Stefan Martyniuk
Zakład Mikrobiologii Rolniczej, IUNG-PIB Puławy
Najnowsze badania przeprowadzone za pomocą metod molekularnych wskazują, że w 1 g gleby może znajdować się, w zależności od rodzaju i żyzności gleby, 10-50 tys. gatunków mikroorganizmów. Oglądając próbkę gleby zwykłym, nieuzbrojonych okiem możemy na ogół łatwo stwierdzić, że żyją w niej dość liczne organizmy, np. różnej wielkości bezkręgowce, takie jak dżdżownice czy owady. Znacznie trudniejszy do zaobserwowania jest świat organizmów niewidzialnych gołym okiem, czyli niezwykle złożony, ważny i ciekawy świat mikroorganizmów glebowych. Znanych jest wiele różnych systemów, od prostych do bardzo złożonych, klasyfikacji organizmów bytujących w glebie. Jednym z najstarszych i najprostszych jest podział wielkości ich ciał. Pierwsza grupa to makoorganizmy (makro- i megafauna), których wielkość przekracza 2 mm i do tej grupy zaliczane są zarówno tak duże zwierzęta kręgowe, jak np. myszy czy krety, jak i znacznie mniejsze, ale liczniejsze bezkręgowce, takie jak: dżdżownice, ślimaki, pajęczaki czy owady i ich larwy. Do drugiej grupy – mezoorganizmów – zaliczani są mieszkańcy gleby, których wielkość mieści się w zakresie od około 0,1 mm do 2 mm. Grupa ta obejmuje głównie niewielkie, ale za to bardzo liczne zwierzęta glebowe (mezofauna), takie jak roztocza, skoczogonki czy wazonkowce. I trzecia grupa to mikroorganizmy, mniejsze niż 0,1 mm, czyli niezwykle zróżnicowane zespoły bakterii oraz grzybów glebowych, a także żywiących się nimi pierwotniaków, czyli mikroskopijnych rozmiarów przedstawicieli mikrofauny glebowej. Ta grupa organizmów obejmuje również glony (mikroflora) uzdolnione do fotosyntezy, podobnie jak rośliny wyższe.
Liczne badania wykazały, że biomasa mikroorganizmów w glebach stanowi około 85 proc. całej biomasy wszystkich organizmów żyjących w tym środowisku, a około 90 proc. dwutlenku węgla (CO2) powstającego w glebach ma pochodzenie drobnoustrojowe. Dane te świadczą o dużej aktywności metabolicznej i dominującym znaczeniu mikroorganizmów w większości procesów zachodzących w środowisku glebowym. Organizmy glebowe można również policzyć. Na przykład, szacunkowe liczebności różnych grup mikroorganizmów w 1 gramie gleby są następujące: bakterie – od 10 mln aż do 10 mld, grzyby – od 100 tys. do 10 mln (lub 200 mb grzybni), glony od 1 tys. do 1 mln, pierwotniaki – od 1 tys. do 100 tys., oraz dżdżownice – od 30 do 300 szt./m2. A jak zróżnicowane są mikroorganizmy glebowe? Najnowsze badania przeprowadzone za pomocą metod molekularnych wskazują, że w 1 gramie gleby może znajdować się, w zależności od rodzaju i żyzności gleby, od 10 tys. do 50 tys. gatunków mikroorganizmów! Warto jeszcze dodać, że ten niezwykle zróżnicowany świat mikrobów glebowych pełni wiele bardzo ważnych funkcji w tym środowisku, wśród których najważniejszym jest rozkład i mineralizacja materii organicznej [resztki pozbiorowe, nawozy naturalne (obornik), komposty, poplony], w wyniku czego uwalniane są mineralne formy składników odżywczych dla roślin. W rezultacie procesów mikrobiologicznej transformacji materii organicznej tworzona jest także próchnica glebowa, której zawartość jest jednym z najważniejszych czynników decydujących o zdolności gleby do magazynowania wody i składników pokarmowych, a także o fizycznej strukturze (gruzełkowatość, wymiana gazowa) gleby. Ponadto, to właśnie drobnoustroje przyczyniają się w największym stopniu do detoksykacji, czyli oczyszczania środowiska z różnych substancji dostających się do gleb w wyniku działalności człowieka (ksenobiotyków). Należy również wspomnieć o negatywnych oddziaływaniach niektórych organizmów glebowych na rośliny. W tym przypadku chodzi oczywiście o patogeny i pasożyty roślin, które mogą przyczyniać się nawet do zupełnego zniszczenia roślin, co w przypadku roślin uprawnych może prowadzić do znacznych strat w plonach. W tym kontekście bardzo ważne są wzajemne oddziaływania pomiędzy mikroorganizmami oraz pomiędzy mikroorganizmami a organizmami wyższymi. Oddziaływania te mają bardzo często charakter antagonistyczny (biologiczna ochrona), czyli jedne mikroorganizmy (pożyteczne) hamują rozwój innych, np. grzybów chorobotwórczych lub owadów pasożytniczych.