Vi sinh vật có lợi đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong hệ sinh thái tự nhiên. Chúng giúp cải tạo đất, làm giàu dinh dưỡng cho đất để cây cối hấp thụ, sinh trưởng và phát triển tốt. Trong đó, vi sinh vật cố định đạm là một vi sinh vật quan trọng nhất của đất.
Đạm được biết đến là một trong những chất dinh dưỡng cần thiết nhất cho sự phát triển của cây trồng. Nguồn dự trữ nitơ trong tự nhiên rất lớn (khoảng 78% trong không khí). Tuy nhiên cây trồng không thể tự hấp thu Nitơ ở dạng này, bởi vì Nitơ trong khí quyển là khí trơ. Do đó, để cây trồng có thể hấp thụ được, Nitơ trong không khí phải được chuyển hóa thông qua quá trình cố định cố định đạm, nhờ các nhóm vi sinh vật cố định đạm.
Các vi sinh vật cố định đạm được chia thành hai nhóm: nhóm vi sinh vật sống cộng sinh và nhóm vi sinh vật sống tự do (không cộng sinh). Trong đó nhóm vi sinh vật sống tự do gồm nhóm vi sinh vật yếm khí sống trong đất, nhóm vi sinh vật hiếu khí và nhóm tảo lam sống trong nước. Nhóm vi sinh vật sống cộng sinh bao gồm vi sinh vật cộng sinh với cây họ đậu và hệ cộng sinh của bèo hoa dâu. Trong bài viết này sẽ tập trung vào vi sinh vật cộng sinh với cây họ đậu.
Từ lâu, người nông dân đã biết rằng việc trồng xen hay luân canh với cây họ đậu như đậu nành, đậu xanh, đậu đen,.. với các loại cây như ngô, lúa mì rất có lợi. Bởi lẽ, các cây họ đậu làm tăng lượng đạm cần thiết cho đất mà các loại ngô, lúa mì không thể tự sản xuất. Các cây họ đậu không tự sản xuất đạm, mà được thực hiện bởi vi khuẩn Rhizobium, cộng sinh ở các nốt sần trên rễ của cây.
Khi ở trong điều kiện thiếu đạm, cây họ đậu sẽ giải phóng một chất gọi là flavonoid vào đất qua rễ của chúng. Các flavonoid kích thích vi khuẩn tiết ra một chất hóa học kích thích sự hình thành nốt sần trên rễ cây. Khi nốt sần bắt đầu hình thành, vi khuẩn Rhizobium bắt đầu xâm nhập và ký sinh trong nốt sần. Một khi vi khuẩn đã cư trú trong nốt sần, thực vật sẽ cung cấp cho vi khuẩn đường, và ngược lại, vi khuẩn sẽ lấy Nitơ (N2) từ không khí và chuyển nó thành NH3 (amoni) nhờ enzyme nitrogenase – dạng tương tự được tìm thấy trong phân bón amoni nitrat và amoni sunfat. Toàn bộ quá trình này được gọi là quá trình cố định Nitơ sinh học.
Kết luận, đất tốt thì cây sinh trưởng tốt mà đất tốt là đất mà vi khuẩn có lợi chiếm ưu thế, bao gồm vi khuẩn cố định đạm nói riêng và các vi khuẩn khác như vi khuẩn phân giải Lân, Kali,… và các loại nấm mốc phân giải lá, cây mục,.. cung cấp mùn, khoáng cho đất và điều này lại thúc đẩy các vi khuẩn có lợi cho đất phát triển, và giúp cho đất ngày càng phì nhiêu.
_______
20.12.21
Dung Nguyen biên tập.
