為什么土壤里會(huì)有細(xì)菌的原因

在1克肥沃的土壤中，就會(huì)有幾十億個(gè)微生物。土壤是微生物最?lèi)?ài)居住的“家”。作為個(gè)體雖小，但種類(lèi)多、繁殖快、數(shù)量多的原核單細(xì)胞生物，細(xì)菌的分布可謂廣泛，為什么土壤里會(huì)有細(xì)菌呢?

為什么土壤里會(huì)有細(xì)菌

細(xì)菌存在于各種土壤中，無(wú)論是溫度低于冰點(diǎn)的北極地區(qū)，還是溫度非常高的干旱沙漠土壤。許多細(xì)菌具有形成孢子的能力，孢子形成堅(jiān)硬的外殼，有助于細(xì)菌在所有不利環(huán)境中生存。此外，細(xì)菌的數(shù)量和類(lèi)型還受土壤類(lèi)型及其微環(huán)境、有機(jī)質(zhì)、耕作方式等因素的影響，它們?cè)诟刂械臄?shù)量比沒(méi)有開(kāi)墾的土地中多;在根際最大，在非根際土壤中較少，這可能是由于土壤中的通風(fēng)情況和養(yǎng)分的有效性。細(xì)菌不是在土壤溶液中自由存在的，而是與土壤顆粒緊密結(jié)合或嵌入有機(jī)基質(zhì)中;即使添加了土壤分散劑，細(xì)菌也不會(huì)完全從土壤顆粒中分離出來(lái)，作為單個(gè)細(xì)胞在土壤中分布。土壤團(tuán)聚體內(nèi)部含有較高水平的革蘭氏陰性菌，而外部含有較高水平的革蘭氏陽(yáng)性菌。這可能是與土壤團(tuán)聚體的形成、運(yùn)動(dòng)、表面變化和細(xì)菌的生命周期有關(guān)。

細(xì)菌是最小的單細(xì)胞原核生物(0.5～1 × 1.0～2.0 微米)。然而，盡管它們的個(gè)體微小，它們?nèi)匀皇峭寥乐凶钬S富的微生物類(lèi)群，通常比其他類(lèi)群數(shù)量更多，可能相當(dāng)于土壤中微生物生物量的一半。在一塊健康的農(nóng)田中，每克土壤中細(xì)菌的數(shù)量可達(dá)約為3億個(gè)，每畝地可以高達(dá)大約100公斤濕重。

根據(jù)在土壤中的存在情況，細(xì)菌被分為兩類(lèi)：(a) 土生土長(zhǎng)的(即真正的居民)或土著的微生物(b) 侵略者或外來(lái)者。

1925年，溫諾格拉斯基(Winogradsky)將土壤微生物，特別是細(xì)菌，分為兩大類(lèi)：自生生物和發(fā)酵生物。土壤中的自生(腐殖質(zhì)利用)或本地種群總是均勻和恒定的，因?yàn)樗鼈兊臓I(yíng)養(yǎng)來(lái)源于本地土壤有機(jī)質(zhì)(如節(jié)桿菌Arthrobacter和諾卡氏菌Nocardia)。而發(fā)酵型(機(jī)會(huì)型)細(xì)菌需要外部能源，正常情況下，它們?cè)谕寥乐械姆N群數(shù)量較低(如假單胞菌Pseudomonas和芽孢桿菌Bacillus)。當(dāng)向土壤中添加特定的底物時(shí)，發(fā)酵型細(xì)菌的數(shù)量會(huì)迅速增加，當(dāng)添加的底物耗盡時(shí)，發(fā)酵型細(xì)菌的數(shù)量又會(huì)逐漸減少。屬于這一類(lèi)的有纖維素分解菌、氮利用細(xì)菌，以及那些將氨分解成硝酸鹽的細(xì)菌。土壤細(xì)菌也可根據(jù)其營(yíng)養(yǎng)需要分為，氨基酸型、B族維生素型、氨基酸+B族維生素型、酵母或土壤抽提物中的不明生長(zhǎng)因子型、以及土壤抽提物+酵母抽提物型。土壤中B族維生素和其他生長(zhǎng)因子的來(lái)源很難解釋?zhuān)茖W(xué)家們也正在用更多的方法這一難題。土壤細(xì)菌在土壤的形成、養(yǎng)分的循環(huán)、作物的生長(zhǎng)方面有著非常重要的作用，比如有機(jī)物分解、生物轉(zhuǎn)化、沼氣生產(chǎn)、固氮等。

土壤中存在的細(xì)菌

土壤中的細(xì)菌大部分都要依賴(lài)分解有機(jī)物質(zhì)以獲取營(yíng)養(yǎng)和能量，屬于腐生細(xì)菌。如氨化細(xì)菌、纖維分解細(xì)菌、磷細(xì)菌等。

有些屬于化能自養(yǎng)細(xì)菌，靠氧化無(wú)機(jī)化合物取得能量。如硫細(xì)菌、硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌等。

有能與植物共生的共生細(xì)菌，如共生固氮細(xì)菌、內(nèi)生菌根真菌、外生菌根細(xì)菌等。

還有光能自養(yǎng)細(xì)菌，能靠吸收光能生存，如藍(lán)細(xì)菌等，靠體內(nèi)色素吸收光能。

另外，有研究表明，長(zhǎng)期施肥會(huì)影響細(xì)菌的多樣性、群落結(jié)構(gòu)及數(shù)量等。

土壤中為什么有那么多微生物呢?

原來(lái)，土壤可以為微生物提供足夠的食物和適宜的環(huán)境條件。

動(dòng)植物死后，尸體殘留在土壤中，是微生物用之不盡的食物。除此之外，土壤中許多礦物質(zhì)，如鉀、鈉、鎂、鐵、硫、磷等，都是保證微生物正常生長(zhǎng)的必需物。

土壤是一個(gè)特別適合微生物生長(zhǎng)的環(huán)境。土壤中含有的水分能滿(mǎn)足微生物的生長(zhǎng)需要，微量的空氣正好適合微生物呼吸。此外，土壤的酸堿度大多接近于中性，這使大多數(shù)微生物都能適應(yīng)。