Đất là môi trường thích hợp đối với vi sinh vật bao gồm vi khuẩn, nguyên sinh động vật, nấm, côn trùng, giun, virut và nhiều động vật khác. Quần xã sinh vật này đóng góp vào sự tạo thành, duy trì và trong một số trường hợp gây ra sự thoái hóa của đất. Vi sinh vật đất nghiên cứu vai trò của các vi sinh vật sống trong đất, chúng chịu trách nhiệm đối với các quá trình sinh địa hóa và là nhưng sinh vật phân hủy không thể thiếu. Chúng ít khi gây bệnh cho người mặc dù có thể chúng là tác nhân gây bệnh cho thực vật
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
- -
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
1 Thông tin về giảng viên:
− Họ và tên: Trần Thị Thanh Huyền
− Chức danh, học hàm, học vị: Thạc sỹ
− Thời gian, địa điểm làm việc: Bộ môn Vi sinh vật học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
− Địa chỉ liên hệ: 334, Nguyễn Trãi, Đống Đa, Hà Nội
− Email: huyenttt@vnu.edu.vn
− Các hướng nghiên cứu chính: Xạ khuẩn sinh kháng sinh, Probiotics
2 Thông tin về môn học:
− Tên môn học: Vi sinh vật học đất
− Mã môn học:
− Số tín chỉ: 2
− Giờ tín chỉ đối với các hoạt động học tập:
+ Nghe giảng lý thuyết trên lớp: 15 + Làm bài tập trên lớp: 0
+ Thảo luận: 10 + Thực hành trong phòng thí nghiệm: 0 + Thực tập thực tế ngoài trường:0 + Tự học: 5
− Đơn vị phụ trách môn học:
+ Bộ môn: Bộ môn Vi sinh vật học + Khoa Sinh học
Trang 2− Môn học tiên quyết: Vi sinh vật học đại cương, vi sinh vật học công nghiệp, sinh thái học vi sinh vật
− Môn học kế tiếp: Khóa luận tốt nghiệp
3 Mục tiêu của môn học:
V ề kiến thức:
- Môn học này dành cho sinh viên chuyên ngành vi sinh, sinh viên nông nghiệp, sinh viên thổ nhưỡng môi trường và những ai quan tâm về các vi sinh vật có mặt trong đất, những chất vi sinh vật sinh ra trong đất và mối quan hệ của nó với thực vật
- Đất là môi trường sống của đa số vi sinh vật và vai trò quan trọng của nhiều nhóm vi sinh vật là tái thiết lập vòng tuần hoàn vật chất Nắm được nguyên lý và vai trò của vi sinh vật trong mối quan hệ với thực vật sẽ áp dụng được các biện pháp phòng, điều trị bệnh cho cây trồng và tăng năng suất cây trồng nhờ xử lý đất với vi sinh vật
Mục tiêu về kĩ năng:
- Sinh viên có khả năng thực hiện các thao tác trong phòng thí nghiệm vi sinh vật Kỹ năng thu thập mẫu ngoài thực địa, nhận diện được các loại đất và nhóm vi sinh vật gây hại cho cây trồng
- Phát triển tư duy logic, và kỹ năng đọc tài liệu tiếng nước ngoài
Các mục tiêu khác (thái độ học tập….):
- Sinh viên được rèn luyện phương pháp tự học, đọc tài liệu và chuẩn bị bài ở nhà
4 Tóm tắt nội dung môn học:
* Đất là môi trường thích hợp đối với vi sinh vật bao gồm vi khuẩn, nguyên sinh động vật, nấm, côn trùng, giun, virut và nhiều động vật khác Quần xã sinh vật này đóng góp vào sự tạo thành, duy trì và trong một số trường hợp gây ra sự thoái hóa của đất Vi sinh vật đất nghiên cứu vai trò của các vi sinh vật sống trong đất, chúng chịu trách nhiệm đối với các quá trình sinh địa hóa và là nhưng sinh vật phân hủy không thể thiếu Chúng ít khi gây bệnh cho người mặc dù có thể chúng là tác nhân gây bệnh cho thực vật
* Thành phần các chất có trong đất
* Các nhóm vi sinh vật có trong đất
* Vòng tuần hoàn các chất trong tự nhiên do sự biến đổi của các vi sinh vật có trong đất
Trang 3* Mối quan hệ giữa các vi sinh vật có trong môi trường đất với thực vật sống trong đất
5 Nội dung chi tiết môn học
Chương 1 ĐẤT LÀ MÔI TRƯỜNG THÍCH HỢP ĐỐI VỚI VI SINH VẬT
1.1 Khái niệm và định nghĩa đất
1.1.1 Vi sinh vật quyết định sự sáng tạo ra đất 1.1.2 Vi sinh vật có trong đất
1.2 Kết cấu của đất thích hợp với sự phát triển của vi sinh vật Các kết cấu của đất
1.2.1 Đất có kết cấu và không có kết cấu 1.2.2 Nước kết hợp
1.3 Dung dịch đất
1.3.1 Các nguyên tố dinh dưỡng: N, P, K, Ca, Mg, Fe, Al, S, nguyên tố
vi lượng 1.3.1 Chất hữu cơ có trong đất 1.3.2 pH của dung dịch đất đối với vi sinh vật 1.4 Pha khí của đất
1.4.1 Các trạng thái khí của đất 1.4.2 Thành phần khí trong đất 1.5 Tình trạng nhiệt độ của đất
Chương 2 CÁC NHÓM VI SINH VẬT ĐẤT
2.1 Vi khuẩn
2 2 Xạ khuẩn
2 3 Nấm (fungi)
2.3.1 Nấm mốc
- Cấu tạo, hình thái
- Các độc tố
- Khả năng gây bệnh thực vật 2.3.2 Nấm men
- Đặc điểm chung
- Vai trò của nấm men đối với thực vật 2.3.3 Nấm cộng sinh
Trang 42.4 Tảo
2.5 Nguyên sinh động vật
Chương 3 VÒNG TUẦN HOÀN CÁC CHẤT TRONG TỰ NHIÊN
3.1 Chu trình Cacbon
- Ý nghĩa của quá trình
- Các vi khuẩn tham gia 3.2 Chu trình nitơ
3.2.1 Cố định nitơ
- Ý nghĩa của quá trình
- Các vi khuẩn tham gia
- Sinh hoá của sự cố định N2
- Cấu trúc và đặc tính của N2-aza
- Cố định nitơ ở vi khuẩn sống tự do và ở vi khuẩn sống cộng sinh
với thực vật (Rhizobium, Anaebaena azollae, )
3.2.2 Nitrat hoá (nitrification)
- Sự khoáng hoá của các hợp chất nitơ hữu cơ thành NH3
- Nitrat hóa amon
- Ý nghĩa của nó trong tự nhiên và trong đời sống
3.2.3 Phản nitrat hoá (denitrification) 3.3 Vòng tuần hoàn lưu huỳnh
3.3.1 Sự khử sulfat (hô hấp sulfat) 3.3.2 Các vi khuẩn hô hấp sulfat 3.3.3 Khử sulfat đồng hoá và khử sulfat dị hoá 3.3.4 Vai trò của hô hấp sulfat trong tự nhiên và trong đời sống con người
3.3.5 Sự khử lưu huỳnh tạo thành H2S 3.4 Sự phân giải các chất trong tự nhiên
3.4.1 Các chất có trong đất 3.4.2 Các nhóm vi sinh vật và hoạt động phân giải các chất đó
Trang 5Chương 4 MỐI QUAN HỆ GIỮA VI SINH VẬT ĐẤT VÀ THỰC VẬT
4.1 Vi sinh vật sống bên ngoài thực vật
4.1.1 Vi sinh vật trên lá 4.1.2 Vi sinh vật vùng rễ 4.2 Vi sinh vật sống bên trong thực vật
4.2.1 Vi khuẩn nốt sần 4.2.2 Nấm và các vi khuẩn khác trên cây ký sinh 4.2.3 Nấm rễ
4.2.4 Xạ khuẩn rễ
4.2.5 Agrobacterium
4.3 Những bệnh thực vật do vi sinh vật gây nên
4.3.1 Bệnh do vi khuẩn, nấm mốc gây nên 4.3.2 Bệnh do virut
4.4 Những chế phẩm bảo vệ thực vật
4.4.1 Thuốc hóa học 4.4.2 Thuốc sinh học 4.5 Biện pháp phòng chống bệnh cho thực vật
4.5.1 Các chế phẩm hóa học, sinh học 4.5.2 Điều khiển sinh học
Chương 5 ĐẤT VÀ CÁC MỐI QUAN HỆ KHÁC
5.1 Đất, thực vật và các chất dinh dưỡng
5.2 Đất, thực vật và khí quyển
5.3 Vi sinh vật đất và sự phân giải thực vật
5.4 Hoạt động ở tầng dưới của sinh quyển
6 Học liệu:
H ọc liệu bắt buộc:
1 Kiều Hữu Ảnh, Giáo trình vi sinh vật học lý thuyết và bài tập giải sẵn tập 2, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà nội, 2006
2 Robert W Bauman, Microbiology, Pearson Benjamin Cummings, 2004
Học liệu tham khảo:
Trang 63 Thomas Brock, Biologie of microoganisms 11 th, 2006
4 F Blaine Metting F, Jr Soil Microbial Ecology Applications in Agricultural
and Environmenral Management Washington 1992, p 417 - 455
5 Wesley A VOLK, Jay C BROWN Basic Microbiology 1997, p 730 - 735
7 Hình thức tổ chức dạy học:
7.1 Lịch trình chung:
Nội dung
Hình thức tổ chức dạy học môn học
Tổng
hành thí nghiệm, điền dã
Tự học, tự nghiên cứu
Lý thuyết Bài tập Thảo luận
7.2 Lịch trình tổ chức dạy học cụ thể:
Yêu cầu sinh viên chuẩn bị
Hình thức
tổ chức dạy học
Kiến thức cốt lõi
1
Chương 1:
1.1 Khái niệm và định nghĩa đất
1.1.1 Vi sinh vật quyết định sự sáng tạo ra đất
1.1.2 Vi sinh vật có trong đất
1.2 Kết cấu của đất thích hợp với sự
phát triền của vi sinh vật Các kết cấu
Đọc tài liệu giáo trình chuẩn bị bài
Giảng lý thuyết trên lớp
Trang 7của đất
1.2.1 Đất có kết cấu và không có kết cấu
1.2.2 Nước kết hợp
1.3 Dung dịch đất
1.3.1 Các nguyên tố dinh dưỡng: N, P, K,
Ca, Mg, Fe, Al, S, nguyên tố vi lượng
1.3.1 Chất hữu cơ có trong đất
1.3.2 pH của dung dịch đất đối với vi
sinh vật
1.4 Pha khí của đất
1.4.1 Các trạng thái khí của đất
1.4.2 Thành phần khí trong đất
1.5 Tình trạng nhiệt độ của đất
2 Chương 2:
2.1 Vi khuẩn
2 2 Xạ khuẩn
2 3 Nấm (fungi)
2.3.1 Nấm mốc
2.3.2 Nấm men
2.3.3 Nấm cộng sinh
2.4 Tảo
2.5 Nguyên sinh động vật
Đọc tài liệu giáo trình chuẩn bị bài
Giảng lý thuyết
3 Thảo luận về các nhóm vi sinh vật đất
4
Chương 3:
3.1 Chu trình Cacbon
- Ý nghĩa của quá trình
- Các vi khuẩn tham gia
3.2 Ch u trình nitơ
3.2.1 Sự cố định nitơ
- Ý nghĩa của quá trình
- Các vi khuẩn tham gia
- Sinh hoá của sự cố định N2
Trang 8- Cấu trúc và đặc tính của N2-aza
- Cố định nitơ ở vi khuẩn sống tự
do và ở vi khuẩn sống cộng sinh
với thực vật (Rhizobium, Anaebaena azollae, )
3.2.2 Quá trình nitrat hoá
(nitrification)
- Sự khoáng hoá của các hợp chất nitơ
hữu cơ thành NH3
- Nitrat hóa amon
- Ý nghĩa của nó trong tự nhiên và
trong đời sống
3.2.3 Phản nitrat hoá (denitrification)
5
Chương 3:
3.3 Vòng tuần hoàn lưu huỳnh
3.3.1 Sự khử sulfat (hô hấp sulfat)
3.3.2 Các vi khuẩn hô hấp sulfat
3.3.3 Khử sulfat đồng hoá và khử
sulfat dị hoá
3.3.4 Vai trò của hô hấp sulfat trong tự
nhiên và trong đời sống con
người
3.3.5 Sự khử lưu huỳnh tạo thành H2S
3.4 Sự phân giải các chất trong tự
nhiên
3.4.1 Các chất có trong đất
3.4.2 Các nhóm vi sinh vật và hoạt
động phân giải các chất đó
6 Thảo luận về vai trò của vi sinh vật
trong các vòng tuần hoàn vật chất
Chương 4:
4.1 Vi sinh vật sống bên ngoài thực vật
Trang 97
4.1.1 Vi sinh vật trên lá
4.1.2 Vi sinh vật vùng rễ
4.2 Vi sinh vật sống bên trong thực vật
4.2.1 Vi khuẩn nốt sần
4.2.2 Nấm và các vi khuẩn khác trên
cây ký sinh
4.2.3 Nấm rễ
4.2.4 Xạ khuẩn rễ
4.2.5 Agrobacterium
8
Chương 4:
4.3 Những bệnh thực vật do vi sinh vật
gây nên
4.3.1 Bệnh do vi khuẩn, nấm mốc gây nên
4.3.2 Bệnh do virut
4.4 Những chế phẩm bảo vệ thực vật
4.4.1 Thuốc hóa học
4.4.2 Thuốc sinh học
4.5 Biện pháp phòng chống bệnh cho
thực vật
4.5.1 Các chế phẩm hóa học, sinh học
4.5.2 Điều khiển sinh học
9 Thảo luận về các vi sinh vật gây bệnh
thực vật và biện pháp phòng trừ
10
Chương 5:
5.1 Đất, thực vật và các chất dinh dưỡng
5.2 Đất, thực vật và khí quyển
5.3 Vi sinh vật đất và sự phân giải thực
vật
5.4 Hoạt động ở tầng dưới của sinh quyển
8 Yêu cầu của giảng viên đối với môn học
Trang 10− Các giờ tín chỉ lý thuyết và bài tập phải được ưu tiên thực hiện ở phòng học
có máy tính và projector (phòng học chuẩn)
− Sinh viên phải mang theo giáo trình, sách tham khảo
− Phần tự học sinh viên phải tổng kết tài liệu ở dạng seminar hoặc tiểu luận
− Phải hoàn thành đủ điểm kiểm tra đánh giá do giáo viên quy định
9 Phương pháp và hình thức kiểm tra đánh giá môn học:
9.1 Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm
- Seminar: 20%
- Kiểm tra giữa kỳ : 20%
- Kiểm tra cuối kỳ: 60%
9.2 Lịch thi và kiểm tra (kể cả thi lại)
- Kiểm tra cuối kỳ: Sau tuần 10
- Thi lại: sau thi lần một 2 tuần
9.3 Tiêu chí đánh giá các loại bài tập và nhiệm vụ mà giảng viên giao cho sinh viên
- Nộp tiểu luận hoặc thực hiện siminar theo thời gian yêu cầu của giáo viên
- Đánh giá việc tự học thông qua thảo luận trên lớp