Οργανισμοί του εδάφους

Οι οργανισμοί του εδάφους αποτελούνται από βακτήρια, μύκητες, ακτινομύκητες, φύκη, λειχήνες, που ανήκουν στη χλωρίδα του εδάφους, αλλά και από είδη που ανήκουν στην πανίδα του εδάφους όπως γαιοσκώληκες (earthowrms), τερμίτες (termites), μυρμήγκια (ants).

Τα βακτήρια είναι μονοκύτταροι οργανισμοί, έχουν σχήμα συνήθως ραβδόμορφο, σπανιότερο, σφαιροειδές, και μέγεθος μικρότερο του 1 - 10m (συνηθέστερο έως 5m). Είναι το πολυπληθέστερο είδος οργανισμών στο έδαφος. Αποτελούνται από 80% νερό, 10% άνθρακα και 2% άζωτο. Ταξινομούνται ανάλογα:

Με την μέθοδο λήψης τροφής και ενέργειας. Συνηθέστερα είναι τα ετερότροφα με πηγή τροφής (άνθρακα) και ενέργειας την οργανική ουσία. Τα αυτότροφα έχουν πηγή άνθρακα το CO₂ και ενέργειας την οξείδωση ανόργανων στοιχείων ή ενώσεων. Τα βακτήρια που χρησιμοποιούν την ενέργεια οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων, ονομάζονται χημοσυνθετικά, ενώ αυτά που χρησιμοποιούν το φώς για ενέργεια φωτοσυνθετικά. Στα αυτότροφα χημοσυνθετικά ανήκουν τα νιτροβακτήρια (nitrozomonas και nitrobacter), που οξειδώνουν το αμμωνιακό άζωτο, που παράγεται κατά την διάσπαση των πρωτεϊνών σε νιτρώδη και νιτρικά. Η διαδικασία είναι γνωστή ως νιτροποίηση. Στα ετερότροφα βακτήρια ανήκουν οι δεσμευτές αζώτου, που ανάγουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε αμμωνιακό και το δεσμεύουν υπό οργανική μορφή (αμινοξέα) αλλά και βακτήρια, εκέινα τσα οποία είναι τα πιο διαδεδομένα, που δεν δεσμεύουν άζωτο, αλλά απαιτούν δεσμευμένο άζωτο. Αυτά κυρίως θεωρούνται υπεύθυνα για την αποσύνθεση της οργανικής ουσίας.

Με την ύπαρξη ή όχι συμβίωσης με φυτά. Οι δεσμευτές αζώτου, ετερότροφα βακτήρια, μπορούν να ζουν ελεύθερα ή συμβιωτικά με ορισμένα φυτά (ψυχανθή, όπως φασόλια, μπιζέλια, κ.α.). Τα τελευταία, κυρίως είδη του Rhyzobium sp., δημιουργούν φυματία (εξογκώματα) στις ρίζες τους εντός των οποίων γίνεται η δέσμευση και η μετατροπή του ατμοσφαιρικού αζώτου.

Με τις απαιτήσεις σε οξυγόνο. Τα μη συμβιωτικά βακτήρια, που ζουν ελεύθερα, περιλαμβάνουν αναερόβια και αερόβια (όπως το azotobacter) είδη. Επίσης σε αερόβια και αναερόβια διακρίνονται και τα βακτήρια που δεν δεσμεύουν άζωτο. Η θερμοκρασία, η υγρασία, ο αερισμός, η οξύτητα καθώς και οι άλλες συνθήκες του εδάφους επηρεάζουν την ανάπτυξη και δραστηριότητα των βακτηρίων. Γενικά περισσότερα βρίσκουμε στα γόνιμα εδάφη ενώ αυξάνονται πολύ γρήγορα όταν υπάρχουν επίσης αρκετά οργανικά συστατικά. Έχουν τις ίδιες απαιτήσεις με αυτές των καλλιεργειών όσον αφορά στην υγρασία (δηλαδή έδαφος στην υδατοϊκανότητα), ενώ σε θερμοκρασία οι τιμές μεταξύ 19^oC και 37^oC και σε pH οι τιμές μεταξύ 6 και 8 θεωρούνται ικανοποιητικές. Ως τροφή είναι δυνατόν να χρησιμοποιούν τις εύκολα αποσυντιθέμενες οργανικές ουσίες.

Οι μύκητες είναι μονοκύτταροι και πολυκύτταροι οργανισμοί και σχηματίζουν μυκήλιο κατά την αποσύνθεση ορισμένων υλικών. Είναι πάντοτε ετερότροφοι αερόβιοι, πολλοί ενώ ζούν συμβιωτικά με τις ρίζες (μυκόρριζα) διαφόρων φυτικών ειδών. Οι ρίζες μεταβιβάζουν ουσίες στους μύκητες και οι υφές των μυκήτων βοηθούν τις ρίζες να απορροφήσουν θρεπτικά στοιχεία και νερό. Οι μύκητες διασπουν την οργανική ουσία και προμηθεύονται άνθρακα και ενέργεια (αφού στερούνται χλωροφύλλης) από τις κυτταρίνες, που απαντώνται ως συστατικό ξύλου, τις πηκτίνες, τις ημικυττερίνες, την κερατίνη και τη λιγνίνη. Τα πολυμερή μόρια αυτών των ενώσεων διασπώνται σε μικρότερα μόρια λόγω της έκχυσης ενζύμων από τους μύκητες. Εμφανίζονται λιγότερο απαιτητικοί σε σχέση με τα αυξημένα ποσοστά υγρασίας, που θέλουν τα βακτήρια, ενώ απαιτούν περισσότερο όξινο περιβάλλον. Ιδιαίτερα δε σε χαμηλά pH η σημασία τους είναι μεγαλύτερη, γιατί μειώνεται σημαντικά η δραστηριότητα των βακτηρίων.

Οι ακτινομύκητες σχετίζονται μορφολογικά και ταξινομικά με τους μύκητες και τα βακτήρια. Είναι μονοκύτταροι οργανισμοί και φτιάχνουν μυκήλια (όμοια με τους μύκητες), πολλοί αναπαράγονται με σπόρους, οι οποίοι μοιάζουν με τα κελιά των βακτηρίων. Είναι κυρίως ετερότροφοι, αερόβιοι και σαπροφυτικοί. Βοηθούν τη διάσπαση των συστατικών της οργανικής ουσίας και κυρίως της κυτταρίνης, επιταχύνουν παράλληλα και τον αργό ρυθμό αποσύνθεσης οργανικών ουσιών απο τα βακτήρια. Δίνουν στο έδαφος χαρακτηριστική γαιώδη οσμή (ιδίως σε εδάφη που πρόσφατα οργώθηκαν, ή που είναι φρεσκοβρεγμένα). Σήμερα οι ακτινομύκητες είναι πολύ χρήσιμοι γιατί παράγουν μια σειρά χρήσιμων αντιβιοτικών, όπως streptomycin, terramycin, neomycin. Τέλος, πριν από είκοσι περίπου χρόνια βρέθηκε ότι έχουν συμβιωτική δράση με επτά τουλάχιστον οικογένειες φυτών (ενώ τα βακτήρια rhizobium μόνο με τα ψυχανθή) και ότι δεσμεύουν ατμοσφαιρικό άζωτο. Αναπτύσσονται σε ποικίλα καθεστώτα εδαφικής υγρασίας προτιμώντας κυρίως τα υγρά εδάφη. Είναι περισσότεροι στα θερμά εδάφη, ενώ δεν θέλουν όξινες συνθήκες (ικανοποιητική ανάπτυξη έως pH 6).

Τα φύκη είναι εφοδιασμένα με χλωροφύλλη και επομένως ικανά να φωτοσυνθέτουν μικροσκοπικά φυτά. Ζούν στην επιφάνεια του εδάφους, ευνοούνται ακόμη περισσότερο σε συνθήκες υγρασίας και απαιτούν φώς. Δεν είναι τόσο σημαντικά ως διασπαστές της οργανικής ουσίας.

Οι λειχήνες τεμαχίζουν τα φυτικά μέρη και εκθέτουν οργανικές επιφάνειες, ώστε να δρουν πάνω τους οι εδαφικοί μικροοργανισμοί. Μετακινούν, εντός του εδάφους, τεμάχια και περιττώματα πλούσια σε βακτήρια προς όλες τις κατευθύνσεις. Γενικά δρουν προς το όφελος της ομογενοποίησης του εδαφικού σώματος. Ο πληθυσμός τους μειώνεται αισθητά από την επιφάνεια του εδάφους προς τα βαθύτερα στρώματα. Εδώ ανήκουν τα πρωτόζωα, (η απλούστερη ίσως μορφή πανίδας), τα αρθρόποδα (π.χ. τερμίτες), οι (γαιο-) σκώληκες, που περιλαμβάνουν και τους σημαντικούς νηματώδεις, οι οποίοι έχουν και επιβλαβή δράση για τις ρίζες των φυτών.