Giáo trình Vi sinh vật học trồng trọt: Phần 2

Phần 2 giáo trình trình bày vai trò của vi sinh vật trong vòng tuần hoàn Nitơ; tác dụng của vi sinh vật trong quá trình chuyển hóa S, P, Fe; tác dụng của vi sinh vật trong quá trình hình thành mùn và kết cấu đất; quan hệ giữa vi sinh vật và thực vật; biện pháp canh tác và vi sinh vật đất; vi sinh vật và bảo vệ thực vật; vi sinh vật và bảo quản nông sản.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Vi sinh vật học trồng trọt: Phần 2 CHƯƠNG 8 VAI TRÒ C Ủ A VI SINH VẬT TRONG V Ò N e TUẦN HOÀN NITQ I. VÒNG TUẦN HOÀN NITƠ TRONr, T ự NHIÊN NMlơ là nguyên tố dinh dirõng quan trọng đối với sinh vật trên trải đát* Dự trữ nitơ trong tự nhiên rất lớn. Nitơ phân tử chiếm tới 78,16^ thềtích của không khí. Trong bầu không khí. bao quanh trái đát có tới khoảng4x10*® tẫn nitơ. Lượng nitơ này cung cáp cho cây trồng tới hàng chục triệunăm (nếu như cây trồng có khả năng đồng hóa nó). Trong cơ thễ các loại sinh vậttrên trái đất cũĩỊg có khoảng 10—25x10® tấn. Trong các vật trăm tích eó khoảng4X10*® tỷ tấn nitơ. Gây không dông hốa được Jrực tiẽp nitờ. hữu cơ. Nhờ quằ trình phân giảicủa vi sinh vật, từ cảc hợp chát chứa nitư giải phong ra XHs, một nguồn Ihựcăn nitơ răt tốt đối với thực vật. Quá trinh phân giííi này được gọi là (ịuá trìnhamôn hỏa. Nẽu trong đất có dày dủ oxi thi NHs sinh ra tiếp tục đdỢc vi sinh ,vậtchuyền hóa thành nitrat (qua giai đoạn nitrịt trung gian). (juá tiình này đượcgội là quá trinh nitrit hóa. Nitrat là loại hợp chẩt nitơ được thực vật liổp thurất dễ dàngnhưng cũngrất dễ bị rửa Irôi xuống cảc lớp đẩt sâu hơn. Ngược lại với qụá trinh nitrat hóa là có quá trình phản nitrat hóa do visinh vật gây nên, nhưng cũng có quá trình phản nitrat hóa thuằn túy là cácphản ứng hóa học. Sau quá trình phản nitrat hóa, nitrat sẽ chuyền thành nitophân tử bay vào không khi. Sự mát nitơ do quố Irinh pbẳn nitrat hóa gây nên được bù đắp lạí nhờ quá trinh cố định nilơ, tức lả quả trinh chuyến hóa nitơ phân tử thành Qác ầợp chất chứa nitơ. Các A’i sinh vật il. QUÁ TRÌNH AMMÔN HÓA Trong đẵt, trong nước thirờng có một số lượng đán^ kẽ các hạp chất nitahữu co (protein, axit nucleic, peplit, axit amin, urê...). C^chợp chát náy thườngxuyêtuđược bô sung vào đẫt cùng víri xác (tộng thực vật, phân chuồng, phânxanh, rảc rữ ở i’ Rát nhiêu vi sinh vật íharri gia vào quá trình phân giải các hợp chát nàyđề caối cùng tạo thành NHs cung ẹđị:) cho cày trỒiìỊỉ. Người ta gọi quả trình nàylàquả trinh ammôu hóa. Quá trình ammôn hỏa vói cớ ciiăt là protein còn đượcgội là quá trình thổi rữa. 1. Quá t r ìn h am m ôii hóa ur6. Urẻ là loại hợp chát hữu cơ đơn ííiản chứa tới 4H,6% nitơ. Urê đươc sảnxuẫt tại các nhà máy lứn bắng cách cho phản ứng giữa NH3 với CO2 dưới điềukiện áp suất 150—200 atm và 150— 190®C. Urê được tạo ihành trong nước tiềucửa người và động vật, tronậ nuớc tiều tlurờng có khoảng 2,2% urê. Mỗi ngáy,inộtngtiời lớn thải ra ngoài khoảng 1,2 lít nước tiếu, chứa khc>ảng 30g urê. Nhânloại m ỗingày thải rá hàng vạn tăn urê, nếu kề cả sổ lượng urê do động vật sinhra thi con số này tới hàng chục vạn tấn. Nếu không dừợc vi sinh vật phân giảithì số lượDg urê lớn Iiày căng chỉ là ni^uòn nỉtơ vô clụn.iỉ đối với cây trồng. Vi klmần ainmòn hóa urè đứợc Paxtơ phát hiện từ năm 1862. Từ đó đẽnnay người ta đã phát hiện thèm rất nhieu loài vi khuẫĩi cỏ khả năng phân giảiurê. Cậc loại vi khuần có hòạt tính ammôu hóa urê cao lảr; — Càu khuầu : Planosarcina ureae, Mlcrococcus ureae, Micrococcus ureaeIiqữefảciéns, Sarcina lĩansenii. — Trực khuằn : Bacillus pasleuni (hay urọbacillus pasleiirii}, Bac. miquelii.Bac. hesrnogenes, Bac. |)sichrocalericus, Bíic. amylovorum, Pseudobacleriumureólyticum, Chromobacieriiim pródiogiosum, Proteiis viilgaris. Nhiềii loại nãm móc vít xạ khuấn cũng có Ivhii náii;^ 1iiunôn hóa mạnh urè. Vi khuần urè lhườnf4 thuộc loại háo klií huặc kị kiií kliỏiig bắl buộc. Chúngphát triễn tốl tronf» các inôi tnrờng trung lính hoặc hoi kiẽni. (lliũng không sửd ụ n g đ it ợ c cacbon Irong urỏ, urồ clií dư ợc dùng làm Itịítiồn cung cấp liilơ dốiv ớ i cluing. nrobaciUus pãỹteụri Planosarcina ureaẹ Hĩnh 8-2> Ví khũằn animôii hóa Vi k h u ầ i i Iirê c ó k b ả n ă n g s ả n s i n h ra m e n u r é a z a !àjn MIC lá c q u á I r ỉn hpbân giải urê thành NH3, CO2 và H2O. CO (NH 2)2 + 2 H2 O Iireaza (NH4)2CƠ3 — >■2 HN 3 + CO2 -f- H2 O Vi kluiầti urê íhirờníỊ có khà uăiig pliâii giải axil uric và xiauainil uanxi, Axil uric là inộl loại liợp chăt BÌlơ hữu cớ cliứã trong mrớc tiều (khoảng(),5g/l), Chúnư đưọr piùui Ịíiili Ihành urè và axil tactrouic, Síiu đó urê được tiẽptục phân giâi aliư Irêu (hinh 8-3). «H_CO • 1 ậ> C _N H ^ I Ũ ^ + 4 H2 O — — (NM,)^C0 ^ HOOC_C«0«_COOH ựrậ axitlđđronic Aiáỉ ụric Hình S-3 Xianamit caiixi là một loại phân iióa học chế lạo từ khí nitơ và cacboncanxi. Xianamit canxiđược phân giải thành urô qua giai đoạn CN. NH2 Iruag gian: C N . N C a -f- 2 I I 2O C N . N H 2 + Ca ( 0 H )2 GN.NH2 + H2O C0(NH2)2 Khi s ử d ụ o g u rc là in Ị)hân b ó n n g ư ờ i ta t h ư ờ n g k ế l liợ p v i ệ c l à m t h o á n g đất và bón vồi cho nhừng chân đất chua Lạo điêu kiện Ihuận lợi cho hoạt động^của các loài vi khuẫn có khả năng ammôn hóa urê. Nhân dằn ta đã lận dụngckc nguồn nước tiên (rong nòng ngliiệị) bằtig cí\ch thấm nước tiều vào tro hay đất bột (nhiều nơi ...