Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Hải Dương
05 nhóm vi sinh vật có lợi trong nông nghiệp
Thứ hai - 24/02/2020 08:592.4550
Vi sinh vật đóng vai trò rất quan trọng trong nhiều chu trình chuyển hóa chất trong nông nghiệp. Đã có nhiều nghiên cứu và ứng dụng của vi sinh vật trong nông nghiệp giúp hỗ trợ cải tạo đất, phòng trừ nấm bệnh truyền qua đất. Sau đây là top 5 nhóm vi sinh vật có lợi được ứng dụng trong nông nghiệp hiện nay.
1. Vi sinh vật cố định đạm Trong không khí có 78% N2 ở dạng khí trơ mà cây trồng không thể sử dụng được, để phá vỡ liên kết trong phân tử N2 cần nhiệt độ trên 200oC, tuy nhiên một số vi sinh vật trong đất có thể sử dụng N2 tự do trong không khí để tổng hợp thành các nhóm NH3 mà cây có thể sử dụng nhờ hệ thống enzyme nitrogenaza. Hiện nay có khoảng 600 loài cây có vi sinh vật sống cộng sinh có thể đồng hóa N2. Có 2 dạng vi sinh vật cố định ni tơ: - Dạng cộng sinh: Là các vi sinh vật có thể sống cộng sinh trong rễ cây của một số họ đậu, điền thanh, cỏ linh lăng (Rhizobium, Bradirhizobium) tạo thành các nốt sần. Vi khuẩn nốt sần có tính chuyên biệt Vi khuẩn lam Anabaena cộng sinh với cây bèo dâu (một loại dương sỉ) cũng co khả năng cố định nitơ. Vi khuẩn có dạnh như chuỗi hạt, xen kẽ trong chuỗi là các tế bào dị hình, chứa enzyme nitrogenaza có khả năng khử N2 thành NH3. - Dạng sống tự do: vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn kỵ khí. Vi khuẩn hiếu khí dị dưỡng (aerobic heterotroph) gồm azotobater, pseudomonas, achrombacter. Vi khuẩn hiểu khí tự dưỡng (aerobic autotroph) gồm các chi trực khuẩn gram dương Clostridium, trực khuẩn gram âm Klebsiella, vi khuẩn khử sulfate gram âm Desulfovibrio. Vi khuẩn kỵ khí tự dưỡng (anaerobic autotroph) gồm chi vi khuẩn lưu huỳnh màu xanh lá Chlorobium, Rhodospirillum, Methanobacterium. 2. Vi sinh vật trong chu trình chuyển hóa phospho Là các vi sinh vật có khả năng chuyển hóa hợp chất photpho khó tan thành dễ tiêu đối với cây trồng. Trong đất, photpho hữu cơ thường có trong axit nucleic và photpho lipit màng được tích lũy khi động vật chết. Photpho vô cơ có trong quặng apatit, photphorit, photpho sắt, photpho nhôm. Đây là các dạng photpho không tan nên cây không hấp thu được. Trong các phương pháp canh tác truyền thống, nông dân thường xuyên phải bổ sung lân cho cây trồng. Tuy nhiên, theo một số nghiên cứu cho thấy cây trồng chỉ có thể hấp thu 5 - 25% lượng lân được bón, số còn lại 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. Các vi sinh vật phân giải hợp chất photpho khó tan được biết đến nay là các loài: Pseudomonas, Micrococus, Bacillus, Flavobacterium, Penicillium, Sclerotium, Aspergillus... Các vi sinh vật này tiết ra các acid hữu cơ hòa tan các dạng photphat canxi, photphat nhôm, sắt, mangan và các dạng khác kể cả quặng. Vi sinh vật không chỉ chuyển hóa photphat vô cơ, mà còn có khả năng tiết ra enzyme phosphataza phân giải các hợp chất lân hữu cơ tạo ra sản phẩm mà cây trồng có thể hấp thu.
Vi sinh vật tham gia vào nhiều quá trình chuyển hóa năng lượng.
Vi sinh vật phân giải Kali Kali chiếm 80% trong dịch tế bào và 20% tồn tại dưới dạng hấp phụ trao đổi với thể keo trong huyết tương và không bào. Kali là nguyên tố rất linh động và tồn tại trong cây dưới dạng ion và ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình trao đổi chất, giữ nước, mở khẩu, chống chịu sâu bệnh và các điều kiện bất lợi từ môi trường cũng như chất lượng nông sản. Hầu hết cây trồng đều có nhu cầu K cao đặc biệt là trong giai đoạn sinh trưởng mạnh và giai đoạn ra hoa kết quả. Theo các nghiên cứu cho thấy, trong đát ngậm một lượng lớn K nhưng cây không thể sử dụng được. Các vi sinh vật thuộc các nhóm Bacillus muciginoseus, nấm Aspergillus…có khả năng tiết ra các acid hữu cơ như H2Co3, HNO3, H2SO4 hòa tan khoáng vật và giải phóng K dưới dạng ion. Chúng cố định K bằng cách đồng hóa ion K+ trong dung dịch đất, chuyển vào trong cơ thể chúng, tạm thời trong lúc này chúng sẽ cạnh tranh dinh dưỡng Kali với cây trồng, nhưng khi vi sinh vật chết đi, xác sẽ bị phân giải và giải phóng Kali cho cây trồng. Bên cạnh việc phân giải K thì chúng còn giúp cây hấp thu cả một số chất dinh dưỡng khác như sắt (Fe), Mangan (Mn). Vi sinh vậy sinh các chất kích thích sinh trưởng thực vật Nhiều loại vi sinh vật có khả năng sinh axit indolaxetic (IAA) kích thích sinh trưởng và sự ra hoa, axit indolbutyric (IBA) tăng cường khả năng thu phấn của cây. Nhiều vi sinh vật trong đó có nấm men có khả năng sinh cytokinin kích thích trao đổi chất và phân chia tế bào, tăng cường khả năng nẩy mầm của hạt, tăng cường sự hình thành rễ. Giberellin do nấm Giberella fujikuroi có ở cây lúa von tiết ra có tác dụng tăng sự nẩy mầm của hạt, kích thích sự tăng trưởng của cây. Vi sinh vật đất và đấu tranh sinh học Hiện nay, việc lạm dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật đã và đang để lại nhiều hệ lụy, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người là gây tác hại nghiêm trọng đến hệ sinh thái, môi trường. Sự chuyển đổi phương pháp canh tác hóa học sang canh tác theo phương pháp sinh học có thể khắc phục tình trạng thoái hóa đất, cải thiện hệ sinh thái đất, gia tăng quần thể vi sinh vật có khả năng chống côn trùng gây hại và các VSV gây bệnh cho cây. - Vi khuẩn Bacillus thuringiensis gọi tắt là Bt, sinh bào tử và tinh thể độc. Khi sâu ăn phải bào tử sẽ nảy mầm còn tinh thể sẽ chuyển thành độc tố đâm xuyên thành ruột làm cho sâu chết. - Nhiều loại nấm sợi như Beauveria, Metarrhizium … sinh độc tố giết nhiều loại sâu. Ở nước ta đã sử dụng chế phẩm có chứa các nấm này để chống sâu róm thông, chống bọ rầy truyền virus, và nhiều loại sâu khác. - Các vi sinh vật chống bệnh cho cây rất phong phú * Pseudomonas fluorescens sinh chất PAPG (2,4 diacetyl phloglucinol) ức chế nhiều loại nấm bệnh. * Một số loại Bacillus subtilis cũng có khả năng ức chế sự sinh trưởng của nấm Rhizoctonia gây bệnh khô vằn và Fusarium gây bệnh thối cổ rễ. * Agrobacterium radiobacter dùng để chống bệnh mụn cây (crowngall) * Streptomyces griseoviridis ức chế nhiều loại nấm bệnh như Pythium, Fusarium, Phytophtora … * Nấm Trichoderma harzianum, T.viridae có khả năng sinh Siderophore có ái lực cao với sắt, làm thiếu hụt sắt do đó ức chế nhiều loại nấm bệnh. Tuy nhiên các vi sinh vật gây bệnh thực vật cũng có trong đất cho nên phải tăng cường các vi sinh vật có lợi và giảm thiều các vi sinh vật có hại cho cây trồng. Hiện nay, các sản phẩm vi sinh nông nghiệp của công ty Biotech như Bio Soil, Boil Sun, Nano Tricho, Bio NPK bổ sung các hệ vi sinh vật có lợi cho đất, hỗ trợ cây trồng phát triển là sự lựa chọn hoàn hảo cho bạn.
Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Hải Dương
