Bài giảng Khoa học đất - Chương 7: 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 
Sun
mùn
Sản xuất
Tiêu thụPhân giải
Mặt trời
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
• Vi sinh vật
• Động vật lớn
Cây có mạch dẫn, rêu (tự dưỡng)
tảo, xạ khuẩn, vi khuẩn, và nấm**
(tự-dị dưỡng)
Có xương sống, chân đốt, giun đất, ốc, 
sên 
(ăn cỏ, ăn xác bã, ăn thịt)
• Động vật trung bình
• Vi động vật
Chân đốt, giun (ăn xác bã, ăn thịt)
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 khuẩn
Vi thực vật
Vi động vật
Tuyến trùng
Động vật nguyên sinh
Viđộng vật
Mối
Ấu trùng
Động vật 
trung bình
Động vật không xương sống khác
Động vật trung bình
Giun 
Chuột ! 
Động vật lớn
Sun
mùn
Sản xuất
Tiêu thụPhân giải
Mặt trời
Một kg đất “tốt” chứa...
Vi khuẩn
Nấm*
Động vật nguyên sinh
Tuyến trùng
Chân đốt
Giun đất
{
{
{
Vi động vật
Động vật 
lớn và trung 
bình
200 tỉ
Dài 100,000m
20 trieäu
100,000
50,000
<1
Vi sinh vật
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
• 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 thực vật**
Nấm trong đấtVi khuẩn trong đất
đòan lạp đất được 
liên kết với nhau 
bởi :
1. Sợi nấm
2. “chất keo” do vi 
khuẩn tiết ra
3. Chất hữu cơ
cát
Thịt
Sợi nấm
sét
Vi khuẩn
O.M Xạ khuẩn
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
• dị dưỡng – năng lượng và carbon được cung 
cấp từ sinh vật khác (bắt tuyến trùng!) hay 
chất hữu cơ
• 3 nhóm, men, mốc, nấm
• nấm vùng rễ – quan hệ cộng sinh, liên kết 
với 1 số loài thực vật
• saản sinh 1 số chất gây độc (hay ngược lại)
Sun
Humus
Producers
ConsumersDecomposersPhân giải
Mặt trới
Sản xuất
Tiêu thụ
mùn
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 
(68-100oF) nhưng ít khi bị chết bởi nhiệt độ quá 
cao hay quá thấp.
Sun
Humus
Producers
ConsumersDecomposers
Mặt trời
Sản xuất
Tiêu thụPhân giải
mùn
Nấm-vi khuẩn
Nấm Vi khuẩn
Dạng sợi
Chỉ háo khí
Tốc độ phát triển 
thường thấp hơn vi 
khuẩn
Đơn bào, có thể hình 
thành tập đòan
Háo khí, yếm khí, không 
bắt buộc
Thời gian sinh sản rất nhanh 
(giờ); có thể phản ứng nhanh 
với các chất dinh dưỡng bổ
sung vào đất
Amip 
Mao trùng
TRÙNG ROI
• Dị dưỡng; 1 số là ký sinh
• ăn vi khuẩn và nấm
• giải phóng chất dinh dưỡng 
cho cây trồng – động vật 
nguyên sinh CHÌA KHÓA 
ĐỐI VỚI GIẢI PHÓNG N
Tuyến trùng
Vi động vật
Sun
Humus
Producers
ConsumersDecomposers
Mặt trời
Sản xuất
Tiêu thụPhân giải
mùn
Vi động vật
– 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
• tuyến trùng (giun tròn, không có đốt)
Ăn xác bã
Một loại sinh vật, sống trên chất hữu cơ đang 
phân giải
Vi động vật
– 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 nguyên sinh
Ấu trùng
Moái aên naám
• 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
mối ăn tuyến trùng
Động vật trung bình
Photo by Suzanne Paisley
• dị dưỡng
• ăn mảnh vụn lá, rác
• ăn vi khuẩn, nấm, sống 
trên chất hữu cơ
Động vật lớn
Giun đất – (gớm!)
• 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 chứa N, P, K, Ca, Mg, pH, và CEC 
cao
• Cải thiện cấu trúc và độ thoáng đất tốt
Tế khổng sinh học, đào bới, điều hòa dinh dưỡng, cải thiện 
đòan lạp
Trọng lượng giun đất trên quả đất ước tính = 10 lần trọng lượng của toàn nhân loại
Nuôi cá! Nông nghiệp giun đất –
Phân trùn & đất
Tính chất Phân trùn Đất 
% thịt & sét 22.2
Dung trọng 1.28
ổn định cấu trùc 65
CEC (cmolc/kg) 3.5
38.8
1.11
849
13.8
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
Viđộng vật
Động vật 
trung bình
Động vật lớn
Phân giải chất hữu cơ, 
khoáng hóa và hấp thu 
sinh học chất dinh dưỡng
Liên kết các đòan lạp, 
sợï nấm kết dính các 
hạt
Điều chỉnh dân số nấm 
và vi khuẩn
Ảnh hưởng gián tiếp 
đến cấu tru ́c đất
Điều hòa dân số nấm 
&vi khuẩn.; phân mảnh 
nhỏ chất hữu cơ
Phân, tế khổng
Phân mảnh nhỏ chất 
hữu cơ
Trộn lẫn chất 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