الكائنات الحية في التربة
يتم انتشار الكائنات الحية الدقيقة في التربة، بدءا من الكائنات الأصغر مثل البروتوزوا والمفصليات والديدان الخيطية والعث والكوليمبولان وصولا إلى الحيوانات الكبيرة التي تختبئ، وتلعب جميعها دورا في تهوية التربة وزيادة خصوبتها. وذلك عن طريق تفكيك عناصرها الفطرية المتكافئة وجزيئات الصخور وجزيئات التربة عن بعضها البعض، وذلك عن طريق النمو في المسام والشقوق، حيث تفرز المواد التي تحفر أسطح الصخور وجزيئات التربة، ويتغذى الكائنات الحية الدقيقة التي تحرر المعادن. وفي مرحلة ما، ستستهلك الحيوانات جذور النباتات وتفتح ممرات حيث يتم امتصاص الهواء والماء من التربة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن بعض الكائنات مثل ديدان الأرض تطحن جزيئات التربة في عملية الهضم وتقوم بإعادة تدوير المواد النباتية كسماد. وهذا يؤدي إلى تليين التربة وبناء بنية الفتات، والحرث، والاحتفاظ بالرطوبة والمواد المغذية، مع السماح للماء والهواء واختراق الجذور. وعلى العكس من ذلك، فإن الرعي المستمر، ناهيك عن تأثير الإنسان والآلات، يضغط على التربة ويقلل من هذه المكاسب .
تأثير الزراعة الميكانيكية على كائنات التربة
تهدف الزراعة الميكانيكية إلى تحسين وزيادة خصوبة التربة وتهيئة مشتل نظيف للزراعة. وفي العصر الحالي للآلات ومعدات الطاقة، تؤدي الزراعة المفرطة والاعتماد على محاصيل واحدة إلى تدمير حياة التربة، وتؤدي أيضا إلى استنزاف المغذيات وتقليل التنوع البيولوجي وخصوبة التربة .
حتى في العشرينيات من القرن الماضي، رأى رودولف شتاينر هذه الاتجاهات وقدم الروث، والسيليكا ، والطين، والسماد العضوي الحيوي المصنوع من المستحضرات العشبية كعلاجات، لكننا نحتاج أيضًا إلى عكس الاتجاهات، حيث تؤدي الزراعة المفرطة إلى حرق المواد العضوية ، وإفقار حياة التربة ، وتفكيك بنية التربة ، وإطلاق العناصر الغذائية التي قد تضيع بعد ذلك ، قد يحدث أيضًا تآكل بفعل الرياح والمياه ، والنتيجة غالبًا هي فقدان خصوبة التربة ، كما أن الاستعدادات الحيوية ليست علاجًا شاملاً لجميع الأخطاء ، بل يجب علينا الزراعة بحساسية وذكاء أيضًا .
الأكسجين والكائنات الحية الدقيقة بالتربة
فيما يتعلق بمتطلبات الأكسجين، الذي يعد عاملا مؤثرا في خصوبة التربة، تنقسم ميكروبات التربة إلى كائنات مؤكسدة ملزمة وكائنات ناقصة الأكسجين ملزمة (الكائنات اللاهوائية). تشكل مجموعة خاصة من الكائنات الحية الدقيقة الكائنات الحية الدقيقة التي تتميز بأفضل نسبة من الأكسجين بنسبة 2-10٪ من الحجم. تستخدم الكائنات الدقيقة المؤكسدة الأكسجين كمستقبل نهائي للإلكترونات من سيتوكروم أوكسيديز .
يعتمد نشاط الميكروبي في مراحل تكوين التربة المختلفة على تركيز الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بشكل مستقل، حيث يعد ثاني أكسيد الكربون مصدرا كربونيا للنباتات الدقيقة ذاتية التغذية، ومنعا لعملية التنفس والنمو، على الرغم من أن بعض الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تحفز الأيض عند انخفاض تركيز ثاني أكسيد الكربون وتثبيطه عند زيادته.
يتضح أن التنفس الميكروبي يعتمد على محتوى الماء بحد أقصى يتماشى مع نطاق التوافر المثالي للأكسجين والماء، وبالنسبة للاحتياجات المائية، يتم تقسيم الكائنات الحية الدقيقة في التربة إلى ثلاثة أنواع: المائية (حيث يختفي النشاط عند ضغط الماء المسامي > 7.1 ميجا باسكال)، والتي تحب الماء بدرجة متوسطة (حيث يختفي النشاط في فاصل ضغط الماء المسامي بين -7.1 و -30 ميجا باسكال)، والجافة (حيث يختفي النشاط عند ضغط الماء المسامي < 30)، وفي ظروف الحقل، يتراوح معدل التنفس الميكروبي للتربة عادة بين 0.1 و 10 مجم/م3 .
دور الكائنات الحية في تهوية التربة
- تقوم الفطريات الرمية بتحويل المواد العضوية الميتة إلى كتل فطرية حية وجزيئات صغيرة مثل الأحماض العضوية وثاني أكسيد الكربون (CO2) .
- المتبادلون، يستعمرون جذور النباتات، في مقابل أخذ الكربون من النبات ، تساعد الفطريات المتبادلة على جعل الفسفور قابل للذوبان وجلب مغذيات التربة (الفوسفور والنيتروجين والمغذيات الدقيقة وربما الماء) إلى النبات ، تنمو مجموعة رئيسية واحدة من الفطريات المتبادلة ، وهي ectomycorrhizae ، على الطبقات السطحية للجذور وترتبط عادةً بالأشجار ، المجموعة الرئيسية الثانية من الفطريات المتبادلة هي الفطريات الداخلية التي تنمو داخل الخلايا الجذرية والتي ترتبط عادةً بالأعشاب والمحاصيل الصيفية والخضروات والشجيرات .
- الطفيليات: تتضمن المجموعة الثالثة من الفطريات ومسببات الأمراض أو الطفيليات، التي تستعمر الجذور والكائنات الحية الأخرى، الأنواع التي تسبب انخفاضًا في الإنتاج أو حتى الوفاة .
- الطحالب: الطحالب توجد في تكوين التربة حيث توجد الرطوبة وأشعة الشمس، وعددها في التربة يتراوح عادة بين 100 و 10000 لكل جرام من التربة، وهي قادرة على التمثيل الضوئي حيث تحصل على ثاني أكسيد الكربون من الجو والطاقة من أشعة الشمس وتصنع طعامها .
الأدوار والوظائف الرئيسية للطحالب في التربة
- تلعب الطحالب دورا هاما في الحفاظ على خصوبة التربة، وخاصة في التربة الاستوائية، حيث تساهم في إنتاج الدبال، ويحسن الدبال خصوبة التربة .
- يتم إضافة مادة عضوية إلى التربة عندما تموت وبالتالي يتم زيادة كمية الكربون العضوي في التربة .
- يعمل كعامل تدعيم من خلال ربط جزيئات التربة، مما يؤدي بتقليل ومنع تآكل التربة .
- الهدف هو المساعدة في زيادة قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء لفترات زمنية أطول .
- تقوم عملية التمثيل الضوئي في بيئة التربة بتحرير كميات كبيرة من الأكسجين، مما يساعد على تسهيل التهوية في المناطق المغمورة .
- يُساعد في التحقق من فقدان النترات من خلال الترشيح والتصرف، خاصة في التربة غير المزروعة .
- تساعد في تهوية الصخور وتحسين بنية التربة .
- البروتوزوا: هذه كائنات عديمة اللون وحيدة الخلية شبيهة بالحيوان ، إنها أكبر من البكتيريا ، وتتراوح من بضعة ميكرونات إلى بضعة مليمترات ، يتراوح عدد سكانها في التربة الصالحة للزراعة من 10000 إلى 100000 لكل جرام من التربة وهي وفيرة في التربة السطحية ، يمكنهم تحمل ظروف التربة المعاكسة ، حيث تتميز بمرحلة نائمة محمية في دورة حياتها .
الوظائف والأدوار والميزات الرئيسية للبروتوزوا
- يحصل معظم البروتوزوا على غذائها من التغذية أو ابتلاع بكتيريا التربة، وبالتالي، تلعب دورًا هامًا في المحافظة على التوازن الميكروبي، والبكتيريا في التربة .
- تم استخدام بعض الأولويات مؤخرًا كعوامل تحكم بيولوجية ضد الكائنات الحية التي تسبب أمراضًا ضارة بالنباتات .
- البروتوزوا في التربة يتسبب في العديد من الأمراض التي تنتقل عن طريق الماء وغيرها من الناقلات إلى البشر، مثل الزحار الأميبي .