Химическая реакция клетчатки в почве

Среди аэробных бактерий, разлагающих клетчатку известны миксобактерии родов цитофага, сорангиум и полиангиум, а также бактерии из рода целлвибрио. При выращивании на волокнах клетчатки бактериальные клетки располагаются вдоль волокна. Иногда их расположение напоминает витой шнурок. Это связано тем, что фермент целлюлоза, разлагающий целлюлозу из клетки бактерий во внешнюю среду не выделяется. Считают, что они (то есть ферменты) находятся на поверхности бактериальной клетки. Поэтому разложение целлюлозы идет только при непосредственном соприкосновении микробов с ее волокнами.

Микроскопические грибы имеют наибольшее значение в разложении клетчатки, они способствуют разрушению клетчатки в кислых почвах (лесные подстилки, кислые торфяники и подзолы). Систематическое изучение различных видов бактерий и грибов, расщепляющих клетчатку, открыло очень большое разнообразие микроорганизмов, обладающие этой способностью.

В почвах любого типа и в самом различном климате существуют виды, способные доводить расщепление клетчатки до конца — до образования углекислоты и воды. Расщепление клетчатки с большей или меньшей скоростью происходит в природе почти повсеместно, при условии, что микроорганизмы имеют в своем распоряжении достаточное количество азота и некоторые минеральные элементы, необходимые для обмена веществ.

В хорошо аэрируемых, нейтральных или слабокислых почвах преобладают аэробные бактерии; в хорошо аэрируемых кислых почвах главенствуют грибы, а в тяжелых почвах, особенно в жарком климате, преобладают анаэробные бактерии. В почве наблюдается сочетание различных групп и видов микроорганизмов, разрушающих клетчатку.

Под посевом кормовых трав в почве весной активно размножаются аэробные бактерии. Они лучше приспособлены к сравнительно низким температурам и легко находят необходимый им минеральный азот. В течение первой половины лета активизируются микроскопические грибы. Они, как известно, способны усваивать как минеральный, так и органический азот. Во второй половине лета, когда скапливаются остатки растительных тканей и образуется большое количество нитратов, развиваются миксобактерии, в частности цитофага. После этого начинается интенсивный рост аммонифицирующих бактерий и численность микробов, расщепляющих клетчатку, снижается.

Многочисленными исследованиями установлено, что разрушающие клетчатку (целлюлозу) микробы имеют важное значение во многих отраслях хозяйства. Анаэробные целлюлозоразрушающие бактерии в процессе жизнедеятельности образуют спирт, различные органические кислоты и в зависимости от условий метан или водород. В настоящее время предлагают использовать метан, образовавшийся при сбраживании различных растительных отбросов. Считают, что этот газ может стать новым источником энергии в народном хозяйстве подобно тому, как сейчас широко используются запасы природного газа земли, так, вероятно, в будущем можно будет использовать метан, образуемый анаэробными целлюлозоразрушающими бактериями.