Өсімдіктердің тамырында және тамырдың айналасында, яғни ризосферада
микроорганизмдердің көп мөлшерде кездесетінін атап өткен болатынбыз. Бұлардың ішінде басым көпшілігі спора түзбейтін бактериялар. Олар органикалық заттары мол топырақтарда көбірек өніп-өседі. Өсімдіктер ризосферасында саңырауқұлақтар да жектілікті. Бұлардың ішінде пеницилл, триходерма, фузариум саңырауқұлақтары көп тараған. Жас өсімдіктер тамырларының айналасында актиномицеттер орта бастайды.
Міне, осы мәліметтерге қарағанда микроорганизмдер мен жоғары сатыдағы өсімдіктер тамырларының арасында ерекше қарым-қатынасы бар екендігін аңғару қиын емес. Ал ризосфера микроорганизмдеріне өсімдіктер зор әсер етеді. Басқаша айтқанда, өсімдік тамырлары өздеріне қажетті микроорганизмдер қауымын сұрыптай алады, әр өсімдіктің дамуына сәйкес олардың өзіне тән микроорганизмдер тобын іздестіреміз. Мәселен азотобактер мен түйнек бактериялары бір өсімдіктің ризосферасында жақсы өніп-өссе, екінші бір өсімдіктің ризосферасында тіршілігі мүлде баяулап қалады.
Өсімдіктердің жер бетіндегі бөлігі мен тамырларынан өніп-өсу барысында түрлі органикалық заттар бөлінеді. Мұны эндоосмос құбылысы деп атайды. Әрине көптеген себептерге байланысты бұл құбылыстың қарқыны да өзгеріп отырады. Вегетация дәуірінде бөлінетін осындай қосылыстар мөлшері өсімдіктер массасына шаққанда 10% және онда да көбірек шамада болады.
Тамырдан бөлінген қосылыс құрамында, алма, янтарь, шарап, лимон, қымыздық және басқа да қышқылдары табылған жағдайлар да болады. Әрине бөлінетін заттардың құрамы түрлі өсімдікте түрліше.
Өсімдік тамырында түрлі минерал және органикалық заттар түзіледі. Кейде оларда фосфор, калий, кальций, натрий және басқа да элементтердің қосылыстары барлығы анықталды. Көптеген зерттеулер тамырлардан бөлінетін бұл заттардың құрамы мен мөлшері күн сәулесіне, топырақтың ауа, су, қышқылдық режимдеріне және ортада қоректік заттардың мөлшері мен құрамына байланысты болатындығын дәлелдеді.
Дегенмен, ғылыми мәліметтерге қарағанда, бұршақ тұқымдастардың тамырынан бөлінетін зат – азот қосылыстарына бай болса, астық тұқымдастар тамырынан көбінесе көміртегі қосылыстары бөлінеді. Осыған байланысты микроорганизмдердің жалпы саны әр түрлі мөлшерде болады. Мәселен, нашар өңделген сұр топырақтардың бір грамында микроорганизмдер саны 5-10 миллиондай. Беде өсімдігі ризосферасындағы бір грамм топырақта 100 млн. Микроорганизмдер клеткасы кездеседі.
Тамыр айналасында тіршілік ететін бактериялар мен саңырауқұлақтар, бірте-бірте өсіп – жетілу кезеңі ішінде өсімдіктердің жапырақ – сабақтарына ығысады. Мұнда олар жапырақ-сабақтардан бөлінетін заттармен қоректенеді. Әрине өсімдіктердің жер бетіндегі денесінде микрооргагизмдердің барлығы бірдей емес, кейбір топтары ғана тіршілік етуге бейімделген. Микроорганозмдердің бұл тобын эпифит микроорганизмдер деп атайды.
Өсімдіктерге қоректік заттар әзірлеуде ризосфера микроорганизмдерінен басқа төменгі сатыдағы бірқатар организмдер белсене қатысады.
Ризосферадан фосфор мен көмірден басқа да оңай еритін азот қосылыстарын жиі, әрі көп мөлшерде кездестіруге болады.
Топырақты өңдеу, құрылымын жақсарту, суландыру, тағы сол сияқты шаралар пайдалы микроорганизмдер тобының ризосферада жиналуына қолайлы жағдай туғызады.
Топырақ микроорганизмдерінің өсімдіктерге әсері.
Табиғатта микрооргнизмдердің алуан түрлі топтары бар. Олардың ішінен өсімдікке қолайлы немесе қолайсыз әсер ететін топтарын да кездестіруге болады. Бұлар негізінен активаторлық, ингибиторлық және антагонистік микробтар.
Микроб – активаторлар. Топырақ микроорганизмдерінің бірқатары әр түрлі (витаминдер) биологиялық активті заттар бөліп шығарады. Бұларға түрлі витаминдер, ауксиндер, амин қышқылдары және басқалар жатады. Осындай микроорганизмдерді биологияда микроб – активаторлар деп атайды.
Микроб – активаторлар дәннің шығымдылығын арттырады, өркендердің дамуын шапшаңдатады, ал кейде олар өсімдіктегі биохимиялық процестердің бағытын да өзгерте алады. Мәселен, тамырларыдың айналасында бактерия болмаса немесе оның ұлпасының ішіне енбесе арзидия деп аталатын өсімдік мүлде өспейді. Ал өскен күннің өзінде гүлдемейді, демек жеміс бермейді. Бактериялар енгенде оның жақсы өніп-өсіп гүлдей алатыны анықталды.
Актиномицеттерден және басқа да микроорганизмдерден алынатын кейбір химиялық таза заттар, мәселен, гибериллин және сол тектес заттар, өсімдіктердің өсуіне, дамуына қолайлы әсер етеді. Бұлар гиберелла және фузариум микроскоптық саңырауқұлақтарынан алынады. Гибериллин алғаш рет 1926 жылы Жапонияда курозаева ауруына шалдыққан күріш өсімдігінен бөлініп алынған. Күріштің осы ауруы Жапонияда көп тараған. Ауруға шалдыққан күріштің жапырақтары сарғайып солады да, сабағы ұзарып кетеді. Жоғарыда аталған осындай ауру қоздырғыш микроорганизмдерден, өсімдіктердің өсуін жақсартатын гибериллин заты алынады. Гиберлиннің бір миллилитрдегі 0,01 миллиграмы, бұршақ өсімдігінің өсуін жақсартады.
Ал оның концентрациясы көбейген сайын пайдалы әсері арта береді. Оның пайдалы әсері бидай және қарақурай өсімдіктеріне сыналды және оның пайдасы барлығы толық дәлелденді. Гибериллин қышқылының екі жылдық өсімдіктерге: капуста, сәбіз, қант қызылшасы, тағы басқаларына тигізетін әсері ерекше. Бұл өсімдіктер бірінші жылы жеміс береді. Осы сияқты өсімдіктерге және жануарларға қолайлы әсер ететін, микроорганизмдерден алынатын заттардың біріне антибиотиктер жатады.
Кейбір микрооргагнизмдер өсімдіктерге қолайлы әсер ететін витаминдерді бөледі. Жалпы зерттеулерге қарағанда топырақ микроорганизмдерінің 50 проценттейінің осындай қабілеті барлығы анықталады.
Сонымен қатар өздерінің тіршілігі барысында өсімдіктердің өсуіне кедергі келтіретін микроорганизмдер бар. Оларды микробингибиторлар деп атайды. Олар өсімдіктерге зиянды улы заттарды бөліп шығарады. Көптеген саңырауқұлақтар мен бактериялар тағамға, мал азығына немесе өсімдік қалдықтарына түсе қалса, адам мен мал организміне аса қауіпті улар түзетіні практикадан мәлім.
Микроб – ингибиторлар тұқымның өнгіштігін, өркеннің жақсы өсіп жетілуін тежейді, өнімді төмендетеді. Микроб – ингибиторлар осымен қатар микроорганизмдердің, саңырауқұлақтар мен балдырлардың тіршілігіне нұқсан келтіруі мүмкін. Мұндай жағдайда микроорганизмдердің өздерінің арасында өзара күрес басталады. Бұл құбылысты антогонистік құбылыс деп атайды. Микроб — ингибиторлар саңырауқұлақтардан да табылды. Мәселен, фузириум микроскоптық саңырауқұлағы жүзім жапырағын сарғайтып зақымдайтын кейбір уларды бөлетіні анықталды. Ал пенциллиум зең саңырауқұлағы топырақта көптеп өніп улап, өсуін тежейді.
Микроб-антагонистер. Топырақ микроорганизмдерінің ішінде олардың басқа топтарының өніп-өсуін тежейтін, ал кейде құртып жіберетін де түрлері бар. Бұларды антогонистік микробтар деп атайды. Микроб — ингибиторлар мен микроб-антигонистер арасында айта қаларлықтай айырмашылық жоқ десе де болады. Ингибиторлар жоғары сатыдағы организмдерге (өсімдіктерге) әсер етсе, антагонистер төменгі сатыдағылардың (микроорганизмдердің) өніп-өсуін тежейді.
Микроб-ингибаторлар, әдетте түрлі улар бөледі. Ал антогонистер бөлетін нәрсені – антибиотиктер деп атайды. Антагонизм құбылысы ғалымдардың назарын ерте бастан-ақ аударғаны белігілі. Л.Пастер, И.И.Мечников және олардың замандастары микроорганизмдер дүниесінде антагонистік құбылыстар барлығын анықтаған болатын. Мәселен, Пастер топалаңды қоздырушы микроорганизмдердің тауықтың обасын қоздыратын микроорганизмдерге қарсы күресе алатын қабілетін анықтады. Ал И.И.Мечников болса, сүт қышқылы бактерияларының шіріткіш микроорганизмдерді құртып жіберетіндігін ашты. Міне, осының негізінде ол адамның түрлі ішек-сүзек ауруларына қарсы сүт қышқылы бактериялары қатысуымен дайындалған түрлі сүт тағамдарын емдеуге кеңінен қолдануды ұсынады.
Соңғы 50 жыл ішінде басқа да ауруқоздырғыш микрооганизмдер антагонистерінің көптеген түрлері аңықталды. Бірақ ғалымдар қауымының қазіргі назары түрлі вирустарға немесе зиянды ісік (рак( ауруларына қарсы күресте көмек боларлық антагонистік микробтарды іздестіруге бағытталып отыр. Антагогистердің басым көпшілігі актиномицеттер арасынан табылып отыр. Н.А.Красильниковтың зерттеуіне қарағанда антагогистік қасиет микроорганизмдердің барлық топтарына бірдей тән. Әрине оның қуаты және жеке микроорганизмдерде болу-болмауы тіршілік жағдайларымен тығыз байланысты.
Табиғатта микроорганизмдер жеке тіршілік етпейді. Олардың белгілі бір түрлерінің арасында өзара күрес болып жатады. Бұл жағдай топырақта жиі кездеседі. Олар тіршілік әрекеті барысында белгілі бір зат бөлуге бейімделген. Мәселен, кейбір микроорганизмдер тіршілік әрекеті барысында ортаға аммиак, күкіртті сутегі, хлор ионы, алюминий, темір және басқа да элементтердің жиналуына әсерін тигізеді.
Кейбір топырақта микроорганизмдердің әрекетінен күкіртті сутегі көп жиналады. Оның басқа микроорганизмдер түгілі, өсімдіктерді де улап тастайтыны мәлім.
Микробтар бөлетін антибиотиктердің негізгі бір қасиеті, осы түрге жататын микроорганизмдерге әсер етпейді де, басқа топтағыларын қырып жібереді. Бұл әрине топырақта кездесетін микроорганизмдердің ара-қатынасын, санын реттейтін жағдай. Осының арқасында көптеген антибиотиктер өсімдіктердің зиянкестеріне жойқын әсер етіп, оларға қолайлы жағдай туғызады да, өнім артады. Микроорганизмдердің өсімдіктерге әсерін сөз еткенде эпифит микроорганизмдер жөнінде айтпауға болмайды. Бұлар да өсімдік бөлетін заттармен қоректеніп, көпшілік жағдайда пайдалы заттар бөліп, олардың өсіп дамуына көмегін тигізеді. Орта Азия өсімдіктерінің эпифит микроорганизмдерін зерттеген Е.И.Квасников жалпы осы өсімдіктердің эпифиттерге кедей екенін атап көрсетті. Бұл жердегі қуатты күн сәулесі, оның ішінде ультракүлгін сәуле эпифит микроорганизмдерге жойқын әсер етеді. Кейбір жағдайда эпифит микроорганизмдер ішінен у түзетін топтары да табылып қалады. Олар өсімдіктерді тікелей де зақымдай алады.