Tại sao một số vi sinh vật có thể giữ ni tơ?

Trong không khí có chứa một lượng lớn chất nitơ, đáng tiếc khí nitơ này ở trạng thái trơ, thực vật không thể trực tiếp sử dụng nó. Chỉ nhờ tác dụng của các vi sinh vật, biến phân tử nitơ tự do trong không khí thành hợp chất nitơ thì thực vật mới có thể hấp thụ được. Sinh vật cố định đạm là tên dùng để chỉ vi sinh vật thực hiện chức năng này.

Vi sinh vật cố định đạm có thể phân thành hai loại lớn: 1 loài là vi sinh vật nitơ cộng sinh; loại kia là vi sinh vật ni tơ không cộng sinh.

Ngay từ năm 1888, người ta đã phát hiện ra vi khuẩn nốt sần trong rễ cây của thực vật họ đỗ, có thể cố định khí nitơ trong không khí. Thế nhưng, khi chúng độc lập sống trong đất lại không tiến hành tác dụng đó được, chỉ có khi gieo hạt giống thuộc thực vật họ đỗ vào trong đất, đợi sau khi rễ non hình thành, những vi khuẩn này thông qua lông rễ xâm nhập vào bên trong tổ chức của rễ, sinh sôi nhiều, khiến cho bộ rễ nở to ra, hình thành nốt rễ. Lúc này khuẩn nốt rễ ở trong những nốt rễ sẽ kết hợp với thực vật họđậu thành mối quan hệ cộng sinh đặc biệt, khuẩn nốt rễ mới tiến hành tác dụng giữ nitơ cung cấp chất dinh dưỡng nitơ cho thực vật. Chủng loại khuẩn nốt rễ rất nhiều, mỗi một khả năng tạo nốt của khuẩn nốt rễ có phạm vi nhất định.

Ví dụ: khuẩn nốt sần rễ đậu Hà Lan chỉ có thể hình thành nốt rễ ở phần rễ của đậu Hà Lan, đậu tằm, đậu Sơn Li; vi khuẩn nốt sần rễ đậu đũa chỉ có thể hình thành nốt rễ trên đậu đũa, đậu xanh, lạc; còn vi khuẩn nốt sần rễ tử vân anh chỉ có thể hình thành nốt rễ trên cây tử vân anh.

Trong giới vi sinh vật giữ nitơ có tính chất cộng sinh, ngoài khuẩn nốt rễ trong rễ ở họ đỗ ra, bộ rễ của cây dương đỏ, cây ma hoàng cũng có nốt rễ cộng sinh. Có những thực vật cá biệt, trên lá chúng còn có thể hình thành nhọt lá; còn bộ rễ của thực vật họ lan, họ đỗ quyên có thể hình thành rễ khuẩn, tiến hành tác dụng giữ nitơ.

Trong giới vi sinh vật giữ nitơ không cộng sinh, khuẩn giữ nitơ phân bố rộng nhất, chúng có trong đất canh tác đặc biệt trong vườn trồng rau tồn tại lượng rất lớn. Loài khuẩn này có thể sử dụng nguồn năng lượng hợp chất cacbon tiến hành giữ nitơ, trực tiếp tăng chất nitơ trong đất. Hiện nay, thuốc khuẩn giữ nitơ mà Trung Quốc sử dụng chính là lợi dụng khuẩn giữ nitơ để sinh sản.

Tảo lục lam là một loại vi sinh vật giữ nitơ không cộng sinh khác, loại vi sinh vật này khác với khuẩn giữ nitơ ở chỗ nó có thể trực tiếp sử dụng nguồn năng lượng ánh sáng Mặt Trời để tiến hành quang hợp, lấy cacbon và nguồn năng lượng để tiến hành tác dụng giữ nitơ. Đem tảo lục lam trồng vào trong ruộng nước, sau mấy tuần lượng nitơ mỗi mẫu có thể đạt tới 10 – 20 kg, khi đó trồng tiếp lúa nước vào sẽ có hiệu quả tăng sản rõ rệt.

Mấy chục năm trở lại đây, phát hiện ra hơn 100 loài vi sinh vật có khả năng giữ nitơ khác nhau, ví dụ có một số vi khuẩn có thể oxi hóa hợp chất gốc cacbua hiđrô của một loại dầu mỏ, thu được nguồn năng lượng tiến hành giữ nitơ, tức “dầu mỏ giữ nitơ”. Còn có một số có thể tiến hành giữ nitơ trên bề mặt lá thực vật, gọi là “mặt lá giữ nitơ”.

Theo tính toán, trên Trái Đất mỗi năm lượng nitơ cố định trong không khí từ khoảng 100 triệu tấn, trong đó vi khuẩn nốt sần của rễ thực vật họ đỗ giữ khoảng 5 triệu tấn, của thực vật cộng sinh không phải họ đỗ là khoảng 25 triệu tấn, khuẩn giữ nitơ không cộng sinh là 1 – 2 triệu tấn, tảo lục lam khoảng 10 triệu tấn. Amoniac tổng hợp dùng trong công nghiệp tiến hành giữ nitơ hóa học chiếm khoảng 10% tổng sản lượng của giới sinh vật. Vì vậy, sinh vật giữ nitơ có tác dụng lớn trong công việc cân bằng chất nitơ trong đất, tăng sự phì nhiêu cho đất và cung cấp chất nitơ cần thiết cho sinh trưởng của thực vật.

Vì sao các động tác “đứng nghiêm, quay phải, quay trái, đằng sau quay” lại có thể là đối tượng của toán học?

“Đứng nghiêm, quay trái, quay phải, quay đằng sau” là bốn động tác không phải là con số, không phải là hình vẽ vì sao lại trở thành đối tượng của toán...

Vì sao các nhà thiên văn dùng kính viễn vọng để quan trắc các vì sao?

Ta thường nói: "sao dày đặc", "không đếm xuể" để hình dung số sao trên trời rất nhiều. Thực ra số sao mắt thường có thể nhìn thấy không nhiều như ta...

Nước sông Tô Châu - Thượng Hải có trong xanh trở lại được không?

Sông Tô Châu dài 125 km, chảy qua khu vực Thượng Hải dài 53,1 km, quãng sông trong thành phố là 23,8 km. Xưa nay nước sông Tô Châu vừa đen vừa thối.

Vì sao phải kiên quyết xử lí ô nhiễm sông Hoài?

Hoài Hà ngày xưa gọi là Hoài Thủy. Sông dài hơn 1.

Vết đen Mặt trời là gì?

Bề mặt Mặt Trời sáng chói, thường xuất hiện những vết tối gọi là vết đen hay nhật ban. Những ngày gió cát đầy trời, ánh nắng giảm yếu ta có thể dùng...

Ngành công nghệ thông tin là gì?

Cùng với sự phát triển vũ bão của khoa học kĩ thuật, toàn xã hội đã sắp bước vào xã hội tin học hoá. Trong quá trình này ngành công nghệ thông tin tất...

Tại sao lại dùng các thùng phi sắt chứ không dùng thùng nhựa đựng xăng dầu?

Câu trả lời là không thể dùng các thùng nhựa để thay thế được, vì điều này rất nguy hiểm.

Trong lịch sử, Đài Loan đã được quy về Trung Quốc như thế nào?

Các hòn đảo quý Đài Loan từ cổ tới nay đã là lãnh thổ của Trung Quốc, nhưng trong lịch sử nó đã hai lẩn bị nước ngoài xâm lược và chiếm cứ. Trải qua...

Vì sao chó hay lè lưỡi?

Người có tuyến mồ hôi ở dưới da. Khi trời nóng, mồ hôi thoát ra, bốc hơi, làm giảm nhiệt độ bề mặt cơ thể.