up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله موجودهاي زنده خاک PDF
QR code - موجودهاي زنده خاک

موجودهاي زنده خاک

در خاک مقدار زيادي ريشه گياه جانوران کوچک و گونه هاي زيادي از ميکروبها مانند پروتوزواها و جلبک ها قارچها و باکتريها وجود دارند.
هر يک از اين گروه ها از ديدگاه زندگي در خاک داراي اهميت مي باشند ليکن بيشترين زيست گروه و فعاليتهاي زيستي توسط ريشه گياهان قارچها و باکتريها فراهم مي شود خاک زيست گاهاي زيادي را در بر داشته که هريک به وسيله گونه هاي متفاوتي اشغال شده است .
زيستگاهاي بالا اغلب بر اثر رشد گياه و رويدادهاي اقليمي و مديريت تغير مي يابند ميکروبهاي خاک به طور کلي داراي نيازهايي به شرح زير هستند:
▪ فضا: داخل روزنه هاي خاک و روي ذره ها و سطح هاي ريشه
▪ آب: آب با شوري و پ هاش مناسب که توسط محلول خاک فراهم مي شود
▪ ماده غذايي: براي فراهم آوردن انرژي و جزءهاي سازنده بدن موجودها
▪ دماي مناسب
معمولا فضا به مقدار کافي وجود دارد ولي تقريبا هميشه ماده هاي غذايي آب و يا دما عاملهاي محدودکننده رشد جمعيت مي باشند ميکروبهاي خاک براي سازگاري در برابر محدوديت هاي گوناگون راههاي زيادي ايجاد کرده و از اين رو جمعيت کل آنها در خاک گوناگون و متغيير بوده و نسبت به وضعيت هاي در حال تغيير و نيز مقدار ماده هاي غذايي سازگار مي باشد
● جامعه هاي خاک :
▪ گونه هاي موجودهاي زنده در خاک
موجودهاي بزرگتر خاک شامل گياهان و جانوران مي باشد ريشه هاي گياه با نفوذ در شکافها فضاي بين خاکدانه ها و ديگر روزنه هاي بزرگ خاک را مي کاوند گياهان بيشتر موجودهاي زنده خاک را با ماده آلي که از فتوسنتز به دست مي آيد تغذيه کرده که به راه هاي گوناگوني به ميکروبها نيز رسانده مي شود ميکروبهايي که نزديک ريشه هستند از ماده هاي دفع شده آن تغذيه کرده و برخي از آنها به خود ريشه حمله ميکنند گروهي از ميکروبها از شاخ و برگي که از درخت به زمين افتاده و گاهي يک افق مشخص آلي را نيز تشکيل مي دهند تغذيه مي شوند جانوران خاک شامل پستانداران و خزندگاني است که در خاک سوراخهايي را حفر مي کنند از اين گونه فراوانتر جانوران کوچکتري شامل حشره ها موريانه ها و نماتدها هستند که در پس مانده هاي گياهي زندگي کرده سوراخهايي را در خاک حفر کرده و يا به ريشه هاي گياه حمله ميکنند موجود هاي کوچکتر بسته به چگونگي ساختمان اصلي ياخته اي به دو گروه بزرگ يوکاريوت و پروکاريوت تقسيم ميشوند
يوکاريوتها شامل قارچها پروتوزواها جلبکها و گياهان و جانوران بوده و پروکاريوتها نيز شامل مونزاها يا باکتريها مي باشند فعاليت و تعداد پروتوزواها و جلبکها به جزء در خاکهايي که براي مدت طولاني غرقاب يا خيس باشد معمولا محدود است قارچها و باکتريها فراوان بوده و تقريبا در همه خاکها فعال مي باشند باکتريها کوچکترين موجودهاي خاک بوده و از نظر فيزيولوژيکي گوناگون ترين آنها بشمار مي آيند.
● زادآوري گسترش و برزيستي موجودهاي خاک:
يکي از ويژگيهاي بيشتر ميکروبها زاد آوري سريع آنها است در وضعيتهاي مناسب بسياري از گونهاي باکتريها توانايي آن را دارند که در مدت ۲ تا ۳ ساعت ياخته هاي خود را به دو برابر افزايش دهند تقسيم ميکروبها در وضعيت عادي خاک کندتر انجام مي شود ولي همين موجودها هنگامي که خاک خشک مرطوب شده و يا گرم شود و يا ماده هاي غذايي آلي که به آساني قابل استفاده است به آن افزوده شود در مدت ۱ تا ۲ روز مي توانند تعداد خود را به ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر افزايش دهند چنين رشد سريعي اين توانايي را به ميکروبهاي خاک مي دهد تا نسبت به دگرگونيهاي محيطي به تندي از خود واکنش نشان دهد اين کار هم از راه زادآوري و هم با جايگزيني يک جمعيت توسط موجودهايي که به وضعيت جديد سازگاري پيدا کرده اند انجام ميشود
بيشتر ميکروبها به سرعت پراکنده شده و توسط موجودهاي بزرگتر و حرکت آب و هوا جابجا مي شوند ذره هاي ريز خاک شناور در هوا وسيله مناسب براي ميکروبهايي است که بدانها متصل مي باشند قارچها براي اين گونه جابجايي خيلي بزرگ هستند بنابراين اغلب اسپورهايي توليد مي کنند که توسط باد و يا شناور شدن در آب به نقطه هاي ديگر منتقل مي شوند گندزدايي خاک کاري دشوار است و تا هنگامي که خاک را از عاملهاي آلوده کننده دور نگاه نداريم استريل کردن آن نيز امکان پذير نمي باشد.
ميکروبهاي خاک از استعداد برزيستي چشمگيري برخوردارند زيرا به ندرت ممکن است که در يک دوره طولاني وضعيت براي رشد و فعاليت آنها مناسب باشد بيشتر وقتها خاک زياد از حد خشک يا سرد يا گرم است و يا اينکه از نظر ماده هاي غذايي کمبود دارد شيوه زيست ميکروبها متغير بوده که متداولترين آن دوره خواب مي باشد در اين حالت فعاليت ياخته متوقف شده و تا فرا رسيدن زمان بهتر به حالت استراحت فرو ميرود هنگامي که ياخته ها به دوره خواب رسيده يا از ان خارج مي شوند ممکن است مرگ و مير زياد باشد اما هنگامي که وضعيت خاک بهبود يابد آنقدر ياخته زنده باقي مي ماند که بتواند اجتماع جديدي را در خاک به وجود آورد با از بين رفتن وضعيت مناسب رشد بيشتر قارچها و بسياري از باکتريها براي زنده ماندن طولاني تر اسپور هاي ويژه اي توليد مي کنند ماهيت رشد اليافي قارچها و بسياري از باکتريها به انها ياري مي دهد تا بتوانند خود را در وضعيت هاي نا مناسب که اغلب در خاک موقتي و موضعي است حفظ کنند
● نيازها و سازگاري ميکروبها
موجود هاي زنده براي رشد فعاليت خود به وضعيت فيزيکي مناسب و ماده هاي غذايي نياز دارند وضعيت هاي فيزيکي شامل فضاي قابل استفاده اي است که معمولا روي سطح ها واقع است تقريبا در همه وضعيتها احتمالا فضا به اندازه کافي است زيرا دماي نامناسب و يا کافي نبودن آب و ماده هاي غذايي رشد ميکروبي را محدود مي کند نيازهاي تغذيه اي شامل منبع هاي قابل استفاده انرژي و عنصرهاي ضروري براي رشد است
بسياري از موجودهاي زنده به ترکيبهاي بيوشيميايي ويژه اي نياز دارند که خود توانايي ساختن انها را ندارند موجودهاي هتروتروف تقريبا هميشه انرژي مورد نياز خود را از واکنشهايي که ماده هاي بنيادي آنها آلي است فراهم مي کنند ماده هاي نخستين اصلي ماده هاي آلي مانند قندها هستند که در اثر تنفس يا تخمير انرژي از آنها آزاد مي شود در کار تنفس ماده هاي بنيادي آلي به کمک اکسنده اي کاني که متداولترينشان اکسيژن و گاهي نيترات و سولفات است اکسيده ميشوند در کار تخمير که معمولا به هنگام کمبود اکسيژن آغاز مي شود .
برخي از ماده هاي بنيادي آلي خود بصورت عامل اکسيدکننده در آمده و بصورت فراورده اي فرعي مانند الکل يا اسيد آلي کاهيده مي شوندهتروتروفها جانوران قارچها و بيشتر باکتريها را در بر ميگيرند کارکرد سيستم ريشه گياه به صورت هتروتروف بوده در حالي که باقيمانده گياه جزء گروه اتوتروف بشمار مي آيد
اتوتروفها به ماده هاي بنيادي آلي داراي انرژي نيازمند نبوده زيرا انرژي مورد نياز خود را يا از نور فراهم کرده و يا از واکنشهاي اکسايش کاني بدست مي آورند همچنين بيشترشان عنصر کربن را بصورت دي اکسيد کربن از هوا يا آب فراهم مي آورند اتوتروفها گياهان سبز تقريبا همه جلبک ها باکتريهاي سبز - آبي و يک سري باکتريهاي ويژه ديگر را در بر مي گيرند هتروتروفها و اتوتروفها به يکديگر وابسته بوده به گونه اي که چرخش عنصرهاي غذايي به هر دو گروه وابسته است اتوتروفها سازنده هاي اصلي ماده هاي آلي هستند هتروتروفها ماده هاي آلي را تجزيه کرده و عنصر هاي غذايي را براي چرخش دوباره آزاد مي کنند اکوسيستم خاک بزرگترين صحنه چرخش عنصرهاي غذايي روي کره زمين بشمار مي رود در اين مجموعه نقش اصلي را گياهان بر عهده داشته که آنها در قالب اتوتروفها و قارچها و باکتريها در قالب هتروتروفها ايفاگر نقشهاي خود مي باشند
● اسيديته شوري و ديگر بازدارندهاي شيميايي
اسيديته خاک از رشد برخي از موجودهاي زنده خاک جلوگيري مي کند همانگونه که در گياهان نيز ديده ميشود اثر نامطلوب اسيديته خاک شامل کمبود کلسيم يا سميت الومينيوم يا منگنز مي باشد نژادها و گونه هاي موجودها از نظر تحمل به اسيدته متفاوتند تا جمعيت آنها بتواند نسبت به وضعيتهاي موضعي سازگار شوند ميکروبهاي خاک احتمالا بهتر از گياهان مي توانند شوري را تحمل کنند فلزهاي سمي مانند مس کروميوم آرسنيک جيوه و اسيديته شديد که با استخراج معدنها و کارهاي مربوط ذوب همراه است تقريبا خاک را سترون ميکنند گرچه مورد هاي از سازگاري ميکروبي نسبت به آلاينده هاي سمي نيز ديده شده است بسياري از عاملهاي شيميايي خاک که رشد گياه را کاهش مي دهند بطور غيرمستقيم روي ميکروبها نيز تاثير دارند.
● محدوديتهاي تغذيه اي : ازت
در ميان عنصرهاي غذايي ضروري مورد نياز ميکروبهاي خاک کمبود کربن و ازت بيش از ديگر عنصرها است بندرت ممکن است که کمبود يک عنصر نشانه نبودن آن باشد زيرا بيشتر خاکها داراي مقدار زيادي کربن و ازت در ماده هاي آلي و همچنين ازت بصورت گاز هستند در واقع ناتواني اين موجودها در استفاده سريع از اين منبع ها است که کمبوداحتمالي را آشکار مي کند براي مثال بيشتر موجودها اين توانايي را دارند که کربن را به شکل قندهاي ساده جذب کرده و به مصرف برسانند ليکن مقدار اينگونه قندها در خاک کافي نيست در مولکولهاي بزرگ ماده هاي آلي خاک و گياه قندهاي فراواني يافت مي شود ليکن ميکروبهاي معيني ميتوان اين گونه مولکولها را شکسته و قند آنها را آزاد کنند آزاد سازي قند براي رشد سريع حتي براي اين گونه موجودها نيز بسيار آرام انجام ميشود بنابراين عنصر کربن اغلب به دليل اندک بودن عرضه ماده هاي آلي قابل تجزيه سريع در خاک رشد موجودها را محدود مي کند افزوده بر آن ازت نيز اغلب رشد گياهان و ميکروبهاي خاک را محدود مي کند زيرا ازت درمولکولهاي بزرگ قرار داشته و مقدار کمي از آن بصورتهاي آمونيوم و نيترات در دسترس مي باشد چنين استدلالي در باره ديگر عنصرهاي غذايي نيز پذيرفتني است سازگاري در برابر کمبود ازت مستلزم داشتن توانايي براي يافتن يونهاي آمونيوم و نيتراتي است که بر اثر شکسته شدنماده هاي آلي آزاد مي شود .
بسياري از موجودهاي خاک از جمله گياهان ميتوانند اين يونها را به سرعت از غلظتهاي بسيار کم جذب کرده و بنابراين رقابت براي ازت در دسترس زياد مي شود برخي از موجودها اين توانايي را دارند که ازت مورد نياز خود را از منبع هاي آلي مانند ترکيبهاي هوموسي فراهم آورند
در حالي که ديگر موجودها تواناي انجام آن را ندارند توانايي بسياري از موجودهاي پروکاريوت براي تثبيت ازت هوا گونه اي ديگر از سازگاري در برابر کمبود ازت مي باشد.
● تثبيت ازت:
شامل جذب N۲ يعني فرم گازي ازت است که ۸۰ درصد اتمسفر را تشکيل مي دهد در داخل موجودهاي تثبيت کننده ازت N۲ به آمونياک تبديل شده که اين ترکيب به نوبه خود براي توليد ترکيبهاي آلي ازت به سرعت مصرف مي شود تثبيت ازت توسط جنسهاي زيادي از باکتريها که در خاک آب ريشه يا برگ بسياري از درختان و در جگر جانوران زيادي نيز زندگي مي کنند شناسايي شده است به نظر مي رسد که همه آنها براي تثبيت ازت از يک سيستم آنزيمي مشابه برخوردارند زيرا احتمالا ژنهايي که اين پديده را کنترل ميکنند به اساني بين باکتريها انتقال مي يابند
پديده تثبيت ازت انرژي زيادي مصرف کرده و تثبيت کننده هاي گوناگون انرژي مورد نياز را از منبع گوناگون مانند غذاي آلي فتوسنتز توسط باکتري فتوسنتز به وسيله گياه ميزبان و يا مانند آن فراهم مي کنند آنزيم نيتروژناز که واکنش را انجام مي دهد در همه موجودهايي که آنزيم ياد شده از آن گرفته شده مشابه است آين آنزيم از دو پروتئين غير عادي تشکيل شده است هر دو داراي عنصر آهن و گوگرد است در ساختمان يکي از آنها موليبدن هم وجود دارد و بنابراين کمبود موليبدن از تثبيت ازت در بسياري از خاکها و درياچه ها جلوگيري مي کند در همه حالتها اکسيژن آزاد کار تثبيت را متوفقف کرده زيرا آنزيم نيتروژناز را از بين مي برد بنابراين موجودهاي گوناگون راههاي متفاوتي را براي نگهداري آنزيم از اکسيژن به وجود آوردند.
● عنصرهاي غذايي در خاک و گياه
گياه حداقل بايد داراي شانزده عنصري باشد که تا کنون براي آن ضروري تشخيص داده شده است اين عنصرها عبارتند از:
O H N K Mg Ca P S Fe Cl Mn Zn B Cu Mo C
همه اين عنصرها بجز کربن هيدروزن اکسيژن عنصرهاي غذايي کاني بوده که معمولا به صورت يون و يا ديگر فرمهاي ساده محلول از خاک جذب مي شوند جذب ماده را از راه غشاء ياخته اي گياه به صورت برگزيدن و کنترل انجام مي پذيرد
ياخته ها ممکن است عنصري را در غلظتي بيشتر از آنچه در محيط بيروني است در خود انبار کنند اين کار يا به وسيله پمپاژ يون از راه متابوليکي و يا جذب و ترکيب پيوسته يونها و تبديل آن به جزء هاي آلي گياهي انجام مي شود در داخل گياه عنصرهاي غذايي از راه آوند چوبي از ريشه به ساقه انتقال مي يابد افزوده بر ان عنصرهاي غذايي از راه آوند چوبي از ريشه به ساقه انتقال مي يابد افزوده بر ان عنصرهاي غذايي دوباره پويا گشته و از راه آوند آبکش از قسمتهاي مسن گياه به بافتهاي در حال رشد حرکت مي کنند
براي آنکه گياه مقدار مناسبي از عنصرهاي غذايي را در اختيار داشته باشد بازم است که اين عنصرها از جزء هاي جامد خاک آزاد شده و به محلول خاک بروند فرايندهاي بسياري براي آزاد شدن اين عنصر ها وجود دارد در اين زمينه از تجزيه ميکروبي تبادل يوني حل و کنده شدن عنصرها ازذره ها را مي توان نام برد نا گفته نماند که اهميت آنها بسته به عنصر غذايي و و خاک تغيير مي کندهنگامي که مقدار جزءهاي حل شده کم باشد حرکت يک عنصر به سوي گياه جذب آن را محدود مي کند حرکت عنصرها در اين حالت به طور کليبه پديده پخشيدگي بستگي دارد براي آنکه گياه بتواند عنصرهاي پويا نشده را با سرعت کافي دريافت دارد سيستم ريشه بايد با گسترش سريع خاک را کاوش کرده در منطقه هايي که سرشار از ماده هاي غذايي است بطور فشرده منشعب گشته و تارهاي ريشه و ميکوريزا را به وجود آوردرشد فرم و کار ريشه به عاملهاي ژنيتکي فيزيکي شيميايي و ميکروبيولوژيکي وابسته است به طور معمول خشکي فشردگي خاک کمبود اکسيژن سميت آلومينيم کمبود کلسيم و بيماريها جزء عاملهاي باز دارنده گسترش ريشه به شمار مي روند.

رشد و عملکرد گياهان داروئي بستگي به تداوم تأمين موادغذائي و رطوبت دارد که اين گياهان با سيستم ريشه اي خود در خاک به دست مي آورند. بنابراين خاک از اهمي ...

خاک ها مخلوطي از مواد معدني و آلي مي باشند که از تجزيه و تخريب سنگ ها در نتيجه هوازدگي بوجود مي آيند که البته نوع و ترکيب خاک ها در مناطق مختلف بر حسب ...

خاک‌ها مخلوطي از مواد معدني و آلي مي‌باشند که از تجزيه و تخريب سنگ‌ها در نتيجه هوازدگي بوجود مي‌آيند که البته نوع و ترکيب خاک‌ها در مناطق مختلف بر حسب ...

رسها به همراه کلوئيدها ، فعالترين بخش خاک محسوب مي شوند و اکثر آنها داراي ساختمان بلوري هستند. قبل از مطالعه کانيها توسط اشعه ايکس تصور مي شد که کانيه ...

فرآورده هاي نفتي از پرمصرف ترين مواد شيميايي در دنياي مدرن امروز محسوب مي شوند. با توجه به حجم عظيم سوختي که براي توليد نيرو در اتومبيل ها و ايجاد حرا ...

نانوذرات مغناطيسي براي انتقال دارو درکاربردهاي عملي بسيار مورد توجه هستند. اين نانوذرات زيست سازگار که قابليت حرکت به سمت يک آهن ربا را دارند، به عنوا ...

● چكيده : جنگل ها و مراتع ، سرمايه هاي سبز با ارزشي هستند كه تخريب آن ها ، بستر بسياري عوامل موثر بر سلامتي جوامع انساني را دچار چالش مي كند . در شراي ...

نانوذرات مغناطيسي براي انتقال دارو درکاربردهاي عملي بسيار مورد توجه هستند. اين نانوذرات زيستسازگار که قابليت حرکت به سمت يک آهنربا را دارند، به عنوان ...

دانلود نسخه PDF - موجودهاي زنده خاک