土壤与微生物关系

土壤与微生物的关系

【摘要】土壤是人类环境的基本要素(空气、水、土壤)之一，是人类赖以生存和进行生产活动的物质基础。土壤是接纳和自然净化有机废弃物的天然场所，同时又经常受到病原体的污染，并可经污染水体或食物链引起某些传染病的传播和流行，与人类健康有着十分密切的联系。因此，从卫生学角度认识土壤与土壤微生物(soiI microbe)、土壤微生物与人体健康的关系，加强土壤卫生防护和土壤卫生监测对保护人类健康具有重要意义。

【关键词】土壤微生物

土壤微生物的卫生学研究包括：土壤的生境特点与土壤微生物的种类和数量的关系、土壤微生物的自净作用、致病微生物在土壤环境中的存活能力及其传播疾病的危险性，土壤污染及其卫生状况评价的卫生微生物学指标、土壤微生物活性在制定土壤卫生标准中的应用。

一、土壤的生境特点及与微生物的关系

土壤(soil)是微生物良好的天然培养基，可为微生物提供矿物质、有机质等营养成分和能源，土壤空气、温度和土壤溶液的pH和渗透压对微生物的生存和繁殖均十分有利。微生物在适宜的土壤环境下能旺盛地代谢和迅速地繁殖。同时由于这些土壤微生物的存在，又对土壤结构的形成、土壤理化性质的改善等关系密切。

1.土壤的营养成分土壤中含有各种无机矿物质和有机质，土壤中的矿物质不但含有很多微生物所必需的硫、磷、钾、铁、钙等营养元素，还含有硼、锌、锰等必需的微量元素，而土壤中动植物残体及腐殖质为微生物提供了丰富的有机养料。

2.土壤的水分土壤中含有满足微生物基本要求的足够水分，水中可含多种溶解性物质，有利于土壤颗粒与土壤水分、土壤水与微生物间的营养交换。

3.土壤的温度土壤具有保温性，在一年四季中变化不大，为微生物生存提供了条件。

4.土壤的pH和渗透压土壤的酸碱度一般为中性或微碱性，渗透压适中，适于微生物生长。

5.土壤的空气在土壤空隙中水和空气是互为消长的，团粒结构较好的土壤充满空气，保证需氧菌生长，而在潮湿的粘土地，则几乎没有空气，适于厌氧菌生长。

总之，土壤提供了微生物生命活动和繁殖所必需的各种环境条件，是微生物生活最稳定的生境。但土壤中有机物数量，植物根系、湿度和通气、pH值、温度、农药使用情况

等因素对土壤微生物有很大的影响，造成微生物在土壤中的分布的不均匀性。自然土壤因成土因素不同，性状各异，土壤的物理、化学性状及气候因子的差别，不但不同区域和不同层次的微生物数量和区系组成存在差异，而且一年的不同季节里微生物数量也有变化。

由于土壤环境条件的变化，在干旱、高温、辐射、营养枯竭等不良条件下，很多土壤微生物可进入休眠状态并形成抗逆结构，如荚膜、芽胞、孢子等以保存生命，还可借助外力播散，对人体健康造成影响。

二、土壤的自净作用及对健康的影响

土壤是自然界物质循环的重要环节，是一个复杂的生态系统。其中土壤微生物的生物降解作用是有机质分解的主要推动力，同时还参与了自然界氮、碳、硫等元素的循环过程。土壤中人和动物的排泄物及动植物残体，这些物质中的组分如蛋白质、脂肪、核酸等有机物在需氧的条件下经过氨化、亚硝化和硝化作用最终分解成简单的无机物，整个过程在微生物的生物降解作用和矿化作用从而达到无机化和腐殖化。同时，土壤微生物对于土壤中污染的某些农药有降解和转化作用，以达到自净的目的。如果土壤的生物降解能力下降，土壤自净能力受到破坏，会产生严重的环境污染和环境卫生问题，对人类健康形成威胁。随着工农业生产的高度发展和人类活动的急剧增多，土壤成为污染物的贮存库，有害物质长期蓄积并通过转移到其他介质如空气、水、植物中对人体健康造成危害。

三、土壤微生物之间的关系

许多微生物生活在土壤中，往往形成复杂的关系，它们之间的关系有3种：①互惠关系，一种微生物的生长和代谢对另一种微生物产生有利的影响，如分泌生长刺激素或分解毒素。微生物之间的互惠关系或是双方有利，或是单方有利，依它们之间不同的有利程度又可分为共生、互生接力关系；②互害关系，一种微生物的生长和代谢对另一种微生物产生有害的影响，微生物之间的互害关系，是受益者以受害者为生存条件，或一种微生物分泌的代谢产物抑制甚至杀死另一种微生物，互害方式分寄生、吞噬、竞争和拮抗作用。土壤微生物互害作用中最常见的是拮抗作用，大多数放线菌和一部分细菌、真菌可产生抗生素，抑制周围其他微生物的生长和代谢；③无利害关系，两种微生物在一起，彼此对对方的生长和代谢无明显的影响。

四、土壤微生物的种类、数量和分布

土壤微生物是土壤中最原始的活有机体。土壤中的微生物包括细菌、放线菌、真菌、藻、原生动物和病毒，它们对于自然界物质的生物循环起着极为重要的作用。土壤中微生物数量最大，种类最多，1g土壤中可分离出几十至几百种微生物，其中以细菌数量最大，约占土壤总生物量的一半，其次是放线菌和真菌。土壤细菌数量多、分布广其中以杆菌最多，球菌次之，螺旋菌最少。土壤中的细菌分3类：天然生活在土壤中自养菌，随动物尸体进入土壤的异养寄生菌，随动物尸体或排泄物进入土壤的致病菌。土壤不是致病菌繁殖的理想场所，因为致病菌营养要求严格，再加上其他微生物的拮抗作用，致病菌容易死亡，但如形成芽胞则可存活较长时间。土壤中放线菌数量较大，约占土壤微生物总数的20%～30%，放线菌是异养型需氧性微生物，其代谢产物中有许多抗生素和激素类物质，可用于植物防病害、制造抗生素和酶制剂。土壤中的真菌是土壤微生物的第三大类，它们广泛生活在近地面的土层，具复杂的酶系统，分解有机质的能力特别强。土壤微生物的分布与土壤的结构，有机物和无机物的比例，含水量及含氧量等因素密切相关，不同土壤类型、不同季节、不同温度、pH值对土壤中微生物的数量和种类有很大影响，因此，对土壤微生物进行卫生评价时，必须全面考虑。