Beziehung zwischen Boden, Huminsäure und Mikroorganismen

Der Boden lebt, und dieses Leben ist der Bodenmikroorganismus. Wie wir alle wissen, ist der Boden die Basis von Mikroorganismen und das natürliche Medium für ihr Wachstum und ihre Vermehrung. Huminsäure durchzieht das Bodenleben und ist der „Lebenskern“ des Bodens. Ohne Huminsäure verliert der Boden seine Aktivität. Daher hat die Klärung der Beziehung zwischen „Bodenhuminsäure-Mikroorganismen“ eine wichtige praktische Bedeutung für den Schutz von Landressourcen und die Förderung einer nachhaltigen Bodenproduktion.

1、 Bodenhuminsäure

  • Die Wurzel des Bodenlebens Huminsäure ist die tiefste „dunkle Substanz“ im Boden, und jeder Zyklus ihres Lebens ist mit Leben verbunden. ① Leben nach dem lebenden Körper: hauptsächlich Tier- und Pflanzenreste (hauptsächlich Pflanzenreste) als Materialquelle; ② Umwandlung durch lebenden Körper: kontinuierliche Zersetzung, Umwandlung und Synthese hauptsächlich durch die Beteiligung und Wirkung von Mikroorganismen; ③ Rückkehr zum Leben: Es ernährt hauptsächlich das Leben durch Huminsäure im Boden, fördert das Wachstum grüner Pflanzen (Produzenten), stärkt die Immunität von Nutztieren, Geflügel, Wasserprodukten, Menschen usw. (Verbraucher) und liefert Nährstoffe und Energiequellen für Mikroorganismen (Zersetzer). Dementsprechend verwirklicht Huminsäure zusammen mit dem Lebensrhythmus den Kreislauf „Überleben → Transformation → Aussterben → Wiedergeburt“ und wird gemäß ihrer Existenz zur ursprünglichen Idee der leuchtenden Vitalität des Bodenlebens. (2) Der Kern der Bodenstruktur Die strukturellen Eigenschaften des Bodens umfassen drei Bedeutungen: ① im Prozess der Bodenbildung bilden organische Stoffe und Mineralien organisch-anorganische Komplexe, kleine Aggregate und große Aggregate; ② Mikroaggregat ist der Kern der Bodenstruktur, die die kleinste und unabhängige Struktureinheit (äquivalent zu den Zellen im Boden) des Bodens ist; ③ Bei der Bodennutzung hat die Bodenstruktur einen großen Einfluss auf die Bodenfunktion. Mikroaggregate sind der Schlüssel zur strukturellen Stabilität von „Erdhäusern“, und Huminsäure ist die Schlüsselkomponente zum Bau von „Erdhäusern“. Bei der Bodenbildung verbindet sich Huminsäure mit organischen Makromolekülen wie Polysaccharid-Aldosiden, die von verschiedenen Mikroorganismen ausgeschieden werden, Tonmineralien und Eisen- und Aluminiumhydroxiden, um durch verschiedene Formen und verschiedene Kräfte verschiedene Arten von organisch-anorganischen Komplexen zu bilden. Gleichzeitig werden unter verschiedenen Oberflächenladungen und -kräften durch Agglomeration Mikroaggregate mit unterschiedlichen Partikelgrößen gebildet. Daher verleiht der Bildungsprozess von Mikroaggregaten der Huminsäure dem organisch-anorganischen Komplex des Bodens neue Vitalität, die der Kern und Schlüssel zur Stabilisierung der Bodenstruktur ist. (3) Zu den Ökosystemfunktionen des Bodens gehören im Wesentlichen: die Fähigkeit und das Ausmaß der Stoffumwandlung und des Energieflusses im Boden, die Aktivität der Bodenorganismen, der Nährstoff- und Wasserhaushalt im Boden und seine Auswirkungen auf die Umwelt. Huminsäure ist der aktivste Teil der organischen Bodensubstanz, die eine wichtige Rolle bei der Materialzirkulation und Energieumwandlung des Bodenökosystems spielt. ① Aktive Teilnehmer und Förderer der Bodenbildung und Bodenfruchtbarkeit; ② Förderung und Einschränkung der Migration, Fixierung und Auswaschung von Metallionen und Spurenelementen im Boden; ③ Es ist der Stabilisator der Bodenstruktur; ④ Beeinflussung der Basenaustauschkapazität des Bodens; ⑤ Beeinflussung der Wasserhaltekapazität des Bodens; ⑥ Es ist ein Lager für Pflanzenmaterial.

2. Bodenmikroorganismus

  • Mikrobielle Zusammensetzung des Bodens Erde ist die Basis von Mikroorganismen und das natürliche „Nährmedium“ für das mikrobielle Wachstum und die Vermehrung. Bodenmikroorganismus ist die allgemeine Bezeichnung für Bakterien, Pilze, Actinomyceten, Algen usw. Leben im Boden, und es ist ein wichtiger Bestandteil des Bodens. Seine individuelle Größe ist klein, was im Allgemeinen in Mikrometern oder Nanometern berechnet wird. Art und Menge ändern sich mit dem bodenbildenden Umfeld und der Bodentiefe. Unter ihnen sind Bakterien die meisten, gefolgt von Actinomyceten und Pilzen, und Algen sind weniger. Es wird geschätzt, dass es Tausende oder sogar Zehntausende von Arten in jedem Gramm Boden gibt, etwa Hunderte Millionen bis Milliarden von mikrobiellen Individuen, und ihre Arten und Mengen ändern sich mit der bodenbildenden Umgebung und der Tiefe der Bodenschicht. Im Allgemeinen beträgt die Anzahl der Bakterien, Actinomyceten, Pilze und Algen in jedem Gramm kultivierter Bodenschicht etwa 10^8 ~ 10^9, 10^7 ~ 10^8, 10^5 ~ 10^6 und 10^4 ~ 10^5, die alle im Boden leben. (2) Bodenmikroorganismen haben einen wesentlichen Einfluss auf die Bildung und Entwicklung des Bodens, die Stoffzirkulation, die Fruchtbarkeitsentwicklung und das Pflanzenwachstum. ① Bakterien: geeignet für neutrale und leicht alkalische Lebensbedingungen. Unter ihnen haben autotrophe Bakterien die Fähigkeit, Kohlendioxid zu assimilieren, die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens direkt zu beeinflussen und den pH-Wert des Bodens auszugleichen; Heterotrophe Bakterien existieren im Zustand der Symbiose mit Feldfrüchten, die das Wachstum von Feldfrüchten, wie Rhizobium von Leguminosen, direkt fördern können. Sie haben einen starken Stickstofffixierungseffekt und erzeugen einen deutlichen Ertragssteigerungseffekt unter der Bedingung von weniger Stickstoffdünger. ② Aktinomyceten: geeignet für neutrale und leicht alkalische Lebensbedingungen. Actinomyceten im Boden leben in einem aeroben heterotrophen Zustand. Ihre Haupttätigkeit besteht darin, Zellulose, Lignin und Pektin im Boden abzubauen. Durch diese Funktionen kann der Nährstoffstatus des Bodens verbessert werden, was für Nutzpflanzen praktisch ist, um Bodennährstoffe direkt aufzunehmen und zu nutzen. ③ Pilze: geeignet für leicht saure Lebensbedingungen. Die Teilnahme am Abbau tierischer und pflanzlicher Reststoffe ist zu einem unverzichtbaren Motor für den Stickstoff- und Kohlenstoffkreislauf im Boden geworden. Pilze sind insbesondere im frühen Stadium der Zersetzung pflanzlicher Organismen aktiver als Bakterien und Actinomyceten. ④ Algen: eine Art einzelliger Organismus, der hauptsächlich in Gewässern vorkommt. Auch Cyanobakterien in Algen können Stickstoff in der Luft fixieren. Es ist besser geeignet, in alkalischer Umgebung zu funktionieren. (3) Aktivität von Bodenmikroorganismen Bodenmikroorganismen sind nicht nur ein wichtiger Teil des Bodens, sondern auch die Vitalität des Bodenökosystems. ① Gase und organische Säuren, die durch den Stoffwechsel verschiedener Mikroorganismen entstehen, tragen zur Bildung der Bodenaggregatstruktur bei; ② Organische Substanz zersetzen, Bodenhumushumussäure synthetisieren und Boden düngen; ③ Abbau von Mineralien und Förderung der Auflösung von unlöslichen Substanzen im Boden (wie Phosphorbakterien, Kaliumbakterien usw.); ④ Luftstickstoff fixieren und Stickstoffnährstoff im Boden erhöhen; ⑤ Regulierung des Pflanzenwachstums, wie Rhizobien, Mykorrhiza, Pilze usw. symbiotisch mit Pflanzen; ⑥ Antibiotika (wie Aktinomyceten) absondern, um bodenbürtige Krankheiten zu verhindern; ⑦ Sie scheiden eine große Anzahl von Enzymen aus, um die Umwandlung von Bodennährstoffen zu fördern; ⑧ Abbau organischer Pestizidrückstände, städtischer Schadstoffe und Fabrikabfälle im Boden.

3. Bodenhuminsäure und Mikroorganismen

(1) Mikrobiologischer Mechanismus der Huminsäurebildung im Boden Es gibt hauptsächlich sieben Hypothesen über den mikrobiologischen Mechanismus der Huminsäurebildung: ① Die Waxman-Theorie besagt, dass im Prozess der Pflanze zur Humusbildung stickstoffhaltige organische Stoffe und stickstofffreie organische Stoffe entstehen durch aerobe Mikroorganismen zu mikrobiellen Körpern (Bodeneiweiß) und Lignin zersetzt, die sich dann mit Alkali zu Humuserde verbinden. ② Nach der Williams-Theorie ist Huminsäure das Sekret von Bodenmikroorganismen; ③ Nach der mikrobiellen Synthesehypothese können Mikroorganismen Pflanzen als Kohlenstoff- und Energiequelle nutzen, um in Zellen makromolekulare Humusstoffe zu synthetisieren, die nach dem Absterben in den Boden abgegeben und dann außerhalb der Zellen zu Huminsäure und Fulvinsäure abgebaut werden; ④ Gemäß der Hypothese der Zellautolyse ist Humus das Produkt der Zellautolyse nach dem Tod von Pflanzen und Mikroorganismen; ⑤ Nach der Inkohlungstheorie gibt es zwei Hauptbedingungen, die die Ansammlung von Pflanzenresten im Sumpf und die Torfbildung beeinflussen. Einer ist der physikalische Zustand, der die Pflanzenreste von der Luft trennt, und der andere ist der chemische Zustand, der die gute Aktivität von Mikroorganismen aufrechterhält; ⑥ Die Theorie von Konova besagt, dass die Bildung von Humus zwei Stufen der „Zersetzungskondensation“ unter Beteiligung von Bodenmikroorganismen umfasst; ⑦ Nach der Theorie der anaeroben Fermentation umfasst die Bildung von Huminsäure drei Stufen der „Hydrolysesäureproduktionssynthese“, und die Rolle von Mikroorganismen wird in unterschiedlichem Maße erwähnt. Egal welche Hypothese, sie bestätigte voll und ganz die wichtige Rolle von Mikroorganismen bei der Bildung von Huminsäure. (2) Die Wirkung von Huminsäure auf die Vermehrung von Bodenmikroorganismen Die Bildung von Huminsäure ist untrennbar mit Bodenmikroorganismen verbunden, und auch die Vermehrung von Bodenmikroorganismen ist untrennbar mit Huminsäure verbunden. ① Huminsäure ist eine Stoff- und Energiequelle für Bodenmikroorganismen. Die mikrobiologische Ernährung des Bodens umfasst hauptsächlich Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und einige mineralische Elemente. Huminsäure enthält Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff und andere Elemente, die Kohlenstoff- und Stickstoffquellen für Bodenmikroorganismen zum Überleben und zur Vermehrung bereitstellen können. ② Huminsäure schafft einen geeigneten Lebensraum für Bodenmikroorganismen. Das Überleben von Bodenmikroorganismen erfordert eine angemessene Temperatur, Feuchtigkeit, pH-Wert usw. Huminsäure kann direkt oder indirekt die Bodentemperatur, Feuchtigkeit und Luftdurchlässigkeit verbessern, den pH-Wert des Bodens anpassen, das Wachstum und die Vermehrung von Bodenmikroorganismen fördern und ihre Anzahl und Art erhöhen. ③ Huminsäure bietet Bodenmikroorganismen ein lebendiges Zuhause. Die Gesamtzahl der Mikroorganismen im Boden mit tiefer Bodenschicht, lockerem Boden, guten physikalischen Eigenschaften und reich verfügbaren Nährstoffen ist ebenfalls hoch. Huminsäure ist der Kern der Bodenfruchtbarkeit; Wenn der Boden gedeiht, gedeihen die Mikroben. (3) Huminsäure und Mikroorganismen sind die Bodenlebensgemeinschaft. Huminsäure ist der Träger des Bodenlebens. Es bietet lebenslangen Kohlenstoff- und Stickstoffquellen für Mikroorganismen und fördert die Anzahl, Vielfalt und Diversität von Mikroorganismen; Mikroorganismen sind die Verkörperung des Bodenlebens, spielen die Rolle des Zersetzers und spielen eine wichtige Rolle bei der Bildung und Zersetzung von Huminsäure. Die Bildung von Huminsäure ist untrennbar mit Bodenmikroorganismen verbunden, und das Überleben und die Vermehrung von Bodenmikroorganismen sind untrennbar mit Huminsäure verbunden. Sie sind voneinander abhängig und fördern gemeinsam die Bodenbildung und -entwicklung, die Fruchtbarkeitsevolution, den Stoffkreislauf und die Energieumwandlung.

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