Невидимые работники в почве


Азотобактер (слева) и клостридиум (справа) в поле зрения микроскопа.
Азотобактер (слева) и клостридиум (справа) в поле зрения микроскопа.

Органический азот не остается в почве без изменений. Он может превратиться и в минеральные соединения. Большинство бактерий и грибков, населяющих почву, питается органическими веществами. Они разлагают белок в остатках умерших растений и животных, и при таком разложении в почве образуется аммиак. Почвенная бактерия очень мала, ее размер не превышает двух микронов (двух тысячных миллиметра). Но в каждом грамме почвы со средней плодородностью несколько сот миллионов таких бактерий, а в одном грамме чернозема — до трех миллиардов бактерий. И, несмотря на малые размеры, эти бактерии и грибки перерабатывают в почве огромные массы органического вещества.

Большая часть аммиака, образовавшегося в почве при разложении органических остатков, окисляется бактериями-нитрификаторами — сначала до азотистой, а затем и до азотной кислоты. Часть этой азотной кислоты разрушается другими микроорганизмами — бактериями-денитрификаторами. Освободившийся при этом газообразный азот уходит из почвы в атмосферу. В мировом круговороте веществ улетучившийся из почвы азот может снова вернуться в почву и стать пищей для растений. Электрические разряды при грозе образуют в воздухе окислы азота. Эти окислы растворяются в воде и превращаются в азотную и азотистую кислоты. Но таким путем в почву возвращается лишь очень небольшое количество азота. Значительно большее количество атмосферного азота связывается в почве особыми микроорганизмами — бактериями-азотофиксаторами.

Клубеньки на корнях бобовых растений.
Клубеньки на корнях бобовых растений.

Один из таких микроорганизмов — азотобактер. Это сравнительно крупная (от 3 до 5 микронов в поперечнике) бактерия. Азотобактер широко распространен в различных почвах. Но в очень кислых подзолистых почвах азотобактер не может жить. Плохо растут на такой почве и культурные растения. Если в нее внести известь, она перестанет быть кислой, азотобактер начинает в ней активно размножаться и обогащает ее связанным атмосферным азотом.

Другая бактерия — клостридиум — также связывает в почве атмосферный азот, по способна к этому лишь когда в окружающей среде нет атмосферного кислорода. Микроб этот встречается и в кислых почвах.

Третий вид азотофиксирующих микробов — так называемые клубеньковые бактерии — имеет для нас, пожалуй, самое большое значение. На корнях любого бобового растения (вики, люцерны, клевера, гороха, фасоли) можно рассмотреть маленькие вздутые клубеньки. В них-то и живут клубеньковые бактерии. Эти бактерии проникают в корни из почвы через корневые волоски и вызывают интенсивное деление клеток. На корнях образуются наросты — клубеньки. Клубеньковые бактерии получают от растения углеводы и снабжают его азотом.