1.1 .Đất canh tác và nhóm chỉ tiêu đánh giá chất lượng đất
1.1.1 .Đất canh tác
1.3.1. Phương pháp “dấu vân tay” phân tích quần xã vi sinh vật đất
Sự hiểu biết và kiến thức về thành phần cấu trúc và động thái của các quần xã vi sinh vật đã bị giới hạn trong một thời gian dài bởi chỉ một phần nhỏ các quần thể vi sinh vật là có thể phù hợp với các kỹ thuật ni cấy truyền thống. Ước tính chỉ 20% vi khuẩn sống trong tự nhiên được phân lập và đặc tính hóa [181], thậm chí chỉ khoảng 1-10% là có thể ni cấy trong trong phịng thí nghiệm [86]. Các phương pháp nuôi cấy làm giàu một cách chọn lọc đã thất bại khi bắt chước các điều kiện mà các vi sinh vật cụ thể đòi hỏi cho sự sinh trưởng, phát triển trong môi trường sống tự nhiên của chúng.
Trong hai thập kỷ qua, các phương pháp được sử dụng để mô tả sự đa dạng của các quần xã vi sinh vật trong đất đã trải qua một sự thay đổi từ các phương pháp dựa vào việc nuôi cấy đến các phương pháp toàn diện hơn không phụ thuộc vào nuôi cấy. Hầu hết các phương pháp phân tử gần đây dựa vào việc phân tích các axit nucleic được chiết tách từ các mẫu môi trường. Trong sinh thái vi sinh vật đất, các ảnh hưởng của các yếu tố môi trường, thời gian hoặc sự đáp ứng với các điều kiện thí nghiệm cụ thể của các quần xã vi sinh vật chỉ có thể được phân tích một cách hiệu quả nếu sử dụng các phương pháp hướng đến sự phân biệt cấu trúc giữa các quần xã toàn vẹn. So với việc nhân dịng và xác định trình tự rất mất cơng sức, tiêu tốn nhiều thời gian và chi phí cao nếu chỉ một vài mẫu được phân tích cùng một lúc của một số phương pháp phân tử khác thì phương pháp “dấu vân tay” cung cấp một kỹ thuật phân tích nhanh chóng, thực hiện cùng một lúc nhiều mẫu và có thể lặp lại được mặc dù vẫn còn một số hạn chế về độ phân giải [125, 130]. Phần lớn các phương pháp “dấu vân tay” dựa vào các kỹ thuật sinh học phân tử với việc sử dụng ADN hoặc ARN đã được tách chiết, thực hiện phản ứng khuếch đại (PCR) và theo sau là kỹ thuật điện di. Trong số các phương pháp “dấu vân tay” hiện đang được sử dụng để so sánh sự biến động của các quần xã vi sinh vật theo không gian và thời gian ở một phạm vi rộng của các môi trường khác nhau, kỹ thuật điện di biến tính (DGGE) dựa vào sự khác nhau trong đặc tính tan chảy của các phân tử ADN sợi đôi được sử dụng rộng rãi nhất. Điều quan trọng là sau đó nó cho phép một định danh của ít nhất một lồi ưu thế nhất trong quần xã vi sinh vật. Chính vì thế DGGE được xem là một phương pháp chuẩn trong nghiên cứu sinh thái vi sinh phân tử môi trường.