Chương III Sinh học đất

Hình: Các nhóm sinh vật đất Quá trình hình thành đất là một quá trình biến đổi vật chất xảy ra ở lớp vỏ ngoài của vỏ quả đất, liên tục và kéo dài từ hàng triệu năm nay, kết quả tạo thành lớp phủ thổ nhưỡng có hoạt động sinh học. Theo học thuyết của V.V. Docutraev thì sinh vật là một trong năm nhân tố hình thành đất và đóng vai trò là nhân tố chủ đạo. Trong đất luôn tồn tại và diễn ra quá trình trao đổi, chuyển hoá vật chất được thực hiện nhờ sinh vật, vì vậy, sinh vật là một bộ phận không thể tách rời của đất, là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá độ phì đất. Quần thể sinh vật đất được chia thành 3 phần: - Thực vật Động vật đất - Vi sinh vật đất 4.1. THỰC VẬT - Có vai trò lớn trong quá trình phong hoá đá tạo thành đất. Ảnh hưởng lớn đến khí hậu đất * Vai trò của bộ rễ thực vật Ảnh hưởng đến tính chất lý học của đất - Thay đổi dung trọng, tỷ trọng, độ xốp, cấu trúc của đất, từ đó dẫn tới thay đổi chế độ nước, không khí trong đất. Cung cấp mùn cho đất tạo điều kiện cho nước và không khí xâm nhập vào đất Làm cho nồng độ các chất dinh dưỡng xung quanh rễ cây thường cao hơn. Ảnh hưởng đến tính chất hoá học của đất Giảm sự rửa trôi các chất dinh dưỡng Làm chua đất Ảnh hưởng tới hàm lượng và chất lượng mùn trong đất Ảnh hưởng thành phần chất hữu cơ trong đất Thay đổi cân bằng dung dịch đất Hình: Vai trò của bộ rễ thực vật 4.2. ĐỘNG VẬT ĐẤT * Khái niệm Là tất cả những động vật có hoạt động sống phụ thuộc hoặc có ít nhiều liên quan đến môi trường đất. * Phân loại - Theo thời gian và mức độ gắn bó với môi trường đất: + Nhóm đặc trưng + Nhóm không đặc trưng + Nhóm tạm thời Theo kích cỡ (phổ biến) + Động vật bé (microfauna) + Động vật trung bình (mezofauna) + Động vật lớn (macrofauna) * Ý nghĩa của động vật đất: Tạo lỗ hổng trong đất . Phân động vật cung cấp thành phần dinh dưỡng cho đất, gắn kết các hạt đất tạo cho đất có cấu trúc. Nhào trộn các chất hữu cơ tạo thành các phức chất mùn-sét bền vững, đó là những phức hệ hấp phụ ion tốt. Động vật đất a. Giun đất (anh thợ cày cần mẫn). Là động vật hoại sinh, cỡ trung bình. Phân bố: Trên hầu hết các tầng đất. Vai trò: + Tham gia quá trình phân huỷ xác hữu cơ, chuyển hoá thành mùn và chất khoáng nhờ dịch và men tiêu hoá trong ống tiêu hoá của giun. + Tạo ra hệ thống hang để không khí nước và nhiệt xâm nhập vào đất. + Giun thải phân giun - những đoàn lạp hoàn hảo chứa đầy chất dinh dưỡng. - Điều kiện sống: Yêu cầu độ ẩm phù hợp, giàu thức ăn, đất có phản ứng trung tính hoặc ít chua. pH 4Fe2(SO4)3 + 4Fe(OH)3 (T.ferroxidans) H2SO4 sinh ra làm pH đất hạ xuống (diệt trừ bệnh thối do Streptomyces gây ra và bệnh ghẻ khoai tây do pH thấp VK gây bệnh không sống được). * Chú ý cải tạo đất để quá trình Sulfat hóa diễn ra thuận lợi Các vi khuẩn sắt oxy hoá hợp chất hữu cơ chứa sắt hoá trị II thành hoá trị III để lấy năng lượng. Trong đất ta gặp các vi khuẩn: Leptothrix, Crenithrix, Galionella Fe (II) đóng vai trò là nguồn electron cho VSV oxi hoá sắt trong điều kiện kỵ khí và hiếu khí. Fe(III) đóng vai trò chất nhận electron cuối cùng trong điều kiện kỵ khí cho VSV khử sắt. Quá trình này phụ thuộc chặt chẽ vào thế oxy hoá khử trong đất. b. Vi khuẩn Sắt c. Vi khuẩn Photpho Các VSV như Clostridium Pasteurianum và Bacillus extorquens có vai trò phân huỷ các chất hữu cơ tạo ra các axit như axit cacbonic, axit hữu cơ. Chính các axit này làm chuyển hoá các chất vô cơ khó tan chứa photpho như apatit. 4.2.1.4. Xạ khuẩn (Actinomycetes) Xạ khuẩn có cấu tạo nhân đơn giản giống như vi khuẩn. Tuy vậy, đa số tế bào xạ khuẩn lại có cấu tạo dạng sợi, phân nhán phức tạp và có nhiều mầu sắc giống như nấm mốc. Có khả năng sinh sản bằng bào tử. * Ý nghĩa thực tiễn của xạ khuẩn: - Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong đất, chúng tham gia vào quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong đất như xelluloza, tinh bột, … góp phần khép kín vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. - Tham gia vào quá trình hình thành các axit mùn. - Một vài loại có khả năng cố định Nitơ khi cộng sinh với rễ cây không thuộc bộ đậu. - Tạo ra chất kháng sinh làm giảm vi sinh vật gây bệnh trong đất đối với cây trồng. 4.2.2.1. Nấm trong đất ( Fungi) * Gồm có các loài nấm đa bào và nấm sợi sinh thể quả lớn. * Nấm trong đất là sinh vật ưa khí, tuỳ theo cách dinh dưỡng có thể chia thành 3 nhóm: - Nấm hoại sinh - Nấm ký sinh Nấm rễ * Vai trò: Phân giải xác hữu cơ cho đất - Vai trò trong quá trình mùn hoá 4.2.2. Nấm, tảo, rêu, địa y Nấm rễ (Mykorrhiza) * Khái niệm: Được hình thành do sự cộng sinh của nấm với rễ. * Phân loại: - Nấm rễ ngoại sinh - Nấm rễ nội sinh * Vai trò: Nấm rễ có tác dụng làm tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng của thực vật, nhất là ở điều kiện đất nghèo chất dinh dưỡng. Với lĩnh vực trồng rừng, nấm rễ có ý nghĩa thực tiễn lớn làm tăng cường sự phát triển của cây rừng. Nhưng nhiều loại đất rừng không có nấm tạo nấm rễ, do đó người ta thường tiến hành cấy nấm tạo nấm rễ cho đất rừng. 4.2.2.2. Tảo Tảo là sinh vật tự dưỡng không bắt buộc, Tảo phát triển mạnh ở lớp đất mặt.. * Điều kiện sống Độ pH thích hợp cho nhóm tảo có khả năng cố định nitơ nằm trong khoảng 7.0 – 7.5 (Suna, 1904) tức là trong khoảng trung tính đến kiềm yếu, nhưng độ pH không ảnh hưởng quyết định đến sự sinh trưởng và phát triển của tảo trong đất. * Vai trò - Tảo có tác dụng là tăng khả năng hoà tan của khoáng vật đặc biệt là cacbonat, làm tăng tốc độ phong hoá. - Cung cấp lượng lớn chất hữu cơ cho đất Một số tảo lục lam có khả năng cố định nitơ tự do. Hạn chế xói mòn đất do gió. 4.2.2.5. Địa y Có khả năng giải phóng axit phá huỷ đá mạnh XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!