مقدمه

بطور کلی خاک محیط مناسبی برای رشد و تکثیر ارگانیسمها بوده و 10⁶ تا 10⁹ باکتری در هر گرم خاک یافت می‌شود میکرو ارگانیسمهای مختلف از جمله انواع باکتریها ، قارچها ، جلبکها و گلسنگها در خاک یافت می‌شوند و علاوه بر آنها ویروسها نیز داخل هر یک از سلولهای زنده موجود در خاک به رشد و تکثیر می‌پردازند. بنابراین خاک محیط زیست مناسبی برای میکروبها بوده و هر یک از انواع میکرو ارگانیسمها در خاک بسیار زیاد است.

ویروسها

ویروسها در درون هر یک از سلولهای زنده موجود در خاک قادر به رشد و تکثیر هستند. ویروسهای خاک قادر به آلوده سازی کلیه سلولهای گیاهی و جانوری و میکروبی خاک بوده و ویروسهای آلوده کننده باکتریها را فاژ یا باکتریوفاژ می‌نامند. ویروسهای خاک تنها از جهت کنترل بیماریهای گیاهی مورد توجه هستند و جایگاه آن در اکولوژی میکروبی خاک کمتر مورد توجه و برسی بوده است.با افزایش اهمیت ایجاد تغییرات ژنتیکی در میکرو ارگانیسمهای خاک ، ذرات ویروسی در خاک بیشتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. زیرا می‌توانند در انتقال و تبادل ژنتیکی نقش داشته باشند.

باکتریها

باکتریها فراوان ترین میکرو ارگانیسمهای خاک بوده و نقش تعیین کننده‌ای در تغییر شرایط خاک ، تجزیه مواد و گردش عناصر دارند. باکتریهای خاک را با استفاده از نیازهای تغذیه‌ای آنها ، شرایط فیزیولوژیکی و واکنش در برابر رنگ آمیزی گرم دسته بندی می‌کنند. مهمترین باکتریهای موجود در خاک ، آرترو باکتریها ، سردو موناسها ، باسیلهای اسپورزا ، باکتریهای میله‌ای غیر اسپورزا ، اکتینو سیستمها و سیانو باکتریها هستند، که هر یک با ویژگیهای خاص خود در اکولوژی خاک نقش مهمی دارند.

قارچهای خاک

قارچهای خاک عمدتا در تجزیه بقایای آلی در خاک نقش دارند. مهمترین نمونه‌های قارچی که در خاک یافت می‌شوند شامل کپکهای مخاطی ، قارچهای تاژه دار ، زیگوسیستها ، قارچهای قندی ، قارچهای آلی و قارچهای ناقص هستند.

جلبکها

جلبکها در خاکهای مرطوب و سواحل دریاها و دریاچه‌ها یافت می‌شود و به دلیل داشتن قدرت فتوسنتز از مولدهای اولیه ترکیبات آلی و اکسیژن در این محیطها هستند. بنابراین در اکوسیستم خاک اهمیت زیادی دارند.

تغییر و تبدیل میکروبی ترکیبات (چرخه‌های ژئوشیمیایی مواد)

تغییر و تبدیل مواد مختلف به یکدیگر یا چرخه‌های مواد را چرخه‌های بیوژئوشیمیایی می‌نامند که مبین حرکت و تبدیل مواد در اثر فعالیتهای بیوشیمیایی ، مانند انحلال ، رسوب ، تبخیر و تثبیت مواد و نیز تغییرات شیمیایی است و نقش میکرو ارگانیسمها به دلیل تواناییهای متابولیکی خاص و فعالیت آنزیمی شدید ، جایگاه خاصی دارد. این چرخه‌ها اعم از مستقیم یا غیر مستقیم با استفاده از انرژی نورانی خورشیدی، تبدیل و ذخیره و بالاخره آزاد می‌شوند و جریان انرژی را موجب می‌گردند.

چرخه کربن

چرخه کربن یکی از مهمترین چرخه‌های بیوژئوشیمیایی است که در آن کربن معدنی در شکل CO₂ هوا بوسیله گروههایی از میکرو ارگانیسمها تبدیل به ترکیبات آلی می‌شوند که پس از بازگشت به خاک مجددا بوسیله گروههای دیگر میکروبی تجزیه شده و به صورت CO₂ وارد اتمسفر می‌شود. افزایش گاز دی اکسید کربن و منوکسیدکربن در هوا عمدتا از طریق افزایش حرارت در سطح زمین برحیات موثر است. لذا حذف این گازها از هوا توسط میکروبها در تامین شرایط مناسب نقش مثبت دارد. متانزایی و اسیدزایی از جمله واکنشهای مهم در چرخه کربن هستند. تجزیه میکروبی پلی ساکاریدها از جمله سلولز ، همی سلولزوکیتن در خاک از فرآیندهای مهم میکروبی در رابطه با چرخه کربن در خاک هستند.

چرخه هیدروژن و اکسیژن

بزرگ ترین منبع جهانی هیدروژن ، آب و بزرگ ترین مخازن جهانی برای اکسیژن ، هوا و آب است و بخش بزرگی از این چرخه‌ها در خاک و توسط میکرو ارگانیسمهای خاکزی انجام می‌شود.

چرخه ازت

عمده ترین شکل آن ازت مولکولی N₂ است. با فرآیندهای مثبت ازت (تبدیل N₂ به آمونیاک) ، آمونیفیکاسیون (تولید آمونیاک از ترکیبات آلی ازته)، نیتریفیکاسیون (تبدیل آمونیاک به نیتریت و سپس نیترات) و دنیتریفیکاسیون (احیا نیترات و تولید N₂) در خاک انجام می‌شود. پاره‌ای از این فرآیندها هوازی و برخی در شرایط بی‌هوازی توسط باکتریهای خاک صورت می‌گیرد.

چرخه گوگرد

چرخه گوگرد در خاک بوسیله انواع باکتریهای گوگردی و طی دو فرآیند اصلی انجام می‌شوند. یکی از این فرآیندها تغییرات اکسایش گوگرد و دیگری تغییرات کاهش گوگرد و نهایتا تولید H₂S است و میکرو ارگانیسمها در مراحل اکسایش گوگرد نقش دارند.

مباحث مرتبط با عنوان

• اکتینو سیستم
• اکولوژی خاک
• جلبک
• چرخه ازت
• چرخه‌ بیوژئوشیمیایی
• چرخه کربن
• چرخه گوگرد
• چرخه هیدروژن و اکسیژن
• فتوسنتز
• قارچ
• گلسنگ
• محیط زیست
• ویروس