Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT pot

Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
GIÔÙI THIEÄU
Môi trường đất là phần trên bề mặt của vỏ trái đất, nơi địa chất và sinh quyển gặp nhau, bề
mặt đất là nơi cư trú của nhiều loại động vật, thực vật.
Đặc điểm về vật lý và hóa học của đất sa mạc, đầm lầy, đất đồng cỏ, đất trồng trọt khác nhau.
Đất có cấu trúc tầng, các lớp song song và có độ dày khác nhau. Phân biệt mỗi lớp dựa vào đặc tính
và thành phần của chất hữu cơ, muối khoáng, màu, kết cấu, cấu trúc, độ xốp, pH. Những đặc tính này
quyết định đến thành phần độ ẩm, các khí thành phần và số lượng vi sinh vật có trong đất.
Các chất hữu cơ đi vào trong đất qua các con đường khác nhau như từ xác bả thực vật, động
vật. Nước tiểu và phân bón của động vật cũng góp phần vào sự tăng chất hữu cơ có trong đất.Các chất
hữu cơ có trong đất được chia làm 3 loại:
-Các chất không tan
-Các chất tan được
-Vi sinh vật
Mùn được tạo thành từ sự phân hủy xác bã động vật, thực vật nhờ vi sinh vật gồm cả sinh khối
các vi sinh vật trong quá trình tham gia vào sự phân hủy các chất đó. Mùn tốt cho đất vì nó giúp đất
ổn định được cấu trúc, cung cấp chất dinh dưỡng từ từ và làm tăng khả năng giữ nước của đất, tính
đệm của đất.
Những hợp chất tan trong đất gồm các sản phẩm tạo thành từ sự phân hủy các hợp chất cao
phân tử từ mô thực vật, động vật và vi sinh vật như các đường tạo thành từ cellulose, các phenol từ
lignin, các amino acid từ protein.
Trong tự nhiên vi sinh vật rất dễ phân tán nhờ gió, nước hay bám vào các vật thể khác và di
chuyển khắp nơi.
Đối với sản xụất nông nghiệp, vi sinh vật có vai trò quan trọng, đóng góp nhiều trong sự tồn
tại và hoạt động sản xuất của đồng ruộng. Ước chừng khoảng 60-80% hoạt động trao đổi chất trong
đất được thực hiện nhờ vi sinh vật. Vì vậy có ảnh hưởng rất nhiều đến sự sinh trưởng và phát triển
của cây trồng.
Trong quá trình hoạt động sống vi sinh vật tham gia tích cực vào sự phân giải các hợp chất
hữu cơ, tổng hợp và phân giải các chất mùn, chuyển hóa khoáng và đạm giúp cây trồng hấp thu được,
cố định đạm phân tử làm giàu nitơ cho đất. Còn tiết các chất sinh học tác dụng trực tiếp đến cây
trồng. Vi sinh vật còn giúp cây trồng hấp thu các sản phẩm trao đổi chất do cây trồng tiết ra ở bộ rễ,

nếu không thì sự tích tụ này sẽ đầu độc trở lại cây trồng.
Trong quá trình thực hiện các biện pháp kỹ thuật trồng trọt, ở mỗi giai đoạn vai trò của vi sinh
vật khá rõ rệt. Nó thường tập trung nhiều trong phần rễ của cây trồng. Vùng rễ là nơi mà thực vật và
đất tiếp xúc nhau. Số lượng và thành phần của loài vi sinh vật vùng rễ cũng khác so với vùng đất
không có rễ. Vì vậy để đạt hiệu quả cao, cần phải chú ý đến hoạt động của vi sinh vật.

Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 1 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
I. HỆ VI SINH VẬT ĐẤT(MICROFLORE):
Hệ sinh vật trong đất rất phức tạp, chúng có những đặc điểm sinh lý và sinh thái khác nhau,
chúng sống thành những quần thể và có tác động trực tiếp cũng như gián tiếp qua lại lẫn nhau. Theo
tài liệu của Krassilnikov N.A thì trong mỗi gam đất có khoảng 100 triệu vi khuẩn, 100 triệu xạ
khuẩn, gần 1 triệu nấm, 1 vạn đến 10 vạn tế bào tảo và động vật nguyên sinh…
Số lượng chất hữu cơ trong đất rất lớn, chủ yếu là chất mùn, nguồn thức ăn carbon và đạm của
nhiều vi sinh vật. Trong đó có vô số vi sinh vật đa dạng cả về loài và nhóm.
1. PHƯƠNG PHÁP ĐẾM VÀ PHÂN LẬP:
Không có thí nghiệm đơn nào xác định được tổng thể các quần thể vi sinh vật trong một mẫu
đất do sự đa dạng của nó. Vài kỹ thuật sử dụng để ước đoán số lượng và chủng loại như đếm trực
tiếp dưới kính hiển vi, nuôi trên thạch đĩa, kỹ thuật làm giàu.
-Trực tiếp: Lấy mẫu đất pha loãng trong nước vô trùng, xem trực tiếp dưới kính hiển vi. Phương
pháp này chỉ phân tích sơ bộ xác định các vi sinh vật nào và chỉ có những chuyên gia có kinh nghiệm mới
sử dụng được.
-Gián tiếp: Cấy huyền trọc đất trên các loại môi trường khác nhau thích ứng cho từng nhóm vi sinh
vật , phương pháp này có thể dùng định tính và định lượng tế bào vi sinh vật.
Cần chú ý:
• Trước khi pha loãng cần nghiền thật nhỏ.
• Số lượng tính trên 1g đất không tính trên một huyền trọc nào cả.
• Ghi nhận số lượng tế bào sống có ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học trong đất, tuy nhiên đếm
trực tiếp ghi nhận cả tế bào chết
2. CÁC NHÓM VI SINH VẬT TRONG ĐẤT:

Số lượng và chủng loại vi sinh vật trong đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố môi trường khác nhau
như: thành phần và số lượng các chất dinh dưỡng có sẳn, độ ẩm thoáng khí, nhiệt độ, pH, tập quán
canh tác của từng vùng như sự bón phân, làm đất, tưới tiêu… sự hiện diện của rễ và vùng rễ trong đất
luôn tác động đến số lượng và chủng loại vi sinh vật hiện diện gọi là “hiệu quả vùng rễ”. Ngoài ra có
tác động qua lại giữa các loài vi sinh vật luôn có vai trò quan trọng đối với quần thể vi sinh vật trong
đất. Xạ khuẩn tạo kháng sinh, protozoa tiêu diệt một số vi khuẩn. Ngược lại một số vi khuẩn phân
giải cellulose và protein có thể cung cấp dinh dưỡng cho những loài không có enzyme phân giải này.
Các vi sinh vật trong đất thường gặp:
a. Vi khuẩn:
Chiếm số lượng lớn trong hệ sinh vật đất về số lượng cũng như chủng loại.Thường sống lớp
đất mặt, vì nhiệt độ, độ ẩm, không khí, thức ăn thuận lợi hơn. Chúng tồn tại chung quanh hạt đất có
thức ăn, hỗn hợp keo của khoáng và chất hữu cơ tạo môi trường lý tưởng cho sự phát triển của vi
khuẩn.
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 2 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
Có sự khác biệt lớn về sự thích ứng của mỗi loại vi sinh vật đối với nguồn chất dinh dưỡng và
điều kiện vật lý của vi sinh vật. Không có điều kiện nuôi cấy nào tạo sự phát triển cho nhiều loại vi
sinh vật khác nhau. Có rất nhiều loại vi sinh vật chưa được phân lập và định danh.
Hầu hết vi sinh vật có trong đất là dị dưỡng, thường tạo nội bào tử như các loài của Bacillus,
Clostridium ngoài ra còn có Arthrobacter, Pseudomonas, Rhizobium thường hiện diện trong đất.
Tầm quan trọng: Tham gia vào sự phân hủy mạnh của xác bả hữu cơ cung cấp chất dinh dưỡng cho
cây trồng. Vi khuẩn có hệ enzyme thực hiện quá trình nitrat hóa , cố định đạm… thiếu vi khuẩn đời
sống của thực vật bậc cao sẽ bị hại.
b. Nấm: gồm nấm mốc và nấm men:
Có hàng trăm loài nấm mốc khác nhau sống trong đất. Hầu hết sống trên lớp bề mặt nơi có
nhiều oxy. Loài thường gặp nhất: Penicillium, Mucor, Rhizopus, Aspergillus, Trichoderma… điều
kiện vật lý và hóa học, chất dinh dưỡng của đất sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của loài. Người ta đã
xác định có khoảng vài ngàn dến vài trăm ngàn tế bào trong 1g đất.
Vai trò chưa xác định hết nhưng quan trọng trong sự phân hủy các chất hữu cơ của mô thực
vật như: tinh bột, cellulose, lignin, pectin… ảnh hưởng đến sự hình thành mùn và bền vững của đất.

Sự tích lũy sinh khối của nấm mốc giúp ổn định cấu trúc đất, làm ăng khả năng giử nước.
Nấm hoạt động mạnh ở pH acid, chức năng biến đổi của nấm rất cao, có đến 50% chất hại bị
phân hủy bởi nấm. Độ màu mỡ của đất phụ thuộc nhiều vào nấm mốc vì chúng tiến hành phân hủy
sau sự phân hủy của vi khủẩn và xạ khuẩn -> quyết định chất dinh dưỡng cho đất.
Nấm men có nhiều trong đất trồng nho, táo, nơi nuôi ong… Chúng có nhiều trên lá, thân, cành
cây, sẽ theo cây vào đất khi cây chết.
c. Xạ khuẩn:
Hiện diện nhiều trong đất sau vi khuẩn, quan trọng trong sự phân huûy chất hữu cơ và phóng
thích chất dinh dưỡng bao goàm các loại: Nocardia, Streptomyces, Micromonospora. Hiện diện hàng
triệu tế bào trong 1g đất khô và ẩm. Xạ khuẩn tạo nên mùi của đất có thể phân huûy chất hữu cơ vững
nhất như: kitin, cellulose -> quan trọng đối với sự phì nhiêu của đất. Xạ khuẩn cũng có khả năng tạo
ra kháng sinh hiện diện và hoạt động một vùng xung quanh xạ khuẩn.
d. Taûo:
Có diệp lục tố có thể sống tự dưỡng như thực vật nên phải sống trên mặt đất. Quần thể tảo
trong đất ít hơn so với vi khuẩn và xạ khuẩn. Các loại tảo chủ yếu hiện diện trong đất là:
Cholorophyta, Silic cholorophyta…
Vai trò trong sự tạo chất dinh dưỡng và độ màu mỡ cho đất cũng không kém vi khuẩn và nấm
mốc. Vì có sắc tố diệp lục nên nó có khả năng tổng hợp chất hữu cơ từ CO
2
làm giàu cho đất, với hơn
40 loài có khả năng cố định đạm. Có một số trường hợp tảo có vai trò trong sự thay đổi cần thiết như
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 3 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nơng nghiệp 2007
trong đất cằn cổi, đất bị xói mòn -> tảo có thể tích lũy nguồn chất hữu cơ ban đầu nhờ quang hợp.
Tảo có thể kết hợp với nấm thành địa y, giúp sự chuyển hóa đá thành đất.
e. Vi khuẩn lam:
Vi khuẩn quang hợp thường sinh oxy có vai trò hoạt động như chìa khóa có thể biến đổi đá
thành đất. Chúng có thể sống trên bề mặt đá, khi tế bào chết là nguồn dinh dưỡng ban đầu cung cấp
cho các vi sinh vật khác phát triển và tiếp tục tạo nguồn dinh dưỡng cho tảo và nấm. Sự tạo thành acid
trong q trình trao đổi chất của vi sinh vật giúp hòa tan các thành phần khống của đá. Q trình tích

lũy liên tục chất hữu cơ và khống tan tiếp tục ni dưỡng địa y, rêu, thực vật bậc cao. Nhiều loại tảo
biển cố định đạm dùng làm phân bón cho lúa, làm tăng năng suất rõ rệt, đặc biệt là tảo cộng sinh với
bèo hoa dâu, cố định đạm trong dị bào, tế bào này có vách dày và quang hợp thuận tiện giúp cho q
trình cố định đạm tốt hơn.
f. Nguyên sinh động vật và virut:
Số lượng ngun sinh động vật trong đất ẩm và giàu chất dinh dưỡng từ một đến vài trăm
ngàn tế bào trong một gam đất. Hầu hết ngun sinh động vật sống dựa vào nguồn chất hữu cơ và
sinh vật trong đất. Một số vi khuẩn trong đất chứa virus, virus động vật và virus thực vật ln hiện
diện trong đất, mơ của xác động vật chết cũng như sống…
Qua nghiên cứu cho thấy vi sinh vật thường tập trung ở vùng rễ cây. Vùng rễ là vùng đất và rễ
cây tiếp xúc với nhau. Số lượng và thành phần lồi vi sinh vật cũng khác nhau so với vùng đất khơng
có rễ cây. Ngày nay đã quan sát trực tiếp vi sinh vật trên bề mặt rễ, và trong vùng rễ vi khuẩn chiếm
ưu thế nhất. Sự sinh trưởng của các vi sinh vật được kích thích bởi các chất dinh dưỡng như:amino
acid, vitamin phóng thích từ rễ. Các sản phẩm trao đổi chất do vi sinh vật tạo ra kích thích sự sinh
trưởng của thực vật do đó có sự trao đổi chất giữa vi sinh vật và thực vật. Chính ở vùng rễ có mối
quan hệ mật thiết giữa thực vật và vi sinh vật. Tổng số vi sinh vật trong đất gọi là chỉ số vi sinh vật
đất. Số lượng này từ 0.1-1% so với tất cả các chất hữu cơ có trong đất, tuy số lượng nhỏ nhưng rất
quan trọng và chúng có vai trò lớn nhờ ở hoạt động sống của chúng sẽ làm biến đổi sâu sắc trong cấu
tử của đất. trong đất có sự hiện diện của số lượng vi sinh vật và thành phần lồi rất lớn dẫn đến sự
hình thành hệ vi sinh vật trong đất (microflore).
II. SỰ PHÂN BỐ VI SINH VẬT TRONG TỰ NHIÊN:
1/ PHÂN BỐ THEO CHIỀU SÂ U:
Số lượng của vi sinh vật giảm dần theo tầng đất, càng xuống tầng đất sâu càng ít vi sinh vật. Quần
thể vi sinh vật tập trung nhiều nhất ở vùng đất canh tác. Đó là nơi tập trung nhiều chất dinh dưỡng,
đất vùng rễ, có cường độ chiếu sáng, nhiệt độ và độ ẩm thích hợp nhất.
Thành phần của vi sinh vật cũng thay đổi theo tầng đất: vi khuẩn hiếu khí, nấm, xạ khuẩn thường
tập trung nhiều ở tầng mặt. Càng xuống sâu các vi khuẩn hiếu khí càng ít và các nhóm vi khuẩn kỵ
khí lại tăng như vi khuẩn phản nitrat hóa phát triển mạnh ở độ sâu 20-40 cm.
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 4 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nơng nghiệp 2007

2/ PHÂN BỐ THEO CÂY TRỒNG:
Đối với cây trồng thì vùng rễ là vùng phát triển mạnh nhất của vi sinh vật so với vùng khơng
có rễ.
Ví dụ: vùng rễ của cây họ đậu thường có nhóm vi khuẩn cố định nitơ cộng sinh, còn vùng rễ
lúa tập trung nhiều nhóm vi khuẩn kị khí, vi khuẩn cố định nitơ tự do hay nội sinh
.
Vi sinh vật có mặt trong tất cả các loại đất, nhất là vùng đất mặt có nhiệt độ và độ ẩm thích
hợp… Chúng phong phú đa dạng cả vể thành phần và số lượng. Còn những vùng đất nghèo chất dinh
dưỡng, chua, mặn, vi sinh vật chịu chua, vi sinh vật sống trong mơi trường nhiều CH
4
, H
2
S…Khơng
chỉ thế khi thời tiết thay đổi cũng chi phối đến sự phân bố của vi sinh vật đất như: VSV chịu nóng,
VSV chịu lạnh, VSV ưa ẩm, VSV ưa khơ…Sự tác động của con người cũng có tác động khơng nhỏ
đến sự phân bố của vi sinh vật.
3/ PHÂN BỐ THEO CÁC LOẠI ĐẤT:
Các loại đất khác nhau sẽ có điều kiện dinh dưỡng, độ ẩm, độ thống khí cũng khác nhau từ đó
sự phân bố của sinh vật cũng khác nhau.
Ví dụ: trong đất trồng lúa nước các vi sinh vật kị khí phát triễn mạnh như vi khuẩn anmon
hóa, nitrat hóa. Ngược lại vi sinh vật hiếu khí như vi khuẩn cố định nitơ, nấm, xạ khuẩn rất ít.
Đất giàu dinh dưỡng như đất phù sa sơng Hồng, số lượng vi sinh vật rất cao, ngược lại ở vùng
đất bạc màu như Hà Bắc có số lượng vi sinh vật rất ít.
Hệ vi sinh vật trong đất khác nhau, từng lọai đất, từng vùng khí hậu, từng vùng đòa lí và
thậm chí ngay trên một điểm của một loại đất hệ vi sinh vật cũng khác nhau, đó là sự khác nhau
theo độ sâu vào lòng đất và theo mùa trong năm. Sự khác nhau còn là hệ quả của các yếu tố môi
trường chi phối như: chất dinh dưỡng, độ acid, nhiệt độ, thế năng oxy hóa khử, pH, tính chất lọai
đất, trạng thái đất.
Đ ất đầm lầy là lọai đất đen, không pha sét có nhiều chất hữu cơ đang bò phân hủy, đất đen
có nhiều chất hữu cớ bò phân hủy hơn đất đầm lầy, đất nâu là đất đen có pha sét, một dạng xác

bả hữu cơ bò quện lại, gần như sử dụng được.
Lọai đất nào nhiều xác bả thực vật chôn vùi sẽ thuận lợi cho sự phát triển của thực vật.
Trong các lọai đất đồng cỏ thảo nguyên khô cằn, hay đất cận sa mạc, xác thực vật bò phân hủy
chậm hơn so với đất đầm lầy. Tuy nhiên, trong các lọai đất, ghi nhận có sự hiện diện ưu thế các
đại diện của Pseudomonas, Bacteium, Mycobacterium tạo ra các thể trung gian sau đó có nhóm
vi khuẩn tạo bào tử trong đất sử dụng các chất trung gian để phát triển và thực hiện các quá trình
khoáng hóa trong đất.
Đối với các lọai đất có quá trình khóang hóa yếu thường gặp các nhóm vi nấm như:
Penicillium, Aspergillus, trong đất mặn thường gặp ưu thế của nấm mốc Monoverticillata, trong
đất rừng thường gặp Biverticillata, những loại đại diện này đồng hóa tố đạm hữu cơ.
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 5 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nơng nghiệp 2007
Giống Mucor phát triển tốt trên đất hữu cơ tươi, phân bố nhiều ở lớp đất mặt thường gặp là
Mucor ramanianus trên đất rừng.
Còn Fusarium thường gặp trong đất có nhiều xác bã thực vật họ hòa bản, trong đất rừng thì
ít gặp hơn. Về nấm men, cũng có mối quan hệ khác nhau với các lọai đất ở than bùn non ưu thế
là Torulopsis, đất co độ chua yếu thường gặp Candida phát triển tạo sợi, trong đất rừng và đất đen
thường gặp Lypomyces và đặc trưng cho đất đen là Rhodotorula.
Nói chung trong các lọai đất nhiều xác bả thực vật thì có nhiều vi sinh vật phân giải
cellulose có thể gặp Actinomyces, Fusarium, Chaetomium, Cytophga……
Trong đất trồng trọt sự biến đổi vi sinh vật tùy theo sự bón phân. Kết quả nghiên cứu về
hệ vi sinh vật phân giải cellulose trong đất trồng với phân bón khác nhau của viện hàn lâm nông
nghiệp Liên Xô: Timiriazev cho thấy phân chuồng và phân khóang đều làm thay đổi hệ vi sinh
vật đất so với đất đối chứng, phân khoáng làm tăng sự phát triển của Cellvibrio còn phân chuồng
làm tăng sự phát triển của Cytophaga.
Sự phân bố của vi sinh vật cố đònh đạm cũng có liên hệ với nhiều yếu tố : lọai đất, trạng
thái đất, khí hậu…… chủ yếu về số lượng. Azotobacter phát triển ở đất có nhiều phosphore, pH
trung tính, nhiều chất hữu cơ và nước.
Vi sinh vật cố đònh đạm và phân giải cellulose được coi là những vi sinh vật chỉ thò về chất
lượng của đất trồng trọt. Trong hệ vi sinh vật đất có tảo, nhưng vai trò không lớn trong các họat

động sinh lí trong các quần thể tự nhiên của đất.
Sự phân bố vi sinh vật trong đất theo độ sâu vào lòng đất đã được nghiên cứu và ghi nhận
rằng: sự giảm dần về thành phần và số lượng vi sinh vật theo độ sâu vào lòng đất có mối liên
quan chặt chẽ với sự giảm dần lượng mùn là đồng biến.
Từ những nghiên cứu trên có những nhận đònh tổng quát: điều kiện sinh thái ảnh hưởng
đến hệ thống vi sinh vật đất và trong nghiên cứu so sánh hệ thống vi sinh vật đất, nước, không
khí thường ở đất hệ sinh vật cũng nhiều hơn.
ĐÁNH GIÁ VỀ HOẠT ĐỘNG SỐNG VI SINH VẬT TRONG ĐẤT:
Muốn xác đònh họat động sống của vi sinh vật trong đất, trước hết phải xác đònh tính chất
và số lượng nhóm vi sinh vật khác nhau. Như nhóm phân giải cellulose, phân giải hydrocarbon,
nitrat hóa, khử nitrat… từ đó xác đònh sản phẩm tạo thành sau các họat động sinh lí là có lợi hay
có hại cho đất. Nếu như có nhiều vi khuẩn khử nitrat thì có hại do làm mất đạm của đất. Với
những phân tích trên đã khẳng đònh rằng: đánh giá đất về mặt vi sinh vật học không chỉ phân tích
chỉ số vi sinh vật mà cần phải phân tích cả về sinh lí vi sinh vật trong đất, số lượng và họat động
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 6 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nơng nghiệp 2007
của nhóm vi sinh vật này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố môi trường chúng sống, trong đất trồng
trọt thường xuyên có sự hiện diện của nhiều nhóm vi sinh vật trong đường tiêu hóa của động vật
do bón phân chuồng, chúng là vi sinh vật ưa nhiệt và có đặc tính phân giải cellulose, tinh bột,
protid đồng thời còn có nhiều loài gây bệnh cho người và động vật.
Với sự phát triển nhanh của khoa học, trong nghững năm gần đây người ta đã và đang sử
dụng chỉ số enzym để đánh giá các họat động sinh lí của các nhóm vi sinh vật trong đất.
III/ VI SINH VẬT ĐẤT VÀ HỆ SINH THÁI ĐẤT:

1. KHÁI NIỆM:
Hệ sinh thái là tập hợp những nhóm vi sinh vật có quan hệ với nhau về mối trao đổi năng
lượng hoặc chuyển hóa vật chất và các mơi trường mà nơi đó các nhóm sinh vật này tồn tại.
Để có khái niệm rõ hơn về hệ sinh thái chúng ta xét về hệ sinh thái của một khu rừng chưa có
tác động của con người mà trong đó:
 Thực vật là thành phần sinh vật có khả năng hấp thu năng luợng mặt trời đề đồng hóa CO

2
thành các chất hữu cơ phức tạp.
 Động vật sống nhờ vào các chất hữu cơ thực vật, động vật.
 Đất và khơng khí của khu rừng.

Hình 1.1. Chu trình chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái
Như vậy thì các chất dinh dưỡng mà thực vật hấp thu từ đất và từ khơng khí, sau q trình
phân giải của vi sinh vật sẽ được trả lại mơi trường chung quanh và chu trình chyển hóa của chúng
lại tiếp tục và là một chu trình kín.
Để khảo sát một hệ sinh thái cần xét hai mặt sau:
1. Cơ cấu( Structure) của hệ sinh thái: bao gồm số loại và số lượng của các nhóm sinh vật và đặc
tính của mơi trường.
2. Chức năng( function) của hệ sinh thái: tức là các vấn đề có liên quan đến tốc độ của q trình
chuyển hóa năng lượng và trao đổi chất trong hệ. Có thể chia sinh vật rong hệ ra làm 3 nhóm về mặt
chức năng:
a. Nhóm vi sinh vật sản xuất (producers): chủ yếu là các sinh vật có khả năng quang hợp.
b. Nhóm sinh vật tiêu thụ (consumers): gồm các động vật sống nhờ thực vật một cách trực
tiếp hoặc gián tiếp.
c. Nhóm sinh vật phân giải (decomposers): gồm các động vật nhỏ bé hoặc vi sinh vật có
nhiệm vụ phân giải các chất hữu cơ. Trong nhóm này bao gồm một nhóm vi sinh vật có chức năng
chuyển hóa chất vơ cơ từ dạng này sang dạng khác, được gọi là nhóm vi sinh vật chuyển hóa
(transformers).
2/ HỆ SINH THÁI THỔ NHƯỠNG:
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 7 -
Thực vật
(nhóm sản xuất)
Chất vơ
cơ
Chất hữu
cơ

Động vật
Nhóm tiêu thụ)
Vi sinh vật
( Nhóm chuyển hóa)
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
Đối với hệ sinh thái trong đất liền như rừng, đồng cỏ… thổ nhưỡng là thành phần quan trọng
trong hệ sinh thái kể trên.
Tuy nhiên từ bản thân thổ nhưỡng cũng là một hệ phức tạp, trong đó các thành phần sinh vật
và phi sinh vật có quan hệ chặt chẽ với nhau. Thành phần phi sinh vật như: đất, đá, chất hữu cơ, nước,
không khí…Thành phần sinh vật bao gồm các vi sinh vật có khả năng quang hợp như tảo, các vi sinh
vật hoặc động vật sống nhờ các vi sinh vật khác như protozoa và nhóm vi sinh vật phân giải vật chất
như vi khuẩn, nấm…
Như vậy thổ nhưỡng cũng mang tính chất như một hệ sinh thái hoàn chỉnh.
Nghiên cứu đối tượng thổ nhưỡng trên quan điểm sinh thái sẽ giúp ta hiểu được các tính chất
của thổ nhưỡng một cách toàn diện và biện chứng. Điều này cần thiết cho mục đích sử dụng đất trong
sản xuất nông nghiệp cũng như trong việc bảo vệ môi trường.
3/ CƠ CẤU VI SINH VẬT SỐNG TRONG ĐẤT :
Các sinh vật sống trong đất có quan hệ chặt chẽ với sự hình thành và phát triển của đất có thể chia
thành hai nhóm: các động vật và các vi sinh vật.
a/Nhóm động vật trong đất: Ở đây chúng ta không kể đến các động vật sống trong hang, các loại
chỉ tồn tại trong đất ở thời kỳ trứng, các loại vào đất để ngủ đông, để tránh mùa khô hoặc để lột xác
và các loại hiện diện trong đất ngẫu nhiên. Trừ các động vật kể trên, động vật sống trong đất được
chia làm 3 nhóm tùy theo kích thước của chúng:
 Nhóm động vật to: Chiều dài trên 1 cm
 Nhóm động vật nhỏ: chiều dài từ 0.2mm-1 cm.
 Nhóm động vật cực nhỏ: nhỏ hơn 0.2mm.
Các động vật này có nguồn thức ăn khác nhau:
 Nhóm ăn thực vật: ấu trùng của bọ rầy ăn rễ cây.
 Nhóm ăn xác bả thực vật: trùng ốc.
 Nhóm ăn xác động vật: ấu trùng của một số bọ rầy.

 Nhóm ăn phân: một số loại collembola ăn các chất bài tiết của động vật.
 Nhóm ăn vi sinh vật: một số côn trùng ăn các động vật nhỏ hơn.
 Nhóm ăn tạp: một số thứ côn trùng ăn nhiều thứ kể trên.
b/ Nhóm vi sinh vật trong đất: gồm 5 nhóm chính là: nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn, tảo và nguyên
sinh động vật.
 Nhóm nấm: thường gặp các chi Penicillium, Aspergillus, Trichoderma, Chaetomium,
Alternaria, Rhizoctonia, Verticillium…
 Nhóm xạ khuẩn: thường gặp là: Streptomyces, có nhiều loại có khả năng tiết ra chất kháng
sinh chống lại sự phát triển của các loại sinh vật khác. Frankia sống cộng sinh với các cây phi lao…
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 8 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
 Nhóm vi khuẩn: nhóm này rất đa dạng và có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hoá
vật chất trong đất.
Tùy theo vai trò của nó có thể chia ra làm các tiểu nhóm như:
+ vi khuẩn hiếu khí : có nhiều trong đất cao ráo và thoáng khí.
+ vi khuẩn kị khí hay yếm khí : thường xuất hiện trong đất ngập nước.
+ vi khuẩn phân hủy cellulose : Clostridium, Cellulomonas…
+ vi khuẩn hóa amon (amonifer): phân hủy N hữu cơ thành amonium (CH
4
) như Pseudomonas,
Bacillus, Clostridium, Serratia, Micrococcus, Corynrobacterium, Sarcina, Achromobacter…
+ Vi khuẩn hóa nitrat: giữ vai trò chuyển hóa NH
3
→ NO
3
bằng cách cung cấp oxy cho NH
4
.
+ Vi khuẩn khử N (denitrifer): giữ vai trò khử oxygen của NO
3

để chuyển thành N
2
.
+ Vi khuẩn cố định N (nitrogen fixer): cố định nitơ của khí quyển. Có thể là vi khuẩn cộng sinh như
Rhizobium hoặc không cộng sinh như Azotobacter, Clostridium, Azospirillum.
IV. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT:
1/ NHIỆT ĐỘ:
Về cơ bản thì nhiệt độ cũng ảnh hưởng bởi yếu tố địa lý, tuy nhiên chế độ nhiệt trong đất còn tùy
thuộc vào khả năng hấp thụ nhiệt của loại đất đó. Vì vậy trong cùng điều kiện khí hậu, địa lý nhất
định trong vài loại đất khác nhau có chế độ nhiệt khác nhau. Dựa vào mối quan hệ nhiệt ta chia làm
các nhóm sau:
 Vi sinh vật ưa nóng (35-80 độ, nhiệt độ tối ưu 50-60 độ) nhưng chúng ít có vai trò quan
trọng trong quá trình vi sinh học trong đất.
 Vi sinh vật ưa ấm (20-45 độ, nhiệt độ tối ưu 25-27 độ)
 Vi sinh vật ưa lạnh (nhóm này tương đối ít).
Tuy nhiên ở nhiệt độ cao sẽ là biến tính protein của nguyên sinh chất, làm phá hủy các
enzyme, ức chế các hoạt động của vi sinh vật. Không chỉ làm tổn thương mà còn ảnh hưởng trực tiếp
lên sự sống còn của vi sinh vật, điều này còn tùy thuộc vào lượng nước có trong tế bào.
Còn nhiệt độ thấp không có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật mà chỉ ức hế hoạt động của chúng.
Chính vì những lý do đó mà hầu hết các vi sinh vật dù ở nhiệt độ quá cao hay quá thấp thì đa số các vi
sinh vật chuyển sang dạng sống tiềm sinh.
2/ ÁNH SÁNG:
Hầu hết các vi sinh vật phát triển tốt trong điều kiện tối. Ánh sáng trực tiếp của mặt trời và các
tia tử ngoại có thể gây ra những quá trình quang oxy hóa trong nguyên sinh chất tế bào, đặc biệt là
các nucleic acid. Dưới tác dụng của các bức xạ này các phản ứng hóa học trong tế bào bị phá vỡ, sinh
vật có thể bị tiêu diệt.
Tuy nhiên ánh sáng rất cần thiết với những vi sinh vật có sắc tố quang hợp và khả năng quang
hợp.
3/ ĐỘ ẨM:
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 9 -

Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nơng nghiệp 2007
Như chúng ta đã biết, nước chiếm một tỷ lệ quan trọng trong hầu hết các thể sống. Nước giúp
hòa tan các chất dinh dưỡng trong nước và được hấp thu vào tế bào, mọi phản ứng sinh hóa trong tế
bào cần có nước mới xảy ra được. Khơng những thế, độ ẩm còn ảnh hưởng đến hầu hết các hoạt động
sống của vi sinh vật.
Có những lồi thích nghi với mơi trường ngập nước, có những lồi có khả năng chịu khơ hạn
cao. Nhưng phần lớn các vi sinh vật có khả năng phát triển mạnh ở độ ẩm 60-70% nhất là các lồi vi
khuẩn cố định đạm hiếu khí. Do ở độ ẩm này trong đất đã đạt được lượng nước và khơng khí cần
thiết. Nếu độ ẩm cao hơn, thì lượng khí trong đất sẽ bị đẩy ra → thiếu khơng khí sẽ ức chế sự phát
triển của vi sinh vật hiếu khí. Tuy nhiên, trong điều kiện khơ hạn thì hầu như mọi q trình sinh hóa
đều bị trì trệ.
4/ THÀNH PHẦN CƠ HỌC CỦA ĐẤT:
Phần sinh khối chủ yếu của vi sinh vật có đến 90-99% được gắn với pha rắn của đất, do các
tiểu phần của đất ở pha rắn hấp thụ mạnh tế bào của vi sinh vật. Tuy nhiên khả năng hấp thu này
khơng cố định mà nó còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, pH, độ phân tán cũng như
kích thước của tiểu phần đất, mùa trong năm… các tiểu phần tự nhiên trong đất thì ln có kích thước
khơng đều nhau, các tiểu phần càng lớn tích lũy càng nhiều chất hữu cơ, nhiều chất dinh dưỡng sẽ tạo
điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật. Chính điều này đã góp phần quan trọng trong sự
phân bố của vi sinh vật trong đất. Hơn nữa, xác bã vi sinh vật làm giàu cho đất bằng các hợp chất hữu
cơ, cũng ảnh hưởng một phần khơng nhỏ nhất là xung quanh hệ rễ đang phát triển cũng như sự thối
hóa của thực vật.
5/ pH CỦA MƠI TRƯỜNG:
Tùy từng loại vi sinh vật mà chúng có giới hạn pH thích ứng khác nhau như:
+ Nấm mốc và nấm men có thể phát triển tốt trong mơi trường khá acid (pH =3-6).
+ Vi khuẩn và xạ khuẩn nói chung phát triển tốt trong mơi trường pH trung tính (pH = 6.5-
7.5).
+ Vi khuẩn gây thối và nitrat hóa phổ biến ở mơi trường trung tính và hơi kiềm.
+ Vi khuẩn nốt sần phát triển tốt ở mơi trường kiềm yếu, tuy nhiên giới hạn pH của chúng khá
rộng từ 4.2-10 tùy từng lồi.
6/CÁC CHẤT ĐỘC HĨA HỌC:

Dựa vào thành phần, hoạt tính và sự ảnh hưởng lên hoạt động sống của vi sinh vật người ta
chia chất độc hóa học ra làm 3 loại:
+ Chất sát trùng và chất phòng thối: Alkaloid, các muối kim loại nặng ( Hg, Cu, Ag …) các
hợp chất của Cl
2
, Br
2
, I
2
… các chất oxy hóa mạnh (H
2
O
2
, KMnO
4
…) Khi ở nồng độ cao, chúng sẽ tiêu
diệt, còn ở nồng độ thấp sẽ ức chế đối với các hoạt động sống của vi sinh vật.
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 10 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
+ Chất kháng sinh là những sản phẩm của quá trình trao đổi chất thứ cấp chủ yếu của vi sinh
vật, mà với nồng độ thấp đã có thể gây ức chế đến sự phát triển của nhiều loại vi sinh vật khác.
7/ SỰ TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC NHÓM VI SINHVẬT:
Ngoài những tác động của các điều kiện tự nhiên lên hoạt động sống của vi sinh vật, thì tác
động của các yếu tố sinh học trong cùng hệ sinh thái cũng ảnh hưởng phần không nhỏ như: sự hiện
diện của các loài vi sinh vật khác , các sản phẩm mà chúng tạo ra trong quá trình sống, tạo thành các
chất ức chế các hoạt động sống…của một loài vi sinh vật nào đó như:
+ Vi sinh vật nitrat hóa chỉ có thể tồn tại và phát triển trong đất, khi ở đó có nhiều ammoniac,
chất này là sản phẩm hoạt động sống của nhóm vi sinh vật hoại sinh, từ sự phân hủy protein.
+ Actynomyces với một số loài vi nấm khác tạo thành kháng sinh => ức chế hoạt động sống,
thận chí tiêu diệt một số nhóm vi khuẩn => vì thế mà các nhóm này không thể sống nơi có mặt của

Actynomyces và các vi nấm khác.
+ Sự hiện diện của loài Phytonematode dẫn theo sự hiện diện của nhiều loại vi nấm, mang
danh hiệu “nấm ăn thịt” => các loài nấn này thường bắt tuyến trùng bằng cách:lưới, vòng thắt hay
chất nhầy dính =>sợi nấm sẽ cắm vào thân tuyến trùng, tiết ra enzyme phân hủy tuyến trùng biến
thành chất dinh dưỡng cho mình.
+ Giống Cellovibrio ký sinh trên đa số các loài vi khuẩn làm giảm số lượng loài vi khuẩn đáng
kể.
V/ SỰ CHUYỂN HÓA CÁC CHẤT VÔ CƠ TRONG ĐẤT BỞI VI SINH VẬT:

1/ SỰ CHUYỂN HÓA LÂN TRONG ĐẤT BỞI VI SINH VẬT:
a.Chất P và chu trình chất P trong đất:
Trong đất, chất P hiện diện dưới 2 dạng: P hữu cơ và P vô cơ.
Chất P hữu cơ tồn tại trong xác bã thực vật và vi sinh vật . Trong xác bã thực vật, chất P nằm trong
hợp chất hữu cơ như : Phytin, phospholipid, acid nucleic, các nucleoprotein, các chất đường có chứa
P, các men và các hợp chất khác.
Phần lớn P trong tế bào thực vật ở đưới dạng phosphat.
Trong tế bào thực vật, phần lớn P là hợp chất trong acid nucleid của vi sinh vật, các hợp chất
khác trong nguyên sinh chất như các Orthophosphat, metaphosphat, đường có chứa P và các mem có
chứa P. 15-25% chất P trong tế bào vi sinh vật ở dưới dạnh hợp chất acid dễ tan.
Trong đất từ 25-85% chất ở dưới dạng hữu cơ. Lượng P hữu cơ biến động mạnh theo chiều
sâu của đất, càng xuống sâu lượng P càng giảm.
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 11 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
P vô cơ trong đất thường là các phosphat như phosphat calci, phosphat sắt hoặc phosphat
nhôm, thường ở dạng khó tan. Trong đất trung hòa và kiềm, phosphat calci chiếm ưu thế hơn và trong
đất chua phosphat sắt và phosphat nhôm chiếm ưu thế.
Các dạng P kể trên, cây trồng không sử dụng trực tiếp được, chúng phải chuyển hóa sang dạng
P
2
O

5
vô cơ dễ tan, cây trồng mới hấp thu được. Vi sinh vật có vai trò quan trọng trong sự chuyển hóa
các dạng của P trong đất.
Trong thiên nhiên chất P được chuyển hóa theo một chu trình khép kín.
b.Sự khoáng hóa chất P hữu cơ:
- Các chất hữu cơ chứa P sẽ được vô cơ hóa do các men, tiết ra từ vi sinh vật trong đất.
Trong quá trình sống của chúng, vi sinh vật cần phân hủy các chất hữu cơ thành các đường đơn để lấy
C cho sự phát triển của chúng. Trong quá trình phân hủy này, nhờ các men của vi sinh vật tiết ra, các
hợp chất hữu cơ có chứa P, phóng thích P vói dạng phosphat.
Như trong sự phân hủy acid phytic, vi sinh vật tiết ra men phytaz nhờ men này acid phytic
được phân ra làm một phân tử inositol và 6 phân tử H
3
PO
4
.
Các sinh vật kể trên như: Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Cunninghamella, Arthobacter
và Bacillus.
Phytin cũng được phân hủy như trên vì Phytin là một muối calci và magne của acid phytic.
Sự phân hủy của Phytin hoặc acid phytic trong đất chậm hơn so với các acid nucleic. Các
acid nucleic cũng được hầu hết vi sinh vật trong đất làm chuyển hóa và phóng thích ra phosphat, nhờ
các men thích ứng.
- Sự chuyển hóa các lân hữu cơ sang lân vô cơ trên đây xảy ra nhanh hay chậm tùy thuộc
vào một số yếu tố môi trường như:
+ Nhiệt độ: Dưới 30
0
C sự chuyển hóa này xảy ra chậm. Sự chuyển hóa tăng nhanh ở nhiệt độ
trên 30
0
C. Như vậy nhóm vi sinh vật giữ vai trò chuyển hóa này có khuynh hướng thích nhiệt độ cao.
+ pH của môi trường: Ở môi trường kiềm sự phóng thích P vô cơ nhanh hơn ở môi trường

acid.
+ Chất hữu cơ trong môi trường: Ở đất chứa nhiều mùn hoặc nhiều chất hữu cơ, phosphat được
phóng thích nhanh hơn. Trong đất mùn, các acid nucleic được chuyển hóa nhanh hơn và phytin là
chất được chuyển hóa chậm nhất .
+ Chất đạm và carbon trong đất: Sự hóa khoáng chất P hữu cơ xảy ra nhanh ở đất có sự oxy
hóa NH
3
mạnh. Sự hóa NH
3
xảy ra mạnh hơn sự khoáng hóa chất P từ 8-15 lần. Tương tự cũng có
mối tương quan giữa sự khoáng hóa chất C và P hữu cơ, và tỷ lệ của hai sự hóa khoáng này vào
khoảng từ 100-300/1.

Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 12 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
c.Sự bất động lân dễ tan do vi sinh vật:
Chất lân dễ tan sinh ra trong quá trình khoáng hóa lân hữu cơ một phần sẽ được cây hấp thụ,
phần còn lại bị chuyển hóa sang dạng lân vô cơ khó tan và bị bất động do vi sinh vật sử dụng.
Vi sinh vật trong đất cần P để cấu tạo các chất trong tế bào của chúng.Do đó vi sinh vật cần
lấy P từ môi trường chung quanh cùng lúc với C và N. Ở đất thiếu P vi sinh vật phát triển rất kém và
lôi kéo theo sự chuyển hóa C và N cũng chậm lại. Ở nơi này nếu bón thêm P vô cơ hoặc hữu cơ sẽ
làm gia tăng sự phát triển của tập đoàn vi sinh vật trong đất một cách rõ rệt, đồng thời cũng lôi kéo
theo sự khoáng hóa của C và N .
Vi sinh vật cần hấp thu P để tạo nên acid nucleic, Phospholipid và các chất khác chứa P trong
nguyên sinh chất của chúng. Chất P tích lũy trong vi sinh vật sẽ không được cây sử dụng.
Do đó trong đất có nhiều vi sinh vật cũng sẽ có sự cạnh tranh P của tập đoàn vi sinh vật và cây
trồng. Ở đất thiếu P nếu bón nhiều chất hữu cơ và N, tập đoàn vi sinh vật phát triển mạnh, vi sinh vật
sẽ cạnh tranh P với cây trồng. Hậu quả là năng suất cây trồng bị giảm sút. Trong trường hợp này
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 13 -
Chất được

Chôn vào
Lân

hữu cơ
Lân vô cơ dễ tan (ppm)
0 ngày 5
ngày
45
ngày
90
ngày
Rơm cây
lúa mạch
0.060 44.5 45.5 52.5 49.9
Thân lá cỏ
alfalfa
0.115 47.0 43.5 47.5 48.0
Hột đậu
nành
0.526 28.5 32.0 41.5 45.5
RNA 7.80 25.5 79.0 56.0 62.5
Phytin 19.10 25.5 24.0 40.0 65.0
Đối chứng - 24.0 27.0 30.5 33.0
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
chúng ta cần phải cung cấp thêm P để đáp ứng đủ yêu cầu của cây trồng và sự phát triển của vi sinh
vật.
Tuy nhiên chất P được vi sinh vật hấp thu sẽ được tích lũy dưới dạng P hữu cơ và sẽ được
chuyển hóa ngược lại khi vi sinh vật chết đi.Do đó P ở dạng này không mất đi mà chỉ bị bất động
( immobilization) trong một khoảng thời gian.
Lượng chất P bị bất động có thể khá quan trọng tùy thuộc vào tỷ lệ C/P và N/P của chất hữu

cơ thêm vào đất. Trường hợp vùi phân của gia súc vào đất, sự phát triển của vi sinh vật không đưa
đến sự bất động P vì trong trường hợp này tỷ lệ C/P và N/P tương đối cân đối. Ngược lại nếu vùi rơm
rạ vào đất mà không bón thêm phân P, hậu quả của quá trình bất động sẽ xảy ra. Người ta có thể tính
một cách tương đối, khi vùi chất hữu cơ vào đất, hiện tượng khoáng hóa chất P hữu cơ để cung cấp P
dễ tiêu chỉ xảy ra khi tỷ lệ C/P nhỏ hơn 200/1. Trường hợp này chất hữu cơ có thừa P cho vi sinh vật
sử dụng nên phân hữu cơ thừa sẽ được khoáng hóa. Tỷ lệ C/P lớn hơn 300/1 thì hiện tượng bất động
lại trở nên ưu thế.
Tương tự, tỷ lệ N/P cũng có ảnh hưởng đến sự bất động P trong đất. Ngưới ta đã tính được tỷ
lệ N/P trong đất mùn và trong nguyên sinh chất của tế bào vi sinh vật vào khoảng 10/1. Hiện tượng
bất động P sẽ xảy ra khi tỷ lệ này mất cân bằng, lệch vào khoảng 2%. Ngoài ra tỷ lệ này lệch dưới 2%
thì sự khoáng hóa P hữu cơ sẽ xảy ra.
Như vậy, khi bón phân cho cây trồng chúng ta cần quan tâm đến sự cân bằng giữa C,P,N vì
khi leäch cân bằng năng suất cây trồng chẳng những không gia tăng mà còn giảm sút là hậu quả của
nhiều hiện tượng xảy ra mà trong đó hiện tượng bất động P hữu cơ chứa trong rơm rạ, vốn đã quá ít là
một.
d/ Sự chuyển hóa lân vô cơ khó tan thành dễ tan:
Trong đất P vô cơ khó tan có thể được vi sinh vật chuyển hóa thành dạng P dễ tan. Phần lớn vi
sinh vật trong đất đều có khả năng này. Có đến 1/10 đến phân nữa chủng vi khuẩn phân lập được từ
đất có khả năng chuyển hóa P khó tan thành P dễ tiêu. Nấm và vi khuẩn có khả năng này gồm có:
Penicillium, Sclerotium, Aspergillus, Pseudomonas, Mycobacterium, Micrococcus, Flavobacterium,
Thiobacillus…
Các nấm và vi khuaån này nuôi trong môi trường dinh dưỡng có chứa apatid hoặc trong môi
trường có chứa đá P nghiền mịn, có thể phân hủy để hấp thu P cần cho nhu cầu phát triển của mình,
mà còn thừa lượng P dễ tiêu để cung cấp cho môi trường xung quanh. Hiện tượng nàycó thể thấy
được trong đĩa petri, vì dung dịch dinh dưỡng đặc bị đục vì P khó tan lơ lững trong dung dịch. Chung
quanh các khuẩn lạc của vi khuẩn hoặc nấm kể trên sẽ có quầng trong, là nơi mà P khó tiêu bị chuyển
hóa sang dạng tan được và được vi sinh vật ấy hấp thu một phần.
Các vi sinh vật này tiết ra các acid hữu cơ và cụ thể đối với các vi sinh vật hóa tự dưỡng có
khả năng oxy hóa NH
4

hoặc S thì các dạng hữu cơ này là acid nitric và acod sulfuric. Các acid này
tác dụng lên apatid để cho ra dibasic phosphat và monobasic phosphat là các dạng P vô cơ dễ tiêu.
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 14 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
Các nghiên cứu cho thấy sự xuất hiện các acid hữu cơ này xảy ra cùng lúc với xuất hiện P dễ
tiêu. Có nghĩa là ngay sau khi vi sinh vật tiết ra các acid hữu cơ các acid này tác dụng lên P khó tan
và cho ra ngay P dễ tiêu.
Mặt khác các dạng P bị cố định trong đất như phosphat sắt và phosphat nhôm cũng được
chuyển hóa sang dạng dễ tiêu dưới tác dụng của vi sinh vật trong đất. Một số vi khuẩn có khả năng
sinh ra H
2
S tác dụng lên phosphat sắt hoặc nhôm và phóng thích ra dạng phosphat dễ tiêu. Hiện tượng
này xảy ra trong điểu kiện thiếu oxy. Cơ chế hiện tượng này chưa được giài thích rõ. Kết quả ngiên
cứu của Gerretsen (1948) cho thấy sự chuyển hóa các dạng P khó tan như ferrophosphat, bột xương,
apatit và phosphat bicalcit trong điều kiện đất có chứa vi sinh vật.
Ở đất ruộng phèn, hầu hết P đều ở dạng phosphat sắt hoặc nhôm, lúa không hấp thu được.
Trong điều kiện này việc bón phân chuồng hoặc chôn vùi rơm rạ kết hợp với bón N, P và vôi để giúp
vi sinh vật phát triển sẽ giúp cây từ từ P bị cố định sang dạng dễ tiêu, cung cấp cho lúa. Sự chuyển
hóa này hơi chậm nên tự nó không cung cấp đủ P cho nhu cầu của lúa.
Tóm lại trong đất P ở dạng hợp chất P hữu cơ. Vi sinh vật chuyển hóa P hữu cơ thành P vô cơ
dễ tiêu, cây hấp thu được. Bên cạnh đó vi sinh vật cũng hấp thu một lương P cần thiết cho sự phát
triển của nó. Khi chết P trong vi sinh vât được trả lại đất dưới dạng P vô cơ khó tan như phosphat
calci, sắt và nhôm. Dưới tác dụng của vi sinh vật, P khó tan này có thể chuyển hóa thành P dễ tiêu.
2/ SỰ CHUYỂN HÓA CHẤT KALI TRONG ĐẤT BỞI VI SINH VẬT:
Kali là chất thứ 3 rất cần thiết cho cây trồng, trong đất kali ở dưới dạng các chất hữu cơ chứa
kali trong xác bã thực vật và trong tế bào vi sinh vật dưới dạng kali dễ tiêu được giữ trong các phiến
sét hoặc trong dung dịch đất và dưới dạng kali khó tan trong đất tương đối nhỏ so với kali dễ tan, vào
khoảng 1/3 tổng số.
Vai trò của vi sinh vật trong sự chuyển hóa kali trong đất tương đối kém so với C, N và P.
Trong đất vi sinh vật giữ 2 vai trò đối với sự chuyển hóa kali.

a. Chuyển hóa kali khó tiêu thành dễ tiêu:
Một số vi sinh vật có khả năng phân hủy aluminosilicat kali để phóng thích ra kali cho cây sử
dụng. Alcksandrov và cộng tác viên (1950) đã làm thí nghiệm với loài vi khuẩn Bacillus silicous trên
cây bắp và lúa mì trồng trong đất thanh trùng và trên đất có chủng vi khuẩn B.silicous. Kết quả là tên
đất có chủng vi khuẩn B. silicous và không bón kali cả bắp và lúa đều tăng năng suất tương ứng với
một lô trồng ở đất có thanh trùng và có bón thêm kali.
Để có thể phòng thích kali ra khỏi hợp chất không tan, aluminosilicat, vi khuẩn tiết ra các chất
acid hữu cơ như acid carbonic, acid sunfuric và một số acid hữu cơ khác. Ccác acid hữu cơ này tác
dụng lên aluninosilicat và phóng thích kali thành dạng dể tan.
Các vi sinh vật có khả năng tiết ra các acid hữu cơ kể trên đều có khả năng phóng thích kali
khỏi hợp chất aluminosilicat.
b. Bất động kali :
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 15 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
Vi sinh vật còn cần kali để cấu tạo tế bào. Do đó trong quá trình phát triển vi sinh vật hấp thu
một lượng kali trong đất cần thiết cho nó. Kali này chuyển thành kali trong hợp chất hữu cơ. Cây
không sử dụng được kali này. Tuy nhiên vi sinh vật sẽ trả lại cho đất khi chết.
3/ SỰ CHUYỂN HÓA LƯU HUỲNH TRONG ĐẤT DO VI SINH VẬT:
a. Chu trình của S và S trong đất:
Trong thiên nhiên lưu huỳnh có mặt trong khí quyển, trong nước và trong đất. Lưu huỳnh luôn
luôn chuyển hóa theo 4 giai doạn:
- Giai đọan khoáng hóa.
- Giai đoạn oxy hóa lưu huỳnh
- Giai đoạn khử của lưu huỳnh.
- Giai doạn bất động của lưu huỳnh.
Bốn giai đoạn này xảy ra tùy theo điều kiện của môi trường và tùy theo giai đọan trước đó của
lưu huỳnh.
Trong đất lưu huỳnh hiện diện trong xác bả thực vật, phân của động vật, phân bón hóa học và
trong nước mưa. Trong chất mùn, S ở trong các acid amin, được phân hủy từ các protein của xác bả
thực vật.

Ngoài ra trong đất S còn có thể tồn tại dưới các dạng như sulfat, sulfit, thiosulfat, thioure,
tetrathionat hoặc trong các glucosid và trong các alkaloid.
Các dạng của S trên đây luôn luôn biến chuyển tùy theo điều kiện môi trường
b. Sự hóa khoáng của S :
Trong đất, S hữu cơ bị vi sinh vật làm cho chuyển hóa sang các dạng S vô cơ. Tùy theo điều
kiện môi trường chất sinh ra do quá trình khoáng hóa của S có khác nhau.
Trong điều kiện thoáng khí, vi sinh vật phân hủy để sử dụng một phần, phần còn lại được chuyển
thành dạng sufat.
Các giai đoạn phản ứng sau do tác dụng của vi sinh vật trong đất. Sự hóa khoáng các S hữu cơ
trong đất thoáng khí xảy ra rất chậm. Theo kết quả ngiên cứu của Federrick và cộng tác viên (1957)
sự chuyển hóa của enzyme trong đất đạt 85%, tổng số cystin hóa thành sulfat trong 1 tuần lễ.
Trong điều kiện thiếu khí một phần S hữu cơ sẽ được chuyển thành acid sulfuric và một vài
mercaptan có mùi. Sự chuyển hóa này do bởi một số giống vi khuẩn hiếm khí.
c. Sự sử dụng S của vi sinh vật:
Vi sinh vật cần S để phát triển và phải lấy S từ môi trường chung quanh. Trong đất vi sinh vật
có thể lấy S từ các sulfat, hyposulfit, thiosulfat, sulfit… và các S hữu cơ như các acid amin có chứa S,
hàm lượng S trong tế bào vi sinh vật chiếm khoảng 0.1-1% trọng lượng khô của vi sinh vật, và S này
nằm trong các acid amin trong nguyên sinh chất của tế bào.
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 16 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
Do sự hấp thu S của vi sinh vật, ở những đất thiếu S, nếu bón N hoặc đường bột vào đất sẽ
làm giảm năng suất của cây trồng. Vì N và C làm tăng sinh khối của vi sinh vật trong đất, vi sinh vật
phải lấy S của đất cho sự tăng sinh khối của mình và kết quả là hoa màu thiếu S trầm trọng. Các thí
ngiệm trong nhà lưới cho thấy nếu bón phân thêm S trong trường hợp này giúp cho hoa màu không bị
giảm năng suất.
Hiện tượng trên đây còn được gọi là bất động S trong đất bởi vi sinh vật. Vì S được chứa
trong các acid amin trong vi sinh vật, nên khi vi sinh vật chết S được phóng thích trở lại môi trường
dễ dàng.
Hiện tượng bất động S do vi sinh vật xảy ra khi có sự chênh lệch tỷ lệ C/S được xem là cân
bằng vào khoảng 50/1.

d.Sự oxy hóa các S vô cơ trong đất:
Các S vô cơ được sinh ra trong quá trình khoáng hóa S hữu cơ trong đất,có thể bị oxy hóa có
thể do phản ứng hóa học thuần túy cũng như do vi sinh vật. Oxy hóa hóa học xảy ra tương đối chậm,
trong khi đó oxy hóa do vi sinh vật xảy ra trong điều kiện môi trường thuận lợi. Trong điều kiện tối
hảo của môi trường cho hoạt động của vi sinh vật thì phản ứng oxy hóa hóa học thuần túy xảy ra
không đáng kể so với phản ứng oxy hóa do vi sinh vật gây ra.
Vi sinh vật tham gia vào sự oxy hóa lưu S vô cơ thành sulfat phần lớn là vi khuẩn và một vài
nấm. Vi khuẩn tham gia vào quá trình này thường là vi khuẩn tự dưỡng bắt buộc hoặc tùy ý. Cũng có
một số ít vi khuẩn dị dưỡng và vài nấm dị dưỡng.
Vi sinh vật oxy hóa S trong đất nằm trong 4 dạng sau:
Nhóm vi khuẩn hình que: Giống Thiobacillus.
Nhóm vi khuẩn, nấm và xạ khuẩn dị dưỡng.
Nhóm vi khuẩn có dạng hình sợi. Nhóm này gồm trong 2 bộ và 6 bộ của ngành vi khuẩn như sau:
 Bộ Beggiatoales:
+ Họ Beggatoaceae: Beggiatoa, Thiothrix, Thioplaca.
+ Họ Leucotrichaceae: Leucothrix.
+ Họ Achromatiaceae: Achromatium.
 Bộ Pseudomonales:
+ Thiobacteriaceae: Thiobacterium.
+ Thiorhodaceae.
+ Chlorobacteriaceae.
 Nhóm vi khuẩn sulfua lục và tím quang tổng hợp.
Trong các nhóm vi sinh vật này, nhóm vi khuẩn có dạng sợi thường gặp trong bùn và trong đất
ngập nước, oxy hóa H
2
S do môi trường sinh ra. Nhóm vi khuẩn quang tổng hợp thường gặp ở trong
Giống vi khuẩn Thiobacillus có 9 loài trong đó có 5 loài đã được nghiên cứu kỹ:
● T. thiooxidans là vi khuẩn hóa tự dưỡng sống được ở trong môi trường chua có pH đến 3.0.
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 17 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007

● T.thioparus là vi khuẩn rất nhạy với môi trường chua.
● T.novellus có thể oxy hóa các lưu huỳnh trong hợp chất hữu cơ lẫn S vô cơ.
● T.denitrificans là loài vi khuẩn có thể sống trong môi trường thiếu oxy và có khả năng khử oxy
của NO
3
trong điều kiện ngập nước.
● T.ferrooxydans có thể oxy hóa cả S vô cơ lẫn các muối sắt trong đất.
Ở hình dạng giống Thiobacillus gần giống với các giống thuộc nhóm Pseudomonas nhưng
khác nhau vì Thiobacillus có khả năng tự dưỡng.
e. Quá trình khử của lưu huỳnh trong đất :
Khi đất chuyển sang tình trạng thiếu khí do ngập nước, nồng độ sulfit trong đất tăng dần,
trong khi đó nồng độ sulfat của đất bị giảm nhanh. Trong trắc diện của đất thường có một vùng tập
trung sulfit sắt nhị. Đi đôi với hiện tượng tăng lượng sulfit trong đất, một số vi khuẩn khử sulfat cũng
tăng nhanh theo Takai và cộng tác viên - 1956) sau khi cho đất ruộng ngập nước 2 tụần lễ, một số vi
khuẩn khử sulfat tăng lên đến vài triệu trong 1g đất.
Có 2 giống vi khuẩn tham gia vào quá trình khử sulfat của S trong đất:
 Vi khuẩn Desulfovibrio:
Giữ vai trò quan trọng hơn cản đây là vi khuẩn kỵ khí bắt buộc, có hình phẩy và di động bởi một
tiêm mao ở một đỉnh.Vi khuẩn này thuộc nhóm vi khuẩn chịu ấm, nhiệt độ tối hảo khoảng 30.
Không phát triển được ở môi trường quá chua, có pH <5.5. Giống vi khẩn này chứa nhiềuloài, tuy
nhiên loài Desulfovibrio desulfuricans thường gặp trong đất nhất.
 Vi khuẩn Clostridium nigrificans:
Ít gặp hơn là vi khuẩn chịu nóng, nhiệt độ tối hảo cho loài này là 55
0
C.
4/ VI KHUẨN SỬ DỤNG SẮT VÀ SỰ CHUYỂN HÓA Fe TRONG ĐẤT:
a. Vi khuẩn sử dụng Fe:
Năm 1888 Winogradsky phân lập được một loài vi khuẩn từ trong suối nước chứa nhiều Fe.
Vi khuẩn này có khả năng oxy hóa Fe
2+

thành Fe
3+
và tích lũy trong vỏ của chúng. Đó là vi khẩn
Leptothrix characeae.
Về sau này đã phát hiện ra nhiều loại vi khuẩn có khả năng sử dụng Fe như là chất trao đổi
năng lượng. Vi khuẩn này có nhiều trong nước cũng như trong đất. Một số tham gia vào quá trình
chuyển hóa Fe trong đất, một số không có ảnh hưởng đến.
Các vi khuẩn sử dụng Fe được xếp vào 4 họ sau:
 Họ Caulobacteriaceae: Hình que, dạng sợi có thể tích lũy Hydroxid sắt tan. Gồm các chi:
Gallionella, Siderophaceae.
 Họ Siderocapsaceae: Hình que hoặc hình cầu, có vỏ nhầy chứa muối Fe hoặc muối mangan chia
làm 2 nhóm:
 Có màng nhầy:
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 18 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
+ Hình cầu: Siderocapsa, Siderosphaera
+ Hình que: Ferrobaterium, Sideromonas, Sideronema.
 Không có màng nhầy: Ferribacillus, Siderbacter, Siderococcus.
 Họ Chlamydobacteriaceae: có dạng hình sợi, có vỏ chứa muối Fe tam hoặc muối Mn:
Leptothrix, Toxothrix…
 Họ Crenothricaceae: Crenothrix, Clonothix.
Ngoài 4 họ trên còn có một số loài vi khuẩn khác cũng có khả năng sử dụng Fe như : Thiobacillus
ferrooxidans.
b. Qúa trình oxy hóa-khử ion sắt:
Ở điều kiện hiếm khí:

Do đất bị ngập nước, Fe
3+
bị khử thành
Fe2+

quá trình này xảy ra do vi sinh vật yếm khí sử dụng
ion sắt làm nguyên liệu trao đổi năng lượng. Takai và cộng tác viên (1956) do hiệu thế khử và ion
Fe
2+
trong đất ruộng bị ngập nước và kết quả trong bảng dưới.
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 19 -
Thời gian sau
khi cho ngập
nước ( ngày )
Hiệu thế khử
(Eh)
(Volt)
Ion Fe
2+
(ppm)
%tỷ lệ giữa
Fe
2+
/(
Fe2+và
Fe
3+
)
0 0.45 0 43
1 0.22 0 47
2 -0.05 200 59
3 -0.2. - 66
5 -0.23 940 73
8 -0.25 1.030 76
13 -0.25 1.140 84

21 -0.25 950 78
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
Qua bảng trên cho thấy trong quaù trình ngập nước lượng Fe
2
+ tăng và đạt mức cao nhất vào
ngày thứ 13 sau khi ngập nước. Đồng thời lượng Fe
3
+ ngày càng giảm theo nhịp độ với sự tăng Fe
2
+.
Quá trình khử sắt tam trong điều kiện ngập nước do tác dụng của các vi sinh vật mà hầu hết là
do vi khuẩn kỵ khí như: Bacillus polynyxa, B. circulans, Escherichia freundii, Aerobacter aerogenes.
Hai loại B.polymyxa và B. circulans hoạt động pở môi trường chua, pH vào khoảng 5.5. Hai
loài B.freundii và A. aerogenes thích môi trường chua hơn.
Ở đất có nhiều chất hữu cơ nếu bị ngập nước, vi khuẩn khử Fe cho ra nhiều ion Fe
2+
. Trong
điều kiện này vi khuẩn khử sulfat như Desulfovibrio chuyển hóa sulfat thành sulfit. Sulfit sẽ kết hợp
với Fe
2+
cho ra pyrit (FeS). Neu điều kiện ngập nước liên tục pyrit sẽ tích lũy thành phèn tiềm tàng
trong đất. Trong điểu kiện này pyrit là một muối kim loại khó tan nên không có hại cho cây trồng.
Tuy nhiên lượng ion Fe
2+
được phóng thích và tự do trong dịch đất và sẽ gây độc cho cây trồng khi
hiện diện quá nhiều.
Trường hợp đất có thủy triều lên xuống, các giai đoạn thoáng và yếm khí thay nhau. Trong
giai đoạn yếm khí vi khuẩn khử Fe
3+
thành Fe

2+
và kết hợp với sulfat trong đất thành sufat sắt nhị, tích
tụ trong tầng đất ấy và tạo thành tầng đất có gley, màu xám hoặc màu xanh sáng, sulfat sắt nhị độc
cho cây.
Trong điều kiện thoáng khí :
Fe
2+
bị oxy hóa trở thành Fe
3+
. Trong điều kiện đất trung tính quá trình này chủ yếu xảy ra do
phản ứng hóa học. Trong điều kiện đất chua quá trình oxy hóa do vi sinh vật tác dụng gây ra chủ yếu
là vi khuẩn:
+ Ferrobacillus ferrooxidans
+ Thiobacillus ferrooxidans
PH thích hợp cho quá trình oxy hóa sắt nhị biến động từ 2.0-4.5 và tốt nhất là ở 3.5.Quá trình
oxy hóa sắt nhị sinh ra năng lượng. Người ta tính được mỗi nguyên tử gram sắt sẽ cho ra 10.000 calo.
5. SỰ CHUYỂN HÓA MANGAN TRONG ĐẤT:
Mn là chất vi lượng đối với cây trồng: Mn hiện diện trong đất dưới 2 dạng Mn
2+
và Mn
3+
. Mn
tan trong nước và được cây hấp thu. Mn
3+
không tan, cây không hấp thu được và hiện diện dưới dạng
oxyd man gan (MnO
2
).
Trong điều kiện acid, pH =5.5, Mn
3+

có thể bị chuyển thnàh Mn2
+
. Ngược lại trong điều kiện
kiềm pH=8. Mn
2+
sẽ bị oxy hóa thành Mn
3+
. Sự chuyển hóa này thuần túy hóa học.
Trong điều kiện môi trường có pH khoảng từ 5.5-8 vai trò của vi sinh vật trong quá trình
chuyển hóa trên đước xem là đáng kể.
Vi sinh vật tham gia vào quá trình oxy hóa Mn rong đất bao gồm có vi khuẩn, nấm và xạ
khuẩn. Trong vi khuẩn có thể kể acid giống Aerobacter, Bacillus, Corynebacterium và Streptomyces,
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 20 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
xạ khuẩn cũng được báo cáo là có tham gia vào quá trình này. Ngoài ra các vi khuẩn chuyển hóa Fe
cũng tham gia vào quá trình oxy hóa Mn.
Một số vi sinh vật oxy hóa Mn hiện diệnkhá cao trong đất. Chúng chiếm khoảng 5-15% tổng
số vi sinh vật sống trong đất. Chúng phát triển tốt nhất ở pH từ 6-7.5.
VI. SỰ BIẾN ĐỔI CỦA HỆ VI SINH VẬT BỞI ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC XỬ
LÝ VÀ CẢI TẠO ĐẤT:
1. ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC XỬ LÝ ĐẤT:
Việc cày xới đất là một dạng xử lý căn bản có ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật đất.
Việc cày xới đã tạo nên một lớp đất trong đó có hệ rễ thực vật phát triển rất thuận lợi vì trong lớp đất
có điểu kiện tốt để xảy ra những quá trình tạo và tích lũy chất dinh dưỡng cho thực vật.Trong nông
nghiệp gọi đây là lớp đất trồng trọt.
Độ sâu của lớp đất trồng trọt không nhất thiết phải baèng nhau, vì tùy đối tượng cây trồng, tùy
loại đất, tùy tập quán trồng trọt của từng vùng mà hệ vi sinh vật trong đất khác nhau. Chúng không
đồng nhất về số lượng và sự đa dạng, phong phú về loài ngay cả trên cùng một vùng khí hậu, cùng tập
quán trồng trọt. Tuy nhiên số lượng vi sinh vật có khuynh hướng giảm dần theo độ sâu của lớp đất
trồng trọt.

Dưới đây là kết quả nghiên cứu về hiện tượng này:
Sự phân bố của vi sinh vật trong lớp đất trồng trọt: Đất đen…
Qua bảng döôùi ñaây cho ta thấy: ở độ sâu 0-10 cm số lượng vi sinh vật trong cả hai loại đất đều
cao hơn ở các độ sâu khác( trừ đôi trường hợp ở nhóm vsv nitrat hóa). Ở độ sâu đó sự thoáng khí tốt,
đảm bảo oxy cho sự phát triển của vsv hiếu khí. Tuy nhiên ở độ sâu 0-10 cm ta cũng thấy vsv kị khí
xuất hiện nhiều hơn những độ sâu khác, điều này được giải thích rằng: trong đất vsv kị khí ở trong
vùng cư trú của microflore được che chở và bảo vệ khỏi sự xâm nhập của oxy là nhờ nhóm vi sinh vật
hiếu khí hay nói cách khác là nhóm vsv hiếu khí đã ráo riết sử dụng oxy nên nó không còn nhiều để
gây độc cho nhóm kị khí, nhờ đó ở độ sâu 0-10 cm vsv vẩn sống và phát triển được.
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 21 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
Càng sâu vào lòng đất số lượng vsv càng giảm, đó là quy luật chung của các loại đất.
Sự giảm hoạt tính của vi sinh vaät theo độ sâu vào lòng đất cũng được ngiên cứu theo một cách
khác, đó là “chỉ số hô hấp của đất”. Chỉ số này được thể hiện bằng hàm lượng % của khí CO
2
(so với
phase khí trong đất). Khí CO
2
này chính là sản phẩm của hoạt động sống của vi sinh vaät trong đất.
Các công trình nghiên cứu về vấn đề này đã ghi nhận mối quan hệ giữa chỉ số hô hấp của đất và số
lượng vsv theo độ sâu vào lòng đất là mối quan hệ đồng biến theo độ sâu tức là cùng tăng hoặc cùng
giảm.
Số lượng vi sinh vật và chỉ số hô hấp của đất ở mỗi độ sâu không chỉ khác biệt nhau theo độ
sâu mà còn ảnh hưởng rõ rệt lên sự tăng trưởng của thực vật nói chung, cây trồng nói riêng Ảnh
hưởng này đã được các nhà khoa học ngiên cứu dưới đây dẩn ra một thí nghiệm đơn giản: Người ta
lấy riêng từng lớp đất khác nhau theo độ sâu. Lô I : (0-10 cm), lô II (15-20 cm), lô III (30-50 cm).
mỗi lớp đất này cho vào mỗi chậu khác nhau, không bón bất cứ một loại phân bón nào. Đất được sử
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 22 -
Độ sâu
lớp đất

Số lượng các nhóm vi sinh vật (đơn vị tính ngàn vsv/1g đất khô)
Vsv
hiếu khí
và hiếu
khí tùy
ý
Vsv kị
khí
Vsv
nitrat
hóa
Atino
myces
Vi nấm
0-10 6.300 310 10.000 1.950 48
10-20 5.700 240 10.000 2.020 43
20-30 4.800 180 10.000 1.860 41
30-40 2.100 105 1.000 990 17
Đất đồng cỏ
0-10 5.700 270 1.000 640 53
10-15 4.400 230 1.000 420 41
15-20 2.700 180 100 250 20
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
dụng trong thí nghiệm là đất đen trồng lúa mạch hàng năm Bố trí các lô chậu thí nghiệm xong, tạo
điều kiện như ở ngoài đồng ruộng rồi gieo hạt giống lúa mạch xuống đất. Số hạt giống ở mỗi lô bằng
nhau và sinh lý như nhau.
Kết quả như sau:
Ở lô I số hạt giống nảy mầm và phát triển tốt. Ở lô II kém hơn và ở lô III thì hầu như không
phát triển được. Liên hệ với bảng trên cho thấy đất ở lô I vi sinh vaät nhiều nhất và lô III ít nhất. Từ
nhiều công trình nghiên cứu tương tự các nhà khoa học kết luận rằng: Số lượng và hoạt động sống

của vsv trong đất có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, năng suất của cây trồng và độ phì nhiêu của đất.
Ảnh hưởng của vài biện pháp xử lý đất đến các quá trình vsv học trong đất và năng suất mùa
màng đã được viện hàn lâm nông nghiệp Liên Xô nghiên cứu. Dưới đây là kết quả tổng hợp đã thu
được trên lọai đất đen pha cát và đối tượng cây trồng là lúa kiều mạch. Sự biến đổi của chỉ số vsv vả
sản lượng lúa kiều mạch thu hoạch theo các biện pháp xử lý đất.
Ghi chú:
-Chỉ số vi sinh vật tính % so với số lượng vsv ở lớp đất bề mặt 0-5cm, tính ở đó là 100.
-Số lượng lúa tính bằng tấn /hecta.
-Các biện pháp xử lý đất này được thực hiện trên cùng một loại đất, cùng một chế độ canh tác
chăm bón và chất lượng giống cây trồng như nhau.
Kết quả cho thấy rằng:
Các biện pháp xử lý khác nhau cho các chỉ số vsv khác nhau và sản lượng khác nhau. Biện
pháp 3 và 4 cho kết quả ao hơn 1 và 2. Hiệu quả đó được giải thích là do có sự đảo lộn chất hữu cơ từ
dưới đất lên, tạo điều kiện hiếu khí tốt làm cho vsv sinh trưởng và phát triển nhanh chóng, sự oxy hóa
và khoáng hóa các xác bã hưu cơ được thực hiện thuận lợi và nhanh chóng, do đó độ phì của đất được
tăng lên. Mặt khác các hợp chất ở lớp đất dưới cũng bị đảo lộn lên trên và phân hủy nhanh chóng
trong điều kiện hiếu khí tốt. Tất cả những điều này tạo điều kiện tốt cho hệ rễ vi sinh vật.
2. ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC CẢI TẠO ĐẤT ĐẾN HỆ VI SINH VẬT:
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 23 -
Biện pháp xử lý đất
Băm xốp lớp
đất mặt 0-5
cm. (1)
Băm xốp nhưng
không lật lớp đất
0-20cm (2)
Băm đất và có lật
lớp đất 0-20cm
(3)
Cày thông thường

và lật ở độ sâu
20cm (4)
Vsv
hoại
sinh
Vsv
nitrat
hóa
Vsv
hoại
sinh
Vsv
nitrat
hóa
Vsv
hoại
sinh
Vsv
nitrat
hóa
Vsv
hoại
sinh
Vsv
nitrat
hóa
100 100 113.2 102.4 184.1 158.9 150.2 144.5
Sản lượng lúa mạch
1,190 1,780 3,060 3,020
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007

Tùy từng loại đất mà ta có thể thực hiện một biện pháp nào đó để cải tạo đất, sao cho loại đất
đó có được những điều kiện bình thường của việc canh tác. Như ở vùng đất thiếu nước, khô cằn thì
người ta đào kênh, mương…tạo một hệ thống dẫn nước để tưới cho vùng đất đó hoặc ở vùng đất ngập
úng thì phải có hệ thống tháo nước.Nói chung trong nông nghiệp có một số biện pháp để cải tạo đất
thường dùng là:
 Tạo hệ thống thủy lợi để tưới nước.
 Tạo hệ thống để tháo nước. Trong trường hợp có những vùng có cả hai hệ thống tưới và
tháo nước.
 Dựa vào đất: Dùng các hợp chất có tính kiềm hoặc acid để thực hiện sự bình thường hóa
phản ứng của đất.
 Ở những vùng có nhiều muối thì sử dụng các biện pháp thích hợp để loại bỏ.
Trong vùng đất khô độ ẩm thiếu các quá trình vsv trong đất bị dừng lại vì phần lớn vsv chuyển sang
dạng sống tiềm sinh. Trong trường hợp này nếu ta thực sự tưới nước đảm bảo độ ẩm cho đất thì hệ
vsv hoạt động trở lại bình thường
 Ảnh hưởng của việc tưới nước cho vùng đất đen khô cằn đến số lượng vi sinh vật đã được ghi
nhận ở nước cộng hòa Lahha.
Kết quả như sau:
Dạng xử lý Số lượng vi sinh vật và số lần tưới
Không
tưới
I II III IV. (sau khi
thu hoạch)
13.2 1.3 16.7 5.6
Tưới 28.7 19.7 36 10.2
Ghi chú:
 Số lượng vi sinh vật được tính là triệu/g đất khô.
 Ở lần tưới thứ II vào tháng khô hanh sự bốc hơi nước nhanh.
 IV là đễ theo dõi tiếp sự biến đổi của số lượng vi sinh vật.( không cần tưới vì đã thu hoạch
xong).
 Ở lần thứ IV số lượng vsv đều giảm.

 Đối với đất ngập nước thì dùng biện pháp tháo nước bằng hệ thống kênh, mương…
Dưới đây dẫn ra một nghiên cứu ở vùng đất than bùn non ngập nước có kết qủa như sau:
Thành phần và số lượng vi sinh vật (ngàn/ g đất khô)
Dạng
đất
Độ
sâu
sv hoại sinh
Vsv
nitrat
Vsv
phân
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 24 -
Chương V: VI SINH VẬT ĐẤT Vi sinh nông nghiệp 2007
Bact. Act. Oligotroph
e
(sv ít dinh
dưỡng)
Nguyên
thủy
0-15
40-50
10500
2200
1420
100
8300
2300
6.7
0.4

0.8
0.8
Cải tạo 0-15
40-50
23300
7600
4500
300
51000
6000
4070
300
6.0
2.5
Kết quả trên cho thấy ở lọai đất cải tạo số lượng của vsv tăng lên đáng kể đặc biệt là nhóm
Oligotrophe và nitrat hóa, điều đó có nghĩa là trong đất cải tạo thì các quá trình khoáng hóa và nitrat
hóa xảy ra mạnh hơn. Nhưng mặt khác kèm theo sự tích lũy thừa nitơ (dạng ammoniac và nitrate),
phần lớn số này sẽ rơi vào dòng nước và thoát đi, và trong sự thoát đó cũng có phần đáng kể các chất
khóang không cần thiết bị mất đi, đó cũng là cái lợi.
Trong việc cải tạo đất chua, người ta dùng biện pháp hóa học, thường sử dụng vôi để khử độ
acid của đất và làm giảm đi hàm lượng nhôm, muối nhôm này độc đối với cây trồng và vi sinh vaät.
Việc sử dụng vôi đeå cải tạo đất chua làm biến đổi đáng kể quan hệ giữa các nhóm vi sinh vật
trong đất và hoạt hóa hoạt động của một số nhóm vi sinh vật, điều này có ý nghĩa trong việc tăng độ
phì nhiêu của đất, cụ thể trong đó số lượng của Bact và Act được tăng lên vi sinh vật nitrat hóa bắt
đầu sinh sản nhanh và vi nấm lại giảm và đặc biệt xuất hiện một số lớn vi sinh vật cố định đạm.
Myxobacteria phân hủy celullose và vibrio.
Dưới đây dẫn ra kết quả nghiên cứu đó.
Sự biến đổi thành phần và số lượng vi sinh vật trong đất chua đã xử lý vôi để cải tạo:
Số lần
phân

tích
Dạng
đất
Số lượng vi sinh vật (ngàn/1g đất khô)
Bac
t
Bacillus Actino
myces
Vi
nấm
Azobacter Vsv nitrat
hóa
Lần I Đối
chứng
3.
90
0
770 160 67 0 1
Sử dụng
vôi
6.
50
1.60
0
250 10 2 5
Giảng viên:Trịnh Thị Hồng - 25 -