Bài giảng Khoa học đất - Chương 7, Bài 1: Sinh học đất

 Chương 7
Bài 1. Sinh học đất
 Mục tiêu
• Liệt kê các nhóm sinh vật đất chính 
• Nhận diện các vai trò của sinh vật đất 
• Chuổi thức ăn đơn giản trong đất . ..
• Mô tả các đìêu kiện ảnh hưởng đến sựï sinh 
 trưởng, phát triển của sinh vật đất
• Thảo luận các vai trò có ích của sinh vật đất 
 đối với nông nghiệp 
 MặtSun trời
 Sản xuất
Phân giải Tiêu thụ
 mùn
 Phân loại
• Dựa trên chức năng và kích thước (thực vật, 
 động vật, vi sinh vật ,)
• Dựa trên nguồn carbon (ăn xác bã -. Ăn sinh 
 vật khác; tự dưỡng – dị dưỡng)
• Chống chịu (chịu nhiệt cao, yếm khí, vv.)
 Các nhóm sinh vật đất quan trọng
• Thực vật Cây có mạch dẫn, rêu (tự dưỡng)
• Vi sinh vật tảo, xạ khuẩn, vi khuẩn, và nấm**
 (tự-dị dưỡng)
• Động vật lớn Có xương sống, chân đốt, giun đất, ốc, 
 sên 
 (ăn cỏ, ăn xác bã, ăn thịt)
• Động vật trung bình Chân đốt, giun (ăn xác bã, ăn thịt)
• Vi động vật Tuyến trùng, động vật nguyên sinh (ăn xác 
 bã, ăn nấm, ăn vi khuẩn, ăn thịt)
Kích thước tương đối
 Chuột
Động vật đất – nhỏ, trung bình, lớn
 Vi thực vật
Vi khuẩn
Vi động vật
Tuyến trùng Viđộng vật
 Động vật nguyên sinh
Mối
 Động vật 
 trung bình
Ấu trùng
Động vật không xương sống khác
 Động vật trung bình
Giun 
 Chuột ! 
 Động vật lớn
 MặtSun trời
 Sản xuất
Phân giải Tiêu thụ
 mùn
 Một kg đất “tốt” chứa...
 Vi khuẩn 200 ỉ
Vi sinh vật { t
 Nấm* Dài 100,000m
 Động vật nguyên sinh 20 trieäu
 Vi động vật {
 Tuyến trùng 100,000
 Chân đốt
 Động vật { 50,000
 lớn và trung Giun đất <1
 bình
Chủ yếu tìm thấy trong vùng rễ, vùng đất tiếp xúc với rễ cây ( khoảng 
 cách <2-3mm từ bề mặt rễ)
 Trong chất hữu cơ, sinh vật chiếm 1-8% trọng lượng
Vùng rễ
Vùng rễ, nơi có hoạt động 
sinh học và phản ứng hóa 
học của đất, rễ 
và vi sinh vật cao nhất
 B – vi khuẩn
 A – xạ khuẩn
 My – nấm vùng rễ
 H – nấm 
 N – tuyến trùng
 CP – FP – động vật 
 nguyên sinh (trùng roi)
 M – mối
 < 1mm
1/10 mm
 Vi thực vật**
• nguồn cung cấp năng lượng: hóa & quang tổng hợp
• nguồn cung cấp carbon: dị dưỡng & tự dưỡng (CO2)
• phân giải sơ cấp
• giải phóng chất dinh dưỡng hữu dụng cho cây trồng
• ổn định đòan lạp đất
 Vi khuẩn trong đất Nấm trong đất
 Sợi nấm
 sét đòan lạp đất được 
 liên kết với nhau 
 bởi :
 cát
 1. Sợi nấm
 2. “chất keo” do vi 
 khuẩn tiết ra
 Thịt
 3. Chất hữu cơ
Vi khuẩn
 Xạ khuẩn
 O.M
 Nấm – 10.000 loài.
 • Tác nhân chính phân giải chất hữu cơ trong môi 
 trường chua
 • Mạng lưới của sợi nấm: cải thiện cấu trúc đất
 • Phân giải cellulose!!!
 • Có thể cạnh tranh N cây trồng
 Mặt trới
• dị dưỡng – năng lượng và carbon được cung Sun
cấp từ sinh vật khác (bắt tuyến trùng!) hay 
chất hữu cơ ProducersSản xuất
• 3 nhóm, men, mốc, nấm
• nấm vùng rễ – quan hệ cộng sinh, liên kết DecomposersPhân giải TiêuConsumers thụ
với 1 số loài thực vật
• saản sinh 1 số chất gây độc (hay ngược lại)
 Humusmùn
Xạ khuẩn – giống nấm & vi khuẩn), số lượng trong đất; 
 chỉ sau vi khuẩn
 • Trước đây được phân loại vào nhóm nấm
 • Giống vi khuẩn (đơn bào, không có màng nhân tế 
 bào)
 • Háo khí, dị dưỡng – phân giải OM, quan hệ ký 
 sinh/cộng sinh với 1 số thực vật
 • Sản sinh các hợp chất kháng sinh để làm giảm sự 
 cạnh tranh (lợi ích khác – thuốc kháng sinh, vd. 
 streptomycin)
 • Cố định N2 thành ammonium (dạng hữu dụng cho 
 cây trồng)
 • Chống chịu điều kiện môi trường bất lợi cao
 Vi khuẩn – 1 tỉ -1 tỉ tỉ/g đất (với> 20,000 loài.)
• Hiện diện trong tất cả các loại đất
• Háo khí, yếm khí, và không bắt buộc
• Tự dưỡng & dị dưỡng
• Phần lớn phát triển tốt nhất trong môi trường có 
 Ca2+ cao, pH cao
• Nhiệt độ @ 20-40oC SunMặt trời
(68-100oF) nhưng ít khi bị chết bởi nhiệt độ quá 
 Sản xuất
 cao hay quá thấp. Producers
 DecomposersPhân giải TiêuConsumers thụ
 Humus
 mùn
 Nấm-vi khuẩn
 Nấm Vi khuẩn
Dạng sợi Đơn bào, có thể hình 
 thành tập đòan
 Háo khí, yếm khí, không 
 bắt buộc
 Chỉ háo khí
 Thời gian sinh sản rất nhanh 
 Tốc độ phát triển (giờ); có thể phản ứng nhanh 
 thường thấp hơn vi với các chất dinh dưỡng bổ
 đấ
 khuẩn sung vào t
 Vi động vật
• Dị dưỡng; 1 số là ký sinh Mao trùng
 TRÙNG ROI
• ăn vi khuẩn và nấm
• giải phóng chất dinh dưỡng 
 cho cây trồng – động vật 
 nguyên sinh CHÌA KHÓA 
 ĐỐI VỚI GIẢI PHÓNG N
 Amip Tuyến trùng SunMặt trời
 ProducersSản xuất
 DecomposersPhân giải TiêuConsumers thụ
 Humus
 mùn
 Vi động vật
• tuyến trùng (giun tròn, không có đốt)
 – Phân bố rộng trong đất rừng
 – Thuộc nhóm ăn xác bã hữu cơ và ký 
 sinh
 – Một số loài ăn thịt tấn công rễ cây và 
 làm hư hại rễ
 Ăn xác bã
 Một loại sinh vật, sống trên chất hữu cơ đang 
 phân giải
 Vi động vật
• động vật nguyên sinh
 – Chiếm số lượng cao nhất trong 
 nhóm động vật đất
 – Ăn vi khuẩn
 – > 30% N được khoáng hóa từ động vật nguyên 
 sinh
 Động vật trung bình
 • dị dưỡng (ăn xác bã, ăn thịt)
 • thức ăn là: nấm, động vật nguyên sinh,tuyến trùng, 
 mối
 • vai trò quan trọng: điều hòa (cân bằng) dân số các loài 
 nhỏ hơn Moái aên naám
 mối ăn tuyến trùng
Ấu trùng
 Động vật lớn
• dị dưỡng
• ăn mảnh vụn lá, rác
• ăn vi khuẩn, nấm, sống 
trên chất hữu cơ
 Photo by Suzanne Paisley
 Giun đất – (gớm!)
 Tế khổng sinh học, đào bới, điều hòa dinh dưỡng, cải thiện 
 đòan lạp
• Có thể là thánh phần quan trọng nhất của động 
 vật đất (đất không quá chua, không quá khô)
• Ăn chất hữu cơ & chuyển hóa @ 30 tons đất/ha 
 thông qua cơ thể giun (trộn lẫn các tầng phát 
 sinh) mỗi năm
• Phân giun có chứaNuôi N, cá! P, Nông K, nghiệpCa, Mg, giun pH,đất – và CEC 
 cao
• Cải thiện cấu trúc và độ thoáng đất tốt
 Trọng lượng giun đất trên quả đất ước tính = 10 lần trọng lượng của toàn nhân loại
 Phân trùn & đất
 Tính chất Phân trùn Đất 
 % thịt & sét 38.8 22.2
 Dung trọng 1.11 1.28
 ổn định cấu trùc 849 65
 CEC (cmolc/kg) 13.8 3.5
Giun đất làm tăng khả năng hữu dụïng các chất dinh dưỡng đối với cây 
 trồng do:
1. Phân giải vật lý/hóa học chất hữu cơ
2. Tích lũy sinh học: tập hợp, cô đặc, & đồng hóa chất dinh dưỡng trong cơ thể giun
 Ảnh hưởng của sinh vật đến các tiến trình xảy ra trong đất
 Chu kỳ dinh dưỡng Cấu trúc đất
Vi sinh vật Phân giải chất hữu cơ, Liên kết các đòan lạp, 
 khoáng hóa và hấp thu sợï nấm kết dính các 
 sinh học chất dinh dưỡng hạt
Viđộng vật Điều chỉnh dân số nấm Ảnh hưởng gián tiếp 
 và vi khuẩn đêń cấu truć đất
Động vật 
 Điều hòa dân số nấm Phân, tế khổng
trung bình &vi khuẩn.; phân mảnh 
 nhỏ chất hữu cơ
Động vật lớn Phân mảnh nhỏ chất Trộn lẫn chất hữu cơ, 
 hữu cơ khoáng; độ rỗng; phân
Chuổi thức ăn trong đất
 Tóm tắt 1 số vấn đề
• đất rừng có tính đa dạng sinh học hơn
• Nấm chiếm ưu thế trên đất rừng
• Sinh khối (và hoạt độ) trên đất đồng cỏ 
 lớn hơn
• Đất nông nghiệp ít đa dạng hơn, sinh 
 khối thấp, ít sinh vật hơn