BỘ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & MÔI TRƯỜNG RUE BỘ NÔNG NGHIỆP & PHAT TRIEN NONG THON REREEREEEEREREEEEEREEREREEEREEREERE I CHUONG TRINH KHCN.O2 CÔNG NGHỆ SINH HOC PHOUC VG PHAT TRIEN NONG, LAM, NGU NGHIEP BEN VỨNG, BAO VE MOI TRUONG VA SUC KHOE NGưỜi BAO CAO TONG KET DE TÀI KHCN.02.06B NGHIEN CUU CONG NGHE SAN XUAT VA UNG DUNG CHE PHAM PHAN BON VI SINH VAT TONG HOP PHUC VU PHAT TRIEN NONG, LÂM NGHIỆP BỀN VỮNG Co quan chi tri đề tời: Chủ nhiệm dé lời: Thời gian thực hiện: Vién Kfoa hoc kj thudt nong nghiép Viet Nam TS Pham Van Toan 1/1999 - 12/2000 HA NOI 12/2000 LỜI CẢM ƠN Trong trình triển khai đề tài, dạo giúp đỡ tận tình Bộ Khoa học cơng nghệ chương trình Cơng nghệ sinh học KHCN.02 Bộ nông thôn, Ban Giám đốc phòng, ban chức nhận quan tâm & Môi trường, Ban đạo Nông nghiệp & Phát triển & Bộ môn nghiên cứu thuộc Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam (Cơ quan chủ trì dé tài), phối hợp, hợp tác chặt chẽ, có hiệu Viện Cơng nghệ sinh học - Trung tâm Khoa học tự nhiên & Công nghệ quốc gia, Viện Khoa học lâm nghiệp, Trung tâm vi sinh vật ứng dụng - Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, Trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, Viện Công nghệ sau thu hoạch, Viện Di truyền nông nghiệp, Viện Thổ nhưỡng nơng hố, Viện Khoa học kỹ thuật hạt nhân Công ty địa phương nơi thử nghiệm ứng dụng thành công kết nghiên cứu đề tài Thay mặt tập thể cán nghiên cứu đề tài KHCN.02.06B xin chân thành cảm ơn quan tâm, giúp đỡ cộng tác q báu Những kết thể báo cáo tổng kết tổng hợp sức lao xông sáng tạo, không mệt mỏi 50 cán nghiên cứu, triển khai thuộc nhiều Viện nghiên cứu, Trường đại học sở sản xuất ứng dụng khác nước nhiều năm qua kế thừa thành tựu khoa đề tàt nghiên cứu trước 52D.03.01, KC.08.01, KHCN.02.06 Với chủ nhiệm đề tài chân thành cảm ơn cộng tác giúp đỡ quí báu cá nhân tập thể có đóng góp tích cực cho thành công học tư cách để tài Báo cáo tổng kết đề tài chấn cịn có khiếm khuyết, mong lượng thứ nhận góp ý Một lần xin chân thành cảm ơn! Chủ nhiệm đề tài KHCN.02.06B a TS Pham Van Toan I GIỚI THIỆU CHƯNG Trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu thuộc chương trình cơng nghệ sinh học phục vụ nông nghiệp giai đoạn học 1991-1995, 1986-1990 va chương trình cơng nghệ sinh 1996-1998 đơn vị khoa học nước nghiên cứu sản xuất thành cơng loại phân bón vi sinh vật Kết cho thấy chế phâm _ vi sinh vật có tác dụng nâng cao hiệu sử dụng phân bón, giảm thiểu thuốc hố học bảo vệ thực vật góp phần tích cực cho việc xây dựng nông nghiệp bền vững Đến hầu hết sản phẩm vi sinh vật sản xuất từ - loại vi sinh vật định (cố định nitơ cộng sinh-Nitragin, Rhizoda cố định nitơ hội sinh, tự do-Azogin, Rhizolu phân giải hợp chất photpho khó tanPhosphobacterin ) hiệu sử dụng chế phẩm địa phương khác không giống Nguyên nhân tượng phong phú, đa dạng hệ vi sinh vật đất tác động qua lại nhiều chiều vi sinh vật với nhau, vi sinh vật với trồng điều kiện môi trường Hiệu tập hợp loại vi sinh vật khác trồng đến để cập lý thuyết Vì để nâng cao hiệu sử dụng sản phẩm vi sinh vật, qua mở rộng khả ứng dụng sản phẩm sinh học nơng lâm nghiệp góp phần nâng cao nãng suất, chất lượng nông sản bảo vệ môi trường việc nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật tổng hợp gồm nhiều loại vi sinh vật khác cần thiết “Nghiên cứu công nghệ sản xuất ứng dụng chế phẩm phân bón vỉ sinh vật tổng hợp từ vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân” nội dung đề tài KHCN 02-06B giai đoạn 1999-2000 L Tén đề tài: Nghiên cứu công nghệ sản xuất ứng dụng chế phẩm phân bón vi sinh vật tổng hợp phục vụ phát triển nông, lâm nghiệp bên vững 2.Mã số: KHCN 02.06b 24tháng Thời gian thực hiện: ( Từ tháng 1/1999 đến tháng 12/2000) Cap quan ly: NN Bo, tinh Cơ sở Thuộc chương trình: Cơng nghệ sinh học phục vụ phát triển nông lâm, ngư nghiệp bên vững, bảo vệ môi trường sức khoẻ người Chủ nhiệm đề tài: Phạm Văn Toán Hoc ham, hoc vi: TS Chức vự : Trưởng môn VSV Cơ quan: Viện KHKTNN Điện thoại: 8645607 Việt Nam Cơ quan chủ trì: Viện KHKTNN _ Việt Nam Địa chỉ: Văn Điển, Thanh Trì, Hà Nội Điện thoại: 8615557, Fax 8613937 Cơ quan phối hợp chính: Viện Khoa học lâm nghiệp Viện Công nghệ sinh học "Trung tâm vị sinh vật ứng dụng, ĐHQG Viện Công nghệ sau thu hoạch Trường ĐHNN Hà Nội | Ha Noi Viện Nông hoá thổ nhưỡng Mục tiêu đề tài: 8.1 Xay dựng qui trình sản xuất ứng dụng chế phẩm phân bón vi sinh vật tổng hợp, phân bồn vi sinh vật đơn loài nhằm mở rộng khả sản xuất, sử dụng phân bón vi sinh vật góp phần nâng cao hiệu phân bón hố học phát triển nông lâm nghiệp bền vững 8.2 Tiếp tục làm giàu nguồn gen vi sinh vật nông nghiệp (bằng kỹ thuật truyền thống đại) với chủng giống vi sinh vật có hoạt tính cao, có khả thích ứng tốt với điều kiện Việt Nam làm nguyên liệu sở cho sản xuất ứng dụng phân bón vị sinh vật 9, Nội dung nghiên cứu: 9,1 Nghiên cứu khả tồn loại vi sinh vật khác ảnh hưởng chúng trồng điều kiện sử dụng tập hợp chủng (vi sinh vật cố định nitơ, phân giải lân, kích thích sinh trưởng thực vật, nấm rễ ) 9.2 Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh vật tổng hợp gồm 2-3 loại vi sinh vật 9.3 Đánh giá hiệu chế phẩm trồng (thí nghiệm chau vai, đồng ruộng phạm vi hẹp) 9.4 Thu thập, phân lập, tuyển chọn lưu giữ chủng vi sinh vật có hoạt tính sinh học cao, có tiểm tốt cho sản xuất, áp dụng cơng nghệ để tạo dịng vi sinh vật từ chủng phân lập Nghiên cứu công nghệ sản xuất thử nghiệm chế phẩm vi sinh vật từ chủng ví sinh vật 10 Tiến độ thực sản phẩm khoa học cần đạt T Nội dung công việc T | Nghiên cứu khả tồn hoạt tính sinh học số loại VSV điều kiện tập hợp chủng Sản Thời Người, quan thực phẩm | gian thực phải đạt báo cáo KH 1-6 Viện KHNNVN, /1999 KHLN, CNSH, ĐHNNI | Danh giá ảnh hưởng 2báo | 1-6/1999 | tập hợp chủng | cáo KH trồng 3-_ | Nghiên cứu sản xuất chế qui từ loại riêng rẽ 4_ Đánh giá hiệu chế trình 6/2000 báo I- phẩm vi sinh vật tổng hợp 7/99- phẩm sinh vật tổng hợp | cáo KH | 5_ trồng ] Tuyển chọn chủng VSV có hoạt tính sinh hoc cao | Nghién cứu sản xuất chế phẩm VSV từ chủng VSV tuyển chọn, đánh giá hiệu sản phẩm trồng (qui mô PTN) | Tổng kết đề tài Đề tài nghiên với phòng nước đơn vị thực 10 ching | loại 52 GS, -"-+ Vien NHTN Vién KHNN, | KHLN, CNSH, NNI Viện KHNN, Viện 11/2000 | NHTN, KHLN, NNI 1/1999- | Cac don vị tham gia 11/2000 dé tai 1/1999- | Trung tam VSVUD, sản phẩm, 11/2000 | Vien KHNN, CNSH, NHTN báo cáo KH | bao cáo PGS, , 12/2000 | Các đơn vị tham gia dé tai TS, Th§ Cử nhân thuộc 10 don vị cứu, triển khai sản xuất khác (danh sách kèm theo - phụ lục l) hợp tác hỗ trợ giúp đỡ nhiều hộ nông dân, hợp tác xã nông nghiệp, nông nghiệp sở nông nghiệp & PTNT nhiều địa phương Đề tài triển khai năm 1999 2000 với nội dung thực cụ thể sau: Năm 1999: Sản phẩm TT | Tên đơn vị | Nội dung nghiên cứu | Vién KHKTNN tạo - N/c kha nang tap hyp chung VSV CDN hoi sinh, [| tự do, VSVPGL, sử dụng cho lúa Việt Nam | - N/c kha nang tập hợp chủng VSVCĐN cộng sinh, VSVPGL, VSV đốt kháng sử dụng cho lạc - N/c khả tap hop chung VSV CDN tu do, VSVKTST thực vật sử dụng cho đối tượng rau - Phân lập, tuyển chọn chủng VSV đối kháng, - báo cáo KH - chung VSV VSVCĐN, phân giải lân, KTST thực vật 2_ | Viện CNSH - N/c kha nang tập hợp chủng nhóm báo cáo ngơ, lúa - Đánh giá khả sử dụng đồng đột biến kháng sinh Azospirillum làm chế phẩm VSVCDN cho cay trồng can - Phan lap tuyén chọn thêm chủng VSVCĐN, PGL mdi chủng VSV Enterobacter Achromobacter sử dụng cho KH |DHNNI |- Nc khả tập hợp chủng VSVCĐN CNSTH - Phan lap, tuyén chon thém ching VSVCDN, chủng - N/c kha nang tập hợp chủng nấm rễ báo cáo - N/c khả tập hợp chủng Frankia chủng Viện | Viện KHLN, CNSH, VSVPGL sw dung cho đậu tương cộng sinh, | báo cáo PGL VSVPGL st dụng cho thông KHKTNN | VSVPGL su dung cho cay phi lao - Phân lập, tuyển chọn thêm chủng nấm rễ KH VSV KH VSV Frankia 5| Trung tâm | - N/c sản xuất thử, thử nghiệm chế phẩm quang hợp | ! báo cáo VSVUD | Viện NHTN | cho rau, lúa - Phân lập, tuyển chọn thêm chủng VKQH KH chủng VSV - Đánh giá hiệu chế phẩm hỗn hợp | | bao cdo trồng (lúa, ngô, đậu tương, lạc rau) KH Nam 2000: Sản phẩm T | Tên đơn vị | Nội dung nghiên cứu | Viện KHKTNN Viet Nam tạo - N/c xây dựng qui trình sản xuất phân bón VSV hợp cho lúa, rau lạc |- Đánh giá hiệu phân bón VSV trồng hỗn | báo cáo hỗn hợp | 2QT chủng - Thử nghiệm áp dụng qui trình sản xuất phân bón vi| VSV sinh vật hỗn hợp sỞ sản xuất tan - Phân lập, tuyển chọn chủng VSV đối kháng, | phân HH VSVCĐN, phân giải lân, KTST thực vật | | Viện CNSH - Nực xây dựng qui trình sản xuất phân bón vi sinh vật | báo cáo hỗn hợp từ nhóm enterobacter VSV phân giải lân, | QT phân bón vi sinh vật từ dịng Azospirillum đột biến sử | chẳng dụng cho lúa - Đánh giá hiệu phân bón hỗn hợp trồng - Phân lập tuyển chọn thêm chủng VSVCDN, | ĐHNNI - N/c xây dựng qui trình cộng Viện | vi sinh vật hỗn hợp (VSVCĐN CNSTH dụng cho đậu tương - Đánh giá hiệu phân bón - Phân lập tuyển chọn thêm | Viện KHLN, CNSH, KHKTNN | Trung VSVUD tam PGL nghệ sản xuất phân bón | I báo cáo cộng sinh, VSVPGL) sử | LỌT chủng hỗn hợp trồng VSV chủng VSVCĐN, PGL, - N/c sản xuất phân bón vi sinh vật hỗn hợp từ nấm rễ | báo cáo (Frankia), VSVPGL sit dung cho thông (phi lao) KH - Đánh giá hiệu phân bón hỗn hợp trén cay | QT | trồng - Phân lập, tuyển chợn thêm chủng nấm rễ Frankia : - N/c xây dựng qui trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn quang hợp sử dụng cho rau lúa , - Đánh giá hiệu chế phẩm trồng ~- Phân lập tuyển chọn thêm chủng vi khuẩn quang hợp | Viện NHTN - Đánh giá hiệu chế phẩm | Viện - Đánh giá đặc điểm di truyền ching VSV CDN cộng sinh, va ching VSVPGL DTNN VSV trồng (lúa, ngô, đậu tương, lạc rau) hỗn hợp chủng VSV báo cáo IỌT chủng VSV I báo cáo KH l cáo báo KH Sau kết nghiên cứu triển khai mà để tài đạt thời gian qua II KẾT QUÁ NGHIÊN CÚU, TRIỀN KHAI A Kết hoạt động khoa học I.Vật liệu phương pháp nghiên cứu 1.1 Vật liệu * Chiing giống w vĩnh vật Bộ chủng giống vi sinh vật nghiên cứu tuyển chọn từ mẫu đất, rễ cây, nước tập đoàn Quỹ gen vi sinh vật - Viện Khoa học Kỹ thuật nông nghiệp Việt.Nam, Viện Công nghệ sinh học, Đại học nông nghiệp | Ha Noi, Viện khoa học lâm nghiệp, Trung tâm Công nghệ sinh học ĐHQG HN Viện Công nghệ sau thu hoạch * Giống trồng: - Giống lúa: Các giống lúa CR203, Q5, Kháng Dân nếp - Giống đậu tương: AK05, D140 * Đất trồng: Đất để thí nghiệm trồng chậu vại đất phù sa Sông Hồng * Chất mang tạo chế phẩm ví sinh: Than bùn Sơn Tây, pH trung hòa đạt 7,2-7,4, am tuyét doi 15-17% 1.2 Phuong phap nghién citu * Phân lập, tuyển chọn đánh giá hoạt tính sinh học chúng ví sùnh vật Phân lập, tuyển chọn đánh giá hoạt tính cố định nơ, phân giải lân chủng vi sinh vật xác định theo LOTCN 299-97 TCVN 6166:1996 va LOTCN 298-97 hoac TCVN 6167-96 Hoạt tính sinh học nấm rễ đánh giá thông qua mức độ xâm nhiễm vào rễ chủ (coloniZzation) * Đánh giá khả tổn ví sinh vật điều kiện hỗn hợp chúng Để đánh giá khả tồn vi sinh vật điều kiện hỗn chủng chất mang sử dụng phương trường thạch ( phương pháp Koch) hợp pháp ni cấy pha lỗng mơi * Đánh giá ảnh hưởng phân sinh hỗn hợp Các thí nghiệm đánh giá hiệu phân bón tiến hành theo phương pháp trồng thí nghiệm tiêu chuẩn ngành IƠTCN 216-56 "Qui phạm khảo hiệu loạiphân bón " Số liệu nghiên cứu IRRISTAT */ Các phương pháp vi sinh vật thông dụng khác ị trông vi sinh vật trồng, nhà lưới, vườn ươm nghiệm đồng ruộng xử lý theo chương trình Kết nghiên cứu 2.1 Phân lập, thu thập, tuyển chọn lưu giữ nguồn gen vi sinh vat Từ mẫu dất, rễ nước đề tài thu thập, phân lập và: tuyển chon I00 chủng giống vi sinh vật có hoạt tính cố định nitơ, phân giải photphat,`điều tiết kích thích sinh trưởng trồng Danh sách chủng giống vi sinh vật phân lập đơn vị lưu giữ trình bày phụ lục Đây nguồn vật liệu ban đầu quan trọng cho công tác nghiên cứu triển khai _ đơn vị tham gia đề tài không thời gian trước mắt mà giá trị lâu đài sau Phục vụ cho công tác nghiên cứu trước mắt để tài lựa chọn 25 chủng giống ví sinh vật có hoạt tính cố định nitơ phân giải photphat từ sưu tập quỹ gen vi sinh vật Viện trường Danh sách chủng vi sinh vật lựa chọn trình bày bang | Đặc điểm tế bào khuẩn lạc, đặc tính sinh học hoạt tính chủng nghiên cứu xác định, đánh giá tổng kết báo cáo tổng kết đề tài KHCN.02.06 giai đoạn 1996-1998 Bảng TT | Hoạt tính SH l Cé dinh nito cong sinh L: 2¿nh sách chứng ví sinh vật xử dựng nghiên cứu Tên chúng vi sinh vật Bradyrhizobium Bradyrhizobium Bradyrhizobium | Bradyrhizobium Bradyrhizobium Bradyrhizobium Bradyrhizobium Frankia (Fr) spp (Rh) japonicum japonicum japonicum japonicum japonicum japonicum (Rh) (Rh) (Rh) (Rh) (Rh) (Rh) Frankia (Fr) 10 Azospirillum brasilence (Az) Azotobacter- chroococcum (AT) 12 † Cố định 13 | nơ hội Bacillus mycoidies (Ba) Enterobacter cloacae 4g (En) 14 | sinh, tudo | Enterobacter aerogenes Ile (En) 15 Azospirillum (Az) 16 Azospiritlum (Az) 17 Bacillus polymixa (Ba) Ký hiệu RA.4 RG.57 G3 I GD DTpa DT y Viện KHKTNNVN an DH NN | DH NN | DH NN } DH NN ! DH NN Fr4 Viện KHLN Fr3 Az.12 AT.19 B.04 4g Ile Mat2 1b Mat2 1b-64] Bl4 18 | Phan giải Achromobacter (Ac) DTL2.2-RTL7 21 Penicillium cyaneofulvum (Pe) DT] 19 | photphat 20 † khó tan ` 22 23 24 | Nấm Pseudomonas (Ps) Aspergillus awamori (As) Bacillus (Ba) rễ 25 | cộng sinh Pseudomonas (Ps) Pisolithus (PO Đơn vị lưu giữ RTL2.2 MNI BI TI Pt4 P3 Vién KHLN Vién KHKTNNVN Viện KHKTNNVN Vién KHKTNNVN Vién CNSH Vién CNSH Vién CNSH Vién CNSH Viện KHKTNNVN | Viện CNSH Viện CNSH Viện CNSH Vién CNSH Viện CNSTH Viên CNSTH Viện KHLN Viện KHILN 2.2 Công nghệ sẵn xuất phân bón vi sinh vat tổng hợp 2.2.1 Khả hợp chẳng ví sinh vật 2.2.1.1: Sự thay đổi hoạt tính sinh học Kết nghiên cứu hoạt tính sinh học chủng vi sinh vật điều kiện tập hợp chủng trình bày bảng 2, 3, Số liệu thu bảng cho thấy điều kiện hỗn hợp, hoạt tính _của chủng vi sinh vật không khác so với điều kiện riêng lẻ Két hợp chủng vi sinh vật hay - chủng vi sinh vật với không ảnh hưởng tối hoại tính sinh học chúng Bang 2: Hoạt tính chẳng ví sinh vật cố định HHƠ tự do, hội sinh sinh vật phản giải lân điều kiện tập hợp chủng Thời gian theo dõi (ngày) 30 60 90 120 150 180 Khả cố định nitơ, phân giải lân chủng vi sinh vật điều kiện Riêng lẻ Hỗn hợp Ba AZ AT Ba Az AT + ++ +++ + ++ +4++ + + + + ++ ++ ++ ++ + + + + ++ ++ ++ ++ +++ +++ +++ +++ + + ++ +++ + ++ +++ + +44 +++ +4++ +++ ++ ++ Chit thich: + + Hình thành vịng phản giải mơi trường chứa Ca (PO,); ++¿: Tạo khuẩn lạc đặc trưng môi trường vô đạm (NFM) +++¿ Tạo khuẩn lạc đặc trưng môi trường vô dam Asby +++ +++ ... lượng nông sản bảo vệ môi trường vi? ??c nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật tổng hợp gồm nhiều loại vi sinh vật khác cần thiết ? ?Nghiên cứu công nghệ sản xuất ứng dụng chế phẩm phân bón vỉ sinh vật. .. vật tổng hợp từ vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân” nội dung đề tài KHCN 02-06B giai đoạn 1999-2000 L Tén đề tài: Nghiên cứu công nghệ sản xuất ứng dụng chế phẩm phân bón vi sinh vật tổng hợp. .. vi sinh vật tổng hợp, phân bồn vi sinh vật đơn loài nhằm mở rộng khả sản xuất, sử dụng phân bón vi sinh vật góp phần nâng cao hiệu phân bón hố học phát triển nông lâm nghiệp bền vững 8.2 Tiếp