Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan (Camellia sinensis Var Shan) ở Yên Bái

Chia sẻ: Chuheodethuong 09 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:196

Thêm vào BST

Báo xấu

44
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là lựa chọn được tổ hợp chủng VSV hữu hiệu để sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái. Xây dựng được quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái. Đánh giá được ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng, phát triển của cây chè Shan SG1 tuổi 5.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan (Camellia sinensis Var Shan) ở Yên Bái

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆPVÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN THỊ HUẾ NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN BỘ CHỦNG VI SINH VẬT HỮU HIỆU SỬ DỤNG CHO CÂY CHÈ SHAN (Camellia sinensis Var Shan) Ở YÊN BÁI LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI, 2017
ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN THỊ HUẾ NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN BỘ CHỦNG VI SINH VẬT HỮU HIỆU SỬ DỤNG CHO CÂY CHÈ SHAN (Camellia sinensis Var Shan) Ở YÊN BÁI Chuyên ngành : Công nghệ sinh học Mã số : 62. 42. 02. 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. PSG. TS. Lê Nhƣ Kiểu 2. PSG. TS. Tống Kim Thuần HÀ NỘI, 2017
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận án này là trung thực và chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiên luận án này đã đƣợc cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đều đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Trần Thị Huế
ii LỜI CẢM ƠN Luận án này đƣợc thực hiện tại Viện Thổ nhƣỡng Nông hóa – Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. Luận án đƣợc hoàn thành nhờ sự giúp đỡ, hƣớng dẫn tận tình của TS. Lê Nhƣ Kiểu và PGS.TS. Tống Kim Thuần, cùng với sự góp ý của các Giáo sƣ, Tiến sĩ, các nhà khoa học trong các lĩnh vực công nghệ sinh học, vi sinh vật, đất, phân bón, cây trồng và các đồng nghiệp. Cho phép tôi đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành đến các Giáo sƣ, Tiến sĩ, các nhà khoa học, bạn bè và đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Nhân dịp này, tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến Lãnh đạo Viện Thổ nhƣỡng Nông hóa, Lãnh đạo Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Trƣờng Đại học Quốc gia Hà Nội, Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung Ƣơng, đã tạo điều kiện giúp đỡ cho việc hoàn thiện các nội dung của luận án. Cuối cùng, với tất cả lòng kính trọng và biết ơn vô hạn, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và những ngƣời thân của tôi đã động viên, tạo động lực cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả Trần Thị Huế
iii MỤC LỤC TT Nội dung Trang MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài 3 2.1. Mục đích 3 2.2. Yêu cầu 3 3. Phạm vi nghiên cứu 3 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4 4.1. Ý nghĩa khoa học 4 4.2. Ý nghĩa thực tiễn 4 5. Điểm mới của luận án 4 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 5 1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè 5 1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới 5 1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè ở Việt Nam 7 1.2. Tình trạng đất trồng chè 10 1.2.1. Tình trạng đất trồng chè trên thế giới 10 1.2.2. Tình trạng đất trồng chè ở Việt Nam 12 1.3. Đặc điểm và phân bố của cây chè Shan 14 1.3.1. Đặc điểm và phân bố của cây chè Shan ở Việt Nam 14 1.3.2. Đặc điểm và phân bố của cây chè Shan ở Yên Bái 17 1.4. Nghiên cứu, sử dụng phân vi sinh vật cho cây chè 19 1.4.1. Nhu cầu dinh dƣỡng của cây chè 19 1.4.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân bón vi sinh vật cho cây chè trên thế giới 22
iv 1.4.3. Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân bón vi sinh vật cho cây chè ở Việt Nam 23 1.5. Vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan 24 1.5.1. Các dạng phốt pho trong đất và vai trò của vi sinh vật trong vòng tuần hoàn phốt pho 24 1.5.2. Tình hình nghiên cứu vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan ở nƣớc ngoài 28 1.5.3. Những nghiên cứu vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan ở Việt Nam 31 1.6. Vi sinh vật cố định nitơ 34 1.6.1. Vi khuẩn cố định nitơ tự do 34 1.6.2. Tình hình nghiên cứu vi sinh vật cố định nitơ trên thế giới 35 1.6.3. Tình hình nghiên cứu vi sinh vật cố định nitơ ở Việt Nam 37 1.7. Vi sinh vật kích thích sinh trƣởng thực vật 39 1.7.1. IAA - Indole axetic axit 39 1.7.2. Tình hình nghiên cứu vi sinh vật kích thích sinh trƣởng thực vật trên thế giới 40 1.7.3. Tình hình nghiên cứu về vi sinh vật kích thích sinh trƣởng thực vật ở Việt Nam 43 CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45 2.1. Vật liệu nghiên cứu 45 2.1.1. Vật liệu và môi trƣờng nghiên cứu trong phòng 45 2.1.2. Giống chè Shan thí nghiệm 47 2.1.3. Phân bón 47 2.2. Nội dung nghiên cứu 47 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 47
v 2.3.1. Phƣơng pháp đánh giá một số đặc điểm lý, hóa học và vi sinh vật của đất tại vùng trồng chè Shan Yên Bái 47 2.3.2. Phƣơng pháp phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu ích sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái 50 2.3.3. Phƣơng pháp lựa chọn tổ hợp chủng vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan ở Yên Bái 62 2.3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan ở Yên Bái 64 2.3.5. Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến sinh trƣởng, phát triển của cây chè Shan SG1 tuổi 5 67 2.3.6. Phƣơng pháp xử lý số liệu 70 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 71 3.1. Đánh giá một số đặc điểm lý, hóa học và vi sinh vật đất của vùng trồng chè Shan Yên Bái 71 3.2. Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái 76 3.2.1. Phân lập các chủng vi sinh vật hữu hiệu ở đất trồng chè Shan Yên Bái 76 3.2.2. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan ở Yên Bái 81 3.3. Nghiên cứu lựa chọn tổ hợp chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái 113 3.3.1. Nghiên cứu khả năng tổ hợp của các chủng vi sinh vật bằng phƣơng pháp định tính 113 3.3.2. Nghiên cứu khả năng tổ hợp của các chủng vi sinh vật bằng phƣơng pháp định lƣợng 114 3.3.3. Đánh giá tác động của hỗn hợp chủng vi sinh vật lên sinh lý, sinh hóa và sinh trƣởng của cây chè Shan SG1 tuổi 1 115
vi 3.4. Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái 121 3.4.1. Nghiên cứu điều kiện nhân sinh khối của các chủng vi sinh vật 121 3.4.2. Nghiên cứu lựa chọn chất mang cho sản xuất chế phẩm vi sinh vật 129 3.4.3. Nghiên cứu tỷ lệ phối trộn dịch vi sinh vật với chất mang 130 3.4.4. Sản xuất thử nghiệm chế phẩm vi sinh vật cho cây chè Shan Yên Bái 131 3.4.5. Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái 132 3.5. Nghiên cứu ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến sinh trƣởng, phát triển của cây chè Shan SG1 tuổi 5 135 3.5.1. Ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến số lƣợng tế bào vi sinh vật hữu ích trong đất trồng chè Shan Yên Bái 135 3.5.2. Ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến thành phần hóa học của đất trồng chè Shan Yên Bái 137 3.5.3. Ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến khả năng sinh trƣởng của cây chè Shan SG1 tuổi 5 139 3.5.4. Ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến tăng trƣởng chiều dài búp của cây chè Shan SG1 tuổi 5 140 3.5.5. Ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến diện tích lá của cây chè Shan SG1 tuổi 5 141 3.5.6. Ảnh hƣởng của chế phẩm Vi sinh vật đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của cây chè Shan SG1 tuổi 5 142 3.5.7. Ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến các chỉ tiêu chất lƣợng sản phẩm của cây chè Shan SG1 tuổi 5 144 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 148 1. Kết luận 148 2. Đề nghị 149
vii DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐƢỢC CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 150 TÀI LIỆU THAM KHẢO 151 Tiếng Việt 151 Tiếng Anh 157 PHỤ LỤC 165
viii DANH MỤC VIẾT TẮT cs Cộng sự CSDTL Chỉ số diện tích lá CV% Sai số thí nghiệm FAO Food and Agriculture Organization (Tổ chức Liên hiệp quốc về lƣơng thực và nông nghiệp) HCVS Hữu cơ vi sinh KHKT Khoa học kỹ thuật LSD0,05 Giới hạn sai khác có ý nghĩa ở mức tin cậy 95% TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TG Thế giới vk Vi khuẩn VN Việt Nam VSV Vi sinh vật
ix DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang Bảng 1.1. Sản xuất chè của thế giới và một số nƣớc năm 2013 5 Bảng 1.2. Sản lƣợng và tình hình xuất khẩu chè bình quân trên 6 thế giới giai đoạn 2005-2012 6 Bảng 1.3. Tình hình sản xuất chè ở Việt Nam giai đoạn 2000 - 2011 8 Bảng 3.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu lý, hóa học của đất trồng chè Shan Suối Giàng, Yên Bái ở các độ cao khác nhau 72 Bảng 3.2. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc, hình dạng tế bào của các chủng vi sinh vật phân giải 77 Bảng 3.3. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc, hình dạng tế bào của các chủng vi sinh vật cố định nitơ tự do phân lập đƣợc 78 Bảng 3.4. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc, hình dạng tế bào của các chủng vi sinh vật kích thích 80 Bảng 3.5. Khả năng phân giải phốt phát sắt và phốt phát nhôm của các chủng vi sinh vật sau 3 ngày nuôi cấy ở pH4,5 82 Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của hai chủng vi khuẩn PAl - 1 và PAl - 2 đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa và sinh trƣởng của cây chè SG1 tuổi 1 90 Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của các chủng vi sinh vật phân giải phốt phát sắt đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa và sinh trƣởng của cây chè SG1 tuổi 1 91 Bảng 3.8. Khả năng tổng hợp NH4+ của 37 chủng vi sinh vật có hoạt tính cố định nitơ sau 3 ngày nuôi cấy, ở pH4,5 92 Bảng 3.9. Ảnh hƣởng của chủng vi khuẩn D12 và C5 đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa và sinh trƣởng của cây chè Shan SG1 tuổi 1 95
x Bảng 3.10. Khả năng kích thích sinh trƣởng thực vật của 16 chủng 97 vi khuẩn sau 3 ngày nuôi cấy, ở pH4,5 97 Bảng 3.11. Ảnh hƣởng của 2 chủng vi khuẩn TS1 và TS4 đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa và sinh trƣởng của cây chè SG1 tuổi 1 100 Bảng 3.12. Kết quả đánh giá mức độ an toàn sinh học của các chủng vi khuẩn tuyển chọn 109 Bảng 3.13. Đánh giá khả năng gây độc cấp tính của các chủng vi khuẩn nghiên cứu trên chuột sau 24 giờ 110 Bảng 3.14. Đánh giá khả năng gây độc bán trƣờng diễn của các chủng vi khuẩn nghiên cứu trên chuột bạch sau 30 ngày 111 Bảng 3.15. Bảng theo dõi trọng lƣợng của chuột thí nghiệm sau 30 ngày 112 Bảng 3.16. Khả năng tồn tại của các chủng vi sinh vật trong tổ hợp trên nền than bùn khử trùng theo thời gian 114 Bảng 3.17. Ảnh hƣởng của việc phối trộn riêng lẻ và hỗn hợp các tổ hợp chủng vi sinh vật nghiên cứu đến hoạt tính sinh học theo thời gian 115 Bảng 3.18. Ảnh hƣởng của hỗn hợp chủng vi sinh vật đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa trong lá chè SG1 tuổi 1 116 Bảng 3.19. Ảnh hƣởng của hỗn hợp chủng vi sinh vật đến sự phát triển của bộ rễ cây chè SG1 tuổi 1 118 Bảng 3.20. Ảnh hƣởng của hỗn hợp chủng vi sinh vật đến sinh trƣởng của cây chè SG1 tuổi 1 119 Bảng 3.21. Ảnh hƣởng của hỗn hợp chủng vi sinh vật đến phát triển của bộ lá và búp chè SG 1 tuổi 1 120 Bảng 3.22. Ảnh hƣởng của các môi trƣờng khác nhau đến phát triển của 04 chủng vi khuẩn nghiên cứu 121
xi Bảng 3.23. Ảnh hƣởng của pH môi trƣờng khác nhau đến phát triển của 04 chủng vi khuẩn nghiên cứu 122 Bảng 3.24. Ảnh hƣởng của thời gian nhân sinh khối khác nhau đến phát triển của 04 chủng vi khuẩn nghiên cứu 123 Bảng 3.25. Ảnh hƣởng của nhiệt độ khác nhau đến phát triển của 04 chủng vi khuẩn nghiên cứu 124 Bảng 3.26. Ảnh hƣởng của tốc độ cánh khuấy đến phát triển của 04 chủng vi khuẩn nghiên cứu 125 Bảng 3.27. Ảnh hƣởng của lƣợng khí cấp đến phát triển của 04 chủng vi khuẩn nghiên cứu 126 Bảng 3.28. Ảnh hƣởng của tỷ lệ giống cấp I đến phát triển của 04 chủng vi khuẩn nghiên cứu 127 Bảng 3.29. Các thông số kỹ thuật nhân sinh khối các chủng vi khuẩn 128 Bảng 3.30. Ảnh hƣởng của quá trình nhân sinh khối đến hoạt tính sinh học của 04 chủng vi khuẩn nghiên cứu 128 Bảng 3.31. Ảnh hƣởng của thời gian bảo quản đến phát triển của 04 chủng vi khuẩn trên các nền chất mang 129 Bảng 3.32. Ảnh hƣởng của thời gian bảo quản đến hoạt tính sinh học của 04 chủng vi khuẩn trên các nền chất mang 130 Bảng 3.33. Ảnh hƣởng của tỷ lệ phối trộn dịch vi sinh vật với chất mang đến phát triển của 04 chủng vi khuẩn 131 Bảng 3.34. Nguyên liệu cho sản xuất thử nghiệm chế phẩm vi sinh vật 131 Bảng 3.35. Mật độ tế bào và hoạt tính sinh học của 4 chủng vi khuẩn trong chế phẩm sau 6 tháng bảo quản 132 Bảng 3.36. Ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến các chỉ tiêu hóa học trong đất trồng chè Shan ở Yên Bái 138
xii Bảng 3.37. Ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến sinh trƣởng thân cành của cây chè Shan SG1 tuổi 5 139 Bảng 3.38. Ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến phát triển bộ lá của cây chè Shan SG1 tuổi 5 141 Bảng 3.39. Ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến các yếu tố cấu thành năng suất của cây chè Shan SG1 tuổi 5 142 Bảng 3.40. Ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến hàm lƣợng một số chất hóa học trong búp chè 144 Bảng 3.41. Ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến chất lƣợng cảm quan chè thành phẩm 147
xiii DANH MỤC HÌNH TT Tên hình Trang Hình 1.1. Diện tích đất trồng chè ở Việt Nam năm 2012 8 Hình 1.2. Giá trị chè Việt Nam xuất khẩu so với chè thế giới (Đô – la Mỹ/tấn) 9 Hình 1.3. Sơ đồ vòng tuần hoàn phốt pho 28 Hình 2.1. Sơ đồ vị trí các điểm lấy mẫu đất nghiên cứu 45 Hình 3.1. Biểu đồ mật độ tế bào vi sinh vật trong đất trồng chè Shan ở Yên Bái theo độ cao địa hình 74 Hình 3.2. Mật độ tế bào vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan theo độ cao địa hình tại đất trồng chè Shan Yên Bái 76 Hình 3.3. Khả năng phân giải phốt phát sắt và phốt phát nhôm theo độ cao địa hình của các chủng vi sinh vật sau 3 ngày nuôi cấy 84 Hình 3.4. Hoạt độ phân giải các dạng phốt phát khó tan khác nhau của 7 chủng vi khuẩn, sau 3 ngày nuôi cấy 85 Hình 3.5. Khả năng phân giải canxi phốt phát của 04 chủng vi sinh vật 86 Hình 3.6. Khả năng thích nghi của các chủng vi sinh vật phân giải phốt phát nhôm và phốt phát sắt với độ chua môi trƣờng khác nhau 87 Hình 3.7. Khả năng thích nghi của các chủng vi sinh vật phân giải phốt phát nhôm và phốt phát sắt với nhiệt độ môi trƣờng khác nhau (pH4,5) 88 Hình 3.8. Khả năng thích nghi của chủng vi khuẩn D12 và C5 với 93 độ chua môi trƣờng khác nhau 93 Hình 3.9. Khả năng thích nghi của các chủng vi khuẩn D12 và C5 với 94 nhiệt độ môi trƣờng khác nhau (pH4,5) 94 Hình 3.10. Khả năng thích nghi của vi khuẩn TS1 và TS4 với 98
xiv độ chua môi trƣờng khác nhau 98 Hình 3.11. Khả năng thích nghi của vi khuẩn TS1 và TS4 với nhiệt độ môi trƣờng khác nhau ở (pH4,5) 99 Hình 3.12. Hình ảnh về hình thái khuẩn lạc, nhuộm Gram và tế bào của các chủng vi khuẩn nghiên cứu 102 Hình 3.13. Vị trí phân loại của chủng PFe – 1 với các loài có quan hệ họ hàng gần 105 Hình 3.14. Vị trí phân loại của chủng PA l - 1 với các loài có quan hệ họ hàng gần 106 Hình 3.15. Vị trí phân loại của chủng C5 với các loài có quan hệ họ hàng gần 107 Hình 3.16. Vị trí phân loại của chủng TS1 với các loài có quan hệ họ hàng gần 108 Hình 3.17. Vị trí phân loại của chủng TS4 với các loài có quan hệ họ hàng gần 108 Hình 3.18. Khả năng tƣơng tác giữa các chủng trên môi trƣờng NA 114 sau 3 ngày nuôi cấy 114 Hình 3.19. Sự biến động số lƣợng tế bào VSV hữu ích theo độ sâu tầng đất trƣớc và sau thí nghiệm tại đất trồng chè Shan Yên Bái 136 Hình 3.20. Đồ thị động thái tăng trƣởng chiều dài búp theo thời gian của cây chè Shan SG1 tuổi 5 140
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây chè Shan (Camellia sinensis Var Shan) đƣợc coi là nguồn gen bản địa quý với nét đặc trƣng nhƣ hƣơng thơm, vị đƣợm, giàu dinh dƣỡng. Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới cho rằng, cây chè Shan tỉnh Yên Bái là nơi thủy tổ và tiến hoá của loài chè Shan. Yên Bái là tỉnh có diện tích chè lớn ở khu vực miền núi phía Bắc, tỉnh Yên Bái xác định chè là cây trồng chủ lực trong đề án tái cơ cấu ngành nông nghiệp theo hƣớng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững. Theo số liệu thống kê của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, tính đến năm 2013 Yên Bái có khoảng 12 nghìn ha chè, trong đó diện tích chè Shan chiếm 2500 ha với 40.000 gốc chè Shan cổ thụ đƣợc trồng ở các huyện Văn Chấn, Trạm Tấu, Mù Căng Chải. Xét về độ cao, chè Shan Suối Giàng đƣợc xem là “Cái nôi” của loài chè Shan, với những cây chè mọc ở độ cao khoảng 1000 m trên mực nƣớc biển. Ngƣời trồng chè Shan ở Yên Bái chủ yếu là bà con dân tộc H’Mông, không có thói quen sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật. Do vậy năng suất và chất lƣợng chè Shan còn thấp, sản phẩm chè Shan Yên Bái không cạnh tranh đƣợc với nhiều sản phẩm chè Shan khác trong khu vực và trên thế giới. Số liệu điều tra của TUEBA (Dự án CPWF, 2006) cho thấy, vùng trồng chè tỉnh Yên Bái là vùng đất dốc, phân bố ở độ cao 600 - 1000 m là 922 ha và ở độ cao trên 1.000 m là 5.922 ha và đây chính là nguyên nhân làm cho đất đai ở vùng này dễ bị xói mòn, thoái hóa, dẫn đến khả năng cung cấp chất dinh dƣỡng của đất cho cây chè Shan bị hạn chế, ảnh hƣởng trực tiếp đến năng suất và chất lƣợng chè Shan. Nghiên cứu của Crosson và Anderson (1992), Crosson (1995) cho thấy, thoái hoá đất ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sản lƣợng nông nghiệp, hàng năm thoái hoá đất làm giảm trên 5% sản lƣợng nông nghiệp.
2 Phục hồi hệ sinh thái đất ở vùng đất dốc, đất đồi núi nhằm hạn chế xói mòn, rửa trôi và thoái hóa đất là một việc làm quan trọng. Tuy nhiên, công tác này cũng gặp nhiều thách thức, đặc biệt ở những vùng sâu, vùng xa khi mà trình độ kỹ thuật canh tác của ngƣời dân tộc thiểu số còn nhiều hạn chế. Để khắc phục khó khăn này đã có nhiều giải pháp đƣợc đƣa ra, trong đó giải pháp về sử dụng sản phẩm vi sinh trong canh tác đƣợc coi nhƣ một yếu tố quan trọng mang lại hiệu quả cao trong việc cải thiện độ phì đất, đồng thời có tác động tốt đến môi trƣờng và hệ sinh thái. Hiện nay, việc sử dụng các loại phân bón VSV ngày càng trở nên phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới. Nguyên nhân là do chúng có thể làm tăng năng suất cây trồng, cải thiện độ phì đất và đặc biệt làm tăng chất lƣợng nông sản theo hƣớng sản xuất sản phẩm sạch, an toàn và hữu cơ. Theo nghiên cứu của Nepolean et al (2012), khi sử dụng hỗn hợp các chủng VSV trên đất trồng chè thì nâng cao năng suất chè, giảm đƣợc lƣợng phân hóa học, giảm sâu bệnh hại và cải thiện đáng kể độ phì đất [94]. Tuy nhiên, đối với cây chè Shan Yên Bái, hiện nay chƣa có một sản phẩm VSV nào đƣợc nghiên cứu và ứng dụng. Chất lƣợng chủng giống VSV đƣợc xem là nhân tố quan trọng nhất để đánh giá chế phẩm hoặc phân bón VSV. Các chủng giống VSV này ngoài khả năng sinh trƣởng nhanh, sinh ra các chất có hoạt tính sinh học cao (phân giải phốt phát khó tan, cố định nitơ tự do, kích thích sinh trƣởng thực vật…) thì chúng còn cần phải có các đặc tính sinh trƣởng phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng. Cây chè Shan Yên Bái đƣợc trồng ở vùng núi cao với mức độ che phủ thấp nên dẫn đến nhiệt độ thƣờng cao hơn những vùng trồng chè khác. Mặt khác, đất trồng chè Shan có độ dốc lớn nên dễ bị rửa trôi, thoái hóa dẫn đến đất thƣờng chua và nghèo dinh dƣỡng, ảnh hƣởng tới khả năng hấp thu dinh dƣỡng của cây chè.
3 Chính vì vậy, để cải thiện tính chất đất, góp phần nâng cao năng suất, chất lƣợng sản phẩm chè Shan ở Yên Bái cần thiết phải tuyển chọn đƣợc bộ chủng VSV hữu hiệu, phù hợp với vùng đất đồi núi cao ở Yên Bái. Do vậy, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan (Camellia sinensis Var Shan) ở Yên Bái”. 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài 2.1. Mục đích Tuyển chọn đƣợc bộ chủng VSV hữu hiệu phù hợp để sản xuất chế phẩm vi sinh sử dụng cho cây chè Shan ở Yên Bái. 2.2. Yêu cầu - Đánh giá đƣợc một số đặc điểm lý, hóa học và sinh học của đất vùng trồng chè Shan Yên Bái. - Phân lập, tuyển chọn đƣợc bộ chủng VSV hữu hiệu (VSV cố định nitơ, VSV phân giải lân và VSV kích thích sinh trƣởng thực vật) sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái. - Lựa chọn đƣợc tổ hợp chủng VSV hữu hiệu để sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái. - Xây dựng đƣợc quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái. - Đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến sinh trƣởng, phát triển của cây chè Shan SG1 tuổi 5. 3. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tuyển chọn bộ chủng VSV hữu ích sử dụng cho cây chè Shan ở Yên Bái đƣợc thực hiện ở qui mô nhà lƣới và đồi nƣơng trong các điều kiện cụ thể nhƣ sau: - Loại đất: đất đỏ vàng (Ferralsols).
4 - Giống chè Shan nghiên cứu: kí hiệu SG1 có nguồn gốc ở Suối Giàng, Yên Bái, do Viện KHKT Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc chọn lọc, đây là giống đang đƣợc trồng phổ biến tại huyện Văn Chấn tỉnh Yên Bái. - Chu kỳ theo dõi trên cây chè SG1 tuổi 1 đƣợc thực hiện trong nhà lƣới có mái che trong vòng 3 tháng và 1 năm. - Chu kỳ theo dõi trên cây chè SG1 tuổi 5 đƣợc thực hiện tại đồi chè Shan ở xã Suối Giàng, Văn Chấn, Yên Bái trong 1 năm. - Kỹ thuật trồng, chăm sóc cây chè Shan đƣợc thực hiện theo đúng qui trình khuyến cáo của Viện KHKT Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án góp phần bổ sung dữ liệu khoa học phục vụ cho việc nghiên cứu, ứng dụng sản xuất các loại chế phẩm, phân bón VSV và phân bón hữu cơ VSV phục vụ cho các vùng trồng chè Shan ở Yên Bái. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án là cơ sở để phổ biến, tuyên truyền và khuyến cáo trong sản xuất chè Shan chất lƣợng cao tại tỉnh Yên Bái, thay đổi tập quán sản xuất của ngƣời nông dân theo hƣớng nông nghiệp hữu cơ (sử dụng các loại phân bón VSV). 5. Điểm mới của luận án - Lựa chọn đƣợc bộ chủng VSV có khả năng phân giải phốt phát khó tan, cố định nitơ tự do, kích thích sinh trƣởng thực vật từ chính vùng đất trồng chè Shan ở Yên Bái. - Chọn đƣợc 01 chủng VSV phân giải phốt phát sắt và 01 chủng VSV phân giải phốt phát nhôm từ đất trồng chè đƣợc đánh giá có ảnh hƣởng tốt đến sinh trƣởng, phát triển của cây chè Shan Yên Bái.