Link tải luận văn miễn phí cho ae
Bước đầu nghiên cứu một số đặc điểm của vi khuẩn cố định nitơ tự do clotridium trong đất trồng lạc xã Nghi Liên - Nghi Lộc - Nghệ An
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
Nitơ hay còn gọi là đạm là một trong những nguyên tố được người ta quan tâm nhiều nhất từ trước tới nay. Nitơ chiếm khoảng 16%trong prôtêin. Nitơ còn là một thành phần quan trọng của axit Nuclêic. Không có nitơ thì không có sự sống. Nitơ có mặt trong chất diệp lục, trong nhiều loại vitamin, nhiều loại kích tố và rất nhiều hoạt chất quan trọng khác.
Người ta nhận thấy rằng muốn có thu hoạch 12 tạ hạt trên mỗi hecta,cây trồng cần lấy đi khỏi đất khoảng 30kg nitơ. Số lượng nitơ này nằm trong hạt và trong rơm rạ hay trong thân lá. Hiệu suất sử dụng phân hóa học là vào khoảng 75%. Như vậy có nghĩa là nếu chỉ dựa vào nguồn nitơ của phân hoá học thì muốn có 5 tấn hạt chúng ta phải bón vào mỗi hecta khoảng 116,6kg nitơ (tương đương với 833kg amôn sunphát) Số lượng nitơ này thật khó có thể thỏa mãn ngay cả ở nước có công nghiệp phân nitơ hóa học phát triển
Dự trữ nitơ trong tự nhiên rất lớn, trong không khí có đến 78,16% là nitơ. Người ta tính rằng bầu không khí xung quanh trái đất chứa 4x1015tấn nitơ, khoảng không khí bên trên mỗi km2 đất đai có khoảng 80.000 tấn nitơ. Số lượng nitơ này để thoả mãn nhu cầu về nitơ của cây trồng sống trên mảnh đất đó(với thu hoạch 20 tạ/ha)trong khoảng 80 triệu năm.
Trong thực tế cây trồng( cũng như người và động vật) không có khả năng đồng hoá trực tiếp nguồn nitơ lớn lao này. Sở dĩ như vậy bởi vì trong không khí, phân tử nitơ tồn tại ở trạng thái liên kết 2 nguyên tử nitơ lại với nhau nhờ 3 dây nối rất bền vững(N=N). [3]
Trên toàn trái đất hằng năm cây trồng sử dụng khoảng 100-110 triệu tấn nitơ, trong khi đó phân đạm hoá học của tất cả các nước trên thế giới chỉ bổ sung được khoảng 30% số lượng nitơ bị lấy đi.
Trong khi con người muốn phá vỡ 3 liên kết trong phân tử nitơ (N=N)để dễ tạo ra các loại phân hoá học, cần sử dụng những điều kiện kỹ thuật rất phức tạp: nhiệt độ cao(6000 C ), áp suất cao(1000atm), chất xúc tác đắt tiền(Os,Ru) thì có một số vi sinh vật có khả năng đồng hoá dễ dàng và thường xuyên nitơ của không khí ở điêù kiện bình thường , người ta gọi chúng là các vi sinh vật cố định nitơ.[2]
Vi sinh vật cố định nitơ gồm có nhiều loài vi sinh vật sống tự do trong đất và trong nước. Các loài thuộc các giống Clostridium, Azotobacter, Pseudomonas ,Bacillus, Azotobacter,vi khuẩn dinh dưỡng quang năng, vi khuẩn sinh mêtan....Trong số những vi sinh vật sống tư do ở đất thì Azotobacter ,Clostridium là những vi khuẩn có khả năng cố định nitơ cao nhất.Khả năng cố đinh nitơ tự do còn có ở vi khuẩn nốt sần(Rhizobium) sống cộng sinh trong rễ các cây họ đậu. Tuy nhiên ở loài sống cộng sinh thì chúng có tính chọn lọc mỗi loại vi khuẩn nốt sần chỉ xâm nhiễm lên một loài cây nhất định và chúng chỉ cố định được nitơ khi ở trong nốt sần. đối với vi sinh vật sống tự do ngoài khả năng cố định nitơ tự do trong không khí cho đất cho cây còn có ứng dụng lớn lao trong sản xuất phân bón vi sinh.
Người ta đã dành những cố gắng rất lớn một mặt đi sâu nghiên cứu về đặc điểm sinh học của các nhóm vi sinh vật cố định nitơ và tìm cách phát huy cao nhất tác dụng lớn lao này của chúng, mặt khác tìm cách khám phá ra các bí mật của cơ chế cố định nitơ sinh học với hy vọng sẽ từng bước dẫn đến những cải tiến quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất các loại phân nitơ hoá học.[3]
Trong điều kiện nước ta hiện nay, việc nghiên cứu các đặc điểm sinh học của vi khuẩn cố định nitơ tự do có ý nghĩa rất lớn nhằm để phát huy hết khả năng cố định nitơ của chúng, từ đó ứng dụng trong công nghiệp sản xuất trong phân bón vi sinh.
Trong chiến lược phát triển kinh tế những năm gần đây, nhà nước đã chú trọng phát triển những cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế cao trong đó có cây lạc.Ở Nghệ An, cây lạc là một trong những cây có giá trị kinh tế đã được tỉnh quan tâm đầu tư và phát triển.
Từ những lý do trên và với khuôn khổ của một đề tài tốt nghiệp cử nhân sinh học mà chúng tui đi vào tìm hiểu khả năng cố định nitơ tự do của vi khuẩn kị khí Clostridium trong đất trồng lạc xã Nghi Liên- Nghi Lộc-Nghệ An.
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
1.Tìm ra các chủng Clostridium có khả năng cố định nitơ tự do
2.Chọn một chủng có khả năng cố định nitơ tự do lớn nhất để nghiên cứu đặc điểm hình thái và các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng:nhiệt độ, độ ẩm, pH, tìm ra các trị số tối ưu để chủng đó sinh trưởng và phát triển tốt .
3.Rèn luyện cho bản thân một số kĩ năng thực hành, thí nghiệm, phương pháp nghiên cứu khoa học.
PHẦN II: TỔNG LUẬN
I. SỰ PHÂN BỐ CỦA VI SINH VẬT TRONG ĐẤT:
Khu hệ vi sinh vật đất rất phức tạp, có những đặc điểm sinh lý và sinh thái rất khác nhau. Riêng vi khuẩn đã rất phong phú. Chúng bao gồm vi khuẩn háo khí, vi khuẩn kị khí, vi khuẩn tự dưỡng, vi khuẩn dinh dưỡng cacbon, vi khuẩn cố định đạm...Vi sinh vật sống thành quần thể, giữa loài này và loài khác có tác động qua lại lẫn nhau, chúng là tác nhân chủ yếu của quá trình chuyển hoá vật chất trong đất.
Vi sinh vật có mặt trong tất cả các loài vật nhưng ở chân đất có đầy đủ chất dinh dưỡng, kết cấu và thành phần cơ giới tốt, có độ ẩm và phản ứng môi trường thích hợp thì ở đấy vi sinh vật phát triển nhiều và phong phú về thành phần. Trên những chân đất khô hạn, lầy thụt thì sự phát triển vi sinh vật bị hạn chế rõ rệt và tạo thành một khu hệ vi sinh vật đặc biệt: khu hệ vi sinh vật chịu chua, khu hệ vi sinh vật kị khí và vi hiếu khí, khu hệ vi sinh vật phát triển trong môi trường nhiều H2, CH4...
Đất trồng lúa nước vi sinh vật kị khí chiếm ưu thế. Các loài vi khuẩn sống tự do, có khả năng cố định đạm như : Azotobacter , Clostridium pasteurianum có nhiều trong đất lúa. Hai loại này có đặc điểm khác nhau :Azotobacter đòi hỏi có ô xi phân tử, có phản ứng với môi trường trung tính, có đầy đủ lân, Ca, Mg và chất hữu cơ. Vì vậy trong đất lúa có nhiều vùng không tìm thấy Azotobacter còn vi khuẩn kị khí Clostridium pasteurianum phân bố nhiều trong đất lúa, số lượng của chúng có nhiều trong mỗi gam đất, Chúng đã góp phần tích cực làm giàu đạm cho đất lúa.
Ở đất chuyên trồng màu hay luân canh 1 vụ lúa, 1 vụ màu có điều kiện thông khí tốt, vi sinh vật háo khí phát triển mạnh.
Quần thể vi sinh vật đất thường tập trung nhiều ở đất canh tác, nơi tập trung nhiều rễ cây được bố sung nhờ chất dinh dưỡng và có chế độ nhiệt , chế độ không khí thích hợp cho vi sinh vật phát triển. Các loài vi sinh vật háo khí giảm xuống theo chiều sâu tầng đất, còn vi khuẩn kị khí phát triển mạnh ở tầng đất sâu 40-60cm và trong điều kiện đất thoát nước mạnh, giàu chất dinh dưỡng.
Thời tiết khí hậu cũng chi phối mạnh mẽ đến quần thể vi sinh vật đất. Những tháng nóng ẩm có mưa rào, mưa phùn, cây cối phát triển tốt chính là thời gian vi sinh vật phát triển mạnh mẽ.
Vi sinh vật đất đặc biệt là vi sinh vật vùng rễ có mối quan hệ mật thiết với cây trồng. Thời kì cây ra hoa, bộ rễ hoạt động mạnh tiết ra nhiều chất dinh dưỡng có tác dụng kích thích vi sinh vật phát triển. Vi khuẩn kị khí có khuynh hướng phân bố xa vùng rễ.
UI8o601AZcl5NX2
