Ảnh hưởng của vi sinh vật đến sự phát triển của cây trồng

Sự phát triển của cây trồng được tăng cường nhờ một số loại vi sinh vật khác nhau bao gồm vi khuẩn đất và nấm Trichoderma. Các loại vi khuẩn nằm trong nhóm này được gọi là Plant Growth Promoting Rhizobacteria (viết tắt là PGPR), trong đó tiền tố “Rhizo” đề cập đến vùng rễ nơi hầu hết các vi sinh vật có lợi sinh sống.

Vi sinh tăng cường sự phát triển của cây trồng theo hai cách chính. Chúng ngăn chặn mầm bệnh từ đất và kích thích sự phát triển của cây trồng. Hãy nói chi tiết hơn về từng cách thức này.

Vi sinh vật ngăn chặn mầm bệnh trong đất

Có hai loại áp chế được biết đến. Sự ngăn chặn mầm bệnh nói chung là do đặc tính sinh học tổng thể của đất và sự áp chế chung không có sự chuyển giao giữa các loại đất.

Ức chế cạnh tranh có vai trò ngăn chặn mầm bệnh trong đất.

Điều này có nghĩa là cạnh tranh về chất dinh dưỡng là một phương tiện kiểm soát sinh thái quan trọng giữa các thành viên của hệ vi sinh đất và cùng với các tương tác cạnh tranh về không gian và oxy, có thể là những yếu tố chính chi phối việc kiểm soát sinh học đối với các loại nấm trong đất.

Sự ngăn chặn đối với từng mầm bệnh cụ thể xảy ra do các vi sinh vật hoặc nhóm vi sinh vật nào đó và tương tác của chúng với các tác nhân gây bệnh. Bởi vì sự ngăn chặn một mầm bệnh nào đó là do các vi sinh vật được nhận dạng cụ thể, nên loại ức chế mầm bệnh trong đất này có thể được chuyển giao.

Bốn ví dụ được nghiên cứu kỹ lưỡng về việc ngăn chặn mầm bệnh là việc vi sinh ngăn chặn bệnh héo rũ do  nấm Fusarium, bệnh vảy khoai tây, bệnh replant táo và bệnh take-all.

Trong ví dụ của take-all, một loại bệnh phá hoại các loại cỏ ngũ cốc thì vi khuẩn Pseudomonas spp. tạo ra chất chuyển hóa chống nấm 2,4-diacetylphloroglucinol.

Có rất nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực vi sinh vật ngăn chặn bệnh hại cây trồng. Giới khoa học kỳ vọng sẽ có nhiều khám phá mới hữu ích trong thập kỷ tới.

Vi sinh vật kích thích sự phát triển của cây trồng

Các vi sinh vật kích thích sự phát triển của thực vật theo một số cách bao gồm:

• Sản xuất hormone thực vật, phytohormon, chẳng hạn như auxin và cytokinin
• Hòa tan các chất dinh dưỡng thiết yếu, sinh khả dụng
• Cố định đạm
• Phân hủy và khoáng hóa chất hữu cơ

Sản xuất hormone thực vật

Các vi sinh vật, bao gồm vi khuẩn và nấm Mycorrhizal, sản xuất một số hormone thực vật. Gọi chung những vi khuẩn này được gọi là Vi khuẩn Rhizobacteria Thúc đẩy Tăng trưởng Thực vật (PGPR).

Azospirrillium, Bacillus và Pseudomonas là một số loài được biết đến là sản xuất các hormone thực vật như auxin và cytokinin.

Auxin tạo nên hiện tượng kéo dài của tế bào trong chồi và tham gia vào việc điều chỉnh sự phát triển của cây. Trong khi các cytokinin thúc đẩy sự phân chia tế bào, hay còn gọi là cytokinesis, ở rễ và chồi cây.

Hòa tan các chất dinh dưỡng thiết yếu, sinh khả dụng

Khả năng hòa tan các chất dinh dưỡng thiết yếu và sinh khả dụng là một trong những vai trò căn bản của vi sinh vật. Nói chung, vi sinh vật rất quan trọng đối với cả chu trình dinh dưỡng và tạo ra các chất dinh dưỡng thiết yếu khả dụng sinh học cho cây trồng. Vòng tuần hoàn chất dinh dưỡng cải thiện cả đất và khả năng phát triển của thực vật trong đất.

Cố định đạm

Trong khi quá trình cố định nitơ là một phần của chu trình nitơ, tôi nghĩ nó đáng được quan tâm đặc biệt. Chu trình nitơ liên quan đến vi sinh vật. Các vi sinh vật này loại bỏ nitơ (N₂) khỏi khí quyển và chuyển nó thành dạng có thể sử dụng được.

Cả vi khuẩn sống tự do, như Paenibacillus polymyxa, và Rhizobia sp. là những ví dụ điển hình về vi khuẩn cố định nitơ. Rhizobia là một loại vi khuẩn nốt sần ở rễ  cộng sinh. Có nghĩa là chúng bám vào rễ của cây.

Phân hủy và khoáng hóa vật chất hữu cơ - Ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật

Vi sinh vật phân hủy và khoáng hóa các chất hữu cơ không sống. Những chất phân hủy này là một phần quan trọng của chu trình dinh dưỡng vì chúng trả lại chất dinh dưỡng cho đất.