In sol se afla numeroase si extrem de variate organisme vii.In fiecare gram de sol din stratul arabil se gasesc la cateva sute de mii pana la miliarde de vietuitoare.Fiecare mm2 de radacini are 200-400 peri radiculari.In aceasta comunitate de functii vii se stabilesc relatii foarte diverse:de convietuire,de succesiune,de simbioza,de parazitism,etc.Toate acestea au o influenta determinanta asupra fertilitatii solului si asupra productiei vegetale.
Microorganismele din Rizosferă și Rolul Lor în Fertilitatea Solului
Rizosfera, zona de sol ce înconjoară rădăcinile plantelor, reprezintă un mediu complex în care se stabilesc interacțiuni între plante, microorganisme și condițiile de mediu. Aceste interrelații influențează în mod semnificativ viața plantelor și procesele ecologice ale solului. Microflora din rizosferă, în special microorganismele, joacă un rol crucial în nutriția plantelor și în menținerea fertilității solului.
Influența Plantelor asupra Microorganismelor
Resturile vegetale și secrețiile organelor plantelor ajung în sol, devenind surse importante de hrană și energie pentru microorganismele heterotrofe, care constituie majoritatea populației microbiene a solului. Această abundență de hrană determină o multiplicare rapidă a microorganismelor. Sub influența acestora, substanțele organice complexe sunt mineralizate, iar compușii minerali insolubili din sol și îngrășăminte sunt transformați în forme solubile și accesibile plantelor. În plus, anumite microorganisme fixează azotul atmosferic, contribuind la îmbogățirea solului cu nutrienți esențiali pentru dezvoltarea plantelor. Alte microorganisme sunt implicate în procesele de amonificare, nitrificare și sinteză de substanțe active, cum ar fi antibioticele sau vitaminele.
Microflora și Nutriția Plantelor
Bacteriile amonificatoare și nitrificatoare sunt esențiale pentru eliberarea azotului în forme ușor asimilabile de către plante. De asemenea, bacteriile care solubilizează fosfații de calciu și compușii organofosforici contribuie la disponibilitatea altor nutrienți, esențiali pentru creșterea plantelor. Totodată, microorganismele sintetizează metaboliti care acționează ca stimulatori ai creșterii plantelor, îmbunătățind dezvoltarea acestora.
În condiții de mediu nefavorabile, cum ar fi seceta sau temperaturile scăzute, efectele microorganismelor pot deveni negative. De exemplu, în solurile sărace în nutrienți, microorganismele pot concura cu plantele pentru resursele disponibile, ceea ce poate duce la imobilizarea temporară a azotului.
Probleme Întâlnite în Soluri și Influența Microorganismelor
În solurile sărace în substanțe organice, microorganismele pot descompune o parte din humus pentru a obține energia necesară proceselor metabolice. De asemenea, fenomenul de denitrificare, provocat de bacteriile denitrificatoare, poate duce la pierderi de azot din sol, reducând astfel fertilitatea acestuia. Este important să se aplice măsuri agrotehnice corecte, precum afânarea și drenarea solului, pentru a preveni această problemă.
Oboseala solului, un fenomen frecvent întâlnit în monocultură, este cauzată de acumularea de microorganisme fitopatogene și de acumularea de substanțe toxice produse de microorganisme, cum ar fi metanul și hidrogenul sulfurat. Aceste substanțe se formează în condiții anaerobe și pot afecta negativ sănătatea plantelor. Combaterea oboselii solului implică practici precum rotația culturilor, aplicarea de îngrășăminte și amendamente, și lucrările corespunzătoare ale solului.
Microflora Solului și Pesticidele
Tratamentul solului cu pesticide reprezintă o practică frecvent utilizată în agricultură, însă utilizarea excesivă și necontrolată poate duce la acumularea de substanțe toxice în sol, afectând microorganismele și biodiversitatea solului. Majoritatea erbicidelor aplicate corect nu sunt toxice pentru microorganismele benefice, dar aplicarea frecventă și în doze mari poate avea un efect negativ asupra acestora, acționând ca sterilizatori ai solului. În mod pozitiv, microorganismele pot descompune erbicidele, utilizându-le ca sursă de energie prin procesele de cometabolism.
Măsuri pentru Sporirea Fertilității Solului
- Ameliorarea Solurilor Sărace: Prevenirea și combaterea poluării solului sunt esențiale pentru menținerea fertilității solului. Utilizarea rațională a îngrășămintelor și amendamentelor contribuie la îmbunătățirea structurii solului și la creșterea disponibilității nutrienților.
- Reducerea Consumului de Energie: Lucrările solului consumă o mare cantitate de energie. Optimizarea proceselor tehnologice prin stabilirea adâncimii corecte a arăturii, reducerea numărului de lucrări și formarea agregatelor solului sunt metode eficiente pentru economisirea de combustibil și reducerea impactului asupra mediului.
- Optimizarea Utilizării Îngrășămintelor și Pesticidelor: Aplicarea rațională a îngrășămintelor organice și minerale contribuie la menținerea echilibrului microbian al solului și la creșterea eficienței plantelor în utilizarea nutrienților. Reducerea utilizării pesticidelor poate ajuta la protejarea biodiversității solului.
- Irigarea Eficientă: Utilizarea rațională a resurselor de apă pentru irigare este esențială în agricultură. Crearea de metode economice de udare și optimizarea distribuției apei contribuie la reducerea consumului de energie și la o producție mai sustenabilă.
- Bioconversia și Randamentul Solar: Creșterea randamentului de conversie a energiei solare de către plante poate spori semnificativ producția agricolă. Prin îmbunătățirea proceselor de bioconversie, plantele pot valorifica mai mult din energia solară disponibilă.
- Rotația Culturilor: Organizațiile agroindustriale pot utiliza rotația culturilor pentru a îmbunătăți fertilitatea solului și a reduce riscul acumulării de microorganisme patogene și toxine în sol.
Sistemul radicular al plantelor.Radacinile prin masa,dimensiunile si procesele la care participa exercita o mare influenta asupra micropopulatiei si macropopulatiei solului.Substantele nutritive din sol sunt absorbite de radacini care elimina dioxidul de carbon,acizi organici,zaharuri,fermenti,vitamine etc.care sporesc accesibilitatea pentru plante a diferitilor compusi minerali din sol.Perii radiculari si o parte din radacinile fine funcioneaza o perioada scurta de timp dupa care mor si se desprind de pe radacinile vii.
M.o. sunt continuu aprovizionate cu substrat energic usor accesibil.La majoritatea plantelor ierboase peste 50% din masa radiculara se dezvolta in primii 30 cm de la suprafata solului.
Bacteriile.La un gram de sol se afla circa circa un milion de bacterii.Cea mai mica populatie se gaseste in solutiile nisipoase,pietroase,podzoluri,iar cea mai numeroasa in solurile fertile.La un hectar in stratul superficial de 30 cm,.se afla 400-4000kg celule vii.Numarul bacteriilor in general descreste cu adancimea solului si reflecta distributia materiei organice.
Bacteriile desfasoara in sol o activitate multipla.Ele participa la descompunerea substantelor organice,la circuitul azotului,carbonului si a altor elemente chimice,la o serie de reactii chimice,organice si anorganice,care influenteaza fertilitatea solului si cresterea plantelor.
Actinomicetele sunt organisme heterotrofe care participa la desompunerea celor mai variate substante organice din sol.Numarul lor din sol variaza intre 10-70% din numarul total al m.o.si este cea mai mare pe soluri fertile(amendate,aerate,bogate in materie organica).
Ciupercile de sol .Numarul de ciuperci din sol variaza de la cateva mii pana la circa 1 milion/g sol,iar biomasa intre 800-1400 kg/ha pe stratul arabil de 11 cm.Ciupercile din sol participa la descompunerea materiei organice de la substantele usor degradabile(zaharurile),pana la cele mai rezistente(celuloza,rasina).Ele pot fi parazite,saprofite sau simbiotice.Ciupercile simbiotice traiesc pe radacinile unor plante din familiile orhidee,graminee etc.arbori de padure si pomi roditori asociatie numita micoriza.Altele sunt pradatoare si ataca nematozii,protozoarele,amoebele etc.,iar unele produc antibiotice pentru unele bacterii,ciuperci sau animale care populeaza solul.
Algele .Se afla la suprafata solului deoarece dezvoltarea algelor depinde de lumina.In conditii favorabile,algele albastre si cele verzi se gasesc fiecare in numar de circa 100.000 g/sol.Cele mai numeroase populatii se formeaza in solurile umede si aerate.Expuse la aer uscat,mor,raman insa vii daca sunt acoperite cu sol chiar la un continut scazut de umiditate.
Protozoarele .Sunt animale unicelulare si se gasesc in sol de la circa 300 la circa 120.000 la 1g de sol umed.Sunt raspandite in stratul de la suprafata,gros de circa 10cm.Biomasa lor este mica si anume pana la 5g/m2 patrati.Numarul de protozoare si de bacterii din sol prezinta variatii temporare,deoarece cele doua populatii ajung foarte repede la un nou echilibru.Protozoarele se hranesc selectiv cu bacterii.Protozoarele influenteaza indirect circuitul materiei organice din sol,prin ingerarea diferitelor vietuitoare.
Nematodele .Sunt specii care au ca habitat principal solul si populeaza mai ales stratul superficial gros de 5-10cm bogat in humus si in radacini.Nematodele sunt viermi filamentosi si se misca prin spatiile poroase ale solului.Unele nematode se pot hrani cu resturi organice moarte,vegetale sau animale si nu sunt daunatoare.Altele sunt pradatoare si se hranesc cu protozoare,bacterii,alge mici,viermi etc.Ele gauresc peretele celular al radacinilor patrund in plante,uneori ajungand pana chiar pana la resuturile aeriene.Se hranesc cu sucul plantelor si continutul celular si ca urmare diminueaza recolta.
Lumbricidele .Pentru zonele noastre cea mai raspandita este rama comuna.Corpul ramenor este format din 80-90%apa la greutatea vie,dar sunt rezistente la desicare,putand pierde in conditii de seceta pana la 70%din continutul lor de apa.Cea mai numeroasa populatie se gaseste in solurile nelucrate,bogate in humus si cu reactie neutra,iar cea mai mica in solurile arabile.Ramele se hranesc cu resturi de plante pe care le trag de la suprafata in galeriile lor.Hrana trece prin intestinul ramelor in decur de 20-24 ore,viteza zilnica de ingerare fiind de circa 100-120mg sol uscat/g greutate vie.
In sol se mai gasesc numeroase alte vietuitoare.Dintre insecte prezinta o importanta mai mare cele din familiile:Colembola,Coleoptera,Lepidoptera,Diptera etc.Ele consuma diverse resturi vegetale,participand astfel la maruntirea substantei organice cu ocazia ingerarii hranei,creind in felul acesta conditii favorabile pentru descompunerea microbiana.In sol traiesc in permanenta,sau numai o parte din timp,soareci de camp,cartita,viezurele,dihorul si alte animale.Influenta asupra solului este in deosebi de ordin mecanic:sapa galerii,amesteca si transporta solul si favorizeaza aerisirea acestuia prin canalele create.
Anual solul primeste cantitati mari de material organic(radacini,alte resturi de plante,animale moarte etc.).Descompunerea acestora este un proces continuu si foarte complex de care este responsabil in primul rand microflora solului.
