VI SINH ĐẠI CƯƠNG -VI SINH VẬT VÀ CHU TRÌNH PHOSPHO

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA :VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN
VI SINH ĐẠI CƯƠNG
ĐỀ TÀI: VI SINH VẬT VÀ CHU TRÌNH PHOSPHO
GVHD : ĐÀO HỒNG HÀ
LỚP : ĐHSH6C
MÃ HP : 210511105
NHÓM : 5

BỘ CÔNG THƯƠNG
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
TIỂU LUẬN
MÔN: VI SINH ĐẠI CƯƠNG
ĐỀ TÀI: VI SINH VẬT VÀ CHU TRÌNH PHOSPHO
DANH SÁCH NHÓM MSSV
1. VŨ VIẾT HIỆU (NT) 10051671
2. ĐOÀN XUÂN THÀNH 10034681
3. NGHUYỄN MAI THÚY VY 10061211
4. LÊ THỊ NGỌC TRÂN 11031141
5. PHẠM TIẾN THÀNH 11070821
6. VÕ TẤN TIẾN 11085161
7. PHẠM THANH TÙNG 11066051
TP.HCM -Tháng 5 Năm 2012
PHẦN ĐÁNH GIÁ CÔNG VIỆC
2
1. VŨ VIẾT HIỆU (NT) có làm bài
2. ĐOÀN XUÂN THÀNH gửi bài muộn
3. NGHUYỄN MAI THÚY VY có làm bài

4. LÊ THỊ NGỌC TRÂN không làm
5. PHẠM TIẾN THÀNH không làm
6. VÕ TẤN TIẾN không làm
7. PHẠM THANH TÙNG gửi bài muộn
Khi nhân được đề tài em đã kêu các bạn về xem và tim tài liệu về phần
photpho rồi gửi lại cho em để em tổng hợp .một tuân sau đó em kêu các bạn
gửi bài vì còn một tuân nữa là lộp ,nhưng không ai tìm cả và cho đến cận
ngày lộp mới có 1 bạn “Thúy vy” gửi bài và ngày lộp bài thì có bạn “Xuân
Thành: gửi bài con các bạn con lại thi không ai gửi .sau đó mấy ngày thì có
bạn “Thanh Tùng ”
Sau bài thuyết trình nhóm em phải sửa lại bài .em dã gửi phần worl và
powerpoin và nội dung cần làm lại kêu các bạn tìm nhưng không ai tìm .
Phân vi sinh vật nào tham gia vào chu trình photpho hữu cơ trong
từng giai đoạn rất khó tìm và không rõ ràng lắm em chỉ tìm được
phần các loại vi sinh vật phân giải phootpho vô cơ và các vi sinh vật
tham gia vào chu trình. Rất mong sự giúp đỡ của cô cho chúng em
cơ hội được thi giữa kỳ .Em xin trân thành cảm ơn.
3
Lời cảm ơn
Để hoàn thành cuốn tiểu luận này, là do sự nổ lực của tất cả thành viên trong
nhóm, cùng với sự giúp đỡ của thầy và các bạn. Qua đây toàn thể nhóm xin bày tỏ
lời cám ơn sâu sắc đến:
- Cô Đào Hồng Hà đã tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi, cho tất cả
các thành viên trong nhóm hoàn thành cuốn tiểu luận này.
- Cảm ơn các bạn trong lớp ĐHSH 6C đã có lời động viên và đóng góp nhiều
ý kiến thiết thực giúp nhóm hoàn tất cuốn tiểu luận này.
- Cảm ơn các thành viên trong nhóm đã cùng thực hiện cuốn tiểu luận này.
- Cảm ơn thư viện trường đã cung cấp tài liệu, sách để các thành viên trong
nhóm tham khảo.
Chân thành cảm ơn.

Thành phố HCM, ngày 17 tháng 5 năm 2012
Toàn thể nhóm trân trọng kính chào.
4
MUC LỤC
PHẦN I: MỞ ĐẦU Trang
I. Đặt vấn đề 7
II. Tổng quan về phospho 8
PHÂN II: NỘI DUNG
I. CHU TRÌNH PHOTPHO TRONG TỰ NHIÊN 10
1.1 .Giới thiệu vi sinh vật phân giải phosphor 10
1.2 Chu trình Phospho trong MTST đất 15
1.3 Nguyên nhân làm cho chu trình phospho không hoàn chỉnh 16
1.4 Chu trình photpho trong nước 17
1.5 Trong tự nhiên, photpho tham gia vào các quá trình chuyển đổi vật
chất bằng cả con đường hóa học và sinh học 18
1.6 Sự phú dưỡng của photpho trong MTST đất 19
II. VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT TRONG VÒNG TUẦN HOÀN
PHOSPHO 21
2.1 Chu trình Phospho và các dạng phospho trong đất 21
2.1.1 Chu trình phospho 21
2.1.2 Các dạng phospho 22
2.2 Sự chuyển hóa Phospho hữu cơ 22
2.2.1 Chất phosphor hữu cơ có trong cơ thể động vật, thực vật và vi
sinh vật 22
2.2.2 Cơ Chế Phân Giải Phospho hữu cơ 23
2.3 Sự chuyển hóa Phospho vô cơ 27

5
2.3.1 Phospho vô cơ có trong môi trường đất 27
2.3.2 Cơ Chế Phân Giải Phospho vô cơ 27

2.4 vi sinh vật phân giải phospho khó tan 27
2.5 Những điều kiện ngoại cảnh ảnh hưởng đến quá trình phân giải
Photpho 29
2.6 Nguyên tắc xử lý phospho 30
III. Vai trò của photpho trong sinh học và công nghiệp 32
1. Vai trò trong sinh học 32
2. Vai trò trong công nghiệp 33
3 . Một số ứng dụng của vi sinh vật phosphor 34
IV. KẾT LUẬN VÀ KHIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN……………………………………………………….36
2. KHIẾN NGHỊ…………………………………………………… 36
6
PHÂN I: MỞ ĐẦU
I./ Đặt vấn đề
Trong sản xuất nông nghiệp,phân bón dóng vai trò quyết định cả về chất lượng
và sản lượng thu hoạch .hiện nay có rất nhiều dạng phân bón khác nhau đã được sử
dụng trong công nghiệp phân hóa học đa lượng hoặc vi lượng :phân hữu cơ ,phân
sinh học, phân vi sinh .
Nghành nông nghiệp nước ta hiện nay chủ yếu dùng phân bón hóa học trong
canh tác và sản xuất .tuy nhiên do sử dụng không đúng cách ,lạm dụng các loại
phân bón và thuốc trừ sâu hóa học làm tăng dư lượng các chất hóa học gây ô nhiễm
môi trường đất môi trường nước ảnh hưởng đến sinh vật cũng như con người đồng
thời làm đất canh tác bạc màu nhanh chóng .
Dưới tác động của việc đẩy mạnh công nghiệp hóa hiện đại hóa góp phần làm
diện tích đất nông nghiệp ngày một giảm đi chính vì vậy để tăng năng xuất sản
lượng cây trồng đồng thời đảm bảo sản lượng phát triển bền vững là một vấn đề cần
thiết.
Vi sinh vật là một thành phần quan trọng trong cuôc sồng nó góp phần làm cân
bằng hệ sinh thái trả lại sư phi nhiêu cho môi trường đất .và Chúng có ở khắp mọi
nơi từ núi cao đến biển sâu. Chúng có trong cơ thể người, động vật và thực vật, có

trong không khí mà chúng ta hít thở, quyết định độ phì nhiêu của đất mà chúng ta
canh tác, là nguồn gốc tài nguyên mà chúng ta đang khai thác. Chúng tham gia vào
sự hình thành thực phẩm nuôi sống con người và hơn thế nữa chúng tham gia vào
các vòng tuần hoàn các nguyên tố không được quay vòng để tái sử dụng, mọi sự
sống trên trái đất .
Cùng với cơ chất vi sinh vật trong đất, nước và vùng rễ cây có ý nghĩa quan
trọng trong các mối quan hệ giữa cây trồng và phân bón .Hầu hết mọi quá trình xảy
ra trong đất đều có sự tham gia trưc tiếp hoặc gián tiếp của vi sinh vật (mùn hóa
,khoáng hóa chất hữu cơ ,phân giải, giải phóng chất dinh dưỡng vô cơ từ hợp chất
khó tan hoặc tổng hợp chất dinh dưỡng từ môi trường )
7
Phân bón vi sinh do Noble hiltner sản xuất đầu tiên tại Đức (1896) và đặt tên là
Nitragin. Sau đó phát triển sang một số nước khác như My (1896),Nga (1907)
,Calada (1905) Anh (1910), và thủy Điển (1914).
Phân đạm vi sinh ,vi sinh hỗn hợp ,phân vi sinh vật phân giải phosphate khó tan
có khả năng chuyển hóa các hợp chất phospho khó tan thành dễ tiêu cho cây trồng
sử dụng.
Phân bón vi sinh dựa vào các chủng vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ trong
bùn ,phế thải ,rác thải phế phẩm công nghiệp tạo sinh khối .Nhằm hiểu sâu hơn về
vấn đề này chúng em đã tìm hiểu về khả năng chuyển hóa phospho nhờ vi sinh vật
và chu trình của phospho trong tự nhiên.
II./ Tổng quan về phospho
Phôtpho là một trong các nguyên tố rất cần thiết cho sự sống. Trong vỏ trái đất
phôtpho là nguyên tố đứng ở vị trí thứ hai. Hóa học môi trường của phôtpho khác
với các nguyên tố phi kim loại khác ở chỗ các phản ứng khử đóng vai trò không ổn
định. Liên kết phôtpho tự nhiên (P
2
O
5
) chứa nguyên tử phôtpho hóa trị +5, đây là

dạng liên kết bền vững với ôxy (E
D
> 500kj/mol) song vì đặc tính điện tử và phân tử
lượng lớn mà hợp chất phôtpho tự nhiên có áp suất hơi rất nhỏ. Do đó trong khí
quyển thành phần phôtpho rất ít có ý nghĩa. Nền tảng của liên kết phôtpho trong
môi trường là axit phôtphoric H
3
PO
4
với hằng số phân ly pK
1
= 2,15; pK
2
= 7,20 và
pK
3
= 12,35 ở 25
0
C. Nó tạo thành không ít hơn 200 loại khoáng tồn tại trong tự
nhiên, trước hết là với các cation như Na
+
, Mg
+2
, Ca
+2
, Al
+3
, Pb
+2
, Fe

+2
, Fe
+3
, Mn
+4
,
Cu
+2
, Zn
+2
, Th
+4
, UO
2
+2
và những nguyên tố họ lantan, trong đó chỉ có một số canxi
phôtphate là có ý nghĩa như là nguyên liệu của ngành công nghiệp phôtpho (Bảng
1). Khoảng 95% nguồn phôtpho trên thế giới tồn tại dưới dạng các fluorapatit. Phân
hủy phôtpho qua ôxy hóa kết hợp với nước tạo thành axit ortohophôtphoric (H
3
PO
4
)
sau đó thành các muối ortohophôtphate. Phôtphate này là dẫn xuất của các axit
phôtpho ở dạng chung H
n+2
P
n
O
3n+1

(n = 2 điphôtpho axit, n = 3: triphôtphoaxit) và
chứa cầu liên kết P - - O - - P. Ví dụ: 2HPO
4
-2
= P
2
O
7
-4
+ H
2
O.
8
I./ CHU TRÌNH PHOSPHO TRONG TỰ NHIÊN:
1.1 .Giới thiệu vi sinh vật phân giải phosphor
Vi sinh vật phân giải Phospho hữu cơ
9
Vi sinh vật phân giải hợp chất P hữu cơ thuộc nhiều loài vi khuẩn và nấm
Trong giống Bacillus có thể kể đến các loài sau B.megaterium, B.subtilis,
B.malabarensis B.megaterium.
- Ngoài ra còn có các giống Serratia, Proteus, Arthrobacter.
- Về nấm có thể kể đến Aspergillus, penicillium, Rhizopus, Cunnighamella.
- Về xạ khuẩn có thể kể đến Streptomyces Alcaligenes Achromobacter
Nấm : Aspergillus
Giới: FungiNgành: Deuteromycota
Lớp: Eurotiomycetes
Bộ: Eurotiales
Họ: Trichocomaceae
Giống: Aspergillus.
Đặc điểm:

Khuẩn ty phân nhánh, có vách ngăn ngang hoàn chỉnh, nhiều khuẩn ty phát triển
trên bề mặt cơ chất để hấp thu chất dinh dưỡng, đặc biệt có vách ngăn ngang có một
lổ nhỏ để cho tế bào chất thông thương qua lại giữa hai tế bào; Khuẩn ty đứt thành
khúc và mỗi khúc hay đoạn có thể phát triển cho ra một khuẩn ty mới .Hình Thức
Sinh Sản:
- Sinh sản vô tính: Khuẩn ty hình thành một cọng mang bào tử (conidiophore) và
bào tử đính (conidia) với cọng mang túi bào tử không vách ngăn và không xuất phát
từ tế bào chân (foot cell) .
10
- Sinh sản hữu tính: Sinh sản hữu tính chỉ được phát hiện ở một vài loài, chúng
thành lập những bộ phận sinh dục là túi đực (hùng khí antheridia) và túi noãn
(ascogonia).
Xạ Khuẩn : Streptomyces
Giới (regnum):Bacteria
Nghành (phylum):Actinobacteria
Margulis
Lớp (class):Actinobacteria
Đặc điểm
Có giai đoạn đơn bào và có giai đoạn đa bào
Kích thước rất nhỏ
Nhân giống với vi khuẩn, không có màng nhân và tiểu hạch
Vách tế bào không chứa celluloz hoặc kitin, giống với vi khuẩn
Phân chia tế bào giống với vi khuẩn (kiểu amitoz)
Xạ khuẩn không có giới tính (không có tế bào đực cái)
Hoạt sinh và Ký sinh
Bacillus Megaterium
11
Giới (regnum ) :Bacteria
Nghành (divisio):firmicutes
Lớp (class):bacilli

Bộ (ordo):bacillales
Họ (familia):Bacillaceae
Chi (genus):Bacillus
Đặc điểm
Là vi khuẩn gram dương (G+), tạo bào tử, hiếu khí hoặc kị khí bắt buộc
PSEUDOMONAS AERUGINOSA
Vi khuẩn P.aeruginosa còn gọi là trực khuẩn mủ xanh
Là trực khuẩn gram âm, hình que, kích thước 0,6 x 2 µm
Hiếu khí tuyệt đối, nhưng P. aeruginosa có thể phát triển trong môi trường kỵ khí
nếu có NO3 làm chất nhận điện tử.
12
Các Vi Sinh Vật Phân Giải Phospho Vô Cơ
Vi khuẩn phân giải những hợp chất P vô cơ khó tan thường gặp gồm các
giống: Pseudomonas (Ps. denitrificans), Alcaligenes (A. faecalis), Achromobacter
(A. delicatulus), Agrobacterium (A. radiobacter), Aerobacter (A. aerogenes),
Escherichia (E. freundi), Brevibacterium, Micrococcus, Flavobacterium (F.
aurantiacus), Chlorobacterium (Chl. denitrificans) …
Bên cạnh các vi khuẩn, xạ khuẩn cũng như những nấm (Penicillium, Aspergillus,
Rhizopus, Sclerotium cũng có tác dụng trong quá trình hòa tan hợp chất P khó tan.
Micrococcus:
Thuộc nhóm cầu khuẩn (cocus) có hình que , hình cầu ,hình hạt cà phê Sống
trong đất, nước, không khí.là nhóm có tế bào đứng riêng lẻ .
Penicillium Aspergillus
Thuộc nhóm nấm mốc, Khuẩn ty phân nhánh, có vách ngăn ngang hoàn chỉnh,
nhiều khuẩn ty phát triển trên bề mặt cơ chất để hấp thu chất dinh dưỡng, đặc biệt
có vách ngăn ngang có một lổ nhỏ để cho tế bào chất thong thương qua lại giữa hai.
Micrococcus:
Thuộc nhóm cầu khuẩn (cocus) có hình que , hình cầu ,hình hạt cà phê Sống trong
đất, nước, không khí.là nhóm có tế bào đứng riêng lẻ .
13

Penicillium Aspergillus
Thuộc nhóm nấm mốc, Khuẩn ty phân nhánh, có vách ngăn ngang hoàn chỉnh,
nhiều khuẩn ty phát triển trên bề mặt cơ chất để hấp thu chất dinh dưỡng, đặc biệtcó
vách ngăn ngang có một lổ nhỏ để cho tế bào chất thông thương qua lại giữa hai tế
bào
1.2/ chu trình Phospho trong MTST đất:
14
Nguồn phospho trong môi trường sinh thái đất có thể từ xác bả hữu cơ và vật
chất không hữu cơ. Phospho từ thực vật từ trong các xương động vật, người, chứa
nhiều hữu cơ phân hủy mà thành. Nguồn vô cơ có thể từ apatit muối
Một phần phospho bị giữ chặt bởi Ca
3
(P04)
3,
AlPO
4
và FePO
4
trong môi
trường đất.
Một phần phospho được phân hủy tạo ra các HPO
3
2-
, H
2
PO
3
-
và PO
4

3-
được
hấp thụ vào rễ thực vật và vi sinh vật. Để rồi chúng lại tạo ra các acid amin chứa P
và các enzyme Photphatase, chuyển các liên kết cao năng P thành năng lượng cho
cơ thể. ATP → ADP và giải phóng năng lượng. P tích lũy trong quả hạt rất cao, P
là nguyên tố không thể thiếu được của thực vật
Khi động vật ăn thực vật, P lại biến thành chất liệu của xương của các liên
kết của enzyme
Khi chết đi động vật thực vật con người biến P trong cơ thể thành P của môi
trường sinh thái đất
15
Một phần P đi vào chu trình nước vào đại dương. Ở đây chúng làm thức ăn
cho phù du. Cá tôm ăn phù du thì P lại trả lại chu trình. Sau đó người ăn cá tôm thì
P lại đi vào cơ thể người và cuối cùng người chết đi thì P sẽ trả lại cho MTST đất
Một phần nhỏ khác P trầm tích nằm lại dưới đáy biển. Một phần nhỏ nhờ
thực vật rừng tiêu thụ rồi trả lại cho đất. Người ta tín rằng hằng năm P trả lại cho
chu trình đại sinh thái là 60.000 tấn. Trong lúc đó đầu vào của chu trình là 2 triệu
tán( bón phân). Do đó lượng hao hụt của chu trình là khá lớn. Vì vậy chu trình P là
chu trình không hoàn chỉnh
1.3) Nguyên nhân làm cho chu trình P là chu trình không hoàn chỉnh
Xác bả sinh vật và chất thải của chúng được phân giải trong môi trường sinh thái
đất ở tầng trên để rồi tạo ra các ion trong môi trườn đất và vòng tuần hoàn lại tiếp
tục.Tuy nhiên chúng có thể bị rửa trôi theo chiều sâu xuống nước ngầm hoặc trôi
trên mặt sông biển. Lượng này mất đi khá lớn hàng năm, nhất là những vùng môi
trường sinh thái bị phá hủy xói mòn nghiêm trọng. Sự hao hụt trong chu trình còn
thấy ở chỗ: người dân sử dụng cả phần cây xanh thân lá, rễ cả hoa và không trả lại
cho đất một phần nào cả. VD: người nông dân miền bắc VN trồng lúa thu cả gốc
rạ , rơm và tất nhiên cả hạt thóc, đôi lúc lấy cả rễ lúa để đung hoặc cho trâu bò ăn,
khiến cho chu trình bị bẽ gãy. Hiện tượng này gây nên môi trường sinh thái đất suy
giảm rất nhanh. Các nguyên tố trong môi trường sinh thái dẫn đến cạn kiệt và các

thực vật nhanh chóng lấy hết các nguyên tố cho chúng tạo nên một cân bằng mong
manh. Nếu rừng bị đốt phá , các nguyên tố phát sinh( và cả nguyên tố không phát
sinh) nhanh chóng bị cạn kiệt, dẫn đến quá trình chết của môi trường sinh thái đất.
Vì thế vi sinh vật có vai trò quan trọng trong chu trình photpho nó trò phân hủy
xác động vật thực vật , hoàn lại photpho cho môi trường do các sinh vật khác sử
dụng. Tuy nhiên trong tự nhiên, lượng photpho được hoàn lại này khá nhỏ do phần
lớn photpho lắng đọng dưới đáy biển.
1.4)CHU TRÌNH PHOTPHO TRONG NƯỚC :
16
Trong nước, chu trình phospho sinh học cũng diễn ra tương tự như ở trên cạn,
nhưng do quá trình suy giảm ánh sáng và phân tầng nước mà quá trình sinh học hấp
thụ dinh dưỡng và tái tạo dinh dưỡng diễn ra khác nhau theo độ sâu. Hiện tượng
phân tầng nước thay đổi theo mùa và khác nhau ở các vùng khí hậu. Sự phân tầng
tạo thành sự thay đổi nhiệt và sự thay đổi độ mặn của các vùng nước. Khi một thủy
vực bị phân tầng, quá trình xáo trộn giữa tầng mặt và tầng sâu diễn ra rất ít. Quá
trình thay đổi nhiệt như một rào cản quan trọng đối với sự lan tỏa và vận chuyển các
chất giữa 2 tầng nước, do đó các chất dinh dưỡng tầng trên có thể bị cạn kiệt làm
hạn chế năng suất tảo. Việc hình thành sự thay đổi nhiệt ở vùng nước ôn đới diễn ra
theo mùa. Từ mùa xuân đến můa hè, khi mặt nước ấm lên, sự thay đổi nhiệt hình
thành và phát triển và quá trình này bị đứt quãng vào mùa đông do nước mặt mát và
gió làm xáo trộn nguồn nước. Về mùa đông, sự xáo trộn nước và quá trình cặn đã
lắng lơ lửng trở lại sẽ bổ sung dinh dưỡng cho nguồn nước mặt. ở tầng sâu của các
đại dương và vùng nước nhiệt đới, sự thay đổi nhiệt mang tính ổn định hơn. ở các
vùng nước duyên hải và các hồ sự thay đổi nhiệt kém ổn định hơn, chúng dễ bị ảnh
hưởng, đứt quãng tạm thời do thủy triều và gió to. Ở các vùng cực sự phân tầng
thường ít xảy ra.
Cường độ ánh sáng theo độ sâu giảm theo cấp số mũ. Sự suy giảm ánh sáng phụ
thuộc vào độ đục của nước.Ở đại dương, ánh sáng có thể xuyên tới 100 m, nhưng ở
ven biển do có phù sa cao và các tải lượng hạt nên ánh sáng chỉ tới 6-48 m. ở các
vùng nước nông, cặn bã của các TV nổi rơi xuống đáy và ở đó diễn ra sự phân hủy

và giải phóng dinh dưỡng. ở các vùng nước sâu hơn, một tỷ lệ quan trọng (khoảng
18%) vật chất sinh học của chu trình ở bề mặt bị chìm xuống các vùng nước sâu
hơn tạo thành các hạt chìm, chủ yếu là phân ĐV nổi.
1.5)Trong tự nhiên, photpho tham gia vào các quá trình chuyển đổi vật chất
bằng cả con đường hóa học và sinh học.
Sự xuất hiện, tồn tại và chuyển hóa của photpho trong tự nhiên diễn ra theo 4 quá
trình sau:
17
Khoáng hóa: Đó là quá trình chuyển hóa photpho dạng hữu cơ thành photpho
dạng vô cơ. Nguồn photpho hữu cơ chính trong đất được tạo bởi tồn dư thực vật,
phế thải động vật và thân xác vi sinh vật. Cây trồng bình thường chứa khoảng 0,05 -
0,5% P
2
O
5
dưới dạng phytin, phospholipit và axit nucleic.
Phân hủy : Phytin là muối Ca, Mg của inositol hexaphospholipid acid, chứa
26% P
2
O
5
tồn tại chủ yếu dưới dạng lecithin - hợp chất của glycerol, axit béo,
photphat, cholin và cephalin. Phytin dễ bị phân hủy bởi enzym Phytaza và
lecithinasa của vi sinh vật hoặc chất tiết rễ cây, tạo thành orthophosphat là nguồn
photpho hữu hiệu đối với cây trồng. axit nucleic được tạo thành từ nhân pyrin hoặc
pyrimidin đường pantoza và photphat, bị phân hủy bởi men nucleasa tạo thành
orthophotphat.
Cố định sinh học (immobilization) là quá trình tái sử dụng photpho vô cơ nhờ
vi sinh vật và qua đó chuyển đổi photpho dạng vô cơ thành photpho dạng hữu cơ
trong Protoplasm của vi sinh vật. Photpho là nguyên tố không thể thiếu được trong

quá trình tổng hợp tế bào của vi sinh vật. Nấm a.niger cần 0,2 - 0,4% phôtpho cho
việc oxy hóa 100% glucoza. Xạ khuẩn cần tỷ lệ tương ứng là 0,27 - 0,63% Nếu sử
dụng xenluloza làm nguồn năng lượng thì tỷ lệ này là .0,35 - 0,45% cho 100%
xenluloza. Trung bình nếu vi sinh vật sử dụng 100g cacbon thì cần phải cung cấp
thêm 0,3g photpho tương đương với tỷ lệ 0,3%. Cây trồng chứa khoảng 40 - 45%
cacbon, để quá trình phân hủy xảy ra tốt thì tỷ lệ C:P phải lớn hơn 200: 1, tốt nhất
khoảng 300: 1.
Cố định hóa học (Fixation) là quá trình chuyển đổi photpho dạng tan sang
dạng khó tan dưới tác dụng của các phản ứng hóa học giữa ion PO
4
2-
và cation kim
loại. Trong đất chua PO
4
2-
kết hợp với ion Fe
3+
, Al
3+
tạo thành orthophosphat, tác
dụng với hydroxit Fe, Mn, Al hoặc tác dụng với clay silicat tạo thành cao lanh.
Trong đất kiềm PO
4
2-
tác dụng với Ca
2+
tạo thành muối can xi hai, ba, trong một số
trường hợp tạo thành hydroxy apatit. Quá trình cố định phụ thuộc vào tính chất đất
và điều kiện canh tác. Theo các số liệu nghiên cứu, khoảng 2/3 lượng lân được bón
18

bị đất giữ lại dưới dạng hấp phụ hoặc cố định, trong đó hấp phụ thông qua trao đổi
ion sẽ trở thành dạng tan, còn cố định thì không thể chuyển đổi thông qua ion trao
đổi.
1.6) Sự phú dưỡng của phospho trong môi trường sinh thái đất
Con người là nguồn gây nên sự giàu dinh dưỡng cho các hệ nước ngọt và nước
biển ven bờ. Phospho theo nước thải sinh hoạt, sản xuất và hoạt động nông nghiệp
xả xuống các thủy vực không qua xử lý là nguyên nhân gây ra sự ô nhiễm cho các
nguồn nước.
Các chất gây ô nhiễm hữu cơ bị khử dần do hoạt động của VSV, quá trình này
gây ra sự giảm oxy dưới hạ lưu, làm đường cong oxy giảm xuống. Mức độ oxy hoá
phụ thuộc vào sự pha loãng của dòng thải và thành phần tính chất nước thải. Lượng
chất hữu cơ này được đánh giá qua nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) và nhu cầu oxy
hóa học (COD). Dòng thải có BOD5 và COD cao gây ra sự thiếu hụt oxy cho thủy
vực. Những thay đổi về chất lượng nước được phản ảnh qua hệ các sinh vật chỉ thị
ở nước: ở gần điểm xả, sinh vật sinh sôi mạnh, nhất là các loài có khả năng chống
chịu được với nồng độ oxy thấp
Với các mức độ xả lớn hay ở đầu nguồn xả có thể làm cho nguồn nước bị phú
dưỡng (Eutrophication). Hiện trạng ô nhiễm tự nhiên chủ yếu được xác định bằng
độ màu mỡ của lưu vực chứa nước. Phosphat thường hạn chế dinh dưỡng trong các
nơi cư trú nước ngọt, còn nitơ là yếu tố hạn chế chủ yếu ở các vùng nước biển.
Những chất thải dinh dưỡng phospho do con người gây ra thường làm phú dưỡng
thuỷ vực. Lúc đầu ảnh hưởng còn nhỏ, sinh khối tăng ít. Quá trình tiếp tục, dần dần
dẫn đến toàn bộ hệ sinh thái của hệ thống bị xáo trộn. Những thay đổi chủ yếu diễn
ra trong thành phần các loài TV nổi (phytoplankton), chủ yếu sinh sôi các loài "nở
hoa" gồm cả tảo lục độc. Với sản lượng tảo tăng lên làm cho độ đục tăng, độ xuyên
ánh sáng giảm, gây tổn thất cho hệ đại TV (Marcrophyte) mọc dưới nước. Các hệ
TV này là thức ăn cho các hệ ĐV hồ, là nơi cư trú của cá và ĐV không xương sống.
Do tổn thất này, các loài động vật không xương sống bị cạn kiệt, thành phần của
19
quần xã cá bị thay đổi. Đặc biệt là vào mùa xuân, khi nhiệt độ, ánh sáng tăng lên và

nước phân tầng, sinh khối tảo tăng nhanh, rồi chết gây ra màu nước xanh do sự
phân hủy của tảo, tạo ra mùi khó chịu và một số chất độc, làm giảm hàm lượng oxy
của nước một cách nghiêm trọng, thường gây chết cá. Do các loài "nở hoa" thường
gây độc cho người và ĐV nuôi nên phải cẩn thận, không để vật nuôi vào các vùng
này và đặc biệt lưu ý trong việc cấp nước uống, không để nước bị nhiễm bẩn của
nước hồ bị phú dưỡng. ở Hà Lan năm 1987, tổng chi phí cho việc xử lý hiện tượng
phú dưỡng mất tới 760 triệu Guider Hà Lan. Còn ở Nauy, các chất độc do tảo tạo ra
gây thiệt hại hơn 10 triệu USD cho ngành công nghiệp nuôi cá hồi năm 1988.
Gần đây hiện tượng phú dưỡng nuôi trồng được coi là vấn đề nan giải trong các
vùng nước nội địa. Tuy nhiên tần suất "nở hoa" tảo cũng tăng lên ở các vùng nước
duyên hải cho thấy vấn đề này không còn là trường hợp điển hình. Sự phong phú về
dinh dưỡng do con người gây ra là một yếu tố góp phần quan trọng đối với khả
năng xảy ra hiện tượng "nở hoa" của nước, nhưng đây không phải là nguyên nhân
duy nhất. Hiện tượng "nở hoa" thường hay xảy ra nhất ở nơi nước phân tầng, nơi
mà sự vận chuyển xáo trộn ngang bị hạn chế, cường độ bức xạ cao và thời gian ban
ngày dài
20
II./ VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT TRONG VÒNG TUẦN HOÀN
PHỐTSPHO.
Vi sinh vật trong chu trình photpho có vai trò phân hủy xác chết, hoàn lại
photpho cho môi trường do các sinh vật khác sử dụng .
2.1 Chu Trình PHOSPHO Và Các Dạng Phospho Trong Đất
2.1.1 Chu trình photpho (Phosphor - P)
Như một thành phần cấu trúc của axit nucleic, lipitphotpho và nhiều hợp chất
có liên quan với phốt pho, phốt pho là một trong những chất dinh dưỡng quan trọng
bậc nhất trong hệ thống sinh học. Tỷ lệ phốt pho so với các chất khác trong cơ thể
thường lớn hơn tỷ lệ như thế bên ngoài mà cơ thể có thể kiếm được và ở nguồn của
chúng. Do vậy, photpho trở thành yếu tố sinh thái vừa mang tính giới hạn, vừa
mang tính điều chỉnh.
Thực vật đòi hỏi photpho vô cơ cho dinh dưỡng. Đó là orthophotphat (PO43-).

Trong chu trình khoáng điển hình, photphat sẽ được chuyển cho sinh vật sử dụng và
21
sau lại được giải phóng do quá trình phân huỷ. Tuy nhiên, đối với photpho trên con
đường vận chuyển của mình bị lắng đọng rất lớn. D.R. Lean (1973) nhận ra rằng, sự
"bài tiết" phốt pho hữu cơ của thực vật phù du cũng dẫn đến sự tạo thành các chất
keo ngoài tế bào mà chúng xem như các phần tử vô định hình chứa phốt pho trong
nước hồ. Ở biển, sự phân huỷ sinh học diễn ra rất chậm, khó để phốt pho sớm trở lại
tuần hoàn. Tham gia vào sự tái tạo này chủ yếu là nguyên sinh động vật (Protozoa)
và động vật đa bào (Metazoa) có kích thước nhỏ.
Sự mất phốt pho gây ra bởi 2 quá trình diễn ra khác nhau. Sự hấp thụ vật lý của
trầm tích và đất có vai trò quan trọng trong việc kiểm tra hàm lượng photpho hoà
tan trong đất và các hồ. Ngược lại, sự lắng đọng, thường kết hợp photpho với nhiều
cation khác như nhôm, canxi, sắt, mangan do đó, tạo nên kết tủa lắng xuống.
Sự lắng chìm của phốt pho còn gắn với các hợp chất của lưu huỳnh như FeS,
Fe2S3trong chu trình lưu huỳnh và cả với quá trình phản nitrat.
Xương, răng động vật chìm xuống đáy sâu đại dương cũng mang đi một lượng
phốt pho đáng kể. Song sự tạo thành guano (chất thải của chim biển) hàng nghìn
năm dọc bờ tây của Nam Mỹ (Chi lê, Peru) lại là mỏ phân photphat cực lớn. Trên
đảo Hoàng Sa, Trường Sa, phân chim trộn với đá vôi san hô trong điều kiện "dầm"
mưa nhiệt đới cũng đã hình thành mỏ phân lân quan trọng như thế.
2.1.2 Các Dạng Phospho Trong Môi Trường Đất:

Trong rác thải photpho tồn tại ở nhiều dạng hợp chất khác nhau ,photpho được
tích lũy từ trong rác khi động vật thực vật chết đi, những hợp chất phosphor hữu cơ
này được vi sinh vật phân giải thành các hợp chất vô cơ khó tan do đó phospho
trong đất tồn tại dưới hai dạng : phospho hữu cơ và phospho vô cơ.
2.2 SỰ CHUYỂN HÓA PHOSPHO HỮU CƠ :
2.2.1 Chất P hữu cơ có trong cơ thể động vật, thực vật và vi sinh vật :
Phospho hữu cơ có trong cơ thể động vật ,thực vật vi sinh vật thường gặp ở
dạng chủ yếu như phytin (phytin và các chất họ hàng:inositol,

inositolmonophosphate , inositoltriphosphate ) phospholipit , acid nucleic , trong
22
không bào người ta còn tìm thấy phospho octhophosphate làm nhiệm vụ đệm và
chất đự chữ .Trong đất có từ 25 – 85% chất P ở dưới dạng P hữu cơ. Lượng P biến
động theo chiều sâu của đất, càng xuống sâu lượng P hữu cơ càng giảm. Trong đất
các dạng P thường gặp là phytin, nucleoprotein, acid nucleic, phospholipid.vi sinh
vật không thể đồng hóa trực tiếp .Muốn đồng hóa chúng phải được chuyển hóa
H
3
PO
4.
2.2.2 Cơ Chế Phân Giải PHOSPHO hữu cơ

Qua trao đổi chất vi khuẩn sản sinh ra các enzim , axit vô cơ , hữu cơ CO2 , H2S
,mà H2S có thể giải phóng orthophosphat . Phosphate vô cơ
Nhiều vi sinh vật đất có men dephosphorylaza phân giải phytin theo phản ứng:
23

Phytin dễ bị phân hủy bởi enzym Phytaza và lecithinasa của vi sinh vật hoặc
chất tiết rễ cây, tạo thành orthophosphat là nguồn photpho hữu hiệu đối với cây
trồng. axit nucleic được tạo thành từ nhân pyrin hoặc pyrimidin đường pantoza và
photphat, bị phân hủy bởi men nucleasa tạo thành orthophotphat.
Cố định hóa học (Fixation) là quá trình chuyển đổi photpho dạng tan sang dạng
khó tan dưới tác dụng của các phản ứng hóa học giữa ion PO
4
2-
và cation kim loại.
Nucleotide có trong thành phần nhân tế bào. Nhờ tác động của các nhóm vi
sinh vật hoại sinh trong đất, chất này tách ra từ thành phần tế bào và được phân giải
thành 2 phần protein và nuclein. Protein sẽ đi vào vùng chuyển hóa các hợp chất

nitrogen, nuclein sẽ đi vào vòng chuyển hóa các hợp chất P.Sự chuyển hóa các hợp
chất P hữu cơ thành muối của H3PO4 đuợc thực hiện bởi nhóm vi sinh vật phân
hủy P hữu cơ. Những vi sinh vật này có khả năng tiết ra enzyme photphat dễ xúc tác
cho quá trình phân giải. Quá trình này có thể tổng quát theo sơ đồ: Nhiều vi sinh vật
đất có khả năng phân giải Nucleoprotid, acid nucleic, phospholipit.
VSV (Bacillus megathericunvar photphaticum, Preudomonas sp…) có khả năng
sinh enzyme photphataza phân giải lân hữu cơ thành H
3
PO
4

Vi sinh vật phân hủy P hữu cơ chủ yếu thuộc 2 chi Bacillus và Pseudomonas.
Các loài có khả năng phân giải mạnh là: B.megaterium, Serratia, B.subtilis, Serratia,
Proteus, Arthrobster,
24
Nucleoprotein Nuclein Acid.Nucleic H
2
SO
4
Vi khuẩn: Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter, Agrobacterium,
Aerobacter, Brevibacterium, Micrococcus, Flavobacterium…
Xạ khuẩn: Streptomyces
Nấm: Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Sclerotium …
25