Vi sinh vật phân giải lân là các vi sinh vật có khả năng chuyển hóa hợp chất lân khó tan thành dạng dễ tiêu cho cây trồng sử dụng. Lân (photpho) là một trong những nguyên tố thiết yếu cho sự phát triển của cây trồng. Nó chiếm khoảng 2% trọng lượng khô của cây. Trung bình hàm lượng lân trong đất khoảng 0,05%. Tuy nhiên chỉ 0.1% trong số lượng photpho này cây trồng có thể hấp thụ. Vi sinh vật đóng một vai trò không thể thiếu trong chu trình chuyển hóa lân trong đất. Vì chúng là trung gian cho sự vận chuyển chất dinh dưỡng từ đất đến cây trồng. Cùng WAO tìm hiểu ngay sau đây.
Nội dung bài viết
1. Cơ chế vi sinh vật chuyển hóa lân khó tan
Các quá trình chính gồm (1) hòa tan – kết tủa, (2) hấp thụ – giải hấp và (3) khoáng hóa – cố định (chuyển đổi trung gian giữa các dạng lân vô cơ và lân hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật).
Các vi sinh vật trong đất có tác dụng hòa tan P thông qua:
(1) giải phóng các hợp chất tạo phức hoặc các chất có thể hòa tan lân hữu cơ. Ví dụ, các anion axit hữu cơ, H+, OH- và CO2.
(2) giải phóng các enzyme ngoại bào (nhằm hòa tan lân hữu cơ) như phosphatase.
(3) giải phóng P trong quá trình phân hủy chất P lân hữu cơ.
2. Sự hòa tan P vô cơ (phân giải lân vô cơ)
Sự hòa tan lân vô cơ là sự chuyển hóa các hợp chất kết tủa của lân và nhôm, sắt, canxi,… thành các hợp chất ion lân: H2PO4-, HPO42-.
Vi sinh vật tham gia vào quá trình hòa tan lân từ các hợp chất bằng việc sản xuất ra các axit hữu cơ. Các axit hữu cơ do vi sinh vật tạo ra có thể hòa tan các dạng lân vô cơ khác nhau, chẳng hạn như AlPO4. Vi sinh vật cũng tạo ra các hợp chất chelat góp phần vào quá trình hòa tan khoáng chất lân.
Cơ chế này hoạt động thông qua sản xuất axit hữu cơ bởi vi sinh vật dẫn đến
– hạ thấp độ pH trong vùng rễ
– tăng cường chelate hóa các cation liên kết với P
– cạnh tranh với P cho các vị trí hấp thụ trên đất
– tạo phức hòa tan với các ion kim loại (Ca, Al, Fe) liên kết với P không tan do đó P được giải phóng.
3. Khoáng hóa P hữu cơ (phân giải lân hữu cơ)
Khoáng hóa lân hữu cơ là sự chuyển đổi các chất hữu cơ thành các ion lân mà cây trồng có thể hấp thu. Quá trình này được thực hiện chủ yếu bằng các enzyme phosphatase và phytases. Tạo ra bởi vi sinh vật và rễ cây.
Hàm lượng lân hữu cơ trong đất có thể cao tới 30- 50% tổng lượng P. Và phần lớn chúng ở dạng inositol phosphate (phytate trong đất). Photpho có thể được giải phóng từ các hợp chất hữu cơ trong đất bởi ba nhóm enzyme:
– Phosphatase (axit phosphataza) không đặc hiệu, giải phóng PO43-từ các chất hữu cơ có chứa photphat nhờ phá vỡ liên kết phospho-ester hoặc phosphoanhydride trong chất hữu cơ.
– Phytases, đặc hiệu và tham gia vào quá trình giải phóng P từ axit phytic
– Phosphonatases và C-P Lyases- là các enzyme thực hiện sự phân cắt C-P trong các muối organophosphonat.
4. Các chủng vi sinh vật phân giải lân
Vi khuẩn
Các chủng vi khuẩn như: Pseudomonas, Bacillus, Serratia, Vibrio, Alcaligenes, Micrococcus, Corynebacterium và Flavobacterium… Có khả năng thủy phân các hợp chất lân vô cơ. Đồng hóa các chất lân hữu cơ. Và chuyển hóa chúng thành các hợp chất vô cơ hòa tan dễ sử dụng đối với cây trồng.
Các chủng vi khuẩn Bacillus subtilis, Pseudomonas, Acinetobacter là một trong số cá vi sinh vật phân giải lân phổ biến nhất hiện nay.
Vi khuẩn lam cũng có hoạt động hòa tan lân
Nấm
Bên cạnh vi khuẩn kể trên, vi nấm cũng được biết đến là có khả năng phân giải lân, phổ biến như Penicillium, Aspergillus, Trichoderma , Azospirillum. Vi nấm có thể di chuyển trong đất một khoảng cách dài dễ dàng hơn vi khuẩn và có thể quan trọng hơn đối với quá trình hòa tan P vô cơ trong đất, vì chúng thường tiết ra nhiều axit hữu cơ hơn vi khuẩn.
Trichoderma hazianum T22 là chủng nấm chuyên được sử dụng để phân giải lân khó tan trong đất.
Xạ khuẩn
Ngoài ra, khoảng 20% xạ khuẩn, như Actinomyces sp., Micromonospora sp và Streptomyces sp có khả năng hòa tan P.
Ngày nay, do đất trồng ngày càng trở nên thoái hóa, môi trường đất ngày càng ô nhiễm và mất cân bằng. Dẫn tới sự thiếu hụt các chủng vi sinh vật có lợi trong đất. Vì vậy lượng phân bón phải bổ sung ngày càng tăng trong khi cây trồng vẫn không thể hấp thụ đủ lượng phân lân cần thiết cho quá trình sinh trưởng và phát triển. Để khắc phục tình trạng này, trước mắt chúng ta có thể bổ sung các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải lân. Đồng thởi cần tiến hành cải tạo đất để phục hồi lại hệ vi sinh vật bản địa.
Bạn muốn hiểu rõ hơn về cây trồng của mình để chăm sóc cây đúng. Bấm vào đây để xem chi tiết 👇
