Top List Tốt nhất

Đất là môi trường sống tốt nhất của vi sinh vật

1/ Độ pH

Hầu hết các sinh vật đất [đặc biệt là các loại vi khuẩn] đều sống tốt ở pH từ 6,5 đến 7,5.

Một số loại vi khuẩn đặc biệt sống ở mức pH dưới 4 được phân loại là acidophiles [acid-loving] và ở mức pH 9-10 là Vi khuẩn Alkalinophilic.

Nếu độ pH Để hiểu hơn về độ pH đất, bạn có thể tham khảo TẠI ĐÂY

2/ Trao đổi khí

O2 là yếu tố cần thiết đối với sự phát triển của hầu hết sinh vật. Một số sinh vật tự dưỡng lẫn dị dưỡng cũng có thể sử dụng CO2 để tổng hợp chất hữu cơ.

Không khí [gồm có oxy] phải có khả năng đi vào trong đất một cách tự do, và khí thải phải được đi ra ngoài. Trao đổi không khí trong đất tốt có ý nghĩa rất quan trọng cho hoạt động của các sinh vật đất. Trao đổi khí còn phụ thuộc trực tiếp vào cấu trúc đất.

Chính vì thế, để giữ cho lượng O2 và CO2 cân bằng trong đất, thì cấu trúc đất cần giữ được độ thoáng khí và mức thoát nước tốt.

3/ Cân bằng nước

Tế bào vi sinh vật ngăn cách với môi trường sống bên ngoài bằng màng sinh chất có tính thẩm thấu chọn lọc, do đó sự biến đổi nồng độ thẩm thấu trong môi trường có ảnh hưởng lớn đến sự sống của vi sinh vật.

Nếu một vi sinh vật được đưa vào dung dịch có nồng độ thẩm thấu thấp thì nước sẽ xâm nhập vào tế bào và ngược lại. Và nếu không có sự khống chế thì tế bào này có thể trương và vỡ ra.

Chính vì thế, việc giữ cho lượng nước trong đất được ổn định cũng là yếu tố quan trọng giúp sinh vật đất phát triển.

Để làm được điều đó, trước hết cần cân bằng được các lỗ rỗng chứa không khí, nước và không để cho nước thoát quá nhanh hay không thoát được. Biện pháp bón hữu cơ để tăng độ xốp của đất là trồng cây phủ xanh sẽ là ưu tiên hàng đầu để giải quyết vấn đề này.

HỆ VI SINH VẬT TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NHỮNG VAI TRÒ CỦA CHÚNG TRONG NÔNG NGHIỆP

Sự kiện ngành

HỆ VI SINH VẬT TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NHỮNG VAI TRÒ CỦA CHÚNG TRONG NÔNG NGHIỆP

Trong đất vi khuẩn chiếm khoảng 90% tổng số, xạ khuẩn chiếm khoảng 8%, vi nấm chiếm 1%, 1% còn lại là tảo, nguyên sinh động vật. Tỷ lệ này thay đổi tuỳ theo các loại đất khác nhau cũng như khu vực địa lý, tầng đất, thời vụ, chế độ canh tác,... Ở những khu vực đất có đầy đủ chất dinh dưỡng, độ thoáng khí tốt, nhiệt độ, độ ẩm và pH thích hợp thì vi sinh vật phát triển nhiều về số lượng và thành phần. Đồng thời, sự phát triển của vi sinh vật lại chính là nhân tố làm cho đất thêm phì nhiêu, màu mỡ.

Môi trường đất là một hệ sinh thái phức tạp được hình thành qua nhiều quá trình vật lý, hoá học cũng như sinh học trong một thời gian rất dài, ngay từ khi sự sống mới bắt đầu hình thành. Đất là môi trường chứa hàm lượng chất hữu cơ vô cùng lớn, do đó đất trở thành môi trường thích hợp nhất đối với sự sinh trưởng và phát triển của hệ vi sinh vật. Hệ vi sinh vật có mặt trong đất rất phong phú kể về chủng loại cũng như số lượng và thành phần.Hệ vi sinh vật trong đất bao gồm nhiều loài, chúng hình thành, sinh trưởng và phát triển tạo nên một hệ sinh thái đa dạng với các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hoá rất khác nhau, bao gồm: Vi khuẩn,Vi nấm, Xạ khuẩn, Virus, Tảo, Nguyên sinh động vật,…

Số lượng và thành phần vi sinh vật trong đất thay đổi khá nhiều, phụ thuộc vào tầng đất, hàm lượng chất dinh dưỡng, độ ẩm, pH đất,… Số lượng và thành phần vi sinh vật đa dạng hơn ở tầng đất có chiều sâu từ 10 - 20 cm so với bề mặt, ở tầng đất này có độ ẩm thích hợp, tích lũy nhiều chất dinh dưỡng, không bị tác động bởi ánh sáng mặt trời. Vì vậy, các quá trình chuyển hoá quan trọng trong đất dưới tác dụng của hệ vi sinh vật chủ yếu xảy ra trong tầng đất này. Sự phân bố vi sinh vật đất sẽ giảm theo độ sâu: khi độ sâu của đất hơn 30 cm và 4 - 5m hầu như phân bố rất ít,chủ yếu vi sinh vật yếm khí.Số lượng và thành phần vi sinh vật trong đất còn thay đổi tùy chất đất, ở nơi đất nhiều chất hữu cơ, giàu chất mùn có độ ẩm thích hợp vi sinh vật phát triển mạnh hơn rất nhiều so với đất nghèo dinh dưỡng.

Vi khuẩn là nhóm chiếm ưu thế về mặt về số lượng trong hệ vi sinh vật đất, khối lượng của chúng có thể lên tới hàng tấn [đất đồng cỏ ôn đới đạt 10 tấn/ ha]. Vi khuẩn phân bố rộng rãi trong đất, từ đất rất nghèo dinh dưỡng như đất cát ven biển, đất xám bạc màu đến đất phù sa màu mỡ. Tuy nhiên thành phần và số lượng của chúng trong các loại đất trên là rất khác nhau. Hệ vi khuẩn trong đất bao gồm các loàivi khuẩn với đầy đủ các hình thức sinh dưỡng: hiếu khí, yếm khí, kị khí, tự dưỡng, dị dưỡng,... Tuy nhiên, vi khuẩn tự dưỡng chiếm đa số, chúng lấy dinh dưỡng bằng cách phân hủy xác hữu cơ. Các vi khuẩn tự dưỡng tiến hành tổng hợp carbon từ CO2từ quá trình oxy hóa của các chất vô cơ, nhờ đó chúng có thể sinh trưởng và phát triển được trong cả các đất nghèo dinh dưỡng.Có rất nhiều loài vi khuẩn trong đất với chức năng và vai trò quan trọng khác nhau: vi khuẩn phân giải chất các hợp chất carbon, protein; vi khuẩn tổng hợp nitơ tự do, nitrit và nitrat hóa, phản nitrat hóa; vi khuẩn oxy hóa lưu huỳnh, sắt; vi khuẩn phân giải P, K;…

Xạ khuẩn trong đất là một trong các nhóm vi sinh vật đất có số lượng lớn và quan trọng. Ở môi trường trung tính xạ khuẩn phát triển mạnh nhất trong đất giàu hữu cơ và thông thoáng. Chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân giải chất hữu cơ đặc biệt là các hợp chất carbon [đường, hemicellulose, cellulose], ngoài ra chúng còn tham gia vào quá trình hình thành các acid hữu cơ, cố định nitơ tự do từ không khí, tổng hợp kháng sinh,...

Nhóm vi nấm trong đất bao gồm nấm men, nấm mốc, hệ sợi nấm của các nấm lớn. Sự phát triển của nấm trong đất phụ thuộc vào điều kiện không khí - nước. Chúng có thể sống được trong những điều kiện nhiệt độ, độ ẩm khác nhau. Nấm ý nghĩa quan trọng trong quá trình hình thành đất [phân giải xác hữu cơ: cellulose, tinh bột, lignin,... làm cho đất trở nên chua] và quá trình mùn hóa, đặc biệt là các loài:Cladosporium humificans,Trichoderma viride,…Ngoài ra các nấm còn kích thích nảy mầm và sinh trưởng cho cây trồng.Tuy nhiên, vi nấm cũng là nhóm vi sinh vật trong đất gây nên nhiều bệnh cho thực vật và cây trồng.

Tảo là những vi sinh vật rất phổ biến trong đất. Chúng có cấu trúc đa dạng [đơn bào, đa bào, tập đoàn] bao gồm nhiều ngành có kích thước, cấu tạo khác nhau. Đặc biệt, tảo lam sống cộng sinh với bèo hoa dâu có khả năng tổng hợp nguồn đạm từ nitơ tự do trong không khí.Tảo không chỉ là nhóm vi sinh vật có khả năng sử dụng nguồn dinh dưỡng vô cơ mà chúng còn có khả năng thích nghi cao trong điều kiện khắc nghiệt, đồng thời cung cấp một lượng sinh khối lớn cho các sinh vật khác. Ngoài ra, tảo còn có khả năng gắn kết các hạt đất nên hạn chế được sự xói mòn do gió.

Ngoài ra, hiện tượng cộng sinh giữa nấm và thực vật [tảo] hình thành địa y có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành đất, chúng giải phóng một số acid với nồng độ đủ lớn để phá hủy khoáng vật hình thành đất và lấy thành phần dinh dưỡng như: S, P, Cu, F và các vi lượng khác trong quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng.

Ngày nay, để phòng trừ các loại nấm gây bệnh hại cây trồng, giúp cây trồng phát triển tốt hơn, làm cho tác nhân gây bệnh không kháng thuốc, an toàn với môi trường sinh thái, phù hợp với xu hướng an toàn nông nghiệp bằng cách tìm ra các chủng vi sinh vật có khả năng kháng nấm bệnh là biện pháp phổ biến của công tác phòng trừ sinh học. Cơ chế đối kháng với vi sinh vật gây bệnh là chủng vi sinh vật có thể tiết ra chất kháng sinh, cạnh tranh về dinh dưỡng hoặc tấn công trực tiếp lên tơ nấm gây bệnh, hay tiết ra những chất kích thích sinh trưởng giúp cho cây trồng tăng khả năng kháng bệnh.

Bacillus là một tác nhân sinh học đầy tiềm năng trong việc phòng trừ bệnh hại cây trồng. Chúng có khả năng đối kháng các loại vi nấm gây bệnh với phổ tác động rộng, không gây hại cho con người và cây trồng. Mặt khác, Bacillus còn tham gia vào quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ khó phân hủy thành những chất hữu cơ đơn giản cho cây trồng dễ sử dụng, giúp cải tạo đất, khống chế và tiêu diệt một số loại vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng bởi các chức năng sinh học chuyên biệt của chúng. Vi khuẩn Bacillus subtilis nằm trong nhóm vi khuẩn có khả năng đối kháng với một số nấm gây bệnh cho cây. Trong các vi sinh vật đối kháng, vi khuẩn Bacillus được chứng minh có khả năng đối kháng với nhiều loại nấm như: Rhizoctonia, Sclerotinia, Fusarium, Pythium và Phytopthora và một số vi khuẩn khác nhờ vào khả năng sinh ra các chất kháng sinh [Lê Đức Mạnh và ctv, 2003; Nguyễn Văn Thanh, Nguyễn Thu Hoa, 2005; Nguyễn Xuân Thành và ctv 2003, Võ Thị Thứ, 1996].Vi khuẩn Bacillus subtilis thuộc nhóm vi sinh vật hiếu khí hay kỵ khí tùy nghi. Chúng phân bố hầu hết trong môi trường tự nhiên, phần lớn cư trú trong đất và rơm rạ, cỏ khô nên được gọi là “trực khuẩn cỏ khô”, thông thường đất trồng trọt có khoảng 106– 107triệu CFU/g. Đất nghèo dinh dưỡng ở vùng sa mạc, đất hoang thì sự hiện diện của chúng rất hiếm.

Trichoderma là một loại vi nấm được phân lập từ đất, thường hiện diện ở vùng xung quanh hệ thống của rễ cây. Đây là loại nấm hoại sinh có khả năng ký sinh và đối kháng trên nhiều loại nấm bệnh cây trồng. Nhờ vậy, nhiều loài Trichoderma spp. đã được nghiên cứu như là một tác nhân phòng trừ sinh học và đã được thương mại hóa thành thuốc trừ bệnh sinh học, phân sinh học và chất cải tạo đất [Harman & ctv, 2004]. Theo Harman [2001] cho rằng, tùy theo dòng nấm Trichoderma, việc sử dụng trong nông nghiệp đã tỏ ra có nhiều thuận lợi nhờ: Tập đoàn khuẩn lạc nấm sẽ phát triển nhanh và tạo thành cộng đồng vi sinh vật xung quanh vùng rễ cây; Có khả năng phòng trị, cạnh tranh hoặc tiêu diệt các tác nhân gây bệnh giúp cải thiện sức khỏe của cây; Kích thích sự phát triển của rễ nhờ tiết ra các chất điều hòa sinh trưởng. Tính đối kháng với các nấm hại này bằng cách cạnh tranh dinh dưỡng, ký sinh với nấm hại hoặc tiết kháng sinh, enzyme phân hủy vách tế bào nấm gây bệnh cây trồng; sản sinh đa dạng các chất chuyển hóa thứ cấp dễ bay hơi và không bay hơi, một vài chất loại này ức chế vi sinh vật [VSV] khác mà không có sự tương tác vật lý. Cơ chế tác động chính của nấm Trichoderma là ký sinh [Harman & Kubicek, 1998] và tiết ra các kháng sinh [Sivasithamparam & Ghisalberti, 1998] trên các loài nấm gây bệnh. Ngoài hiệu quả trực tiếp trên các tác nhân gây bệnh cây, nhiều loài Trichoderma còn định cư ở bề mặt rễ cây giúp thay đổi khả năng biến duỡng của cây, nhiều dòng nấm đã kích thích sự tăng trưởng của cây, gia tăng khả năng hấp thụ dinh dưỡng, cải thiện năng suất cây và giúp cây kháng được bệnh [Harman và ctv, 2004].

Hệ vi sinh vật trong đất rất đa dạng và phong phú, chúng góp phần quan trọng trong quá trình hình thành đất, quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ, chu trình chuyển hóa các hợp chất quan trọng, cung cấp nguồn dinh dưỡng cho cây trồng. Đồng thời, đất cũng là môi trường chứa đựng các vi sinh vật có hại, gây bệnh cho Động-Thực vật cũng như con người, do đó,việc ứng dụng các chủng vi sinh vật có khả năng kháng nấm bệnh là biện pháp phổ biến của công tác phòng trừ sinh học để phòng trừ các loại nấm gây bệnh hại cây trồng, giúp cây trồng phát triển tốt hơn, làm cho tác nhân gây bệnh không kháng thuốc, an toàn với môi trường sinh thái, phù hợp với xu hướng an toàn nông nghiệp hiện nay.

Về trang trước

Môi trường nước

Tất cả những nơi có chứa nước trên bề mặt hay dưới lòng đất đều được coi là môi trường nước. Ví dụ như ao, hồ, sông, biển, nước ngầm ... Những địa điểm chứa nước đó còn gọi là các thuỷ vực. Trong các thuỷ vực khác nhau, tính chất hoá học và vật lý rất khác nhau. Bởi vậy môi trường sống ở từng thuỷ vực đều có đặc trưng riêng biệt và sự phân bố của vi sinh vật phụ thuộc vào những đặc trưng riêng biệt đó.

- Nước ngầm có trong những lớp đất nằm dưới mặt đất do các nguồn nước khác thấm vào. Nước ngầm có hàm lượng muối khoáng khác nhau tuỳ từng vùng, có vùng chứa nhiều CaCO3 gọi là nước cứng, có vùng chứa ít CaCO3 gọi là nước mềm. Nói chung nước ngầm rất nghèo chất dinh dưỡng do đã được lọc qua các tầng đất.

- Nước bề mặt bao gồm suối, sông, hồ, biển. Suối được tạo thành ở những nơi nước ngầm chảy ra bề mặt đất hoặc từ khe của các núi đá. Tuỳ theo vùng địa lý nước suối có thể rất khác nhau về nhiệt độ và thành phần hoá học. Có những suối nước nóng chảy ra từ các vùng núi lửa hoặc từ độ sâu lớn. Có những suối có thành phần chất khoáng điển hình có tác dụng chữa bệnh. Tuỳ theo thành phần và hàm lượng chất khoáng mà người ta phân biệt suối mặn, suối chua, suối sắt, suối lưu huỳnh ... Sông có lượng nước nhiều hơn suối. Tính chất lý học và hóa học của sông cũng khác nhau tuỳ thuộc vào vùng địa lý. Sông ở vùng đồng bằng thường giàu chất dinh dưỡng hơn vùng núi nhưng lại bị ô nhiễm hơn do chất thải công nghiệp và sinh hoạt.

Hồ là những vùng trũng ngập đầy nước trong đất liền. Tính chất lý học và hoá học của các loại hồ cũng rất khác nhau. Hồ ở các vùng núi đá có nguồn nước ngầm chảy ra và hồ ở vùng đồng bằng khác nhau rất lớn về nhiệt độ cũng như thành phần chất dinh dưỡng. Ngay ở trong một hồ cũng có sự phân tầng, ở mỗi tầng lại có một điều kiện môi trường khác nhau. Có những hồ có nồng độ muối cao gọi là hồ nước mặn, nồng độ muối có thể lên tới 28%.

Biển bao phủ gần 3/4 bề mặt trái đất, khác với các thuỷ vực trong đất liền điển hình về hàm lượng muối cao tới 35%. Ngoài ra biển còn có thành phần các chất khoáng khác với các thuỷ vực trong đất liền. Các vùng biển và các tầng của biển cũng có các đặc trưng môi trường khác nhau. Thí dụ như về nhiệt độ, áp lực thuỷ tĩnh, ánh sáng, pH, thành phần hoá học ... Tất cả những yếu tố khác nhau đó đều ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân bố của vi sinh vật trong các môi trường nước.

Sự phân bố của vi sinh vật trong các môi trường nước

Vi sinh vật có mặt ở khắp nơi trong các nguồn nước. Sự phân bố của chúng hoàn toàn không đồng nhất mà rất khác nhau tuỳ thuộc vào đặc trưng của từng loại môi trường. Các yếu tố môi trường quan trọng quyết định sự phân bố của vi sinh vật là hàm lượng muối, chất hữu cơ, pH, nhiệt độ và ánh sáng. Nguồn nhiễm vi sinh vật cũng rất quan trọng vì ngoài những nhóm chuyên sống ở nước ta còn có những nhóm nhiễm tù các môi trường khác vào. Ví dụ như từ đất, từ chất thải của người và động vật.

Nước nguyên chất không phải là nguồn môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, vì nước nguyên chất không phải là môi trường giàu dinh dưỡng. Trong nước có hoà tan nhiều chất hữu cơ và muối khoáng khác nhau. Những chất hoà tan này rất thuận lợi cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển.

Vi sinh vật trong nước được đưa từ nhiều nguồn khác nhau:

- Có thể từ đất do bụi bay lên, nguồn nước này chủ yếu bị nhiễm vi sinh vật trên bề mặt.

- Có thể do nước mưa sau khi chảy qua những vùng đất khác nhau cuôns theo nhiều vi sinh vật nơi nước chảy qua.

- Do nước ngầm hoặc nguồn nước khác qua những nơi nhiễm bẩn nghiêm trọng.

- Số lượng và thành phần vi sinh vật thấy trong nước mang đặc trưng vùng đất bị nhiễm mà nước chảy qua.

Ở môi trường nước ngọt, đặc biệt là những nơi luôn có sự nhiễm khuẩn từ đất, hầu hết các nhóm vi sinh vật có trong đất đều có mặt trong nước, tuy nhiên với tỷ lệ khác biệt. Nước ngầm và nước suối thường nghèo vi sinh vật nhất do ở những nơi này nghèo chất dinh dưỡng. Trong các suối có hàm lượng sắt cao thường chứa các vi khuẩn sắt như Leptothrix ochracea. Ở các suối chứa lưu huỳnh thường có mặt nhóm vi khuẩn lưu huỳnh màu lục hoặc màu tía. Những nhóm này đều thuộc loại từ dưỡng hoá năng và quang năng. Ở những suối nước nóng thường chỉ tồn tại các nhóm vi khuẩn ưa nhiệt như Leptothrix thermalis.

Ở ao, hồ và sông do hàm lượng chất dinh dưỡng cao hơn nước ngầm và suối nên số lượng và thành phần vi sinh vật phong phú hơn nhiều. Ngoài những vi sinh vật tự dưỡng còn có rất nhiều các nhóm vi sinh vật dị dưỡng có khả năng phân huỷ các chất hữu cơ. Hầu hết các nhóm vi sinh vật trong đất đều có mặt ở đây. Ở những nơi bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt còn có mặt các vi khuẩn đường ruột và các vi sinh vật gây bệnh khác. Tuy những vi khuẩn này chỉ sống trong nước một thời gian nhất định nhưng nguồn nước thải lại được đổ vào thường xuyên nên lúc nào chúng cũng có mặt. Đây chính là nguồn ô nhiễm vi sinh nguy hiểm đối với sức khoẻ con người.

Ở những thuỷ vực có nguồn nước thải công nghiệp đổ vào thì thành phần vi sinh vật cũng bị ảnh hưởng theo các hướng khác nhau tuỳ thuộc vào tính chất của nước thải. Những nguồn nước thải có chứa nhiều axit thường làm tiêu diệt các nhóm vi sinh vật ưa trung tính có trong thuỷ vực.

Tuy cũng là môi trường nước ngọt nhưng sự phân bố của vi sinh vật ở hồ và sông rất khác nhau. Ở các hồ nghèo dinh dưỡng, tỷ lệ vi khuẩn có khả năng hình thành bào tử thường cao hơn so với nhóm không có bào tử. Ở các tầng hồ khác nhau sự phân bố của vi sinh vật cũng khác nhau. Ở tầng mặt nhiều ánh sáng hơn thường có những nhóm vi sinh vật tự dưỡng quang năng. Dưới đáy hồ giàu chất hữu cơ thường có các nhóm vi khuẩn dị dưỡng phân giải chất hữu cơ. Ở những tầng đáy có sự phân huỷ chất hữu cơ mạnh tiêu thụ nhiều ôxy tạo ra những vùng không có ôxy hoà tan thì chỉ có mặt nhóm kỵ khí bắt buộc không có khả năng tồn tại khi có oxy.

Ở môi trường nước mặn bao gồm hồ nước mặn và biển, sự phân bố của vi sinh vâth khác hẳn so với môi trường nước ngọt do nồng độ muối ở những nơi này cao. Tuỳ thuộc vào thành phần và nồng độ muối, thành phần và số lượng vi sinh vật cũng khác nhau rất nhiều. Tuy nhiên tất cả đều thuộc nhóm ưa mặn ít có mặt ở môi trường nước ngọt. Có những nhóm phát triển được ở những môi trường có nồng độ muối cao gọi là nhóm ưa mặn cực đoan. Nhóm này có mặt ở cả các ruộng muối và các thực phẩm ướp muối. Đại diện của nhóm này là Halobacterium có thể sống được ở dung dịnh muối bão hoà. Có những nhóm ưa mặn vừa phải sống ở nồng độ muối từ 5 đến 20%, nhóm ưa mặn yếu sống được ở nồng độ dưới 5%. Ngoài ra có những nhóm chịu mặn sống được ở môi trường có nồng độ muối thấp, đồng thời cũng có thể sống ở môi trường nước ngọt.

Các vi sinh vật sống trong môi trường nước mặn nói chung có khả năng sử dụng chất dinh dưỡng có nồng độ rất thấp. Chúng phát triển chậm hơn nhiều so với vi sinh vật đất. Chúng thường bám vào các hạt phù sa để sống. Vi sinh vật ở biển thường thuộc nhóm ưa lạnh, có thể sống được ở nhiệt độ từ 0 đến 40C. Chúng thường có khả năng chịu được áp lực lớn nhất là ở những vùng biển sâu.

Nói chung các nhóm vi sinh vật sống ở các nguồn nước khác nhau rất đa dạng về hình thái cũng như hoạt tính sinh học. Chúng tham gia vào việc chuyển hoá vật chất cũng như các vi sinh vật sống trong môi trường đất. Ở trong môi trường nước cũng có mặt đầy đủ các nhóm tham gia vào các chu trình chuyển hoá các hợp chất cacbon, nitơ và các chất khoáng khác. Mối quan hệ giữa các nhóm với nhau cũng rất phức tạp, cũng có các quan hệ ký sinh, cộng sinh, hỗ sinh, kháng sinh như trong môi trường đất. Có quan điểm cho rằng vi sinh vật sống trong môi trường nước và đất đều có chung một nguồn gốc ban đầu. Do quá trình sống trong những môi trường khác nhau mà chúng có những biến đổi thích nghi. Chỉ cần một tác nhân đột biến cũng có thể biến từ dạng này sang dạng khác do cơ thể và bộ máy di truyền của vi sinh vật rất đơn giản so với những sinh vật bậc cao.

Ngày nay các nguồn nước, ngay cả nước ngầm và nước biển ở những mức độ khác nhau đã bị ô nhiễm do các nguồn chất thải khác nhau. Do đó khu hệ vi sinh vật bị ảnh hưởng rất nhiều và do đó khả năng tự làm sạch các nguồn nước do hoạt động phân giải của vi sinh vật cũng bị ảnh hưởng

Môi trường không khí

Môi trường khí không phải là đồng nhất, tuỳ từng vùng khác nhau, môi trường khí rất khác nhau về thành phần các loại khí. Thí dụ như thành phần oxy, nitơ, CO2 và các hợp chất bay hơi khác như H2S, SO2 v.v... Môi trường khí còn khác nhau về nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng ... Ở những vùng không khó trong lành như vùng núi, tỷ lệ khí O2 thường cao. Ở những vùng không khí bị ô nhiễm, tỷ lệ các khí độc như H2S, SO2, CO2 ... thường cao, nhất là ở các thành phố và các khu công nghiệp.

Sự phân bố của vi sinh vật trong không khí

Sự phân bố của vi sinh vật trong không khí cũng khác nhau tuỳ từng vùng. Không khí không phải là môi trường sống của vi sinh vật. Tuy nhiên trong không khí có rất nhiều vi sinh vật tồn tại. Nguồn gốc của những vi sinh vật này là từ đất, từ nước, từ con người, động vật, thực vật, theo gió, theo bụi phát tán đi khắp nơi trong không khí. Một hạt bụi có thể mang theo rất nhiều vi sinh vật, đặc biệt là những vi sinh vật có bào tử có khả năng tồn tại lâu trong không khí. Nếu đó là những vi sinh vật gây bệnh thì đó chính là nguồn gây bệnh có trong không khí. Ví dụ như các vi khuẩn gây bệnh đường hô hấp có thể tồn tại lâu trong không khí. Khi người khoẻ hít phải không khí có nhiễm khuẩn đó sẽ có khả năng nhiễm bệnh. Những vi khuẩn gây bệnh thực vật như nấm rỉ sắt có thể theo gió bay đi và lây bệnh cho các cánh đồng ở rất xa nguồn bệnh.

Sự phân bố của vi sinh vật trong môi trường không khí phụ thuộc vào 3 yếu tố sau:

1. Phụ thuộc khí hậu trong năm

Thường vào mùa đông, lượng vi sinh vật hầu như ít nhất so với các mùa khác trong năm. Ngược lại lượng vi sinh vật nhiều nhất vào mùa hè. Có lẽ do độ ẩm không khí, nhiệt độ cao, gió mưa, do các hoạt động khác của thiên nhiên. Theo kết quả nghiên cứu của Omelansku lượng vi sinh vật trong các mùa thay đổi như sau [số lượng trung bình trong 10 năm].

Bảng 3.2. Lượng vi sinh vật trong 1m3 không khí

Vi khuẩn	Nấm mốc
Mùa đông	4305	1345
Mùa xuân	8080	2275
Mùa hè	9845	2500
Mùa thu	5665	2185

2. Phụ thuộc vùng địa lý

- Lượng vi sinh vật gần khu quốc lộ có nhiều xe qua lại bao giờ cũng nhiều vi sinh vật trong không khí hơn vùng nơi khác.

- Không khí vùng núi và vùng biển bao giờ cũng ít vi sinh vật hơn vùng khác. Đặc biệt trong không khí ngoài biển lượng vi sinh vật rất ít.

- Ngoài ra nó còn phụ thuộc chiều cao lớp không khí. Không khí càng cao so với mặt đất, lượng vi sinh vật càng ít, kết quả nghiên cứu trên bầu trời Matxcơva cho thấy:

Bảng 3.3. Lượng vi sinh vật trong một lít không khí

Độ cao [m]	Lượng tế bào
500	2,3
1000	1,5
2000	0,5
5000 - 7000	Lượng vi sinh vật ít hơn 3 - 4 lần

3. Phụ thuộc hoạt động sống của con người

Con người và động vật là một trong những nguyên nhân gây nạn ô nhiễm không khí. Thí dụ như trong giao thông, vận tải, trong chăn nuôi, trong sản xuất công nông nghiệp, do bệnh tật hoặc do các hoạt động khác của con người và động vật mà lượng vi sinh vật tăng hay giảm.

Kết quả thí nghiệm trong một nhà máy bánh mì thấy rằng lượng vi sinh vật/1m3 không khí.

Bảng 3.4.

Phân xưởng	Nấm mốc [th/m3kk]	Vi khuẩn [th/m3kk]
Bột	4250	2450
Nhào bột	700	360
Lên men	650	810
Nuôi nấm men	410	720
Tạo hình	830	1160
Nướng bánh	750	950
Bảo quản	2370	1410

Kết quả chung cho thấy khu vực SX khác nhau cho thấy lượng vi sinh vật trong không khí khác nhau.

Bảng 3.5. Lượng vi sinh vật/1m3 không khí ở các vùng khác nhau

Nơi chăn nuôi	1.000.000 - 2.000.000
Khu cư xá	20.000
Đường phố	5.000
Công viên trong thành phố	200
Ngoài biển	1 - 2

Hình 3.3. earth [Trái đất]: the principal layers and compartments of the earth

[các lớp chính và các quyển của Trái đất]

Bí mật giữa vi sinh đất và đất có quan hệ gì với nhau?

Vi sinh vật có mặt nhiều nhất trong đất so với các môi trường khác. Đây là môi trường có điều kiện thuận lợi để chúng sinh sản và phát triển. Tuy nhiên, vi sinh vật cũng đóng vai trò rất quan trọng trong kết cấu đất.

Vi sinh vật đất rải rác ở nhiều điều kiện đất khác nhau như đầm lầy, cống rãnh, đồng nước trũng,… hay đất cát khô cằn. Trong khi đó, Đất có kết cấu từ những hạt nhỏ liên kết với nhau thành cấu trúc đoàn lạp của đất. Vậy yếu tố nào đã liên kết các hạt đất với nhau?

Vai trò gián tiếp của vi sinh vật trong sự liên kết các hạt đất với nhau: Hoạt động của vi sinh vật, nhất là nhóm háo khí đã hình thành nên một thành phần của mùn là axit humic. Các muối của axit humic + ion Canxi à chất dẻo gắn kết những hạt đất với nhau.

Vai trò trực tiếp của vi sinh vật:Trong quá trình phân giải chất hữu cơ, nấm mốc và xạ khuẩn phát triển một hệ khuẩn ti khá lớn trong đất. Khi nấm mốc và xạ khuẩn chết đi à chất dẻo có khả năng kết dính các hạt đất với nhau.

Theo nghiên cứu:

- Genxe: khi bón vào đất những chất như Xenluloza và Protein thì kết cấu của đất được cải thiện. Đó là do vi sinh vật phân giải xenluloza và protein đã phát triển mạnh mẽ, các sản phẩm phân giải của chúng và các chất tiết trong quá trình sống của chúng đã liên kết các hạt đất với nhau tạo nên cấu trúc đất.

- Rudacop: Nhân tố kết dính các hạt đất trong đất trồng cây họ đậu chính là một sản phẩm kết hợp giữa axit galactorunic và sản phẩm tự dung giải của vi khuẩn Clostridium polymyxa. Axit galactorenic là sản phẩm của thực vật được hình thành dưới tác dụng của enzym protopectinaza do vi khuẩn tiết ra. Các chất kết dính tạo thành kết cấu đất còn được gọi là mùn hoạt tính.

è Mùn là nơi tích luỹ chất hữu cơ làm nên độ phì nhiêu của đất và là nhân tố tạo nên kết cấu đất. Sự hình thành và phân giải mùn đều do vi sinh vật đóng vai trò tích cực.

Vì vậy các điều kiện ngoại cảnh ảnh như canh tác cày bừa, xới đất, bón phân… đều ảnh hưởng trực tiếp đến vi sinh vật và qua đó ảnh hưởng đến hàm lượng mùn trong đất.

Tác động của sự cày xới, đảo trộn đất đến vi sinh vật đất:

- Cày xới, đảo trộn có tác dụng điều hoà chất dinh dưỡng, làm đất thoáng khí tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển mạnh.

- Khi xới lớp đất canh tác nhưng không lật mặt, số lượng vi sinh vật cũng như cường độ hoạt động có tăng lên nhưng không nhiều bằng xới đất có lật mặt hoặc cày sâu.

- Tuy nhiên quy luật trên chỉ áp dụng đối với đất úng ngập, còn ở đất cát nhẹ khô hạn thì việc xới xáo không hợp lý lại làm giảm lượng vi sinh vật.

Tác động của phân bón đến vi sinh vật đất :

- Khi ta bón các loại phân hữu cơ và vô cơ vào đất, phân tác dụng nhanh hay chậm đến cây trồng là nhờ hoạt động của vi sinh vật.

- Vi sinh vật phân giải hữu cơ thành dạng vô cơ cho cây trồng hấp thụ, biến dạng vô cơ khó tan thành dễ tan ... Ngược lại các loại phân bón cũng ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật trong đất.

- Phân hữu cơ như phân chuồng, phân xanh, bùn ao ... đặc biệt làm tăng số lượng vi sinh vật vì bản thân trong đó đã có một số lượng lớn vi sinh vật. Chất hữu cơ vào đất lại làm tăng số lượng vi sinh vật sẵn có trong đất, đặc biệt là vi sinh vật phân giải xenluloza, phân giải protein và nguyên sinh động vật.

- Tuy vậy, các loại phân hữu cơ khác nhau tác động đến sự phát triển của vi sinh vật đất ở các mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào tỷ lệ C/N của phân bón.

- Phân vô cơ cũng có tác dụng thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật đất vì nó có các nguyên tố N, P, K, Ca, vi lượng rất cần thiết cho vi sinh vật. Đặc biệt là khi bón phối hợp các loại phân vô cơ với phân hữu cơ sẽ làm tăng số lượng vi sinh vật lên từ 3 - 4 lần so với bón phân khoáng đơn thuần, đặc biệt là các vi khuẩn Azotobacter, vi khuẩn amôn hoá, nitrat hoá, phân giải xenluloza.

- Khi trong đất có nhiều phân hữu cơ thì việc bón các loại phân vô cơ có tác dụng kích thích hoạt động phân giải chất hữu cơ của vi sinh vật. Bón vôi có tác dụng cải thiện tính chất lý hoá của đất, làm tăng cường hoạt động của vi sinh vật, nhất là đối với đất chua, mặn, bạc màu.

Tác động của chế độ nước đối với vi sinh vật:

- Đại đa số các loại vi khuẩn có ích đều phát triển mạnh mẽ ở độ ẩm 60 - 80%. Độ ẩm quá thấp hoặc quá cao đều ức chế vi sinh vật.

- Chỉ có nấm mốc và xạ khuẩn là có thể phát triển được ở điều kiện khô.

- Ở các ruộng lúa nước các loại vi khuẩn đã thích hợp với độ ẩm cao, tuy nhiên ở những ruộng có tính thấm nước cao được làm ải, sự phát triển vi sinh vật cũng tốt hơn. Đặc biệt là cân đối được tỷ lệ giữa hai loại háo khí và yếm khí.

Tác động đến chế độ canh tác khác tới vi sinh vật

- Ngoài các chế độ phân bón, nước, làm đất, các chế độ canh tác khác cũng có tác dụng rõ rệt tới hoạt động của vi sinh vật.

- Ví dụ như chế độ luân canh cây trồng. Mỗi loại cây trồng đều có một khu hệ vi sinh vật đặc trưng sống trong vùng rễ của nó. Bởi vậy luân canh cây trồng làm cho khu hệ vi sinh vật đất cân đối và phong phú hơn. Người ta thường luân canh các loại cây trồng khác với cây họ đậu để tăng cường hàm lượng đạm cho đất.

- Các loại thuốc hoá học trừ sâu, diệt cỏ gây tác động có hại tới vi sinh vật cũng như hệ sinh thái đất nói chung. Việc dùng các loại thuốc hoá học làm ô nhiễm môi trường đất, tiêu diệt phần lớn các loại vi sinh vật và động vật nguyên sinh trong đất. Tất cả những biện pháp canh tác nói trên có ảnh hưởng trực tiếp và sâu sắc đến sự phát triển của vi sinh vật trong đất, từ đó ảnh hưởng đến quá trình hoạt động sinh học, cụ thể là sự chuyển hoá các chất hữu cơ và vô cơ trong đất, ảnh hưởng đến quá trình hình thành mùn và kết cấu đất.

Những yếu tố này lại ảnh hưởng trực tiếp đến cây trồng. Bởi vậy, việc nghiên cứu đất sao cho thích hợp với năng suất cây trồng không thể bỏ qua yếu tố sinh học đất.

Từ khóa liên quan: vi sinh vật học

SỰ PHÂN BỐ CỦA VI SINH VẬT TRONG ĐẤT

Vi sinh vật là loài phân bố rộng rãi nhất, phong phú nhất và có khả năng sống trong các điều kiện khó khăn khác nhau.

Sự phân bố của Vi sinh vật trong đất còn gọi là khu hệ vi sinh vật đất. Vi sinh phân bố khắp mọi nơi nhờ kích thước nhỏ bé, dễ phát tán và phát triển nhanh. Tuy nhiên, đất là nơi vi sinh vật cư trú nhiều nhất so với các môi trường khác.

Các nhóm vi sinh vật chính cư trú trong đất bao gồm: Vi khuẩn, Vi nấm, Xạ khuẩn, Virus, Tảo, Nguyên sinh động vật. Trong đó vi khuẩn là nhóm chiếm nhiều nhất về số lượng. Chúng bao gồm vi khuẩn háo khí, vi khuẩn kị khí, vi khuẩn tự dưỡng, vi khuẩn dị dưỡng ... Số lượng và thành phần vi sinh vật trong đất thay đổi khá nhiều và thay đổi tuỳ chất đất: Ở nơi đất nhiều chất hữu cơ, giàu chất mùn có độ ẩm thích hợp vi sinh vật phát triển mạnh như ở đầm lầy, đồng nước trũng, ao hồ, khúc sông chết, cống rãnh, ... ; Còn ở những nơi đất có đá, đất có cát số lượng và thành phần vi sinh vật ít hơn. Lợi dụng sự có mặt của vi sinh vật trong đất mà người ta phân lập, tuyển chọn, đồng thời duy trì những chuyển hoá có lợi phục vụ cho cuộc sống.

Sự phân bố của vi sinh vật trong đất có thể chia ra theo các kiểu phân loại sau đây:

Phân bố theo chiều sâu:

Quần thể vi sinh vật thường tập trung nhiều nhất ở tầng canh tác. Đó là nơi tập trung rễ cây, chất dinh dưỡng, có cường độ chiếu sáng, nhiệt độ, độ ẩm thích hợp nhất. Số lượng vi sinh vật giảm dần theo tầng đất, càng xuống sâu càng ít vi sinh vật. Bảng dưới thể hiện số lượng vi khuẩn trong đất được xác định theo chiều sâu đất:

Phân bố theo các loại đất:

Các loại đất khác nhau có điều kiện dinh dưỡng, độ ẩm, độ thoáng khí, pH khác nhau dẫn đến sự phân bố của vi sinh vật cũng khác nhau.

- Ở đất lúa nước, tình trạng ngập nước lâu ngày làm ảnh hưởng đến độ thông khí, chế độ nhiệt, chất dinh dưỡng ... Chỉ có mộ lớp mỏng ở trên, khoảng 0 - 3 cm là có quá trình oxy hoá, ở tầng dưới quá trình khử oxy chiếm ưu thế. Bởi vậy, trong đất lúa nước các loại vi sinh vật kị khí phát triển mạnh.

Ví dụ: vi khuẩn amôn hoá, vi khuẩn phản nitrat hoá. Ngược lại, các loại vi sinh vật háo khí như vi khuẩn nitrat hoá, vi khuẩn cố định nitơ, vi nấm và xạ khuẩn đều rất ít. Tỷ lệ giữa vi khuẩn hiếu khí/ yếm khí 1, có trường hợp đạt tới 4 - 5.

Phân bố theo cây trồng:

Đối với tất cả các loại cây trồng, vùng rễ cây là vùng vi sinh vật phát triển mạnh nhất so với vùng không có rễ. Sở dĩ như thế vì rễ cây cung cấp một lượng lớn chất hữu cơ khi nó chết đi. Khi còn sống, bản thân rễ cây cũng thường xuyên tiết ra các chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡngcho vi sinh vật. Rễ cây còn làm cho đất thoáng khí, giữ được độ ẩm. Tất cả những nhân tố đó làm cho số lượng vi sinh vật ở vùng rễ phát triển mạnh hơn vùng ngoài rễ. Tuy nhiên, mỗi loại cây trồng trong quá trình sống của nó thường tiết qua bộ rễ những chất khác nhau. Bộ rễ khi chết đi cũng có thành phần các chất khác nhau. Thành phần và số lượng các chất hữu cơ tiết ra từ bộ rễ quyết định thành phần và số lượng vi sinh vật sống trong vùng rễ đó.

Ví dụ: vùng rễ cây họ Đậu thường phân bố nhóm vi khuẩn cố định nitơ cộng sinh còn ở vùng rễ Lúa là nơi cư trú của các nhóm cố định nitơ tự do hoặc nội sinh ...

Số lượng và thành phần vi sinh vật cũng thay đổi theo các giai đoạn phát triển của cây trồng. Ở đất vùng phù sa sông Hồng, số lượng vi sinh vật đạt cực đại ở giai đoạn lúa hồi nhanh, đẻ nhánh, giai đoạn này là cây lúa sinh trưởng mạnh. Bởi vậy thành phần và số lượng chất hữu cơ tiết qua bộ rễ cũng lớn - đó là nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật vùng rễ. Số lượng vi sinh vật đạt cực tiểu ở thời kỳ lúa chín. Thành phần vi sinh vật cũng biến động theo các giai đoạn phát triển của cây phù hợp với hàm lượng các chất tiết qua bộ rễ.

Từ khóa liên quan: vi sinh vật học

Mục lục

1 Tổng quan
2 Phạm vi
3 Vi khuẩn
- 3.1 Nitrat hóa
- 3.2 Cố định đạm
- 3.3 Khử nitơ
- 3.4 Xạ khuẩn
4 Nấm
5 Giun đất, kiến và mối
6 Tham khảo

1/ Độ pH

2/ Trao đổi khí

3/ Cân bằng nước

HỆ VI SINH VẬT TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NHỮNG VAI TRÒ CỦA CHÚNG TRONG NÔNG NGHIỆP

HỆ VI SINH VẬT TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NHỮNG VAI TRÒ CỦA CHÚNG TRONG NÔNG NGHIỆP

Môi trường nước

Sự phân bố của vi sinh vật trong các môi trường nước

Môi trường không khí

Sự phân bố của vi sinh vật trong không khí

Bí mật giữa vi sinh đất và đất có quan hệ gì với nhau?

SỰ PHÂN BỐ CỦA VI SINH VẬT TRONG ĐẤT

Mục lục

Video liên quan

Bài Viết Liên Quan

Toplist mới

Bài mới nhất

Chủ Đề