境。土壤微生物生存需要適宜的溫度、濕度、pH等。腐植酸可以直接或間接改善土壤溫度、水分及透氣狀況,調節土壤pH,促進土壤微生物的生長和繁殖,增加其數量與種類。


③腐植酸為土壤微生物提供生存家園。凡土層深厚、土質疏松、物理性能較好、有效養分較豐富的土壤中微生物總數也較高。腐植酸是土壤肥力的核心,腐植酸興則土肥興;土肥興,則微生物興。


(3)?腐植酸與微生物同為土壤生命共同體

腐植酸是土壤生命的承載者,為微生物提供碳源、氮源并伴其終身,對微生物的數量、種類、多樣性具有促進作用;微生物是土壤生命的體現者,擔當著分解者的角色,對腐植酸的形成與分解功不可滅。


腐植酸的形成離不開土壤微生物,土壤微生物的生存和繁衍離不開腐植酸,二者相互依存,共同促進土壤的形成發育、肥力演變、物質循環及能量轉化。可見,“土壤—腐植酸—微生物”三者密不可分,屬于生命共同體。


我要推薦
轉發到
彩票论坛网