Phân bón Kẽm (Zn) được áp dụng sẽ chuyển hóa thành nhiều dạng khác không hữu dụng trong đất. Trong trường hợp như vậy, Zn không hữu dụng có thể được chuyển đổi trở lại thành các dạng hữu dụng thông qua việc các vi khuẩn có khả năng hòa tan Zn. Trong những năm gần đây, một số học giả đã đề xuất vi khuẩn vùng rễ thúc đẩy tăng trưởng thực vật (Plant growth-promoting rhizobacteria: PGPR) như một công nghệ thay thế và thân thiện với môi trường, có thể tăng cường khả năng hòa tan Zn và tính khả dụng của Zn đối với thực vật. 

Hussain et al. (2015) đã báo cáo nhiều vi khuẩn thúc đẩy tăng trưởng thực vật (PGPR) có khả năng hòa tan Zn. Gluconacetobacter, Bacillus, Cyanobacteria, Pseudomonas, Serratia và Acinetobacter là những chi cơ bản chứa vi khuẩn hòa tan Zn (Intorne et al., 2009; Bapiri et al., 2012; Hussain et al., 2015; Kumar et al., 2019). Abaid Ullah et al. (2015) đã xác định và phân lập 9 loài hòa tan Zn từ 50 chủng phân lập được lấy từ các địa điểm khác nhau ở Pakistan. 

Chen et al. (2022) báo cáo rằng Actinobacteria phát triển mạnh nhưng Bacteroidetes đã bị ức chế sau 3 năm áp dụng Zn. Kết quả nghiên cứu của Xiao et al. (2022) hoàn toàn phù hợp với kết quả của Chen et al. (2022). Tỷ lệ nhóm xạ khuẩn Actinobacteria dồi dào đã được quan sát thấy trong các phương pháp xử lý ZS2 (30 kg ZnSO₄.H₂O/ha và có chủng thêm các vi sinh vật có lợi với lượng 15,000kg/ha) (Xiao et al., 2022), có liên quan đến việc hòa tan P và Zn trong đất, làm tăng tỷ lệ sử dụng P và Zn của thực vật (Rose et al., 2013). Các họ Gaiellaies và các chi Gaiella thuộc Actinobacteria được làm giàu đáng kể trong nghiên cứu này, được coi là có khả năng thích ứng và lưu trữ Zn cao (Pasti et al., 1990).

Chi Bacillus là chi vi khuẩn được nghiên cứu nhiều nhất do có nhiều đặc điểm thúc đẩy tăng trưởng (Zhao et al., 2011). Các loài Bacillus hòa tan Zn tiết ra axit hữu cơ, vitamin, axit amin và phytohormones, giúp tạo phức cho Zn và tạo ra Zn hữu hiệu (khả dụng sinh học) (Saravanan et al., 2004). Sự tiết axit hữu cơ là cơ chế chính của vi khuẩn hòa tan Zn. Mumtaz et al. (2017) đã phân lập được 13 loài hòa tan Zn từ đất vùng rễ ngô, trong đó Bacillus aryabhattai (ZM31 và S10), tiếp theo là Bacillus subtilis (ZM63) và Bacillus sp. (ZM20) mang lại kết quả tối đa (Hình 1). Sự hữu dụng của Zn là do độ pH của môi trường giảm (từ 7,7 xuống 4,42) do sự tiết ra các axit hữu cơ. Những vi khuẩn này cũng hòa tan P và tổng hợp auxin, axit indole axetic, protease và hydrolase tinh bột (Rana et al., 2011). Eshaghi et al. (2019) báo cáo rằng vi khuẩn hòa tan Zn có thể làm tăng sản xuất siderophore. Hussain et al. (2020) đã sử dụng Bacillus sp. AZ6 làm chế phẩm cho phân bón hữu cơ hoạt tính sinh học và nhận thấy sự cải thiện đáng kể về tốc độ tăng trưởng, sinh lý, năng suất và hàm lượng Zn của cây trồng.

Hình 1. Sự hòa tan của oxit Kẽm vô cơ trong invitro bởi các chủng vi khuẩn vùng rễ ZM20, ZM31, ZM63 và S10 sau 7 ngày ủ ở 30 ± 1 °C. Sự hình thành vùng trong suốt xung quanh các khuẩn lạc vi khuẩn chứng minh sự hòa tan của oxit Kẽm (Nguồn: Mumtaz et al., 2017)

Exiguobacter auranticum cũng là một vi khuẩn tiềm năng hòa tan Zn. Shaikh & Saraf (2017) đã báo cáo rằng sau khi được chủng vào đất vi khuẩn Exiguobacter auranticum MSZT10, nồng độ Zn và Fe tăng gấp sáu lần trong hạt lúa mì (Triticum aestivum) (Hình 2).

 Hình 2. Kẽm và Sắt hữu dụng trong hạt lúa mì Triticum aestivum (Giống Gw-366 và LK-1) ở các chế độ xử lý khác nhau

(Nguồn: Shaikh & Saraf, 2017)

Nấm rễ nội cộng sinh (AMF-Arbuscular Mycorrhizal Fungi) là một nhóm nấm có lợi trong đất và sống cộng sinh trong rễ của thực vật bậc cao, chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của thực vật cũng như hệ sinh thái (Subramanian et al., 2009). Nấm rễ cộng sinh (AMF) cộng sinh với phần lớn các loài thực vật trên cạn, bao gồm các loại cây trồng nông nghiệp chính. Mạng lưới sợi nấm của AMF cung cấp sự ổn định của đất và hỗ trợ lẫn nhau cho cây trong quá trình hấp thụ nước và chất dinh dưỡng (Vyas et al., 2024). Vyas et al. (2024) đã có một bài đánh giá, thao luận chi tiết về vai trò của AMF trong quá trình hấp thụ Zn và Fe ở thực vật và ý nghĩa của Zn và Fe trong quá trình tăng trưởng và khả năng chịu đựng căng thẳng của thực vật. Hơn nữa, họ cũng nêu bật các cơ chế khác nhau được AMF sử dụng để cải thiện quá trình hấp thụ Zn và Fe ở các loài cây trồng khác nhau (Hình 3). Theo Subramanian et al. (2009), AMF làm giảm độ pH của vùng rễ, do đó giải phóng Zn liên kết để cây trồng hấp thụ (Subramanian et al., 2009).

Hình 3. Nấm AMF sử dụng để cải thiện quá trình hấp thụ Zn và Fe ở các loài cây trồng khác nhau  (Nguồn: Vyas et al., 2024)