1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Cơng trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN KIM ANH NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ ỨNG DỤNG Người hướng dẫn khoa học: TS ĐỖ THU HÀ Phản biện 1: TS Đặng Đức Long CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN AZOTOBACTER TRONG ĐIỀU KIỆN SINH THÁI ĐẤT TRỒNG LÚA TẠI XÃ HÒA NHƠN, HÒA LIÊN - HÒA VANG - ĐÀ NẴNG Phản biện 2: TS Huỳnh Thị Kim Cúc Chuyên ngành : Sinh thái học Mã số : 60.42.60 Luận văn ñã ñược bảo vệ Hội ñồng chấm luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Khoa học, họp Đại học Đà Nẵng ngày 15 tháng 12 năm 2012 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đà Nẵng, 2012 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Thư viện Trường Đại học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng 3 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài số chủng VK Azotobacter có hoạt tính sinh học cao thích nghi với ñiều kiện sinh thái ñịa phương ñể ñưa vào ứng dụng thử Ở Việt Nam, việc sử dụng vi khuẩn (VK) cố ñịnh ñạm ñể chủ nghiệm cách hợp lí động làm giàu nitơ cho đất trở thành phổ biến quy mô Nội dung nghiên cứu công nghiệp Một số chế phẩm chứa vi khuẩn cố ñịnh ñạm - Nghiên cứu phân bố chủng VK Azotobacter ñược bà nơng dân sử dụng rộng rãi như: Azotobacterin, đất trồng lúa theo thành phần giới, pH ñộ ẩm ñất xã Nitragin… Muốn sản xuất ñược chế phẩm VSV cố định đạm Hịa Liên, Hịa Nhơn- Hịa Vang - TP ĐN tốt phải có chủng VK có cường độ cố định nitơ cao, sức cạnh tranh lớn, thích ứng pH rộng thích nghi ñược với ñiều kiện sinh thái ñại phương Azotobacter loại vi khuẩn (VK) hiếu khí, sống tự đất, có khả cố định đạm cao không phụ thuộc vào chủ Azotobacter phân bố nhiều ñất trồng, ñặc biệt ñất trồng lúa Ngồi đặc điểm số chủng thuộc chi cịn có khả sinh tổng hợp IAA (chất kích thích sinh trưởng thực vật) Nhờ đặc ñiểm quan trọng ñó VK Azotobacter ñược ứng dụng rộng rãi chế phẩm VSV, làm tăng suất trồng - Tuyển chọn chủng vi khuẩn Azotobacter có khả cố định đạm mạnh sinh tổng hợp IAA (Indol Axetic Axit) cao - Thử nghiệm ứng dụng dịch ni cấy chủng vi khuẩn Azotobacter có khả cố ñịnh ñạm mạnh sinh tổng hợp IAA cao ñể trồng lúa ñiều kiện sinh thái ñịa phương Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài a Ý nghĩa khoa học - Cung cấp dẫn liệu ban ñầu phân bố số chủng VK Azotobacter ñất trồng lúa khu vực Hòa Vang – TP Xuất phát từ lý trên, chúng tơi chọn đề tài “Nghiên cứu ĐN Đây sỏ khoa học ñể phân lập, tuyển chọn chủng VK phân bố ứng dụng số chủng vi khuẩn Azotobacter Azotobacter ñưa vào ứng dụng ñiều kiện sinh thái ñịa ñiều kiện sinh thái ñất trồng lúa xã Hòa Nhơn, Hòa Liên phương - Hòa Vang - Đà Nẵng” Từ làm sở khoa học cho việc lựa b Ý nghĩa thực tiễn chọn ứng dụng chủng VK Azotobacter có khả cố định - Thử nghiệm ứng dụng dịch nuôi cấy chủng VK ñạm cao sinh tổng hợp IAA ñiều kiện sinh thái ñịa Azotobacter có khả cố ñịnh ñạm mạnh sinh tổng hợp IAA phương làm tăng suất trồng Đây sở khoa học ứng dụng Mục đích nghiên cứu chủng làm chế phẩm VSV cố ñịnh ñạm, làm giàu ñạm cho ñất Nghiên cứu phân bố ứng dụng số chủng VK Azotobacter ñất trồng lúa xã Hòa Liên, Hòa Nhơn huyện Hịa Vang - TP ĐN Từ có sở khoa học ñể chọn trồng lúa ñịa phương 5 Cấu trúc ñề tài CHƯƠNG Luận văn có 89 trang, bao gồm chương, với bố cục: Phần mở ñầu trang Chương 1.Tổng quan tài liệu 24 trang Chương Đối tượng phương pháp nghiên cứu 14 trang Chương Kết biện luận 40 trang Kết luận kiến nghị trang Tài liệu tham khảo trang TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 MỘT VÀI ĐẶC ĐIỂM VỀ ĐỊA HÌNH, ĐẤT ĐAI, KHÍ HẬU CỦA XÃ HỊA NHƠN, HỊA LIÊN - HỊA VANG - TP ĐÀ NẴNG Nhìn chung thời tiết khí hậu xã thuận lợi cho phát triển nơng nghiệp, đặc biệt thâm canh lúa nước Tuy nhiên, chế ñộ mưa nắng theo mùa, lượng mưa mùa chênh lệch lớn nên dễ gây khô hạn mùa khô ngập lụt mùa mưa 1.2 SỰ PHÂN BỐ CỦA VI SINH VẬT TRONG ĐẤT Đất mơi trường sống thích hợp VSV, đất có đầy đủ điều kiện tối thiểu cho VSV tồn phát triển Sự phân bố VSV đất thay đổi theo độ sâu, theo đặc điểm tính chất ñất, theo trồng Thành phần số lượng VSV loại đất khác khác 1.3 QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH NITƠ PHÂN TỬ VÀ VK CỐ ĐỊNH ĐẠM AZOTOBACTER 1.3.1 Sơ lược nitơ vai trị q trình cố định nitơ Nitơ ngun tố dinh dưỡng quan trọng khơng thể thiếu khơng ñối với trồng, mà ñối với VSV Nhưng tất nguồn nitơ trồng ñều khơng tự đồng hóa được, mà phải nhờ VSV Thơng qua hoạt động sống lồi VSV, nitơ nằm dạng khác chuyển hóa thành dạng dễ tiêu cho trồng sử dụng 1.3.2 Cơ chế q trình cố định nitơ Có ñường chủ yếu ñể cố ñịnh nitơ phân tử: ñường oxi hoá ñường khử Quá trình cố định nitơ xúc tác hệ enzim nitrogenaza Nitrogenaza loại protein phức hợp gồm thành phần: loại lớp Một mầm - mọc hai bên thân cây, vịng thân có hai có cơng thức ½ 1.4.2 Sơ lược ñời sống lúa - Đơn phân protein chứa sắt (phần nitrogen khử) gọi ñơn Đời sống lúa thường kéo dài 3-6 tháng, từ lúc nảy mầm phân Gồm tiểu phần giống nhau, tiểu phần có khối lượng chín, phụ thuộc vào giống (ngắn ngày, dài ngày), phụ 29.000, có nguyên tử sắt nguyên tử lưu huỳnh thuộc vào vụ lúa chiêm xuân hay mùa tùy theo vụ cấy sớm muộn - Đơn phân protein lớn chứa sắt molipden có khối lượng 220.000 gồm phân tử Mo 28 - 34 phân tử sắt, gọi đơn khác 1.4.3 Phân bón bón phân cho lúa Phân bón cho lúa chứa chất dinh dưỡng quan trọng cần phân Nitrogenaza dễ bất hoạt mơi trường hiếu khí nhiệt ñộ thiết cho lúa phát triển, loại dinh dưỡng cần phải thấp Phản ứng cố ñịnh nitơ nhờ nitrogenaza diễn nhiệt độ bình thường xun bổ sung cho lúa Có hai cách bón phân cho thường áp suất khí cần nhiều lượng lúa: bón vào đất phun lên tế bào: cần 147,2 Kcal ñiều kiện kị khí ñể cố ñịnh ñược 1.4.4 Giá trị dinh dưỡng giá trị kinh tế - Gạo thức ăn giàu dinh dưỡng So với lúa mì, gạo có thành phân tử NH3 Hệ số cố định nitơ giảm có oxy khí có mặt hơp chất chứa nitơ 1.3.3 VK Azotobacter có khả cố định đạm hiếu khí sống tự phần tinh bột protein thấp lượng lại nhiều hàm lượng chất béo cao ñất - Trên thị trường giới, giá trị xuất lúa gạo tính Azotobacter vi khuẩn cố ñịnh nitơ sống tự ñất, ñơn vị trọng lượng cao so với loại ngũ cốc khác Về hiếu khí, khơng có bào tử Chúng phân lập ni cấy giá xuất lúa gạo gấp 2-4 lần so với lúa mì 3-5 lần so với khiết từ năm 1901 nhà VSV Hà Lan Beijerinck Theo bắp Becking (1947) VK cố định nitơ thuộc chi Azotobacter có lồi: A chroococcum; A Beijerinckii; A.vinelandii; A.agilis 1.4 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÂY LÚA 1.4.1 Đặc ñiểm sinh học Cây lúa (Oryza sativa L.) thuộc họ Lúa (Poaceae), rễ lúa thuộc loại rễ chùm Thân lúa bao gồm thân giả thân thật, nhánh lúa mọc lên từ thân mẹ; nhánh lúa có đủ rễ, thân, sống độc lập, trổ bơng kết hạt bình thường mẹ Lá lúa thuộc 10 Sử dụng phương pháp cấy cục ñất vào hộp lồng có chứa MT CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU AT, cho vào tủ ấm nhiệt ñộ 28 - 300C, nuôi thời gian - ngày cho mọc thành khuẩn lạc 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU b Xác ñịnh số lượng vi khuẩn Azotobacter gam ñất - Các chủng vi khuẩn Azotobacter ñược phân lập từ ñất trồng lúa xã Hòa Nhơn, Hòa Liên - Hòa Vang - TP ĐN c Phương pháp khiết VK Azotobacter 2.3.3 Phương pháp giữ giống vi khuẩn Azotobacter - Nghiên cứu ứng dụng lúa (Oryza sativa L) 2.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 2.2.1 Địa ñiểm lấy mẫu Một số mẫu ñất thịt trồng lúa loại ñược lấy từ địa điểm khác thơn (Phước Hưng, Phước Thuận, Thạch Nham) thuộc xã Hòa Nhơn thôn (Quan Nam 3, Tân Ninh, Trường Định) thuộc xã Hòa Liên - Hòa Vang - TP ĐN Để bảo quản chủng giống cho nghiên cứu tiếp theo, chúng tơi cấy truyền định kì mơi trường thạch nghiêng, MT AT ñối với VK Azotobacter Để tủ ấm 28oC, thời gian nuôi cấy từ – ngày Sau bảo quản 4oC, tháng cấy truyền lần [8], [30] 2.3.4 Xác ñịnh nitơ tổng số dịch nuôi cấy chủng VK tuyển chọn theo phương pháp Kenñan (Kjeldahl) 2.2.2 Địa ñiểm nghiên cứu a Tiến hành 2.2.3 Phạm vi thời gian nghiên cứu + Bước 1: Ly tâm 500 vịng/phút dịch ni cấy chủng VK a Phạm vi nghiên cứu nghiên cứu Lấy 5ml dịch cho vào ống nghiệm, cho mẫu vào - Do thời gian nghiên cứu có hạn, nên chúng tơi tiến hành tận đáy ống Kjeldahl nghiên cứu thôn (Phước Hưng, Phước Thuận, Thạch Nham) + Bước 2: Chưng cất mẫu xã Hòa Nhơn thôn (Quan Nam 3, Trường Định, Tân Ninh) + Bước 3: chuẩn độ áp dụng cơng thức tính suy % N thuộc xã Hịa Liên thơn có cấu trồng chủ yếu lúa nước b Thời gian nghiên cứu Thời gian thực từ tháng 9/2011 – 05/2012 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Phương pháp thu mẫu thực ñịa 2.3.2 Phương pháp phân lập, ñếm số lượng khiết vi khuẩn Azotobacter a Phương pháp phân lập tổng b Nguyên tắc 2.3.5 Phương pháp xác ñịnh có mặt IAA (Indol Axetic Axit) dịch ni cấy chủng VK tuyển chọn - Nuôi cấy lắc chủng VK nghiên cứu MT dịch thể nước mắm - pepton có bổ sung 0,1% tryptophan - Xác ñịnh khả sinh tổng hợp IAA thời ñiểm ngày phương pháp thử phản ứng màu với thuốc thử Salkowski có cải tiến Misk Kaushik, 1989 [5], [30] 12 11 - Thành phần thuốc thử Salkawski: + FeCl3 0.5M: 15ml + H2SO4 98%: 300ml + Nước cất: 500ml - Nguyên tắc: Khi tác dụng với thuốc thử, hỗn hợp phản ứng cho màu hồng nhạt đến đỏ tuỳ theo hàm lượng IAA có dịch nuôi cấy [49], [50] 2.3.6 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm ni cấy hình thái chủng vi khuẩn tuyển chọn - Phương pháp nghiên cứu ñặc ñiểm nuôi cấy chủng VK tuyển chọn - Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái chủng VK tuyển chọn 2.3.7 Phương pháp nhuộm Gram (phương pháp Hucker cải tiến) 2.3.8 Phương pháp nghiên cứu thành phần giới ñộ ẩm ñất - Thành phần giới ñất - Độ ẩm ñất - Phương pháp xác ñịnh N P tổng số ñất 2.3.9 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng dịch nuôi cấy chủng VK-16 VK-17 ñến sinh trưởng lúa (Oryza sativa L) - Tiến hành thí nghiệm trồng lúa 12 thùng xốp có kích thước 29 x 30 x 40 cm ñất thịt nặng lấy thơn Thạch Nham – Hịa Nhơn – Hịa Vang – Đà Nẵng Thí nghiệm tiến hành theo cơng thức, cơng thức nhắc lại lần + Công thức I : phân NPK với tỷ lệ 60 : 40 : 30 + MT dịch thể AT khơng nhiễm VK cố định đạm sinh tổng hợp IAA + Công thức II: phân NPK với tỷ lệ 30 : 40 : 30 + dịch nuôi cấy chủng VK-16 VK-17 + Công thức III: phân NPK với tỷ lệ : 40 : 30 + dịch nuôi cấy chủng VK-16 VK-17 + Công thức IV: phân NPK với tỷ lệ : 40 : 30 + phân hữu vi sinh sông Gianh + MT dịch thể AT khơng nhiễm VK cố định đạm sinh tổng hợp IAA - Thời gian bón phân: Phân N.P.K bón vào ñất theo lịch bón ñối với lúa xuân + Bón lót: 1/3 phân N + Tồn phân P + Bón thúc đẻ nhánh (18 ngày tuổi): 1/3 phân N + ½ phân K + Bón thúc đón địng (60 ngày tuổi): 1/3 phân N + ½ phân K 2.3.10 Phương pháp xử lí số liệu 13 14 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN Thịt 3.1 SỰ PHÂN BỐ CỦA VI KHUẨN AZOTOBACTER TRONG ĐẤT TRỒNG LÚA TẠI XÃ HÒA NHƠN, HÒA LIÊN - HÒA VANG – TP trung bình ĐN Trung bình 0,22 0,015 0,370 Quan Nam 0,20 0,011 0,398 Trường Định 0,19 0,014 0,46 Tân Ninh 0,22 0,017 0,411 Trung bình 0,203 0,014 0,423 Quan Nam 0,26 0,019 0,522 3.1.1 Sự phân bố VK Azotobacter theo thành phần giới ñất trồng lúa Bảng 3.1 Số lượng VK Azotobacter phân bố theo thành phần giới ñất Thịt Trường Định 0,29 0,021 0,514 nặng Tân Ninh 0,27 0,022 0,631 0,27 0,02 0,556 trồng lúa xã Hòa Nhơn, Hòa Liên – Hòa Vang – TP ĐN Trung bình Số lượng VK - Đất thịt nặng trồng lúa có số lượng VK Azotobacter cao nhất, có Loại Địa điểm lấy N tổng P tổng số ñất mẫu số (%) (%) Phước Hưng 0,18 0,019 0,525 VK Azotobacter, có số lượng VK Azotobacter tương đối cao thấp Thịt Phước Thuận 0,21 0,02 0,429 ñất thịt nặng, có trung bình (0,423 – 0,529) x 105 CFU/g nhẹ Thạch Nham 0,15 0,022 0,549 Trung bình 0,18 0,02 0,501 Phước Hưng 0,18 0,021 0,586 Phước Thuận 0,22 0,028 0,502 Thạch Nham 0,20 0,022 0,528 Trung bình 0,20 0,027 0,539 Phước Hưng 0,22 0,032 0,644 Bảng 3.2 Số lượng VK Azotobacter phân bố theo nhân tố pH ñất Thịt Phước Thuận 0,26 0,028 0,642 trồng lúa xã Hòa Nhơn, Hòa Liên – Hòa Vang – TP ĐN nặng Thạch Nham 0,23 0,027 0,533 Trung bình 0,24 0,029 0,606 Thịt trung bình Thịt nhẹ Quan Nam Azotobacter trung bình (0,556 – 0,606) x 105 CFU/g) (10 CFU/g) - Đất thịt trung bình trồng lúa thích hợp cho phát triển - Đất thịt nhẹ trồng lúa có số lượng VK Azotobacter thấp nhất, có trung bình (0,37- 0,501 x 105 CFU/g) - Đất trồng lúa xã Hịa Nhơn có số lượng VK Azotobacter cao so với xã Hòa Liên 3.1.2 Sự phân bố VK Azotobacter theo nhân tố pH môi trường ñất STT Loại ñất pH Số lượng VK Số lượng VK Azotobacter Azotobacter TB/g 0,24 0,011 0,386 Trường Định 0,22 0,013 0,339 Thịt nhẹ Tân Ninh 0,20 0,020 0,384 Thịt TB (x10 CFU/g) (x105 CFU/g) 5,5 0,102 0,118 5,7 0,108 15 16 Thịt nặng 5,7 0,144 - Khoảng pH từ 7,6 - 8,0 thích nghi cho phát triển Thịt nặng 6,1 0,341 VK Azotobacter, số lượng VK Azotobacter phân bố tương ñối cao, Thịt TB 6,1 0,368 Thịt nặng 6,3 0,318 Thịt nhẹ 6,7 0,550 Thịt TB 6,6 0,468 Thịt nặng 7,0 0,668 10 Thịt nhẹ 7,3 0,788 11 Thịt TB 7,1 0,684 12 Thịt nặng 7,2 0,934 13 Thịt nhẹ 8,0 0,589 14 Thịt TB 7,6 0,704 15 Thịt nặng 7,8 0,648 0,342 có trung bình 0,547 x 105 CFU/g, thấp khoảng pH 7,1 7,5 3.1.3 Sự phân bố VK Azotobacter theo nhân tố ñộ ẩm ñất Bảng 3.3 Số lượng VK Azotobacter phân bố theo ñộ ẩm ñất 0,568 trồng lúa xã Hòa Nhơn, Hòa Liên – Hòa Vang – TP ĐN ST 0,802 T Loại ñất Độ ẩm (%) Số lượng VK Số lượng VK Azotobacter Azotobacter TB/g (x10 CFU/g) Thịt nhẹ 40 0,187 Thịt TB 46 0,265 Thịt nặng 49 0,196 Thịt nhẹ 51 0,384 Thịt TB 55 0,511 Thịt nặng 59 0,566 - VK Azotobacter phân bố thấp nhất, có số lượng VK Thịt nhẹ 60 0,762 g ñất thấp khoảng pH 5,5-6,0 (ñất chua), có trung bình 0,118 Thịt TB 64 1,08 0,647 VK Azotobacter phân bố vùng đất có pH từ 5,5 - 8,0 nhạy cảm ñối với nhân tố pH môi trường Cụ thể: x 10 CFU/g Thịt nặng 70 0,846 - Ở vùng đất có pH từ 6,1 - 6,5 (đất chua ít) có số 10 Thịt nhẹ 71 0,600 lượng VK Azotobacter thấp có số lượng VK g đất thấp, 11 Thịt TB 76 0,715 12 Thịt nặng 79 0,524 (x105 CFU/g) 0,216 0,487 0,896 0,613 có trung bình 0,342 x 10 CFU/g Ở vùng đất có pH từ 6,6 7,0 có số lượng VK Azotobacter cao so với khoảng pH 6,1-6,5 khoảng pH từ 5,6 - 6,0, nhiên số lượng thấp, có trung bình 0,368 x 105 CFU/g - VK Azotobater phân bố nhiều pH khoảng 7,1-7,5, có trung bình 0,802x105 CFU/g Qua bảng 3.3 ta nhận thấy phân bố VK Azotobacter ñất thịt trồng lúa xã chịu ảnh hưởng nhân tố ñộ ẩm ñất Qua nghiên cứu nhận thấy VK Azotobacter có khả phát triển biên độ dao ñộng ñộ ẩm lớn (từ 40 – 80%) Tuy 17 18 nhiên, chúng phân bố nhiều vùng đất có độ ẩm thích VK-21 39,825 ± 0,040 Trung bình hợp từ 60 - 80%, độ ẩm cao thấp ảnh hưởng VK-22 14,675 ± 0,167 Yếu xấu tới hoạt ñộng sống làm giảm số lượng CFU/g ñất VK 10 VK-23 43,531 ± 0,045 Mạnh Azotobacter 11 VK-32 44,151 ± 0,014 Mạnh Tóm lại, yếu tố mơi trường đất như: thành phần 12 VK-33 33,958 ± 0,073 Trung bình giới đất, nhiệt độ, độ ẩm, thành phần dinh dưỡng, cấu trồng 13 VK-34 36,5584 ± 0,131 Trung bình giai đoạn phát triển trồng nhân tố sinh thái quan 14 VK-35 32,062 ± 0,128 Trung bình trọng chi phối phân bố phát triển số lượng VK 15 VK-36 44,675 ± 0,146 Mạnh Azotobacter đất Do đó, thực tiễn sản xuất muốn ứng 16 VK-37 42,260 ± 0,056 Mạnh dụng chủng VK Azotobacter ñể nâng cao suất 17 VK-38 18,947 ± 0,024 Yếu trồng cần ý tới nhân tố sinh thái môi trường ñất, ñể tạo ñiều kiện cho chủng sinh trưởng phát triển mạnh, thúc đẩy q trình cố ñịnh nitơ làm giàu ñạm cho ñất Chú thích: - Hàm lượng NH4+ < 30 mg/ml - Hàm lượng 3.2 TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VK AZOTOBACTER CĨ HOẠT TÍNH SINH HỌC - Hàm lượng STT ñạm Bảng 3.4 Hàm lượng NH4+ dịch nuôi cấy cácchủng VK phân lập STT Kí hiệu chủng : Yếu = 30-40 mg/ml : Trung bình > 40 mg/ml : Mạnh Bảng 3.5 Tỉ lệ chủng VK có hoạt tính cố định nitơ (%) 3.2.1 Tuyển chọn chủng VK Azotobacter có hoạt tính cố ñịnh Hàm lượng NH4+ NH4+ NH4+ Mức ñộ cố ñịnh (mg/ml) nitơ VK-14 41,230 ± 0,021 Mạnh VK-15 29,765 ± 0,014 Trung bình VK-16 46,345 ± 0,007 Mạnh VK-17 45,808 ± 0,094 Mạnh VK-18 24,765 ± 0,137 Yếu VK-19 39,075 ± 0,032 Trung bình VK-20 39,320 ± 0,034 Trung bình Mức độ cố ñịnh Số lượng Tỉ lệ % so với nitơ chủng Mạnh 41,2 Trung bình 41,2 Yếu 17,6 17 100 Tổng cộng - tổng số Có 7/17 chủng có mức độ cố định nitơ mạnh, chiếm tỉ lệ 41,2%; 7/17 chủng có mức độ cố định nitơ trung bình, chiếm tỉ lệ 41,2% 3/17 chủng có mức độ cố định yếu, tỉ lệ chiếm 17,6% 3.4.2 Tuyển chọn chủng VK Azotobacter có khả cố ñịnh ñạm mạnh ñồng thời sinh tổng hợp IAA 19 20 Bảng 3.6 Khả sinh tổng hợp IAA 07 chủng VK 3.4.3 Đặc điểm ni cấy đặc điểm hình thái chủng VK-16 Azotobacter có khả cố định đạm mạnh VK-17 tuyển chọn Phản ứng Khả sinh Cả chủng VK-16 VK-17 ñều bắt màu Gram âm, sinh màu tổng hợp IAA trưởng mạnh môi trường AT Chủng VK-16 có khuẩn lạc màu VK-14 Khơng Khơng vàng nhạt tế bào có dạng hình que ngắn Cịn chủng VK-17 có 02 VK- 16 Hồng Có 03 VK- 17 Đỏ Có 04 VK-23 Khơng Khơng VK-16 VK-17 tới số tiêu sinh trưởng, phát triển 05 VK-24 Không Không lúa 06 VK-36 Không Không 07 VK-37 Hồng nhạt Có STT Chủng 01 khuẩn lạc màu trắng đục tế bào có dạng hình cầu 3.4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng dịch nuôi cấy chủng a Ảnh hưởng dịch nuôi cấy chủng VK-16 VK17 ñến chiều cao lúa Bảng 3.8 Ảnh hưởng dịch nuôi cấy chủng VK-16 VK-17 ñến chiều cao lúa Trong 07 chủng VK Azotobacter cố định đạm mạnh, có 03 Chiều cao qua giai đoạn (cm) chủng VK có khả sinh tổng hợp IAA (VK-16, VK-17, VK37), chủng VK-16 có khả cố định đạm cao (NH4+ = 46,475 ± 0,032 mg/ml) chủng VK-17 cho phản ứng màu với thuốc thử Salkowski mạnh (màu ñỏ) Cơng thức Giai đoạn mạ (15 ngày tuổi) Giai đoạn đẻ Giai đoạn đón nhánh địng (30 ngày tuổi) (60 ngày tuổi) X ± m (cm) 33,18 ± 0,25 X ± m (cm) 45,1 ± 0,18 chủng VK-16 VK-17 chủng có khả cố định đạm cao CT I X ± m (cm) 12,25 ± 0,3 ñồng thời sinh tổng hợp IAA ñể làm ñối tượng cho nghiên cứu CT II 12,18 ± 0,15 32,46 ± 0,3 45,87 ± 0,21 sau Trong đó: - Chủng VK-16 có NH4+ = 46,475 ± 0,032 mg/ml, CT III 12,10 ± 0,2 31,26 ± 0,2 41,28 ± 0,25 ñược phân lập từ đất thịt nặng trồng lúa thơn Thạch Nham – Hòa CT IV 11,98 ± 0,3 31,84 ± 0,25 41,68 ± 0,15 Từ kết nghiên cứu trên, chúng tơi tiếp tục chọn Nhơn – Hịa Vang – TP ĐN - Chủng VK-17 có NH4+ + Giai ñoạn ñẻ nhánh: Chiều cao CT1 cao (ñạt = 45,808 ± 0,094 mg/ml, ñược phân lập từ đất thịt nặng trồng lúa thơn Phước Hưng – xã Hòa Nhơn – Hòa Vang – TP ĐN 33,18 ± 0,2cm), cao so với CT2 0,73cm Ở giai ñoạn này, chiều cao CT3 CT4 tương ñương thấp CT1 CT2 + Giai đoạn đón địng: chiều cao CT có gia tăng Trong đó, CT2 cao ñạt 45,87 cm CT1 21 22 (45,1cm), CT4 (41,68cm), thấp CT3 (41,28cm) Điều cao CT lại (0,134 dm2 vào giai ñoạn ñẻ nhánh 0,190 dm2 ñược giải thích CT2 có phối hợp phân đạm hóa học vào giai đoạn đón địng) Điều chứng tỏ dịch nuôi cấy chủng amoni dịch nuôi cấy chủng VK - 16 VK-17 Bên cạnh VK Azotobacter ñã lựa chọn ñược phối hợp với phân đạm hóa chủng VK tuyển chọn sinh tổng hợp IAA hỗ trợ kích thích học theo tỷ lệ thích hợp khơng có tác dụng thúc ñẩy phát triển phát triển chiều cao lúa, chiều cao CT2 lớn chiều cao mà cịn kích thích tăng diện tích lá, tạo quang hợp cao, làm tăng xuất trồng b Ảnh hưởng dịch ni cấy chủng VK-16 VK17 đến diện tích lúa c Ảnh hưởng dịch nuôi cấy chủng VK-16 VK- Bảng 3.9 Ảnh hưởng dịch ni cấy chủng VK-16 17 đến sinh khối lúa VK-17 đến diện tích lúa Bảng 3.10 Ảnh hưởng dịch nuôi cấy chủng VK-16 VK-17 ñến sinh khối tươi lúa giai đoạn Diện tích qua giai ñoạn (dm2) Giai ñoạn mạ Giai đoạn đẻ Giai đoạn đón nhánh địng Cơng thức (15 ngày tuổi) Sinh khối tươi (g/cây) Công (30 ngày tuổi) (60 ngày tuổi) thức Giai ñoạn mạ Giai ñoạn đẻ nhánh Giai đoạn đón địng (15 ngày tuổi) (30 ngày tuổi) (60 ngày tuổi) X ± m (g) X ± m (g) X ± m (g) X ± m (dm2) X ± m (dm2) X ± m (dm2) CT I 0,056 ± 0,005 0,129 ± 0,006 0,182 ± 0,003 CT I 0,48 ± 0,037 15,57 ± 0,52 62,27 ± 0,57 CT II 0,060 ± 0,001 0,134 ± 0,008 0,190 ± 0,004 CT II 0,50 ± 0,045 16,97 ± 0,76 62,76 ± 0,49 CT III 0,057 ± 0,004 0,130 ± 0,06 0,184 ± 0,005 CT III 0,46 ±0,024 15,18 ± 0,59 58,59 ± 0,86 CT IV 0,058 ± 0,008 0,127 ± 0,007 0,179 ± 0,007 CT IV 0,42 ± 0,31 14,41 ± 0,83 59,43 ± 0,67 Qua bảng 3.9 biểu đồ 3.6 cho thấy: diện tích cơng - Giai đoạn mạ: Sinh khối tươi thấp có sai thức giai đoạn mạ có chênh lệch, CT1 0,056 ± khác cơng thức thí nghiệm Do giai ñoạn này, nhu 0,005dm , CT2 0,06 ± 0,004 dm , CT3 0,057 ± 0,001 dm , cầu dinh dưỡng thấp nên hiệu cơng thức thí CT4 0,053 ± 0,008 dm nghiệm chưa thể rõ rệt 2 2 Ở giai đoạn đẻ nhánh đón địng diện CT2 (bón phối hợp - Giai đoạn đẻ nhánh giai đoạn đón địng: sinh khối tươi phân ñạm dịch nuôi cấy chủng VK-16 VK-17) có diện tích lúa cơng thức tăng nhanh Sinh khối tăng 23 24 nhanh cao CT2, ñạt 16,97g/cây vào giai ñoạn ñẻ nhánh Bảng 3.12 Ảnh hưởng dịch ni cấy chủng VK-16 62,76g/cây vào giai đoạn đón địng VK-17 tới số hạt/bơng số hạt chắc/bơng d Ảnh hưởng dịch nuôi cấy chủng VK-16 VK- Số hạt/bông Số hạt chắc/bông X ± m (hạt) X ± m (hạt) CT I 106,33 ± 0,83 98,67,33 ± 0,83 9,97 Giai ñoạn 45 ngày CT II 110,33 ± 0,75 104,67 ± 0,55 5,13 tuổi CT III 100,33 ± 0,67 90,33 ± 0,65 7,2 CT IV 99,33 ± 0,68 88,67± 0,55 10,03 17 ñến số nhánh ñẻ lúa CT Bảng 3.11 Ảnh hưởng dịch ni cấy chủng VK-16 VK-17 đến số nhánh ñẻ lúa Tỷ lệ lép Số lượng nhánh lúa qua giai đoạn Cơng thức Giai đoạn 30 ngày tuổi CT I CT II CT III CT IV X ± m (nhánh) 2,7 ± 0,20 3,1 ± 0,30 2,5 110,33 ± 0,15 2,5 ± 0,10 X ± m (nhánh) 6,4 ± 0,07 7,0 ± 0,14 6,2 ± 0,05 Qua bảng 3.12 ta nhận thấy, số hạt/bông số hạt chắc/bơng cơng thức có sai khác rõ rệt Trong đó: 5,8 ± 0,30 Số lượng nhánh CT2 cao so với CT cịn lại, vượt 10,7% so với CT1 giai ñoạn 30 ngày tuổi 9,4% vào giai - Số hạt/bông: CT2 có số hạt/bơng cao (110,33 hạt/bơng), tiếp đến CT1 (106,33 hạt/bông), CT3 (100,33 hạt/bông), CT4 (99,33 hạt/bông) - Số hạt chắc/bơng tỷ lệ lép: CT2 có tỷ lệ lép thấp (5,13%), ñoạn 45 ngày tuổi Như vậy, tiêu sinh lí chiều cao cây, sinh khối tiếp ñến CT1 (7,2%), CT3 (9,97%) cao CT4 (10,03%) tươi, sinh khối khô, diện tích số nhánh CT2 (bón kết hợp Qua q trình nghiên cứu ảnh hưởng dịch ni cấy phân đạm vơ dịch ni cấy chủng VK-16 VK-17) ñều chủng VK tuyển chọn tới sinh trưởng, phát triển suất cao so với CT3 CT4, tương ñương so với CT1 (bón phân lúa, chúng tơi nhận thấy chủng VK-16 VK- 17 vừa đạm vơ cơ) Điều chứng tỏ dịch nuôi cấy chủng VK tuyển thích nghi với điều kiện sinh thái ñịa phương vừa có khả chọn kết hợp với lượng phân ñạm phù hợp làm tăng khả làm tăng suất lúa Điều chứng tỏ dụng chủng sinh trưởng cây, ñiều ñược thể thông qua tiêu: VK-16 VK-17 ñể sản xuất PBVS bổ sung ñạm cho ñất, giảm bớt chiều cao, sinh khối, diện tích lá, số nhánh lúa lượng phân đạm hóa học, tạo sản phẩm an toàn với người sử 3.4.5 Ảnh hưởng dịch nuôi cấy chủng VK-16 VK17 số hạt/bông số hạt chắc/bông dụng 26 25 - Từ 07 chủng cố định mạnh, chúng tơi xác định ñược chủng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (VK-16 VK-17, VK-37) có khả sinh tổng hợp IAA - Đã nghiên cứu đặc điểm ni cấy đặc điểm hình thái KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu rút kết luận sau: chủng VK-16 VK-17 1.1 Từ 108 mẫu ñất thịt trồng lúa thuộc số thôn xã Hịa 1.4 Đã nghiên cứu ứng dụng dịch ni cấy chủng VK-16 Nhơn Hòa Liên – Hòa Vang – TP ĐN, qua nghiên cứu phân bố VK-17 ñến số tiêu sinh trưởng số tiêu VK Azotobacter theo thành phần giới ñất ñã cho thấy, số lượng VK suất Trong CT2 (bón kết hợp dịch ni cấy chủng VK tuyển Azotobacter loại ñất khác khác chọn phân đạm hóa học) cho hiệu cao so với CT - Đất thịt nặng trồng lúa có số lượng VK Azotobacter cao lại Vậy chủng VK-16 VK-17 vừa thích nghi với điều kiện sinh thái địa phương vừa làm tăng suất trồng tạo sản nhất, có trung bình (0,556 – 0,606) x 10 CFU/g) - Đất thịt trung bình trồng lúa thích hợp cho phát triển VK Azotobacter, có số lượng VK Azotobacter tương ñối cao thấp đất thịt nặng, có trung bình (0,423 – 0,529) x 10 phẩm sạch, an toàn với người sử dụng Do ñó ñưa chủng vào ứng dụng thục tiễn địa phương KIẾN NGHỊ CFU/g Vì thời gian nghiên cứu có hạn, chúng tơi tiến hành - Đất thịt nhẹ trồng lúa có số lượng VK Azotobacter thấp nghiên cứu phân bố, vai trò ứng dụng dịch nuôi cấy chủng VK Azotobacter từ mẫu ñất trồng lúa thuộc số thơn - Đất trồng lúa xã Hịa Nhơn có số lượng VK Azotobacter xã Hòa Nhơn Hòa Liên – Hòa Vang – TP Đà Nẵng lên nhất, có trung bình (0,37- 0,501 x 10 CFU/g) cao so với xã Hòa Liên 1.2 Sự phân bố VK Azotobacter theo nhân tố pH ñộ ẩm ñất: số tiêu sinh trưởng suất lúa Cần nghiên cứu phân bố VK Azotobacter loại ñất trồng loại thực vật khác để đưa chủng ứng dụng rộng rãi nhiều - VK Azotobater phân bố nhiều pH khoảng 7,1-7,5, có trung bình 0,802x10 CFU/g - VK Azotobacter thích nghi với vùng ñất có ñộ ẩm cao Trong ñó ñộ ẩm 60 - 70% có số lượng cao (có trung bình 0,896 x10 CFU/g) 1.3 Đã phân lập tuyển chọn 17 chủng VK Azotobacter có khả cố ñịnh ñạm, ñó có chủng cố ñịnh ñạm mạnh chiếm 41,2% loại trồng Đồng thời nghiên cứu chất mang hồn thiện sản phẩm để dễ dàng ñưa vào ứng dụng thực tiễn sản xuất ñịa phương, đảm bảo mang đến sản phẩm sạch, an tồn cho người sử dụng ... tài ? ?Nghiên cứu ĐN Đây sỏ khoa học ñể phân lập, tuyển chọn chủng VK phân bố ứng dụng số chủng vi khuẩn Azotobacter Azotobacter ñưa vào ứng dụng ñiều kiện sinh thái ñịa ñiều kiện sinh thái ñất trồng. .. bố, vai trị ứng dụng dịch ni cấy chủng VK Azotobacter từ mẫu ñất trồng lúa thuộc số thôn - Đất trồng lúa xã Hịa Nhơn có số lượng VK Azotobacter xã Hòa Nhơn Hòa Liên – Hòa Vang – TP Đà Nẵng lên nhất,... phân N + ½ phân K 2.3.10 Phương pháp xử lí số liệu 13 14 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN Thịt 3.1 SỰ PHÂN BỐ CỦA VI KHUẨN AZOTOBACTER TRONG ĐẤT TRỒNG LÚA TẠI XÃ HÒA NHƠN, HÒA LIÊN - HÒA VANG – TP