Curs 4

Biologia solului

Curs 4 Fungii

Reprezinta o parte importanta din biomasa microbiana din anumite tipuri de sol. Desi mai putin numerosi in comparatie cu bacteriile datorita cresterii hifale depasesc, adesea, greutatea globala a acestora.

Abundenta fungilor in sol. Aspectele cantitative ale prezentei fungilor in sol, desi mult studiate, nu dau informatii exacte in ceea ce priveste numarul si mai ales activitatea lor. Concluzia generala este ca desi numeroasele tehnici folosite are anumite avantaje, rezultatele lor sunt denaturate de o serie de conditii specifice al caror efecte poate fi minimalizat prin utilizarea concomitenta a mai multor tehnici. Dezvoltarea tehnicilor de examinare directa sunt falsificate de faptul ca hifele moarte persista in sol peste sase luni si frecvent numarul lor este foarte mare. In plus, cele vii pot fi metabolic active care nu cresc, metabolic inactive, dar capabile sa se dezvolte in culturi si metabolic inactive care nu se dezvolta decit dupa ce sunt supuse unor artificii de tehnica. Cultivarea pe medii selective favorizeaza speciile care cresc rapid, pe cele care sporuleaza abundent si pe cele care pot folosi eficient nutrientii din mediul de cultura. Agitarea probelor determina dezintegrarea hifelor intr-un numar imens de fragmente si dispersarea sporoforilor cu eliberarea sporilor individuali, fiecare generind o colonie pe mediile artificiale.

Intrucit practica demonstreaza ca majoritatea coloniilor sunt generate de spori, datele obtinute pe aceasta cale reflecta, in special, activitatea fungilor intr-o perioada anterioara examenului de laborator. De aceea, multi cercetatori recomada ca mai utila, aprecierea cantitativa a biomasei desi se considera ca tehncile actuale de masurare directa a hifelor evidentiaza numai 1/5 din lungimea lor.

Cu aceste rezerve se apreciaza ca numarul unitatilor fungice per gram de sol variaza intre 200 000 si 1 000 000 (intelegind prin unitate fungica un spor, o hifa sau un fragment de hifa, capabile sa genereze o colonie).

In functie de natura solului si a vegetatiei, lungimea medie a hifelor poate sa ajunga la citeva mii de metri per gram de sol, respectiv 7000 m per ram de sol uscat intr-o padure de mesteacan.

Greutatea biomasei fungice intr-un sol in care lungimea hifelor este de 1602 m/g poate atinge 7,66 g/m2. Levurile din sol sunt considerate ca autohtone, desi pot fi si specii alohtone provenit din diferitele resturi vegetale cazute pe sol. Sunt, in general, mai putin studiate. In regiunile temperate ajung la 103 celule/g sol, limitele fiind cuprinse intre 200 si 20 000 celule/g sol. Speciile cele mai frecvent intilnite apartin genurilor: Candida, Cryptococcus, Hansenula, Pichia, Rhodotorula, Saccharomyces, Torula, Torulopsis.

Fungii din sol sunt microrganisme indigene sau alohtone care traiesc liber sau in asociatie cu radacinile plantelor. Sunt raspinditi, in special, in primii 10 cm de la suprafata solului, in litiera cu substante organice in curs de descompunere, in solurile cultivate, in cele forestiere, ca si in cele cu pH acid. Numarul lor scade cu adincimea pentru a fi rari la 30 de cm si prezenti chiar in numar mic chiar la 100 cm. Adaugarea de ingrasaminte organice ca de ex., gunoiul de grajd stimuleaza mult multiplicarea fungilor care ajunge la cote maxime la citeva luni de la adaugarea materiei organice aditionale. Speciile prezente in profilul unui sol sunt diferite in raport cu adincimea, fapt care depinde nu numai de concentratia si natura compusilor organici, ci si de diferentele in concentratia O2 si CO2. unii fungi sunt neinhibati de prezenta unor concentrati mari de CO2 si prin urmare sunt fie prezenti pe intreg profilul unui sol, fie numai in adincime. Cei sensibili sunt prezenti fie numai in straturile superioare sau la suprafata litierei, fiind rari sub adincimea de 5 cm. Aerobioza stricta (desi exista si unele exceptii) explica preponderenta lor in straturile superioare ale solului si absenta in balti si mlastini, in solurile inundate, in straturile adinci ale turbariilor nedrenate.

Temperatura. Fungii din sol sunt, in general, mezofili. Speciile termofile care se dezvolta la 50oC au fost descrise in gunoiul de grajd. Dezvoltarea lor necesita anumite conditii de umiditate fapt demonstrat si experimental: pe masura ce umiditatea solului creste spre valorile optime, numarul unitatilor hifale creste progresiv, iar cel al sporilor regreseaza.

pH. Ca grup, fungii sunt foarte toleranti la valorile extreme de pH, respectiv intre 2 si 9. Speciile individuale sunt mai putin tolerante, cele patogene, spre exemplu, dezvoltindu-se numai in limite restrinse. Prezenta fungilor in solurile foarte acide s-ar datora in mai mica masura tolerantei la valori mici de pH, si mai ales, lipsei de competitori, deoarece bacteriile nu se pot dezvolta in conditiile respective.

Natura vegetatiei. Ar avea un efect selectiv, fapt demonstrat prin numarul mare de Aspergillus fumigatus in solul din apropierea radacinilor stejarilor si de Penicillium funiculosus in cel de porumb. Fenomenul ar reprezenta fie un raspuns la secretii radiculare specifice, fie la constituienti chimici rezultati din descompunerea tesuturilor supuse degradarii.

Activitatea fungilor din sol. Fungii din sol au un coportament oportunist. Cind conditiile sunt favorabile (concentratie mare de nutrienti, conditii adevate de umiditate si oxigenare) se dezvolta masiv, degradind o gama larga de substante organice, de la cele mai simple la polimeri cum sunt proteinele, celuloza si chiar lignina. In aceste conditii se comporta ca microorganisme zimogene, determinind mineralizarea substantelor organice din litiera bine aerata, in care, datorita biomasei superioare, pot depasi activitatea bacteriilor. Prin aceasta au un rol esential in circulatia biologica a elementelor in natura.

In absenta nutrientilor utili sau a altor conditii adecvate trec in stare de latenta, pina cind conditiile redevin favorabile pentru crestere. Chiar miceliile pot deveni inactive in sol. Ei participa la formarea structurii solului prin efectul de imobilizare mecanica si agregare a particulelor de sol, asigurind stabilitatea acestora. Fungii au rol in formarea humusului deoarece multe specii (Alternaria, Aspergillus) produc substante aromatice asemanatoare ligninelor, care sunt introduse in rezerva din sol ce va forma prin sinteze si conversii chimice materialele humice. In unele cazuri, fungii actioneaza ca pradatori, putind participa la mentinerea echilibrului biologic in sol. Unele specii ataca protozoarele, carora le digera continutul citoplasmatic, diminuindu-le numarul si influentind indirect dezvolatarea bacteriilor. In sfirsit, unii fungi din sol produc substante antibiotice iar altii formeaza asociatii micorizice cu radacinile plantelor.

Algele

Algele sunt abundente in habitatele umede si iluminate de la suprafata solului si in stratul superior de citiva mm pina la citiva cm. Dupa aceea, numarul lor scade considerabil. Celulele algale intilnite la adincimi mai mari sunt transportate accidental in reginile respective sub influenta a diferite forte mecanice (scurgerea apei). Numarul lor este variabil in functie de conditiile de mediu si poate oscila intre citeva sute pina al 50 000. Pot ajunge la densitati mari, de ordinul milioanelor, cind se dezvolta pe suprafata solului umed, producind infloriri ale acestuia, vizibile cu ochiul liber.

Ca si in cazul altor microorganisme, tehnicile de estimare a densitatii si activitatii lor in sol nu dau rezultate foarte sigure. Exista si unele dificultati specifice, in sensul ca speciile filamentoase determina formarea unui numar mic de colonii, desi biomasa lor ca si activitatea lor sunt importante.

Taxonomie. Algele din sol apartin increngaturilor Chlorophyta, Bacillariophyta si Xanthopyta. Cele mai frecevnt intilnite apartin genurilor: Chlorella, Chlorococcum, Cladophora, Cymbella, Fragillaria, Navicula, Heterococcus, Vaucheria.

Algele de la suprafata solului cu nutritie fotolitotrofa se dezvolta in conditii de umiditate si de iluminare adecavata. Ele folosesc nutrienti minerali pentru a face sinteze organice. Cind solul este uscat numarul lor scade brusc, cele mai sensibile la uscaciune fiind diatomeele. Preferintele termice sunt variabile in functie de specie. Pot trai atit la la temperaturi scazute, cit si la temperaturi medii si mai ridicate.

Relativ putin studiata si cuantificata, activitatea activitatea microalgelor este considerata ca fiind putin semnificativa pentru transformarile biochimice din sol, in comparatie cu alte microorganisme. Algele sunt, alaturi de cianobacterii, primii colonizatori ai solului denudat necultivate sau lipsite de alte forme de viata ( ca de ex., dupa eruptiile vulcanice).

Actioneaza ca organisme-pioner, imbogatind progresiv solurile respective in substante organice, facindu-le treptat accesibile altor microorganisme si, in final, plantelor verzi.

PAGE 4