II. Phđn bố của vi sinh vật trong tự nhiín 1 Sự phđn bố của vi sinh vật trong đất
4.Quâ trình tổng hợp vă phđn giải câc hợp chất chứa N
Quâ trình amon hóa
4.2.1 Quâ trình amon hóa protein:
+ Dưới tâc dụng của vsv, protein được phđn giải để cho NH3 gọi lă quâ trình amon hóa protein.
+ Vsv chủ yếu: có rất nhiều loại vsv có khả năng phđn giải protein: vi khuẩn hảo khí, yếm khí, xạ khuẩn, nấm.
+ Cơ chế phđn giải:
Dưới tâc dụng của enzim proteaza, câc protein dược phđn giải thănh câc hợp chất đơn giản hơn. Câc chất năy được tiếp tục phđn giải thănh axit anim nhờ tâc dụng của enzim peptidaza ngoại băo. Câc chất năy cũng có thể trực tiếp hấp thụ văo tế băo vsv, sau đó dược chuyển hóa thânh axit amin. Câc axit amin năy sẽ được sử dụng một phần văo quâ trình sinh tổng hợp protein của vsv, một phần được tiếp tục phđn giải để tạo ra NH3, CO2 vă nhiều sản phẩm trung gian khâc.
4.2.2 Quâ trinh amon hoa ure, axit uric
+ ure:
Ure lă hợp chất hữu cơ đơn giản chứa tới 46,6% N.
Ure thường có trong nước tiểu động vật vă người. Ure có thể điều chế với điều kiện âp suất 150- 200atm vă nhiệt độ 150- 190C.
NH3 + CO2 CO(NH2)2(ure )
Vi khuẩn amon hóa ure: Planosarcina ureae, Bachesmogenes… Nhiều loại xạ khuẩn vă nấm mốc cũng có khả năng phđn giải ure.
Vi khuẩn ure thường thuộc loại hảo khí hoặc kị khí không bắt buộc. Chúng phât triển tốt trong môi trường trung tính hoặc hơi kiềm. Chúng không sử dụng được cacbon trong ure, ure chỉ dùng lăm nguồn cung cấp nito cho chúng. Chúng có enzim ureaza lăm xúc tac21 quâ trình phđn giải ure thănh NH3, CO2, H2O.
4.2.3 Quâ trình amon hóa kitin
Vi sinh vật phđn giải kitin: nhiều loăi vsv có khả năng phđn giải kitin. Đâng chú ý lă những loăi thuộc câc giống sau: Achromobacter, Bacillus, Penicillium.
Quâ trình phđn giải kitin được nghiín cứu kĩ ở vi khuẩn bacchitinovoium vă xạ khuẩn Streptomyces griseus. Chúng có khả năng sinh ra nội băo. Kitinaza, Kitobioza. Kitinaza có tâc dụng lín câc phần khâc nhau của phđn tử kitin vă phđn giải thănh kitobio vă kitotrio, kitoyrio sau sẽ tiếp tục phđn giải thănh câc gốc đơn phđn tử nhờ xúc tâc của enzim kitobioza.
4.3 Quâ trình nitrat hóa 4.3.1 Định nghĩa 4.3.1 Định nghĩa
Dưới tâc dụng của một số loăi vsv đặc biệt, NH3 được hình thănh do quâ trình amon hóa hoặc NH4+ ở câc loại phđn hóa học sẽ được tiếp tục chuyển hóa thănh NH2- rồi sau đó chuyển thănh NO3-, gọi lă quâ trình nitrat hóa.
4.3.2 Vi sinh vật chủ yếu
Quâ trình năy chia lăm 2 giai đoạn khâc nhau do 2 loại vi khuẩn dảm nhiệm:
+ Giai đoạn 1: giai đoạn nitrit hóa
Vi khuẩn tham gia văo giai đoạn chuyển hóa NH3 thănh NO2- thuộc về 4 giống khâc: Nitrosomonas, Nitrocystis, Nitrosolobus, Nitrosospira.
Enzim xúc tâc cho quâ trình oxy hóa năy lă enzim thông thường của quâ trình hô hấp hảo khí.
+ Giai đoạn 2: giai đoạn nitrat hóa
Vi khuẩn tham gia văo giai đoạn năy gồm câc giống sau: Nitrobacter, Nitrospira, Nitrococcus.
Cơ chế của quâ trình được biểu thị bằng phương trình sau: NO2- + 3/2O2 NO2+ H2O+ 2H+ năng lượng
Vi khuẩn nitrat hóa thuộc loại tự dưỡng hóa năng.
4.5 Quâ trình cố dịnh N2:
5.TÂc dụng của vsv chuyển hóa lưu huỳnh trong tự nhiín 5.1 Chu trình tuần hoăn lưu huỳnh
Vòng tuần hoăn S vă N có nhiều điể giống nhau:
+ Trong đất, N vă S ở dạng hữu cơ lă chủ yếu cho nín cđy trồng không đồng hóa được. Muốn đồng hóa phải được vô cơ hóa. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+Quâ trình SO42- hóa gần giống quâ trìng NO3- hóa.
+ Quâ trình sunphat hóa( hay còn gọi lă quâ trình vô cơ hóa S hữu cơ) rất giống quâ trình amomn hóa. Quâ trình khử SO4-2 rất gống quâ trình phản NO3- hoâ
5.2 Vô cơ hóa lưu huỳnh hữu cơ
Lưu huỳnh hữu cơ trong đất thường ở 3 dạng sau: _ Axit amin có S
_ Sunfat hữu cơ vă este sunfuric của hidratcacabon vă lipit
_ S hữu cơ gắn chặt trong câc phần tử axit humic vă phần khoâng
5.3 Vi sinh vật phđn giải lưu huỳnh hữu cơ vă cơ chế phđn giải
_ Vi sinh vật: Froteus, Seratia, Microsporum…
5.4 Điều kiện ngoại cảnh ảnh hưởng đến quâ trình phđn giải lưu huỳnh hưu cơ
Độ ẩm 40- 60%: nhiệt đọ nhỏ hơn 10C xảy ra yếu, thường ở 25- 35C. Sự khoâng hóa trong chất hữu cơ phụ thuộc văo tỷ lệ C/S lă 112.
5.5 Quâ trình oxy hòa hợp chất lưu huỳnh vô cơ
Trong tự nhiín có một số nhóm vsv có thể oxy hóa hợp chất lưu huỳnh vă vô cơ. Thường có 4 nhóm vsv:
+ VSV hóa năng dinh dưỡng- giống Thiobacillus. + VSV hóa năng hữu cơ dinh dưỡng (dị dưỡng )
+ VSV hóa năng dinh dưỡng thuộc họ Beggiatoaces
+ VSV hóa năng dinh dưỡng: Chlro bacteriacees vă Thiorhodacees
5.6. Điều kiện ngoại cảnh ảnh hưởng đến quâ trình oxy hòa S
Đất bảo hòa nước lăm giảm quâ trình oxy hóa sinh học S Nhiệt độ 4- 23C
Độ pH: 5,2 đến 6,4- 7,5
5.7. Tâc dụng của quâ trình oxy hóa S
+ Thiobacillus có thể oxi hóa lưu huỳnh thănh SO4. Môi trường trở nín chua. Do đó có thể trung hòa một phần chất kiềm, tăng cường cấu trúc đất.
+ H2SO4 được hình thănh trong quâ trình oxi hóa S sẽ lăm tăng độ tan cũa muối Ca3(PO4)2 khó tan, cung cấp photphat monocanxi cho cđy.
+ Quâ trình oxi hóa lưu huỳnh lăm tăng độ chua của đất, từ đó một số nguyín tố từ khó tan thănh dễ tan, ví dụ như Mn: Mn4+.
+ Quâ trình khử câc hợp chất lưu huỳnh vô cơ.