Pojęcie i pochodzenie enzymów glebowych

11 uprawy ewelina wiacekPojęcie enzymów glebowych jest nierozerwalnie związane z glebą jako żywym tworem mającym wpływ metabolizujący. Gleba jest zewnętrzną częścią skorupy ziemskiej. Podlega więc działaniu klimatu i wegetacji roślinnej, w tym roślin uprawnych i owocowych wykorzystywanych przez człowieka. Jej skład jest bardzo bogaty. Tworzą ją składniki nieożywione takie jak minerały, woda i powietrze. W jej skład wchodzą też organizmy żywe i martwa substancja organiczna, jako pozostałość po umierających organizmach żywych, które nie zostały jeszcze całkowicie rozłożone na proste makro- i mikroelementy. Dla rolnika, sadownika, czy leśnika najistotniejszą informacją jest jednak fakt zdolności gleby do generowania plonów, jako naturalne siedlisko rozwoju roślin. Przy obecnym stanie technologii i wiedzy cechy te nadal pozostają wyróżniającymi, szczególnie gdy uwzględnimy naszą stosunkowo niedawno opracowaną technologiczną zdolność do tworzenia sztucznych układów zwanych kulturami bezglebowymi. Uprawy bezglebowe w niczym nie przypominają tych tradycyjnych prowadzonych od zawsze w glebie. Jednak jest w nich możliwe prowadzenie hodowli roślin na skalę gospodarczą i osiąganie plonów nie ustępujących ani ilościowo ani jakościowo plonom uzyskiwanym w rolnictwie i ogrodnictwie konwencjonalnym.

Prócz zdolności do generowania wegetacji roślinnej, gleba ma też cechę która istotnie odróżnia ją innych tworów geologicznych i wszelkich sztucznych układów dających plony. Jest to jej zdolność do samoreprodukcji, czyli procesu odnawiania zasobów substancji koniecznych dla wzrostu i rozwoju organizmów zasiedlających glebę, w tym roślin. Inaczej proces ten można też nazwać zdolnością gleby do zjawiska przemiany materii. By samoreprodukcja gleby mogła przebiegać w sposób nieustanny, w glebie muszą stale zachodzić złożone przemiany chemiczne i biochemiczne. Dopiero dzięki tym przemianom możliwa jest późniejsza stała wegetacja roślin. Są to cechy świadczące o istnieniu stałej aktywności biologicznej w glebie, co wyróżnia glebę od innych tworów geologicznych.

W glebie są różne organizmy zaliczane do roślin, zwierząt i drobnoustroje. Jednak rola bakterii jest kluczowa i podstawowa. Bez udziału bakterii gleba nie mogłaby powstać ani wydawać plonów. Przyjmuje się, że w glebie na 1 mkw średnio znajduje się ok. 10 000 typów bakterii i grzybów. Drobnoustroje glebowe są głównie związane są z fazą stałą gleby i występują między innymi na powierzchni glebowych granul elementarnych. Granule elementarne i substancja organiczna biorą natomiast udział w tworzeniu agregatowej struktury środowiska glebowego.

W normalnej, naturalnej glebie istnieją stałe i określone powiązania i zależności pomiędzy wielokierunkowymi drogami metabolizmu glebowego, który jest efektem zawartych w niej organizmów żywych takich jak: korzenie roślin, fauna, drobnoustroje, grzyby. Każda naturalna gleba zawiera także pewien zasób wolnych enzymów pochodzenia biologicznego. Enzymy te są wydalane przez komórki różnych organizmów jako efekt procesów i przemian metabolicznych tychże organizmów żywych. Wytwarzane są w komórkach organizmów żywych jako katalizatory organiczne (inaczej zwane biokatalizatorami) przemian biochemicznych.

Obecnie znanych jest kilka tysięcy enzymów. Są to zarówno egzoenzymy jak i endoenzymy. Aktywność egzoenzymów regulują stosunki panujące wewnątrz komórek. Egzoenzymy są produkowane we wnętrzu komórki i wydzielane potem do środowiska zewnętrznego, w którym działają nadal, lecz już w pozakomórkowym metabolizmie swojego substratu. Natomiast endoenzymy są produkowane przez komórki w ich wnętrzach i tam są aktywne (enzymy zwierzęce, roślinne). Jednak gdy są uwalniane w procesach litycznych, zaczynają wtedy działać niezależnie od swoich komórek macierzystych. Gdy są uwalniane (wydalane) przez organizmy glebowe – trafiają poza organizm, czyli do gleby. Ich aktywność jest wtedy regulowana poprzez stosunki panujące w glebie. Dzieje się tak, ponieważ niektóre enzymy mogą być naturalnie aktywne zarówno we wnętrzu komórki, jak też i wydzielane (wydalane) poza nią. Takie pozakomórkowe enzymy są wydzielane z żywych lub zamierających komórek. Dlatego też w trakcie wydzielania z komórek, mogą być one związane z fragmentami resztek komórkowych np.: komórek ściany i błon komórkowych, fragmentami plazmy lub organelli komórkowych.

Enzymy wydzielone poza komórkę do gleby nazywamy enzymami glebowymi. Enzymy te oddziaływają w bardzo pozytywny sposób na reakcje zachodzące w glebie i stymulują wzrost roślin. Mają bardzo duże znaczenie dla upraw w rolnictwie, sadownictwie i leśnictwie. Są także wykorzystywane w ochronie środowiska, odzwierciedlając stopień oraz wielkość zanieczyszczenia środowiska naturalnego.

Eko-uprawy.pl © 2018