Đạm là chất dinh dưỡng có vai trò quan trọng hàng đầu đối với cây trồng. Hàm lượng của chúng trong đất rất ít. Vì vậy cây trồng thường thiếu đạm. Vì vậy quá trình cố định đạm là vô cùng cần thiết và quan trọng đối với cây trồng. Quá trình liên kết N2 với H2 để hình thành nên NH3 gọi là quá trình cố định nitơ. Trong tự nhiên có 2 con đường cố định nitơ phân tử thành dạng nitơ mà cây hấp thụ được là con đường hóa học và con đường sinh học.
Con đường sinh học cố định nitơ: theo công trình nghiên cứu của Smil V năm 2000 trong tự nhiên lượng nitơ cung cấp cho đất từ N2 thông qua con đường cố định nitơ theo phương thức sinh học thì lớn hơn rất nhiều lần so với con đường hóa học. Con đường sinh học diễn ra trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường nhờ vi sinh vật cố định đạm. Sở dĩ vi sinh vật có khả năng này là vì nó có thể tạo ra được enzyme Nitrogenase. Nitrogenase ở 0 độ C dễ mất hoạt tính hơn so với ở nhiệt độ bình thường. Nhưng ở điều kiện kỵ khí (ở điều kiện lạnh sâu) thì enzym này lại giữ được hoạt tính khá lâu. Nitrogenase là một phức hệ enzym có hai thành phần mẫn cảm với oxi, đó là 2 protein có phân tử nhỏ. Một thành phần gọi là protein sắt, hay còn gọi là nitrogenase khử hay thành phần 2, một thành phần khác gọi là protein kim loại có sắt – molibden còn gọi là thành phần Nitrogenase xúc tác để chuyển N2 thành NH3 đòi hỏi sự tổng hợp của thành phần 1, thành phần 2, hợp chất Mg và ATP được thể hiện qua phản ứng.
Enzyme này có khả năng bẻ gẫy liên kết ba của phân tử nitơ để liên kết với hidro để tạo ra NH3 ngay trong điều kiện bình thường. Tốc độ phản ứng nhanh chóng trong tế bào vi sinh vật ở mật độ thấp nhờ có hệ thống enzym hydrogenase hoạt hóa H2 và enzyme nitrogenase hoạt hóa N2. Nguồn hydro để khử phân tử N2 có thể là hydro phân tử (H2). Trong trường hợp này dưới tác động của enzyme hydrogenase điện tử được truyền theo hệ thống. Nguồn cho điện tử hydro là acid pyruvic. Đáng chú ý trong quá trình truyền điện tử có sự tham gia tích cực của feredocin (Fd). Feredocin là cầu nối giữa 2 hệ enzyme hydrogenase và nitrogenase để cố định N2.
Sau đó, NH3 có thể kết hợp với các acid hữu cơ để tạo thành các acid amin và protein. Trong môi trường đất, vi sinh vật tham gia chuyển hóa các chất hữu cơ, cố định nitơ làm giàu đạm cho đất tích lũy vào đất các auxin kích thích sự phát triển của cây trồng, tổng hợp các vitamin thyamin, nicotinic và biotin… Cố định đạm là khả năng đồng hóa Nitơ phân tử và dùng nitơ này để cấu tạo nên tất cả hợp chất chứa nitrogen của tế bào. Cố định đạm trong tự nhiên và tổng hợp, là quá trình cần thiết cho tất cả các hình thái của sự sống bởi vì nitơ là cần thiết để sinh tổng hợp các yếu tố cấu tạo cơ bản của thực vật, động vật và các hình thái sự sống khác. Ví dụ, nucleotide trong DNA và RNA và các axit trong protein. Do đó, cố định đạm là cần thiết trong nông nghiệp và sản xuất phân bón.
Vi sinh vật cố định đạm
Vi sinh vật có thể cố định được nitơ là những sinh vật nhân sơ (cả vi khuẩn và vi khuẩn cổ) gọi chung là các vi khuẩn cố định đạm (diazotroph). Một số thức vật bậc cao và một số động vật (mối) đã có những hình thức cộng sinh với các vi khuẩn (diazotroph) này.
Trong môi trường đất, vi sinh vật tham gia chuyển hóa các chất hữu cơ, cố định nitơ làm giàu đạm cho đất, tích lũy vào đất các auxin kích thích cho sự phát triển của cây trồng, tổng hợp các vitamin thyamin, nicotinic và biotin. Hiện nay, các nhà khoa học đã xác định một số loài vi khuẩn có khả năng cố định đạm như: Vi khuẩn cộng sinh nốt sần cây họ đậu, vi khuẩn hội sinh. Vi khuẩn vật cố định đạm là nhóm sinh vật có vai trò quan trọng nhất trong việc cố định nitơ trong đất và trong cây trồng. Đặc biệt là nhóm vi sinh vật sống cộng sinh. Hiện nay, người ta phát hiện được hơn 600 loài cây có vi sinh vật sống cộng sinh và có khả năng đồng hóa N2 thuộc nhiều họ khác nhau. Phần lớn các vi sinh vật có ích tham gia vào quá trình phân giải xác thực vật thành thức ăn có nguồn gốc hữu cơ của cây trồng và vi sinh vật khác, chúng có vai trò quan trọng trong quá trình khoáng hóa và cố định đạm. Vi sinh vật còn tạo ra nhiều loại enzyme, acid amin, vitamin, kháng sinh… là thức ăn và vũ khí tự vệ quan trọng cho cây trồng. Ngoài ra khi các vi sinh vật đất chết đi sẽ để lại một lượng thức ăn khổng lồ và có chất lượng rất tốt cho cây.
(Trích nguồn: Phân bón sinh học cho nông nghiệp bền vững và môi trường – Tác giả: TS. Nguyễn Thị Ngọc Trúc)
Quý khách hàng quan tâm đến sản phẩm đạm hữu cơ Hươu Xanh có thể đặt mua ngay tại đây hoặc liên hệ hotline 0358782777 để được tư vấn về sản phẩm một cách chu đáo nhất!
