Năm 1974 lần đầu tiên người ta phân lập được một loài xoắn khuẩn sống trên rễ một số cây cỏ nhiệt đới và đặt tên là Spirillum lipoferum (Döbereiner et al., 1987). Về sau, căn cứ vào tỷ lệ các base trong DNA người ta xác định chúng thuộc về một giống mới, được đặt tên là Azospirillum (Döbereiner et al., 1995).
Vi khuẩn Azospirillum là vi khuẩn cố định đạm hiện diện trong rễ, vùng đất quanh rễ, thân và lá của cây. Chúng sống tự do trong đất hay cộng sinh với rễ của các loại ngũ cốc, các loại cây cỏ và cây có củ.
Bảng 2. Sự hiện diện của vi khuẩnAzospirillumở một số loại cây trồng
Vi khuẩn Loại cây Nơi hiện diện/các bộ phận của cây
Azospirillum brasilense Ngũ cốc Cỏ Mía Cây cọ dầu Rễ, thân, hạt Rễ, thân Rễ, thân, lá Rễ, thân, trái Azospirillum lipoferum Ngũ cốc Cỏ Mía Cây có củ Cây cọ dầu
Rễ, thân, hạt, nhựa nguyên Rễ, lá Rễ, thân, lá Củ, rễ Rễ, thân, lá Azospirillum amazonense Ngũ cốc Mía Cây cọ dầu Rễ, thân, hạt Rễ, thân Rễ, thân, trái
Azospirillum irakense Lúa Rễ
Azospirillumlipoferum là một loại vi khuẩn Gram âm, hình que hoặc hình chữ S, chiều rộng 1 - 1,5mm và chiều dài 2,0 - 3,0mm, sinh trưởng tốt ở 30oC và pH từ 6,0 - 7,0 (Bashan et al., 2004). Chiên mao của chúng có vành lông rung với những bước sóng ngắn được dùng để tạo thành tập đoàn khi di chuyển và một chiên mao dùng để bơi lội trong môi trường lỏng. Sự sinh trưởng và phát triển của chúng xảy ra dưới cả hai điều kiện hiếu khí và kỵ khí nhưng thích hợp trong điều kiện vi hiếu khí với sự có hoặc không có đạm trong môi trường (Dobereiner và Pedrosa, 1987). Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của các vi khuẩn Azospirillum lipoferum
khoảng 35 - 37oC. Khuẩn lạc của chúng trong môi trường agar khoai tây, có màu hồng nhạt hay đậm. Vi khuẩn Azospirillumlipoferum phát triển tốt trên môi trường có muối hữu cơ như malate, succinate, lactate hay pyruvate. Vi khuẩn này không sử dụng đường đơn mà sử dụng đường fructose và các đường đa khác làm nguồn carbon của chúng.
Hình 4. Vi khuẩn Azospirillum brasilense
(*Nguồn: http://web.mst.edu/~microbio/bio221_1999/A_brasilense.html, ngày 29/07/013)
Bashan và Levanony (1990) cho rằng vi khuẩn Azospirillumlipoferum có thể tiết ra những kích thích tố tăng trưởng như IAA, IBA, ABA và cytokynine. Những kích thích tố này làm tăng chiều dài rễ, kích thước rễ và số lượng rễ cây trồng. Từ đó, chúng có khả năng hấp thu các khoáng chất và nước, dẫn đến sự sinh trưởng và phát triển cũng như năng suất của cây trồng tăng.
Nhiều thí nghiệm ở Brazil cho thấy Azospirillumlipoferum có thể cung cấp cho cây bắp 2kg N/ha mỗi ngày. Ở Thái Lan, các công trình nghiên cứu trên cây bắp từ năm 1984 - 1985 cho thấy sản lượng bắp tăng 15 - 35%. Ngoài ra, Azospirillum lipoferum còn làm tang 10 - 40% sản lượng lúa mì ở Ý, 13 - 30% ở Argentina. Ở Việt Nam, những nghiên cứu bước đầu cho thấy khi chủng vi khuẩn nốt rễ và vi khuẩn Pseudomonas spp. trên lúa cao sản cho năng suất cao và tiết kiệm được 70kg N/ha. Trên cây bắp, khi chủng vi khuẩn cố định đạm Azospirillumlipoferum tăng năng suất 6,6 lần so với đối chứng và tiết kiệm được 90kg N/ha.