Взаимосвязь механического и агрегатного состава почвы с ее микробиологической активностью

Агрофизические свойства различных типов почв могут сильно различаться. Величина почвенных частиц колеблется от десятитысячных долей миллиметра до весьма крупных агрегатов. Между этими частицами в почвенном слое находятся значительные капиллярные и некапиллярные полости, образующие сложную переплетающуюся систему [1]. Минеральные частицы почвы, сами по себе в достаточной мере инертные, имеют на поверхности слой гелеобразных минеральных и органических соединений. Часть веществ этой системы переходит в почвенный золь. Работы Худякова доказали, что в почве бактерии как бы поглощаются наиболее мелкими ее частями. О величине этой сорбционной способности можно судить хотя бы по тому, что черноземная почва может поглощать более 5 миллиардов бактерий. Из густых суспензий почва способна сорбировать до 99% находящихся в ней бактерий. Разные штаммы бактерий, при этом, будут поглощаться почвой неодинаково [2]. Кузнецовым было установлено, что поглощение бактерий почвой находится в прямой зависимости от содержания иловатых отдельностей, частично, пылеватых частиц диаметром до 0,01 мм. Более же крупные фракции микроорганизмов не сорбируют. Поэтому в различных по механическому составу почвах количество бактерий будет отличаться. Обычно находящиеся в почвенном растворе бактерии составляют лишь небольшой процент от количества обитающих в почве. В более глубоких слоях ее, где фракция коллоидов уменьшается, почвенный раствор содержит значительно больше коллоидов [3]. Причины этого явления до настоящего времени остаются невыясненными. Вероятно, данное явление связано с тем, что почвенные коллоиды, от присутствия которых в основном зависит поглотительная способность почв, не содержат атомарного кислорода. В пользу этого предположения говорит исследование Корсаковой. Согласно её данным облигатно анаэробные бактерии даже в поглощенном состоянии не снижают своей активности. Путем диспергирования почвенных коллоидов можно вызвать усиление активности поглощенных бактерий и ускорить минерализацию органических соединений, находящихся в почве [4].

Условия жизнедеятельности бактерий и других микроорганизмов в почвенных частицах разной величины к настоящему времени почти не изучались.

Вильямс небезосновательно полагал, что в относительно крупных агрегатах почвы поверхностные слои населены аэробными бактериями, а глубинные анаэробами [5]. Исследованием Канивца и Корнеевой (1937) установлена значительная обсемененность поверхности агрегатов аэробной микрофлорой [6].

К настоящему времени можно считать доказанным, что разные по размеру фракции почвенных агрегатов не одинаково богаты микроорганизмами. Можно ввести понятие относительной заселенности частиц почвы микробами. Чем меньше частицы, тем меньше и их относительная заселенность микроорганизмами. Так, напри- мер, в верхнем горизонте почвы заселенность фракции пылеватого песка равняется примерно 100%, а у частиц средней и тонкой пыли этот индекс снижается до 0,2%. Слабую обсемененность мелких частиц Ильенко объяснял рядом причин. Так, наиболее дисперсная система, будучи более однородной и, следовательно, бедной по химическому составу, не обеспечивает нормальных условий для роста микробов. Возможно, что с распылением частиц уменьшаются размеры воздушных полостей, пронизывающих почвенную массу, что ухудшает аэрацию. В последнем случае менее благоприятными становятся также и предпосылки для конденсации воды [7].

В своих исследованиях множество ученых задавались вопросом: не противоречат ли указанные выше факты утверждению о том, что дисперсная часть содержит больше микроорганизмов, чем другие фракции почвы [8, 9, 10]? Более внимательное рассмотрение данного вопроса позволяет дать на него отрицательный ответ. На самом деле, следует принять во внимание, что количество частиц в весовой единице каждой почвенной фракции возрастает обратно пропорционально размеру их поперечника в третьей степени. Тогда становится понятно, что при меньшем проценте относительной заселенности мелких почвенных частиц микробами абсолютные количества частиц, содержащих бактерий на единицу массы мелких фракций, должны быть большими, чем в крупных фракциях [11].

Выводы. Таким образом, исходя из анализа различных источников литерату- ры, можно сделать вывод о том, что в различных по механическому составу почвах минерализационные процессы должны протекать не одинаково интенсивно. Это в значительной степени определяет быстроту самоочищения почвы от попадающих в нее разнообразных поллютантов.

Свойство почв задерживать механические взвеси и отчасти химические вещества имеет огромное значение в практике очистки сточных вод на полях орошения и полях фильтрации. Фильтрующей способностью почв обусловливается не только механическое задерживание частиц почвенной массой, но и явления сорбционного порядка. Обычно даже небольшие слои почв почти полностью поглощают находящихся в фильтруемой жидкости бактерий.