Vi sinh vật là gì, chúng có những đặc điểm nổi bật nào? Bài viết này sẽ chia sẻ đến bạn những ứng dụng quan trọng của chúng trong nông nghiệp và những thông tin cần biết để hiểu một cách chính xác hơn.
1. Vi sinh vật là gì?
Vi sinh vật bao gồm tất cả những sinh vật đơn bào hoặc đa bào nhân sơ hoặc nhân thực, chúng có kích thước rất nhỏ, phải sử dụng kính hiển vi để quan sát bởi không thể thấy bằng mắt thường.
Khi nghiên cứu về vi sinh vật, các nhà khoa học cần phải sử dụng đến phương pháp nuôi cấy vô khuẩn.
Vi sinh vật bao gồm: virus, vi khuẩn [gồm cả cổ khuẩn], nấm, tảo và nguyên sinh động vật. Đáng chú ý hơn, vi sinh vật là loài sinh vật xuất hiện đầu tiên ở trên Trái Đất.
Vi sinh vật là gì
2. Những đặc điểm của vi sinh vật
Sau đây là những đặc điểm nổi bật của các loại vi sinh vật:
- Kích thước nhỏ bé, chúng được đo bằng đơn vị micromet.
- Mặc dù kích thước nhỏ bé nhưng vi sinh vật lại có năng lực hấp thụ nhiều và chuyển hoá rất nhanh, vượt xa so với các loại sinh vật khác.
- Chúng trưởng nhanh và phát triển mạnh mẽ đến mức mà hiện không có bất cứ sinh vật nào có tốc độ sinh sôi nhanh như vậy.
- Có năng lực thích ứng mạnh và dễ dàng phát sinh biến dị, có khả năng tồn tại ở những điều kiện bất lợi mà các sinh vật khác thường không tồn tại được.
- Dễ dàng phát sinh biến dị do đa số chúng là đơn bào, đơn bội, sinh sản nhanh, số lượng nhiều, tiếp xúc trực tiếp với môi trường sống.
- Phân bố rộng và nhiều chủng loại, chúng có mặt ở khắp mọi nơi trên Trái Đất, trong không khí, trong đất, trên núi cao, dưới biển sâu và cả trên cơ thể người, động vật, thực vật, trong thực phẩm...
- Là loài sinh vật xuất hiện đầu tiên trên Trái Đất.
Những đặc điểm của vi sinh vật
>>>XEM THÊM:
3. Vi sinh vật trong đất gồm loại nào?
Trong đất gồm có nhiều vi sinh vật khác nhau nhưng người ta phân chia thành 3 loại:
- Vi sinh vật tự dưỡng: Là các loại tự tổng hợp các chất cần thiết để sống.
- Vi sinh vật dị dưỡng: Đây là loại làm thối rữa xác động vật, thực vật trong đất.
- Vi sinh vật gây bệnh: Các loại vi sinh vật này đòi hỏi phải có nhiều chất dinh dưỡng và một số điều kiện thích hợp, cho nên loại này rất dễ chết, chỉ có các vi khuẩn sinh nha bào thì có khả năng tồn tại lâu trong đất. Từ đất, vi sinh vật gây bệnh có thể lây sang cơ thể người và động vật khá nguy hiểm.
4.1 Vi sinh vật quan trọng như thế nào?
Chúng được sử dụng như một liệu pháp kiểm soát dịch hại thân thiện với môi trường thay cho các liệu pháp hoá học, góp phần để tạo nên một nền nông nghiệp xanh và bền vững.
Khi kết hợp phân bón hữu cơ với vi sinh vật có ích sẽ làm cho đất khoẻ mạnh hơn, hệ sinh thái đất được phục hồi, đặc biệt giúp giảm nguy cơ gây bệnh cho cây trồng.
Khi ứng dụng trong nông nghiệp không gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người, các loại vật nuôi, không gây ô nhiễm môi trường. Không làm chai đất, suy thoái đất, góp phần làm tăng độ phì nhiêu cho đất. Bên cạnh đó, chất dinh dưỡng cũng sẽ được đồng hoá, làm tăng năng suất, chất lượng nông sản. Góp phần làm sạch môi trường nhờ khả năng phân huỷ, chuyển hoá các chất hữu cơ bền vững, các phế thải sinh học.
Góp phần làm cân bằng hệ sinh thái trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung.
4.2 Ứng dụng vi sinh vật trong nông nghiệp ra sao?
Chúng được ứng dụng trong trồng trọt như một liệu pháp phòng trừ sâu, bệnh hại. Ngoài ra, chúng còn được dùng để ủ và sản xuất các loại phân hữu cơ ví sinh.
Được sử dụng trong chăn nuôi để giúp khử mùi hôi của chuồng trại, làm đệm lót sinh học cho các loại gia súc, gia cầm; giúp chúng tăng nhanh về trọng lượng, sức đề kháng cũng như sức chống chịu với các loại bệnh tật.
Ứng dụng vi sinh vật trong nông nghiệp
4.3 Các loại vi sinh vật được ứng dụng nhiều hiện nay
- Vi khuẩn Bacillus thuringiensis
Đây là vi khuẩn gram dương, hình que, di động tạo được trong cơ thể dạng tinh thể có bản chất protein. Nếu như các loại côn trùng khi ăn phải loại vi khuẩn này, tinh thể của vi khuẩn sẽ được phân huỷ thành dạng protein gây độc hoạt động của côn trùng, làm cho chúng có hiện tượng chán ăn và chết dần.
Nấm là một loại vi sinh vật khá quen thuộc và được ứng dụng nhiều trong nông nghiệp, nhất là trồng trọt. Một số nấm được dùng nhiều trong nông nghiệp như: nấm bạch cương, giống nấm Trichoderma spp.
Xạ khuẩn có khả năng giúp chống lại vi khuẩn gây bệnh, nấm gây bệnh và có khả năng kích thích sinh trưởng cho các loại cây trồng.
Bài viết này, phần nào đã chia sẻ đến bạn về những thông tin, đặc điểm của vi sinh vật cùng những ứng dụng quan trọng của chúng trong nông nghiệp. Đừng quên theo dõi vietchem.com.vn để cập nhật thêm nhiều kiến thức hữu ích khác mỗi ngày bạn nhé.
Admin Tài liệu môi trường | Biên tập: Phạm Hồng Thủy
Chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật, vi sinh xử lý nước thải
1. Các chất dinh dưỡng cần thiết
Có hai nhóm vật chất cần thiết cho sự sống của vi sinh vật, nhóm thứ nhất là nước, là yếu tố quyết định sự dinh dưỡng của vi sinh vật; nhóm thứ hai gồm các vật chất cấu tạo bởi các nguyên tố C, H, O, N, P, S, K, Na, Ca... Các nguyên tớ này cũng có thể chia ra các nguyên tố tối cần cho vi sinh vật và các nguyên tố thứ yếu.
| Chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật, vi sinh xử lý nước thải |
C, H, O, N, P, S và K. Các nguyên tố này hiện diện trong tất cả các hợp chất [như chất protein, chất béo, đường bột...] và ở dưới dạng cấu trúc giống nhau trong tất cả các loài vi sinh vật, ngay cả trong virus. Một số nguyên tố khác cũng là nguyên tố tối cần như Ca, Na, Fe, Mg, tuy nhiên là các nguyên tố tối cần cho từng nhóm vi sinh vật. Thí dụ: Fe rất cần thiết cho vi khuẩn hiếu khí, các vi sinh vật có quang hợp rất cần Mg.
Gồm các nguyên tố mà vi sinh vật rất cần thiết cho sự tăng trưởng, nhưng với số lượng rất ít. Thí dụ như: Fe, Mn, Ca. Ngoài ra các vitamin là những chất phức tạp, cũng dự phần như những chất vi lượng vì chỉ cần một lượng nhỏ cũng kích thích được sự tăng trưởng. Bên cạnh các vitamin, một số amino acid cũng là chất vi lượng cần thiết cho vi sinh vật.
Ví dụ: khi nuôi vi khuẩn Salmonella typhi gây bệnh thương hàn, nếu thiếu một tí tryptophan thì vi khuẩn không phát triển tốt được.
Các vi sinh vật thuộc nhóm nguyên sinh động vật có thể tiêu thụ được các vật rắn khác, thí dụ như ăn vi khuẩn hoặc nguyên sinh động vật nhỏ hơn. Lối dinh dưỡng này được gọi là dinh dưỡng theo lối động vật [holozoic nutrition] hay thực bào.
Các vi sinh vật khác, như vi khuẩn chẳng hạn không thể ăn các vật rắn được, mà chỉ tiêu thụ được các phân tử tương đối nhỏ hòa trong nước, các chất này có thể chui qua màng tế bào bởi sự khuếch tán hoặc bởi các cơ nguyên khác. Đây là cách dinh dưỡng theo lối thực vật [holophytic]. Cách dinh dưỡng của virus về cơ bản có khác hơn các vi sinh vật khác.
Phần lớn vi sinh vật tiêu hóa thức ăn bằng cách dùng enzyme thủy phân thức ăn. Nhờ các enzyme tương ứng, thức ăn như chất đường bột, chất béo và protein được phân ra thành các phân tử nhỏ hơn có thể tan được trong nước. Đường bột được cắt ra thành các dạng đường đơn [monosaccharide]; chất béo được thủy phân thành các alcohol, glycerol hoặc các acid béo, còn protein được thủy phân thành các amino acid. Các phân tử này thường có kích thước nhỏ tan được trong nước nên có thể chui qua màng tế bào để vào trong tế bào chất của vi sinh vật. Sau đó, bên trong tế bào còn có hệ thống enzyme khác, biến các chất đơn giản này để biến chúng thành năng lượng hay các vật chất của tế bào.
Các nấm, vi khuẩn và một số rong tiêu hóa thức ăn do các enzyme tiết ra bên ngoài môi trường sống của chúng, enzyme tiếp xúc với thức ăn và phân giải chúng để có thể hấp thu được.
Ngoài ra vách tế bào của vi sinh vật này có vô số các lỗ khuyết rất nhỏ, có công dụng như những cái miệng li ti, qua đó chất lỏng và các phân tử thức ăn đơn giản và nhỏ đi xuyên qua vách tế bào để vào trong tế bào chất. Sau khi vào trong tế bào, các phân tử thức ăn được tế bào vi sinh vật sử dụng giống như ở tế bào động vật, thực vật và các nguyên sinh.
| Vi khuẩn tiết ra bên ngoài các loại enzyme để thủy phân các chất dinh dưỡng |
| Phân tử dinh dưỡng được thủy phân thành các phân tử ngắn hơn. |
| Các phân tử đơn giản như Glucôz, acid amin nhờ có kích thước phân tử nhỏ nên chui vào bên trong tế bào vi khuẩn qua các lỗ hổng ở vách tế bào |
4. Phân loại vi sinh vật theo nguồn cung cấp carbon và năng lượng
Tùy theo cách sử dụng thực phẩm cũng như nguồn cung cấp C của thức ăn chúng ta có thể chia vi sinh vật ra các nhóm chính:
a] Vi sinh vật tự dưỡng [autotrophs]:
Gồm các vi sinh vật có khả năng tiết ra các enzyme làm xúc tác cho các phản ứng tổng hợp C từ CO2 thành ra một chất hữu cơ phức tạp đáp ứng được nhu cầu của tế bào. Gồm một số vi sinh vật quan trọng trong nông nghiệp và công nghiêp. Lối dinh dưỡng này giống như cây xanh.
b] Vi sinh vật dị dưỡng [heterotrophs]:
Nhóm này không có khả năng tổng hợp được chất hữu cơ từ nguyên tử C. Nhóm này chiếm đại đa số trong vi sinh vật. Cách dinh dưỡng này giống như ở động vật.
c] Vi sinh vật quang dưỡng [phototrophs]:
Là các vi sinh vật cần được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời [hoặc ánh sáng nhân tạo] mới sống được, chúng cần lấy năng lượng từ ánh nắng hoặc ánh sáng nhân tạo.
Nhóm vi sinh vật quang dưỡng còn có thể chia ra làm hai: vi sinh vật quang khoáng dưỡng [photolithotrophs] khi lấy H từ nước trong quá trình quang hợp để khử O của CO2; và vi sinh vật quang hữu cơ dưỡng [photoorganotrophs] lấy H từ H2S thay vì từ nước.
d] Vi sinh vật hóa dưỡng [chemotrophs]:
Là các vi sinh vật không cần ánh sáng vẫn sống được. Chúng lấy năng lượng từ các phản ứng hóa học xảy ra bên trong tế bào. Các vi sinh vật trong nhóm hóa dưỡng, nếu phản ứng lấy năng lượng căn cứ trên các chất vô cơ [thí dụ: ôxy hóa chất vô cơ để sinh ra năng lượng] được gọi là hóa khoáng dưỡng hóa năng vô cơ [chemolithotrophs] [litho = đá, chất vô cơ].
NaNO2 + ½O2 → NaNO3 + Năng lượng
H2S + 2O2 → H2SO4 + Năng lượng
CO + ½O2 → CO2 + Năng lượng
Các sinh vật khác, lại lấy năng lượng từ phản ứng ôxy hóa chất hữu cơ được gọi là hóa khoáng dưỡng năng hữu cơ [hóa hữu cơ dưỡng = chemoorganotrophs].
e] Vi sinh vật hoại sinh [saprophytes]:
Gồm các nấm dị dưỡng và các vi khuẩn, chúng lấy carbon từ chất hữu cơ còn nguyên vẹn ở chung quanh nó hoặc từ nước cống rãnh hoặc từ một vi sinh vật đã chết.
f] Vi sinh vật ký sinh [parasites]:
Các vi sinh vật vừa có thể lấy C từư chất hữu cơ trong cơ thể sinh vật còn sống hoặc chỉ có thể lấy C từ sinh vật còn sống mà thôi. Trong bệnh học, các vi sinh vật ký sinh là nguyên nhân phần lớn bệnh của động vật và thực vật. Trong nhóm vi sinh vật ký sinh còn có thể chia ra làm hai tiểu nhóm, ký sinh bắt buộc và ký sinh tùy ý.
- Ký sinh bắt buộc là những vi sinh vật chỉ có thể sống ký sinh trên một mô còn sống của một sinh vật khác và nó không thể sống hoại sinh, tức sống trên mô đã chết hoặc trên vật chất không là sinh vật. Thí dụ: virus là ký sinh bắt buộc. Nấm gây bệnh rỉ trên cây trồng cũng là ký sinh bắt buộc vì chỉ sống trên lá, thân cây còn sống và không thể sống được trên môi trườmg nuôi cấy nhân tạo.
- Ký sinh tùy ý là những vi sinh vật vừa có thể ký sinh trên mô sống của một sinh vật khác, nhưng cũng có thể sống hoại sinh trên mô đã chết cũng như trên vật chất thích hợp. Thí dụ: vi khuẩn gây bệnh cho người, gia súc và cây trồng vừa sống được trong mô của ký chủ, vừa có thể nuôi cấy được [sống được] trên môi trường nuôi cấy nhân tạo [vật chất, không sống].
Hướng Dẫn Download | Liên Hệ
Like và chia sẻ bài viết này ủng hộ mình nhé!