Dinh dưỡng trong đất là các yếu tố cần thiết cho hoạt động sống của không chỉ thực vật sống nhờ đất, mà còn đối với hệ vi sinh vật đất. Tình trạng dinh dưỡng đất không chỉ ảnh hưởng đến hoạt động của hệ vi sinh vật đất thông qua mối quan hệ về dinh dưỡng, mà còn có thể có những ảnh hưởng gián tiếp thông qua các biến động của môi trường đất do các vi sinh vật đất sống trong môi trường với mối quan hệ tương hỗ của pH, điện thế ôxi hoá khử, áp suất thẩm thấu của nước trong đất và nhiều yếu tố khác.
Sự biến động của trạng thái dinh dưỡng trong đất có thể dẫn đến những thay đổi hoạt động của hệ vi sinh vật đất và từ đó có tác động trở lại với các tính chất đất cũng như ảnh hưởng đến các chức năng của đất phục vụ sinh trưởng, phát triển của cây.
Thời gian qua, trước sức ép từ việc cung cấp ngày một nhiều lượng lương thực, thực phẩm cho con người, nhiều vùng đất canh tác trên thế giới đã phải tăng cường mức độ sử dụng phân bón, các hoá chất dùng trong nông nghiệp dẫn đến mức độ tích luỹ ngày càng lớn một số yếu tố dinh dưỡng trong đất dẫn đến sự thay đổi hoạt động của hệ vi sinh vật đất theo hướng không có lợi cho con người. Khi hoạt động của hệ vi sinh vật bị ảnh hưởng đã tác động đến khả năng sản xuất của đất cũng như chất lượng nông sản, từ đó ảnh hưởng đến sức khoẻ con người.
Nghiên cứu của các tác giả nước ngoài như Ấn Độ (Hema Singh và K.P Singh, 1993) cho thấy mối tương quan chặt chẽ giữa hàm lượng dinh dưỡng của đất đến sự đa dạng và thành phần của vi sinh vật đất. Trong quá trình nghiên cứu, sinh khối vi sinh vật (tính theo C) dao động từ 144 đến 491 µg/g đất khô, sinh khối N từ 14,6 đến 50,1 µg/g đất khô và sinh khối P từ 7,2 đến 17,6 µg/g đất khô. Sinh khối vi sinh vật (tính theo C, N và P) lần lượt chiếm 3,2–4,6% tổng lượng C, 2,6–3,8% tổng lượng N và 5,8–8,2% tổng lượng P trong đất. Sinh khối vi sinh vật C, N và P có mối tương quan thuận với nhau. Sinh khối vi sinh vật (tính theo C và N) ở các công thức bón rơm rạ kết hợp với phân bón vô cơ tăng 77% so với đối chứng.
Juyan Cui và cs (2021) khi nghiên cứu về ảnh hưởng của liều lượng đạm (N) bón cho đất chua có rừng tại tỉnh Phúc Kiến (Trung Quốc) ảnh hưởng tới hệ vi sinh vật đất đã áp dụng 3 mức bón là 0, 40 và 80 kgN/ha/năm. Kết quả tổng quát cho thấy 1) lượng carbon hữu cơ hòa tan trong đất (DOC) giảm đáng kể sau khi bổ sung lượng đạm lớn và lượng đạm dễ tiêu (AN) giảm đáng kể sau khi bổ sung lượng đạm thấp, 2) sự đa dạng của vi khuẩn trong đất giảm đáng kể khi bổ sung lượng đạm lớn, điều này bị ảnh hưởng đáng kể bởi sự tương tác giữa lượng đạm bổ sung với các tầng đất, và 3) DOC của đất, chứ không phải pH, là yếu tố môi trường chủ yếu ảnh hưởng đến thành phần cộng đồng vi khuẩn trong đất, trong khi lượng đạm dễ tiêu (AN) và sinh khối vi sinh vật theo N (MBN) là những yếu tố dự báo tốt nhất về động lực học cấu trúc cộng đồng nấm trong đất. Hơn nữa, việc bổ sung N ảnh hưởng đến cả sự đa dạng và thành phần cộng đồng của vi khuẩn đất nhiều hơn so với nấm trong các khu rừng cận nhiệt đới.
    |
 |
| Mức độ đa dạng của vi sinh vật đất dưới tác động của các kiểu bón phân khác nhau (Yanan Li và cs, 2020) |
Rui Zhang. và cs (2022) trên vùng đất cát của Mông Cổ cho thấy các chỉ số về sự đa dạng của các chủng vi sinh vật chịu tác động lớn của loại và phương thức bón phân, trong đó, chỉ số đa dạng về chủng loại vi khuẩn, nấm giảm thấp khi chỉ bón phân hoá học.
Thí nghiệm trên cây dưa chuột trong nhà kính từ năm 2016 đến 2019 đánh giá mức độ đa dạng của vi sinh vật đất trên các công thức bón phân khác nhau của các tác giả Shan-Lian Qiu và cs cho thấy sự ảnh hưởng của mức độ bón phân thể hiệnh bởi các chỉ số như Shannon, Simpson hay Mcintosh như sau:
Tại Thái Lan, nghiên cứu của Viriya Hantrakun và cs (2016) cho thấy chủng B. pseudomallei (gây bệnh Whitmore trên người) phát triển mạnh ở những cánh đồng lúa bị cạn kiệt chất dinh dưỡng.
Đặc biệt, Lucian Constantin Dincă và cs (2022) trên tạp chí Applied Science số 12 sau khi tham khảo khoảng 174 bài báo về mối quan hệ giữa phân bón và hệ vi sinh vật đất đã kết luận việc sử dụng phân bón hóa học làm thay đổi sự phong phú của quần thể vi sinh vật và kích thích sự phát triển của chúng nhờ vào nguồn cung cấp chất dinh dưỡng được bổ sung. Tuy nhiên, nhìn chung, dữ liệu cho thấy phân bón hóa học không có ảnh hưởng đáng kể đến sự phong phú và đa dạng của vi khuẩn và nấm.
|
 |
| Mối quan hệ giữa dinh dưỡng đất và hệ vi sinh vật đất |
|
 |
| Sự đa dạng của hệ vi sinh vật đất |
|
 |
| Phân bón tác động đến hệ vi sinh vật đất |
Có thể thấy rằng mối quan hệ giữa dinh dưỡng đất với hệ vi sinh vật đất khá chặt chẽ, có thể do dinh dưỡng trong đất là nguồn dinh dưỡng hay năng lượng chính cho vi sinh vật, nhưng cũng có thể do hàm lượng, thành phần dinh dưỡng trong đất tác động đến tính chất đất để từ đó ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đất. Tuy nhiên, nghiên cứu về vấn đề này trong nước còn chưa nhiều, thiếu những nghiên cứu dài hay chuyên sâu. Đặc biệt, ứng dụng những kỹ thuật nghiên cứu mới trong lĩnh vực này còn hạn chế. Đây là một trong những hướng đi cần được chú trọng trong tương lai đối với ngành Khoa học đất và dinh dưỡng cây trồng.
PGS.TS. Phan Quốc Hưng - Nhóm NCM Đất, nước và dinh dưỡng cây trồng