Vi sinh vật trong đất bao gồm vi khuẩn và các vi sinh vật khác có rất nhiều trong đất và sâu trong lòng đất.
Những nhóm vi sinh vật này đóng một vai trò thiết yếu trong hệ sinh thái toàn cầu thông qua các quá trình sinh hóa khác nhau, đặc biệt là quá trình cố định nitơ.
Xem thêm: Tổng quan về các nhóm vi sinh vật cố định đạm
Vi khuẩn và vi khuẩn cổ là những vi sinh vật phong phú nhất trong đất, cùng với nhiều loài nấm, tảo và động vật nguyên sinh.
Vi khuẩn Actinobacteria là một loại vi khuẩn chủ yếu được tìm thấy trong đất và nước có đặc điểm vật lý tương đồng với nấm do quá trình tiến hóa hội tụ, vừa hoàn thành vai trò phân hủy chất hữu cơ. Vì lý do này, chúng đã bị xác định sai trong nhiều năm.
Archaea thực hiện các vai trò tương tự như vi khuẩn trong đất và đã được chứng minh là hình thành các cộng đồng đất hoặc nước riêng biệt theo cách tương tự.
Nấm ít phổ biến hơn nhiều trong đất khi so sánh với số lượng vi khuẩn vượt trội nhưng được cho là đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy chất hữu cơ ban đầu. Do đó, nấm thường được tìm thấy trên các hạt cát thô lớn hơn.
Động vật nguyên sinh cũng đóng một vai trò thiết yếu trong hệ sinh thái và chu trình dinh dưỡng, cung cấp chất dinh dưỡng cho các dạng sống khác. Động vật nguyên sinh tiêu thụ vi khuẩn và do đó đóng một vai trò trong việc kiểm soát dân số và vận chuyển nitơ và các nguyên tố khoáng hóa khác vào chuỗi thức ăn.
Vi sinh vật trong đất và các chu trình dinh dưỡng
Các vi sinh vật sống trong đất, đặc biệt là vi khuẩn, chịu trách nhiệm cho hầu hết quá trình cố định nitơ toàn cầu, do đó cung cấp nitơ cho phần lớn sự sống trên Trái đất, nếu không sẽ bị giữ lại trong không khí dưới dạng dinitrogen phân tử.
Những vi sinh vật này tạo ra amoniac từ nitơ, sau đó có thể được thực vật sử dụng và cuối cùng chuyển đổi trở lại thành khí nitơ.
Các vi sinh vật khác nhau sử dụng ít nhất 14 phản ứng oxy hóa khử duy nhất để đạt được sự chuyển đổi các hợp chất nitơ bằng cách sử dụng các enzym.
Các vi sinh vật trong đất cũng tham gia đáng kể vào chu trình sinh hóa của nhiều nguyên tố, bao gồm cả những nguyên tố cần thiết nhất cho sự sống; cacbon, oxy, phốt pho và lưu huỳnh, được tìm thấy trong DNA và các protein chức năng.
Nếu không có hoạt động trao đổi chất của các chất hóa học và quang hợp của vi sinh vật, các nguyên tố này sẽ vẫn bị mắc kẹt trong khí quyển, thạch quyển hoặc đại dương và không thể tiếp cận với sự sống cao hơn.
Thật vậy, sự kiện oxy hóa vĩ đại cách đây khoảng 2,2 tỷ năm là do sự gia tăng của vi khuẩn lam quang hợp trong pedosphere (đất) và hydrosphere. Trong thời gian này, thành phần nguyên tố của khí quyển đã thay đổi đáng kể về mức oxy, gây ra sự kiện tuyệt chủng hàng loạt sớm nhất được biết đến là những sinh vật không thể thích nghi.
Các loại đất và cộng đồng vi sinh vật trong đất
Đất có thể bao gồm nhiều thành phần khoáng và hữu cơ có độ thô khác nhau, từ cát hạt lớn đến phù sa mịn và đất sét, có thể có đường kính hạt đất trung bình tương ứng từ 2 mm đến 0,002 mm, và được phân loại dựa trên tỷ lệ phần trăm của chúng. thành phần cát, phù sa và đất sét.
Nông nghiệp và các điều kiện môi trường khác ảnh hưởng đến kích thước hạt và sau đó làm thay đổi hoạt động của vi sinh vật.
Sinh khối vi sinh vật tập trung nhiều nhất ở đất có chứa các hạt nhỏ hơn do có diện tích bề mặt lớn hơn, mặc dù một số chủng vi khuẩn phát triển tốt hơn ở đất sét hoặc đất cát.
Ví dụ, α-Proteobacteria đã được chứng minh là ưu tiên nuôi cấy trên các hạt lớn hơn, Acidobacterium trên nhỏ hơn.
Mặc dù thể hiện sự ưu tiên này đối với kích thước hạt đất, tính chất đa dạng của đất đảm bảo rằng bất kỳ mẫu đất nhất định nào cũng chứa một lượng lớn các loài vi khuẩn đáng kể.
Các điều kiện quan trọng khác liên quan đến hoạt động của vi sinh vật trong đất bao gồm độ ẩm, độ pH, nhiệt độ môi trường, tần suất chu chuyển và sự hiện diện của các chất dinh dưỡng hữu cơ, trong số một danh sách gần như vô tận.
Than bùn là loại đất chứa tỷ lệ chất hữu cơ cao do các chất thực vật phân hủy không hoàn toàn trong điều kiện ngập úng. Mặc dù chỉ bao phủ chưa đến 4% bề mặt Trái đất, nhưng than bùn chứa tới một phần ba lượng carbon toàn cầu hiện đang được lưu trữ trong đất.
Do nồng độ carbon khổng lồ này, các vi sinh vật trong than bùn đã thích nghi để sử dụng nguồn dinh dưỡng, tạo ra carbon dioxide và methane như các sản phẩm trao đổi chất.
Than bùn có tính axit hơn và nghèo dinh dưỡng hơn hỗ trợ các cộng đồng vi sinh vật ít đa dạng hơn, và các nghiên cứu cho thấy rằng cấu trúc trao đổi chất của các cộng đồng này có thể thay đổi đáng kể và có độ nhạy lớn để phản ứng với những thay đổi của môi trường.
Do đó, các vũng và bãi than bùn có tầm quan trọng lớn về mặt môi trường liên quan đến biến đổi khí hậu, nơi mà sự thay đổi về nhiệt độ, độ ẩm hoặc nồng độ pH có thể thúc đẩy quá trình tạo ra khí mê-tan, góp phần lớn hơn vào vấn đề biến đổi khí hậu.
Theo News Medical
Nguồn: Greenwood, Michael. (2022, June 17). Microbiology in Soil Science. News-Medical. Retrieved on June 25, 2022 from https://www.news-medical.net/life-sciences/Microbiology-in-Soil-Science.aspx.