Черви и микробы
Хотя масса микробов с грибами и масса червей почти одинаковы, червей всё же больше: от 50 до 70% от всей биомассы почвы. Это — важный факт биологического равновесия.
Но давайте идти по порядку, кто же первый начинает «кушать» детрит (разлагающиеся органические остатки)?
Давайте рассмотрим это на примере леса, его листового опада. Что происходит под этой природной «мульчей» (поверхностным покрытием)?
Поскольку лесная подстилка, как и травяной «войлок» лугов, разлагается в течение длительного времени, она наслаивается и представлена в виде слоёв различной степени разрушения: верхний, средний и нижний, с присущими этим слоям определёнными представителями микрофлоры и грибов. Все они сапротрофы (мертвоеды).
Последовательность их развития на начальных этапах разложения опада протекает по следующей схеме (верхний слой): вначале здесь поселяются бактерии и низшие грибы, потребляющие легкодоступные (водорастворимые) органические соединения.
За ними следуют представители сумчатых грибов и несовершенные грибы, потребляющие крахмал (более сложный сахар), их сменяют, по мере разложения растительных остатков, базидиальные грибы, разлагающие лигнин и целлюлозу (самые сложные сахара – полимеры).
По сути дела, это уже средний слой подстилки (полуразложившиеся, потерявшие очертания листья).
Ещё ниже расположен гумусовый слой, однородный по механическому составу. В нём бесструктурное органическое вещество уже тесно связано с минеральной частью почвы, то есть, это уже и есть гумус.
Типичными представителями этого слоя из грибов: шампиньоны, зонтики, говорушки, волоконницы, навозники, дождевики и ложнодождевики (это перечисление не случайно, информация об этом пригодится в дальнейшем).
Это всё сапротрофы (мертвоеды), их роль важна и определённа в круговороте веществ в природе: разлагать сложные органические соединения до более простых, поэтому их ещё так и называют — редуценты (разлагающие).
А для этого (вспомним осмотрофный способ питания микробов) они выделяют в окружающий их детрит (распадающиеся мёртвые растительные ткани) огромное количество ферментов (как и в случае с симбионтами, с той лишь разницей, что их ферменты другие).
Ферментированные сложные органические вещества расщепляются до «кирпичиков» (мономеров) которые и усваивают микробы и грибы — сапротрофы. Только у грибов мощнее ферменты.
Представьте себе этот «бульон» из микробов и растворённой органической массы. Ферменты ведь выделены и они делают своё дело — переваривают.
Кстати, для наглядности, вспомните школьный опыт из курса Биологии, когда в стакан с раствором пепсина (желудочный фермент), бросают небольшой кусочек белка варёного куриного яйца, то через некоторое время кусочек исчезает — переваривается.
То же самое происходит и в почве, только под действием разных ферментов перевариваются различные растительные остатки, только не в желудке (как у животных), а кругом. И кто урвёт себе с общего стола, тот и сыт. Точнее каждый всосёт в себя то, что способен.
Ещё раз уточним, роль сапрофитов проста: расщеплять и усваивать, переваривая растительные остатки. Это, своего рода, «откормочный цех» почвы потому, что микробов плодится очень много, пока корм не закончится (листовой и травяной опад).
Но при всём этом, микробы выделяют в почву много других химических веществ, продуктов своей жизнедеятельности — биологические активные вещества (БАВ).
Благодаря им, из мономеров, которые не успели «скушать» микробы и грибы, в почве происходят процессы полимеризации, в виде биохимических реакций.
Полученные полимеры, соединяясь с минеральными элементами почвы и представляют собой первичный гумус микробного и грибного происхождения (его ещё называют кислый гумус – «мор»).
Это их вторая роль, из того, что они переварили, но не успели «скушать» синтезировался (образовался) гумус.
Таким образом, сапрофиты ещё и первичные накопители запаса питательных веществ в почве. Хотя эти процессы идут в почве независимо от них, но благодаря им, их выделениям.
И процессы образования гумуса возможны только в последней стадии разложения детрита, при обязательном доступе кислорода, которого много в подстилке.
Аналогичные процессы происходят и на лугах, под травяным опадом или «войлоком», с той лишь разницей, что большая роль здесь принадлежит микробам (актиномицеты, бактерии), а не грибам, и получаемый при этом гумус более качественный.
На этом роль сапрофитов закончилась. А что же с их «откормленными телами»? Их «едят растения» (по Слащинину Ю.И.)? Ничего подобного.
А дальше приползают монстры, в виде дождевых червей (назовём их так для простоты) и всех микробов и грибы пожирают, вместе с остатками детрита и почвой.
Они — как киты в океане, с той лишь разницей, что не имеют приспособлений для фильтрации и пропускают через свою пищеварительную трубку массу почвы, вместе с тем, что в ней находится, всё это переваривая.
Заметьте, общая масса микробов и масса червей почти одинаковая. Это баланс. После переваривания микробов и растительных остатков червями, процесс распада органических веществ полностью завершился.
С чего начался, тем и закончился: выделением углекислого газа и воды, и минерализацией химических элементов.
И в нашем организме происходит то же самое, всё распадается до углекислого газа и воды, и от этого распада, благодаря ему, мы получаем энергию Солнца, которую растения своим хлорофиллом законсервировали в виде простейших углеводов.
Но микробы для червей «мясо» — источник животного белка, а растительные остатки «хлеб» — источник углеводов.
Кстати, кольчатые черви в естественных условиях, основные потребители мёртвых растительных остатков, они конкурируют в этом с микробами и грибами, они подчищают всё, что не доели другие с общего стола.
Но, переварив всю эту «кухню», черви (так же, как и животные, как и мы с Вами), усваивают только часть своей «пищи», остальное выделяют с копролитами (в дословном переводе, выделения в виде комочков, камешков).
В состав копролитов входят непереваренная часть их пищи, пищеварительные соки, продукты их выделения, слизистые вещества, кишечная микрофлора…Казалось бы, какая разница?
Но копролиты червей — это и есть сама почва. Да, не удивляйтесь, на современном этапе это доказанный факт. Поэтому роль пищеварительного процесса дождевых червей очень велика.
Например, биологические активные вещества (БАВ) копролитов (испражнения червей) обладают антибиотическими свойствами и препятствуют развитию патогенной (болезнетворной) микрофлоры, гнилостных процессов (это аргумент против переГНОЯ), выделению зловонных газов, обеззараживают почву и придают ей приятный запах земли.
Если бы разложение биомассы почвы проходило по гнилостному пути, мы задохнулись бы все от ядовитого зловония продуктов гнилостного полураспада.
Вспомните, какой запах (за десятки километров) издают склады помёта и навоза птицефабрик и свинокомплексов.
В природных условиях этого не происходит, в почве нет «переГНОЯ», ему неоткуда взяться.
А это устаревшее определение «перегной», превратившееся в расхожее слово для определения детрита (органики) почвы, так въелось в наш словарный обиход, как гнилостные запахи в одежду работников птицефабрик и свиноферм (да простят они меня за это сравнение). Но об этом чуть позже.
Но санацию (очищение от патогенов) почвы своими выделениями проводят не только черви, но микробы, грибы и сами растения.
В современном представлении (по научным данным), в зоне корней — ризосфере и в зоне гиф («грибницы») грибов — гифосфере, вследствие специфических выделений, создаётся среда, благоприятная для одних групп микроорганизмов и грибов, и невыносимая для других (патогенов).
Это тоже доказанный факт.
Например, симбиотрофный (питающийся только за счёт симбиоза с высшими растениями) гриб Триходерма лигнорум (см. препарат «Триходермин», содержащий споры гриба) «убивает» до 60 гнилостных огородных патогенов, возбудителей многих болезней растений, особенно грибных: Фузариоза, Фитофтороза, Парши…
Среди микробов, первенство принадлежит молочнокислым бактериям, особенно это ярко выражено в нашем кишечнике, где они являются буфером — защитой от гнилостных патогенов.
Другой пример, молочная простокваша, она никогда не загниёт, пока там есть молочнокислые бактерии. Выделяясь в окружающую среду с копролитами червей, они и там оказывают свое действие.
Но самый главный аргумент в пользу червей то, что в процессе переваривания растительных остатков и микробной массы с грибами, в пищеварительном канале червей формируются гуминовые вещества, представляющие собой полимеры, как мы уже знаем.
Сложные полимеры, они отличаются по химическому составу от гумуса, образующегося в почве от микробной и особенно, от грибной деятельности.
Образовавшиеся в пищеварительной трубке червей (у них нет желудка) полимеры в виде гуминовых кислот, впоследствии выделяясь с копролитами, образуют комплексные соединения с минеральными веществами почвы (гуматы лития, калия, натрия — растворимый гумус, гуматы кальция, магния, других металлов — нерастворимый гумус) и долго сохраняются в почве в виде стабильных соединений, водоёмких, водостойких и механически прочных (гумус червей ещё называют «мулль», или «сладкий гумус», это — самый высококачественный гумус).
Поэтому деятельность червей препятствует вымыванию из почвы подвижных питательных веществ и препятствует эрозии (разрушению). В копролитах червей в природе содержится до 15% гумуса на сухое вещество, а в культуре — ещё больше (биогумус).
Подведём итог всему сказанному.
Мы рассматривали пока «кладовщиков», они перерабатывают всю растительную сезонную массу органики в виде листового и травяного опада, складывают всё это в виде запасов в «кладовые» почвы в виде гумуса (теперь мы знаем, что это такое).
И мы вернулись к началу круговорота органических веществ в Природе, к питанию растений.
А.Кузнецов