X.3. Естественные среды обитания микроорганизмов

Естественные среды обитания микроорганизмов – вода, почва, воздух; число микроорганизмов, обитающих на растениях и в живых организмах животных и человека, значительно меньше.

X.3.1. Микрофлора почвы

Почва является главным резервуаром и естественной средой обитания микроорганизмов. Микроорганизмы принимают участие в процессах формирования почвы, самоочищения, а также в круговороте веществ (азота, углерода, серы, железа и др.). Микроорганизмы обитают в водных и коллоидных пленках, обволакивающих почвенные частицы.

Состав микрофлоры зависит от вида почвы, способов ее обработки, содержания органических веществ, температуры, влажности, климатических условий и других причин.

На активность микроорганизмов и формирование их сообществ в почве большое влияние оказывает температура почвы. Температура почвы определяется географическим фактором и сезоном года. Наблюдаются и суточные колебания температуры, которые сильнее сказываются в поверхностном слое почвы. Сезонные колебания температуры влияют на весь профиль почвы. Среди микроорганизмов, как известно, имеются психофилы, мезофиллы и термофилы. Основная масса почвенных микроорганизмов принадлежит к мезофиллам. В почвах южной зоны, как правило, обитают микроорганизмы, предъявляющие повышенные требования к теплу; при низких температурах развиваются психофилы.

Огромное влияние на жизнедеятельность микроорганизмов оказывает влажность почвы. Установлено, что аммонификация, нитрификация и другие процессы лучше всего проходят при влажности почвы, равной 60% полной влагоемкости. При низкой влажности подавляется развитие микроорганизмов, при сильном увлажнении воздух из почвы вытесняется, что подавляет аэробные микробиологические процессы.

На характер микрофлоры большое влияние оказывает кислотность среды. Большинство бактерий не развивается при значениях реакции среды ниже рН 4,5 – 5, но некоторые из них (например, Thiobacillus thiooxidans) могут сохраняться в жизнеспособном состоянии даже при рН 0,9. В кислых почвах относительно больше микроскопических грибов, в щелочной лучше размножаются бактерии и актиномицеты. Несмотря на разную кислото- и щелочеустойчивость, все группы микроорганизмов проявляют активную жизнедеятельность в нейтральной среде.

На состав микрофлоры влияет деятельность человека, существенный вред наносит загрязнение почвы отходами, содержащими токсичные продукты.

Микроорганизмы обильно и многообразно представлены в почве. В ее состав входят микобактерии, псевдомонады, спорообразующие бактерии, азотофиксирующие и нитрифицирующие бактерии, целлюлозоразрушающие, актиномицеты, грибы и другие. Микроорганизмы распределены в почве неравномерно. На поверхности и в верхних слоях почвы (толщиной 1–2 мм) их относительно мало из-за микробицидного действия солнечных лучей и высушивания. Наиболее многообразна и многочисленна микрофлора почвы на глубине 10–20 см, где протекают основные процессы превращения органических веществ, обусловленные деятельностью микробов. В глубоких слоях почвы микрофлора становится скудной. Вокруг корней растений имеется зона интенсивного роста и повышенной активности микробов.

Насыщенность микробами различных почв варьирует. Их значительно больше в почве, богатой органическими веществами. Высокая микробная обсемененность почв характерна для свалок, мест выпаса скота, полей с фекальным орошением.

В почве встречаются и патогенные микроорганизмы; некоторые из них постоянно обитают в почве (возбудитель ботулизма), для других почва – вторичный резервуар (возбудитель сибирской язвы). Бактерии попадают в почву с фекалиями человека и животных, прочими выделениями, а также трупами погибших животных. При благоприятных условиях бактерии могут размножаться и сохраняться длительное время в виде спор. На время выживания патогенных бактерий в почве оказывают влияние различные факторы: тип почвы, влажность, степень и характер загрязнения (органическое, химическое).