Nghiên cứu cơ sở khoa học sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng để gieo ươm và trồng thông nhựa (pinus merkusii jungh. et de vriese) trên đất thoái hoá ở miền bắc việt nam.
- 33 trang
- file: .docx
đang tải dữ liệu....
Tài liệu bị giới hạn, để xem hết nội dung vui lòng tải về máy tính.
Tải xuống - 33 trang
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
========================
NGUYỄN THỊ THUÝ NGA
TÓM TẮT LUẬN ÁN
NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC SẢN XUẤT CHẾ PHẨM
VI SINH VẬT ĐA CHỦNG ĐỂ GIEO ƯƠM
VÀ TRỒNG THÔNG NHỰA (Pinus merkusii Jungh. Et de Vriese)
TRÊN ĐẤT THOÁI HÓA Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP
Công trình được hoàn thành tại: VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
DANH
NGƯỜIMỤC
HƯỚNG TRÌNH
CÔNGDẪN CÔNG
KHOA HỌC: LIÊNTS.
BỐ PGS. QUAN
PHẠM LUẬN ÁN
ĐẾNQUANG THU
- Nguyễn Thị Thuý Nga, Phạm Quang Thu (2009), Phân lập, tuyển chọn vi
sinh vật phân giải lân có hiệu lực cao và đặc điểm sinh học của chúng để
sản xuất phân vi sinh cho cây lâm nghiệp. Tạp chí khoa học lâm nghiệp,
Phản biện 1: ………………………………………………
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, số 3, tr 1038 – 1045.
…………………………………………………………….
- Nguyễn Thị Thuý Nga (2015), Phân lập, tuyển chọn một số chủng vi
khuẩn nội sinh tạo chất kích thích sinh trưởng Indole-3-acetic axit
Phản
(IAA)biện 2 ………………………………………………
và đối kháng nâm Fusarium oxysporum gây bệnh thối cổ rễ cây
thông. Tạp chí khoa học lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt
…………………………………………………………..
Nam, số 3, tr 3948 - 3959.
- Nguyễn Thị3:
Phản biện Thuý Nga (2015), Nghiên cứu tạo chế phẩm đa chủng VSV và
………………………………………………
đánh giá hiệu quả của chế phẩm đối với sản xuất cây con Thông nhựa
……………………………………………………………..
(Pinus merkusii) ở vườn ươm. Tạp chí khoa học lâm nghiệp, Viện Khoa
học Lâm nghiệp Việt Nam, số 3, tr 3960 – 3968.
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện khoa học
Lâm nghiệp Việt Nam
vào hồi giờ ngày tháng năm 2016
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ.
Thông là cây trồng Lâm nghiệp, được gây trồng ở hầu khắp các
tỉnh trung du và miền núi nước ta. Cây thông được coi là cây loại trồng chủ
yếu, với diện tích đứng thứ ba sau bạch đàn và keo. Theo quyết định số
3135/QĐ-BNN-TCLN ngày 06/8/2015 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn công bố số liệu hiện trạng rừng toàn quốc năm 2014, diện tích
rừng trồng thông các loại là khoảng 400.000 ha (chiếm gần 12% tổng diện
tích rừng trồng trong cả nước). Loài thông được trồng chủ yếu là Thông
nhựa (Pinus merkusii), cây Thông nhựa mang lại giá trị lớn về mặt kinh tế,
xã hội.
Các loài cây hạt trần nói chung và thông nói riêng, lông hút ở rễ kém
phát triển, nên trong tự nhiên có quá trình cộng sinh bắt buộc với nấm. Sợi
nấm giúp cây trồng hấp thụ nước và dinh dưỡng khoáng tốt hơn. Quy trình
kỹ thuật gieo ươm thông do Bộ Lâm nghiệp nay là Bộ Nông nghiệp và Phát
triển nông thôn ban hành năm 1983 đã quy định tiêu chuẩn, chất lượng cây
thông con khi xuất vườn phải có nấm rễ. Để đạt được điều đó các cơ sở sản
xuất phải sử dụng 10% đất mặt rừng thông đã khép tán trộn với thành phần
ruột bầu, để có nguồn nấm cộng sinh. Việc làm này đã gây nên nhiều bất lợi
như : nấm cộng sinh không được tuyển chọn; mang theo mầm sâu, bệnh đặc
biệt bệnh lở cổ rễ và bệnh rơm lá thông; hệ sinh thái của rừng thông khép tán
bị ảnh hưởng nghiêm trọng, và chi phí lớn. Ở nước ta hiện nay gieo ươm
thông tại vườn ươm còn mắc nhiều bệnh như: bệnh vàng còi do cây thông
không có nấm cộng sinh, bệnh thối cổ rễ do nấm Fusarium spp. Tỷ lệ cây
con bị chết ở vườn ươm do nấm Fusarium spp. gây ra ước tính từ 40% đến
50%. Không những thế năng suất rừng trồng thông hiện nay còn hạn chế, cây
thông sinh trưởng phát triển kém, kéo theo sức đề kháng yếu, dễ bị bệnh và
sự tấn công của nhiều loài sâu và bệnh. Trên thế giới cũng như ở nước ta, đã
sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc vi sinh vật (VSV) để bổ xung vào bầu
ươm cây con, cũng như trồng rừng thông, việc làm này đã mang lại lợi ích
kinh tế cao hơn và thân thiện với môi trường, nhằm tăng năng suất giá trị của
cây trồng và làm giảm hiện tượng thoái hóa đất.
1
Hiện nay trên thị trường phân bón nước ta, có một số thương hiệu
phân vi sinh nhưng chủ yếu phục vụ cho phát triển cây Nông nghiệp và cây
ăn quả, những loại phân VSV riêng cho cây lâm nghiệp còn ít hoặc rất hạn
chế. Phát triển cây Lâm nghiệp và cải tạo đất thoái hoá là cần thiết và quan
trọng trong việc phát triển kinh tế, xã hội, bảo vệ môi trường và đặc biệt là
phát triển nghề rừng. Để khắc phục những tồn tại trên tôi tiến hành nghiên
cứu luận án “Nghiên cứu cơ sở khoa học sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa
chủng để gieo ươm và trồng Thông nhựa (Pinus merkusii Jungh. Et de
Vriese) trên đất thoái hoá ở Miền Bắc Việt Nam”.
2. MỤC TIÊU
2.1. Mục tiêu tổng quát
- Xác định cơ sở khoa học sản xuất được chế phẩm vi sinh vật đa chủng
(gồm nấm ngoại cộng sinh, vi khuẩn sinh IAA và đối kháng nấm gây bệnh,
vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan và cố định nitơ tự do) để gieo ươm,
gây trồng thông nhựa nhằm tăng sinh trưởng, hạn chế bệnh thối cổ rễ và cải
tạo đất thoái hoá.
2.2. Mục tiêu cụ thể
-Tuyển chọn được chủng nấm ngoại cộng sinh, thuộc loài Pisolithus
tinctorius, phân lập và tuyển chọn vi khuẩn nội sinh cây Thông nhựa, có
khả năng sinh tổng hợp IAA và đối kháng với nấm Fusarium oxysporum
gây bệnh thối cổ rễ cây Thông nhựa; phân lập và tuyển chọn vi sinh vật
phân giải phốt phát khó tan và cố định nitơ tự do có hiệu lực cao.
- Xác định được đặc điểm sinh học của các chủng VSV tuyển chọn.
- Xác định được cơ sở khoa học tạo chế phẩm VSV đa chủng.
- Sản xuất được chế phẩm VSV đa chủng có khả năng tăng sinh trưởng,
hạn chế bị bệnh đối với cây Thông nhựa ở vườn ươm và rừng trồng, cải
tạo đất thoái hoá, bạc màu.
3. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
- Lần đầu tiên phân lập và tuyển chọn được 2 chủng vi khuẩn
Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis nội sinh cây Thông nhựa, có
2
khả năng sinh tổng hợp IAA vừa có khả năng đối kháng với nấm
F.oxysporum gây bệnh thối cổ rễ cây thông.
- Lần đầu tiên phân lập và tuyển chọn được 2 chủng vi khuẩn
Burkholderia cenocepacia, Azotobacter beijerinskii có khả năng phân
giải phốt phát khó tan vừa có khả năng cố định nitơ tự do.
- Tạo chế phẩm vi sinh vật đa chủng cho cây Thông nhựa có khả năng
kích thích sinh trưởng, cố định đạm, phòng trừ nấm gây bệnh thối cổ rễ
và cải tạo đất thoái hoá bạc màu, thay thế việc sử dụng 10% đất mặt rừng
thông khi gieo ươm và thay thế việc sử dụng phân NPK bón lót khi trồng
rừng.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở NGOÀI NƯỚC
1.1.1. Nghiên cứu về nấm cộng sinh.
Nấm cộng sinh đã được các nhà nghiên cứu vi sinh vật quan tâm
từ rất sớm, ở Venezuela, người ta lấy lớp đất mặt của các rừng trồng thông
đã khép tán trộn với đất của vườn ươm để tạo ruột bầu gieo ươm cây con,
nấm cộng sinh chủ yếu ở đây là loài Thelephora terrestric. Từ những năm
1980, bào tử nấm Pisolithus tinctorius được bang Georgia của Mỹ nhiễm
cho cây thông con ở vườn ươm. Marx và đồng tác giả (1982) đã nghiên cứu,
được chế phẩm P. tinctorius đã được sản xuất và bán rộng rãi ngoài thị
trường, hầu hết các cây con gieo ươm đều được nhiễm chế phẩm này trên
quy mô lớn. Theo Marx và đồng tác giả (1989) bào tử nấm P. tinctorius
được thu từ thể quả của nấm ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, cộng sinh
với nhiều loài cây chủ, đã tạo cho chế phẩm bằng bào tử có tính đa dạng
về mặt sinh học hơn chế phẩm bằng hệ sợi. Hơn tám triệu cây con, đã
được nhiễm chế phẩm bằng hệ sợi và nhiều triệu cây con đã được nhiễm
chế phẩm bằng bào tử, cho kết quả sinh trưởng vượt trội.
3
1.1.2. Nghiên cứu về VSVNS sinh IAA kích thích tăng trưởng thực
vật.
Các chất kích thích tăng trưởng thực vật là những chất tự nhiên
được sản xuất bởi các VSV nội sinh. Chúng có tác dụng kích thích hoặc
ức chế một số quá trình sinh lý, sinh hóa ở thực vật và vi sinh vật. Brakel
và Hilger (1965) cho rằng, vi khuẩn Azotobacter có thể sản sinh ra axit
indol-3-acetic (IAA) là chất tăng trưởng thực vật. Chandramohan và
Mahadevan (1968b) đã phân lập được vi khuẩn sinh IAA tăng trưởng thực
vật từ cây Bông. Những năm trước đây nhiều nhà khoa học cho rằng IAA
được sản suất bởi vi sinh vật chỉ là chất chuyển hóa thứ cấp. Nhưng gần đây
nhà nghiên cứu Stijn và Jos (2010) cho rằng, VSV nội sinh như những nhà
máy khổng lồ, sản xuất IAA tăng kích thính sinh trưởng thực vật. Ruben và
đồng tác giả (2012) cho rằng, có mặt của các vi sinh vật sinh IAA sẽ làm
tăng sản lượng cây trồng một cách rõ rệt.
1.1.3. Nghiên cứu về vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan.
Johri và đồng tác giả (1999), đã phân lập và mô tả đặc điểm của
khoảng 4.800 chủng VSV có khả năng phân giải phốt phát khó tan. Tuy nhiên,
các tác giả chỉ dừng ở mô tả đặc điểm của các chủng, mà chưa ứng dụng
những chủng vi sinh vật phân giải phốt phát này vào sản xuất phân vi sinh.
Alan (2000) cho rằng, vi sinh vật đất đóng vai trò quan trọng trong việc hấp
thụ và quá trình biến đổi của các chất dinh dưỡng trong đất. Đối với phốt pho,
vi sinh vật đất có ảnh hưởng nhiều đến quá trình biến đổi phốt pho, đặc biệt vi
sinh vật có thể phân giải phốt pho từ các hợp chất phốt pho có trong đất. José
và đồng tác giả (2001) nghiên cứu, các chủng vi khuẩn phân giải phốt phát
được phân lập từ các nguồn khác nhau có hiệu lực phân giải phốt phát khác
nhau.Việc sử dụng vi sinh vật phân giải phốt phát, không những có tác dụng
cải tạo đất, mà còn làm tăng lượng phốt pho cho cây trồng và đem lại kết quả
tốt cho mùa vụ.
1.1.4. Nghiên cứu vi sinh vật đối kháng với nấm gây bệnh.
Alecxander Fleming (1928), tình cờ phát hiện ra quan hệ đối
kháng giữa nấm Penicillinum notatum với khuẩn Staphylococus aureus và
đã tìm ra chất kháng sinh đầu tiên là penicillin. Hiện nay, trên thế giới có
khoảng 13.000 chất kháng sinh tự nhiên, trong đó có hơn 3.000 chất do
thực vật tạo ra, hơn 9.000 chất kháng sinh do VSV tổng hợp được và hàng
ngàn dẫn chất là kháng sinh bán tổng hợp. Chanway (1996) cho rằng, VK
nội sinh thúc đẩy quá trình sinh trưởng của cây chủ, vì đã tạo ra một hàng rào
kiểm soát sinh học bằng việc tiêu diệt trực tiếp các mầm bệnh xâm nhiễm
vào cây chủ. Joseph và đồng tác giả (1997) đã ứng dụng VSV đối kháng
nấm gây bệnh, bằng cách tiêm chủng VK vào 2 cây, là Cà chua và Dưa
4
chuột đã đem lại hiệu quả ức chế một số loại mầm bệnh và giảm mức độ
bị bệnh. Yuparet (1999) đã phân lập và tuyển chọn, một số loài VK sống
trong mô của cây cỏ có khả năng sản xuất ra chất kháng sinh L-
Asparaginase.
1.1.5. Nghiên cứu về vi sinh vật cố định nitơ tự do.
Các tác giả Maryenko (1964) và Arun (2007) nghiên cứu cho rằng, mật
độ vi khuẩn Azotobacter trong vùng gần rễ của cây trồng có mật độ cao hơn các
vùng đất hoang. Họ đã phân lập và tuyển chọn một số chủng vi sinh vật cố định
nitơ tạo phân bón sinh học bón cho cây trồng như lúa, ngô, mía và rau đã thúc
đẩy sự tăng trưởng của các loại cây trồng. Ngoài ra, tác giả còn khẳng định
rằng, các loại phân bón sinh học có khả năng tổng hợp nitơ rất ổn định, không
gây hại cho môi trường và đảm bảo chất lượng nông sản sạch. Theo Timmusk
(1999) vi khuẩn Paenibacillus được phân lập trong rễ cây và trong đất có khả
năng cố định nitơ tự do, thúc đẩy kích thích tăng trưởng thực vật sản xuất
enzym thuỷ phân, sản xuất thuốc kháng sinh chống lại vi sinh vật gây hại cho
con người và gây bệnh thực vật
1.1.6. Sử dụng chế phẩm vi sinh vật hỗn hợp.
De và đồng tác giả (1988) đã sản xuất chế phẩm nấm cộng sinh dưới
dạng viên nén bằng bào tử của các loại nấm P. tinctorius và Scleroderma spp, để
nhiễm cho các loài cây lá kim và các loài thông, kết quả rất rõ khi đường kính của
các cây con được nhiễm chế phẩm tăng hơn so với đối chứng là 75% sau 16-18
tháng tuổi. Nhà nghiên cứu người Nam Phi Lubanza và đồng tác giả (2012) cho
rằng chế phẩm vi sinh vật hỗn hợp bao gồm Azospirillum và Rhizobium có khả
năng thúc đẩy sự phát triển và tăng sản lượng của cây trồng. Olubukola và
Bernard (2012) hai nhà khoa học người Mỹ đã nghiên cứu chế phẩm hỗn hợp các
loài vi sinh vật khác nhau tạo phân bón. Phân bón hỗn hợp vi sinh vật gồm vi
khuẩn kích thích sinh trưởng thực vật, vi sinh vật đối kháng bệnh và vi khuẩn
chống lại sự xâm hại của sâu bệnh.
1.1.7. Nghiên cứu về gieo trồng Thông nhựa.
Thông nhựa có vùng phân bố khá rộng, từ miền Nam Trung Quốc,
Lào, Campuchia, Thái Lan, Phillippin đến Indonesia và miền Đông
Myanmar. Chúng được trồng từ rất lâu ở nhiều nước thuộc khu vực Đông
Nam Á như Việt Nam, Lào, Campuchia, Philippines, Malaysia và
Indonesia. Các nghiên cứu cho rằng, biện pháp xử lý lập địa khác nhau và
các loại cây trồng khác nhau đã có ảnh hưởng rất khác nhau đến độ phì
của đất, trong đó xử lý lập địa để trồng cây thông nhựa khác nhau thì độ
phì của đất rừng Thông nhựa khác nhau, năng suất rừng trồng Thông nhựa
phụ thuộc lớn vào các biện pháp lâm sinh và xử lý lập địa khác nhau.
Ngoài ra khi nhân giống gây trồng Thông nhựa nhiều nước đã sử dụng các
5
loại nấm cộng sinh như P. tinctorius, Boletus granulatus, Scleroderma
spp., Thelephora terrestris, Cenoccocum graniforme, Amantita spp., và
Rhizopogon spp.… gây nhiễm vào đất ươm hạt, cây con sẽ có bộ rễ tốt và
sinh trưởng nhanh.
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở TRONG NƯỚC
1.2.1. Nghiên cứu về nấm cộng sinh.
Quy trình kỹ thuật gieo ươm thông do bộ Lâm nghiệp nay là bộ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành năm 1983 đã quy định tiêu
chuẩn, chất lượng cây thông con khi xuất vườn phải có nấm rễ. Khi gieo
ươm thông tại vườn ươm, các cơ sở sản xuất đều sử dụng lớp đất mặt của các
rừng trồng thông đã khép, tán trộn với đất đóng bầu nhằm lấy nguồn nấm
cộng sinh có trong tự nhiên. Phạm Quang Thu (2004), chế phẩm nấm cộng
sinh đã được thử nghiệm cho cây thông con, bạch đàn, keo, phi lao ở vườn
ươm và cho thông ở rừng trồng bước đầu đã có kết quả tốt. Nhưng chế
phẩm này còn ở dạng thô và chưa tổng hợp nhiều chủng vi sinh vật có ích.
Phạm Quang Thu và Đặng Như Quỳnh (2007), đã điều tra thu thập được 33
loài nấm ngoại cộng sinh với thông và bạch đàn trong đó: có 16 loài cộng sinh
với thông; 14 loài cộng sinh với bạch đàn và 3 loài cộng sinh với cả thông và
bạch đàn.
1.2.2. Nghiên cứu về VSVNS sinh tổng hợp IAA kích thích tăng
trưởng.
Nguyễn Kim Anh và đồng tác giả (2008), đã nghiên cứu phân lập
được 8 chủng vi khuẩn Azotobacter từ 30 mẫu đất. Trong đó có 6 chủng có
hoạt tính sinh tổng hợp IAA. Đỗ Kim Nhung và Vũ Thành (2011) đã phân
lập vi sinh vật nội sinh từ cây mía có khả năng sinh IAA, trong số 12 dòng
vi khuẩn Azospirillum sp. và 14 dòng vi khuẩn Gluconacetobacter sp. đã
được khảo sát thì có 2 dòng vi khuẩn A1 và G10 vừa có khả năng tổng
hợp IAA vừa có khả năng cố định đạm đạt ở mức cao. Trần Thanh Phong
và Cao Ngọc Điệp (2011) đã phân lập được 49 dòng vi khuẩn nội sinh trên
cây Dứa, tuyển chọn được 9 dòng đều có 3 đặc tính tốt như cố định đạm,
khả năng phân giải lân và sinh tổng hợp IAA. Nguyễn Thị Huỳnh Như và
đồng tác giả (2013) đã nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật nội
sinh trên cây chuối có khả năng sinh IAA.
1.2.3. Nghiên cứu về vi sinh vật phân giải phốt phát
Phạm Văn Toản và đồng tác giả từ năm 1996 đến năm 1998, đã phân
lập được 100 chủng có hoạt tính phân giải lân. Bón phân hữu cơ vi sinh vật
làm cây sinh trưởng tốt hơn, làm tăng năng suất lúa 21,6% và đối với lạc là
23,7%.
6
Nguyễn Thị Thúy Nga và Phạm Quang Thu (2009) với 30 mẫu đất
rừng thu được ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam đã phân lập được 30 chủng vi
sinh vật có khả năng phân giải lân. Trong đó có 15 chủng có hiệu lực phân
giải lân rất cao, chiếm 50% tổng số chủng phân lập được. Các chủng
PGLRH3,, P9.2, P1.4, P1.1, có đường kính vòng phân giải phốt phát cao (có
đường kính vòng phân giải> 2,2 cm).
1.2.4. Nghiên cứu về VSV đối kháng với nấm gây bệnh
Nguyễn Thị Thúy Nga và Phạm Quang Thu (2006), cũng đã phân lập
được 56 chủng vi khuẩn khác nhau từ 10 loài cây gỗ và đã tuyển chọn được 12
chủng VK có khả năng sinh kháng sinh ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh
sọc tím Luồng. Phạm Quang Thu và Nguyễn Thị Thúy Nga (2007) đã phân
lập được 113 chủng VK từ 15 mẫu bạch đàn không bị bệnh, trong đó có 22
chủng có đặc điểm hoàn toàn khác nhau. Tuyển chọn được 5 chủng VK có khả
năng đối kháng với nấm Cryptosporiopsis eucalypti gây bệnh đốm lá bạch
đàn. Lê Như Kiểu và đồng tác giả (2010), phân lập và tuyển chọn một số
chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây ra bệnh héo xanh lạc và vừng để
sản xuất các chế phẩm vi sinh đối kháng ứng dụng trong sản xuất lạc và vừng.
10 chủng vi khuẩn phân lập và tuyển chọn được có hoạt tính đối kháng với vi
khuẩn R. solanacearum, an toàn đối với cây trồng và động vật máu nóng.
1.2.5. Nghiên cứu về vi sinh vật cố định nitơ tự do.
Lai Chí Quốc và đồng tác giả (2012) đã tuyển chọn và nhận diện
vi khuẩn cố định đạm (có khả năng hoà tan phốt phát và kali) được phân
lập từ vật liệu phong hoá của vùng núi đá hoa cương tại núi cấm, tỉnh An
Giang. Trần Thanh Phong và Cao Ngọc Điệp (2012), đã phân lập và mô tả
đặc điểm hình thái của 31 chủng vi khuẩn cố định đạm nội sinh trong rễ
cây ngô trên môi trường không có đạm Nfb. Cả 31 chủng phân lâ âp được
đều có khả năng sinh tổng hợp IAA, tuyển chọn được 9 chủng có phản
ứng tốt với sự sinh trưởng.
1.2.6. Sử dụng chế phẩm vi sinh vật hỗn hợp.
Phạm Quang Thu (2004) nghiên cứu chế phẩm hỗn hợp bao gồm
bào tử hữu tính nấm P. tinctorius và một số vi sinh vật chức năng khác.
Phạm Quang Thu và Nguyễn Thị Thuý Nga (2011) đã nghiên cứu sử dụng
vi sinh vật và cây che phủ nhằm nâng cao năng suất của cây Keo lai và
cải tạo đất sau luân kỳ bạch đàn, kết quả bón lót 20g vi sinh + trồng cốt
khí, cho đường kính 1,3m tăng 22% chiều cao vút ngọn của cây Keo lai
tăng khoảng 12%, tỷ lệ sống đạt 98%. Lê Như Kiểu và đồng tác giả (2011)
nghiên cứu, tổ hợp của các chủng VSV để sản xuất phân hữu cơ vi sinh đa
chức năng cho cây chè. Kết quả thu được 4 chủng vi sinh vật có ích và an
toàn sinh học, đó là các chủng A11, chủng KT7, chủng PI6, chủng ĐK 14,
7
chế phẩm vi sinh vật đa chủng đã làm giảm tỷ lệ chết ở cây chè lên đến
50,6%. Phạm Quang Thu và đồng tác giả (2010) sản xuất chế phẩm viên nén
MF1 và MF2, khi bón 40g MF1cho cây thông ở rừng trồng kết quả tăng
chiều cao là 16% và đường kính là 40% so với đối chứng, bón 40g chế phẩm
MF2 cho cây bạch đàn ở rừng trồng kết quả tăng chiều cao 55% và đườn
kính 38% so với đối chứng. Ở cả 2 loại chế phẩm đều giảm tỷ lệ bị bệnh của
cây trồng.
1.2.7. Nghiên cứu về gieo trồng Thông nhựa
Ở nước ta cây Thông nhựa phân bố từ Bắc vào Nam, trên thực tế
hiện nay gieo Thông nhựa các cơ sở sản xuất phải sử dụng 10% đất mặt
rừng thông đã khép tán để trộn với thành phần ruột bầu để có nguồn nấm
cộng sinh, gây nên nhiều bất lợi như sau: nấm cộng sinh không được
tuyển chọn, mang theo sâu, bệnh đặc biệt bệnh lở cổ rễ và bệnh rơm lá
thông, hệ sinh thái của rừng thông khép tán bị ảnh hưởng nghiêm trọng,
chi phí rất lớn. Theo Nguyễn Sỹ Giao, (1996) tỷ lệ cây con bị chết ở vườn
ươm do nấm Fusarium spp, gây ra ước tính từ 40% đến 50%. Theo
Nguyễn Xuân Quát, (1985) tiêu chuẩn yêu cầu chất lượng cây con Thông
nhựa đem đi trồng, áp dụng đúng tiêu chuẩn của Bộ Lâm nghiệp, cây đem
trồng trên đất có trảng cây bụi, trảng cỏ cao hoặc trảng cỏ thấp, hay trọc
trụi ở các vùng có chế độ mưa mùa khác nhau, đều cho tỷ lệ sống cao và
sinh trưởng phát triển tốt. Bốn đặc điểm về môi trường và yêu cầu dinh
dưỡng của cây con Thông nhựa ở tuổi vườn ươm là thành phần cơ giới,
mùn, độ chua và lân của đất hay hỗn hợp ruột bầu. Cây Thông nhựa con 1-
1,5 tuổi, đạt chiều cao 20-25 cm là có thể đưa trồng, thời vụ trồng thông
nhựa ở các tỉnh phía Bắc thích hợp nhất là vào khoảng cuối mùa đông, đầu
mùa xuân, lúc này nhiệt độ ấm dần và có mưa phùn.
1.2.8. Nghiên cứu đất thoái hoá, bạc màu.
Thoái hoá đất đai là dấu hiệu chung của sự suy giảm nhất thời hoặc
thường xuyên khả năng sản xuất của đất đai (UNEP, 1992). Hoặc có thể
định nghĩa thoái hoá đất là những quá trình thay đổi các tính chất lý, hoá,
sinh học của đất dẫn đến đất giảm hoặc mất khả năng thực hiện chức năng
của mình. Những loại đất xấu, đất bạc màu, đất thoái hoá thường mang
những nhược điểm gây hại cho cây trồng như đất bị mất tầng canh tác,
nghèo kiệt dinh dưỡng, đặc biệt là nghèo chất hữu cơ, bị khô hạn, chai
cứng hoặc bị ngập úng nước, bị chua hoá, mặn hoá... do vậy mà hiệu quả
sản xuất thấp. Để có thể tiếp tục canh tác được trên vùng đất bạc màu đưa
lại hiệu quả kinh tế cần phải cải tạo đất bạc màu bằng các biện pháp tổng
hợp như luân canh cây trồng, thâm canh hợp lý, phân bón, thuỷ lợi...
8
Nhận xét
Vi sinh vật có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái Nông lâm
nghiệp, bao gồm các nhóm chính sau: nhóm VSV đất cố định nitơ tự do
cung cấp cho cây trồng và dinh dưỡng khoáng cho đất, nhóm VSV tạo ra
chất kích thích sinh trưởng thực vật IAA cho cây, nhóm VSV phân giải
các hợp chất phốt phát khó tan thành dễ tan, nhóm VSV đối kháng với
nấm gây bệnh. Qua những kết quả nghiên cứu về hiệu quả sử dụng chế
phẩm vi sinh vật ở Việt Nam và nước ngoài cho thấy, phân bón hữu cơ vi
sinh có tác dụng tốt đến sự sinh trưởng, phát triển, năng suất cây trồng,
giảm giá thành, nâng cao hiệu quả trồng trọt và cải tạo môi trường đất
canh tác. Tuy nhiên, theo các chuyên gia, nghiên cứu triển khai chế phẩm
sinh học phục vụ nông nghiệp ở nước ta còn hạn chế do các cơ sở thực
nghiệm về công nghệ sinh học còn nhỏ hẹp, tản mát, số lượng ít ỏi, hầu
hết các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm hay sản
xuất thử cho các mô hình chứ ít được thương mại hóa. Ngoài ra, các sản
phẩm hiện đang lưu hành ngoài thị trường chưa đảm bảo về mật độ và
hoạt lực của chủng vi sinh do VSV là những tế bào sống cần có điều kiện
thích hợp về chất mang, điều kiện ngoại cảnh. Các chế phẩm VSV chưa
được chọn lọc và tập hợp nhiều chủng VSV có ích, không những thế các
chủng VSV hầu hết chỉ có 1 công dụng nhất định. Mặc dù vậy các chế
phẩm VSV ở nước ta chủ yếu phục vụ cho phát triển cây Nông nghiệp và
cây ăn quả. Để phát triển cây Lâm nghiệp và cải tạo đất thoái hoá Lâm
nghiệp là cần thiết và quan trọng trong việc phát triển kinh tế, xã hội và
bảo vệ môi trường và đặc biệt là phát triển nghề rừng. Để đáp ứng yêu
cầu trên cần sản xuất chế phẩm VSV đa chủng gồm nấm ngoại cộng sinh
với cây thông, phân lập và tuyển chọn những vi sinh vật nội sinh cây
Thông nhựa có khả năng sinh chất kích thích sinh trưởng IAA, phân lập
và tuyển chọn vi sinh vật có khả năng phân giải lân, vi sinh vật có khả
năng đối kháng vi sinh vật gây bệnh thối cổ rễ cây thông và vi sinh vật cố
định nitơ. Chế phẩm vi sinh vật đa chủng nhằm tăng sinh trưởng và hạn
chế bệnh của cây Thông nhựa, đáp ứng được nhu cầu tạo ra những cây
con chất lượng cao cho công tác trồng rừng, tạo rừng Thông nhựa sinh
trưởng phát triển tốt ít bị sâu bệnh hại. Chế phẩm này còn góp phần tăng
độ ẩm đất, tăng mật độ vi sinh vật trong đất cải tạo đất bạc màu làm giảm
quá trình thoái hóa đất, và sa mạc hóa ở miền Bắc Việt Nam.
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
2.1. Vật liệu nghiên cứu
- Cành Thông nhựa đường kính 1 – 2cm thu từ những cây Thông nhựa
khoẻ mạnh, sinh trưởng tốt.
9
- 30 mẫu đất rừng thu được ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam
- Tập đoàn nấm ngoại cộng sinh được lưu trữ tại Trung tâm nghiên cứu
Bảo vệ rừng, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
- Apatis, mùn, đất sét...
2.2. Phương pháp nghiên cứu.
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu tuyển chọn chủng VSV.
- Phương pháp tuyển chọn nấm ngoại cộng sinh có hiệu lực cao theo phương
pháp của (Wong và đồng tác giả 1989).
- Phân lập VSV nội sinh cây Thông nhựa trên môi trường PDA, tuyển
chọn VSV nội sinh, sinh IAA bằng thuốc thử Salkowski xây dựng đồ thị
đường chuẩn IAA so màu bước ở sóng 530nm.
- Tuyển chọn chủng VSV nội sinh đối kháng nấm gây bệnh thối cổ rễ
theo phương pháp nuôi cấy kép trên cùng một đĩa Petri.
- Phân lập các chủng VSV phân giải photphat khó tan theo phương pháp
của Marx và Kenney 1982; Marx 1991; Kuek 1994.
- Tuyển chọn các chủng vi khuẩn phân giải photphat khó tan trên môi
trường Pikovskaya không có agar.
- Phân lập và tuyển chọn vi sinh vật cố định nitơ tự do môi trường NFMN
không có Agar.
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng có hiệu lực cao.
- Quan sát VSV bằng kính hiển vi điện tử quét JSM 5410-LV (Jeol,
Nhật). Đếm tế bào đếm trực tiếp bằng buồng đếm Breeed hoặc đếm trực
tiếp bằng phương pháp pha loãng tới hạn 10 -2, 10-3, 10-4, 10-5, kiểm tra
gram âm và gram dương vi khuẩn.
- Xác định môi trường thích hợp nhân sinh khối VK sinh tổng hợp IAA
trên 3 môi trường: gỉ đường, GPB (Glucose Phosphate Broth), PBS
(Phosphate Buffered Saline).
- Xác định môi trường thích hợp nhân sinh khối VK đối kháng nấm gây
bệnh thối cổ rễ cây Thông nhựa trên 3 môi trường: PD (Potato Dextrose),
King’s B (Pseudomonas Agar Base), PBS (Phosphate Buffered Saline).
- Xác định môi trường thích hợp nhân sinh khối VK phân giải photphat
khó tan trên 3 môi trường: PD; nước chiết khoai tây có thêm một số
thành phần nguyên tố khoáng và Pikoskaya.
- Xác định môi trường thích hợp nhân sinh khối VK cố định nitơ tự do
trên 3 môi trường: Asby, NFMN, AT.
- Từ các môi trường nhân sinh khối thích hợp, xác định thời gian nuôi cấy
tối ưu được thử nghiệm ở mốc thời gian 48 giờ, 72 giờ, 96 giờ, 120 giờ và
144 giờ,
10
- Từ các môi trường nhân sinh khối thích hợp, xác định nhiệt độ nuôi cấy
thích hợp trên cơ sở thử nghiệm ở các khoảng nhiệt độ: 17 0C, 200C, 230C,
250C, 280C, 300C, 330C và 350C.
- Từ các môi trường nhân sinh khối thích hợp, xác định trị số pH môi
trường tối ưu trên cơ sở thử nghiệm ở các trị số pH : 5; 5,5; 6; 6,5; 7; 7,5 và
8.
- Định danh một số loài có hiệu lực cao với việc sử dụng mồi kit
AmpliTaq (Amersham). Các chuỗi ADN được so sánh với GeneBank
thông qua giao diện tìm kiếm BLAST nucleotide-nucleotide.
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu tạo chế phẩm đa chủng VSV.
- Phương pháp nghiên cứu sự tương tác của các vi sinh vật trong cùng hỗn hợp, thí
nghiệm được tiến hành theo phương pháp nuôi cấy kép trên cùng một đĩa
Petri.
- Nghiên cứu giá thể tạo chế phẩm VSV cho cây Thông nhựa khi trồng
rừng với mật độ tế bào tối thiểu là > 107) 4 công thức theo bảng dưới đây:
Công Bột Mùn Đất Potassium BT DDVK DD DDVK DDVK
thức apatit (%) sét polyacry nấm Pt sinh VK ĐK nấm cố định
(%) (%) lamide (%) (g) (%) IAA PGL gây bệnh ni
(%) (%) (%) tơ (%)
CT1 40 40 10 0,025 2,5 2,5 2,5 2,5
CT2 35 35 10 0,05 5 5 5 5
CT3 35 35 10 0,05 5 5 5 5
CT4 40 40 10 0,025 2,5 2,5 2,5 2,5
- Nghiên cứu giá thể tạo CP VSV cho cây con Thông nhựa ở vườn ươm;
Công Bột Mùn Đất BT nấm DD VK DDVK DDVK ĐK DDVK cố
thức apatit (%) sét Pt (g) sinh IAA PGL nấm gây định ni
(%) (%) (%) (%) (%) bệnh (%) tơ (%)
CT1 45 45 0,025 2,5 2,5 2,5 2,5
CT2 40 40 0,05 5 5 5 5
CT3 40 40 0,05 5 5 5 5
CT4 45 45 0,025 2,5 2,5 2,5 2,5
- Nghiên cứu thời gian bảo quản của chế phẩm được thực hiện theo 2
công thức: Bảo quản ở nhiệt độ phòng và bảo quản trong điều kiện phòng
nhiệt độ (15 – 200C).
2.2.4. Phương pháp đánh giá hiệu quả chế phẩm:
- Ảnh hưởng của chế phẩm tới cây Thông nhựa tại vườn ươm thí nghiệm
với 5 công thức, CT1 đất trộn 1% lân, (đối chứng), CT2 bón 1 gam chế
11
phẩm VSV/bầu, CT3 bón 2 gam chế phẩm VSV/bầu, CT4 bón 3 gam chế
phẩm VSV/ bầu, CT5 bón 2 gam chế phẩm MF1/bầu.
- Ảnh hưởng chế phẩm tới cây Thông nhựa tại rừng trồng thí nghiệm với
5 công thức; CT1: bón 200 g NPK/cây, CT2: bón 20 gam/cây chế phẩm
VSV, CT3: bón 40 gam/cây chế phẩm VSV, CT4: bón 60 gam/cây chế
phẩm VSV, CT5: đối chứng không bón gì.
- Ảnh hưởng của chế phẩm VSV đa chủng đến đất thoái hoá bạc màu,
phân tích các chỉ tiêu lý, hoá, chỉ tiêu vi sinh vật của đất trồng trước và
sau khi thí nghiệm.
Nội nghiệp: Kết quả thu được được xử lý trên phần mềm SPSS 15.0, xử
lý số liệu, phân tích phương sai, so sánh trị trung bình giữa các công thức
bằng bằng phần mềm phần mềm Ecxel và Genstat 5.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả tuyển chọn các chủng vi sinh vật có ích.
3.1.1 Kết quả tuyển chọn nấm cộng sinh có hiệu lực cao cho cây Thông
nhựa.
Sau 30 ngày nhiễm nấm bằng phương pháp invitro tiến hành đo
chiều cao cây Thông nhựa, kết quả cho thấy sinh trưởng về chiều cao
trung bình của các mẫu thí nghiệm so với đối chứng đã có sự khác biệt
hoàn toàn, cùng trong môi trường dinh dưỡng như nhau nhưng khi có nấm
ngoại cộng sinh thì quá trình chuyển hóa các chất cho cây tốt hơn, nấm đã
giúp các rễ của cây hút các chất dinh dưỡng tốt và chúng tăng trưởng về
chiều cao tốt hơn cây không được nhiễm nấm. Chủng nấm Pt1 thuộc loài
Pisolithus. tinctorius cộng sinh với cây Thông nhựa cho chiều cao là 4.7
cm (tăng 55% so với đối chứng) cao nhất trong 8 loài nấm cộng sinh đưa
vào thử nghiệm. Chủng nấm Pt1 được lựa chọn cho những nghiên cứu tiếp
theo để sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng phục vụ gieo ươm và gây
trồng cây Thông nhựa.
3.1.2. Kết quả phân lập và tuyển chọn VSV nội sinh cây Thông nhựa có
khả năng sinh tổng hợp IAA và đối kháng nấm gây bệnh
3.1.2.1. Kết quả phân lập vi sinh vật nội sinh cây Thông nhựa.
Với 20 mẫu cành cây Thông nhựa đã phân lập được 87 chủng VK nội
sinh trong đó có 38 chủng vi khuẩn có hình thái khác nhau đặc điểm khuẩn lạc
của các chủng VSV phân lập được có khác nhau về màu sắc và sự phát triển của
chúng, tuyển chọn các chủng có khả năng sinh tổng hợp IAA cao và hiệu lực lớn
trong đối kháng với nấm gây bệnh thối cổ rễ được tuyển chọn từ 38 chủng vi sinh
vật này.
12
3.1.2.2. Kết quả tuyển chọn vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp IAA
Khả năng sinh tổng hợp IAA của các chủng VK kết quả được trình
bày ở bảng 3.1
Bảng 3.1: Khả năng sinh IAA của một số chủng VKNS cây
Thông nhựa.
STT Tên chủng Phản ứng với thuốc thử Hàm lượng IAA thu được
Salkowski (mg/l)
1 QI1 + 11,872
2 CI2 + 0,64
3 CI3 + 0,576
4 CI4 + 1,952
5 CI5 + 5,344
6 CI6 + 2,944
7 CI7 + 0,48
8 CI9 - 0
9 CI10 - 0
10 CI11 - 0
11 CI12 - 0
12 CI13 - 0
13 QI8 + 15,328
14 QI9 + 0,064
15 QI10 + 0,48
16 QI11 + 0,48
17 QI12 + 1,792
18 QI13 + 0,64
19 QI14 + 4,416
20 QI15 - 0
21 QI16 + 4,784
22 QI17 + 1,696
23 QI19 + 0,832
24 QI20 + 1,76
25 QI21 + 3,36
26 QI23 - 0
27 QI24 + 9,312
28 QI25 + 5,312
29 QI26 + 0,352
30 QI27 + 2,944
31 QI29 + 0,864
32 QI30 - 0
33 QI31 - 0
34 QI32 - 0
35 QI33 - 0
36 QI34 + 3,36
37 QI35 - 0
38 QI36 - 0
(+) Có phản ứng dương tính với thuốc thử Salkowski, lên màu tím
hồng nghĩa là có sinh tổng hợp IAA
13
(-) Không có phản ứng với thuốc thử Salkowski nghĩa là không
sinh tổng hợp IAA.
Qua kết quả Bảng 3.1, các chủng vi khuẩn nội sinh có khả năng
sinh tổng hợp IAA, có 25 chủng phản ứng dương tính với thuốc thử, khi
đưa vào thử nghiệm chúng đều có khả năng sinh tổng hợp IAA, nhưng khả
năng sinh tổng hợp IAA của các chủng là khác nhau. Có những chủng rất
mạnh như chủng QI8, chủng QI1, có khả năng tổng hợp được 15,382 và
11,872 mgIAA/l, tuy nhiên có những chủng chỉ có khả năng tổng hợp IAA
nhưng kết quả tổng hợp được không đáng kể QI26 chỉ tổng hợp được
0,352 mgIAA/l. Chủng QI1 và chủng QI8 được chọn đưa vào cho các
nghiên cứu tiếp theo. Khuẩn lạc của các chủng vi khuẩn sinh IAA với màu
sắc khác nhau (Hình 3.1-3.6).
Hình 3.1: Hình 3.2: Hình 3.3: Hình 3.4: Hình 3.5: Hình 3.6:
Chủng VK QI1 Chủng VK Chủng VK Chủng VK Chủng VK Chủng VK
CI6 QI8 QI26 QI24 QI23
3.1.2.3. Kết quả tuyển chọn VSV nội sinh cây Thông nhựa đối kháng nấm
gây bệnh thối cổ rễ.
Trong 38 chủng vi khuẩn được tìm thấy khi phân lập vi sinh vật
nội sinh cây Thông nhựa, đưa vào thử nghiệm khả năng ức chế nấm F.
oxysporum kết quả thí nghiệm được trình bày ở Bảng 3.2.
Bảng 3.2 : Hoạt tính kháng nấm F. oxysporum gây bệnh thối cổ
rễ thông của VKNS
STT Tên chủng Đường kính ức chế (mm) sau Đường kính ức chế (mm) sau
7 ngày 10 ngày
1 QI1 16,6 20,1
2 CI2 6,2 9,3
3 CI3 0 0
4 CI4 0 0
5 CI5 13,4 15,5
6 CI6 9,1 11,5
7 CI7 0 0
8 CI9 12,5 14,6
9 CI10 10,4 13,3
10 CI11 0 0
11 CI12 8,2 9,1
12 CI13 2,3 4,5
13 QI8 11,4 17,7
14
14 QI9 14,2 15,2
15 QI10 0 0
16 QI11 0 0
17 QI12 5,2 10,3
18 QI13 0 0
19 QI14 0 5,13
20 QI15 12,5 19
21 QI16 5,2 20,5
22 QI17 0 0
23 QI19 0 0
24 QI20 10,2 18,5
25 QI21 13,6 19,3
26 QI23 12,3 17,3
27 QI24 8,1 22,1
28 QI25 4,2 9,4
29 QI26 0 0
30 QI27 13,2 17,1
31 QI29 15,3 18,2
32 QI30 0 0
33 QI31 14,3 18,5
34 QI32 0 0
35 QI33 12.5 14.3
36 QI34 0 0
37 QI35 0 0
38 QI36 0 0
Trong 38 chủng vi khuẩn (VK) nội sinh cây thông có 23 chủng
(chiếm 60% tổng số chủng phân lập) có khả năng ức chế nấm gây bệnh F.
oxysporum. Chủng QI1 có khả năng sinh tổng hợp IAA rất mạnh đạt
11,872 mg/l và chúng còn có khả năng kháng nấm bệnh thối cổ rễ cây
thông cũng rất mạnh đạt vòng ức chế 20,1mm (Hình 3.10). Chủng QI8 có
khả năng sinh tổng hợp IAA rất mạnh đạt 15,328mg/l IAA và chúng còn
có khả năng kháng nấm bệnh thối cổ rễ cây thông cũng mạnh đạt vòng ức
chế 17,7mm (Hình 3.11). Chủng QI16 có khả năng kháng nấm bệnh thối
cổ rễ cây thông cũng rất mạnh đạt vòng ức chế 20,5mm và có khả năng
sinh tổng hợp IAA khá đạt 4,784mg/l (Hình 3.8). Chủng QI24 có đường
kính vòng phân giải lớn nhất là 22,1mm và có khả năng sinh tổng hợp
IAA khá đạt 9,312/l (Hình 3.7). Khi chỉ nuôi cấy chủng nấm gây bệnh thối
cổ rễ cây Thông nhựa không có vi khuẩn kháng nấm, nấm gây bệnh đã
mọc kín không có vòng đối kháng (Hình 3.12). Vì vậy 4 vi khuẩn QI1, QI8,
QI16, QI24 được lựa chọn cho nghiên cứu tiếp theo.
15
Hình 3.7: Hình 3.8: Hình 3.9: Hình 3.10: Hình 3.11: Hình 3.12:
Chủng QI24 Chủng QI16 Chủng QI25 Chủng QI1 Chủng QI9 Nấm F.
đối kháng nấm đối kháng nấm đối kháng nấm đối kháng nấm đối kháng nấm oxysporum
F. oxysporum F. F. oxysporum F. oxysporum F. oxysporum
oxysporum
3.1.3. Kết quả phân lập và tuyển chọn VSV phân giải photphat khó
tan.
3.1.3.1. Phân lập vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan
Từ 30 mẫu đất rừng thu được ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam đã
phân lập 35 chủng vi sinh vật có khả năng phân giải phốt phát khó tan.
Các chủng vi sinh vật đã được phân lập, nuôi cấy thuần khiết và tuyển
chọn chủng có hiệu lực cao.
3.1.3.2. Tuyển chọn các chủng VSV phân giải phốt phát khó tan.
+) Tuyển chọn thông qua phương pháp, đo đường kính vòng phân giải ở
các khoảng thời gian khác nhau kết quả được trình bày ở Bảng 3.3.
16
Bảng 3.3: Khả năng phân giải phốt phát khó tan của vi khuẩn
theo thời gian.
Ký hiệu chủng Đường kính vòng phân giải tính theo thời gian
TT
VSV (mm)
1 ngày 3 ngày 5 ngày 7 ngày
1 N1.1 2,0 6,0 8,0 12,5
2 N1.2 5,0 9,8 15,2 17,5
3 N1.3 1,5 6,5 8,3 9,5
4 N2.1 6,5 13,2 19,5 23,0
5 N2.3 5,0 12,0 17,5 21,0
6 N3.2 2,0 4,6 5,6 6,8
7 N4.2 4,2 10,5 16,0 8,9
8 N4.1 2,4 3,2 4,4 5,6
9 N5.1 8,0 14,0 16,4 17,0
10 N6.1 3,0 8,0 11,0 18,5
11 N9.2 2,4 4,2 5,0 8,5
12 N10.2 2,0 6,5 10,0 17,6
13 B1.1 3,0 7,0 12,5 16,6
14 B2.1 2,0 6,0 8,0 11,0
15 B3.1 5,0 9,8 17,2 17,5
16 B4.3 1,5 6,4 8,6 10,5
17 B5.1 0 2,4 4,1 4,4
18 B6.1 0 1,8 2,8 5,0
19 B7.1 5,0 10,4 16,6 17,1
20 B7.2 5,0 8,2 10,2 15,2
21 B8.1 2,0 5,3 8,2 9,3
22 B8.3 0 3,2 5,1 5,6
23 B9.1 2.0 6,1 8,0 8,0
24 B9.2 5,0 9,8 17,2 18,0
25 V1.1 1,5 6,3 6,6 7,8
26 V1.2 2,0 6,0 8,0 9,5
27 V2.2 0 2,0 4,6 5,3
28 V2.3 0 2,1 3,0 4,8
29 V3.2 0 6,0 9,0 19,2
30 V4.2 4,2 10,5 14,8 20,2
31 V5.1 0 1,5 2,6 2,6
32 V6.1 0 2,0 2,8 2,8
33 V7.3 0 2,2 4,0 8,8
34 V8.2 0 6,5 9,0 14,2
35 V9.1 4,0 10,3 12,8 14,6
Trong số 35 chủng VSV có khả năng phân giải phốt phát khó tan, có
18 chủng có khả năng phân giải lân mạnh, có đường kính vòng phân giải > 10
17
mm, có 13 chủng có khả năng phân giải lân rất mạnh đường kính vòng phân
giải >15 mm.
+) Kết quả so màu trên máy Quang phổ có bước sóng 430nm
Lấy 13 chủng có đường kính vòng phân giải cao nhất đưa vào
nghiên cứu định lượng bằng so màu trên máy Quang phổ có bước sóng
430nm, kết quả được trình bày tại Bảng 3.4.
Bảng 3.4: Khả năng phân giải phốt phát khó tan của các chủng
VK
ĐK vòng pg sau 7 Nồng độ lân dễ tiêu
STT Ký hiệu chủng
ngày(mm) (ppm)
Mẫu đối chứng không cấy
43,95
vi khuẩn
1 N1.2 17.5 367,62
2 N2.1 23.0 420,13
3 N2.3 21.0 427,75
4 N5.1 17,0 288,00
5 N6.1 18,0 202,37
6 N10.2 17,6 271,32
7 B1.1 16,6 344,00
8 B3.1 17,5 305,63
9 B7.1 17,0 346,62
10 B7.2 15,2 374,00
11 B9.2 18,0 243,63
12 V3.2 19,2 335,26
13 V4.2 20,2 410,03
Chủng N2.3, chủng N2.1 có đường kính vòng phân giải cao nhất
từ 21- 23mm và nồng độ lân dễ tiêu > 420ppm gấp khoảng 10 lần so với
đối chứng (Hình 3.18). Dựa trên đường kính vòng phân giải và nồng độ
lân dễ tiêu được phân giải đã tuyển chọn được 2 chủng có hoạt tính phân
giải lân cao nhất, là những chủng N2.3 và chủng N2.1 (Hình 3.15) đưa vào
thực hiện các nghiên cứu tiếp theo.
Hình 3.13: Hình 3.14: Hình 3.15: Hình 3.16: Hình 3.17: Hình 3.18:
Chủng VK pg Chủng VK Chủng VK Chủng VK N6.1 Chủng VK Chủng VK N2.3
phốt phát N5.1 N2.1 B7.1
18
VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
========================
NGUYỄN THỊ THUÝ NGA
TÓM TẮT LUẬN ÁN
NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC SẢN XUẤT CHẾ PHẨM
VI SINH VẬT ĐA CHỦNG ĐỂ GIEO ƯƠM
VÀ TRỒNG THÔNG NHỰA (Pinus merkusii Jungh. Et de Vriese)
TRÊN ĐẤT THOÁI HÓA Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP
Công trình được hoàn thành tại: VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
DANH
NGƯỜIMỤC
HƯỚNG TRÌNH
CÔNGDẪN CÔNG
KHOA HỌC: LIÊNTS.
BỐ PGS. QUAN
PHẠM LUẬN ÁN
ĐẾNQUANG THU
- Nguyễn Thị Thuý Nga, Phạm Quang Thu (2009), Phân lập, tuyển chọn vi
sinh vật phân giải lân có hiệu lực cao và đặc điểm sinh học của chúng để
sản xuất phân vi sinh cho cây lâm nghiệp. Tạp chí khoa học lâm nghiệp,
Phản biện 1: ………………………………………………
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, số 3, tr 1038 – 1045.
…………………………………………………………….
- Nguyễn Thị Thuý Nga (2015), Phân lập, tuyển chọn một số chủng vi
khuẩn nội sinh tạo chất kích thích sinh trưởng Indole-3-acetic axit
Phản
(IAA)biện 2 ………………………………………………
và đối kháng nâm Fusarium oxysporum gây bệnh thối cổ rễ cây
thông. Tạp chí khoa học lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt
…………………………………………………………..
Nam, số 3, tr 3948 - 3959.
- Nguyễn Thị3:
Phản biện Thuý Nga (2015), Nghiên cứu tạo chế phẩm đa chủng VSV và
………………………………………………
đánh giá hiệu quả của chế phẩm đối với sản xuất cây con Thông nhựa
……………………………………………………………..
(Pinus merkusii) ở vườn ươm. Tạp chí khoa học lâm nghiệp, Viện Khoa
học Lâm nghiệp Việt Nam, số 3, tr 3960 – 3968.
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện khoa học
Lâm nghiệp Việt Nam
vào hồi giờ ngày tháng năm 2016
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ.
Thông là cây trồng Lâm nghiệp, được gây trồng ở hầu khắp các
tỉnh trung du và miền núi nước ta. Cây thông được coi là cây loại trồng chủ
yếu, với diện tích đứng thứ ba sau bạch đàn và keo. Theo quyết định số
3135/QĐ-BNN-TCLN ngày 06/8/2015 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn công bố số liệu hiện trạng rừng toàn quốc năm 2014, diện tích
rừng trồng thông các loại là khoảng 400.000 ha (chiếm gần 12% tổng diện
tích rừng trồng trong cả nước). Loài thông được trồng chủ yếu là Thông
nhựa (Pinus merkusii), cây Thông nhựa mang lại giá trị lớn về mặt kinh tế,
xã hội.
Các loài cây hạt trần nói chung và thông nói riêng, lông hút ở rễ kém
phát triển, nên trong tự nhiên có quá trình cộng sinh bắt buộc với nấm. Sợi
nấm giúp cây trồng hấp thụ nước và dinh dưỡng khoáng tốt hơn. Quy trình
kỹ thuật gieo ươm thông do Bộ Lâm nghiệp nay là Bộ Nông nghiệp và Phát
triển nông thôn ban hành năm 1983 đã quy định tiêu chuẩn, chất lượng cây
thông con khi xuất vườn phải có nấm rễ. Để đạt được điều đó các cơ sở sản
xuất phải sử dụng 10% đất mặt rừng thông đã khép tán trộn với thành phần
ruột bầu, để có nguồn nấm cộng sinh. Việc làm này đã gây nên nhiều bất lợi
như : nấm cộng sinh không được tuyển chọn; mang theo mầm sâu, bệnh đặc
biệt bệnh lở cổ rễ và bệnh rơm lá thông; hệ sinh thái của rừng thông khép tán
bị ảnh hưởng nghiêm trọng, và chi phí lớn. Ở nước ta hiện nay gieo ươm
thông tại vườn ươm còn mắc nhiều bệnh như: bệnh vàng còi do cây thông
không có nấm cộng sinh, bệnh thối cổ rễ do nấm Fusarium spp. Tỷ lệ cây
con bị chết ở vườn ươm do nấm Fusarium spp. gây ra ước tính từ 40% đến
50%. Không những thế năng suất rừng trồng thông hiện nay còn hạn chế, cây
thông sinh trưởng phát triển kém, kéo theo sức đề kháng yếu, dễ bị bệnh và
sự tấn công của nhiều loài sâu và bệnh. Trên thế giới cũng như ở nước ta, đã
sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc vi sinh vật (VSV) để bổ xung vào bầu
ươm cây con, cũng như trồng rừng thông, việc làm này đã mang lại lợi ích
kinh tế cao hơn và thân thiện với môi trường, nhằm tăng năng suất giá trị của
cây trồng và làm giảm hiện tượng thoái hóa đất.
1
Hiện nay trên thị trường phân bón nước ta, có một số thương hiệu
phân vi sinh nhưng chủ yếu phục vụ cho phát triển cây Nông nghiệp và cây
ăn quả, những loại phân VSV riêng cho cây lâm nghiệp còn ít hoặc rất hạn
chế. Phát triển cây Lâm nghiệp và cải tạo đất thoái hoá là cần thiết và quan
trọng trong việc phát triển kinh tế, xã hội, bảo vệ môi trường và đặc biệt là
phát triển nghề rừng. Để khắc phục những tồn tại trên tôi tiến hành nghiên
cứu luận án “Nghiên cứu cơ sở khoa học sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa
chủng để gieo ươm và trồng Thông nhựa (Pinus merkusii Jungh. Et de
Vriese) trên đất thoái hoá ở Miền Bắc Việt Nam”.
2. MỤC TIÊU
2.1. Mục tiêu tổng quát
- Xác định cơ sở khoa học sản xuất được chế phẩm vi sinh vật đa chủng
(gồm nấm ngoại cộng sinh, vi khuẩn sinh IAA và đối kháng nấm gây bệnh,
vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan và cố định nitơ tự do) để gieo ươm,
gây trồng thông nhựa nhằm tăng sinh trưởng, hạn chế bệnh thối cổ rễ và cải
tạo đất thoái hoá.
2.2. Mục tiêu cụ thể
-Tuyển chọn được chủng nấm ngoại cộng sinh, thuộc loài Pisolithus
tinctorius, phân lập và tuyển chọn vi khuẩn nội sinh cây Thông nhựa, có
khả năng sinh tổng hợp IAA và đối kháng với nấm Fusarium oxysporum
gây bệnh thối cổ rễ cây Thông nhựa; phân lập và tuyển chọn vi sinh vật
phân giải phốt phát khó tan và cố định nitơ tự do có hiệu lực cao.
- Xác định được đặc điểm sinh học của các chủng VSV tuyển chọn.
- Xác định được cơ sở khoa học tạo chế phẩm VSV đa chủng.
- Sản xuất được chế phẩm VSV đa chủng có khả năng tăng sinh trưởng,
hạn chế bị bệnh đối với cây Thông nhựa ở vườn ươm và rừng trồng, cải
tạo đất thoái hoá, bạc màu.
3. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
- Lần đầu tiên phân lập và tuyển chọn được 2 chủng vi khuẩn
Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis nội sinh cây Thông nhựa, có
2
khả năng sinh tổng hợp IAA vừa có khả năng đối kháng với nấm
F.oxysporum gây bệnh thối cổ rễ cây thông.
- Lần đầu tiên phân lập và tuyển chọn được 2 chủng vi khuẩn
Burkholderia cenocepacia, Azotobacter beijerinskii có khả năng phân
giải phốt phát khó tan vừa có khả năng cố định nitơ tự do.
- Tạo chế phẩm vi sinh vật đa chủng cho cây Thông nhựa có khả năng
kích thích sinh trưởng, cố định đạm, phòng trừ nấm gây bệnh thối cổ rễ
và cải tạo đất thoái hoá bạc màu, thay thế việc sử dụng 10% đất mặt rừng
thông khi gieo ươm và thay thế việc sử dụng phân NPK bón lót khi trồng
rừng.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở NGOÀI NƯỚC
1.1.1. Nghiên cứu về nấm cộng sinh.
Nấm cộng sinh đã được các nhà nghiên cứu vi sinh vật quan tâm
từ rất sớm, ở Venezuela, người ta lấy lớp đất mặt của các rừng trồng thông
đã khép tán trộn với đất của vườn ươm để tạo ruột bầu gieo ươm cây con,
nấm cộng sinh chủ yếu ở đây là loài Thelephora terrestric. Từ những năm
1980, bào tử nấm Pisolithus tinctorius được bang Georgia của Mỹ nhiễm
cho cây thông con ở vườn ươm. Marx và đồng tác giả (1982) đã nghiên cứu,
được chế phẩm P. tinctorius đã được sản xuất và bán rộng rãi ngoài thị
trường, hầu hết các cây con gieo ươm đều được nhiễm chế phẩm này trên
quy mô lớn. Theo Marx và đồng tác giả (1989) bào tử nấm P. tinctorius
được thu từ thể quả của nấm ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, cộng sinh
với nhiều loài cây chủ, đã tạo cho chế phẩm bằng bào tử có tính đa dạng
về mặt sinh học hơn chế phẩm bằng hệ sợi. Hơn tám triệu cây con, đã
được nhiễm chế phẩm bằng hệ sợi và nhiều triệu cây con đã được nhiễm
chế phẩm bằng bào tử, cho kết quả sinh trưởng vượt trội.
3
1.1.2. Nghiên cứu về VSVNS sinh IAA kích thích tăng trưởng thực
vật.
Các chất kích thích tăng trưởng thực vật là những chất tự nhiên
được sản xuất bởi các VSV nội sinh. Chúng có tác dụng kích thích hoặc
ức chế một số quá trình sinh lý, sinh hóa ở thực vật và vi sinh vật. Brakel
và Hilger (1965) cho rằng, vi khuẩn Azotobacter có thể sản sinh ra axit
indol-3-acetic (IAA) là chất tăng trưởng thực vật. Chandramohan và
Mahadevan (1968b) đã phân lập được vi khuẩn sinh IAA tăng trưởng thực
vật từ cây Bông. Những năm trước đây nhiều nhà khoa học cho rằng IAA
được sản suất bởi vi sinh vật chỉ là chất chuyển hóa thứ cấp. Nhưng gần đây
nhà nghiên cứu Stijn và Jos (2010) cho rằng, VSV nội sinh như những nhà
máy khổng lồ, sản xuất IAA tăng kích thính sinh trưởng thực vật. Ruben và
đồng tác giả (2012) cho rằng, có mặt của các vi sinh vật sinh IAA sẽ làm
tăng sản lượng cây trồng một cách rõ rệt.
1.1.3. Nghiên cứu về vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan.
Johri và đồng tác giả (1999), đã phân lập và mô tả đặc điểm của
khoảng 4.800 chủng VSV có khả năng phân giải phốt phát khó tan. Tuy nhiên,
các tác giả chỉ dừng ở mô tả đặc điểm của các chủng, mà chưa ứng dụng
những chủng vi sinh vật phân giải phốt phát này vào sản xuất phân vi sinh.
Alan (2000) cho rằng, vi sinh vật đất đóng vai trò quan trọng trong việc hấp
thụ và quá trình biến đổi của các chất dinh dưỡng trong đất. Đối với phốt pho,
vi sinh vật đất có ảnh hưởng nhiều đến quá trình biến đổi phốt pho, đặc biệt vi
sinh vật có thể phân giải phốt pho từ các hợp chất phốt pho có trong đất. José
và đồng tác giả (2001) nghiên cứu, các chủng vi khuẩn phân giải phốt phát
được phân lập từ các nguồn khác nhau có hiệu lực phân giải phốt phát khác
nhau.Việc sử dụng vi sinh vật phân giải phốt phát, không những có tác dụng
cải tạo đất, mà còn làm tăng lượng phốt pho cho cây trồng và đem lại kết quả
tốt cho mùa vụ.
1.1.4. Nghiên cứu vi sinh vật đối kháng với nấm gây bệnh.
Alecxander Fleming (1928), tình cờ phát hiện ra quan hệ đối
kháng giữa nấm Penicillinum notatum với khuẩn Staphylococus aureus và
đã tìm ra chất kháng sinh đầu tiên là penicillin. Hiện nay, trên thế giới có
khoảng 13.000 chất kháng sinh tự nhiên, trong đó có hơn 3.000 chất do
thực vật tạo ra, hơn 9.000 chất kháng sinh do VSV tổng hợp được và hàng
ngàn dẫn chất là kháng sinh bán tổng hợp. Chanway (1996) cho rằng, VK
nội sinh thúc đẩy quá trình sinh trưởng của cây chủ, vì đã tạo ra một hàng rào
kiểm soát sinh học bằng việc tiêu diệt trực tiếp các mầm bệnh xâm nhiễm
vào cây chủ. Joseph và đồng tác giả (1997) đã ứng dụng VSV đối kháng
nấm gây bệnh, bằng cách tiêm chủng VK vào 2 cây, là Cà chua và Dưa
4
chuột đã đem lại hiệu quả ức chế một số loại mầm bệnh và giảm mức độ
bị bệnh. Yuparet (1999) đã phân lập và tuyển chọn, một số loài VK sống
trong mô của cây cỏ có khả năng sản xuất ra chất kháng sinh L-
Asparaginase.
1.1.5. Nghiên cứu về vi sinh vật cố định nitơ tự do.
Các tác giả Maryenko (1964) và Arun (2007) nghiên cứu cho rằng, mật
độ vi khuẩn Azotobacter trong vùng gần rễ của cây trồng có mật độ cao hơn các
vùng đất hoang. Họ đã phân lập và tuyển chọn một số chủng vi sinh vật cố định
nitơ tạo phân bón sinh học bón cho cây trồng như lúa, ngô, mía và rau đã thúc
đẩy sự tăng trưởng của các loại cây trồng. Ngoài ra, tác giả còn khẳng định
rằng, các loại phân bón sinh học có khả năng tổng hợp nitơ rất ổn định, không
gây hại cho môi trường và đảm bảo chất lượng nông sản sạch. Theo Timmusk
(1999) vi khuẩn Paenibacillus được phân lập trong rễ cây và trong đất có khả
năng cố định nitơ tự do, thúc đẩy kích thích tăng trưởng thực vật sản xuất
enzym thuỷ phân, sản xuất thuốc kháng sinh chống lại vi sinh vật gây hại cho
con người và gây bệnh thực vật
1.1.6. Sử dụng chế phẩm vi sinh vật hỗn hợp.
De và đồng tác giả (1988) đã sản xuất chế phẩm nấm cộng sinh dưới
dạng viên nén bằng bào tử của các loại nấm P. tinctorius và Scleroderma spp, để
nhiễm cho các loài cây lá kim và các loài thông, kết quả rất rõ khi đường kính của
các cây con được nhiễm chế phẩm tăng hơn so với đối chứng là 75% sau 16-18
tháng tuổi. Nhà nghiên cứu người Nam Phi Lubanza và đồng tác giả (2012) cho
rằng chế phẩm vi sinh vật hỗn hợp bao gồm Azospirillum và Rhizobium có khả
năng thúc đẩy sự phát triển và tăng sản lượng của cây trồng. Olubukola và
Bernard (2012) hai nhà khoa học người Mỹ đã nghiên cứu chế phẩm hỗn hợp các
loài vi sinh vật khác nhau tạo phân bón. Phân bón hỗn hợp vi sinh vật gồm vi
khuẩn kích thích sinh trưởng thực vật, vi sinh vật đối kháng bệnh và vi khuẩn
chống lại sự xâm hại của sâu bệnh.
1.1.7. Nghiên cứu về gieo trồng Thông nhựa.
Thông nhựa có vùng phân bố khá rộng, từ miền Nam Trung Quốc,
Lào, Campuchia, Thái Lan, Phillippin đến Indonesia và miền Đông
Myanmar. Chúng được trồng từ rất lâu ở nhiều nước thuộc khu vực Đông
Nam Á như Việt Nam, Lào, Campuchia, Philippines, Malaysia và
Indonesia. Các nghiên cứu cho rằng, biện pháp xử lý lập địa khác nhau và
các loại cây trồng khác nhau đã có ảnh hưởng rất khác nhau đến độ phì
của đất, trong đó xử lý lập địa để trồng cây thông nhựa khác nhau thì độ
phì của đất rừng Thông nhựa khác nhau, năng suất rừng trồng Thông nhựa
phụ thuộc lớn vào các biện pháp lâm sinh và xử lý lập địa khác nhau.
Ngoài ra khi nhân giống gây trồng Thông nhựa nhiều nước đã sử dụng các
5
loại nấm cộng sinh như P. tinctorius, Boletus granulatus, Scleroderma
spp., Thelephora terrestris, Cenoccocum graniforme, Amantita spp., và
Rhizopogon spp.… gây nhiễm vào đất ươm hạt, cây con sẽ có bộ rễ tốt và
sinh trưởng nhanh.
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở TRONG NƯỚC
1.2.1. Nghiên cứu về nấm cộng sinh.
Quy trình kỹ thuật gieo ươm thông do bộ Lâm nghiệp nay là bộ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành năm 1983 đã quy định tiêu
chuẩn, chất lượng cây thông con khi xuất vườn phải có nấm rễ. Khi gieo
ươm thông tại vườn ươm, các cơ sở sản xuất đều sử dụng lớp đất mặt của các
rừng trồng thông đã khép, tán trộn với đất đóng bầu nhằm lấy nguồn nấm
cộng sinh có trong tự nhiên. Phạm Quang Thu (2004), chế phẩm nấm cộng
sinh đã được thử nghiệm cho cây thông con, bạch đàn, keo, phi lao ở vườn
ươm và cho thông ở rừng trồng bước đầu đã có kết quả tốt. Nhưng chế
phẩm này còn ở dạng thô và chưa tổng hợp nhiều chủng vi sinh vật có ích.
Phạm Quang Thu và Đặng Như Quỳnh (2007), đã điều tra thu thập được 33
loài nấm ngoại cộng sinh với thông và bạch đàn trong đó: có 16 loài cộng sinh
với thông; 14 loài cộng sinh với bạch đàn và 3 loài cộng sinh với cả thông và
bạch đàn.
1.2.2. Nghiên cứu về VSVNS sinh tổng hợp IAA kích thích tăng
trưởng.
Nguyễn Kim Anh và đồng tác giả (2008), đã nghiên cứu phân lập
được 8 chủng vi khuẩn Azotobacter từ 30 mẫu đất. Trong đó có 6 chủng có
hoạt tính sinh tổng hợp IAA. Đỗ Kim Nhung và Vũ Thành (2011) đã phân
lập vi sinh vật nội sinh từ cây mía có khả năng sinh IAA, trong số 12 dòng
vi khuẩn Azospirillum sp. và 14 dòng vi khuẩn Gluconacetobacter sp. đã
được khảo sát thì có 2 dòng vi khuẩn A1 và G10 vừa có khả năng tổng
hợp IAA vừa có khả năng cố định đạm đạt ở mức cao. Trần Thanh Phong
và Cao Ngọc Điệp (2011) đã phân lập được 49 dòng vi khuẩn nội sinh trên
cây Dứa, tuyển chọn được 9 dòng đều có 3 đặc tính tốt như cố định đạm,
khả năng phân giải lân và sinh tổng hợp IAA. Nguyễn Thị Huỳnh Như và
đồng tác giả (2013) đã nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật nội
sinh trên cây chuối có khả năng sinh IAA.
1.2.3. Nghiên cứu về vi sinh vật phân giải phốt phát
Phạm Văn Toản và đồng tác giả từ năm 1996 đến năm 1998, đã phân
lập được 100 chủng có hoạt tính phân giải lân. Bón phân hữu cơ vi sinh vật
làm cây sinh trưởng tốt hơn, làm tăng năng suất lúa 21,6% và đối với lạc là
23,7%.
6
Nguyễn Thị Thúy Nga và Phạm Quang Thu (2009) với 30 mẫu đất
rừng thu được ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam đã phân lập được 30 chủng vi
sinh vật có khả năng phân giải lân. Trong đó có 15 chủng có hiệu lực phân
giải lân rất cao, chiếm 50% tổng số chủng phân lập được. Các chủng
PGLRH3,, P9.2, P1.4, P1.1, có đường kính vòng phân giải phốt phát cao (có
đường kính vòng phân giải> 2,2 cm).
1.2.4. Nghiên cứu về VSV đối kháng với nấm gây bệnh
Nguyễn Thị Thúy Nga và Phạm Quang Thu (2006), cũng đã phân lập
được 56 chủng vi khuẩn khác nhau từ 10 loài cây gỗ và đã tuyển chọn được 12
chủng VK có khả năng sinh kháng sinh ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh
sọc tím Luồng. Phạm Quang Thu và Nguyễn Thị Thúy Nga (2007) đã phân
lập được 113 chủng VK từ 15 mẫu bạch đàn không bị bệnh, trong đó có 22
chủng có đặc điểm hoàn toàn khác nhau. Tuyển chọn được 5 chủng VK có khả
năng đối kháng với nấm Cryptosporiopsis eucalypti gây bệnh đốm lá bạch
đàn. Lê Như Kiểu và đồng tác giả (2010), phân lập và tuyển chọn một số
chủng vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây ra bệnh héo xanh lạc và vừng để
sản xuất các chế phẩm vi sinh đối kháng ứng dụng trong sản xuất lạc và vừng.
10 chủng vi khuẩn phân lập và tuyển chọn được có hoạt tính đối kháng với vi
khuẩn R. solanacearum, an toàn đối với cây trồng và động vật máu nóng.
1.2.5. Nghiên cứu về vi sinh vật cố định nitơ tự do.
Lai Chí Quốc và đồng tác giả (2012) đã tuyển chọn và nhận diện
vi khuẩn cố định đạm (có khả năng hoà tan phốt phát và kali) được phân
lập từ vật liệu phong hoá của vùng núi đá hoa cương tại núi cấm, tỉnh An
Giang. Trần Thanh Phong và Cao Ngọc Điệp (2012), đã phân lập và mô tả
đặc điểm hình thái của 31 chủng vi khuẩn cố định đạm nội sinh trong rễ
cây ngô trên môi trường không có đạm Nfb. Cả 31 chủng phân lâ âp được
đều có khả năng sinh tổng hợp IAA, tuyển chọn được 9 chủng có phản
ứng tốt với sự sinh trưởng.
1.2.6. Sử dụng chế phẩm vi sinh vật hỗn hợp.
Phạm Quang Thu (2004) nghiên cứu chế phẩm hỗn hợp bao gồm
bào tử hữu tính nấm P. tinctorius và một số vi sinh vật chức năng khác.
Phạm Quang Thu và Nguyễn Thị Thuý Nga (2011) đã nghiên cứu sử dụng
vi sinh vật và cây che phủ nhằm nâng cao năng suất của cây Keo lai và
cải tạo đất sau luân kỳ bạch đàn, kết quả bón lót 20g vi sinh + trồng cốt
khí, cho đường kính 1,3m tăng 22% chiều cao vút ngọn của cây Keo lai
tăng khoảng 12%, tỷ lệ sống đạt 98%. Lê Như Kiểu và đồng tác giả (2011)
nghiên cứu, tổ hợp của các chủng VSV để sản xuất phân hữu cơ vi sinh đa
chức năng cho cây chè. Kết quả thu được 4 chủng vi sinh vật có ích và an
toàn sinh học, đó là các chủng A11, chủng KT7, chủng PI6, chủng ĐK 14,
7
chế phẩm vi sinh vật đa chủng đã làm giảm tỷ lệ chết ở cây chè lên đến
50,6%. Phạm Quang Thu và đồng tác giả (2010) sản xuất chế phẩm viên nén
MF1 và MF2, khi bón 40g MF1cho cây thông ở rừng trồng kết quả tăng
chiều cao là 16% và đường kính là 40% so với đối chứng, bón 40g chế phẩm
MF2 cho cây bạch đàn ở rừng trồng kết quả tăng chiều cao 55% và đườn
kính 38% so với đối chứng. Ở cả 2 loại chế phẩm đều giảm tỷ lệ bị bệnh của
cây trồng.
1.2.7. Nghiên cứu về gieo trồng Thông nhựa
Ở nước ta cây Thông nhựa phân bố từ Bắc vào Nam, trên thực tế
hiện nay gieo Thông nhựa các cơ sở sản xuất phải sử dụng 10% đất mặt
rừng thông đã khép tán để trộn với thành phần ruột bầu để có nguồn nấm
cộng sinh, gây nên nhiều bất lợi như sau: nấm cộng sinh không được
tuyển chọn, mang theo sâu, bệnh đặc biệt bệnh lở cổ rễ và bệnh rơm lá
thông, hệ sinh thái của rừng thông khép tán bị ảnh hưởng nghiêm trọng,
chi phí rất lớn. Theo Nguyễn Sỹ Giao, (1996) tỷ lệ cây con bị chết ở vườn
ươm do nấm Fusarium spp, gây ra ước tính từ 40% đến 50%. Theo
Nguyễn Xuân Quát, (1985) tiêu chuẩn yêu cầu chất lượng cây con Thông
nhựa đem đi trồng, áp dụng đúng tiêu chuẩn của Bộ Lâm nghiệp, cây đem
trồng trên đất có trảng cây bụi, trảng cỏ cao hoặc trảng cỏ thấp, hay trọc
trụi ở các vùng có chế độ mưa mùa khác nhau, đều cho tỷ lệ sống cao và
sinh trưởng phát triển tốt. Bốn đặc điểm về môi trường và yêu cầu dinh
dưỡng của cây con Thông nhựa ở tuổi vườn ươm là thành phần cơ giới,
mùn, độ chua và lân của đất hay hỗn hợp ruột bầu. Cây Thông nhựa con 1-
1,5 tuổi, đạt chiều cao 20-25 cm là có thể đưa trồng, thời vụ trồng thông
nhựa ở các tỉnh phía Bắc thích hợp nhất là vào khoảng cuối mùa đông, đầu
mùa xuân, lúc này nhiệt độ ấm dần và có mưa phùn.
1.2.8. Nghiên cứu đất thoái hoá, bạc màu.
Thoái hoá đất đai là dấu hiệu chung của sự suy giảm nhất thời hoặc
thường xuyên khả năng sản xuất của đất đai (UNEP, 1992). Hoặc có thể
định nghĩa thoái hoá đất là những quá trình thay đổi các tính chất lý, hoá,
sinh học của đất dẫn đến đất giảm hoặc mất khả năng thực hiện chức năng
của mình. Những loại đất xấu, đất bạc màu, đất thoái hoá thường mang
những nhược điểm gây hại cho cây trồng như đất bị mất tầng canh tác,
nghèo kiệt dinh dưỡng, đặc biệt là nghèo chất hữu cơ, bị khô hạn, chai
cứng hoặc bị ngập úng nước, bị chua hoá, mặn hoá... do vậy mà hiệu quả
sản xuất thấp. Để có thể tiếp tục canh tác được trên vùng đất bạc màu đưa
lại hiệu quả kinh tế cần phải cải tạo đất bạc màu bằng các biện pháp tổng
hợp như luân canh cây trồng, thâm canh hợp lý, phân bón, thuỷ lợi...
8
Nhận xét
Vi sinh vật có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái Nông lâm
nghiệp, bao gồm các nhóm chính sau: nhóm VSV đất cố định nitơ tự do
cung cấp cho cây trồng và dinh dưỡng khoáng cho đất, nhóm VSV tạo ra
chất kích thích sinh trưởng thực vật IAA cho cây, nhóm VSV phân giải
các hợp chất phốt phát khó tan thành dễ tan, nhóm VSV đối kháng với
nấm gây bệnh. Qua những kết quả nghiên cứu về hiệu quả sử dụng chế
phẩm vi sinh vật ở Việt Nam và nước ngoài cho thấy, phân bón hữu cơ vi
sinh có tác dụng tốt đến sự sinh trưởng, phát triển, năng suất cây trồng,
giảm giá thành, nâng cao hiệu quả trồng trọt và cải tạo môi trường đất
canh tác. Tuy nhiên, theo các chuyên gia, nghiên cứu triển khai chế phẩm
sinh học phục vụ nông nghiệp ở nước ta còn hạn chế do các cơ sở thực
nghiệm về công nghệ sinh học còn nhỏ hẹp, tản mát, số lượng ít ỏi, hầu
hết các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm hay sản
xuất thử cho các mô hình chứ ít được thương mại hóa. Ngoài ra, các sản
phẩm hiện đang lưu hành ngoài thị trường chưa đảm bảo về mật độ và
hoạt lực của chủng vi sinh do VSV là những tế bào sống cần có điều kiện
thích hợp về chất mang, điều kiện ngoại cảnh. Các chế phẩm VSV chưa
được chọn lọc và tập hợp nhiều chủng VSV có ích, không những thế các
chủng VSV hầu hết chỉ có 1 công dụng nhất định. Mặc dù vậy các chế
phẩm VSV ở nước ta chủ yếu phục vụ cho phát triển cây Nông nghiệp và
cây ăn quả. Để phát triển cây Lâm nghiệp và cải tạo đất thoái hoá Lâm
nghiệp là cần thiết và quan trọng trong việc phát triển kinh tế, xã hội và
bảo vệ môi trường và đặc biệt là phát triển nghề rừng. Để đáp ứng yêu
cầu trên cần sản xuất chế phẩm VSV đa chủng gồm nấm ngoại cộng sinh
với cây thông, phân lập và tuyển chọn những vi sinh vật nội sinh cây
Thông nhựa có khả năng sinh chất kích thích sinh trưởng IAA, phân lập
và tuyển chọn vi sinh vật có khả năng phân giải lân, vi sinh vật có khả
năng đối kháng vi sinh vật gây bệnh thối cổ rễ cây thông và vi sinh vật cố
định nitơ. Chế phẩm vi sinh vật đa chủng nhằm tăng sinh trưởng và hạn
chế bệnh của cây Thông nhựa, đáp ứng được nhu cầu tạo ra những cây
con chất lượng cao cho công tác trồng rừng, tạo rừng Thông nhựa sinh
trưởng phát triển tốt ít bị sâu bệnh hại. Chế phẩm này còn góp phần tăng
độ ẩm đất, tăng mật độ vi sinh vật trong đất cải tạo đất bạc màu làm giảm
quá trình thoái hóa đất, và sa mạc hóa ở miền Bắc Việt Nam.
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
2.1. Vật liệu nghiên cứu
- Cành Thông nhựa đường kính 1 – 2cm thu từ những cây Thông nhựa
khoẻ mạnh, sinh trưởng tốt.
9
- 30 mẫu đất rừng thu được ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam
- Tập đoàn nấm ngoại cộng sinh được lưu trữ tại Trung tâm nghiên cứu
Bảo vệ rừng, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
- Apatis, mùn, đất sét...
2.2. Phương pháp nghiên cứu.
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu tuyển chọn chủng VSV.
- Phương pháp tuyển chọn nấm ngoại cộng sinh có hiệu lực cao theo phương
pháp của (Wong và đồng tác giả 1989).
- Phân lập VSV nội sinh cây Thông nhựa trên môi trường PDA, tuyển
chọn VSV nội sinh, sinh IAA bằng thuốc thử Salkowski xây dựng đồ thị
đường chuẩn IAA so màu bước ở sóng 530nm.
- Tuyển chọn chủng VSV nội sinh đối kháng nấm gây bệnh thối cổ rễ
theo phương pháp nuôi cấy kép trên cùng một đĩa Petri.
- Phân lập các chủng VSV phân giải photphat khó tan theo phương pháp
của Marx và Kenney 1982; Marx 1991; Kuek 1994.
- Tuyển chọn các chủng vi khuẩn phân giải photphat khó tan trên môi
trường Pikovskaya không có agar.
- Phân lập và tuyển chọn vi sinh vật cố định nitơ tự do môi trường NFMN
không có Agar.
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học chủng có hiệu lực cao.
- Quan sát VSV bằng kính hiển vi điện tử quét JSM 5410-LV (Jeol,
Nhật). Đếm tế bào đếm trực tiếp bằng buồng đếm Breeed hoặc đếm trực
tiếp bằng phương pháp pha loãng tới hạn 10 -2, 10-3, 10-4, 10-5, kiểm tra
gram âm và gram dương vi khuẩn.
- Xác định môi trường thích hợp nhân sinh khối VK sinh tổng hợp IAA
trên 3 môi trường: gỉ đường, GPB (Glucose Phosphate Broth), PBS
(Phosphate Buffered Saline).
- Xác định môi trường thích hợp nhân sinh khối VK đối kháng nấm gây
bệnh thối cổ rễ cây Thông nhựa trên 3 môi trường: PD (Potato Dextrose),
King’s B (Pseudomonas Agar Base), PBS (Phosphate Buffered Saline).
- Xác định môi trường thích hợp nhân sinh khối VK phân giải photphat
khó tan trên 3 môi trường: PD; nước chiết khoai tây có thêm một số
thành phần nguyên tố khoáng và Pikoskaya.
- Xác định môi trường thích hợp nhân sinh khối VK cố định nitơ tự do
trên 3 môi trường: Asby, NFMN, AT.
- Từ các môi trường nhân sinh khối thích hợp, xác định thời gian nuôi cấy
tối ưu được thử nghiệm ở mốc thời gian 48 giờ, 72 giờ, 96 giờ, 120 giờ và
144 giờ,
10
- Từ các môi trường nhân sinh khối thích hợp, xác định nhiệt độ nuôi cấy
thích hợp trên cơ sở thử nghiệm ở các khoảng nhiệt độ: 17 0C, 200C, 230C,
250C, 280C, 300C, 330C và 350C.
- Từ các môi trường nhân sinh khối thích hợp, xác định trị số pH môi
trường tối ưu trên cơ sở thử nghiệm ở các trị số pH : 5; 5,5; 6; 6,5; 7; 7,5 và
8.
- Định danh một số loài có hiệu lực cao với việc sử dụng mồi kit
AmpliTaq (Amersham). Các chuỗi ADN được so sánh với GeneBank
thông qua giao diện tìm kiếm BLAST nucleotide-nucleotide.
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu tạo chế phẩm đa chủng VSV.
- Phương pháp nghiên cứu sự tương tác của các vi sinh vật trong cùng hỗn hợp, thí
nghiệm được tiến hành theo phương pháp nuôi cấy kép trên cùng một đĩa
Petri.
- Nghiên cứu giá thể tạo chế phẩm VSV cho cây Thông nhựa khi trồng
rừng với mật độ tế bào tối thiểu là > 107) 4 công thức theo bảng dưới đây:
Công Bột Mùn Đất Potassium BT DDVK DD DDVK DDVK
thức apatit (%) sét polyacry nấm Pt sinh VK ĐK nấm cố định
(%) (%) lamide (%) (g) (%) IAA PGL gây bệnh ni
(%) (%) (%) tơ (%)
CT1 40 40 10 0,025 2,5 2,5 2,5 2,5
CT2 35 35 10 0,05 5 5 5 5
CT3 35 35 10 0,05 5 5 5 5
CT4 40 40 10 0,025 2,5 2,5 2,5 2,5
- Nghiên cứu giá thể tạo CP VSV cho cây con Thông nhựa ở vườn ươm;
Công Bột Mùn Đất BT nấm DD VK DDVK DDVK ĐK DDVK cố
thức apatit (%) sét Pt (g) sinh IAA PGL nấm gây định ni
(%) (%) (%) (%) (%) bệnh (%) tơ (%)
CT1 45 45 0,025 2,5 2,5 2,5 2,5
CT2 40 40 0,05 5 5 5 5
CT3 40 40 0,05 5 5 5 5
CT4 45 45 0,025 2,5 2,5 2,5 2,5
- Nghiên cứu thời gian bảo quản của chế phẩm được thực hiện theo 2
công thức: Bảo quản ở nhiệt độ phòng và bảo quản trong điều kiện phòng
nhiệt độ (15 – 200C).
2.2.4. Phương pháp đánh giá hiệu quả chế phẩm:
- Ảnh hưởng của chế phẩm tới cây Thông nhựa tại vườn ươm thí nghiệm
với 5 công thức, CT1 đất trộn 1% lân, (đối chứng), CT2 bón 1 gam chế
11
phẩm VSV/bầu, CT3 bón 2 gam chế phẩm VSV/bầu, CT4 bón 3 gam chế
phẩm VSV/ bầu, CT5 bón 2 gam chế phẩm MF1/bầu.
- Ảnh hưởng chế phẩm tới cây Thông nhựa tại rừng trồng thí nghiệm với
5 công thức; CT1: bón 200 g NPK/cây, CT2: bón 20 gam/cây chế phẩm
VSV, CT3: bón 40 gam/cây chế phẩm VSV, CT4: bón 60 gam/cây chế
phẩm VSV, CT5: đối chứng không bón gì.
- Ảnh hưởng của chế phẩm VSV đa chủng đến đất thoái hoá bạc màu,
phân tích các chỉ tiêu lý, hoá, chỉ tiêu vi sinh vật của đất trồng trước và
sau khi thí nghiệm.
Nội nghiệp: Kết quả thu được được xử lý trên phần mềm SPSS 15.0, xử
lý số liệu, phân tích phương sai, so sánh trị trung bình giữa các công thức
bằng bằng phần mềm phần mềm Ecxel và Genstat 5.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả tuyển chọn các chủng vi sinh vật có ích.
3.1.1 Kết quả tuyển chọn nấm cộng sinh có hiệu lực cao cho cây Thông
nhựa.
Sau 30 ngày nhiễm nấm bằng phương pháp invitro tiến hành đo
chiều cao cây Thông nhựa, kết quả cho thấy sinh trưởng về chiều cao
trung bình của các mẫu thí nghiệm so với đối chứng đã có sự khác biệt
hoàn toàn, cùng trong môi trường dinh dưỡng như nhau nhưng khi có nấm
ngoại cộng sinh thì quá trình chuyển hóa các chất cho cây tốt hơn, nấm đã
giúp các rễ của cây hút các chất dinh dưỡng tốt và chúng tăng trưởng về
chiều cao tốt hơn cây không được nhiễm nấm. Chủng nấm Pt1 thuộc loài
Pisolithus. tinctorius cộng sinh với cây Thông nhựa cho chiều cao là 4.7
cm (tăng 55% so với đối chứng) cao nhất trong 8 loài nấm cộng sinh đưa
vào thử nghiệm. Chủng nấm Pt1 được lựa chọn cho những nghiên cứu tiếp
theo để sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chủng phục vụ gieo ươm và gây
trồng cây Thông nhựa.
3.1.2. Kết quả phân lập và tuyển chọn VSV nội sinh cây Thông nhựa có
khả năng sinh tổng hợp IAA và đối kháng nấm gây bệnh
3.1.2.1. Kết quả phân lập vi sinh vật nội sinh cây Thông nhựa.
Với 20 mẫu cành cây Thông nhựa đã phân lập được 87 chủng VK nội
sinh trong đó có 38 chủng vi khuẩn có hình thái khác nhau đặc điểm khuẩn lạc
của các chủng VSV phân lập được có khác nhau về màu sắc và sự phát triển của
chúng, tuyển chọn các chủng có khả năng sinh tổng hợp IAA cao và hiệu lực lớn
trong đối kháng với nấm gây bệnh thối cổ rễ được tuyển chọn từ 38 chủng vi sinh
vật này.
12
3.1.2.2. Kết quả tuyển chọn vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp IAA
Khả năng sinh tổng hợp IAA của các chủng VK kết quả được trình
bày ở bảng 3.1
Bảng 3.1: Khả năng sinh IAA của một số chủng VKNS cây
Thông nhựa.
STT Tên chủng Phản ứng với thuốc thử Hàm lượng IAA thu được
Salkowski (mg/l)
1 QI1 + 11,872
2 CI2 + 0,64
3 CI3 + 0,576
4 CI4 + 1,952
5 CI5 + 5,344
6 CI6 + 2,944
7 CI7 + 0,48
8 CI9 - 0
9 CI10 - 0
10 CI11 - 0
11 CI12 - 0
12 CI13 - 0
13 QI8 + 15,328
14 QI9 + 0,064
15 QI10 + 0,48
16 QI11 + 0,48
17 QI12 + 1,792
18 QI13 + 0,64
19 QI14 + 4,416
20 QI15 - 0
21 QI16 + 4,784
22 QI17 + 1,696
23 QI19 + 0,832
24 QI20 + 1,76
25 QI21 + 3,36
26 QI23 - 0
27 QI24 + 9,312
28 QI25 + 5,312
29 QI26 + 0,352
30 QI27 + 2,944
31 QI29 + 0,864
32 QI30 - 0
33 QI31 - 0
34 QI32 - 0
35 QI33 - 0
36 QI34 + 3,36
37 QI35 - 0
38 QI36 - 0
(+) Có phản ứng dương tính với thuốc thử Salkowski, lên màu tím
hồng nghĩa là có sinh tổng hợp IAA
13
(-) Không có phản ứng với thuốc thử Salkowski nghĩa là không
sinh tổng hợp IAA.
Qua kết quả Bảng 3.1, các chủng vi khuẩn nội sinh có khả năng
sinh tổng hợp IAA, có 25 chủng phản ứng dương tính với thuốc thử, khi
đưa vào thử nghiệm chúng đều có khả năng sinh tổng hợp IAA, nhưng khả
năng sinh tổng hợp IAA của các chủng là khác nhau. Có những chủng rất
mạnh như chủng QI8, chủng QI1, có khả năng tổng hợp được 15,382 và
11,872 mgIAA/l, tuy nhiên có những chủng chỉ có khả năng tổng hợp IAA
nhưng kết quả tổng hợp được không đáng kể QI26 chỉ tổng hợp được
0,352 mgIAA/l. Chủng QI1 và chủng QI8 được chọn đưa vào cho các
nghiên cứu tiếp theo. Khuẩn lạc của các chủng vi khuẩn sinh IAA với màu
sắc khác nhau (Hình 3.1-3.6).
Hình 3.1: Hình 3.2: Hình 3.3: Hình 3.4: Hình 3.5: Hình 3.6:
Chủng VK QI1 Chủng VK Chủng VK Chủng VK Chủng VK Chủng VK
CI6 QI8 QI26 QI24 QI23
3.1.2.3. Kết quả tuyển chọn VSV nội sinh cây Thông nhựa đối kháng nấm
gây bệnh thối cổ rễ.
Trong 38 chủng vi khuẩn được tìm thấy khi phân lập vi sinh vật
nội sinh cây Thông nhựa, đưa vào thử nghiệm khả năng ức chế nấm F.
oxysporum kết quả thí nghiệm được trình bày ở Bảng 3.2.
Bảng 3.2 : Hoạt tính kháng nấm F. oxysporum gây bệnh thối cổ
rễ thông của VKNS
STT Tên chủng Đường kính ức chế (mm) sau Đường kính ức chế (mm) sau
7 ngày 10 ngày
1 QI1 16,6 20,1
2 CI2 6,2 9,3
3 CI3 0 0
4 CI4 0 0
5 CI5 13,4 15,5
6 CI6 9,1 11,5
7 CI7 0 0
8 CI9 12,5 14,6
9 CI10 10,4 13,3
10 CI11 0 0
11 CI12 8,2 9,1
12 CI13 2,3 4,5
13 QI8 11,4 17,7
14
14 QI9 14,2 15,2
15 QI10 0 0
16 QI11 0 0
17 QI12 5,2 10,3
18 QI13 0 0
19 QI14 0 5,13
20 QI15 12,5 19
21 QI16 5,2 20,5
22 QI17 0 0
23 QI19 0 0
24 QI20 10,2 18,5
25 QI21 13,6 19,3
26 QI23 12,3 17,3
27 QI24 8,1 22,1
28 QI25 4,2 9,4
29 QI26 0 0
30 QI27 13,2 17,1
31 QI29 15,3 18,2
32 QI30 0 0
33 QI31 14,3 18,5
34 QI32 0 0
35 QI33 12.5 14.3
36 QI34 0 0
37 QI35 0 0
38 QI36 0 0
Trong 38 chủng vi khuẩn (VK) nội sinh cây thông có 23 chủng
(chiếm 60% tổng số chủng phân lập) có khả năng ức chế nấm gây bệnh F.
oxysporum. Chủng QI1 có khả năng sinh tổng hợp IAA rất mạnh đạt
11,872 mg/l và chúng còn có khả năng kháng nấm bệnh thối cổ rễ cây
thông cũng rất mạnh đạt vòng ức chế 20,1mm (Hình 3.10). Chủng QI8 có
khả năng sinh tổng hợp IAA rất mạnh đạt 15,328mg/l IAA và chúng còn
có khả năng kháng nấm bệnh thối cổ rễ cây thông cũng mạnh đạt vòng ức
chế 17,7mm (Hình 3.11). Chủng QI16 có khả năng kháng nấm bệnh thối
cổ rễ cây thông cũng rất mạnh đạt vòng ức chế 20,5mm và có khả năng
sinh tổng hợp IAA khá đạt 4,784mg/l (Hình 3.8). Chủng QI24 có đường
kính vòng phân giải lớn nhất là 22,1mm và có khả năng sinh tổng hợp
IAA khá đạt 9,312/l (Hình 3.7). Khi chỉ nuôi cấy chủng nấm gây bệnh thối
cổ rễ cây Thông nhựa không có vi khuẩn kháng nấm, nấm gây bệnh đã
mọc kín không có vòng đối kháng (Hình 3.12). Vì vậy 4 vi khuẩn QI1, QI8,
QI16, QI24 được lựa chọn cho nghiên cứu tiếp theo.
15
Hình 3.7: Hình 3.8: Hình 3.9: Hình 3.10: Hình 3.11: Hình 3.12:
Chủng QI24 Chủng QI16 Chủng QI25 Chủng QI1 Chủng QI9 Nấm F.
đối kháng nấm đối kháng nấm đối kháng nấm đối kháng nấm đối kháng nấm oxysporum
F. oxysporum F. F. oxysporum F. oxysporum F. oxysporum
oxysporum
3.1.3. Kết quả phân lập và tuyển chọn VSV phân giải photphat khó
tan.
3.1.3.1. Phân lập vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan
Từ 30 mẫu đất rừng thu được ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam đã
phân lập 35 chủng vi sinh vật có khả năng phân giải phốt phát khó tan.
Các chủng vi sinh vật đã được phân lập, nuôi cấy thuần khiết và tuyển
chọn chủng có hiệu lực cao.
3.1.3.2. Tuyển chọn các chủng VSV phân giải phốt phát khó tan.
+) Tuyển chọn thông qua phương pháp, đo đường kính vòng phân giải ở
các khoảng thời gian khác nhau kết quả được trình bày ở Bảng 3.3.
16
Bảng 3.3: Khả năng phân giải phốt phát khó tan của vi khuẩn
theo thời gian.
Ký hiệu chủng Đường kính vòng phân giải tính theo thời gian
TT
VSV (mm)
1 ngày 3 ngày 5 ngày 7 ngày
1 N1.1 2,0 6,0 8,0 12,5
2 N1.2 5,0 9,8 15,2 17,5
3 N1.3 1,5 6,5 8,3 9,5
4 N2.1 6,5 13,2 19,5 23,0
5 N2.3 5,0 12,0 17,5 21,0
6 N3.2 2,0 4,6 5,6 6,8
7 N4.2 4,2 10,5 16,0 8,9
8 N4.1 2,4 3,2 4,4 5,6
9 N5.1 8,0 14,0 16,4 17,0
10 N6.1 3,0 8,0 11,0 18,5
11 N9.2 2,4 4,2 5,0 8,5
12 N10.2 2,0 6,5 10,0 17,6
13 B1.1 3,0 7,0 12,5 16,6
14 B2.1 2,0 6,0 8,0 11,0
15 B3.1 5,0 9,8 17,2 17,5
16 B4.3 1,5 6,4 8,6 10,5
17 B5.1 0 2,4 4,1 4,4
18 B6.1 0 1,8 2,8 5,0
19 B7.1 5,0 10,4 16,6 17,1
20 B7.2 5,0 8,2 10,2 15,2
21 B8.1 2,0 5,3 8,2 9,3
22 B8.3 0 3,2 5,1 5,6
23 B9.1 2.0 6,1 8,0 8,0
24 B9.2 5,0 9,8 17,2 18,0
25 V1.1 1,5 6,3 6,6 7,8
26 V1.2 2,0 6,0 8,0 9,5
27 V2.2 0 2,0 4,6 5,3
28 V2.3 0 2,1 3,0 4,8
29 V3.2 0 6,0 9,0 19,2
30 V4.2 4,2 10,5 14,8 20,2
31 V5.1 0 1,5 2,6 2,6
32 V6.1 0 2,0 2,8 2,8
33 V7.3 0 2,2 4,0 8,8
34 V8.2 0 6,5 9,0 14,2
35 V9.1 4,0 10,3 12,8 14,6
Trong số 35 chủng VSV có khả năng phân giải phốt phát khó tan, có
18 chủng có khả năng phân giải lân mạnh, có đường kính vòng phân giải > 10
17
mm, có 13 chủng có khả năng phân giải lân rất mạnh đường kính vòng phân
giải >15 mm.
+) Kết quả so màu trên máy Quang phổ có bước sóng 430nm
Lấy 13 chủng có đường kính vòng phân giải cao nhất đưa vào
nghiên cứu định lượng bằng so màu trên máy Quang phổ có bước sóng
430nm, kết quả được trình bày tại Bảng 3.4.
Bảng 3.4: Khả năng phân giải phốt phát khó tan của các chủng
VK
ĐK vòng pg sau 7 Nồng độ lân dễ tiêu
STT Ký hiệu chủng
ngày(mm) (ppm)
Mẫu đối chứng không cấy
43,95
vi khuẩn
1 N1.2 17.5 367,62
2 N2.1 23.0 420,13
3 N2.3 21.0 427,75
4 N5.1 17,0 288,00
5 N6.1 18,0 202,37
6 N10.2 17,6 271,32
7 B1.1 16,6 344,00
8 B3.1 17,5 305,63
9 B7.1 17,0 346,62
10 B7.2 15,2 374,00
11 B9.2 18,0 243,63
12 V3.2 19,2 335,26
13 V4.2 20,2 410,03
Chủng N2.3, chủng N2.1 có đường kính vòng phân giải cao nhất
từ 21- 23mm và nồng độ lân dễ tiêu > 420ppm gấp khoảng 10 lần so với
đối chứng (Hình 3.18). Dựa trên đường kính vòng phân giải và nồng độ
lân dễ tiêu được phân giải đã tuyển chọn được 2 chủng có hoạt tính phân
giải lân cao nhất, là những chủng N2.3 và chủng N2.1 (Hình 3.15) đưa vào
thực hiện các nghiên cứu tiếp theo.
Hình 3.13: Hình 3.14: Hình 3.15: Hình 3.16: Hình 3.17: Hình 3.18:
Chủng VK pg Chủng VK Chủng VK Chủng VK N6.1 Chủng VK Chủng VK N2.3
phốt phát N5.1 N2.1 B7.1
18