Целлюлозаны ыдыратушы актиномицеттер мен саңырауқұлақтар туралы сипаттама жазыңыз.

Топырақта актиномицеттер мен микроокоптық саңыраукүлақтар да аз емес. Олар кобінесе топырақтың түріне қарай бегкі жырту қабатында таралады. Олар негізі-нен өсімдіктер қалдықтарын, ондағы клетчатканы ыдыратады.

Целлюлоза ыдыратушы аэробты және анаэробты микроорганизмдер осімдіктегі клетчатканы көмір кышқыл газы мен суға дейін ыдыратады. Ал көмір қышқыл газы — жасыл өсімдіктерге қажетті заттардың бірі. Көптеген зерттеулерге қарағанда, еліміздін, оңтүстік бөлігінде (Түркмения, Тәжікстан, Өзбөкстан, Қазақстан) микроорганизмдердін, солтүстік бөлігіндегі түрлеріне қарағанда өте активті екендігін дәлелдеді. Егер мүндай жерлердің топырағы тың болса, целлюлоза микробтарының тіршілігі баяулайды. Өңделген топырақ-та бүл микроорганизмдер қарқынды тіршіліік етеді. Е. Н. Мишус-тиннің көрсетуі бойынша, бүл негізінен климат жағдайларына байланысты. Топырақтағы микроорганизмдердің саны жыл маусымына байланысты өзгеріп отырады. Қыста азайып кетсе, жазда қайтадан көбейеді. Көптеген ғалымдар қыс кезінде топыракта тіршілік тежеледі, тіпті тоқтап қалады деген пікір айтып жүр. Ал Н. А. Красильниковтың байқауынша, қалың қар астындағы топырақ тоңға айналмай, ондағы микробиологиялык процестер үздіксіз жүріп жатады. Қыс кезінде басқа жыл маусымына қарағанда топырақта актиномицеттердің жақсы дамитыны анықталған.Микроорганизмдер тіршілігіне тапырақта болатын түрлі вита-мин, ауксин және басқа заттардың зор маңызы бар. Бұл заттардың азғана мөлшерінің өзі микроорганизмдердің тіршілігін қуаттайды. Соның нәтижесінде өсімдіктер де жақсы өсіп дамиды. Топыракты сақтау кезінде ондағы микробтар саны да бірнеше есе азаяды. Мүның өзі негізінен онда ылғалдық азаюымен байланысты. Актиномицеттер және микробактериялар сақтауға төзімді келеді. Бактериялар көп шығын болады, бірак топырақ қаншама кұрғаса да мүлде бактериялар жойылып кетпейді. Микроорганизмдердің таралуына топырақ реакциясы едәуір әоер етеді. Егістжке пайдаланылып жүргеы нейтралды немесе аздап сілтілі топырақтарда бактериялар көп, ал қышқылды, сазды немесе шымтезекті топыракта аз болады. Микроскоптық саңырауқүлақтар, бактерияларға қарағанда, қышқыл ортаға тезімді келеді, сондық-тан қышқыл топырақтарда олар көп болады.

Целлюлозаның ыдырауы - өзінің масштабы бойынша ең көп табиғи деструкциялық үдеріс. Міне осындай көміртегі айналымында топырақ микроағзалары геохимиялық агенттер ретінде фотосинтезге қажетті көміртегінің СО2 түрінде атмосфераға қайтарылуын қамтамасыз етеді. Целлюлозаның микробтық ыдырауының маңызы осында жатыр, бірақ олардың маңызы осымен аяқталмайды. Топырақ құрылымының қалыптасуы мен топырақта гумустық заттардың түзілуі осы үдеріспен тікелей байланысты. Жануарлар мен өсімдіктердің ешқайсысында целлюлозаны ыдырату қабілетінің болмайтынын атап кеткен жөн. Полиферментті целлюлозалық кешенді өндірушілер ретінде Cetrichum candidum, Aspergillus niger, Trichoderma harzianum, T. viride және т.б. саңырауқұлақтар қолданылады. Табиғатта целлюлозаның ыдырауы целлюлоза молекулаларын ыдырата алатын негізгі компоненті бар микроағзалар қауымдастығының және ыдырау өнімдерін қолданатын серіктес микроағзалардың қатысуымен жүзеге асырылады. Кейбір базидиалды саңырауқұлақтарда целлюлазалық ферменттердің толық кешені болады. В.Л. Омелянский клетчатканың анаэробты жағдайда ыдырауын мұқият зерттеді және осы үдерістің қоздырғышын бөліп алды, кейін ол ғалымның құрметіне Clostridium omelianskii деп аталды. Олар жұқа, ұзындығы 12 мкм жететін, әлсіз иілген, домалақ немесе сопақ терминалды споралары бар «барабанды таяқшалар». Целлюлозаның анаэробты жағдайда ыдырау кезінде көптеген органикалық қышқылдар (сірке, янтар, сүт, май, құмырсқа, этил спирті, көмірқышқыл газы мен сутегі) түзіледі. Сондықтан целлюлозаның анаэробты жағдайда ыдырауы серіктес микроағзалардың белсенді дамуымен, көбінесе азотофиксаторлармен жүзеге асырылады. Табиғатта клетчатканың ашуы жоғары температураның қатысуында, мысалы көң, сабан, компостың қызуы кезінде жүреді. Мұндай жағдайда үдерістің қоздырғыштары термофилді бактериялар Clostridium termocellum немесе Eubacterium cellulosolvens болып табылады. Анаэробты жағдайда целлюлозаның ыдырау үдерісінен клетчатканың аэробты жағдайда ыдырау үдерісінің ерекшелігі әртүрлі систематикалық топтарға жататын көптеген микроағзалармен, нағыз бактериялар, микобактериялар, актиномицеттер, саңырауқұлақтар көмегімен жүзеге асырылуы болып табылады. Орманның қышқыл топырақтарында өлі ағаштардың құрамына кіретін клетчаткалардың көптеген мөлшері саңырауқұлақтармен ыдырайды. Целлюлозаны ыдыратушылардың ішінде белсенділері - жамылғы сапрофиттері Trichoderma viride, Chaetomium gibbosum, сонымен қатар Dicoccum, stachybotrys, Penicillum және Aspergillus туысының кейбір өкілдері болып табылады. Целлюлозаның саңырауқұлақтармен ыдырауының ерекшелігі – целлюлозалық ферменттердің ортаға бөлінуі, ал бактериялардың целлюлаза ферментінің жасуша бетімен жанасуына байланысты. Олар тек in situ жұмыс істейді және мұндай микроағзалардан ферменттерді бөліп алу біршама қиындықтар туғызады. Топырақта далалық және шалғындық ландшафтардың шөп жамылғысында целлюлозаның ыдырауына саңырауқұлақтардан басқа миксобактериялар, цитофагтар мен актиномицеттер қатысады. Cellvibrio туысына жататын вибриондар әртүрлі топырақтарда кеңінен таралған, бірақ олар орман топырақтарына қарағанда шалғындық топырақтарда көп кездеседі.

3.Микроорганизмдердің тірі өсімдіктердің тамыр жүйесі: ризосфера және ризопланмен қауымдыстығы. Канада зерттеушісі X. Дж. Тимонин микроорганизмдер мен өсімдіктердің қарым-қатынас аймағын 3 аймаққа бөлген: Ризосфера; Ризоплан; Гистосфера. Ризосфера – топырақтың беткейіне жабысып тұратын топырақ бөлігі. Ол сумен араласқан, құрамында кварц құмы бар жиналған материалды 5 минут аралығында сілкіп тұрған кезде ажыратылады. Сұйық фазадағы микроорганизмдер саны ризосферадағы микроорганизмдер санын көрсетеді. Ризоплан — өсімдік тамырын ары қарай стерильді сумен сілку кезінде аламыз. Фильтратта микроорганиздер саны өсімдік тамырының беткейінде анықталады. Ризосфера бөлігі: A — бактерияларды жейтін амеба; BL — аз активті бактериялар; BU — активті бактериялар; RC — тамыр арқылы алынатын көміртек; SR — қабыршықтанатын тамыр жіпшелері; F — саңырауқұлақ гифтері; N — нематод. Өсімдік тамырының айналасындағы микроорганизмдерді ризосфералық д.а. Мұндай жағдайды бұршақ тұқымдастарынан жиі кездестіруге болады. Ал ризосфера деп тамыр жүйесіне нағыз таяу жатқан аймақты айтамыз. Өсімдік тамыры бұл микроорганизмдерді қоректік заттармен қамтамасыз етіп, олардың барлық топтарына белгілі бір дәрежеде әсер етеді. Тамыр айналасындағы топырақта органикалық заттар мол, сонмыен қатар микроорганизмдер мен тамырлар бөліп шығаратын түрлі химиялық қосылыстар да болады. Бұл аймақта ферменттер, ситаминдер, ауксиндер, кейбір амин қышқылдары кездеседі. Ризосфера микроорганизмдері тамыр айналасындағы органикалық заттарды ыдыратып, өсімдіктердің тіршілігіне қажетті заттарға айналдырады. Сөйтіп, тамыр мен микроорганизмдер арасында белгілі бір қарым-қатынас пайда болады. Ризосфера екі секторға бөлінеді: Шалғай ризосфера – ұсақ тамыршалардан бастап радиусы бірнеше мл-ден 50 см-ге дейінгі аймақты алады. Таяу ризосфера – ұсақ тамыршалармен тұтасып жатқан аймақ. Микроорганизмдер өте көп. Тамырға жабысып жатады.

4.Гумустың түзілуі және бұзылуындағы топырақ микроорганизмдерінің рөлі. Гумустың түзілуі осы түскен қалдықтардың химиялық құрамына байланысты. Гумус қышқылдарын түзуге қалдықтардың ыдырауынан босаған барлық жеке химиялық бөлшектер қатысады. Әр түрлі зонада түскен органикалық қалдықтардың салмағы әр түрлі болғандықтан, топыраққа түскен белоктардың, көмірсутектерінің, липидтердің және басқа да органикалық құрамдардың бір – бірінен айырмашылығы бар. Органикалық қалдықтардың ыдырау процесстерін, және гумустың түзілу жолдарын зерттеу үш бағытта жүреді: бірінші бағытта, гумустың негізгі көзі өсімдіктер қалдықтары болғандықтан, солардың топырақтағы химиялық өзгеру жағына көңіл бөлінеді. Екінші бағытта, топырақ бетіне түскен қалдықтар, орман төсеніштерінің ыдырау морфологиясы мен жылдамдығы зерттеледі. Ал үшінші сінде — өсімдіктер қалдықтарын ыдыратуға қатысушы микроорганизмдерге назар аударылады. Органикалық заттардың ыдырауы — өте күрделі құрылымдар мен молекулалардың жартылай жай молекулаларға ауысуы, оның ішінде толық ыдырап кеткен заттарға (CO2, NH3, H2O т.б.)

Органикалық компоненттердің ыдырауы өте күрделі әрі өте ұзаққа созылатын құбылыс, өйткені бұл механикалық немесе физикалық бөлінуден, биологиялық немесе биохимиялық қосылыстардан тұрады. Органикалық заттарды ыдыратуда топырақтағы әр түрлі организмдер үлкен рөл атқарады. Барлық топырақтарда органикалық заттарды ыдыратуда міндетті түрде бактериялар қатысады, өйткені олар заттарды ыдыратуға өте қабілетті. Олар өздері шығаратын ферменттермен қоректену үшін белоктарды көмірсутектерді, органикалық қышқылдарды, спирттерді пайдаланады. Бактериялар сияқты актиномийеттер де органикалық заттарды ыдыратуға белсенді қатысады. Олар көмірдің қорек көзі ретінде лигнин сияқты әр түрлі органикалық қосылыстарды, шірінді заттарды пайдаланады. Топырақта ұзақ уақыт болып, өздеріне қолайлы жағдай туғыза отырып, әсіресе қаратопырақта белсенді түрде органикалық заттарды шірітуде үлкен рөл атқарады. Саңырауқұлақтарда ферменттердің сан алуан түрлері кездеседі, олар органикалық заттардың өзгеруіне жан-жақты қатысады, бірақ та бактериялармен салыстырғанда әрекеттесу жылдамдығы аз. Ал ароматикалық заттарды шірітуде олар белсендірек.Табиғатта лигнин мен таниннің ыдырауы осы организмдерге байланысты. Гумустың түзілуіде саңырауқұлақтардың көмегінсіз өтпейді. Топырақта целлюлозаны, триходерма, фузариум, кейбір аспцилиумдерді ыдырататын да осылар. Органикалық заттардың құралуына балдырлар — авторофтар қатысады.Балдырлар түзген органикалық заттардың салмағы топырақтың жоғарғы қабатында түзілген барлық органикалық заттардың 0,05-0,2%-ын құрайды.Балдырлар көбіне топырақтың беткі қабатында тараған,10-20 см- ден төмен де олардың саны жоқтың қасы. Амеба, инфузориялар, нематодтар, балдырлар үшін таптырмас жем. Балдырлар шығаратын әр түрлі заттар саңырауқұлақтар мен бактерияларға қорек. Топырақтағы органикалық заттардың іріп-шіруіне негізінен күрделі функциялар атқаратын-омыртқасыз жануарлар.Олар өсімдік қалдықтарын физикалық немесе механикалық түрде бөлшектеп, майдалап, оларды әрә қарай саңырауқұлақтар мен бактериялардың ыдратуына дайындап береді.Омыртқасыз жануарлар ыдырай бастаған өсімдік қалдықтарын топырақтың төменгі қаатына апарып,онда ауаның алмасуына құрамын жақсартуға,органо-минералдық құрымдардың түзілуіне жағдай туғызады. Олардың тіршілік әрекетінен органикалық заттардың ыдырауы үдемелі жүреді. Омыртқалы жануарлардың да топырақтағы биологиялық затардың айналымында біраз ролі бар.Бұл жануарлар түрлері топырақтың физикалық қасиеттерін қалыптасуға және де топырақты араластыруға қатысады.