Sự khác biệt chính giữa vi khuẩn cố định nitơ và vi khuẩn khử nitơ là vi khuẩn cố định nitơ chuyển đổi nitơ trong khí quyển thành amoni hoặc amoniac trong đất trong khi vi khuẩn khử nitơ chuyển nitrat trong đất thành nitơ khí quyển.
Chu trình nitơ là một trong những chu trình sinh địa hóa chính. Có một số bước trong chu trình nitơ. Trong số đó, cố định nitơ và khử nitơ là hai giai đoạn. Trong quá trình cố định nitơ, vi khuẩn cố định nitơ chuyển nitơ trong khí quyển thành amoniac hoặc ion amoni trong đất. Trong quá trình khử nitơ, vi khuẩn khử nitơ chuyển hóa nitrat trong đất thành nitơ khí quyển. Vi khuẩn cố định đạm làm tăng độ phì nhiêu của đất. Ngược lại, vi khuẩn khử nitơ làm giảm độ phì nhiêu của đất.
Vi khuẩn cố định Nitơ là gì?
Vi khuẩn cố định đạm là một nhóm vi khuẩn chuyển nitơ trong khí quyển hoặc khí nitơ thành amoniac hoặc ion amoni trong đất. Azotobacter, Bacillus, Clostridium và Klebsiella là một số ví dụ về vi khuẩn cố định nitơ. N2khí chiếm khoảng 78% thể tích của khí quyển. Nitơ trong khí quyển xâm nhập vào thế giới sống nhờ hoạt động của các vi khuẩn cố định nitơ này. Do đó, chúng chuyển hóa khí N2thành các ion NH3và NH4+. Sau đó, các ion NH3và NH4+này luân chuyển qua chu trình nitơ, cung cấp nitơ cho tất cả các sinh vật sống. Vi khuẩn cố định nitơ sử dụng một loại enzyme gọi là nitrogenase để chuyển khí nitơ thành amoniac. Enzyme nitrogenase xúc tác quá trình chuyển đổi nitơ trong khí quyển thành amoniac bằng cách phá vỡ liên kết cộng hóa trị ba và thêm ba nguyên tử hydro vào mỗi nguyên tử nitơ. Vi khuẩn cố định nitơ hoạt động hiệu quả hơn trong môi trường yếm khí.
Hình 01: Vi khuẩn cố định nitơ trong mô rễ
Một số vi khuẩn cố định đạm là vi khuẩn đất sống tự do (Azotobacter) và vi khuẩn lam sống tự do, trong khi một số vi khuẩn như Rhizobium và Bradyrhizobium, v.v … sống cộng sinh với cây họ đậu. Sự cố định nitơ rất quan trọng đối với sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây trồng. Do đó, vi khuẩn cố định đạm làm tăng độ phì nhiêu của đất và năng suất nông nghiệp.
Vi khuẩn khử nitơ là gì?
Vi khuẩn khử nitơ là một nhóm vi khuẩn chuyển nitrat trong đất thành khí nitơ trong khí quyển. Quá trình này được gọi là quá trình khử nitơ, và nó là một trong những bước chính của chu trình nitơ. Vi khuẩn khử nitơ tham gia giải phóng khí nitơ cố định trở lại khí quyển và hoàn thành chu trình nitơ. Những vi khuẩn này sử dụng một số enzym, bao gồm nitrat reductase, nitrit reductase, nitric oxide reductase và nitrous oxide reductase. Các vi khuẩn như Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus và Clostridium, v.v. là một số ví dụ về vi khuẩn khử nitơ. Chúng chủ yếu là các vi khuẩn dị dưỡng kỵ khí có tính tướng mạo. Chúng hoạt động trong điều kiện yếm khí hoặc thiếu khí như đất ngập úng. Hơn nữa, những vi khuẩn này sống trong nhiều môi trường sống, bao gồm cả những môi trường khắc nghiệt có độ mặn cao và nhiệt độ cao.
Hình 02: Vi khuẩn khử nitơ
Vi khuẩn khử nitơ sử dụng nitrat hoặc nitơ oxy hóa làm chất nền hô hấp của chúng trong điều kiện không có oxy làm chất nhận điện tử cuối cùng. Kết quả là, nitrat được giải phóng dưới dạng nitơ thể khí vào khí quyển. Nitrat là dạng nitơ có thể tiếp cận được với thực vật trong đất. Vì vi khuẩn khử nitrat loại bỏ nitrat khỏi đất, chúng có trách nhiệm làm giảm độ phì nhiêu của đất và năng suất nông nghiệp.
Điểm giống nhau giữa vi khuẩn cố định nitơ và vi khuẩn khử nitơ là gì?
- Cả vi khuẩn cố định nitơ và vi khuẩn khử nitơ đều là một phần không thể thiếu của chu trình nitơ.
- Chúng chủ yếu là vi sinh vật trong đất.
- Chúng sử dụng các enzym để chuyển đổi các dạng nitơ.
- Cả vi khuẩn cố định nitơ và vi khuẩn khử nitơ đều thích môi trường kỵ khí.
Sự khác biệt giữa vi khuẩn cố định nitơ và vi khuẩn khử nitơ là gì?
Vi khuẩn cố định đạm là vi khuẩn chuyển đổi nitơ tự do trong khí quyển thành amoniac hoặc amoni trong đất. Vi khuẩn khử nitơ là vi khuẩn chuyển đổi nitrat trong đất thành nitơ tự do trong khí quyển. Vì vậy, đây là điểm khác biệt chính giữa vi khuẩn cố định nitơ và vi khuẩn khử nitơ. Azotobacter, Bacillus, Clostridium và Klebsiella là một số loại vi khuẩn cố định nitơ, trong khi Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus, v.v., là một số loại vi khuẩn khử nitơ.
Infographic dưới đây liệt kê thêm sự khác biệt giữa vi khuẩn cố định nitơ và vi khuẩn khử nitơ ở dạng bảng.
Tóm tắt - Vi khuẩn cố định nitơ và vi khuẩn khử nitơ
Vi khuẩn cố định đạm chuyển đổi nitơ trong khí quyển thành amoniac trong đất. Vi khuẩn khử nitơ chuyển hóa nitrat trong đất thành nitơ tự do trong khí quyển. Vì vậy, đây là điểm khác biệt chính giữa vi khuẩn cố định nitơ và vi khuẩn khử nitơ. Vì vi khuẩn cố định nitơ bổ sung nitơ vào đất, chúng giúp tăng độ phì nhiêu của đất và năng suất nông nghiệp. Ngược lại, vi khuẩn khử nitơ giúp giảm độ phì nhiêu của đất và năng suất nông nghiệp.
