Ґрунтова мезобіота. Коллемболи, кліщі в екосистемі, з серії жива грунт саду, распопов

Жива грунт саду

Стаття 5

Приємно, зараз в Новорічні свята, помріяти з онуками про весну, уявити, як ми в травні поїдемо в поле за місто, і скількох тварин і птахів там зустрінемо.

Ось уже 10 років при під`їзді до нашого ділянці, дзвінким клекотом нас зустрічає сім`я яструбів тетеревятников, вони полюють за мишами і зайцями.

Буває страшно, коли вони на невеликій висоті пролітають над головами дітей, з розмахом крил близько метра. Але частіше пара величезних птахів, кружляють на великій висоті і виглядають видобуток весь день.

Діти знають, що вони охороняють від шкідників нашу капусту та інші овочі.

Одного разу ми підгледіли, як самець і самочка яструбів купалися на березі нашої річки. Плескалися як діти.

Над нашим полем постійно літає і пара соколів пустельг, літають не високо, як би трясуться на одному місці, виглядаючи звірків, побачивши, падають на землю, і піднімаються з мишкою в пазурах.

Ці хижаки ніколи не чіпають один одного, а ось чайок і ворон проганяють.

І восени і навесні під час прольоту, на наше поле постійно сідають підкріпитися жабами і мишами журавлі і лелеки.

Онук старшокласник, готується вступати на біофак, і розповідає молодшим дітям, що раз багато хижаків, значить багато дрібних гризунів і земноводних. Для дрібних тварин завжди багато корму у вигляді насіння бур`янів і всяких жучків павучків черв`ячків в грунті нашого поля.

Онуки люблять все літо проводити на нашому полі, адже так цікаво знайти під кожним камінчиком або ящірку або величезних жуків з великими кліщами. Я завжди вчу їх розглядати і дуже дрібних грунтових тварин.

Якщо підняти підсохлий шматок старого гною в міжряддя картоплі, то звідти поповзуть в різні боки стоноги, мокриці, дрібні і великі черв`яки різного кольору. А якщо в гної багато порохнявого сіна, то там можна спостерігати, як сотні дрібних кліщів і павучків ворушаться. Придивившись, можна розгледіти і коллембол.

Старшокласник мені розповідає, що тепер вчителька біології їх вчить по новому, знайомить з поняттями, екосистема, біорізноманіття, саморегуляція і круговорот речовин, консументи і продуценти, авто і гетеротрофи.

Ось і я вирішив поговорити на цю тему з садівниками, які навчалися ще в радянських школах.

Якщо запитати агронома старої радянської закалки, який головний ресурс грунту, що визначає родючість, він відповість, що це вміст гумусу в грунті і зміст доступних NPK в цьому гумусе. Якщо поставити запитання про Живу Грунт мого саду, мені, то я відповім - головний ресурс моєї грунту, що визначає урожай - це біорізноманіття живих істот населяють грунт.

Агрономи старого гарту, звичайно, не заперечують важливість живих істот грунту, але вони звужують їх функції в основному до розкладання органіки і поставки рослинам додаткових елементів живлення на додаток до мінеральних добрив.

Я ж, прочитавши нові підручники, усвідомив для себе, що, чим вище біорізноманіття грунтової біоти, тим краще формуються мікрогранули грунту, її пористість, збільшується в сотні разів площа внутрішньої поверхні ґрунтових частинок і, природно, площа проживання мікроорганізмів.

Все це формує різні екологічні ніші для мікробів. Як наслідок регулює хвороби і шкідників.

На наше щастя, багато грунтові організми розмножуються безстатевим шляхом, діляться кожні 20 хвилин, мутують, можуть отримувати генетичну інформацію при горизонтальному перенесенні генів, і швидко адаптуються до нових умов, які створює садівник.

Варто лише дати мікроорганізмам енергію вуглецю у вигляді осаду, вологу, тепло і кисень, не змінювати ці умови лопатою і пестицидами, як родючість грунту (біорізноманіття та біомаса) швидко наростає.

Трохи поговоримо про це сухим науковою мовою.

Найбільший внесок в біомасу комплексів почвообитающих тварин вносять мікроорганізми (85,4%), дощові черв`яки (7,7%) і членистоногі (6,2%). Але чи всі здогадувалися, що членистоногі за вкладом в грунтоутворення рівні дощовим черв`якам?

У верхньому шарі родючого грунту біомаса бактерій може складати 400-5000 кг / га.

Біомаса дощових черв`яків оцінюється в 110-1100 кг / га в залежності від типу грунту, а мікрофауни (нематод, найпростіших і коловерток) - 20-200 кг / га.

У попередніх статтях я говорив про мікрофлору і мікрофауна і її ролі. Нагадаю.

Мікробіота (розмір тіла до 0,1 мм) в грунті дуже численна і різноманітна.

До мікрофлорі відносяться водорості, бактерії, ціанобактерії, гриби, дріжджі, Міксоміцети і актиноміцети, які можуть розкладати будь-які природні матеріали.

До мікрофауна відносяться нематоди, найпростіші, турбеллярии, які зазвичай живуть на водній плівці і харчуються мікрофлорою, корінням рослин, іншими представниками мікрофауни і іноді більшими організмами (наприклад, деякі нематоди харчуються комахами та іншими великими безхребетними тваринами).

Сьогодні поговоримо про більш великих представників грунтового тваринного світу. Про пастухів і хижаків контролюючих цей світ.

До грунтової макробіоте, (розмір тіла більше 2 мм) відносять хребетних (змії, ящірки, миші, кроти і т.д.) і великих безхребетних тварин (мурахи, багатоніжки, кістянки, дощові черв`яки, мокриці, гусениці, цикади, личинки і імаго жуків, личинки мух і перетинчастокрилих, равлики, павуки, цвіркуни і таргани). Всіх цих тварин мої внуки знаходили на нашій ділянці.

До мезобіоте (розмір тіла від 0,1 до 2 мм) відносять псевдоскорпіонів, коллембол, кліщів, невеликих багатоніжок і енхітреід.

Мезобіота зазвичай живе в ґрунтових порах, харчуючись органічною речовиною, мікрофлорою, мікрофауною і іншими безхребетними.

Чому грунту швидко деградують, якщо ми їх копаємо, вносимо мінералку, і не вносимо органіку? Адже і черви і бактерії в ній знаходяться завжди?

Щоб зрозуміти це, треба розібратися з тим, що існують функціональні групи - набір організмів, які надають подібне вплив на процеси в екосистемі ґрунту.

Як приклад. Дощові і інші черв`яки створюють м`який гумус - мулла. Це і є група по головної своєї функції.

Мікрофлора і членистоногі «відповідають» за 95,8% вуглекислого газу, що виділяється в процесі дихання грунту. Це інша група за своєю функцією.

Вчені екологи кажуть, що варто виділяти 6 «ключових» груп грунтової біоти:

1. Інженери екосистем (різна макрофауни, така як терміти і дощові черв`яки): вони чинять фізичний вплив на ґрунт шляхом її переміщення, споруди агрегованих структур і прокладання ходів.

2. Сапрофаги (целюлозно-руйнують гриби або бактерії): мікроорганізми, що володіють ферментами, що розкладають полімери, які впливають на більшу частину енергетичних потоків в харчових мережах.

3. Мікрорегулятори (мікрофауна, така як нематоди): тварини, які регулюють потоки поживних речовин в результаті харчування рослинами.

4. Мікросімбіонти (мікоризні гриби, ризобії): мікроорганізми, пов`язані з корінням, діяльність яких посилює прийом поживних речовин растеніямі-

5. Шкідники і збудники хвороб (в т.ч. патогенні гриби, безхребетні тварини - шкідники рослин), види, використовувані в біологічному контролі (в т.ч. хижаки, паразити і сверхпаразітов шкідників і збудників хвороб).

6. Бактеріальні трансформери: бактерії, що перетворюють вуглець (в т.ч. Метанотрофи) або поживні елементи, такі як азот, сірка або фосфор (у т.ч. нитрифицирующие бактерії).

Про найпростіших ми міркували в другій статті, сьогодні детальніше поговоримо про більш великих тварин. Продовжуємо розмову так само про біологічних регуляторах.




членистоногі

Мікро-артропод (мікро-членистоногі) всі вони з зовнішнім скелетом розміром до декількох мм, такі як коллемболи, павуки та кліщі.

Кліщі - найбільш численна група членистоногих.

Їх щільність у лісових ґрунтах може досягати декількох сотень особин на 1 м2. Відомо 50 тис. Видів кліщів, а якщо включити ще не відкритих, може досягати 1 млн. Видів.

Кліщі зазвичай живуть на поверхні підстилки або у верхніх шарах грунту.

Коллемболи зазвичай утворюють скупчення в результаті виділення аггрегаціонного феромону.

У мікроартропод розрізняються харчові переваги. Більшість є рослиноїдних, деякі харчуються грибами або хижачать.

Коллемболи і кліщі в основному поїдають гниючу рослинність і таким чином асоційованих з нею бактерії і гриби.

Час від часу вони поїдають нематод або інших мікроартропод.

Без всіх цих тварин не буде біологічної регуляції харчової мережі, саме вони стабілізують розмноження мікробів в основному через хижацтво.

Мікроартропод і більші членистоногі, споживають підстилку і мікроорганізми, які активуються в процесі травлення.

Розвиток мікроорганізмів триває в фекаліях, які повторно випадково можуть заковтувати безхребетними, що збільшує микробиальная біомасу.

При низькій щільності хижаки стимулюють швидкість росту популяції їх жертв (в т.ч. організми, які харчуються бактеріями, стимулюють ріст бактерій), але при високій щільності вони знижують щільність популяції жертви.

Хижацтво часто пригнічує розвиток микробиальной популяції більшою мірою, ніж ресурси.

Наприклад, найпростіші і нематоди завдяки хижацтву на мікробіальних сапрофагам, допомагають розподіляти в грунті органічна речовина і сапрофагов. Таким чином, вони побічно впливають на доступність поживних речовин, які інакше будуть відкладатися в микробиальной біомасі.

Складність трофічних мереж може стимулювати мінералізацію, яка в свою чергу, може стимулювати продуктивність.

енхітреід

Енхітреід - невеликі (1-50 мм), в основному безбарвні, кільчасті черви. Вони переважають в кислих грунтах в лісах і на закинутих пасовищах, де можуть досягати високої щільності.

Оскільки вони в основному харчуються детритом, бактеріями і грибами, вони стимулюють круговорот азоту і вуглецю.

Енхітреід мешкають у верхньому 5-см шарі більшості ґрунтів і грають важливу роль в процесах розкладання і гуміфікації. Вони є микрофагами і повторно використовують екскременти інших тварин (дощових черв`яків або мікроартропод).

Активність цих дрібних черв`яків, як біологічних регуляторів може впливати на біорізноманіття, в тому числі на взаємодії між рослинами і шкідниками і хворобами.

Така різноманітність важливо для тривалої стабільності функціонування грунту, для регулювання кількості видів і збереження біорізноманіття.

Розподіл біологічних регуляторів в екосистемах залежить від практики землеробства, і перш за все від внесення органіки.

У кожен проміжок часу, тільки невеликий набір видів є біологічно активним, або активні тільки ті види, які можуть використовувати доступні в даний час ресурси.




Їх зростання і розмноження зазвичай слідує за доступністю ресурсів, яка носить сезонний характер.

Наприклад, що харчуються бактеріями найпростіші і нематоди ростуть з максимальною швидкістю протягом декількох тижнів після додавання органічного матеріалу. Потім більшість найпростіших вступає в фазу відпочинку, утворюючи цисти, в той час як інші групи організмів, можуть мати періоди зі зниженою активністю, у вигляді яєць або німф.

Інженери екосистем

Інженери екосистем - організми, які змінюють умови навколишнього середовища для інших організмів механічним шляхом. Інженери екосистем можуть будувати стійкі мікрогранули в грунті і проробляти ходи, перемішуючи грунт.

Найбільш важливими інженерами екосистем є дощові черв`яки, терміти, мурахи і коріння рослин.

дощові черв`яки

Розміри дощових черв`яків варіюються від декількох міліметрів до декількох десятків сантиметрів. Світова фауна налічує, по крайней мере, 6 тис. Видів черв`яків об`єднаних в 5 сімейств.

Їх чисельність широко варіюється, може становити 30-300 особин / м2, а біомаса - 110-1100 кг / га. Черви переважають в грунтової фауни в регіонах з випаданням не менше 800 мм опадів на рік, причому воліють добре аеріруемие грунту з високою вологістю.

Дощові черв`яки живляться органічними рослинними залишками і грунтовими мінералами, і виділяють копроліти, які збагачені бактеріями, органічними речовинами і живильними речовинами, доступними для рослин.

Велика система ходів глибиною до 1-2 м, дозволяє поліпшити аерірованіе грунту і дренаж, що виключно важливо для підвищення ґрунтової родючості.

Протягом одного року черви можуть переробити 55-1125 т осаду / га.

Черви можуть бути поділені на 3 основних групи:

1) епігейние - живуть в підстилці і харчуються листовим опадом і компостом-

2) ендогейние - живуть у верхніх шарах грунту і також харчуються в грунті в основному геофітамі-

3) анейние - які проводять більшу частину свого часу в грунті, в глибоких ходах, які вони роблять, причому харчуються підстилкою, яку вони перемішують з грунтом.

Епігейние форми мало впливають на структуру ґрунту, в той час як анейние і ендогейние групи виконують основні інженерні роботи шляхом прокладання ходів і перемішування грунту.

Більш того, в кишечнику черв`яків живуть багато активні грунтові мікроорганізми.

В результаті микробиальной активності виділення черв`яків містять високі концентрації таких поживних речовин як NH + і P.

коріння рослин

Коріння - один з основних інженерів екосистем. Кількість коренів в грунті може бути таким же, або навіть перевищувати кількість наземних частин рослин. На поле зайнятому під усереднену злакову культуру після збору врожаю в грунті залишається 2500-4500 кг коренів / га.

Коріння виконують дві основні функції: поглинання води і неорганічних поживних речовин і утримання рослин в землі. Коріння розпушують ґрунт, призводять до утворення ґрунтових грудок і сприяють круговороту органічних речовин.

Тривалість життя коренів різна, кореневі волоски живуть 1-2 дня, інші частини кореня можуть жити кілька днів або тижнів.

Отже, підсумуємо, що роблять в Європейських грунтах екосистемні інженери.

1) Копроліти дощових черв`яків.

Черви поглинають грунт і тканини листя щоб екстрагувати поживні речовини і потім виділяють екскременти (копроліти) у вигляді гранул. Зазвичай ці гранули дуже малі і формуються епігейнимі хробаками, в той час як глобулярні гранули великі і формуються ендогейнимі хробаками.

2) Ходи, прокладаються дощовими хробаками.

Черви проробляють в грунті галереї або ходи, причому при русі вони покривають стінки ходів борошнистими виділеннями (мукус). Ходи можуть бути повністю або частково заповнені копролітами.

3) Термітники, гнізда мурах.

Терміти і мурахи можуть вносити велику кількість органічної речовини і поживних речовин в грунт.

Екосистемні інженери в основному змінюють фізичні властивості грунту, оскільки вони створюють стійкі грунтові структури і ходи, які можуть служити місцеперебуванням для ґрунтових організмів меншого розміру. Інженери підтримують високий рівень аерації і пористості ґрунту, збільшуючи частку стабільних агрегацій в грунті.

Перетворювачі підстилки, такі як ізоподи або багатоніжки, поїдають мертві рослини і виділяють органічні гранули розміром 0,1 мм. Ці гранули є більш вологими і багатшими поживними речовинами, ніж навколишня грунт, що сприяє їх колонізації микробиальная сапрофагам.

На поверхні цих галерей знаходиться 3-25% всієї грунтової мікрофлори, причому галереї за обсягом становлять лише 3%.

Природно, коріння люблять розташовуватися в таких мікро галереях.

Садівник повинен знати, що ізоподи і багатоніжки впливають на зростання врожаю досить сильно, на додаток до дощовим черв`якам.

Їх мікрогалереі є інкубаторами микробиального травлення і існують порівняно короткий час.

Активність екосистемних інженерів в цілому підвищує родючість грунту і продуктивність рослин, побічно впливаючи на активність сапрофагов і цикли поживних речовин, а також безпосередньо впливаючи на фізіологію рослин.

Інженери екосистем створюють структури, які можуть існувати набагато довше, ніж самі організми, які їх створили, що означає, що дана функціональна група впливає на грунтові процеси в тривалому часовому діапазоні.

Я 10 років тому вперше побачив цей феномен у себе в саду, і описав його як феномен старої сміттєвої купи.

Багато років сусіди викидали картоплиння за парканом мого саду. Коли я розробив цю ділянку, я здивувався якості і родючості грунту на цій «звалищі». Ось уже 10 років на цій ділянці я чергую посадки цибулі з сіянцями яблунь. І цибуля завжди гігантський, і яблуні з насіння виростають більш метра.

Ключові слова феномена: Суха вуглецева бадилля. Регулярно багато років однаково годує біоту. Заросла гігантськими бур`янами травами. Чи не копалася. Сформований біорізноманіття визначає родючість.

Опишу ще одне спостереження. Минулого літа ми всією сім`єю приїхали в поле, а воно все перерито кротами, такої великої кількості кротів не було в попередні роки.

Стали підкопувати ранню картоплю, а дощових черв`яків і немає, всіх кроти з`їли. Хоча в минулі два роки в будь-якому місці копнёшь - десяток жирних черв`яків знайдеш.

Адже по 200-300 мішків з перепрілим гноєм з безліччю черв`яків, ми щорічно вивозимо на своє поле.

Ну, думаю, урожай поганий буде. Онук мене вчить.

- Подивимося восени. Багато кротів - багато нір і повітря для коренів.

З`їдаючи черв`яків, кріт свої екскременти залишає в грунті, а повзе він завжди уздовж грядки, де багато гною і черв`яків. Точно до корінцях свої багаті харчуванням виділення підносить.

Так і виявилося. Урожай цього року був рекордним. Восени ми з онуками збирали врожай буряка і моркви. Багато погриз від мишей.

Мені шкода. Кажу: треба було потруїти мишок. А внук мені підказує:

- Подивися на кормову буряк, одна до однієї, більше двох кілограмів трапляються.

Навіщо жаліти, що іноді є погриз.

Відібрали ми буряк з погриз в окремі мішки, щоб згодувати її з осені, а хорошу в підвал, і все одно її виявилося більше ніж завжди.

А мишок нехай хижі птахи ловлять, і нам привітно крильцями махають, і журавлі, відлітаючи, вдячно курликають за створення нашої Живий Землі.

Щоб ви зрозуміли, наскільки світ хижаків грунту цікавий, подивіться замальовку і фото про коллемболи. Їх більше 10000 видів, але мало хто з садівників розглядав хоч один з них.

Раніше їх вважали примітивними комахами, потім було встановлено, що це самостійний клас.

Розмір - від однієї десятої міліметра до жахливих гігантів в 17 мм довжиною.

Виникли в девоні, понад 400 млн. Років тому. Живуть на грунті і харчуються детритом. Вони є завжди в глибині листяного опаду.

Їх їдять все - від птахів до мурах і мух, безліч жуків тільки ними і харчуються.

У турунів є особлива борода з вій на підборідді - вона біжить над субстратом, і як знизу за бороду зачепить коллемболи - вистачає щелепами і в рот.

Хтось полює на коллембол, наздоганяючи їх, хтось підстерігає в засідці.

Знизу під черевцем у багатьох ногохвосток прикріплена вилка - орган для стрибків. Якщо з`являється небезпека, вилка вивільняється з затиску на черевці і розпрямляється, коллемболи кидає в повітря на неможливу висоту. Такі собі десантники.

Крім вилки, на черевці є ще трубка, що виділяє липку рідину. Приземляється на черево і тут же приклеюється і присмоктується липкою присоскою, щоб не відскакувати і не падати.

Ну, а інші коллемболи без всього цього обходяться і просто повзають.

Наскільки можна зрозуміти, різні групи видів пристосовані кожна до свого субстрату. Є пологи і сімейства, що живуть на листках, живих і мертвих. Є види-грибники, які спеціалізуються на поїданні грибів. А є навіть види, що мешкають в основному на кладовищах і поїдають трупи.

Серед них є і хижаки. Ці крихітні членистоногі полюють на нематод, енхітреід і деяких черв`яків. Правда, без особливих прийомів, мисливське поведінка - збиральництво, тобто повзе собі, повзе, а коли дрібна смакота на шляху заворушиться, відразу вистачає.

Чудес в їх житті багато. Коллемболи, яких все їдять, самі хижачать, а їх в той же час їдять гриби. Є такі особливі хижі гриби - роблять з грибних ниток пастки в грунті, петлі, і коли коллемболи пролазить через переплетення гіфів - петля раптом затягується, а потім гриб проростає через спійману жертву і висмоктує.

Сподіваюся зрозуміло, що подібну красу можна описати і сфотографувати за кожним видом з сотень тисяч дрібних тварин населяють наші Живі Грунти.

Геннадій Распопов, м Боровичі

04.01.15

Інші статті Геннадія Федоровича дивіться на Распопов Геннадій Федорович, садівник-випробувач з Новгородської області, публікації

Інші статті з органічного землеробства дивіться в розділі Зміст грунту в саду, нове в агротехніці, органічне землеробство


Увага, тільки СЬОГОДНІ!

» » Ґрунтова мезобіота. Коллемболи, кліщі в екосистемі, з серії жива грунт саду, распопов