نقش میکروارگانیسم ها در خاک

میکروارگانیسم ها

میکروارگانیسم ها در شکل گیری و اکولوژی خاک نقش اساسی دارند زیرا آنها به عنوان “مهندسین خاک طبیعی” جریان مواد مغذی به گیاهان را تنظیم می کنند و تثبیت نیتروژن را تقویت می کنند و در نهایت باعث سم زدایی از آلاینده های غیر آلی و آلی طبیعی در خاک می شوند.

باوجود آنکه بعضی از میکروارگانیسم ها در گیاهان ایجاد بیماری میکنند و اکثرا این بیماری ها در خاک توسط آب پخش می شوند، ولی حیات خاک وابستگی زیادی به فعالیت میکروارگانیسم های آن دارد. با پیشرفت صنعت و فناوری، آلودگی محیط زیست نیز رو به افزایش است که می توانند اثرات جبران ناپذیری بر محیط زیست وارد کنند.آلودگی خاک به وسیله ی فلزات سنگین، یکی از معضلات بسیار جدی زیست محیطی است که می تواند خطرات بالقوه ای را برای سیستم های کشاورزی و سلامت انسان ها، در پی داشته باشد.

از میکروارگانیسم ها میتوان جهت حذف پسماندهای فلزات سنگین قبل از ورود آنها به محیط زیست استفاده کرد. میکروارگانیسم ها از هر دو فرآیند فعال و غیرفعال، یون های فلزات را تثبیت می کنند از دیگر مزایای استفاده از میکروارگانیسم ها تولید ارزان قیمت آنها در مقایسه با رزین های تبادل یونی است میکروارگانیسم های خاک با مصرف مواد ارگانیک،تجزیه باقیمانده های گیاهی و حیوانی و ذخیره کردن انرژی و موادغذایی آنهابه شکل قابل استفاده برای سایر موجودات، به مبادله ی مواد غذایی و انرژی کمک می کنند.

علاوه بر حاصلخیزی خاک، میکروارگانیسم ها نقش مهمی را در چرخه مواد غذایی که برای حیات در کره زمین نقش اساسی دارند، ایفا می کنند. خاک های حاصلخیز دارای جمعیت زیادی از میکروارگانیسم ها هستند. در یک گرم خاک ممکن است میلیون ها میکروارگانیسم موجود باشد. اکثر میکرواگانیسم های موجود در خاک باکتری ها هستند.

تاثیر میکروارگانیسم ها در حاصلخیزی خاک

میکروارگانیسم ها نه تنها به طور مستقیم تحت تأثیر مشخصه های مهم خاک مانند رطوبت، اکسیژن و شیمیایی قرار می گیرند، بلکه به صورت مفید توسط ارتباط با یکدیگر تأثیر می پذیرند. با آگاهی کامل از اهمیت اساسی ارگانیسم های خاک و سپس توسعه و درک اینکه چگونه فرآیندهای زیستی خاک تحت تأثیر تغییرات محیطی خاک قرار می گیرند، می توانیم یاد بگیریم که چگونه خاک را به گونه ای مدیریت کنیم که از مزایای فراهم شده توسط میکروارگانیسم های خاک استفاده کنیم.

حاصلخیزی فیزیکی به خصوصیات فیزیکی یا مادی خاک از جمله ساختار، بافت، جذب آب و ظرفیت آب نگهداری و نفوذ ریشه آن اشاره دارد.

حاصلخیزی زیستی به میکروارگانیسم ها یا موجودات زنده ای که در خاک زندگی می کنند و با دیگر مؤلفه ها در تعامل هستند، اشاره دارد. این میکروارگانیسم ها در خاک، مواد آلی یا موجودات دیگر خاک زندگی می کنند و بسیاری از فرآیندهای حیاتی را در خاک انجام می دهند. برخی از آنها عملکردهای مهمی را در چرخه مواد مغذی و کربن را انجام می دهند. تعداد کمی از ارگانیسم های خاک به عنوان آفت شناخته می شوند.

از سه مؤلفه حاصلخیزی، این عنصر میکروبیولوژیکی است که تنوعی غنی از میکروارگانیسم ها مانند باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها و جلبک ها که جوامع میکروارگانیسم های متاثر از یک دیگر را تشکیل می دهند، دارا می باشد و پیچیده ترین و به طرز متناقضی، کم درک ترین هستند. جوامع میکروارگانیسم های خاک زیربنای تولیدات همه شرکت های کشاورزی را تحت تأثیر قرار داده و عامل فرآیندهای اکولوژیکی مانند مواد مغذی و چرخه کربن، تخریب آلاینده ها و از بیماریهای خاکزی جلوگیری می کند. میکروارگانیسم ها همچنین به صورت تنگاتنگ با طیف وسیعی از گیاهان درگیر هستند.

باکتری ها

باکتریها میکروارگانیسم هایی هستند که تنها یک سلول دارند و بنابراین میکروسکوپی هستند. در هر کجا یک قاشق چای خوری خاک مرطوب و حاصلخیز دارای ۱۰۰ میلیون تا یک میلیارد باکتری می باشد. این میکروارگانیسم تجزیه کننده، خورنده اندام گیاهان مرده و پسمانده های آلی هستند. با

انجام این کار، باکتری ها مواد مغذی را به گونه ای پخش می کنند که میکروارگانیسم های دیگر قادر به دسترسی به آنها نیستند. باکتری ها این کار را با تغییر مواد مغذی از فرم غیر قابل دسترس به قابل استفاده انجام می دهند. این فرآیند در چرخه نیتروژن ضروری است.

اکتینومیست ها

اکتینومیست ها میکروارگانیسم های خاک مانند باکتری ها و قارچ ها هستند. این میکروارگانیسم ها دارای خصوصیاتی هستند که آنها را به هر دو گروه مرتبط می کند. اغلب به این صورت بیان شده است که آنها ارتباط تکاملی گمشده بین باکتری ها و قارچ ها هستند، اما این میکروارگانیسم ویژگی ها و مشخصه های بسیار مشترکی با باکتری ها به جای  قارچ ها دارد. اکتینومیست ها به خاک مشخصه بویایی آن را می دهند. اکتینومیست ها همچنین منبع چندین داروی درمانی قابل توجه بوده است.

قارچ ها

قارچ ها میکروارگانیسم های غیرعادی هستند، به این دلیل که آنها گیاه یا جانور نیستند. این میکروارگانیسم ها خود را به رشته های الیافی بنام هیف ها گروه بندی می کنند. سپس این هیف ها گروههایی به نام میسیلیوم تشکیل می دهند که کمتر از ۰.۸ میلی متر عرض دارند اما می توانند به چندین متر برسند. این میکروارگانیسم ها مفید هستند، اما همچنین می توانند برای میکروارگانیسم های خاک ضرر داشته باشند. قارچ ها به دلیل اینکه توانایی تجزیه مواد مغذی را دارند که میکروارگانیسم های دیگر قادر به انجام آن نیستند، مفید هستند. آنها سپس این مواد مغذی را در داخل خاک پخش می کنند و سایر میکروارگانیسم ها از آنها استفاده می کنند.

قارچ ها می توانند خود را به ریشه گیاه بچسبانند. بیشتر گیاهان وقتی که این اتفاق بیفتد، بسیار بهتر رشد می کنند. این یک رابطه سودمند به نام مایکوریزا (همزیستی قارچ‌ریشه) است. قارچ ها با رساندن مواد مغذی مورد نیاز به گیاه کمک می کنند و قارچ ها کربوهیدرات ها را از گیاه می گیرند، همان ماده مغذی که گیاهان به انسان می دهد. از طرف دیگر قارچ ها به دلیل انگل بودن و اتصال خود به گیاهان یا میکروارگانیسم های دیگر می توانند غذا دریافت کنند.

جلبک ها

جلبک ها  در بیشتر خاک هایی که رطوبت و نور خورشید در دسترس باشد، وجود دارند. تعداد آنها در این خاک ها معمولاً از ۱۰۰ تا ۱۰,۰۰۰ عدد در هر گرم خاک متغیر است. بعضی از جلبک ها قادر به انجام  فتوسنتز هستند و از همین راه، دی اکسید کربن را از جو و انرژی نور خورشید را می  گیرند و مواد غذایی خود را سنتز می کنند.