Bài giảng Khoa học đất - Chương 7, Bài 2: Sinh học đất

 Chương 7. sinh học đất
 bài 1. sinh thái học đất
• Chu kỳ sinh học-vòng 
 tuần hòan
• carbon, nitrogen, 
 phosphorus, nước...tạm 
 thời trong sinh vật
 Sinh thái học
chuổi thức ăn: 
Thể hiện dòng chảy NĂNG 
 LƯỢNG và CÁC CHẤT DINH 
 DƯỠNG TRONG HỆ SINH 
 THÁI THÔNG QUA SINH 
 VẬT.
• Hiệu quả biến đổi năng lượng 
 thay đổi tùy hệ sinh thái, 
 thường trong khỏang 5% - 20%. 
 Sinh vật trong chuổi thức ăn
• tự dưỡng: sinh vật có thể nhận 
 bức xạ mặt trời và tự tổng hợp 
 chất hữu cơ như carbohydrates, +
 proteins, lipids, và nucleic acids 
 từ các vật liệu vô cơ như carbon 
 dioxide, nước, nitrogen .) 
 – Tự dưỡng = sản xuất chất hữu cơ
 đầu tiên
 =
· di dưỡng: dùng sinh vật khác làm 
 thức ăn để nhận năng lượng.
Cây xanh tổng hợp chất hữu 
cơ, chất hữu cơ được sử dụng 
bởi các các lọai động vật, con 
người, xác bã/chất thải của 
động vật này là thức ăn của 
các lòai sinh vật khác (vi sinh 
vật)., cuối cùng CO2 và 
H2O trở lại không khí
Chu kỳ 
 C H O
Carbon 6 12 6
 Tất cả chất 
 hữu cơ cuối 
 cùng đều được Photosynthesis
 oxi hóa (đốt 
 cháy) và trả
 lại dưới dạng 
 CO2 và nước.
Chuổi thức ăn 
 trong đất
 • Rất nhiều cộng đồng 
 sinh vật sống trong 
 đất
 • Tự dưỡng
 – Thực vật, địa y, rêu 
 vi khuẩn quang hợp, 
 tảo 
 Sinh vật quang tổng hợp
• Địa y
• Thực vật bậc cao
• Tảo
• Vi khuẩn
• Vai trò:
 – Nhận năng lượng mặt trời để cố định CO2
 – Bổ sung chất hữu cơ cho đất (sinh khối 
 như tế bào chết, lá, rễ)
 Sinh vật phân giải
• Vi khuẩn
• Nấm
• Động vật nguyên sinh
• Vai trò:
 – Phân giải dư thừa
 – Hấp thu sinh học chất dinh dưỡng 
 in their biomass
 – Hình thành hợp chất hữu cơ mới
 – Liên kết đóan lạp đất
 Tính tương hổ
• Hai sinh vật tương hổ
• Vi khuẩn
• Nấm
• Vai trò:
 – Tăng cường sinh trưởng của cây trồng
 – Cố định sinh học N
 Sinh vật gây bệnh/ký sinh
• Vi khuẩn
• Nấm
• Tuyến trùng
• Động vật chân đốt
• Vai trò:
 – Nguồn bệnh
 – Phá rễ
 Sinh vật ăn rễ
• Tuyến trùng
• Động vật chân đốt
• Vai trò:
 – Ăn rễ cây
 – Giảm năng suất cây trồng
 Sinh vật cắn phá
• Giun đất
• Động vật chân đốt
• Vai trò:
 – Cắn phá dư thừa thực vật
 – Tăng cường cấu trúc đất
 – Chất thải là nơi trú ngụ của vi khuẩn
 Xác định khả năng họat động của vi sinh vật
• Đếm tế bào
 – Đếm trực tiếp
 – Đếm khuẩn lạc
• Họat động
 – Hô hấp
 – Tốc độ nitrate 
 hóa
 – Tốc độ phân giải
• Các thành phần 
 cấu tạo tế bào
 – Sinh khối C, N, 
 hay P
 – DNA/RNA
Cấu trúc chuổi thứa 
 ăn
• Tỉ lệ nấm/vi 
 khuẩn:
 – Đất đồng cỏ, 
 đất nông 
 nghiệp 1:1
 – Rừng lá rộng 
 5:1 đến 10:1
 – Rừng lá kim 
 100:1 đến 
 1000:1
• Cộng đồng sinh 
 vật đất phản 
 ánh chuổi thức 
 ăn trong đất
 Quản lý đất-ảnh hưởng đến vi sinh vật đất 
• Kỹ thuật canh tác ảnh hưởng đến mật số nấm, vi 
 khuẩn. 
• Nấm nhạy cảm hơn. Tỉ lệ nấm/vi khuẩn phản ánh 
 sự thay đổi của môi trường đất. 
• Vì dụ khi phủ đất bằng dư thừa cây trồng, nấm 
 phát triển mạnh hơn do các sợi nấm có thể phát 
 triển trong tầng lá tươi. 
• Tuy nhiên, khi cày đất, phần lớn các sợi nấm bị 
 phá hũy. Vùi dư thừa cây trồng vào đất sẽ gia 
 tăng sự phát triển của vi khuẩn do sự tiếp bề mặt 
 giữa cơ chất và vi khuẩn tăng. 
• Nấm phân giải tốt cellulose. Vi khuẩn phân giải 
 tốt chất hữu cơ có C:N thấp hơn nấm (dư thừa 
 phân xanh, cây họ đậu) 
• Bón phân N, vi khuẩn phát triển tốt , ngược lại 
 chất hữu cơ có C:N cao, nấm phát triển mạnh.
 Tốc độ phân giải của dư thừa thực vật
• Lọai (phân giải nhanh --> 
 đường, tinh bột, proteins --> 
 hemicelluloses, cellulose, --> 
 dầu, sáp --> lignin chậm
• Tốc độ phân giải giảm dần 
 sau khi các thành dễ phân 
 giải đã được phân giải hết
• Điều kiện đất – nước, nhiệt 
 độ., oxygen, nitrogen, 
 phosphorus, 
• Sản phẩm phân giải = năng 
 lượng (nhiệt), carbon dioxide, 
 N,P,S & mùn
 Carbon Dioxide & hiệu ứng nnhà 
 kính
• Sử dụng nhiên liệu dầu 
 mỏ, phá rừng/chất đốt 
 làm tăng hàm lượng 
 (CO2) và methane 
 (CH4) trong khí quyển. 
• Cả 2 lọai khí trên hấp 
 thụ các tia bức xạ hồng 
 ngoại từ mặt đất, làm 
 tăng nhiệt độ trái đất. 
 Nguồn gốc carbon trong khí quyển
Luân chuyển C trong khí 
 quyển luôn ở trạng thái 
 cân bằng (đầu vào= đầu 
 ra). 
Hiện nay có sự mất cân 
 bằng, đầu vào> đầu ra. 
C tăng chủ yếu dưới dạng 
 CO2
 Dennis L. Hartmann
• ½ năng lượng mặt 
 trời, qua tầng 
 khí quyển được 
 lớp đất mặt hấp 
 thụ. 
• Khỏang 90% bức 
 xạ hồng ngọai 
 phản chiếu trở
 lại và được hấp 
 thụ trong khí 
 quyển. 
• Đặc điểm của khí quyển 
 có thể làm tăng nhiệt 
 độ bề mặt quả đất
• 1) >CO2, tăng lượng bức 
 xạ giữ lại
• Nếu hàm lượng 
 CO2 khí quyển 
 tăng, 50-200 
 năm sau mới tạo 
 lại được sự cần 
 bằng
 Nguồn carbon trong đất
• 1 lượng lớn C trong đất 
 được giải phóng vào khí 
 quyển thông qua sự biến 
 đổi của đất đồng cỏ, rừng, 
 nông nghiệp, cũng như 
 thông qua các kỹ thuật 
 canh tác. 
• Đất có thể giữ lại C trong 
 đất. Nhưng khả năng này 
 phụ thuộc vào phương 
 pháp quản lý. 
Làm đất kỹ
giữ lại C trong đất
 “C” trong đất: dễ đến,
 nhưng cũng dễ đi!
Nhận C Mất C
Chu kỳ C dâu mỏ Chu kỳ C sinh học.
 Atmospheric Carbon as CO2
 CO2 CO2
 CO2
 Năng lượng Năng lượng 
 từ nhiên liệu từ nhiên liệu 
 dầu mỏ sinh học C
 Sinh khối cây trồng 
 và rễ làm tăng chất 
 hữu cơ trong đất.
 Không tái tạo Có thể tái tạo
 được
 Chất lượng môi trường phụ thuộc vào việc 
 bảo tồn nông nghiệp và chất lượng đất.
Làm đất kỹ Đầu vào C
 C C
 a a
 r r
 b b
 o o
 n n
 Nông nghiệp bền vững
 C hữu cơ trong đất
Đất phải được che phủ.