Круговорот минеральных элементов в почве

Независимо от того идет ли речь о таких важнейших элементах, фосфор, сера, железо и т. д., или же об элементах второстепенных, все они в результате многообразной деятельности множества растений и микроорганизмов переходят последовательно из органических соединений в минеральные и обратно. Минеральные соединения, включающие различные элементы, могут быть восстановленными или окисленными, растворимыми или нерастворимыми, и, следовательно, усваиваться или не усваиваться растениями. В почве минеральные соединения находятся в свободном состоянии или же включены в состав гумуса (перегноя).

Различные состояния минеральных веществ регулируются микроорганизмами, активность которых зависит от биологических условий в почве. Круговорот минеральных элементов тесно связан с круговоротом углерода и азота. Современным ученым удалось определить, какое количество фосфора усваивается азотфиксирующими бактериями на 1 г фиксированного азота.

Сейчас мы не знаем практически ни одного элемента, который бы не подвергался воздействию почвенной микрофлоры. Она вызывает превращения, разнообразнейших химических соединений, ассимилируя, окисляя или восстанавливая их, осаждая или растворяя, создавая комплексы или же, наконец, освобождая химические соединения из уже существующих комплексов. Микроорганизмы почвы — это, образно говоря, интенсивно работающая химическая лаборатория.

Каково же хозяйственное значение химической лаборатории микробов? Сможет ли человек использовать некоторые типы невидимок, управляющих определенными химическими процессами? Работы В. Л. Омелянского указывают путь прямого использования микроорганизмов для получения разнообразнейших химических веществ. Он пишет, что задача ученых — выяснить взаимосвязь между условиям роста микробов и их химической деятельностью, уловить наиболее полезные продукты, образующиеся при этом.

В настоящее время подтвердился указанный выдающимся ученым путь развития микробиологии в ее союзе с химией. Неизменно растет количество видов микробов, которые используются в промышленном производстве для получения различных продуктов. Невидимые химики-микробы не только применяются в хлебопекарной, пивоваренно-винодельческой промышленности, но и служат для получения лекарственных препаратов пенициллина, стрептомицина, различных витаминов многих других веществ.

Микроорганизмы во много раз чувствительнее точнейших химических методов определения. Например, один из видов зеленой плесени «обнаруживает» присутствие соединений мышьяка в веществе с точностью до одной миллионной доли миллиграмма, а другой плесневый гриб очень чувствителен к соединениям серебра. Установлено, что он не способен прорастать в раствор с содержанием одной миллиардной доли миллиграмма солей серебра. В. Л. Омелянский всегда связывал огромную роль микробов в природе как разрушителей органического вещества с использованием их полезной деятельности для нужд человека. Он образно называл их созидателями и разрушителями.

Трудно переоценить роль микроорганизмов в восстановлении утраченного сейчас экологического равновесия между человеком и природой. Микробы сегодня стали участниками широко развивающихся промышленных систем микробиологической очистки сточных, вод целлюлозно-бумажной промышленности, бытовых и производственных отходов крупных промышленных центров, сельскохозяйственных предприятий. Природные санитары понемногу приобретают техническую квалификацию и культуру, они трудятся для человека по графику, с заданной производительностью в условиях строгой технологии.