Gleba jest środowiskiem życia różnych organizmów, zarówno roślinnych, jak i zwierzęcych, pełniących ważną funkcję glebotwórczą. Szacuje się, że w 20 centymetrowej warstwie gleby uprawnej o powierzchni 1 hektara żyje 10 ton bakterii, 4 tony dżdżownic, 370 kg pierwotniaków, 140 kg glonów, 17 kg owadów, 6 kg skoczogonków i wiele innych. Ich rola w procesie powstawania gleby, a nawet w środowisku, jest niezwykle ważna, uczestniczą one bowiem w ogólnym procesie przemiany materii i energii w przyrodzie i są odpowiedzialne za rozkład związków organicznych. O znaczeniu tego procesu najlepiej świadczy przeprowadzona przez badaczy symulacja, której celem było określenie, co stanie się, jeżeli z jakichkolwiek przyczyn mikroorganizmy glebowe zostałyby zniszczone. Okazuje się, że negatywne skutki tego procesu dotkną nie tylko glebę. Gleba oczywiście stanie się martwa, ustanie bowiem rozkład obumarłej materii organicznej, a jej powierzchnię pokryje warstwa nierozkładalnych szczątków roślin i zwierząt. Spowoduje to jednak zachwianie równowagi ekologicznej w środowisku w skali globalnej, co doprowadzi w konsekwencji do zaniku form życiowych. Po trudnym do przewidzenia czasie nastąpi prawdopodobnie wyczerpanie rezerw materiału do budowy struktur komórkowych.

Ro9xtmF1F6oH0

Tabela zawiera dane dotyczące przybliżonej liczby mikroorganizmów w warstwie ornej gleb. 1. Bakterie (Schizomycetes): liczba mikroorganizmów w 1 gramie gleby wynosi od 0,5 do 5 miliardów; masa ciała mikroorganizmów w kilogramie na hektar wynosi od 1500 do 15 000., 2. Grzyby (Myromyceles): liczba mikroorganizmów w 1 gramie gleby wynosi od 1000 do 15 000; masa ciała mikroorganizmów w kilogramie na hektar wynosi od 100 do 1000., 3. Glony (Algae): ): liczba mikroorganizmów w 1 gramie gleby wynosi od 10 000 do 300 000; masa ciała mikroorganizmów w kilogramie na hektar wynosi od 60 do 450., 4. Pierwotniaki (Protozoa) podzielono na korzenionóżki, wiciowce i orzęski. Łączna masa ciała tych mikroorganizmów w kilogramie na hektar wynosi od 20 do 250. W jednym gramie gleby jest: około 420 000 korzenionóżek, około 1 000 000 wiciowców oraz około 1000 orzęsek.

Zespół organizmów zamieszkujących powierzchniowe warstwy gleby nazywany jest edafonem. W jego skład wchodzą organizmy o różnej wielkości, budowie ciała i przynależności systematycznej. Są to głównie mikroorganizmy oraz drobne zwierzęta, które na stałe lub w określonym stadium swojego życia przebywają w glebie stanowiącej ich naturalne środowisko. Do takich organizmów należą bakterie, glony, grzyby, pierwotniaki, pierścienice (głównie dżdżownice i wazonkowce), pajęczaki (głównie roztocze), nicienie, wije, owady bezskrzydłe oraz wiele larw owadów uskrzydlonych. W szerszym ujęciu edafon obejmuje, oprócz wymienionych gatunków, wszystkie organizmy żywe żyjące w glebie (głównie drobne kręgowce i ssaki takie jak myszy, nornice, krety i in.), a także podziemne części roślin.

R1cyEBBvxwV3P

Ilustracja przedstawia przekrój gleby z zamieszkującymi ją organizmami. Powierzchniowe warstwy gleby zamieszkują: w trawie żyją prosionki, następnie są pająki, skorki, larwy mrówkolwa, mrówki, larwy chrząszcza majowego, ślimaki nagie. Nieco głębiej żyją wije, skoczogonki, zaleszczotki, roztocze, dżdżownice wyższych warstw gleby, świerszcze polne i krety. Dżdżownica glebożerna z głębszych warstw gleby wychodzi na powierzchnię.

Organizmy tworzące edafon można podzielić na trzy grupy:

• geobionty – przebywają w glebie stale, gleba jest bowiem podstawowym miejscem ich życia,

• geofile – przebywające w glebie tylko w pewnym okresie życia (np. rozwojowym),

• geokseny – żyjące głównie na powierzchni i okresowo penetrujące glebę w poszukiwaniu schronienia lub pożywienia.

Ze względu na wielkość organizmów występujących w edafonie wyróżnia się:

• mikrobioty o długości do 0,2 mm, np. bakterie, sinice, zieleńce, grzyby, pierwotniaki,

• mezabioty o długości 0,2–2 mm, np. nicienie, mniejsze larwy owadów, roztocze, skoczogonki,

• makrobioty o długości 2–20 mm, np. wije, krocionogi, niektóre owady i ich larwy,

• megabioty o długości powyżej 20 mm, np. większe owady, dżdżownice, mięczaki oraz kręgowce.

Warunki rozwoju edafonu i jego aktywność zależą od cech fizycznych i chemicznych gleby. Najważniejszymi czynnikami są w tym względzie temperatura gleby, wilgotność, dostęp powietrza, promieniowanie słoneczne, odczyn, zasobność gleby w składniki pokarmowe, zawartość zanieczyszczeń (np. pestycydów) i rodzaj zabiegów agrotechnicznych. Gleboznawcy są zgodni co do tego, że obecność edafonu jest jednym z najważniejszych czynników glebotwórczych. Podstawową rolą edafonu jest udział w procesach przemiany materii organicznej w glebie, w jego skład wchodzą bowiem organizmy zwane destruentamidestruentdestruentami. Można więc stwierdzić, że to edafon jest odpowiedzialny za żyzność gleby, ponieważ jego aktywność warunkuje rozkład związków organicznych, przyspiesza uwalnianie składników mineralnych i powstawanie próchnicy glebowej. Edafon uczestniczy także aktywnie w obiegu azotu, węgla, fosforu, siarki i innych pierwiastków. Wpływa również na cechy fizyczno‑chemiczne gleby, głównie na jej strukturę, przepuszczalność i przewiewność.

Każda grupa organizmów tworzących edafon odpowiada za nieco inną sferę procesów glebotwórczych. Mikroorganizmy – bakterie, grzyby i glony (nazywane niekiedy „chemicznymi inżynierami”) – przetwarzają szczątki organiczne na składniki mineralne i w ten sposób regenerują glebę oraz wytwarzają substancje pokarmowe niezbędne dla roślin i zwierząt. Większe zwierzęta („regulatory biologiczne”) sprawują kontrolę nad liczebnością i działalnością mikroorganizmów. Największe („robotnicy i architekci”) spulchniają glebę, mieszając i przemieszczając jej cząstki. Tworzą w ten sposób siedliska dla mniejszych gatunków i umożliwiają lepsze wnikanie powietrza i wody do podłoża. Przyjrzyjmy się dokładniej pracownikom tej podziemnej fabryki.

Bakterie autotroficzne i heterotroficzne są jedną z najbardziej licznych grup mikroflory glebowej. Ich ilość w glebie sięga od 0,5 do 5 miliardów w 1 g suchej gleby. Bakterie autotroficzne (samożywne) czerpią energię do życia z utleniania składników mineralnych (amoniak, siarka, żelazo i in.). Źródłem węgla jest dla nich COIndeks dolny 2₂. Bakterie heterotroficzne (cudzożywne) czerpią energię i węgiel ze związków organicznych. Wszystkie pełnią w glebie szereg ważnych funkcji – wpływają na przebieg procesów glebowych i oddziałują na właściwości fizyczne i chemiczne gleby. W szczególności jednak przyczyniają się do rozkładu szczątków organicznych (humifikacjahumifikacjahumifikacja i mineralizacjamineralizacjamineralizacja) i powodują przemiany zawartych w glebie substancji chemicznych. Z tego względu wyróżnia się następujące ich grupy:

• bakterie rozkładające substancję organiczną bezazotową,

• bakterie rozkładające białka i mocznik z wydzieleniem amoniaku,

• bakterie nitryfikacyjne,

• bakterie denitryfikacyjne,

• bakterie wiążące wolny azot z powietrza,

• bakterie siarkowe,

• bakterie żelaziste,

• bakterie przetwarzające związki fosforu i potasu z form trudno przyswajalnych w formy łatwo przyswajalne przez rośliny.

Wśród bakterii glebowych duży udział mają promieniowce. Preferowanym przez nie środowiskiem są gleby gliniaste, dobrze przewietrzane i zasobne w substancję organiczną o odczynie zasadowym. Promieniowce przyczyniają się do rozkładu substancji organicznej i uwalniania zawartych w niej składników pokarmowych oraz do powstawania kwasów próchnicznych. Wytwarzają także antybiotyki i witaminy.

Także grzyby mają znaczny udział w przemianach składników glebowych. Szacuje się, że w glebach żyje blisko 700 gatunków, a prawdopodobnie nie wszystkie zostały jeszcze rozpoznane. Podobnie jak bakterie i promieniowce, energię niezbędną do procesów życiowych czerpią z rozkładu substancji organicznej. Grzyby rozkładają celulozę, skrobię, żywicę, ligninę, proste białka i cukry. Uważa się, że ich rola w powstawaniu próchnicy jest nawet większa niż bakterii. Dotyczy to zwłaszcza próchnicy silnie kwaśnych gleb leśnych i bagiennych.

Grzyby żyją w symbiozie z niektórymi gatunkami roślin wyższych (mikoryza) – występując na ich korzeniach, dostarczają roślinom wody i składników pokarmowych, w zamian czerpią z korzeni roślin węglowodany. Dzięki temu możliwy jest wzrost niektórych gatunków drzew na glebach bardzo ubogich w składniki pokarmowe. W Polsce możemy spotkać takie przykłady jak mikoryza grzyba maślaka i sosny zwyczajnej oraz borowika szlachetnego i dębu.

W glebach występują także glony i porosty pełniące bardzo ważną rolę przede wszystkim w początkowych stadiach procesu glebotwórczego. Są organizmami pionierskimi pozbawionymi tkanek przewodzących i korzeni. Czerpią składniki odżywcze z opadów atmosferycznych. Dzięki temu, razem z bakteriami i promieniowcami, mogą zasiedlać lite skały, przyczyniać się do ich wietrzenia i powstawania zwietrzeliny zapoczątkowującej proces tworzenia gleby. Podczas wietrzenia organizmy glebowe nie tylko niszczą fizyczną strukturę skał, ale wzbogacają zwietrzelinę w substancje organiczne (np. enzymy).

Do mikrofauny glebowej zalicza się najmniejsze organizmy zwierzęce. Należą do nich: pierwotniaki (stanowiące najliczniejszą grupę) oraz nicienie, roztocze i skoczogonki. Organizmy te co prawda nie uczestniczą aktywnie w procesie rozkładu substancji organicznej, ale biorą udział w innych procesach glebowych. Niektóre z nich (np. nicienie) mogą wpływać negatywnie na kondycję roślin, uszkadzając ich korzenie, prowadząc do chorób i zamierania, sprzyjają także wnikaniu patogenów glebowych do roślin.

RQnn20rwddQTA

Zdjęcie przedstawia organizm mający postać cienkich, białych nitek.

Makrofaunę glebową stanowią większe zwierzęta glebowe – należą do nich m.in. wazonkowce, mięczaki, równonogi, wije, zaleszczotki, owady, pajęczaki i dżdżownicowate. Szczególnie duże znaczenie mają różne gatunki dżdżownic. Rocznie przepuszczają przez swoje ciało ogromne ilości gleby. Jest to głównie substancja organiczna, którą się żywią. Spożywają także części mineralne, które dzięki temu ulegają rozdrobnieniu. Ich czynności życiowe powodują przemieszczanie gleby z dolnych warstw na powierzchnię i mieszanie znacznych ilości substancji organicznej z mineralną częścią gleb. Dzięki temu dżdżownice przyczyniają się m.in. do poprawy struktury gleby oraz do zwiększenia jej przepuszczalności i przewietrzania. Do makrofauny glebowej zalicza się także drobne płazy i ssaki, które – poprzez kopanie tuneli – powodują mieszanie gleby i jej naturalny drenaż.

R1Ot1Vh8cR1Aj

Na zdjęciu znajduje się dżdżownica na powierzchni gleby. Ciało dżdżownicy zbudowane jest z metamerów - pierścieni.

Słownik