i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THU HÀ
PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT LẠC TRÊN VÙNG ĐẤT CÁT BIỂN BÌNH ĐỊNH
LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP
HÀ NỘI – 2017
ii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN THU HÀ
PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ CHỦNG VI SINH VẬT NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT LẠC TRÊN VÙNG ĐẤT CÁT
BIỂN Ở BÌNH ĐỊNH
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 62.42.02.01
LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Phạm Văn Toản 2. TS. Hoàng Minh Tâm
HÀ NỘI – 2017
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của tôi và một
số kết quả cùng cộng tác với các cộng sự khác. Số liệu trình bày trong luận án
là trung thực, một phần đã được công bố trên các tập san, tạp chí chuyên
ngành với sự đồng ý và cho phép của các đồng tác giả. Phần còn lại chưa
được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Các trích dẫn đúng theo tài
liệu tham khảo.
Tác giả luận án
Nguyễn Thu Hà
ii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với hai thầy hướng dẫn khoa học là
PGS. TS. Phạm Văn Toản, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam và
TS. Hoàng Minh Tâm - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Duyên hải
Nam Trung Bộ đã chỉ bảo, dìu dắt, giúp đỡ tận tình về nội dung, phương pháp
nghiên cứu, phân tích kết quả và luôn luôn động viên tôi trong suốt quá trình
học tập để hôm nay bản luận án đã được hoàn thành.
Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cô của Ban Đào
tạo sau Đại học - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi nhất trong suốt quá trình học tập của tôi. Tôi cũng xin chân thành
cảm ơn lãnh đạo và tập thể cán bộ Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Viện Khoa
học Kỹ thuật Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung Bộ đã dành cho tôi thời
gian tốt nhất và hỗ trợ mọi mặt trong học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, các đồng nghiệp trong
lĩnh vực nghiên cứu của luận án đã đóng góp những ý kiến quý báu về chuyên
môn và cung cấp tư liệu để tôi hoàn thành luận án này. Xin cảm ơn những
người thân và bạn bè đã dành cho tôi tình cảm và tinh thần tốt nhất trong suốt
quá trình học tập.
Tác giả luận án
Nguyễn Thu Hà
iii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................. vii
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ ix
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................ xii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .............................................................. 1
II. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ........................................................................ 2
III. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ............................................. 3
3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn..................................................................................... 3
IV. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ........................................... 3
4.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 3
4.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 3
V. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ............................................ 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ................................. 5
1.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NHU CẦU DINH DƯỠNG CỦA CÂY LẠC
........................................................................................................................ 5
1.1.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam ............................ 5
1.1.2. Nhu cầu dinh dưỡng của cây lạc ...................................................... 9
1.2. ĐẤT CÁT BIỂN VÀ ĐẤT CÁT BIỂN TẠI BÌNH ĐỊNH .................. 17
1.2.1. Đặc điểm của đất cát biển .............................................................. 17
1.2.2. Đất cát biển tại tỉnh Bình Định ...................................................... 22
1.3. VI SINH VẬT SỬ DỤNG LÀM PHÂN BÓN .................................... 24
1.3.1. Vi sinh vật cố định nitơ .................................................................. 25
1.3.2 Vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan .......................................... 28
iv
1.3.3. Vi sinh vật hòa tan kali ................................................................... 34
1.3.4. Vi sinh vật sinh polysaccarit .......................................................... 37
1.4. SẢN XUẤT CHẾ PHẨM SINH VẬT ................................................. 39
1.4.1. Nhân sinh khối vi sinh vật và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
nhân sinh khối vi sinh vật ......................................................................... 41
1.4.2. Xử lý sinh khối, tạo sản phẩm ........................................................ 45
CHƯƠNG II. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
......................................................................................................................... 48
2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU .................................................................. 48
2.1.1. Vật liệu ........................................................................................... 48
2.1.2. Thiết bị, dụng cụ ............................................................................. 48
2.1.3. Hóa chất thí nghiệm và môi trường nuôi cấy vi sinh vật ............... 49
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................. 49
2.2.1. Nghiên cứu tính chất đất cát biển vùng nghiên cứu ....................... 49
2.2.2. Phân lập, tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật phù hợp cho cây lạc trên
đất cát biển tỉnh Bình Định ...................................................................... 49
2.2.3. Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật từ các chủng vi sinh vật
tuyển chọn ................................................................................................ 50
2.2.4. Đánh giá khả năng sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trên
đất cát biển tỉnh Bình Định ...................................................................... 50
2.2.5. Xây dựng mô hình sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trên
đất cát biển tỉnh Bình Định. ..................................................................... 50
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................ 50
2.3.1. Lấy mẫu .......................................................................................... 50
2.3.2. Phân lập, tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật ..................................... 51
2.3.3. Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật ..................................... 61
2.3.4. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trồng trên đất
cát biển tỉnh Bình Định ............................................................................ 63
v
2.3.5. Xây dựng mô hình sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trồng
trên đất cát biển tỉnh Bình Định ............................................................... 66
2.3.6. Phương pháp đánh giá sinh trưởng, năng suất cây lạc ................... 67
2.3.7. Phương pháp phân tích mẫu đất ..................................................... 68
2.3.8. Phương pháp phân tích mẫu cây .................................................... 69
2.3.9. Phương pháp phân tích chất lượng nông sản ................................. 70
2.3.10. Hiệu quả kinh tế ........................................................................... 70
2.3.11. Phương pháp xử lý số liệu: ........................................................... 70
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................ 71
3.1. TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT CÁT BIỂN TẠI VÙNG NGHIÊN CỨU .... 71
3.2. PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT PHÙ HỢP CHO CÂY
LẠC TRÊN ĐẤT CÁT BIỂN TỈNH BÌNH ĐỊNH ..................................... 72
3.2.1. Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật ................................... 72
3.2.2. Định tên của các chủng vi sinh vật tuyển chọn .............................. 84
3.2.3. Đánh giá khả năng thích hợp với đất cát biển tỉnh Bình Định của
các chủng vi sinh vật được tuyển chọn .................................................... 98
3.2.4. Đánh giá khả năng hỗn hợp của các chủng vi sinh vật tuyển chọn
................................................................................................................ 102
3.3. NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH VẬT CHO CÂY
LẠC TRÊN ĐẤT CÁT BIỂN ................................................................... 105
3.3.1. Nhân sinh khối vi sinh vật ............................................................ 105
3.3.2. Lên men xốp các chủng vi sinh vật .............................................. 116
3.3.3. Xây dựng qui trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật ....................... 121
3.4. KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT CHO CÂY LẠC
TRÊN ĐẤT CÁT BIỂN TỈNH BÌNH ĐỊNH ............................................ 124
3.4.1. Xác định liều lượng chế phẩm vi sinh vật .................................... 124
3.4.2. Nghiên cứu phương pháp sử dụng chế phẩm vi sinh vật ............. 126
vi
3.4.3. Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng,
năng suất và hiệu quả kinh tế của cây lạc .............................................. 128
3.5. XÂY DỰNG MÔ HÌNH SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT CHO
CÂY LẠC TRÊN ĐẤT CÁT BIỂN BÌNH ĐỊNH .................................... 132
3.5.1. Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến một số tính chất đất cát
biển vùng nghiên cứu ............................................................................. 132
3.5.2. Ảnh hưởng chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng, các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất cây lạc ..................................................... 134
3.5.3. Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến chất lượng của lạc ...... 135
3.5.4. Hiệu quả kinh tế khi sử dụng chế phẩm vi sinh vật đối với cây lạc
................................................................................................................ 136
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................... 140
KẾT LUẬN ................................................................................................ 140
KIẾN NGHỊ ............................................................................................... 141
CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN ..................................................................................................... 142
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 143
PHỤ LỤC ...................................................................................................... 168
Phụ lục 1. Trình tự gen 16S/28S ARN riboxom của các chủng vi sinh vật
nghiên cứu .................................................................................................. 168
Phụ lục 2. Thành phần môi trường nuôi cấy vi sinh vật ............................ 171
Phụ lục 3. Thông số kỹ thuật cho nhân sinh khối vi sinh vật .................... 173
Phụ lục 4. Giải trình chi tiết hiệu quả kinh té của mô hình ....................... 176
Phụ lục 5. Kết quả xử lý thống kê ............................................................. 178
vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Nghĩa của từ
BVTV Bảo vệ thực vật
Cố định nitơ CĐN
Colony forming unit CFU
Đơn vị hình thành khuẩn lạc
Cộng sự cs
Đối chứng ĐC
Food and Agriculture Organization of the United Nations FAO
Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc
KHKT Khoa học Kỹ thuật
Không khí KK
Li đương lượng ldl
NCBI National Center for Biotechnology
Trung tâm thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia
NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Nhà xuất bản NXB
Các bon hữu cơ OC
Hòa tan kali PGK
Phân giải phốt phát khó tan PGL
Polysaccarit Poly
Khối lượng 100 quả P100 quả
PSM Phosphate solubilizing microorganisms
Vi sinh vật phân giải phốt phát
QCVN Qui chuẩn Quốc gia
Tầng A Tầng canh tác
viii
Tầng tích tụ Tầng B
Tầng mẫu chất Tầng C
Trung bình TB
Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN
Thổ nhưỡng Nông hóa TNNH
Vesicular Arbuscular Mycorrhiza VAM
Value cost ration VCR
Tỷ suất lợi nhuận
Vi sinh vật VSV
World Health Organization WHO
Tổ chức y tế thế giới
ix
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Đa dạng sinh học của vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan ....... 29
Bảng 3.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu về tính chất đất cát biển tại vùng
nghiên cứu (Cát Trinh, Cát Hiệp - Phù Cát - Bình Định) ............................... 71
Bảng 3.2. Khả năng cố định nitơ cộng sinh của các chủng vi sinh vật .......... 73
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của vi khuẩn cố định nitơ RA18 đến khả năng hấp thụ
nitơ, sinh trưởng và năng suất của cây lạc (TN trong chậu, tại Viện KHKT
Duyên hải Nam Trung bộ, 2012) .................................................................... 75
Bảng 3.4. Khả năng phân giải phốt phát khó tan của các chủng vi sinh vật .. 76
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan P1107 đến khả
năng hấp thụ phốt pho, sinh trưởng và năng suất của cây lạc (TN trong chậu, tại
Viện KHKT Duyên hải Nam Trung bộ, 2012) ............................................... 78
Bảng 3.6. Khả năng hòa tan kali của các chủng vi sinh vật ............................ 79
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của vi khuẩn hòa tan kali S3.1 đến khả năng hấp thụ
kali, sinh trưởng và năng suất của cây lạc (TN trong chậu, tại Viện KHKT
Duyên hải Nam Trung bộ, 2012) .................................................................... 80
Bảng 3.8. Khả năng sinh chất giữ ẩm polysacarit của các chủng nấm men ... 82
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của nấm men sinh polysaccarit PT5.1 đến khả năng giữ
ẩm đất (TN trong chậu, không trồng cây, năm 2012) ..................................... 83
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của vi sinh vật sinh polysaccarit PT5.1 đến độ trữ ẩm
đồng ruộng của đất trồng lạc (TN tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, năm
2012) ................................................................................................................ 83
Bảng 3.11. Một số đặc điểm hình thái, sinh hóa của chủng RA18 ................. 84
Bảng 3.12. Một số đặc điểm hình thái, sinh hóa của chủng P1107 ................ 86
Bảng 3.13. Khả năng sử dụng nguồn các bon đối với chủng P1107
theo kít chuẩn API 50 CHB ............................................................................ 87
Bảng 3.14. Một số đặc điểm hình thái, sinh hóa của chủng S3.1 ................... 89
x
Bảng 3.15. Khả năng sử dụng nguồn các bon đối với chủng S3.1 theo kít
chuẩn API 50 CHB .......................................................................................... 90
Bảng 3.16. Đặc điểm sinh lý và sinh hóa của chủng nấm men PT5.1 ............ 92
Bảng 3.17. Tổng hợp kết quả xác định tên đến loài và mức độ an toàn sinh học
của các chủng vi sinh vật tuyển chọn ................................................................ 95
Bảng 3.18. Khả năng phát triển của vi khuẩn cố định nitơ RA18 ở điều kiện
nhiệt độ, pH và độ mặn khác nhau (TN tại Viện TNNH, 2012) ..................... 98
Bảng 3.19. Khả năng phát triển của vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan
P1107 ở điều kiện nhiệt độ, pH và độ mặn khác nhau (TN tại Viện TNNH,
2012) .............................................................................................................. 100
Bảng 3.20. Khả năng phát triển của vi khuẩn hòa tan kali S3.1 ở điều kiện
nhiệt độ, pH và độ mặn khác nhau (TN tại Viện TNNH, 2012) ................... 101
Bảng 3.21. Khả năng phát triển của nấm men sinh polysaccarit PT5.1 ở điều
kiện nhiệt độ, pH và độ mặn khác nhau (TN tại Viện TNNH, 2012) ........... 101
Bảng 3.22. Ảnh hưởng của tổ hợp vi sinh vật đến khả năng hấp thụ dinh
dưỡng, sinh trưởng và năng suất của cây lạc (TN trong chậu, tại Viện KHKT
Duyên hải Nam Trung bộ, năm 2012) .......................................................... 103
Bảng 3.23. Bộ chủng vi sinh vật được tuyển chọn ....................................... 104
Bảng 3.24. Thông số kỹ thuật cho nhân sinh khối các chủng vi sinh vật ..... 115
Bảng 3.25. Hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật ............................. 115
Bảng 3.26. Ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần chất mang đến mật độ tế bào các
chủng vi sinh vật ........................................................................................... 116
Bảng 3.27. Ảnh hưởng của tỷ lệ dịch vi sinh vật và thời gian lên men xốp đến
mật độ tế bào các chủng vi sinh vật .............................................................. 117
Bảng 3.28. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến mật độ tế bào các chủng vi
sinh vật trong chế phẩm vi sinh vật ............................................................... 120
Bảng 3.29. Hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật trong chế phẩm ... 120
xi
Bảng 3.30. Yêu cầu chất lượng chế phẩm VSV và phương pháp kiểm tra .. 124
Bảng 3.31. Ảnh hưởng của liều lượng chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng
và năng suất của giống lạc LDH01 (Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, năm
2012) .............................................................................................................. 125
Bảng 3.32. Ảnh hưởng của liều lượng chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng và
năng suất của giống lạc Lỳ (Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, năm 2012). ........ 126
Bảng 3.33. Ảnh hưởng của cách bón chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng và
năng suất cây lạc (Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, vụ hè thu 2013) ............ 127
Bảng 3.34. Ảnh hưởng của chế phẩm VSV đến sinh trưởng và năng suất
giống lạc LDH01 (Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, vụ đông xuân, 2013) .... 128
Bảng 3.35. Ảnh hưởng của chế phẩm VSV đến sinh trưởng và năng suất
giống lạc Lỳ (Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, vụ đông xuân, 2013) ............ 129
Bảng 3.36. Hiệu quả kinh tế sử dụng chế phẩm vi sinh vật giống lạc LDH01
(Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, vụ đông xuân 2013) .................................. 130
Bảng 3.37. Hiệu quả kinh tế sử dụng chế phẩm vi sinh vật giống lạc Lỳ (Cát
Trinh, Phù Cát, Bình Định, vụ đông xuân 2013) .......................................... 131
Bảng 3.38. Ảnh hưởng của chế phẩm VSV đến một số tính chất đất cát biển
(Cát Hiệp, Cát Trinh - Phù Cát -Bình Định, vụ đông xuân 2014 - 2015) ..... 133
Bảng 3.39. Mô hình đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm VSV đến năng suất
cây lạc và hiệu suất sử dụng chế phẩm VSV (Phù Cát, Bình Định) ............. 134
Bảng 3.40. Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến chất lượng lạc (Vụ đông
xuân 2013 - 2014) ......................................................................................... 135
Bảng 3.41. Hiệu quả kinh tế của bón chế phẩm vi sinh vật đối với cây lạc . 136
xii
DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1 Vị trí phân loại của chủng RA18 và các loài có quan hệ họ hàng gần
......................................................................................................................... 86
Hình 3.2. Vị trí phân loại của chủng P1107 và các loài có quan hệ họ hàng
gần ................................................................................................................... 89
Hình 3.3. Vị trí phân loại của chủng S3.1 và các loài có quan hệ họ hàng gần
......................................................................................................................... 91
Hình 3.4. Vị trí phân loại của chủng PT5.1 và các loài có quan hệ họ hàng gần
......................................................................................................................... 94
Hình 3.5. Khuẩn lạc (A) và tế bào (B) của chủng RA18 ................................ 96
Hình 3.6. Khuẩn lạc (A) và tế bào (B) của chủng P1107 ............................... 96
Hình 3.7. Khuẩn lạc (A) và tế bào (B) của chủng S3.1 .................................. 96
Hình 3.8. Khuẩn lạc (A) và tế bào (B) của chủng PT5.1 ................................ 96
Hình 3.9. Kết quả PCR đoạn gen mã hoá phần tử 16S ARN riboxom của các
chủng vi khuẩn ................................................................................................ 97
Hình 3.10. Kết quả PCR đoạn gen mã hóa phần tử 18S ARN riboxom của
chủng nấm men PT5.1 ..................................................................................... 97
Hình 3.11. Khả năng tương tác của các chủng vi sinh vật tuyển chọn ......... 102
Hình 3.12. Ảnh hưởng của môi trường nhân sinh khối đến mật độ tế bào các
chủng vi sinh vật ........................................................................................... 106
Hình 3.13. Ảnh hưởng của pH đến mật độ tế bào các chủng vi sinh vật...... 108
Hình 3.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến mật độ tế bào các chủng vi sinh vật
....................................................................................................................... 109
Hình 3.15. Ảnh hưởng của lưu lượng cấp khí đến mật độ tế bào các chủng vi
sinh vật .......................................................................................................... 110
Hình 3.16. Ảnh hưởng của tốc độ cánh khuấy đến mật độ tế bào các chủng vi
sinh vật .......................................................................................................... 111
xiii
Hình 3.17. Ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống cấp I đến mật độ tế bào các chủng
vi sinh vật ...................................................................................................... 112
Hình 3.18. Ảnh hưởng của thời gian đến mật độ tế bào các chủng VSV ..... 113
Hình 3.19. Sơ đồ qui trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật ............................ 121
Hình 3.20. Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của các chủng vi sinh vật đối với
cây lạc (TN trong nhà lưới) ........................................................................... 138
Hình 3.21. Thí nghiệm đánh giá khả năng sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho
cây lạc (TN đồng ruộng tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định) ........................ 138
Hình 3.22. Mô hình đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật đối với cây
lạc trên đất cát biển Bình Định ...................................................................... 139
1
MỞ ĐẦU
I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Lạc (Arachis hypogaea L.) là cây công nghiệp ngắn ngày, có khả năng
thích ứng rộng, có giá trị kinh tế cao và từ lâu được coi là cây cải tạo đất có
tác dụng nâng cao độ phì nhiêu của đất trồng trọt. Lạc là mặt hàng nông sản
xuất khẩu quan trọng. Nhu cầu sử dụng và tiêu thụ lạc ngày càng tăng đã và
đang khuyến kích nhiều nước đầu tư phát triển sản xuất lạc với qui mô ngày
càng mở rộng. Do đó, việc phát triển và mở rộng sản xuất lạc nhằm tăng hiệu
quả kinh tế trên đơn vị diện tích và sử dụng bền vững tài nguyên đất là một
trong những chủ trương, định hướng của cả nước (Trần Đình Long, 2002).
Tỉnh Bình Định thuộc vùng sinh thái Duyên hải Nam Trung Bộ với tổng
diện tích tự nhiên 602.506 ha, trong đó đất cát biển có diện tích 2.789 ha
(chiếm 0,46% diện tích đất tự nhiên) tập trung ở các huyện Phù Cát (1.190
ha), Hoài Nhơn (857 ha), Phù Mỹ (533 ha), Qui Nhơn (106 ha),… Hạn chế sử
dụng lớn nhất đối với loại đất này là thiếu nước tưới và độ phì nhiêu tự nhiên
thấp. Đất cát biển Bình Định có thành phần cơ giới rất nhẹ, từ cát trung bình
pha thịt đến cát mịn pha thịt, có độ chua từ chua đến chua nhẹ (pHH2O
5,2 - 5,6), dung tích hấp thu thấp, khoảng 2,1 - 2,3 meq/100g đất, khả năng
hấp thu và trao đổi ion kém, hàm lượng các bon hữu cơ tổng số rất nghèo, từ
0,21 % đến 0,56 %.
Bình Định có diện tích trồng lạc là 8.400 ha (chiếm 29,8 % so với diện
tích trồng lạc toàn vùng), là tỉnh có diện tích trồng lạc đứng thứ hai vùng
Duyên hải Nam Trung bộ, sau Quảng Nam (10.200 ha). Năng suất lạc ở Bình
Định đạt cao nhất vùng Duyên hải Nam Trung Bộ, khoảng 29,9 tạ/ha. Tuy
nhiên, năng suất trên còn thấp so với tiềm năng năng suất của cây lạc và các
vùng khác trong cả nước như Trà Vinh (51,1 tạ/ha), Đồng Tháp (35 tạ/ha),
2
Tây Ninh (34,9 tạ/ha), Hưng Yên (33,3 tạ/ha), An Giang (32,0 tạ/ha) và Long
An (31,5 tạ/ha) (Niên giám thống kê ngành nông nghiệp, 2014).
Có nhiều nguyên nhân hạn chế năng suất lạc ở Bình Định nói chung và
vùng đất cát biển nói riêng; trong đó đất trồng có hàm lượng hữu cơ thấp,
nghèo dinh dưỡng, độ ẩm thấp và khả năng giữ nước kém được coi là nguyên
nhân cơ bản bên cạnh các nguyên nhân khác như lượng mưa thấp, hệ thống
thủy lợi kém và ít sử dụng phân hữu cơ.
Vi sinh vật có vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng
dinh dưỡng của cây trồng, tăng cường khả năng giữ nước, giữ ẩm của đất qua
đó giúp cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt hơn và góp phần làm tăng năng
suất, chất lượng nông sản cũng như tiết kiệm phân bón thuốc bảo vệ thực vật
hóa học. Vai trò của phân bón vi sinh vật trong phát triển nông nghiệp bền
vững đã được khẳng định trong nhiều công trình nghiên cứu của nhiều nước
trên thế giới. Nhưng cho đến nay chưa có chế phẩm vi sinh vật chuyên dụng
cho cây lạc tại vùng đất cát biển được nghiên cứu phát triển.
Trên cơ sở đòi hỏi của thực tế sản xuất và phát triển cây lạc trên đất cát
biển, đề tài luận án “Phân lập, tuyển chọn và sử dụng một số chủng vi sinh vật
nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất lạc trên vùng đất cát biển Bình Định” được
thực hiện nhằm tuyển chọn được một số chủng vi sinh vật an toàn, có khả
năng cung cấp dinh dưỡng cho đất, cây trồng, gia tăng độ ẩm đất trồng và góp
phần nâng cao hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát biển.
II. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Tuyển chọn và ứng dụng thành công chủng vi sinh vật có khả năng cố
định nitơ, phân giải phốt phát khó tan, hòa tan kali và sinh chất giữ ẩm
polysaccarit nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát biển tỉnh Bình
Định.
3
III. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Bổ sung các số liệu khoa học về vai trò của vi sinh vật cố định nitơ,
phân giải phốt phát khó tan, hòa tan kali và vi sinh vật tổng hợp polysaccarit
trong mối quan hệ với khả năng sử dụng dinh dưỡng đạm, lân, kali của cây
lạc, khả năng giữ ẩm đất trồng và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát biển.
- Bổ sung số liệu, thông tin mới làm cơ sở cho việc sản xuất và sử dụng
chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trên đất cát biển.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Tuyển chọn được bộ chủng giống vi sinh vật phù hợp cho cây lạc trên
đất cát biển Bình Định và bước đầu tạo được chế phẩm vi sinh vật từ các vi
sinh vật tuyển chọn có chất lượng đáp ứng tiêu chuẩn, qui chuẩn hiện hành.
- Đánh giá được vai trò của chế phẩm vi sinh vật trong nâng cao hiệu
quả sử dụng dinh dưỡng đạm, lân, kali của cây lạc, cải thiện độ phì đất cát
biển, tăng năng suất và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát biển ở Bình Định.
IV. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
4.1. Đối tượng nghiên cứu
- Các chủng giống vi sinh vật: Có khả năng cố định nitơ, phân giải phốt
phát khó tan, hòa tan kali và sinh polysaccarit.
- Các giống lạc: Lỳ (giống địa phương) và LDH01 (giống triển vọng).
4.2. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ bản trong phòng thí nghiệm, nhà lưới tại Viện Thổ
nhưỡng Nông hóa, Viện Khoa học Kỹ thuật Duyên hải Nam Trung Bộ.
- Nghiên cứu ứng dụng tại vùng trồng lạc chính của tỉnh Bình Định là
xã Cát Trinh và Cát Hiệp, huyện Phù Cát.
4
V. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
- Tuyển chọn được bốn chủng vi sinh vật gồm: Vi khuẩn cố định nitơ
(Bradyrhizobium japonicum RA18), vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan
(Bacillus megaterium P1107), vi khuẩn hòa tan kali (Paenibacillus castaneae
S3.1) và chủng nấm men tổng hợp polysaccarit (Lipomyces starkeyi PT5.1)
phù hợp với cây lạc trồng trên đất cát biển ở Bình Định.
- Xây dựng được qui trình sản xuất và sản xuất được chế phẩm vi sinh
vật từ bốn chủng vi sinh vật tuyển chọn có chất lượng đảm bảo đạt tiêu chuẩn
theo qui định của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.
- Xác định được liều lượng và phương pháp sử dụng chế phẩm vi sinh
vật cho cây lạc trên đất cát biển và áp dụng có hiệu quả trên diện rộng, góp
phần nâng cao hiệu quả sử dụng dinh dưỡng đạm, lân, kali của cây lạc, cải
thiện độ phì đất cát trồng lạc, tăng năng suất và hiệu quả sản xuất lạc trên đất
cát biển ở Bình Định.
5
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NHU CẦU DINH DƯỠNG CỦA CÂY LẠC
1.1.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam
1.1.1.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới
Cây lạc đứng hàng thứ hai sau đậu tương trong số các cây trồng lấy dầu
thực vật, cả về diện tích và sản lượng và được trồng rộng rãi ở hơn 100 nước trên thế giới, từ 40o Bắc đến 40o Nam (Nigam S. N. et al, 1991).
Bên cạnh mục đích cung cấp thực phẩm cho người, nguyên liệu cho sản
xuất thức ăn chăn nuôi, sản xuất lạc còn góp phần cải tạo đất trồng trọt nhờ hệ
thống cố định nitơ cộng sinh giữa cây lạc và vi khuẩn nốt sần. Sinh khối cây
lạc sau thu hoạch đã trả lại cho đất một lượng hữu cơ lớn với hàm lượng nitơ
cao. Sau mỗi vụ trồng lạc, lượng đạm để lại trong đất khoảng 40-60 kg N/ha
(William M. J. R., 1994 và Wright G. C., 1994). Bên cạnh đó sức khỏe đất
trồng lạc sau mỗi vụ được cải thiện rõ rệt thông qua mức độ tăng lên của hàm
lượng đạm và quần thể vi sinh vật háo khí trong đất.
Theo số liệu thống kê của FAO (2016), diện tích sản xuất lạc trên thế
giới năm 2014 đạt 25,67 triệu ha, tăng 40,73 % so với trung bình thập niên
70, tăng 40,04 % so với trung bình thập niên 80 và tăng 17,70 % so với trung
bình thập niên 90. Một số quốc gia có diện tích trồng lạc lớn trên thế giới có
thể kể đến là Ấn Độ (5,20 triệu ha), Trung Quốc (4,52 triệu ha), Nigeria (2,77
triệu ha), Sudan (2,10 triệu ha), Braxin (1,43 triệu ha) (Food and agriculture
organization of the United nation, 2016).
Năng suất lạc trên thế giới trong thập niên 90 đạt 12,9 tạ/ha, tăng 2,1
tạ/ha so với thập niên 80 và tăng 3,6 tạ /ha so với thập niên 70. Đến năm 2014
năng suất lạc bình quân trên thế giới đạt 19,7 tạ/ha, nhưng có sự chênh lệch
6
khá lớn giữa các quốc gia trồng lạc (Israel đạt 73,90 tạ/ha, Mỹ đạt 44,07 tạ/ha,
Trung Quốc đạt 34,91 tạ/ha, Braxin đạt 28,17 tạ/ha, Inđônêxia đạt 22,04 tạ/ha,
Chad đạt 9,00 tạ/ha, Sudan đạt 8,40 tạ/ha và Niger đạt 5,18 tạ/ha).
Sản lượng lạc trên thế năm 2014 đạt 42,32 triệu tấn, tăng gấp 2,50 lần
so với trung bình thập niên 70, tăng 2,14 lần so với trung bình thập niên 80 và
tăng 1,40 lần so với trung bình thập niên 90.
1.1.1.2. Tình hình sản xuất và sử dụng lạc ở Việt Nam
Ở Việt Nam, lạc là sản phẩm quan trọng để xuất khẩu và sản xuất dầu
ăn. Theo FAO (2016), tổng diện tích trồng lạc của Việt Nam đạt 208,2 nghìn
ha, tăng 96,23 % so với thập niên 80.
Lạc được trồng ở tất cả các vùng sinh thái nông nghiệp của Việt Nam.
Vùng có diện tích trồng lạc lớn nhất là Bắc Trung bộ (61,1 nghìn ha), tiếp đến
là vùng trung du miền núi phía Bắc (50,8 nghìn ha), Duyên hải Nam Trung
Bộ (34,2 nghìn ha), đồng bằng sông Hồng (25,8 nghìn ha), đồng bằng sông
Cửu Long (13,9 nghìn ha), Tây Nguyên (13,5 nghìn ha) và Đông Nam bộ (9,7
nghìn ha) (Niên giám thống kê ngành NN&PTNT, 2014).
Năng suất lạc ở Việt Nam thời gian qua đã tăng đáng kể, nhưng vẫn
còn ở mức thấp so với các nước trồng lạc trên thế giới cũng như trong khu
vực Đông Nam Á. Năm 2014, năng suất lạc ở nước ta đạt 21,8 tạ/ha, tăng
147,7 % so với năm 1980 (8,8 tạ/ha), tăng 105,7 % so với năm 1990 (10,6
tạ/ha), 50,34 % so với năm 2000 (14,5 tạ/ha) và 3,32 % so với năm 2010
(21,1 tạ/ha). Năng suất lạc giữa các vùng trồng lạc ở nước ta có sự chênh lệch
rất lớn, trong khi năng suất lạc bình quân vùng Đồng bằng sông Cửu Long đạt
37,3 tạ/ha, thì vùng Tây Nguyên năng suất chỉ đạt 16,1 tạ/ha (Niên giám
thống kê ngành NN&PTNT, 2014).
Năm 2014, sản lượng lạc ở Việt Nam đạt 453,3 nghìn tấn, tăng đáng kể
so với những năm 1980, 1990 và 2000 (sản lượng lạc năm 1980 đạt 95.200
7
tấn, năm 1990 đạt 213.200 tấn, năm 2000 đạt 355.300 tấn (Niên giám thống
kê ngành NN&PTNT, 2014).
Ở Việt Nam, lạc là một trong số các mặt hàng nông sản xuất khẩu quan
trọng và là môt trong các nước xuất khẩu lạc nhiều ở khu vực Đông Nam Á.
Tuy nhiên, giá trị xuất khẩu lạc ở nước ta nhìn chung không ổn định. Giá trị
xuất khẩu đạt 22.500 nghìn USD năm 2010, năm 2011 đạt 7.140 nghìn USD,
năm 2012 đạt 5.614 nghìn USD và năm 2013 đạt 5.267 nghìn USD. Sản
lượng lạc xuất khẩu của nước ta còn thấp so với tiềm năng và biến động nhiều
qua các năm. Tổng sản lượng lạc xuất khẩu năm 2010 là 21,0 nghìn tấn, 2011
là 6,5 nghìn tấn, 2012 là 4,0 nghìn tấn, 2013 là 5,34 nghìn tấn. Nguyên nhân,
do chất lượng lạc còn thấp. Hơn nữa, thị trường xuất khẩu chưa thực sự ổn
định, một lượng lớn xuất khẩu tiểu ngạch sang Trung Quốc, Thái Lan và nhu
cầu chế biến trong nước ngày càng tăng.
So với một số mặt hàng nông sản xuất khẩu chủ lực của Việt Nam (như
lúa, nhân hạt điều, cà phê, chè,…), kim ngạch xuất khẩu từ cây lạc không
đáng kể, nhưng so với nhóm đậu đỗ thì lạc là đối tượng cây trồng có kim
ngạch xuất khẩu lớn và mang lại ngoại tệ đáng kể.
1.1.1.3. Tình hình sản xuất lạc ở tỉnh Bình Định
Bình Định là một tỉnh thuộc Duyên hải Nam Trung bộ, có diện tích
trồng lạc lớn trong vùng và một trong 10 tỉnh có sản lượng lạc cao nhất nước.
Bình Định có diện tích trồng lạc 8.400 ha (chiếm 29,8 % so với diện tích
trồng lạc toàn vùng), là tỉnh có diện tích trồng lạc đứng thứ hai vùng Duyên
hải Nam Trung Bộ, sau Quảng Nam (10.200 ha). Năng suất lạc ở Bình Định
đạt cao nhất vùng Duyên hải Nam Trung Bộ (29,9 tạ/ha). Tuy nhiên, năng
suất trên còn thấp so với tiềm năng năng suất của cây lạc và các vùng khác
trong cả nước như Trà Vinh (51,1 tạ/ha), Đồng Tháp (35 tạ/ha), Tây Ninh
8
(34,9 tạ/ha), Hưng Yên (33,3 tạ/ha), An Giang (32,0 tạ/ha) và Long An (31,5
tạ/ha) (Niên giám thống kê ngành NN&PTNT, 2014).
Tại Bình Định, các vùng có diện tích trồng lạc lớn là Phù Cát (3.339
ha), Phù Mỹ (2.139 ha), Tây Sơn (1.067 ha); các vùng có diện tích trồng lạc ít
là Vĩnh Thạch (57 ha) và Quy Nhơn (50 ha). Năng suất lạc ở các huyện của
tỉnh Bình Định cũng khác nhau. Vùng có năng suất lạc cao là Phù Cát (34,5
tạ/ha), Phù Mỹ (29,7 tạ/ha), Tây Sơn (29,1 tạ/ha), Tuy Phước (28,6 tạ/ha),
vùng có năng suất thấp là An Nhơn (16,50 tạ/ha), An Lão (16,8 tạ/ha) và Hoài
Ân (16,8 tạ/ha) (Niên giám Thống kê tỉnh Bình Định, 2015).
Với lợi thế là cây ngắn ngày, dễ trồng, thích ứng với nhiều loại hình
canh tác, sản phẩm lại dễ tiêu thụ, cây lạc được xác định là cây trồng chủ lực
của tỉnh Bình Định.
Nằm ở vùng sinh thái Duyên hải Nam Trung Bộ, tỉnh Bình Định mang
đậm nét khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa với hai mùa mưa nắng rõ rệt, phù hợp
với yêu cầu sinh thái của cây lạc, cùng với nguồn tài nguyên đất phong phú,
lực lượng lao động nông nghiệp dồi dào, … nên tỉnh Bình Định có tiềm năng
phát triển sản xuất lạc theo hướng tập trung hàng hóa. Tuy nhiên năng suất lạc
ở Việt Nam nói chung và tỉnh Bình Định nói riêng còn thấp so với tiềm năng
năng suất lạc. Các yếu tố hạn chế năng suất lạc ở Bình Định là thiếu giống có
năng suất cao, đất trồng lạc thiếu dinh dưỡng, hàm lượng chất hữu cơ và mùn
thấp, canh tác phụ thuộc vào nước trời, sử dụng phân vi sinh vật ít, hiệu quả
phòng trừ sâu bệnh hại lạc chưa cao. Trong rất nhiều các yếu tố hạn chế đó,
yếu tố dinh dưỡng hạn chế năng suất lạc có ảnh hưởng trực tiếp và đáng kể
(Hồ Huy Cường, 2007). Do vậy, nghiên cứu kỹ thuật trồng lạc đạt năng suất
cao vẫn đang là ý tưởng đầy hy vọng của các nhà khoa học nông nghiệp Việt
Nam.
9
1.1.2. Nhu cầu dinh dưỡng của cây lạc
Theo kết quả nghiên cứu, để đạt 1 tấn quả (kèm với thân lá), cây lạc lấy
đi từ đất 64 kg N, 16 kg P2O5, 27 kg K2O, 26,3 kg CaO, 16,7 kg MgO và 7,1
kg S (Nguyễn Văn Chiến, 2014). Hầu hết các loại đất trồng lạc của nước ta có
hàm lượng chất dinh dưỡng thấp, nông dân lại ít chú trọng đến việc bổ sung
phân bón nên năng suất lạc đạt rất thấp. Năng suất lạc còn chênh lệch quá lớn
giữa năng suất tiềm năng và năng suất thực tế (Ngô Thế Dân và cs, 2000).
Phân bón là một trong những yếu tố có ảnh hưởng quyết định đến sinh trưởng
và phát triển cũng như khả năng hình thành năng suất của tất cả các cây trồng
nông nghiệp. Vì vậy, bón phân cân đối cho cây trồng nói chung và cây lạc nói
riêng ở trên bất cứ loại đất nào cũng làm tăng năng suất lên một cách đáng kể
(Đường Hồng Dật, 2002; Nguyễn Văn Chiến, 2014).
1.1.2.1. Nitơ
Nitơ có vai trò quan trọng đối với sinh trưởng, phát triển và năng suất
lạc. Nhu cầu đạm của lạc cao hơn nhiều so với các loại cây ngũ cốc vì hàm
lượng protein trong hạt (15 - 23 %) cao hơn 1,5 lần so với ở hạt ngũ cốc.
Cây lạc có thể lấy nitơ từ nhiều nguồn: Nguồn nitơ từ khí trời thông
qua vi khuẩn cố định nitơ, nguồn nitơ có sẵn trong đất, nguồn nitơ từ phân
hữu cơ và vô cơ. Nguồn nitơ cố định được có thể đáp ứng 50-70 % nhu cầu
nitơ của cây. Cây lạc là cây đậu đỗ có khả năng cố định nitơ phân tử do cộng
sinh với vi khuẩn nốt sần để tổng hợp nitơ cung cấp cho bản thân và làm giàu
cho đất. Chính vì lẽ đó, các nốt sần ở rễ cây họ đậu được ví như nhà máy
“phân đạm tí hon”. Tuy nhiên, vì nốt sần của lạc chỉ xuất hiện khi cây bắt đầu
phân cành đến bắt đầu ra hoa, nên ở giai đoạn đầu sinh trưởng khi cây còn
nhỏ (3-5 lá) cần bón bổ sung một lượng nitơ hoặc bón một lượng nitơ kết hợp
với phân chuồng, nhằm tạo điều kiện cho cây sinh trưởng và phát triển mạnh,
thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn cộng sinh ở giai đoạn sau (Ngô Thế Dân
10
và cs, 2000; Bùi Huy Hiền, 1995 và Trần Danh Thìn, 2000). Lượng nitơ bón
cho cây có tương quan chặt chẽ đến chiều cao cây, chiều dài cành. Bón nitơ
quá ngưỡng sẽ gây nên hiện tượng mất cân đối giữa sinh trưởng sinh dưỡng
và sinh trưởng sinh thực, thân lá phát triển mạnh làm ảnh hưởng đến quá trình
tạo quả và hạt, dẫn đến năng suất thấp.
Tổng hợp các kết quả nghiên cứu về hiệu lực của nitơ đối với cây lạc
tại Trung Quốc cho thấy, nếu đất có hàm lượng nitơ tổng số nhỏ hơn 0,045 %
thì ngưỡng bón nitơ để tăng năng suất lạc là 94,0 kg N/ha, nếu đất có hàm
lượng nitơ tổng số từ 0,045 - 0,065 % thì ngưỡng bón nitơ để tăng năng suất
lạc là 56,0 kg N/ha và nếu đất có hàm lượng nitơ tổng số lớn hơn 0,065 % thì
bón nitơ sẽ không làm tăng năng suất lạc (Liang Xuanqiang, 1996).
Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu tại Iran, trên đất cát pha sét có hàm
lượng nitơ tổng số là 0,084 %, bón nitơ với lượng 60 N/ha cho năng suất lạc
vỏ 2,31 tấn/ha, cao hơn 27,2 % so với không bón và tăng 7,1 - 16,3 % so với
lượng bón 30 và 90 kg N/ha (Gohari A. A. và cs, 2010)
Các nghiên cứu trước đây cho thấy trên nền phân chuồng 8 - 10 tấn/ha
thì lượng nitơ bón thích hợp là 30 kg N/ha. Tăng liều lượng nitơ lên 40 kg
N/ha sẽ làm giảm năng suất thực thu do sinh khối cây lạc phát triển mạnh
(Đường Hồng Dật, 2002). Trên đất phù sa nghèo dinh dưỡng ở Thừa Thiên -
Huế, Trần Thị Thu Hà (2004) đã xác định, bón 30 kg N/ha cho năng suất lạc
cao nhất và cao hơn từ 8,4 % đến 11,4 % so với lượng bón 40 kg N/ha và 50
kg N/ha. Tuy nhiên, trên đất cát biển Thừa Thiên - Huế, Lê Thanh Bồn (1997)
xác định bón 40 kg N/ha làm tăng năng suất 10,18 % so với đối chứng. Lượng
nitơ thích hợp cho cây lạc L23 tại Hà Tĩnh là 40 kg N/ha (Nguyễn Thiên
Lương, 2012) và 30 kg N/ha đối với giống lạc LDH01 trên đất xám bạc màu ở
Bình Định (Hồ Huy Cường, 2011).
11
1.1.2.2. Lân
Lân là yếu tố dinh dưỡng quan trọng đối với lạc. Lân có tác dụng kích
thích sự phát triển của bộ rễ, thúc đẩy sự hình thành nốt sần, tăng cường khả
năng hút đạm của cây, thúc đẩy sự ra hoa đậu quả sớm, giảm tỷ lệ ốp lép
(Nguyễn Xuân Trường và cs, 2003). Cây lạc có nhu cầu lân nhiều nhất ở thời
kỳ từ ra hoa tới sau hình thành quả. Ở thòi kỳ cây non hàm lượng lân trong
cây không cao nhưng lân rất cần thiết để vi khuẩn nốt sần phát triển (Nguyễn
Xuân Trường và cs, 2003). Bón lân làm tăng đáng kể việc hút các chất dinh
dưỡng khác và phần lớn lượng lân được hút đều tập trung ở hạt (Aulakh M. S.
và cs, 1985).
Khi nghiên cứu về hiệu quả của phân lân, Mengel D. B. et al (1987)
cho rằng, bón 40 - 50 kg P2O5/ha đã kích thích được sự hoạt động của vi
khuẩn Rhizobium virgna sống cộng sinh trong đất và làm tăng khối lượng
cũng như số lượng nốt sần hữu hiệu ở cây lạc lên một cách đáng kể.
Kết quả nghiên cứu của Migawer và cs (2001) trên đất cát mới cải tạo
có hàm lượng lân dễ tiêu là 1,8 ppm ở Cairo - Ai Cập đã xác định, ở lượng
bón 30 kg P2O5/fed, năng suất lạc đạt 2,09 tấn/fed, cao hơn 7,7 % so với
lượng bón 40 kg P2O5/fed và 24,4 % so với lượng bón 20 kg P2O5/fed.
Trên đất cát hàm lượng lân dễ tiêu là 66,2 ppm và canh tác nhờ nước
trời ở Nigeria, Shiyam, J. O. (2010), đã xác định: Bón phân lân với lượng 30
kg P2O5/ha cho năng suất lạc tương đương so với lượng bón 40 kg P2O5/ha,
cao hơn 61,4 % so với không bón và 33,1 - 35,7 % so với các lượng bón 20 và
50 kg P2O5/ha.
Nghiên cứu của Nguyễn Công Vinh (2005) trên đất nâu đỏ bazan ở
Nghệ An đã kết luận, bón tăng hàm lượng lân vô cơ đã làm tăng năng suất lạc
26,0 - 62,0 %, hiệu suất của lân 1,7 - 4,0 kg lạc/kg P2O5 và năng suất đạt cao
nhất ở lượng bón 90 kg P2O5/ha.
12
Trên đất cát biển có hàm lượng hữu cơ 0,6 - 1,0 %, đạm tổng số
0,03 - 0,09 %, hàm lượng kali tổng số thấp (0,75 %), hàm lượng lân, kali dễ
tiêu đạt 3 - 5 mg/100g và 6 - 7 mg/100g, độ chua trung bình, khả năng hấp thu
kém dễ bị rửa trôi thì hiệu suất 1 kg P2O5 (dạng supe phốt phát) ở mức bón
60 kg P2O5 cho trung bình 4,5 - 5,0 kg lạc vỏ. Hiệu lực 1 kg P2O5 đầu tư là
3,0 - 4,5 kg lạc vỏ, cá biệt đạt 7 - 8 kg lạc vỏ. Để đạt hiệu quả kinh tế cao thì
nên đầu tư ở mức 60 kg P2O5/ha và để đạt năng suất cao nên đầu tư ở mức 90
kg P2O5/ha (Nguyễn Thị Dần, 1991).
Theo nghiên cứu của Bùi Huy Hiền (1995), trên đất cát biển không
chua (pH = 5,8 - 6,0), hiệu lực các loại phân lân (phân lân nung chảy và phân
lân chậm tan) cao, chỉ thấp hơn supe lân trên nền 8 tấn phân chuồng + 30 kg
N + 30 kg K2O/ha. Bón supe lân giúp năng suất lạc tăng 115 % so với đối
chứng và tăng 112 % khi bón phân lân nung chảy.
Lượng phân lân thích hợp bón cho cây lạc trên đất cát biển ở Thừa
Thiên - Huế là 60 - 90 kg P2O5/ha (Lê Thanh Bồn, 1996, 1998); trên đất xám
bạc màu ở Bình Định là 90 kg P2O5/ha (Hồ Huy Cường, 2011) và ở Hà Tĩnh
là 120 kg P2O5/ha (Nguyễn Thiên Lương, 2012). Trên đất cát biển, bón cân
đối đạm - lân cho bội thu 2,5 - 3,2 tạ/ha, trên đất bazan bội thu 5,6 - 10 tạ/ha
(Nguyễn Văn Chiến, 2014).
1.1.2.3. Kali
Kali không trực tiếp đóng vai trò là thành phần cấu tạo của cây, nhưng
tham gia vào các hoạt động của các enzym và là chất điều chỉnh xúc tác, làm
tăng cường mô cơ giới, tăng tính chống đổ của cây. Vai trò quan trọng nhất
của kali là xúc tiến quá trình quang hợp và sự hình thành quả. Ngoài ra, kali
còn làm tăng tính chịu hạn, tăng cường mô cơ giới và tăng cường tính chống
đổ của cây. Thiếu hụt kali sẽ làm cho mép lá bị hoá vàng, lá cháy xém, bị khô
vào lúc trưởng thành, cây bị lùn, khả năng quang hợp và hấp thu đạm giảm, tỷ
13
lệ quả 1 hạt tăng, khối lượng hạt giảm và năng suất lạc giảm rõ rệt (Ngô Thế
Dân và cs, 2000).
Hàm lượng kali trong lá cao nhất ở thời kỳ ngay trước ra hoa, sau đó
giảm đi ở thời kỳ hình thành quả, lượng kali được cây lạc hấp thụ cao hơn
lượng lân (Nguyễn Xuân Trường và cs, 2003).
Tổng hợp các thử nghiệm về hiệu lực phân bón đối với cây lạc trên các
loại đất ở khu vực ven biển Phúc Kiến, Zhang Mingqing và Lin Xinjian
(1996) đã xác định lượng phân kali tối ưu cần bón cho đất cát đỏ là 87 kg
K2O/ha, cho đất lúa có nguồn gốc từ đất đỏ là 97 kg K2O/ha và cho đất cát
mặn là 85 kg K2O/ha. Tương tự, kết quả thực nghiệm của Viện Nghiên cứu
Cây công nghiệp Quảng Đông đã xác định lượng phân kali hợp lý để bón cho
cây lạc tại Quảng Đông là 75 - 90 kg K2O/ha (Liang Xuanqiang, 1996).
Tại Cairo - Ai Cập, trên đất cát mới cải tạo hàm lượng kali là 210,6
ppm, Migawer và cs (2001) đã xác định, khi bón 50 kg K2O/ha thì năng suất
lạc tăng 9,4 % so với bón 25 kg K2O/ha.
Trên đất chua, nghèo lân, khả năng giữ chặt lân của đất lớn như đất
bazan thì cần bón tỷ lệ lân cao hơn. Ngược lại, trên đất có thành phần cơ giới
nhẹ như đất bạc màu, đất xám thì cần bón tăng kali (Đường Hồng Dật, 2000,
Nguyễn Văn Chiến, 2014).
Theo Nguyễn Văn Bộ và cs (1999), trên đất bạc màu trên phù sa cổ,
hiệu suất sử dụng kali của cây lạc 2,3 - 8,2 kg lạc vỏ/kg K2O, năng suất lạc
đạt cao nhất ở lượng bón 90 kg K2O/ha và đạt hiệu quả kinh tế nhất ở lượng
bón 60 kg K2O/ha.
Lượng phân kali hợp lý cho giống lạc LDH01 trên đất xám bạc màu ở
Bình Định là 60 kg K2O/ha (Hồ Huy Cường, 2011) và 80 kg K2O/ha đối với
giống lạc L23 ở Hà Tĩnh (Nguyễn Thiên Lương, 2012). Ở vùng Đông Nam
14
bộ, bón kali với lượng 80 - 100 kg K2O/ha làm tăng năng suất giống lạc Lỳ
19 - 31 % (Nguyễn Mạnh Chinh, Nguyễn Đăng Nghĩa, 2007).
Theo Hoàng Minh Tâm (2011), các nguyên tố dinh dưỡng có ảnh
hưởng lớn đến khối lượng thân lá lạc lần lượt là kali, đạm, phốt pho.
1.1.2.4. Trung, vi lượng
Canxi
Canxi là một nguyên tố không thể thiếu khi trồng lạc. Lượng canxi cây
lạc hấp thụ gấp 2 - 3 lần lượng lân. Vôi bón cho lạc, ngoài việc cung cấp dinh
dưỡng, canxi còn có tác dụng khử chua cho đất, tạo môi trường thuận lợi cho
vi khuẩn nốt sần phát triển và quan trọng nhất góp phần hình thành quả lạc
(Nguyễn Văn Chiến, 2014). Lạc cần canxi nhiều nhất là khi hình thành quả và
hạt; thiếu canxi sẽ ảnh hưởng đến quá trình hình thành hoa, đậu quả, quả ốp,
hạt không mẩy (Nguyễn Văn Bộ, 2002; Ngô Thế Dân và cs, 2000). Tuy
nhiên, việc lạm dụng bón vôi quá mức cần thiết lại làm giảm năng suất lạc do
đất bị bão hoà canxi. Trong trường hợp này, cây lạc sẽ hút canxi quá nhiều mà
không hút được đủ đạm, nhất là kali và cuối cùng sẽ giảm năng suất (Nguyễn
Văn Bộ, 2002).
Việc xác định chính xác lượng vôi bón lại không đơn giản. Trên đất bạc
màu bón 300 - 500 kg vôi/ha đã tăng năng suất lạc đáng kể, song tăng vôi lên
trên 600 kg/ha đã làm năng suất lạc giảm. Trên đất cát biển, lượng vôi thích
hợp 300 - 400 kg/ha (Nguyễn Văn Bộ, 2002; Nguyễn Văn Chiến, 2014). Theo
Trần Thị Thu Hà (2004), lượng vôi bón thích hợp cho cây lạc trồng tại tỉnh
Thừa Thiên - Huế là 500 kg/ha đối với đất phù sa và 300 kg/ha đối với đất cát
biển.
Magiê
Magiê là thành phần của diệp lục, vì vậy magiê có liên quan trực tiếp tới
quang hợp của cây. Magiê cũng như các nguyên tố vi lượng đồng, kẽm,
15
molipđen và bo đều có hiệu quả đối với cây lạc (Nguyễn Văn Bộ, 2002;
Đường Hồng Dật, 2002). Bón các loại phân chứa magiê như phân lân nung
chảy cũng như phun dung dịch các nguyên tố vi lượng với nồng độ
0,1 - 0,15 % làm tăng năng suất 10 - 15 % (Nguyễn Văn Bộ, 2002; Đường
Hồng Dật, 2002).
Lưu huỳnh
Lưu huỳnh là thành phần của nhiều loại axít amin quan trọng trong cây
vì lưu huỳnh có mặt trong thành phần prôtêin của lạc. Thiếu lưu huỳnh, sự
sinh trưởng của lạc bị cản trở, lá có biểu hiện vàng nhạt, cây chậm phát triển
(Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2005).
Vai trò chủ yếu của các nguyên tố vi lượng là hình thành và kích thích
hoạt động của các hệ thống enzym trong cây; ngoài ra nó còn tham gia vào
thành phần các vitamin, chất sinh trưởng và các chất khác. Nguyên tố vi
lượng xúc tiến, điều tiết toàn bộ hoạt động sống trong cây. Mỗi nguyên tố vi
lượng có vai trò riêng trong đời sống cây trồng (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa,
2000).
Molipđen
Molipđen có tác dụng tăng hoạt tính vi khuẩn nốt sần, tăng việc đồng
hóa đạm. Khi lạc được phun molipden năng suất đã tăng 16%. Kết quả thực
nghiệm ở Diễn Châu, Nghệ An cho thấy, phun Mo 0,1% cho lạc vào lúc ra
hoa đã làm tăng năng suất 21,3 - 38,3 % (Nguyễn Văn Chiến, 2014).
Bo
Bo đóng vai trò quan trọng trong quá trình thụ phấn, thụ tinh của lạc,
giúp cho quá trình hình thành rễ được tốt, tia quả không bị nứt, hạn chế nấm
bệnh xâm nhập. Thiếu B làm giảm tỷ lệ hoa hữu hiệu, giảm tỷ lệ đậu quả, hạt
lép, làm giảm số quả/cây. Phun dung dịch axit boric có thể làm tăng năng suất
4 - 10 %. Theo Hồ Huy Cường (2011), phun 200 ml Super-B/ha vào thời
16
điểm trước khi ra hoa và sau khi tạo quả làm tăng năng suất lạc LDH01
10,5 - 11,0 %.
Xử lý phối hợp 0,03 % B + 0,03 % Mo + 0,03 % Zn cho cây lạc trồng
trên đất cát ở Thừa Thiên Huế có tác dụng tăng năng suất sinh vật và năng
suất lạc 22,4 % so với đối chứng không xử lý (Nguyễn Đình Thi và cs, 2008).
Theo Hoàng Thị Thái Hòa và cs (2014), hạn chế chất dinh dưỡng trong
đất cát ven biển Nam Trung Bộ Việt Nam trong các thí nghiệm được sắp xếp
theo thứ tự sau kali, lưu huỳnh, phốt pho, bo, đồng, kẽm và molypden.
Kết quả nghiên cứu của Hoàng Minh Tâm và cs (2011) trên cây lạc tại
Cát Hanh, Phù Cát, Bình Định cho thấy: Sự thiếu hụt kali, lưu huỳnh, kẽm và
bo cũng làm giảm năng suất lạc từ 14,10 % đến 25,54 % so với đối chứng và
các nguyên tố làm giảm năng suất lạc nhiều nhất lần lượt là kai, bo, lưu
huỳnh, kẽm.
Phân bón là một trong những yếu tố ảnh hưởng quyết định đến sinh
trưởng, phát triển cũng như khả năng hình thành năng suất của tất cả các cây
trồng. Tuy nhiên, tác dụng tích cực của phân bón đến năng suất và chất lượng
sản phẩm chỉ thể hiện khi được sử dụng một cách cân đối, hợp lý (Tiwari K.
N., 2001). Tỷ lệ hợp lý giữa đạm với lân là 1 : 2 hoặc 1 : 3, tỷ lệ giữa đạm với
kali là 1 : 2 hoặc tối đa là 1 : 3 (Nguyễn Văn Bộ, 2002).
Theo Lê Thanh Bồn và Hồ Khắc Minh (2012), tổ hợp phân bón cân
đối, hợp lý cho trồng lạc trên đất cát biển tỉnh Quảng Bình là 40 kg N + 120
kg K2O + 80 kg K2O + 500 kg vôi + 10 tấn phân chuồng, cho năng suất thực
thu 3,1 - 3,3 tấn/ha, lãi ròng 25,4 - 29,2 triệu đồng/ha.
Kết quả điều tra của Hồ Huy Cường (2011) cho thấy, việc đầu tư phân
lân quá cao so với khuyến cáo, mất cân đối giữa phân đạm với lân và giữa
đạm với kali, đồng thời chưa quan tâm đến vai trò dinh dưỡng khoáng vi
17
lượng là một trong các nguyên nhân hạn chế đến năng suất và hiệu quả kinh
tế trong canh tác lạc tại Bình Định.
Cũng theo Hồ Huy Cường (2011), lượng phân bón hợp lý cho giống lạc
LDH01 trên đất xám bạc màu ở Bình Định là 30 kg N/ha + 90 kg P2O5/ha +
60 kg K2O/ha + 500 kg vôi + 10 tấn phân chuồng, cho năng suất thực thu 40,6
tạ/ha, năng suất hạt 30,0 tạ/ha trên diện tích thí nghiệm cơ bản, lãi thuần đạt
trên 32,0 triệu đồng/ha/vụ, tỷ suất lãi so với vốn đầu tư là 1,14.
1.2. ĐẤT CÁT BIỂN VÀ ĐẤT CÁT BIỂN TẠI BÌNH ĐỊNH
1.2.1. Đặc điểm của đất cát biển
Đất cát biển ở Việt Nam có diện tích khoảng 538.430 ha, chiếm 1,61 %
diện tích cả nước. Tên gọi theo hệ thống phân loại FAO - UNESCO là
Arenosols (AR). Đất cát biển phân bố chủ yếu ở vùng Bắc Trung Bộ và duyên
hải Nam Trung Bộ. Ngoài ra còn một số diện tích phân bố ở các cửa sông lớn
hoặc trên những vùng đất được hình thành từ nền đá mẹ sa thạch hay granit
(Hội Khoa học Đất Việt Nam, 2000).
Đất cát biển phát triển trên đá mẹ căn bản là cát (SiO2). Cát bờ biển có
đặc điểm là mịn và tròn do bị mài mòn nhiều trong quá trình bị lôi cuốn lâu
dài, khác với cát sườn tích (Deluvial) dưới chân đồi núi thường thô, lớn hơn
và sắc cạnh (Phan Liêu, 1981). Đặc điểm chung dễ nhận biết nhất của đất cát
biển là tỷ lệ cát trong đất cát biển rất cao, chiếm 80-90 %, do vậy đất có tính
chất chung là nghèo chất dinh dưỡng, rời rạc, khả năng hấp phụ kém, độ ẩm
thấp, khả năng giữ nước kém, v.v... (Phan Liêu, 1981; Viện Thổ nhưỡng
Nông hóa, 2001).
Đất cát biển có hình thái phẫu diện kiểu A-B-C hoặc A-C. Tuy nhiên,
đặc trưng của đất cát biển vùng canh tác lâu năm là có hình thái phẫu diện
kiểu A-B-C và có xuất hiện một tầng màu vàng ở tầng tích tụ B. Màu vàng ở
tầng tích tụ này xuất hiện do các hợp chất mang Fe hoà tan trong nước ngầm
18
được bốc hơi lên và tích tụ lại ở tầng này. Các hợp chất sắt có hoá trị cao đã
làm cho đất có màu vàng. Tùy theo mức độ nhiễm của các hợp chất Fe nhiều
hay ít mà có và độ ô xy hoá mạnh hay yếu mà có thể có màu vàng đậm hay
nhạt (Phan Liêu, 1981).
Đất cát biển có thành phần cơ giới thô (tỷ lệ cát phổ biến >80 %), kết
cấu rời rạc, rất nghèo dinh dưỡng. Hàm lượng chất hữu cơ, đạm, lân, kali tổng
số và dễ tiêu đều thấp đến rất thấp; dung tích hấp thu/khả năng trao đổi cation
(CEC) rất thấp, thường chỉ đạt < 10 meq/100 đất; khả năng giữ nước và chất
dinh dưỡng rất kém. Trong nhóm đất cát, chỉ có loại đất cát biển có độ phì
nhiêu khá hơn các loại đất cát khác (chất hữu cơ khoảng 1 %) (Hồ Quang
Đức, 2015).
Đất cát biển có cấp hạt cát mịn (0,25-0,01 mm) chiếm đa số, có nơi lên
đến 70 - 95 %, tỷ lệ sét vật lý (<0,001 mm) ít khi vượt quá 10 - 15 %. Sự thay
đổi của cấp hạt trong đất phụ thuộc vào thành phần khoáng sơ cấp và khoảng cách đến bờ biển. Dung trọng đất cát biển thay đổi 1,4 - 1,7 kg/dm3, tỷ trọng
2,6 - 2,7, độ xốp biến động từ 35 % đến 45 % và sức chứa ẩm động ruộng rất
thấp (Hội Khoa học Đất Việt Nam, 2000).
Nguyễn Văn Toàn (2004) khi nghiên cứu đất cát biển vùng duyên hải
Bắc Trung Bộ cho thấy: Hàm lượng sét vật lý (< 0,002 mm) rất khác nhau ở
các loại đất cát biển: Ở đất cồn cát trắng hàm lượng sét vật lý dao động ở các
tầng đất 1,6 - 1,8 %, ở cồn cát vàng 2,6 - 2,8 %, ở đất cát biển điển hình
8,4 - 10,0 % và ở đất cát glây là 10 - 11 %. Đất cát biển có phản ứng chua
vừa đến chua ít, hàm lượng hữu cơ của tầng mặt trung bình 1,2 % và giảm
thấp ở tầng kế tiếp (0,8 %). Hàm lượng đạm tổng số trung bình 0,03 - 0,06 %,
lân tổng số trung bình 0,02 - 0,03 %, kali tổng số rất nghèo (0,5 %); hàm
lượng lân và kali dễ tiêu đều nghèo (6,6 mg P2O5 và 5,5 mg K2O/100 g đất);
cation trao đổi thấp, chỉ khoảng 1,7 - 2,2 meq/100 g đất; dung tích hấp phụ
19
(CEC) trong đất cũng rất thấp, khoảng 5,5 meq/ 100 g đất, CEC thuộc vào
loại thấp nhất trong các loại đất Việt Nam.
Theo Phan Liêu (1986), Nguyễn Vy và Vũ Cao Thái (1991), đất cát
biển rất nghèo mùn (0,5 - 1,5 %), nghèo đạm (0,05 - 0,5 %), lân tổng số và dễ
tiêu rất nghèo (lân tổng số biến động từ 0,03 % đến 0,05 %, lân dễ tiêu
2,5 - 10 mg/100 g đất).
Khi nghiên cứu một số đặc tính lý, hóa học của 265 mẫu đất cát biển tỉnh
Thừa Thiên Huế, Hoàng Thị Thái Hòa và cs (2007) cho thấy: Đất có tỷ lệ sét
rất thấp (trung bình chỉ khoảng 3,8 %), tất cả các mẫu đất đều chua (pH KCl
trung bình là 4,28), N tổng số nghèo (0,05 % N), và đặc biệt là dung tích hấp
thu rất thấp, CEC < 2 cmol (+)/ kg, do vậy khả năng dự trữ các cation trao đổi
trong đất rất thấp. Kết quả nghiên cứu của Lê Thanh Bồn (1998) nghiên cứu
thành phần và một số đặc điểm của nguyên tố lân ở đất cát biển Thừa Thiên
Huế cho thấy: Đất chua, nghèo mùn và các nguyên tố dinh dưỡng, đất trồng lạc
có hàm lượng sắt, nhôm trao đổi và dung tích hấp phụ thấp hơn đất lúa.
Cũng liên quan đến nghiên cứu về dung tích hấp thu và mối liên hệ với
một số tính chất hóa lý học của đất cát, Bùi Thị Phương Loan và Phạm Quang
Hà (2005) cho rằng đất cát biển có CEC tương đối thấp (khoảng 9,0 cmol(+)/
kg), nhưng chất lượng CEC khá tốt với sự đóng góp của các cation dinh dưỡng như Ca++, Mg++ vào thành phần của CEC với tỷ lệ tương ứng là
24,89 % và 3,44 %. Mặc dù có hàm lượng OC và sét rất thấp (0,52 % OC và
11,6 % sét), thấp hơn nhiều so với đất đỏ vàng trên phiến thạch sét (2,01 %
OC và 53,9 % sét), nhưng CEC trong đất cát lại cao hơn so với đất đỏ vàng
trên phiến thạch sét (CEC khoảng 7,39 cmol (+)/kg). Điều này chỉ có thể giải
thích căn cứ vào thành phần khoáng sét. Trong đất cát biển thành phần
khoáng sét chủ yếu là hydromica và halluazit, trong khi thành phần khoáng
sét chủ yếu trong đất đỏ vàng trên phiến thạnh sét là kaolilit. Tuy nhiên,
20
nghiên cứu của Hoàng Thái Ninh và cs (2007) cho rằng thành phần khoáng
chiếm ưu thế trong đất cát biển chủ yếu là kaolilit và illit, chính vì vậy nên đất
cát biển có độ mầu mỡ rất kém và dung tích hấp thu thấp (0,39 - 2,01
cmol(+)/kg).
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Minh Hiếu và cs (2011) khi nghiên
cứu về đất cát biển (vùng trồng lạc) tại Quảng Bình cho thấy: Đất có độ phì tự
nhiên thấp, đa số các yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho sinh trưởng phát triển
của cây lạc đều thuộc loại rất nghèo đến nghèo; kali và phốt pho là hai yếu tố
dinh dưỡng hàng đầu hạn chế năng suất lạc.
Sự thiếu hụt các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng trên đất cát
thường được báo cáo. Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Công Vinh (2005) tại
tỉnh Bình Thuận cho thấy sự thiếu hụt các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự
tăng trưởng cây trồng ở các vùng đất cát đỏ là N> P> K và ở các vùng đất cát
trắng là B> Mo> Zn và P> N> K và B> Mo> Zn.
Đất cát biển thường mất nhiệt nhiều hơn các nhóm đất khác, cường độ
bốc hơi mạnh nhất là vào những tháng khô, có gió Tây Nam hoạt động mạnh.
Theo Phan Liêu (1986), mực nước ngầm ở đất cát biển cao, từ 50 cm đến
150 cm, phụ thuộc vào địa hình, khoảng cách đến bờ biển và lượng mưa.
Lượng nước ngầm có vai trò quan trọng trong điều hòa chế độ nhiệt của đất,
nhất là vào mùa khô nóng và góp phần cung cấp nước cho cây.
Theo Hoàng Minh Tâm (2010) và Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001,
nhóm đất cát biển gồm các loại đất chính sau: (i) Đất cồn cát trắng vàng (Cc);
(ii) đất cồn cát đỏ (Cd); (iii) đất cát biển (C).
- Ðất cồn cát trắng và vàng (Cc): Tên theo FAO-UNESCO: Luvic
Arenosols (ARl): Diện tích: 149.754 ha, phân bố từ Quảng Bình tới Bình
Thuận. Nhìn chung đất cồn cát trắng và vàng chủ yếu là những hạt thạch anh
(SiO2 > 95 %), do đó có thể sử dụng làm vật liệu xây dựng được, tơi xốp, rời
21
rạc, không có kết cấu, thấm thoát nước nhanh. Ðất ít chua, có độ phì nhiêu rất
thấp, khả năng giữ nước và giữ các chất dinh dưỡng kém; toàn bộ các chất
dinh dưỡng N, P2O5, K2O và các cation trao đổi đều rất nghèo; giá trị CEC
của đất rất thấp (thấp nhất trong các loại đất ở Việt Nam) do tỷ lệ sét trong đất
gần như không có, nhìn chung CEC chỉ đạt ở mức xấp xỉ 1 lđl/100g đất. Hàm
lượng OC % ở trong đất rất thấp (thường <1 %, thậm chí thấp hơn cả đất bạc
màu) do điều kiện thoáng khí đất có quá trình khoáng hóa mạnh. Đặc trưng
của loại đất này là phẫu diện VN 41 tại xã Hải Ninh, huyện Quảng Ninh, tỉnh
Quảng Bình (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001).
- Ðất cồn cát đỏ (Cđ): Tên theo FAO-UNESCO: Rhodic Arenosols
(ARr); Diện tích: khoảng 80.000 ha phân bố chủ yếu ở vùng ven biển của các
tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận. Cồn cát đỏ thường cố định, tập trung thành
dải cao, đất cồn cát đỏ có thể trồng rừng phi lao, keo và loại cây màu. Ðặc
điểm thực vật ở đây nhìn chung là nghèo, chủ yếu là các loại cây lùm bụi,
rừng thưa xen cây bụi cỏ. Ðôi khi cũng gặp các khu rừng với các cây gỗ hiếm
như nhãn, quýt rừng, dáng hương, gụ mật, bằng lăng, sao đen, ... Cồn cát đỏ
thường cố định hơn so với các cồn cát trắng và vàng, chúng tập trung thành
dải cao (có khi tới 200 m). Cồn cát đỏ có tỷ lệ sét và limon cao hơn ở các cồn
cát trắng vàng (sét vật lý khoảng trên 10 %). Ðất thường ít chua đến chua.
Các chất dinh dưỡng tổng số N, P2O5, K2O đều ở mức nghèo đến rất nghèo. Hàm lượng các chất dễ tiêu đạt ở mức rất nghèo; nghèo cation trao đổi (Ca2+, Mg2+); CEC của đất thấp, tuy nhiên đất có BS% vào loại khá. Ðất nhiều cát
nên dễ bị xói mòn, khả năng giữ phân và nước kém. So với đất cồn cát trắng
và vàng sự phân tầng ở cồn cát đỏ đã có sự ổn định và rõ nét hơn. Đặc trưng
của loại đất này là phẫu diện VN 46 tại xã Hồng Phong, huyện Bắc Bình, tỉnh
Bình Thuận (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001).
22
- Ðất cát biển (C): Tên theo FAO-UNESCO: Haplic Arenosols (ARh);
Diện tích: 197.802 ha (NIAPP, 2003), phân bố chủ yếu dọc ven bờ biển Bắc
Trung Bộ từ Thanh Hóa đến Hà Tĩnh, rải rác ở dọc ven biển Trung và Nam
Trung Bộ và một số diện tích ở ven biển Nam Bộ có những giồng cát là dấu
vết của quá trình biển lùi. Ðiều kiện và quá trình hình thành: đất cát biển được
hình thành do sự bồi lắng phù sa biển kết hợp với những cồn cát thấp, thoải
nằm ở ven biển tạo thành những dải đất khá bằng phẳng nằm ở ven biển. Tính
chất của đất cát biển có thành phần cơ giới từ cát pha đến cát pha sét, rời rạc,
kết cấu kém gặp mưa thường bị lắng như đất bạc màu. Đặc trưng của loại đất
này là phẫu diện VN 25 tại xã Diễn Kỷ, huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An
(Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001).
Hạn chế sử dụng lớn nhất đối với loại đất này là độ phì nhiêu tự nhiên
thấp và thiếu nước. Vì vậy, yếu tố đầu tư (đặc biệt là phân bón) rất có ý nghĩa
đối với sản xuất nông nghiệp. Đặc biệt, cây hoa màu, cây công nghiệp ngắn
ngày sẽ phát triển tốt trên đất cát biển nếu có đủ nước tưới và được đầu tư
phân bón cân đối (Pham Quang Ha, et al., 2005; Hoang Thi Thai Hoa, 2010;
Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001).
1.2.2. Đất cát biển tại tỉnh Bình Định
Theo kết quả điều tra của Phạm Xuân Thu (2006), tại tỉnh Bình Định,
nhóm đất cát (c) Arenosols (AR) có diện tích 13.283 ha (chiếm 2,2 % diện
tích tự nhiên), trong đó huyện Phù Mỹ 4.104 ha, Phù Cát 3.332 ha và Hoài
Nhơn 2.197 ha. Đây là nhóm đất có thành phần cơ giới thô hơn thịt pha cát ở
độ sâu ít nhất 0 - 100 cm, có ít hơn 35 % các mảnh vỡ của đá ở tất cả các tầng
đất 0-100 cm, không mang tính chất phù sa hay đá bọt và không có tầng chẩn
đoán nào khác ngoài tầng A sáng màu và tầng tại chỗ E. Nhóm đất cát trong
tỉnh được hình thành ven biển, ven các sông chính do sự bồi lắng chủ yếu từ
sản phẩm thô (granit) của dải Trường Sơn Nam với sự hoạt động của các hệ
23
thống sông và biển. Nhóm đất cát có độ phì nhiêu tự nhiên thấp, được gọi và
“đất có vấn đề". Muốn khai thác sử dụng vào mục đích nông nghiệp phải có
sự đầu tư cải tạo đáng kể.
Nhóm đất cát ở Bình Định có thể được chia ra các đơn vị sau:
- Đất cồn cát trắng vàng (Cc) Luvic Arenosols (ARI): Diện tích 10.494 ha,
phân bổ tập trung sát ven biển và giữa một số sông, suối các huyện: Phù Mỹ
3.571 ha, Quy Nhơn 2.618 ha, Phù Cát 2.142 ha, Hoài Nhơn 1.340 ha, Hoài
Ân 152 ha, ... Các cồn cát trắng vàng thường có sườn dốc đứng về phía đất
liền và thoải dần về phía biển, nguyên nhân do gió. Gió biển thổi cuốn các hạt
cát từ sườn thoải rơi xuống sườn dốc đứng và lấp dần vào bên trong đất liền.
Cồn cát trắng vàng có phẫu diện (PD) dạng thô sơ kiểu AC. Tầng A có màu
hơi xám, có phản ứng hơi chua, các tầng dưới thường trung tính. Các chỉ tiêu
khác có chỉ số từ nghèo đến rất nghèo. Những cồn cát có thảm thực vật che
phủ, cố định (thông, bạch đàn, điều, dừa...) có phẫu diện phân hóa hơn, đã
hình thành tầng B, phẫu diện có hình thái ABC. Thành phần cơ giới chủ yếu là
cát (chiếm 90 %). Hạn chế sử dụng lớn nhất đối với loại đất này là độ phì
nhiêu tự nhiên thấp và thiếu nước tưới, vì vậy, ít có ý nghĩa đối với sản xuất
nông nghiệp, có thể trồng rừng để chắn cát bay, cát lấn.
- Đất cát biển (C) Haplic Arenosols (ARh): Diện tích 2.789 ha (chiếm
0,46 % diện tích từ nhiên), tập trung sát ven biển thuộc các huyện Phù Cát
(1.190 ha), Hoài Nhơn (857 ha), Phù Mỹ (533 ha), Qui Nhơn (106 ha). Đất
cát biển có phẫu diện dạng AC hoặc ABC. Thành phần cơ giới là cát (chiếm
66,9 %), cát pha (33,1 %).
- Đất cát biển gờ lây (Cg) Gleyic Arenosols (ARg): Diện tích 719 ha,
trong đó ở Hoài Nhơn 639 ha, Phù Mỹ 80 ha, có 2 đơn vị đất phụ: Đất cát
biển gờ lây nông (C-g1) và đất cát biển gờ lây sâu (C-g2). Đất cát biển gờ lây
24
phân bổ trên các địa hình thấp. Phẫu diện đất phổ biến là có màu xám trắng ở
tầng mặt và màu xám hoặc xám đen ở độ sâu 0 - 50 cm hoặc 50 - 125 cm.
Kết quả nghiên cứu của Hoàng Thị Thái Hòa (2014) trên đất cát granit
tại Bình Định cũng cho thấy đất có độ chua cao (pH 3,92), hàm lượng các bon
hữu cơ thấp (OC 0,69 %), hàm lượng các chất dinh dưỡng thấp; N, P2O5, K2O
tổng số lần lượt là 0,046 %, 0,029 % và 0,10 %. Việc bón đầy đủ dinh dưỡng
(đa, trung, vi lượng), kết hợp với bón vôi để cải tạo đất chua; đồng thời nâng
cao độ phì nhiêu cho đất bằng phân hữu cơ là một trong những biện pháp kỹ
thuật được áp dụng để góp phần tăng năng suất và hiệu quả kinh tế cho cây
trồng trên đất cát biển miền Trung.
Trên đất cát biển tại Bình Định, người nông dân chủ yếu trồng một số
loại cây như điều, xoài và lạc. Trong đó, cây lạc đã trở thành một trong những
cây công nghiệp ngắn ngày chủ lực của tỉnh, đặc biệt là ở các vùng chủ động
được nước tưới.
1.3. VI SINH VẬT SỬ DỤNG LÀM PHÂN BÓN
Hệ vi sinh vật đất rất phong phú và đa dạng. Vi sinh vật sống tồn tại
trong đất, nước và vùng rễ cây có ý nghĩa quan trọng trong các mối quan hệ giữa
cây trồng, đất và phân bón. Hầu như mọi quá trình xảy ra trong đất đều có sự tham
gia trực tiếp hoặc gián tiếp của vi sinh vật. Chúng tham gia vào quá trình chuyển
hóa vật chất, làm giàu dinh dưỡng cho đất, khoáng hóa các hợp chất hữu cơ
thành dạng dễ tiêu cho cây trồng; vi sinh vật sinh màng nhầy polysaccarit làm
giảm sự bay hơi nước, tăng khả năng giữ nước cho đất, … Vì vậy, vi sinh vật
được coi là một bộ phận của hệ thống dinh dưỡng cây trồng tổng hợp (Phạm
Văn Toản và Trương Hợp Tác, 2004). Đồng thời, vi sinh vật là một phần thiết
yếu và không thể tách rời của đất trồng, giúp tăng cường sức khỏe của đất;
góp phần thúc đẩy phát triển nông nghiệp bền vững (Arumugam S. et al,
2016). Trong khuôn khổ luận án chỉ đề cập đến các nhóm vi sinh vật có khả
25
năng cung cấp dinh dưỡng cho đất - cây trồng và có khả năng sinh chất giữ
ẩm polysaccarit.
1.3.1. Vi sinh vật cố định nitơ
Vi khuẩn Bradyrhizobium có vai trò quan trọng đối với sinh trưởng và
năng suất của cây bộ đậu. Trong hệ thống cố định đạm sinh học này, mỗi nốt
sần là một “nhà máy phân đạm mini„ trong đó cây chủ vừa là chỗ trú ngụ
đồng thời cũng là nguồn cung cấp năng lượng cho quá trình cố định đạm của
vi khuẩn và nhận lại lượng đạm từ quá trình cố định nitơ để cung cấp cho các
quá trình tổng hợp đạm trong thân, lá, hoa quả. Theo ước tính của Tổ chức
Nông lương Thế giới (FAO), lượng đạm cố định được 72 - 124 kg N/ha/năm
nhờ khả năng cố định nitơ cộng sinh của vi khuẩn nốt sần và cây lạc. Nhiễm
vi khuẩn nốt sần cho cây bộ đậu không đắt, chỉ cần đầu tư kỹ thuật nhỏ nhưng
mang lại hiệu quả kinh tế cao và đặc biệt quá trình tổng hợp đạm sinh học này
không gây ô nhiễm môi trường, mà còn góp phần nâng cao độ phì của đất, cải
thiện môi trường sinh thái. Sản xuất, sử dụng phân vi khuẩn nốt sần nhằm
tăng năng suất cây bộ đậu, giảm chi phí sản xuất và nâng cao thu nhập cho
người nông dân là một tiến bộ kỹ thuật đã được nhiều quốc gia trên thế giới
áp dụng thành công (Phạm Văn Toản và Trương Hợp Tác, 2004).
Đối với chế phẩm chứa vi khuẩn nốt sần (có tên là Nitragin), khác với
nhiều loại chế phẩm sinh học khác, Nitragin thường có hiệu quả rõ rệt; ở
những vùng đất trồng mới, có thể làm tăng năng suất 50-100 %. Ở những
vùng đất quen trồng một số cây nào đó, nếu bổ sung Nitragin sẽ làm tăng sản
lượng 15 - 25 % (Nguyễn Lân Dũng và cs, 2008).
Phân vi khuẩn nốt sần đã được sản xuất công nghiệp và trở thành hàng
hóa ở châu Á, Âu, Nam Mỹ, Úc, ... Giá trị hàng hoá của phân vi khuẩn nốt
sần trên thế giới đạt khoảng 50 triệu USD, trong đó Mỹ là quốc gia có lượng
sử dụng lớn nhất với giá trị là 20 triệu USD (Singleton P. W. et al., 1997). Tại
26
Ấn Độ, phân vi khuẩn nốt sần đã giúp tăng năng suất cây đậu đỗ trung bình
tới 13,9 % và mang lại lợi nhuận 1.204 Rupi/ha (Juwarkar A. S. et al., 1994).
Ở Đông Nam Á, Thái Lan là nước sử dụng phân vi khuẩn nốt sần nhiều nhất.
Theo Kongngoen S. et al (1997), số lượng phân vi khuẩn nốt sần được sử
dụng ở Thái Lan đã tăng từ 3,36 tấn (1985) lên 203,28 tấn (1997) tương
đương với giá trị hàng hoá là 406.571 USD. Thông qua việc sử dụng phân vi
khuẩn nốt sần trong giai đoạn 1980-1993, Thái Lan đã tiết kiệm được 143.828
tấn urê. Lợi nhuận của việc nhiễm khuẩn cho lạc mang lại cho mỗi ha là 78,5
USD/ha.
Badawi et al. (2011), khi nghiên cứu trên cây lạc, trong điều kiện nhà
lưới cho thấy: Sử dụng B. japonicum làm tăng khối lượng quả/cây
9,1 - 11,4%, tăng hàm lượng nitơ trong thân lá 44,1 - 58,2%, tăng hàm lượng
nitơ trong rễ 44,4 - 46,3%. Sử dụng hỗn hợp B. japonicum và Trichoderma
harzianum làm tăng khối lượng quả/cây 11,7 - 12,1%, tăng hàm lượng nitơ
trong thân lá 59,7 - 65,9%, tăng hàm lượng nitơ trong rễ 48,6 - 54,5%.
Nghiên cứu của Dashadi M. và cộng sự (2011) cho thấy, sử dụng hỗn
hợp các chủng vi sinh vật Rhizobium và Azotobacter làm tăng hàm lượng nitơ
tổng số, nốt sần, năng suất hạt và năng suất sinh học đối với cây đậu tằm
trong điều kiện khô hạn.
Trong điều kiện nhà lưới và đồng ruộng, sử dụng hỗn hợp vi sinh vật cố
định nitơ (Rhizobium), phân giải phốt phát khó tan (Bacillus megaterium sub
sp. phosphaticum) và nấm kiểm soát sinh học (Trichoderma) có tác dụng tăng
khả năng hấp thụ dinh dưỡng, chiều cao cây, số lượng cành, số lượng nốt sần,
tổng sinh khối của đậu chickpea (Rudresh D. L. et al., 2005).
Sử dụng B. japonicum làm tăng chiều cao cây, số lá/cây, hàm lượng
chlorophyll trong lá, chỉ số diện tích lá, cũng như khối lượng khô nốt sần của
cây đậu tương (Eutropia V. T., Patrick A. N., 2013; Zerpa M. et al, 2013);
27
tăng khả năng hấp thụ Zn, Cu, Fe, Mn trong thân lá và quả của đậu cowpea
(Daniel N., Patrick A. N., 2014). Nghiên cứu của Patra R. K et al (2012) cũng
cho thấy: Sử dụng Rhizobium cho cây đậu tương giúp tăng khả năng tích lũy
Nitơ trong thân lá và hạt (26,28%), trong đất (22,91%).
Vi sinh vật cố định nitơ cộng sinh và vi sinh vật phân giải phốt phát
khó tan có vai trò quan trọng trong cung cấp đạm, lân cho cây trồng
(Tambekar D. H. et al, 2009). Sử dụng phân bón sinh học giúp cải thiện năng
suất cây họ đậu cũng như các cây trồng khác (Kannaiyan S., 2002).
Các công trình nghiên cứu và thử nghiệm phân vi khuẩn nốt sần tại
Việt Nam cho thấy phân vi khuẩn nốt sần có tác dụng nâng cao năng suất lạc.
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Kim Vũ (1995) đã chỉ rõ sử dụng vi khuẩn
nốt sần kết hợp với 30 kg N/ha mang lại hiệu quả kinh tế tương đương như
khi bón 60 - 90 kg N/ha đối với cây lạc.
Sử dụng chế phẩm vi khuẩn cố định đạm giúp tăng năng suất lạc vỏ
13,8 - 17,5 % ở các tỉnh miền Bắc, miền Trung và 22 % ở các tỉnh miền Nam
(Ngô Thế Dân và cs, 2000).
Sử dụng phân vi khuẩn nốt sần cho cây lạc trồng trên đất chua Đồng
bằng Sông Cửu Long giúp tăng năng suất hạt 28 % so với bón phân urê; tăng
năng suất 200 - 500 kg lạc/ha, tiết kiệm được là 27 - 50 kg N/ha và tăng thu
nhập trung bình là 9.100.000 đ/ha (Trần Yên Thảo, 2011).
Bón phân vi sinh vật chứa hỗn hợp Bacillus và Bradyrhizobium có khả
năng tăng năng suất lạc 17,1 - 20,7 %, tăng lợi nhuận 1,8 - 4,4 triệu
đồng/ha/vụ (Nguyễn Thu Hà và cs 2006).
Sử dụng kết hợp chủng vi khuẩn cố định đạm và phân giải lân giúp
tăng năng suất lạc ở Cầu Ngang và Duyên Hải, Trà Vinh cao hơn đối chứng
lần lượt là 25,4 % và 24,7 % (Nguyễn Hữu Hiệp, 2009).
28
Hiệu lực của phân vi sinh vật cố định nitơ cho cây lạc thể hiện đặc biệt
rõ nét trên vùng đất nghèo dinh dưỡng và đất mới trồng lạc (Ngô Thế Dân,
2000).
Phân vi khuẩn nốt sần không chỉ có tác dụng làm tăng năng suất lạc,
tiết kiệm phân đạm khoáng mà còn tăng cường sức đề kháng cho lạc đối với
một số bệnh vùng rễ. Theo Phạm Văn Toản và cs (2005, 2007), sử dụng phân
hữu cơ vi sinh vật chức năng (chứa vi sinh vật cố định nitơ cộng sinh, phân
giải phốt phát khó tan và ức chế vi khuẩn gây bệnh vùng rễ) có khả năng thay
thế phân chuồng với liều lượng bằng 1/5 lượng phân chuồng, có tác dụng
giảm bệnh héo xanh vi khuẩn trên cây lạc 37,0 - 62,6 %, tăng năng suất lạc
16,4 - 19,7 %. Sử dụng phân hữu cơ vi sinh vật chức năng có khả năng giảm
15 - 20 % lượng phân đạm, lân và tăng hiệu quả kinh tế.
Ngoài ra dưới tác dụng của vi khuẩn nốt sần, lạc có sinh khối chất xanh
cao hơn. Tàn dư thực vật sau thu hoạch nếu được vùi trả lại đất thì đó sẽ là
nguồn dinh dưỡng đạm và chất hữu cơ quan trọng cho các cây trồng vụ sau
(Phạm Văn Toản và Trương Hợp Tác, 2004).
1.3.2 Vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan
Vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan, vi sinh vật chuyển hóa lân
(PSM) là các vi sinh vật có khả năng chuyển hoá hợp chất phốt phát khó tan
thành dạng dễ tiêu cho cây trồng sử dụng. Số lượng lớn vi sinh vật phân giải
hợp chất phốt phát khó tan tập trung trong vùng rễ cây trồng và hoạt động trao
đổi chất của chúng được thực hiện từ nhiều nguồn khác nhau (Vazquez et al.,
2000). Các vi sinh vật phân giải hợp chất phốt phát khó tan rất đa dạng, gồm
vi khuẩn, nấm sợi, xạ khuẩn, Cyanobacteria và nấm rễ VAM.
29
Bảng 1.1. Đa dạng sinh học của vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan
STT Nhóm Tên chi/loài
1 Vi khuẩn Azotobacter sp., Alcaligenes sp., Aerobactor
aerogenes, Achromobacter sp., Actinomadura
oligospora, Enterobacter sp., Flavobacterium sp.,
Agrobacterium sp., Azospirillum brasilense, Bacillus
sp., Bacillus circulans, B. fusiformis, B. pumils, B.
megaterium, B. mycoides, B. polymyxa, B. coagulans,
B. chitinolyticus, B. subtilis, Bradyrhizobium sp.,
Brevibacterium sp., Citrobacter sp., Burkholderia sp.,
Pseudomonas sp., P putida, P. striata, P. fluorescens,
P. calcis, Flavobacterium sp., Nitrosomonas sp.,
Erwinia sp., Micrococcus sp., Escherichia intermedia,
Enterobacter asburiae, Serratia phosphoticum,
Nitrobacter sp., Thiobacillus ferroxidans, T.
thioxidans, Rhizobium meliloti, Xanthomonas sp.
2 Nấm sợi Aspergillus awamori, A. niger, A. tereus, A. flavus, A.
nidulans, A. foetidus, A. wentii. Fusarium oxysporum,
Alternaria teneius, Achrothcium sp., Penicillium
digitatum, P. lilacinium, P. balaji, P. funicolosum,
Cephalosporium sp., Cladosprium sp., Curvularia
lunata, Cunnighamella, Chaetomium globosum,
Humicola inslens, Humicola lanuginosa,
Helminthosporium sp., Paecilomyces fusisporous,
Pythium sp., Phoma sp., Populospora mytilina,
Myrothecium roridum, Morteirella sp., Oideodendron
sp., Rhizoctonia solani, Rhizopus sp., Mucor sp.,
30
Trichoderma viridae, Torula thermophila,
Schwanniomyces occidentalis, Sclerotium rolfsii.
3 Xạ khuẩn Actinomyces,, Streptomyces, Micromonospora sp.
4 Cyanobacteria Anabena sp., Calothrix braunii, Nostoc sp.,
Scytonema sp.,
Nguồn: Aarab et al, 2013; Behera B. C., 2014; Karpagam và Nagalashmi, 2014; Lavania
M. và Nautiyal C. S., 2013; Mursyida E. et al., 2015; Parul J. Et al., 2014; Sharma, 2013).
5 VAM Glomus fasciculatum.
Theo Gaur A. C. (1990), vi sinh vật không chỉ chuyển hóa phốt phát vô
cơ, mà còn có khả năng khoáng hóa các hợp chất lân hữu cơ tạo ra sản phẩm
cây trồng có thể hấp thu được. Pseudomonas có khả năng phân giải 13 - 58 %
phốt phát canxi; Aspergillus có khả năng phân giải 30,8 % phốt phát canxi,
24 % phốt phát nhôm, 25,6 % phốt phát sắt, Bacillus có khả năng phân giải
5 - 20 % quặng phốt phát.
Vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan có khả năng chuyển phốt pho vô - và H2PO4 thông qua quá trình cơ khó tan thành dạng dễ hấp thụ như (HPO4)2
sản sinh axit hữu cơ, chelat hoặc ion trao đổi mà cây trồng có khả năng hấp
thụ. Hầu hết lân ở trong đất đều ở dạng khó tiêu, cây trồng không sử dụng
được. Vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan có khả năng phân giải phốt pho
khó tan từ phân bón vô cơ và trong đất thành dạng phốt pho dễ tiêu, giúp tăng
lượng phốt pho dễ tiêu tiêu trong đất (Atekan, 2014; Chang, 2009 và
Banerjee, 2010). Tuy nhiên, cơ chế của quá trình phân giải phốt phát đến nay
vẫn chưa được hiểu đầy đủ và còn nhiều tranh cãi; sản sinh axit hữu cơ (axit
oxalic, axit tartrat) có thể là tác nhân chủ yếu; CO2, H2S, axit, kiềm cũng là
các yếu tố được nhiều nhà nghiên cứu đề cập đến (Aarab et al., 2013;
Karpagam và Nagalakshmi, 2014).
31
Ngoài ra, vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan còn có khả năng tăng
sinh trưởng của cây trồng thông qua sự tăng cường các nguyên tố như sắt,
kẽm, ... (Son T. T. N., et al, 2006).
Kiriya S. (2016) đã phân lập được bốn chủng vi khuẩn có khả năng
phân giải phốt phát khó tan từ vùng đất trồng chuối, sắn và đậu mèo trồng xen
với cao su. Các chủng này có khả năng phân giải Ca3(PO4) và AlPO4, giải
phóng 561.32 - 1.050 mg P2O5/lít. Atekan (2014), đã phân lập từ bã bùn mía 3
chủng vi sinh vật có khả năng phân giải Ca3(PO4)2, hàm lượng phốt pho dễ
tiêu được giải phóng trong môi trường nuôi cấy đạt 0,41 - 0,74 mg/lít. Từ đất
vùng rễ Acacia, người ta đã phân lập được vi khuẩn có khả năng phân giải phốt phát khó tan; đồng thời có khả năng sống ở nhiệt độ 47 oC, pH từ 4,5 đến
8,5 và chịu được hàm lượng HgCl2 là 0,2 µg/ml.
Deepika D. K. et al (2013) đã phân lập từ đất các chủng Bacillus sp. và
Pseudomonas sp. có khả năng phân giải phốt phát khó tan. Trong điều kiện
chậu vại, sử dụng các chủng vi sinh vật này giúp tăng khả năng hấp thụ đạm,
lân của cây đậu.
Fan Bingquan (2013) đã phân lập được 12 chủng nấm và 6 chủng vi
khuẩn có khả năng phân giải phốt phát khó tan từ đất canh tác ở phía Bắc
Trung Quốc. Các chủng này có khả năng phân giải quặng phốt phát trên 10 %
trên môi trường lỏng và tăng sinh khối cây ngô trong điều kiện nhà lưới.
Các nhà khoa học Nga là người đầu tiên sản xuất thành công phân vi
sinh vật phân giải phốt phát khó tan (gọi là Phosphobacterin). Sản phẩm chứa
vi khuẩn Bacillus megarerium var. phosphaticum để nâng cao năng suất và
chất lượng cây trồng. Tương tự ở Ấn Độ, sản phẩm PSM cũng được nghiên
cứu và ứng dụng. Phân vi sinh vật phân giải phốt phát được nghiên cứu và
đưa vào ứng dụng ở Việt Nam ngay từ những năm 90 của thế kỷ XX. Các kết
quả nghiên cứu đều khẳng định phân vi sinh vật phân giải phốt phát làm tăng
32
khả năng hấp thụ phốt pho, kích thích sinh trưởng cây trồng và làm tăng năng
suất cây trồng (Lai Chí Quốc và cs, 2012; Gaur A. C., 1990).
Kết quả nghiên cứu của Ponmurugan et al. (2006) cho thấy, sử dụng vi
sinh vật phân giải hợp chất phốt phát khó tan làm tăng cường khả năng cố
định nitơ sinh học của nhóm vi sinh vật cố định nitơ. Theo Mohammadi
(2012), sử dụng vi sinh vật phân giải phốt phát khó tan có khả năng tăng 70 %
năng suất cây trồng. Sử dụng hỗn hợp vi sinh vật phân giải quặng phốt phát
(Pseudomonas chlororaphis) và vi sinh vật cố định nitơ (Arthrobacter
pascens) giúp tăng chiều cao cây, khối lượng thân lá, tăng khả năng hấp thụ
nitơ và lân của hạt óc chó tăng hàm lượng N và P2O5 dễ tiêu trong đất ở điều
kiện nhà lưới (Xuan Yu et al., 2012). Sử dụng vi khuẩn phân giải phốt phát
khó tan Pseudomonas sp. làm gia tăng số lượng nốt sần, trọng lượng khô của
nốt sần, năng suất của cây đậu tương (Son et al., 2006). Sử dụng chế phẩm vi
sinh vật phân giải hợp chất phốt phát khó tan làm tăng năng suất cho mía tới
12,6 %.
Nghiên cứu tại Ấn Độ cho thấy, khi bón 100 % lượng phân khoáng nitơ
và phốt pho cho cây dâu tằm kết hợp sử dụng hỗn hợp vi khuẩn phân giải hợp
chất phốt phát khó tan (B. megaterium) và vi khuẩn cố định nitơ
(A. chroococcum) cho năng suất lá dâu tăng 11,45 %, đồng thời khả năng hấp
thụ nitơ tăng 20,15 %, khả năng hấp thụ lân tăng 15,0 %. Sử dụng hỗn hợp vi
sinh vật trên đồng thời giảm 25 % lượng phân bón nitơ và lân, năng suất lá
dâu vẫn tăng 2,4 %, khả năng hấp thụ nitơ tăng 10,32 % và hấp thu lân tăng
8,16 % (Sukumar et al., 2005). Nghiên cứu của Ghaderi et al (2008) cho thấy,
sử dụng vi khuẩn Pseudomonas putida, P. fluorescens Chao và P. fluorescens
Tabriz làm giảm lượng phân bón chứa phốt pho lần lượt là 51,29 % và 62 %.
Nghiên cứu của Nguyen Van Bo et al. (2009) và Sharma et al. (2011)
cho thấy, sử dụng vi sinh vật phân giải hợp chất phốt phát khó tan kết hợp với
33
vi sinh vật sinh tổng hợp hoạt chất kích thích sinh trưởng thực vật, giảm 50 %
lượng phân bón chứa phốt pho, không làm ảnh hưởng đến năng suất cây
trồng.
Nhiều thực nghiệm trong khuôn khổ đề tài KHCN 02.06 ở nhiều địa
phương trong cả nước đã xác định việc sử dụng phân vi sinh vật phân giải
phốt phát có thể thay thế 30 - 50 % lượng phân lân cần bón bằng quặng
photphorit với hàm lượng lân tổng số tương đương mà năng suất cây trồng
không bị suy giảm. Phân lân hữu cơ Komic là sản phẩm có chứa các chủng vi
sinh vật có khả năng chuyển hóa các hợp chất của phốt phát khó tan thành lân
hữu hiệu đối với cây trồng thấy: Bón phân hữu cơ lân vi sinh làm cây sinh
trưởng tốt hơn, làm tăng năng suất lạc là 23,7 % (Phạm Văn Toản, 2002).
Phạm Việt Cường (2004) đã phân lập được 80 chủng vi khuẩn phân
giải phốt phát. Trong đó, có 24 chủng (chiếm 30 %) có đường kính vòng phân
giải Ca3(PO4)2 trên 10 mm, 34 chủng (chiếm 42,5 %) có đường kính vòng
phân giải Ca3(PO4)2 từ 6 đến 10 mm và 22 chủng (chiếm 27,5 %) có đường
kính vòng phân giải Ca3(PO4)2 dưới 5,5 mm. Từ các mẫu bazan và đất phèn,
Trần Thị Lụa (2013) đã tuyển chọn được 9 chủng vi sinh vật có khả năng
phân giải phốt phát nhôm và phốt phát sắt.
Kết quả nghiên cứu của Cao Ngọc Điệp và cs (2010) cho thấy, sử dụng
hỗn hợp vi sinh vật cố định nitơ Azosprillum lipoferum và vi sinh vật phân
giải hợp chất phốt pho khó tan Pseudomonas stutzeri có khả năng giảm 50 %
phân đạm hóa học và lân hóa học, đồng thời duy trì được độ phì của đất trồng
lúa ở tỉnh Hậu Giang. Sử dụng hỗn hợp vi khuẩn cố định nitơ
Gluconacetobacter diazotrophicus và vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas
stutzeri làm tăng năng suất và tổng lượng đường cho cây mía, đồng thời khi
sử dụng hỗn hợp hai loại vi sinh vật này có thể tiết kiệm 50 - 75 % lượng
phân đạm và phân lân hóa học (Cao Ngọc Điệp và cs, 2011).
34
Các nghiên cứu ở Việt Nam cho thấy vai trò của vi sinh vật phân giải
phốt phát là rất quan trọng đối với các quá trình sinh trưởng và phát triển của
cây trồng. Các kết quả nghiên cứu cho thấy bón phân phốt phát vi sinh sẽ làm
đất ít bị thoái hóa và làm tăng năng suất cây trồng, đem lại hiệu quả cao.
1.3.3. Vi sinh vật hòa tan kali
Hàm lượng kali trao đổi trong các loại đất thường rất thấp vì vậy người
ta tìm cách tăng lượng kali dễ tiêu trong đất bằng cách bón phân hóa học. Tuy
nhiên, 2/3 lượng phân bón vào đất bị chuyển hóa trở thành dạng khó tan khiến
cây trồng không hấp thụ được. Theo Meena et al. (2014), hầu hết kali tồn tại
trong đất dưới dạng khoáng silicat (fenspat, mica, mucovit, orthocla, illit,
biotit, …), tồn tại dưới dạng cố định mà cây trồng không hấp thụ được; chỉ
kali ở dạng trao đổi thì mới được cây trồng sử dụng (Ball, 2004). Do đó, hiệu
quả của việc bón phân kali bị giảm đi nhiều. Vi sinh vật hòa tan kali có khả
năng hòa tan kali khó tan thành dạng kali dễ tiêu mà cây trồng hấp thụ được
cho sinh trưởng và pháp triển. Chúng vừa giảm được lượng phân kali bón cho
cây, đồng thời huy động được cả lượng kali trong các mẫu khoáng trong đất
(Supanjani et al., 2006; Sindhu S. S. et al., 2012). Với những lợi ích như vậy,
các vi sinh vật phân giải kali được nhiều nước trên thế giới quan tâm.
Các nhóm vi sinh vật được biết đến có khả năng hòa tan kali như
Aspergillus spp., Aspergillus terreus, Bacillus megaterium, Bacillus
mucilaginosus, Bacillus edaphicus, Bacillus circulans, Paenibacillus spp.,
Acidothiobacillus ferrooxidans, Paenibacillus spp., Pseudomonas,
Burkholderia, v.v... (Basak và Biswas, 2012; Javad et al. 2013; Lian et al.,
2002, Liu et al., 2012; Meena et al., 2014; Rajawat, 2012; Sheng et al., 2008;
Singh, 2010; Vajay S. M. et al., 2014; Zhang, 2013, 2014).
Hiện nay, có nhiều ý kiến giải thích cơ chế của quá trình hòa tan kali
của vi sinh vật. Chủng vi khuẩn slicat có thể hòa tan kali trong đất bằng sản
35
xuất axít hữu cơ và chất hóa học khác, kích thích sự hấp thu khoáng của cây
trồng. Hoặc vi sinh vật đất thủy phân trực tiếp khoáng chứa kali hoặc ion
silicon có tính kiềm để giải phóng kali dễ tiêu vào dung dịch (Friedrich et al.,
1991; Bennett et al., 1998). Sheng et al. (2002) cho rằng Bacillus
mucilaginosus làm tăng kali trong đất và tăng khoáng trong cây trồng. Trong
khi đó, Vandevivere et al. (1994) lại cho rằng Bacillus mucilaginosus tăng tốc độ phân hủy khoáng silicat và khoáng nhôm silicat và giải phóng K+ và SiO2
bởi các axit hữu cơ sinh ra. Một số axít hữu cơ do vi sinh vật sinh ra như
axetic, oxalic, xitric làm gia tăng tỷ lệ khoáng hòa tan silicat trong nguyên
liệu hữu cơ ngoại bào (Sugumaran và Janartham, 2007). Theo Welch và
Ulman (1999) cho rằng Bacillus mucilaginosus làm tăng sự phân hủy khoáng
silicat bằng sản xuất polysaccarit ngoại bào. Liu et al. (2006) chứng minh
polysaccarit hút bám axit hữu cơ mạnh và tấn công bề mặt khoáng. Theo Lin
et al. (2002) và Styriakova et al. (2003), hoạt động của vi khuẩn phân hủy
silicat đóng vai trò quan trọng trong việc phóng thích kali từ fenspat. Nhiều vi
sinh vật trong đất có thể hòa tan khoáng mang kali không hữu dụng như mica
bởi việc tiết ra axit hữu cơ hoặc phân hủy trực tiếp đá hoặc ion silica có tính
kiềm để mang kali vào dung dịch.
Nhiều công trình công bố trên thế giới đã xác định một số vi khuẩn tồn
tại trong đất trồng có khả hòa tan kali khó tan thành dạng dễ tiêu. Hutchens et
al (2003) đã phân lập 27 chủng vi sinh vật có khả năng phân giải khoáng
silicat từ đất giàu fenspat. Sugumaran và Janartham (2007), đã phân lập được
vi khuẩn silicat (Bacillus mucilaginosus MCCpl); sau 4 ngày nuôi cấy trong
môi trường chứa mucovit mica, microlin, orthoclat, hàm lượng kali dễ tiêu
được giải phóng lần lượt là 4,29, 1,26 và 0,85 mg K2O/lít. Archana và cs
(2013) đã phân lập được 26 chủng Bacillus và 4 chủng Pseudomonas có khả
năng hòa tan kali từ các mẫu đất. Các chủng vi sinh vật phân lập được có khả
36
năng giải phóng kali từ 2,41 µg/ml đến 44,49 µg/ml trong môi trường chứa
fenspat.
Mursyida E. (2015) đã phân lập được chủng Burkholderia, Serratia và
Pseudomonas putida từ vùng khai thác đá vôi. Ba chủng vi khuẩn này có khả
năng phân giải phốt phát khó tan (hàm lượng P được hòa tan từ 43,22 mg/lít
đến 80,61 mg/lít), đồng thời có khả năng hòa tan kali (hàm lượng K được hòa
tan từ 1,1 mg/lít đến 1,7 mg/lít).
Sử dụng chủng vi khuẩn phân giải silicat có một vai trò lớn trong việc
huy động kali từ silicat trong đất, cải thiện độ phì của đất. Phân bón vi sinh
vật hòa tan kali đã được nghiên cứu, ứng dụng thành công; góp phần tăng
năng suất cây trồng, giảm lượng phân bón khoáng sử dụng và tạo sản phẩm
thân thiện với môi trường (Archana et al., 2012, 2013; Han H. S. et al., 2006;
Sindhu et al., 2010; Sugumaran và Janartham, 2007; Prajapati et al., 2012,
2013). Theo Badar et al (2006), sử dụng vi sinh vật hòa tan kali cùng với
khoáng kali và phốt pho cho cây lúa mỳ giúp tăng năng suất chất khô (48 %,
65 % và 58 %), tăng khả năng hấp thụ phốt pho (71 %, 110 % và 116 %) và
tăng khả năng hấp thụ kali (41 %, 93 % và 79 %) tương ứng trên đất sét, cát
và đá vôi. Kết quả nghiên cứu của Sugumaran và Janartham (2007) ghi nhận
khi sử dụng chủng Bacillus mucilaginosus MCCpl trên cây lạc giúp tăng khối
lượng chất khô thân lá 25 %, tăng hàm lượng tinh dầu 35,4 %, tăng hàm
lượng phốt pho dễ tiêu trong đất 3,04 mg/kg đất và tăng hàm lượng kali dễ
tiêu trong đất 30,03 mg/kg đất. Sử dụng hỗn hợp vi khuẩn và nấm men có khả
năng phân giải phốt phát khó tan và hòa tan kali giúp tăng hàm lượng phốt
pho, kali dễ tiêu trong đất và thúc đẩy sinh trưởng của cà chua (Lynn T. M. et
al, 2013).
Ở Việt Nam, một số tác giả đã nghiên cứu, phân lập được chủng vi
khuẩn có khả năng hòa tan kali. Nguyễn Thị Dơn và cs (2012) đã phân lập vi
37
khuẩn thuộc chi Bacillus, Brevibacillus và Acinetobacter có khả năng hòa tan
lân và kali từ vật liệu phong hóa của núi Sập. Cao Ngọc Điệp và Thân Ngọc
Hiếu (2013), đã phân lập được 11 chủng vi sinh vật từ núi đá tại Hà Tiên, tỉnh
Kiên Giang. Từ đất vùng rễ của một số thực vật mọc hoang ở đồng bằng sông
Cửu Long và miền Đông Nam bộ, trên môi trường bổ sung khoáng kaolinit,
Cao Ngọc Điệp và cs (2010) đã phân lập được chủng Bacillus có khả năng
hòa tan kali (hàm lượng kali hòa tan đạt 20,4 - 23,0 mg/lít trong môi trường
bổ sung 0,2 g kaolinit).
1.3.4. Vi sinh vật sinh polysaccarit
Trong đất, nhóm vi sinh vật sinh màng nhầy (polysaccarit) có vai trò
quan trong trong việc giữ ẩm đất. Nhóm vi sinh vật sinh màng nhầy bao gồm
nấm men Lipomyces, Bacillus, Azotobacter, Beijerinckia, Enterobacter, v.v...
Vi sinh vật sinh màng nhầy là những vi sinh vật mà bên ngoài thành tế bào
còn có một lớp nhày hay dịch nhầy. Đó là lớp chất dạng keo, có độ nhày bất
định. Màng nhày cấu tạo chủ yếu từ polisaccarit, ngoài ra còn có màng nhầy
cấu tạo từ polypeptit và protein (Nguyễn Lân Dũng và cs, 2008).
Trong quá trình sinh trưởng phát triển, các vi sinh vật đã tiết ra polysaccarit sinh học. Khi có mặt Ca++, các polysaccarit sẽ cùng tác động
tương hỗ trong đất, giúp gắn kết các hạt đất, các hạt cát với nhau để tạo thành
một cấu tượng ổn định và bền vững. Do đó đất có khả năng tăng độ kết cấu,
có khả năng giữ nước, chống rửa trôi, làm giảm sự bay hơi nước; thông qua
đó, độ phì của đất được cải thiện (Babjeva và Gorin, 1987).
Theo Nguyễn Kiều Băng Tâm (2009), màng nhầy của vi sinh vật có
những chức năng sau: (i) Bảo vệ vi sinh vật khỏi sự tổn thương khi khô hạn,
bảo vệ tế bào tránh hiện tượng thực bào của bạch cầu; (ii) nơi dự trữ thức ăn.
Khi các chất dinh dưỡng trong môi trường cạn kiệt, vi sinh vật sẽ tiêu thụ dần
chất dinh dưỡng có trong vỏ nhày và làm vỏ bé lại; (iii) nhờ màng nhày và
38
một số cấu tạo liên quan mà vi sinh vật có thể bám vào bề mặt của một số giá
thể; (iv) nơi tích lũy một số sản phẩm trao đổi chất. Một số vi khuẩn sắt dùng
màng nhầy để tích lũy sắt.
Màng nhầy của vi sinh vật có vai trò rất quan trọng trong cải tạo đất và
giữ ẩm cho đất. Quá trình làm tăng cấu tượng đất được thực hiện khi vi sinh
vật sinh màng nhày phân giải phân giải các chất hữu cơ và đồng thời tiết ra
chất nhầy bản chất là polysaccarit. Chất mùn được coi như tác nhân kết dính
“tạm thời”, kết các hạt thành khối. Thành phần axit fulvic trong chất mùn có
chức năng chính là chuyển các chất dinh dưỡng cho cây trồng, còn thành phần
axit humic lại tạo nên độ thoáng khí và khả năng thoát nước tốt cho đất, bảo
vệ đất chống lại sự xói mòn (Malcom C. et al., 1993).
Các chất nhầy do vi sinh vật sinh màng nhầy polysaccarit tạo ra sẽ tác
động tương hỗ với các ion canxi làm trương lên và gắn chặt các hạt đất lại với
nhau thành một cấu tượng bền vững. Khả năng tiết màng nhầy trong môi
trường đất tự nhiên có thể làm giảm sự bay hơi nước, tăng khả năng giữ nước
của đất; các chất nhầy có thể coi như một tác nhân kết dính bền vững
(Malcom C. et al., 1993).
Trên thế giới, vi sinh vật sinh màng nhầy đã được nghiên cứu ứng dụng
trong cải tạo đất từ những năm 80 của thế kỷ XX. Đến những năm 90, việc
sản xuất các chế phẩm thương mại đã được tiến hành; Superbio là một trong
những sản phẩm thương mại đầu tiên được biết đến. Kết quả nghiên cứu của
Babjeva (1987) cho thấy nhóm vi khuẩn sinh màng nhầy Lipomyces và
Bacillus mucoigensis có khả năng giữ ẩm đất ứng dụng trong cải tạo đất khô
hạn. Chế phẩm chứa vi khuẩn sinh màng nhầy Bacillus mucoigensis đã được
sử dụng để tăng năng suất cây trồng ở các vùng khô hạn thuộc vùng Capcaz.
Các nhà khoa học Trung Quốc đã sử dụng các chế phẩm vi sinh giữ ẩm đất để
cải tạo đất đá vôi miền Nam Trung Quốc để trồng các cây công nghiệp.
39
Theo Nguyễn Kiều Băng Tâm, Tống Kim Thuần (2005), Vũ Nguyên
Thành và Hoàng Thị Minh Nhất (2005), các chủng Lipomyces chỉ sống trong
đất, không gặp ở bất kỳ nơi nào ngoài đất và có khả năng thích nghi cao.
Lipomyces có thể sống ở đất nghèo dinh dưỡng, khô cằn và những tầng đất
sâu, nơi mà các loại nấm men khác không sống được. Bốn loài Lipomyces gặp
trong đất Việt Nam đều có khả năng sinh màng nhầy polysaccarit trong môi
trường đất tự nhiên. Nhờ có màng nhầy, các hạt đất được dính chặt nhau, tăng
độ kết dính của đất và giảm sự rửa trôi. Màng nhầy còn làm giảm sự bay hơi
nước, tăng khả năng giữ nước của đất và là nơi sống cộng sinh của nhiều loài
vi khuẩn sống trong đất; điều này có ý nghĩa lớn trong việc ổn định cấu trúc
đất, đặc biệt là đất đồi núi, đất cát biển.
Bón chế phẩm Lipomycin M chứa chủng nấm men Lipomyces có khả
năng cải thiện một số tính chất lý hóa học của đất, ảnh hưởng tốt đến một số
chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển như chiều cao, số lá, trọng lượng khô của
cây bạch đàn ở điều kiện thí nghiệm trong chậu. Trong điều kiện thí nghiệm
đồng ruộng, bón chế phẩm lượng Lipomycin M giúp tăng độ trữ ẩm đồng
ruộng 10,63%, lượng nước hữu hiệu trong đất tăng 13,28 - 28,95 g nước/1 kg
đất so với đối chứng (không sử dụng chế phẩm). Bón chế phẩm Lipomycin M
làm tăng năng suất chè cao hơn đối chứng 0,6 tấn/ha vào mùa mưa và 0,9
tấn/ha vào mùa khô (Nguyễn Kiều Băng Tâm, 2009) .
1.4. SẢN XUẤT CHẾ PHẨM SINH VẬT
Chế phẩm vi sinh vật là sản phẩm chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật
sống, đã được tuyển chọn có mật độ đạt theo tiêu chuẩn hiện hành. Thông qua
các hoạt động của chúng sau quá trình bón vào đất tạo nên các chất dinh
dưỡng mà cây trồng sử dụng được ( N, P, K, . . .) hay các hoạt chất sinh học,
góp phần nâng cao năng suất và (hoặc) chất lượng nông sản. Chế phẩm vi
40
sinh bảo đảm không gây ảnh hưởng xấu đến người, động thực vật, môi trường
sinh thái và chất lượng nông sản (TCVN 6169:1996).
Để có chế phẩm vi sinh vật chất lượng cao, hiệu lực tốt với đất và cây
trồng cần thiết phải lựa chọn được chủng vi sinh vật có hoạt tính sinh học cao,
có khả năng cạnh tranh và thích ứng rộng, đồng thời đáp ứng yêu cầu của quá
trình lên men nhân sinh khối. Tùy thuộc mỗi công nghệ cụ thể có các đặc thù
riêng cho việc lựa chọn, song yêu cầu chung trong sản xuất công nghiệp cần
đáp ứng là: (i) Tạo ra được sản phẩm mong muốn, với năng lực và hiệu quả
chuyển hóa tạo sản phẩm cao. (ii) có môi trường nhân giống dạng thuần khiết,
ổn định về di truyền và có thể bảo quản giống lâu dài để đảm bảo cấp giống
thường xuyên và ổn định cho sản xuất. (iii) thích hợp với điều kiện lên men
sản xuất lớn dễ dàng cấy chuyển và nhân giống để cung cấp giống thường
xuyên và ổn định cho sản xuất. (iv) có tốc độ phát triển nhanh và tích tụ các
sản phẩm mong muốn trong khoảng thời gian ngắn (nhằm nâng cao hiệu suất
sử dụng thiết bị, giảm nguy cơ tạp nhiễm và tạo điều kiện thuận lợi cho giám
sát và điều khiển quá trình lên men). (v) không độc với con người, động vật,
thực vật. (vi) dễ dàng tách sinh khối của chủng ra khỏi dịch lên men trong giai
đoạn tinh chế thu sản phẩm. (vii) có khả năng áp dụng các kỹ thuật tạo giống
hiện đại để nâng cao hoạt tính của chủng hoặc tạo ra các biến chủng có đặc
tính ưu việt hơn (Nguyễn Lân Dũng và cs, 2008).
Trong sản xuất chế phẩm vi sinh vật, sau khi đã tuyển chọn được các
chủng vi sinh vật có hoạt tính mong muốn thì quá trình nhân sinh khối, xử lý
sinh khối và tạo phân vi sinh vật có vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm.
41
1.4.1. Nhân sinh khối vi sinh vật và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
nhân sinh khối vi sinh vật
Từ các chủng vi sinh vật được tuyển chọn, người ta tiến hành nhân sinh
khối vi sinh vật theo phương pháp lên men chìm hoặc lên men xốp. Trong đó,
vi sinh vật được nhân sinh khối trong các điều kiện phù hợp với từng chủng
loại vi sinh vật và mục đích sử dụng. Các chế phẩm vi sinh vật được sản xuất
từ vi khuẩn được tạo ra chủ yếu bằng phương pháp lên men chìm.
Kỹ thuật lên men chìm có sục khí và khuấy trộn hay kỹ thuật lên men
bề sâu là phương pháp lên men hiếu khí trong môi trường lỏng, trong đó quá
trình lên men xảy ra trong toàn bộ thể tích khối dịch. Đây là kỹ thuật lên men
điển hình trong công nghệ lên men hiện đại. Kỹ thuật này có rất nhiều ưu
điểm, đặc biệt là khả năng tiếp xúc giữa vi sinh vật với môi trường, độ đồng
đều trong toàn bộ khối dịch và khả năng cơ giới hóa, tự động hóa trong quá
trình thuận lợi hơn so với phương phương lên men bề mặt. Do hàm lượng của
oxy trong không khí thấp và oxy hòa tan rất kém trong nước nên để đảm bảo
cung cấp đủ oxy cho vi sinh vật người ta áp dụng đồng thời hai giải pháp là
vừa sục khí vừa khuấy trộn hợp lý (Lê Văn Nhương và cs, 2009).
1.4.1.1. Dinh dưỡng
Vi sinh vật cũng như các loài động thực vật khác, chúng luôn có nhu
cầu sử dụng các nguồn dinh dưỡng để duy trì các hoạt động sống. Các chất
dinh dưỡng đối với vi sinh vật là những chất chúng có thể hấp thụ từ môi
trường xung quanh và được sử dụng làm nguyên liệu để cung cấp cho quá
trình sinh tổng hợp tạo ra các thành phần tế bào hoặc để cung cấp cho các quá
trình trao đổi năng lượng. Tuy nhiên, không phải mọi thành phần của môi
trường nuôi cấy đều được coi là chất dinh dưỡng. Chất dinh dưỡng phải là
những chất có tham gia vào quá trình trao đổi chất nội bào (Lương Đức Phẩm,
2010).
42
Thực tế cho thấy, thành phần môi trường lên men có vai trò rất quan
trọng, quyết định đến năng lực và hiệu quả của quá trình lên men (Lê Văn
Nhương và cs, 2009; Nguyễn Lân Dũng và cs, 2008). Các nguồn các bon
thường được bổ sung vào môi trường là bột ngũ cốc, cám mỳ, cám gạo, rỉ
đường, hoặc các loại đường manito, dextrin, glyxerin, sacaroza. Nguồn thức
- , NH4
ăn nitơ có thể là bột đậu tương, nước chiết ngô, cao nấm men, pepton, các +. Các nguyên tố khoáng đa lượng thường phốt pho, lưu muối NO3
huỳnh, magiê, sắt, canxi, kali, natri. Các nguyên tố vi lượng thường là Cu, Co,
molipden, … (Nguyễn Lân Dũng và cs, 2008). Tuy nhiên, nồng độ, thành
phần của các môi trường dùng để nhân sinh khối vi sinh vật còn phụ thuộc
vào đặc điểm sinh trưởng, phát triển của từng loài trong các chi cũng như
phương pháp sử dụng để nhân sinh khối (Martin Dworkin et al., 2006). Theo
Martin Dworkin et al. (2006), mật độ chủng Bradyrhizobium nuôi cấy trên môi trường AG, đạt >108 CFU/ml )g). Kết quả của Phạm văn Toản và cộng sự
cũng cho thấy: Khi nuôi cấy trên môi trường YGB, mật độ tế bào chủng Bradyrhizobium japonicum đạt 108 CFU/ml.
Trong sản xuất công nghiệp, môi trường dinh dưỡng chuẩn thường
không được sử dụng vì giá thành cao. Các nhà sản xuất đã phải tìm ra môi
trường thay thế từ các nguồn nguyên liệu sẵn có (Lê Văn Nhương và cs,
2009). Ví dụ: Rỉ đường làm nguồn dinh dưỡng các bon; rỉ đường có chứa
nhiều thành phần khoáng chất có tác dụng tích cực đến quá trình sinh trưởng
và phát triển của vi sinh vật. Cao nấm men là nguồn cung cấp nitơ, đồng thời
là yếu tố sinh trưởng của nhiều loài vi sinh vật. Tuy nhiên, đây là loại nguyên
liệu đắt tiền, nhập khẩu từ nước ngoài; do đó ảnh hưởng lớn đến giá thành sản
phẩm. Sử dụng nước chiết đậu, nước chiết thịt bò, bột thủy phân nấm men
làm nguồn cung cấp nitơ đã và đang được ứng dụng nhiều trong sản xuất công
nghiệp (Nguyễn Xuân Thành và cs, 2003).
43
1.4.1.2. pH
Trong số các yếu tố hóa học ảnh hưởng đến chức phận sống của tế bào
trước hết phải kể nồng độ ion hidro. pH của môi trường có ý nghĩa quyết định đối với sự sinh trưởng của nhiều vi sinh vật. Các ion H+ và OH- là hai ion hoạt
động mạnh nhất trong tất cả các ion, những biến đổi rất nhỏ của chúng cũng
tạo ra những biến đổi rất mạnh mẽ. Theo Zhang H. et al. (2006), pH của môi
trường không những ảnh hưởng mạnh mẽ lên quá trình sinh trưởng mà còn
ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình trao đổi chất. Do vậy, việc xác định thích
hợp ban đầu và việc duy trì pH cần thiết trong thời gian sinh trưởng của tế bào
là vô cùng quan trọng (Nguyễn Lân Dũng và cs, 2008).
Các giá trị pH (cực tiểu, tối thích, cực đại) rất cần thiết cho sự sinh
trưởng, sinh sản của vi sinh khuẩn, tương ứng với các giá trị pH cần nhiều cho
hoạt động của nhiều enzym. Giới hạn pH hoạt động đối với hoạt động của vi
sinh vật trong khoảng 4 - 10. Đa số vi sinh vật sinh trưởng tốt nhất ở pH trung
bình (pH = 7,0). Theo Meghvasi K. et al (2005), Skivakuma et al. (2012),
Bradyrhizobium japonicum có khả năng tồn tại ở pH 4,2 - 9,0 và sinh trưởng
tối ưu ở pH 6,8 - 7,0.
1.4.1.3. Nhiệt độ
Hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật có thể coi là kết quả của các
phản ứng hóa học. Vì các phản ứng này phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ nên
yếu tố nhiệt độ rõ ràng ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình sống của tế bào. Tế
bào thu được nhiệt chủ yếu là do quá trình trao đổi chất với môi trường bên
ngoài, một phần cũng do cơ thể thải ra do quá trình trao đổi chất (Nguyễn Lân
Dũng và cs, 2008).
Vi sinh vật thường bị giới hạn trong môi trường chứa nước ở dạng có
thể hấp thụ. Hầu hết tế bào sinh dưỡng của vi sinh vật thường bị chết ở nhiệt
độ cao, protein bị biến tính, hàng loạt enzym bị bất hoạt. Các enzym hô hấp
44
đặc biệt là enzym trong chu trình Krebs rất mẫn cẩm với nhiệt độ (Nguyễn
Lân Dũng và cs, 2008).
Nhiệt độ thấp có thể làm bất hoạt quá trình vận chuyển các chất hòa tan
qua màng tế bào chất do sự thay đổi của một số permaeza chứa trong màng
hoặc ảnh hưởng hoặc hình thành và tiêu thụ ATP cần cho quá trình vận
chuyển chủ động các chất dinh dưỡng (Zhang H. et al., 2003). Các nhóm vi
sinh vật khác nhau có nhiệt độ thích hợp khác nhau. Theo Badawin F. Sh. F.
et al. (2011), điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của Bradyrhizobium là 26 - 30 oC.
1.4.1.4. Tỷ lệ tiếp giống
Trong quá trình nhân giống, thường khi giống phát triển đến nửa sau
hoặc nửa cuối sau của giai đoạn phát triển lũy thừa thì sẽ được cấy chuyển
sang môi trường nhân giống kế tiếp với tỷ lệ cấy chuyển khoảng 1 - 10 %.
Tùy thuộc quy mô sản xuất, quá trình nhân giống có thể kéo dài qua nhiều
chu kỳ cấy chuyền cho đến khi đủ lượng giống cung cấp cho cho mỗi mẻ lên
men (Nguyễn Lân Dũng và cs, 2008).
1.4.1.5. Oxy
Tế bào sử dụng lượng oxy để hô hấp và làm giảm lượng oxy trong môi
trường. Vì thế trong nuôi cấy hiếu khí phải cung cấp oxy một cách đều đặn.
Thiếu oxy nhất định tại một thời điểm nào đó trong môi trường dẫn đến sự
phá vỡ quá trình trao đổi chất của tế bào. Tăng oxy đến giới hạn nhất định thì
sự phát triển của vi sinh vật cũng tăng lên theo.
Độ oxy hòa tan còn phụ thuộc vào nhiệt độ nuôi cấy, nồng độ các hợp
chất hợp phần và độ nhớt của môi trường. Khi nhiệt độ tăng lên thì độ hòa tan của oxy giảm. Độ hòa tan của oxy giảm khi nhiệt độ tăng đến 30 - 37 oC. Điều
này có thể khắc phục bằng cách cho sục khí mạnh hơn trong quá trình lên
45
men. Nồng độ oxy hòa tan cũng sẽ giảm khi dung các chất hoạt động bề mặt,
chất phá bọt và sinh khối vi sinh vật tăng lên.
Trong quá trình nuôi cấy, không khí nén được thổi vào thùng lên men
có hệ thống cánh khuấy. Tốc độ sục khí mạnh sẽ tăng tốc độ hòa tan oxy và
trộn đều cơ chất dinh dưỡng môi trường. Nhưng không nên khuấy mạnh vì
ảnh hưởng đến sự hư hỏng cơ học của các tế bào dẫn đến hiện tượng tự phân
(Lê Văn Nhương và cs, 2009).
Ở trong nước, nồng độ hòa tan bão hòa ở 30 oC khoảng 7,7 mg/lít, chỉ
sau khoảng vài giây vi sinh vật hấp thu hết. Do đó, trong kỹ thuật lên men
chìm, nhu cầu cung cấp oxy cho quá trình lên men thường rất lớn. Để đảm
bảo cung cấp oxy trong suốt quá trình lên men, người ta phải khai thác đồng
thời hai yếu tố là lượng cấp khí lớn và cải thiện điều kiện tiếp xúc giữa hai
pha lỏng và pha khí bằng cách sục khí kết hợp bơm đảo hay khuấy trộn tích
cực trong quá trình lên men.
Như vậy, việc lựa chọn chế độ cấp khí và tốc độ cánh khuấy trộn, trong
điều kiện vẫn đảm bảo hiệu quả cho quá trình trao đổi chất tạo sản phẩm của
vi sinh vật và với chi phí hợp lý về năng lượng, là một chỉ tiêu công nghệ
quan trọng cấu thành nên chi phí sản xuất chung cho sản phẩm. Các thông số
công nghệ này được xác định tương ứng cho từng quá trình lên men cụ thể và
có điều khiển phù hợp từ lúc bắt đầu đến khi kết thúc quá trình lên men.
Trong quá trình sản xuất, việc kiểm tra và điều chỉnh các yếu tố môi trường
(pH, nhiệt độ, oxy, tốc độ khí, …) là hết sức cần thiết (Nguyễn Xuân Thành
và cs, 2003).
1.4.2. Xử lý sinh khối, tạo sản phẩm
Chất mang là giá thể mà ở đó vi sinh vật trú ngụ, đảm bảo mật độ theo
yêu cầu trong quá trình từ sau khi sản xuất đến sử dụng. Nguyên liệu lựa chọn
làm chất mang cho sản xuất chế phẩm vi sinh vật phải đảm bảo các đặc điểm
46
sau: (i) Không độc hại với vi sinh vật, thực vật; (ii) khả năng hấp thụ độ ẩm
tốt; (iii) có khả năng bám dính tốt; (iv) có sẵn với số lượng đầy đủ; (iv) rẻ tiền
(FNCA, 2006). Loại chất mang thường được sử dụng nhiều nhất là than bùn.
Ngoài ra có thể sử dụng vecmiculit, bã mía, cám gạo, cám ngô, tinh bột sắn,
đất khoáng, biochar, v.v... làm chất mang cho sản xuất chế phẩm vi sinh vật
(FNCA, 2006; Dalia A. A. E. et al, 2013). Hiện nay, nhiều loại chất mang
khác nhau đã và đang được nghiên cứu thay thế nguồn than bùn.
Trần Yên Thảo (2011) đã nghiên cứu sử dụng các polyme tự nhiên
(PVP 2 %, Gum Arabic 1 %, Xanthan Gum 0,5 %) để sản xuất chế phẩm vi
khuẩn cố định đạm. Hiệu quả chế phẩm có chất bảo vệ là các polyme không
khác biệt so với chế phẩm sản xuất trên nền chất mang than bùn, chế phẩm
này làm tăng nốt sần, sinh khối và năng suất ở cây đậu nành và cây lạc so với
đối chứng không áp dụng chế phẩm. Hiệu quả kinh tế của các chế phẩm có sử
dụng polyme cao. Đối với cây đậu tương, năng suất tăng từ 150 kg/ha đến
400 kg/ha, giảm lượng phân bón nitơ 20 - 50 kg/ha, tăng thu nhập 4.320.000
đ/ha; đối với cây lạc, năng suất tăng 200 - 500 kg/ha, giảm lượng phân bón
nitơ 27 - 50 kg N/ha và tăng thu nhập 9.100.000 đ/ha.
Phân bón vi sinh vật được chia làm 2 loại: Loại phân bón vi sinh vật
trên nền chất mang khử trùng và phân bón vi sinh vật trên nền chất mang
không khử trùng. Chất mang được khử trùng bằng các phương pháp khác
nhau như khử trùng bằng hơi nước bão hòa (FNCA, 2006) hoặc bằng công
nghệ bức xạ với liều chiếu 20 - 50 kGy (Trần Minh Quỳnh, 2012; Fan, 2013).
Sinh khối vi sinh vật được phối trộn với chất mang khử trùng (hoặc
không khử trùng) để tạo ra chế phẩm trên nền chất mang khử trùng (hoặc
không khử trùng), hay được bổ sung các chất phụ gia, chất dinh dưỡng, bảo
quản để tạo ra chế phẩm dạng lỏng hoặc cô đặc, làm khô để tạo ra chế phẩm
dạng đông khô hoặc khô.
47
Hiện nay, người ta còn sản xuất chế phẩm vi sinh vật dạng dịch hoặc
dạng nano. Hiệu quả sử dụng của chế phẩm dạng này cao. Tuy nhiên, số loại
chế phẩm dạng dịch chưa nhiều và giá thành cao.
Những kết luận rút ra từ tổng quan nghiên cứu tài liệu
- Lạc là cây trồng làm thực phẩm quan trọng cho con người trên khắp
thế giới. Lạc được coi là cây trồng chủ lực đặc biệt quan trọng trong hệ thống
cây trồng nông nghiệp, vừa mang lại hiệu quả kinh tế cao, vừa có khả năng
cải tạo đất tốt.
- Đặc điểm của đất cát biển nói chung và đất cát biển tại tỉnh Bình Định
nói riêng là độ phì nhiêu thấp, thành phần cơ giới nhẹ (chủ yếu là cát), rất
nghèo dinh dưỡng, độ ẩm thấp, khả năng giữ nước và phân bón kém, dễ bốc
hơi và rửa trôi mạnh đã gây ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Do đó, việc
nghiên cứu giải pháp nhằm nâng cao năng suất lạc ở nước ta nói chung và
năng suất lạc trồng trên đất cát biển nói riêng có ý nghĩa quan trọng.
- Sử dụng chế phẩm vi sinh vật là một trong các giải pháp giúp khắc
phục hạn chế của đất cát biển, tăng năng suất cây trồng. Các chế phẩm vi sinh
vật hiện có ở trên thế giới và ở Việt Nam tuy rất đa dạng và phong phú nhưng
tác dụng chủ yếu của chúng là tăng dinh dưỡng cho đất hoặc phòng chống lại
một số mầm bệnh trong đất, tăng sức đề kháng cho cây trồng. Cho đến nay
vẫn chưa có loại chế phẩm vi sinh nào vừa có tác dụng cung cấp dinh dưỡng,
vừa có tác dụng cải thiện độ ẩm đất.
- Kết quả của luận án sẽ trả lời được các câu hỏi như:
+ Tổ hợp vi sinh vật lựa chọn có các hoạt tính sinh học gì để sản xuất
chế phẩm vi sinh vật phù hợp cho cây lạc trồng trên đất cát biển?
+ Hiệu quả sử dụng chế phẩm trong cải thiện độ phì của đất, tăng năng
suất và hiệu quả kinh tế như thế nào?
48
CHƯƠNG II
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1.1. Vật liệu
- 50 mẫu đất vùng rễ cây trồng và 50 mẫu nốt sần cây lạc được thu thập
tại Phù Cát, Bình Định cho phân lập các chủng vi sinh vật.
- Chủng vi sinh vật có khả năng cố định nitơ cộng sinh (RA18), phân
giải phốt phát khó tan (V22), hòa tan kali (V15) và sinh polysaccarit (PT5.1)
do Quỹ gen vi sinh vật trồng trọt - Viện Thổ nhưỡng Nông hóa cung cấp. Đây
là các chủng có hoạt tính cao và ổn định.
- Giống lạc trồng đại trà tại địa phương, gồm lạc Lỳ là giống địa
phương và giống LDH01 do Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Duyên hải
Nam Trung Bộ tuyển chọn.
- Các loại phân bón hóa học đa lượng (urê, supe lân, kali clorua) và
phân chuồng.
- Đất bố trí thí nghiệm là đất cát biển tại Cát Trinh và Cát Hiệp tỉnh
Bình Định.
2.1.2. Thiết bị, dụng cụ
- Thiết bị sử dụng: Kính hiển vi điện tử quét Fe-SEM (Nhật), cân điện
tử (Anh), máy lắc ổn nhiệt (Đức), nồi khử trùng (Nhật), tủ ấm, tủ sấy (Đức),
tủ cấy vi sinh vật (Anh), máy sắc ký khí (Mỹ), máy quang kế ngọn lửa , máy
so màu, máy đo pH (Thụy Sỹ), máy Gen Amp PCR System 9700 (ABI, Mỹ),
máy Sequencer ABM Prism 3100-Avant (ABI, Mỹ), máy ly tâm, máy ly tâm
Eppendof (Mỹ), bộ điện di đứng và ngang (Bio-Rad, Mỹ), bộ kit tinh sạch ADN từ gel agaroza, bộ điện di DcodeTM System (Bio-Rad, Mỹ), hệ thống lên
men (Việt Nam), v.v...
49
- Dụng cụ thí nghiệm: Các dụng cụ thông thường trong phòng thí
nghiệm, có nguồn gốc từ Đức, Trung Quốc và Việt Nam.
2.1.3. Hóa chất thí nghiệm và môi trường nuôi cấy vi sinh vật
- Hóa chất: NaCl, CaCO3, MgSO4.7H2O, K2HPO4, Na2CO3, glyxerol,
FeSO4.7H2O, MnSO4, Ca3(PO4)2, (NH4)2SO4, CH3COONa.3H2O, NaNO2,
KOH, glucoza, arabinoza, xyloza, sucroza, manitol, glyxerol Tris, axêtat,
EDTA, phenon, clorofom, isoamylalcohol, Na-Photphat, CTAB, isopropanol
polyacylamide, ethidium brommid, v.v … (Invitrogen-Mỹ). Taq-polymeraza, dNTP, kit tinh sạch (PureLinkTM-ADN Purification), các cặp mồi, v.v... Các
hóa chất có nguồn gốc từ Mỹ, Đức, Trung Quốc, Việt Nam.
- Kít API 50 CHB (Biomerieux – Pháp).
- Môi trường nuôi cấy vi sinh vật: YMA, YMB, Pikovskaya,
Alexsandrov, Hansen, SX2, SX3, SX5 (phụ lục 2).
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Để đáp ứng mục đích, yêu cầu đề ra, đề tài luận án tập trung nghiên cứu
các nội dung như sau:
2.2.1. Nghiên cứu một số tính chất của đất cát biển vùng nghiên cứu
2.2.2. Phân lập, tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật phù hợp cho cây lạc trên
đất cát biển tỉnh Bình Định
- Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật có khả năng cố định nitơ, phân giải
phốt phát khó tan, hòa tan kali và sinh polysaccarit;
- Định tên các chủng vi sinh vật tuyển chọn;
- Đánh giá khả năng thích hợp với đất cát biển Bình Định của các
chủng vi sinh vật được tuyển chọn
- Xác định khả năng sử dụng tổ hợp các chủng vi sinh vật tuyển chọn
cho cây lạc trên đất cát biển: Đánh giá khả năng tương tác và vai trò của các
50
vi sinh vật tuyển chọn trong nâng cao hiệu quả sử dụng dinh dưỡng (đạm, lân,
kali khoáng) của cây lạc trên đất cát biển.
2.2.3. Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật từ các chủng vi sinh vật
tuyển chọn
- Nghiên cứu, xác định các điều kiện thích hợp cho lên men nhân sinh
khối vi sinh vật: Môi trường, nhiệt độ, pH, lưu lượng cấp khí, tốc độ cánh
khuấy, tỷ lệ giống cấp I và thời gian lên men nhân sinh khối;
- Nghiên cứu xác định điều kiện thích hợp cho lên men xốp: Tỷ lệ
thành phần chất mang, tỷ lệ dịch sinh khối vi sinh vật phối trộn và thời gian
lên men xốp;
- Xây dựng qui trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật.
2.2.4. Đánh giá khả năng sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trên
đất cát biển tỉnh Bình Định
- Xác định liều lượng chế phẩm;
- Xác định phương pháp sử dụng chế phẩm;
- Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng, năng
suất và hiệu quả kinh tế của cây lạc.
- Xây dựng quy trình sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trên đất
cát biển Bình Định.
2.2.5. Xây dựng mô hình sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trên
đất cát biển tỉnh Bình Định.
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. Lấy mẫu
- Lấy mẫu đất thực địa theo TCVN 7538-2:2005, TCVN 7538-6:2005;
lấy mẫu đất vùng rễ, độ sâu 5 - 20 cm.
- Lấy mẫu nốt sần: Khi cây lạc ra hoa rộ, lấy toàn bộ rễ, tách các nốt
sần có màu đỏ để phân lập vi khuẩn cố định nitơ cộng sinh.
51
2.3.2. Phân lập, tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật
2.3.2.1. Phân lập
Các vi sinh vật hữu ích được phân lập trên môi trường thạch đĩa chứa
môi trường thích hợp với từng nhóm hoạt tính (vi khuẩn cố định nitơ cộng
sinh, phân giải phốt phát khó tan, hòa tan kali, nấm men tổng hợp
polysaccarit), cụ thể như sau:
Vi khuẩn cố định nitơ cộng sinh (Beck D. P. et al, 1993 và FNCA,
2006)
Lấy nốt sần hữu hiệu từ rễ cây lạc, rửa sạch bằng nước cất để loại bỏ
đất, sau đó rửa lại bằng nước khử trùng 2 - 3 lần; khử trùng bề mặt nốt sần bằng cách ngâm ngập trong cồn 70o trong 30 giây, tiếp theo trong natri
hypochlorit 3% trong 3 phút. Sau khi rửa lại bằng nước khử trùng 4 - 5 lần,
nốt sần được vào ống eppendof chứa 100 μl glycerol 15 % và được nghiền nát
để thu được dịch vi sinh vật.
Cấy dịch vi sinh vật lên đĩa petri chứa môi trường chứa môi trường YMA có bổ sung công gô đỏ được chuẩn bị sẵn và tiến hành nuôi ở 28 - 30oC
trong 5 - 7 ngày.
Thu nhận các khuẩn lạc đặc trưng trên môi trường thạch đĩa, tiếp tục
cấy vạch trên môi trường thạch đĩa chứa môi trường YMA có bổ sung công
gô đỏ để thu được các khuẩn lạc thuần.
Vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan (TCVN 6167:1996)
Cân 10 g mẫu đất cho vào bình tam giác chứa 90 ml nước muối sinh lý
(NaCl 0,85 %) đã được khử trùng; lắc trên máy lắc 30 phút, sau đó để lắng;
dùng pipetman hút 1 ml dịch trong cho vào ống nghiệm chứa 9 ml nước muối sinh lý, thu được dịch pha loãng mẫu có nồng độ pha loãng là 10-2; tiếp tục pha loãng để thu được dịch pha loãng mẫu có nồng độ pha loãng là 10-3, 10-4.
52
Cấy 100 μl dịch pha loãng mẫu ở các nồng độ pha loãng 10-2, 10-3, 10-4,
lên đĩa petri chứa môi trường Pikovskaya đã chuẩn bị sẵn và tiến hành nuôi ở 28 - 30 oC trong 3 - 5 ngày.
Từ các vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan (vi khuẩn tạo vòng trong
suốt bao quanh khuẩn lạc - vòng phân giải Ca3(PO4)2), tiếp tục cấy cấy vạch
trên thạch đĩa chứa môi trường Pikovskaya để thu được các khuẩn lạc thuần.
Vi khuẩn hòa tan kali (Cao Ngọc Diệp, 2010)
Phương pháp phân lập vi khuẩn hòa tan kali được tiến hành tương tự
như phân lập vi khuẩn phân giải phốt phát, trong đó thay thế môi trường
Pikovskaya bằng môi trường Aleksandrov cải tiến. Thu nhận các khuẩn lạc
tạo vòng trong suốt (vòng phân giải fenspat) bao quanh khuẩn lạc.
Tiếp tục cấy cấy vạch trên thạch đĩa chứa môi trường Aleksandrov cải
tiến để thu được các khuẩn lạc thuần.
Nấm men polysaccarit (Nguyễn Kiều Băng Tâm, 2009)
Các mẫu đất được nghiền nhỏ, trộn với nước khử trùng tạo thành cụm
đất và đặt lên mặt thạch chứa môi trường Hansen trong các đĩa petri đã chuẩn
bị sẵn với khoảng cách giữa các cụm đất là 1 cm. Để ức chế sự phát triển của
vi khuẩn, bổ sung vào môi trường trước khi đổ đĩa thạch 80 mg streptomixin/lít môi trường. Nuôi ở 28 - 30 oC, sau 4 tuần, quan sát sự hình
thành màng nhầy ở các cụm đất.
Từ các cụm đất tạo màng nhầy, tiếp tục cấy pha loãng bằng kỹ thuật cấy
vạch trên thạch đĩa chứa môi trường Hansen để thu được các khuẩn lạc thuần.
2.3.2.2. Đánh giá hoạt tính sinh học của các vi sinh vật phân lập
Cố định nitơ cộng sinh
Khả năng cố định nitơ cộng sinh của vi sinh vật tuyển chọn được đánh
giá thông qua khả năng hình thành nốt sần hữu hiệu và hoạt tính cố định nitơ
trên cây chủ.
53
Thí nghiệm trồng cây được tiến hành trong điều kiện nhà lưới, trên cát
khử trùng, 1 kg cát/chậu, 6 lần nhắc (3 lần nhắc để đếm số lượng nốt sần hữu
hiệu và 3 lần nhắc để đo lượng etylen tạo thành).
Công thức thí nghiệm: CT1: Nhiễm dịch vi sinh vật (1 ml dịch VSV (mật độ 108 CFU/ml)/hạt)
CT2: Đối chứng (nhiễm 1 ml môi trường nuôi cấy VSV/hạt).
Phân bón (cho 1 chậu):
Dung dịch trồng cây*: 10 ml + Ca(HPO4)2: 0,21 g + CaCO3: 0,67 g.
* Thành phần dung dịch trồng cây:
KCl 10 g
8,2 g MgSO4 . 7 H2O
1,6 g NH4NO3
0,17 g H3BO4
0,17 MnSO4
0,482 g (NH4)6Mo7O24 . 4 H2O
Nước cất 660 ml
Chỉ tiêu đánh giá: Khi cây nở hoa rộ, đếm số lượng nốt sần hữu hiệu
trên cây và tiến hành lấy mẫu cây để xác định khả năng cố định nitơ của vi
khuẩn bằng cách đo lượng etylen tạo thành trên máy sắc ký khí với detector
ion hóa ngọn lửa (TCVN 8564:2010).
Phân giải phốt phát khó tan
Khả năng phân giải phốt phát khó tan của vi sinh vật phân lập được xác
định định tính thông qua đường kính vòng phân giải Ca3(PO4)2 trên môi
trường thạch đĩa Pikovskaya theo TCVN 6167:1996 và định lượng thông qua
hàm lượng phốt pho hữu hiệu trong dịch nuôi cấy theo TCVN 8565:2010.
54
Hòa tan kali
Khả năng hòa tan kali của vi sinh vật phân lập được xác định định tính
thông qua đường kính vòng phân giải khoáng fenspat trên thạch đĩa chứa môi
trường Aleksandrov cải tiến và định lượng thông qua hàm lượng kali tan
trong dịch nuôi cấy chứa khoáng fenspat theo phương pháp quang kế ngọn
lửa (Cao Ngọc Điệp, 2010 và TCVN 10785:2015).
Khả năng sinh polysaccarit
- Khả năng tổng hợp polysaccarit của vi sinh vật phân lập được xác
định thông qua độ nhớt của dịch nuôi cấy vi sinh vật trong môi trường Hansen sau 2 - 3 ngày nuôi ở nhiệt độ 28 - 30 oC trên máy lắc ở tốc độ 150 vòng/phút
(Nguyễn Kiều Băng Tâm, 2009). Độ nhớt được đo trên máy đo độ nhớt Elcometer 2300, sử dụng phần mềm Viscosity MasterTM.
- Xác định lượng polysaccarit tạo thành: Lấy 30 ml dịch nuôi cấy vi
sinh vật, rót từ từ cồn tuyệt đối, vừa rót vừa khuấy cho đến khi polysaccarit
kết tủa hoàn toàn. Lượng cồn dùng để kết tủa có thể bằng 1, 2 hoặc 3 lần dịch
nuôi cấy (tùy theo độ nhầy của dịch nuôi cấy các chủng). Lọc qua giấy lọc, sấy ở 105 oC đến khối lượng không đổi. Lượng polysaccarit được tính bằng
hiệu số của mẫu sấy trừ đi khối lượng khô ban đầu của giấy lọc.
2.3.2.3. Đánh giá ảnh hưởng của các chủng vi sinh vật đến khả năng hấp
thụ dinh dưỡng, sinh trưởng và năng suất của cây lạc
Thí nghiệm bố trí trong nhà lưới, có mái che, theo khối ngẫu nhiên, 5
lần lặp lại, trồng 3 hạt/chậu (hạt được ủ trước khi trồng), 10 kg đất+cát/chậu
(tỷ lệ đất : cát là 50 : 50). Sử dụng giống lạc LDH01.
Công thức thí nghiệm: Gồm đối chứng: Không nhiễm vi sinh vật trên
nền phân bón NPK đầy đủ (30 kg N, 60 kg P2O5 và 90 kg K2O/ha; tương
đương 0,64 g urê, 2,5 g supe lân, 0,5 g kali clorua/chậu) và thí nghiệm:
Nhiễm riêng rẽ hoặc hỗn hợp các vi sinh vật trên nền phân bón đầy đủ và
55
giảm bớt 10, 20, 30% lượng phân đạm, lân hoặc kali theo hoạt tính cố định
nitơ, phân giải phốt phát khó tan, hòa tan kali của vi sinh vật tuyển chọn hoặc
bón đầy đủ và giảm 10, 20, 30% lượng phân khoáng NPK đối với thí nghiệm sử dụng hỗn hợp các vi sinh vật, nhiễm 1 ml dịch vi sinh vật (mật độ 108
CFU/ml)/hạt.
Các chỉ tiêu theo dõi: Hàm lượng N, P2O5, K2O tổng số trong sinh khối
chất xanh, chiều cao cây (cm), sinh khối chất xanh (g khô/chậu) và năng suất
quả khô (g/chậu). Phương pháp đánh giá được trình bày tại mục 2.3.6 và
2.3.8.
2.3.2.4. Đánh giá khả năng giữ ẩm đất của vi sinh vật tổng hợp polysaccarit
Thí nghiệm nhà lưới
Thí nghiệm bố trí trong nhà lưới, có mái che, theo khối ngẫu nhiên, 5
lần lặp lại, 10 kg đất+cát/chậu (tỷ lệ đất : cát là 50 : 50).
Công thức thí nghiệm gồm đối chứng bổ sung mỗi chậu 10 ml môi
trường Hansen đã khử trùng và thí nghiệm bổ sung mỗi chậu 10 ml dịch nuôi cấy nấm men có mật độ 108 CFU/ml. Các chậu thí nghiệm được tưới nước đạt
độ ẩm 40 %, sau đó để bốc hơi nước tự nhiên và không tưới nước suốt thời
gian thí nghiệm.
Xác định độ ẩm đất ở tầng 5 - 20 cm vào các thời điểm 0, 15, 30, 45 và
60 ngày kể từ khi bắt đầu thí nghiệm.
Thí nghiệm đồng ruộng:
Sử dụng phương pháp tưới khung theo phương pháp Kachinski cải tiến
(Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 1998).
Thí nghiệm được thực hiện tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định
Sử dụng khung vuông, khung ngoài có kích thước 100 x 100 cm, khung
trong 50 x 50 cm, chiều cao khung 20 cm.
Thí nghiệm bố trí ba lần lặp.
56
Công thức thí nghiệm:
CT1: Đối chứng (không nhiễm vi sinh vật) CT2: Bổ sung dịch vi sinh vật, lượng 20 ml (108 CFU/ml)/ô.
Đổ đầy nước sạch vào các khung, lấy rơm tủ kín toàn bộ trên khung.
Sau 24 giờ, dỡ rơm, nhấc 2 khung ra; lấy mẫu đất ở độ sâu 5 cm vào gần tâm
của khung để xác định độ ẩm.
2.3.2.5. Xác định mật độ vi sinh vật
Mật độ các vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy, trong chế phẩm vi
sinh vật, trong đất trồng lạc được xác định theo TCVN 6166:2002 đối với vi
sinh vật cố định nitơ, TCVN 6167:1996 đối với vi sinh vật phân giải phốt
phát khó tan và TCVN 8275-2:2010 đối với nấm men. Mật độ vi sinh vật hòa
tan kali được xác định theo Cao Ngọc Điệp (2010) và TCVN 10785:2015.
2.3.2.6. Đánh giá khả năng thích hợp với đất cát biển Bình Định của các vi
sinh vật phân lập
Nhiệt độ
Cấy các chủng vi sinh vật RA18, P1107, S3.1, PT5.1 trong các bình
tam giác chứa môi trường tương ứng với từng chủng vi sinh vật, nuôi trên máy lắc ở các nhiệt độ 20±1, 25±1, 30±1, 35±1 oC; Sau 5 ngày nuôi cấy đối
với chủng RA18 và 2 ngày nuôi cấy đối với chủng P1107, S3.1, PT5.1, xác
định mật độ tế bào vi sinh vật trong dịch nuôi cấy theo phương pháp được
trình bày tại mục 2.3.2.4.
pH
Điều chỉnh pH của các môi trường nuôi cấy các chủng RA18, P1107,
S3.1, PT5.1 bằng các axit axetic 0,08 M, axit phốtphoric 0,08 M, axit boric
và NaOH 0,4 N đảm bảo môi trường có pH ban đầu là 4,5, 5,0, 5,5 và 6,0.
Cấy các chủng vi sinh vật RA18, P1107, S3.1, PT5.1 trong các bình
tam giác chứa môi trường tương ứng với từng chủng vi sinh vật, có giá trị pH
57
ban đầu đã chuẩn bị ở trên, nuôi cấy trên máy lắc ở nhiệt độ 28-30 oC. Sau 5
ngày nuôi cấy đối với chủng RA18 và 2 ngày nuôi cấy đối với chủng P1107,
S3.1, PT5.1, xác định mật độ tế bào vi sinh vật trong dịch nuôi cấy theo
phương pháp được trình bày tại mục 2.3.2.4.
Độ mặn
Bổ sung NaCl vào môi trường nuôi cấy các chủng RA18, P1107, S3.1,
PT5.1 đảm bảo môi trường có nồng độ NaCl ban đầu là 0,2; 0,4 và 0,6 ‰.
Cấy các chủng vi sinh vật RA18, P1107, S3.1, PT5.1 trong các bình
tam giác chứa môi trường tương ứng với từng chủng vi sinh vật, đã bổ sung
NaCl để có các nồng độ NaCl ban đầu đã chuẩn bị ở trên. Sau 5 ngày nuôi cấy
đối với chủng RA18 và 2 ngày nuôi cấy đối với chủng P1107, S3.1, PT5.1,
xác định mật độ tế bào vi sinh vật trong dịch nuôi cấy theo phương pháp được
trình bày tại mục 2.3.2.4.
2.3.2.7. Định tên các chủng vi sinh vật tuyển chọn
Định tên theo kỹ thuật truyền thống
Các vi sinh vật tuyển chọn được định tên ban đầu theo khóa phân loại
Bergey (George M. G. et al., 2005) và Yarrow D., 1998.
- Xác định đặc điểm hình thái, sinh hóa: Nhuộm gram, đặc điểm khuẩn
lạc, khả năng hình thành bào tử, phản ứng catalaza, các đặc điểm sinh hóa
được thực hiện theo các phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học thông
thường. Hình ảnh tế bào được quan sát trên kính hiển vi điện tử quét.
- Xác định khả năng đồng hóa các nguồn hydratcacbon: Nuôi cấy
chủng vi sinh vật trong môi trường cơ bản (dạng dịch thể) đặc hiệu với từng
chủng ở điều kiện thích hợp, thay thế các nguồn hydratcacbon khác nhau.
Dựa trên sự chuyển biến màu của dịch nuôi cấy để đánh giá phản ứng dương
tính hay âm tính.
58
- Định tên chủng P1107 và S3.1 bằng kít API50 CHB, đọc kết quả sau
48 giờ; so sánh với ngân hàng cơ sở dữ liệu API profile index bằng phần mềm
API-WEB để xác định tên loài.
Định tên bằng kỹ thuật sinh học phân tử:
Xác định trình tự gen 16S ARN riboxom của chủng vi khuẩn theo
hướng dẫn của hãng sản xuất Kit và tham khảo theo phương pháp của
Sambrook J. và Russell D.W. (2009); Cletus P. K. và Christie J. R. (1998).
Trên cơ sở giải trình tự đoạn gen 16S ARN riboxom (đối với vi khuẩn)
hoặc 28S ARN riboxom (đối với nấm men), so sánh trình tự đoạn gen
16S/28S ARN riboxom của vi sinh vật nghiên cứu với cơ sở dữ liệu GenBank
theo phần mềm BLAST, xây dựng cây phát sinh chủng loại và và tên loài vi
sinh vật được xác định với xác suất tương đồng cao nhất.
Phương pháp, kỹ thuật sử dụng gồm các bước sau:
Tách ADN tổng số
Tách ADN tổng số của các mẫu vi khuẩn cần định danh bằng bộ kit
Genomic DNA Purification Kit của Fermentas. Trình tự tiến hành theo quy trình
hướng dẫn của hãng:
- Ly tâm mẫu vi khuẩn 5000 vòng/phút trong 5 phút, loại bỏ dịch nổi;
- Thêm 200 μl TE 1X, trộn đều hỗn hợp tránh tạo bọt; - Thêm 400 μl dung dịch lysis và ủ ở 65 oC trong 10 phút;
- Thêm 600 μl dung dịch chloroform vào ống đã ủ, lắc nhẹ vài lần;
- Ly tâm 10.000 vòng/phút trong 3 phút;
- Hút toàn bộ dịch trên sang ống mới và thêm 800 μl dung dịch tủa ADN
(720 μl dung dịch H2O khử ion + 80 μl dung dịch Supplied 10X). Để ở nhiệt
độ phòng trong 5 phút;
- Ly tâm, loại dịch nổi. Hòa tủa ADN trong 100 μl dung dịch NaCl 1,2 M.
Thêm 2 μl RNAse 10mg/ml, ủ 37 oC trong 1 giờ;
59
- Thêm 300 μl cồn tuyệt đối vào ống và để -20 oC trong 3 giờ hoặc qua đêm; - Ly tâm 12.000 vòng/phút trong 15 phút, thu tủa. Rửa tủa hai lần bằng cồn 70o; - Thêm 500 μl cồn 70o, trộn đều; - Ly tâm 12.000 vòng/phút trong 5 phút; - Làm khô ADN bằng máy hút chân không hoặc làm khô tự nhiên trong
box sạch;
- Hòa tủa ADN trong 50μl TE 1X. Bảo quản ở -20 oC;
Phản ứng khuếch đại ADN (PCR)
Nguyên tắc: Phương pháp này sử dụng ADN polymeraza và các
oligonucleotit tổng hợp nhân tạo, một đoạn ADN dùng làm khuôn được nhân
lên nhanh chóng với số bản sao gấp hàng tỷ lần mà không cần đến nhiều tế
bào vi khuẩn.
Cách tiến hành:
Thành phần phản ứng
Thể tích (l) 2,5 1,5 2,5 1,0 1,0 1,0 2,0 13,5
Thành phần Đệm 10X MgCl2 25 mM dNTP 2 mM Mồi xuôi (10 pmol/µl) Mồi ngược (10 pmol/µl) Taq polymeraza (1,5 U/l) ADN khuôn H2O Chu trình nhiệt
Lặp lại 35 chu trình
94 oC: 3 phút; 94 oC: 20 giây; 58 oC: 30 giây; 72 oC: 45 phút; 72 oC: 15 phút;
60
4 oC: Giữ tới khi điện di
Primer cặp mồi (Fermentas - Pháp).
- Đối với vi khuẩn
Mồi xuôi: 27F 5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′
Mồi ngược: 1492R 5′-TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3′
- Đối với nấm men
Mồi xuôi: ITS1 5′-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3′
Mồi ngược: ITS4 5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′
Kiểm tra các sản phẩm PCR bằng điện di
Đun tan 1% agaroza (dung dịch 50X TAE: 2 ml, nước cất 98 ml, agroza
1g) để ấm, đổ vào khuôn, đợi cho nguội và đặt tấm gel vào trong máy điện di,
ngập trong 300 ml dung dịch 1 X TAE, trộn 2 µl dung dịch 6X với 5µ mẫu
trộn đều, nhỏ vào giếng, chạy điện di bằng dòng điện 1 chiều với điện thế
100 V, cường độ dòng điện 80 mA trong 30 phút, bỏ ra ngâm trong dung dịch
EtBr 20 phút vớt ra. Quan sát trên máy soi gel.
Tinh sạch sản phẩm PCR: Sử dụng bộ kit QIAquick Gel (QG) theo
hướng dẫn của nhà sản xuất.
- Thêm QG vào mẫu với lượng 3 thể tích QG:1 thể tích gel (100 mg
tương đương 100 µl);
- Đem ủ hỗn hợp ở 50 oC trong 10 phút đến khi màu của hỗn hợp
chuyển sang vàng;
- Cho thêm 1 thể tích izopropanol vào mẫu và trộn đều;
- Dùng Eppendoff cột (có màng lọc) đặt vào trong một Eppendoff 2 ml
thường khác. Cho hỗn hợp mẫu lên cột và tiến hành ly tâm ở 12.000
vòng/phút trong 1 phút;
- Hút bỏ dung dịch bên dưới, chèn cột lại;
- Thêm 0,5 ml QG và ly tâm ở 12.000 vòng/phút trong 1 phút;
61
- Rửa cột bằng 0,75 ml PE, để 2-5 phút rồi lại tiến hành ly tâm ở 12.000
vòng/phút trong 1 phút;
- Hút bỏ dịch bên dưới và ly tâm lại để dịch xuống hết;
- Rút cột ra và chèn vào ống Eppendoff sạch, sau đó dùng nước cất
hoặc dung dịch TE cho chảy nhẹ qua lưới lọc để hoà tan ADN bám trên lưới.
Thu sản phẩm PCR sạch và dùng để giải trình tự.
- Kiểm tra độ tinh sạch của mẫu: Kiểm tra độ hấp phụ trên máy quang
phổ ở các bước sóng 260 nm và 280 nm. ADN sạch khi tỷ lệ A260/A280 >1,7.
Đọc trình tự ADN và xây dựng cây phân loại
Sản phẩm PCR gen mã hóa phần tử 16S/28S sau khi được tinh sạch tiến
hành đọc trình tự bằng bộ BigDye Terminator V.3.1 Cycle Sequencing kit
trên máy ABI PRISM 3100 Avant Genetic Analyzer (Mỹ).
Kết quả đọc trình tự được xử lý trên phần mềm Clustal X. Các trình tự
được so sánh với trình tự ADN riboxom 16S/28S của các loài đã được công
bố từ dữ liệu GenBank bằng công cụ BLAST trên NCBI
(www.ncbi.nlm.nih.gov).
Xây dựng cây phát sinh, phân tích Bootstrap được thực hiện từ 1.000
lần lặp lại ngẫu nhiên. Tên loài vi sinh vật được xác định với xác suất tương
đồng cao nhất.
2.3.2.8. Đánh giá khả năng hỗn hợp của các chủng vi sinh vật
Đánh giá khả năng hỗn hợp của các chủng VSV thông qua khả năng
tương tác của các chủng VSV trên thạch đĩa và đánh giá khả năng nâng cao
hiệu quả sử dụng đạm, lân, kali của hỗn hợp các chủng VSV trên cây lạc.
Đánh giá khả năng tương tác của các chủng VSV trên thạch đĩa: Bốn
chủng vi sinh vật nghiên cứu được nuôi cấy trên thạch đĩa với môi trường
thạch thịt theo phương pháp cấy vạch tạo các điểm tiếp xúc giữa các chủng.
Theo dõi và đánh giá khả năng ức chế phát triển của các chủng VSV tại điểm
62
tiếp xúc. Trường hợp hình thành vùng ức chế tại điểm tiếp xúc, chứng tỏ giữa
các VSV có quan hệ đối kháng và 2 chủng VSV không thể cùng phát triển và
thể hiện hoạt tính trong cùng một môi trường.
Đánh giá khả năng nâng cao hiệu quả sử dụng đạm, lân, kali của hỗn hợp
các chủng VSV trên cây lạc theo phương pháp trình bày tại 2.3.2.3.
2.3.3. Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật
2.3.3.1. Xác định điều kiện lên men nhân sinh khối của các chủng VSV
Luận án kế thừa kết quả về điều kiện lên men nhân sinh khối của chủng
RA18 và nghiên cứu điều kiện lên men nhân sinh khối của chủng P1107, S3.1
và PT5.1.
Các chủng vi sinh vật được nhân sinh khối trong các môi trường khác
nhau: Pikovskaya, SX Ba, SX2 đối với chủng P1107; Alexandrov, SX5 đối
với chủng S3.1; Hansen, SX1 và SX3 đối với chủng PT5.1. Xác định mật độ
tế bào vi sinh vật sau thời gian nuôi cấy trong điều kiện lên men nhân sinh khối (nhiệt độ 30 oC; pH môi trường = 7 đối với chủng P1107, S3.1; pH môi
trường = 6,5 đối với chủng PT5.1; lưu lượng cấp khí 0,65 lít KK/lít MT/phút
đối với PT5.1 và 0,7 lít KK/lít MT/phút đối với chủng P1107, S3.1; tốc độ
cánh khuấy 300 vòng phút đối với chủng PT5.1 và 350 vòng/phút đối với
chủng P1107, S3.1). Từ kết quả thu được, lựa chọn môi trường thích hợp cho
lên men nhân sinh khối bốn chủng vi sinh vật nghiên cứu.
Các vi sinh vật nghiên cứu được nhân sinh khối trong môi trường xác
định ở trên với pH được điều chỉnh đạt 6,0, 6,5, 7,0 và 7,5. Xác định mật độ
tế bào vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy theo phương pháp được trình bày
tại mục 2.3.2.4. trong điều kiện lên men nhân sinh khối (môi trường nuôi cấy thích hợp đã lựa chọn ở trên; nhiệt độ 30 oC; lưu lượng cấp khí 0,65 lít KK/lít
MT/phút đối với PT5.1 và 0,7 lít KK/lít MT/phút đối với chủng P1107, S3.1;
tốc độ cánh khuấy 300 vòng phút đối với chủng PT5.1 và 350 vòng/phút đối
63
với chủng P1107, S3.1). Từ kết quả thu được, lựa chọn pH môi trường thích
hợp cho lên men nhân sinh khối của các chủng vi sinh vật nghiên cứu.
Các thí nghiệm tương tự được tiến hành nhằm xác định nhiệt độ lên
men, tỉ lệ tiếp giống cấp I, lưu lượng cấp khí, tốc độ cánh khuấy và thời gian lên men phù hợp, trong đó các điều kiện thí nghiệm là 25, 30, 35 oC đối với
nhiệt độ; 3, 5, 10 % đối với tỷ lệ tiếp giống cấp I; 0,60, 0,65, 0,70 và 0,75 lít
không khí/lít môi trường/phút đối với lưu lượng cấp khí; 250, 300, 350 và 400
vòng/phút đối với tốc độ cánh khuấy và thời gian lên men 12, 24, 36, 48, 60
giờ đối với chủng P1107, S3.1, PT5.1.
Từ kết quả thu được, lựa chọn thời gian thích hợp cho lên men nhân
sinh khối bốn chủng vi sinh vật nghiên cứu.
2.3.3.2. Xác định điều kiện lên men xốp của các chủng vi sinh vật
Nhằm tạo chế phẩm dạng bột, sinh khối vi sinh vật được phối trộn với
chất mang và đưa vào lên men xốp ở các điều kiện khác nhau.
Cơ chất lên men xốp được sử dụng là hỗn hợp tinh bột sắn và cám gạo.
Hỗn hợp tinh bột sắn và cám gạo được phối trộn với các tỷ lệ về khối lượng là
8:2, 7:3, 6:4 và 5:5. Sinh khối vi sinh vật được bổ sung vào cơ chất đã chuẩn bị ở trên với tỷ lệ 10%, lên men xốp ở nhiệt độ 30 oC. Dựa trên mật độ tế bào
các chủng vi sinh vật sau lên men để lựa chọn tỷ lệ tinh bột sắn và cám gạo
thích hợp trong cơ chất và là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.
Phối trộn riêng rẽ dịch sinh khối vi sinh vật vào cơ chất (có tỷ lệ tinh
bột sắn và cám gạo đã lựa chọn ở trên) với tỷ lệ 5, 10, 15%; lên men xốp ở nhiệt độ 30 oC. Xác định mật độ vi sinh vật sau 24, 36, 48, 60, 72 giờ lên men.
Từ kết quả thu được, lựa chọn tỷ lệ dịch sinh khối vi sinh vật phối trộn và thời
gian lên men thích hợp.
2.3.4. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trồng trên đất
cát biển tỉnh Bình Định
64
2.3.4.1. Xác định liều lượng chế phẩm vi sinh vật
Thí nghiệm được bố trí trên đất cát biển, tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình
Định trong vụ đông xuân 2012; bố trí theo khối ngẫu nhiên với 3 lần lặp; diện tích ô thí nghiệm là 20 m2. Giống lạc sử dụng trong thí nghiệm gồm lạc
LDH01 (giống khuyến cáo cho sản xuất) và lạc Lỳ (giống địa phương); mật độ gieo 40 cây/m2.
Công thức thí nghiệm:
CT1: Đối chứng:
Nền (N:P:K = 30:90:60 + 10 tấn phân chuồng + 400 vôi bột)/ha.
CT2: Nền + 5 kg chế phẩm vi sinh vật/ha.
CT3: Nền + 10 kg chế phẩm vi sinh vật/ha.
CT4: Nền + 20 kg chế phẩm vi sinh vật/ha.
CT5: Nền + 30 kg chế phẩm vi sinh vật/ha.
Phương pháp bón:
- Bón lót 100 % phân chuồng + 50 % urê + 100 % supe lân + 50 % kali
clorua + 50 % vôi bột. Bón thúc lần 1 (khi cây lạc được 3 - 4 lá thật): 50 %
urê + 50 % kali clorua. Bón thúc lần 2 (khi cây lạc ra hoa rộ): 50 % vôi bột.
- Chế phẩm vi sinh vật: Bón lót vào đất: Sau khi làm đất, tiến hành rạch
hàng. Trộn 1 kg chế phẩm vi sinh vật với 10 - 15 kg đất bột, rắc vào các hàng
đã rạch sẵn, phủ một lớp đất mỏng lên trên trước khi gieo hạt. Độ sâu lấp hạt
2 - 3 cm.
Chỉ tiêu theo dõi: Chiều cao cây (cm), số cây thực thu/m2 (cây) và năng
suất quả khô (tạ/ha). Phương pháp đánh giá được trình bày tại mục 2.3.6.
2.3.4.2. Xác định phương pháp sử dụng chế phẩm vi sinh vật
Thí nghiệm được bố trí trên đất cát biển, tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình
Định trong vụ đông xuân 2012 - 2013 và hè thu 2013; bố trí theo kiểu ô chính,
ô phụ, trong đó ô chính là giống, ô phụ là cách bón chế phẩm vi sinh vật, 3 lần
65
lặp, diện tích ô thí nghiệm 20 m2. Giống lạc sử dụng trong thí nghiệm gồm lạc
LDH01 (giống khuyến cáo cho sản xuất) và lạc Lỳ (giống địa phương); mật độ gieo 40 cây/m2.
Công thức thí nghiệm:
CT1: Đối chứng:
Nền (N:P:K = 30:90:60 + 10 tấn phân chuồng + 400 vôi bột)/ha
CT2: Nền + bón chế phẩm VSV theo cách 1 (trộn với đất và bón lót
trước gieo hạt).
CT3: Nền + bón chế phẩm VSV theo cách 2 (hòa vào nước và tưới phủ
sau gieo hạt).
Phương pháp bón:
- Bón lót 100 % phân chuồng + 50 % urê + 100 % supe lân + 50 % kali
clorua + 50 % vôi bột. Bón thúc lần 1 (khi cây lạc được 3 - 4 lá thật): 50 %
urê + 50 % kali clorua. Bón thúc lần 2 (khi cây ra hoa rộ): 50 % vôi bột.
- Chế phẩm vi sinh vật: Liều lượng 20 kg/ha. Chế phẩm VSV được sử
dụng theo hai cách. Cách 1 (trộn với đất và bón lót trước gieo hạt): Sau khi
làm đất, tiến hành rạch hàng. Trộn 1 kg chế phẩm VSV với 10 - 15 kg đất bột,
rắc vào các hàng đã rạch sẵn, phủ một lớp đất mỏng lên trên trước khi gieo
hạt. Độ sâu lấp hạt 2 - 3 cm. Cách 2 (hòa vào nước và tưới phủ sau gieo hạt):
Hòa 1 kg chế phẩm VSV với 100 lít nước sạch, tưới vào các hàng sau khi
gieo hạt.
Chỉ tiêu theo dõi: Chiều cao cây (cm), số cây thực thu/m2 (cây) và năng
suất quả khô (tạ/ha). Phương pháp đánh giá được trình bày tại mục 2.3.6.
2.3.4.3. Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật sử dụng đến sinh
trưởng, năng suất và hiệu quả kinh tế của cây lạc.
Thí nghiệm được bố trí trên đất cát biển, tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình
Định trong vụ đông xuân 2012 - 2013; bố trí theo khối ngẫu nhiên, 3 lần lặp.
66
Diện tích ô thí nghiệm là 20 m2. Giống lạc sử dụng trong thí nghiệm gồm lạc
LDH01 (giống khuyến cáo cho sản xuất) và lạc Lỳ (giống địa phương); mật độ gieo 40 cây/m2.
Công thức thí nghiệm:
CT1: Đối chứng:
Nền (10 tấn phân chuồng + 400 vôi bột)/ha + NPK (30:90:60)/ha
CT2: Nền + 90% NPK + 20 kg chế phẩm vi sinh vật/ha.
CT3: Nền + 80% NPK + 20 kg chế phẩm vi sinh vật/ha.
CT4: Nền + 70% NPK + 20 kg chế phẩm vi sinh vật/ha.
Phương pháp bón:
- Bón lót 100 % phân chuồng + 50 % urê + 100 % supe lân + 50 %
kali clorua + 50 % vôi bột. Bón thúc lần 1 (khi cây lạc được 3-4 lá thật):
50 % urê + 50 % kali clorua. Bón thúc lần 2 (khi cây ra hoa rộ): 50 % vôi bột.
- Chế phẩm vi sinh vật: Bón lót vào đất: Sau khi làm đất, tiến hành
rạch hàng. Trộn 1 kg chế phẩm vi sinh vật với 10 - 15 kg đất bột, rắc vào các
hàng đã rạch sẵn, phủ một lớp đất mỏng lên trên trước khi gieo hạt. Độ sâu
lấp hạt 2 - 3 cm.
- Chỉ tiêu theo dõi: Sinh khối chất xanh (tạ khô/ha), năng suất quả khô
(tạ/ha), hiệu quả kinh tế (lãi thuần, lãi so đối chứng) và hiệu suất sử dụng chế
phẩm vi sinh vật. Phương pháp đánh giá được trình bày tại mục 2.3.6.
2.3.5. Xây dựng mô hình sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trồng
trên đất cát biển tỉnh Bình Định
Mô hình được bố trí trên đất cát biển tại Cát Hiệp và Cát Trinh, huyện
Phù Cát, tỉnh Bình Định, vụ đông xuân 2013 - 2014, hè thu 2014 và đông
xuân 2014 - 2015. Diện tích mô hình 1 ha. Giống lạc sử dụng là lạc LDH01 tại Cát Hiệp và lạc Lỳ tại Cát Trinh, mật độ gieo 40 cây/m2, trồng theo băng,
không lên luống.
67
Đối chứng: Nền theo khuyến cáo của địa phương (NPK : 30.90.60 + 10
tấn phân chuồng + 400 kg vôi)/ha. Mô hình: Nền theo khuyến cáo của địa
phương + 20 kg chế phẩm vi sinh vật/ha.
Phương pháp bón:
+ Bón lót 100 % phân chuồng + 50 % urê + 100 % supe lân + 50 %
kali clorua + 50 % vôi bột. Bón thúc lần 1 (khi cây lạc được 3 - 4 lá thật):
50 % urê + 50 % kali clorua. Bón thúc lần 2 (khi cây ra hoa rộ): 50 % vôi
bột.
+ Chế phẩm vi sinh vật: Bón lót vào đất: Sau khi làm đất, tiến hành
rạch hàng. Trộn 1 kg chế phẩm vi sinh vật với 10 - 15 kg đất bột, rắc vào các
hàng đã rạch sẵn, phủ một lớp đất mỏng lên trên trước khi gieo hạt. Độ sâu
lấp hạt 2 - 3 cm.
Chỉ tiêu theo dõi: Sinh khối chất xanh (tạ khô/ha) và năng suất quả khô
(tạ/ha). Phương pháp đánh giá được trình bày tại mục 2.3.6.
- Chỉ tiêu phân tích đất: Độ ẩm đất, Nts (%), P2O5 ts (%), K2O ts (%),
P2O5dt (mg/100 g đất), K2Odt (mg/100 g đất), OC (%); mật độ vi sinh vật hữu ích
(cố định nitơ, phân giải phốt phát khó tan, hòa tan kali, nấm men sinh
polysaccarit) (CFU/g đất). Phương pháp đánh giá được trình bày tại mục
2.3.7.
- Chỉ tiêu phân tích chất lượng nông sản: Protein (%), lipit (%). Phương
pháp đánh giá được trình bày tại mục 2.3.9.
- Hiệu quả kinh tế: Lãi thuần, tỷ suất lợi nhuận, chỉ số VCR, hiệu suất
sử dụng phân bón. Phương pháp đánh giá được trình bày tại mục 2.3.10.
2.3.6. Phương pháp đánh giá sinh trưởng, năng suất cây lạc
Các chỉ tiêu được đánh giá theo QCVN 01-57:2011/BNNPTNT:
- Chiều cao cây (cm): Đo từ đốt lá mầm đến đỉnh sinh trưởng của thân
chính của 10 cây mẫu/ô.
68
- Số cây thực thu (cây): Đếm số cây thu hoạch thực tế trên mỗi ô hay m2 đất.
- Số lượng nốt sần hữu hiệu (nốt sần): Nốt sần được xác định tại thời điểm
cây ra hoa rộ. Đếm số lượng nốt sần hữu hiệu (nốt sần có màu hồng) trên
cây/chậu.
- Sinh khối chất xanh: Lấy thân lá của toàn bộ số cây trên chậu (đối với thí
nghiệm trong chậu) hoặc 10 cây/ô (đối với thí nghiệm đồng ruộng diện hẹp) hoặc 10 m2 (đối với mô hình), sấy khô ở 105 oC đến khối lượng không đổi,
sau đó quy ra g/chậu hoặc tạ/ha.
- Năng suất quả khô: Thu toàn bộ số quả trên chậu (đối với thí nghiệm
trong chậu) hoặc 10 cây/ô (đối với thí nghiệm đồng ruộng diện hẹp) hoặc 10 m2 (đối với mô hình), loại bỏ quả non, quả lép, phơi khô đến độ ẩm hạt
khoảng 12 %, cân khối lượng để tính năng suất, sau đó quy ra năng suất
g/chậu hoặc tạ/ha.
2.3.7. Phương pháp phân tích mẫu đất
- Độ ẩm đất:
+ Độ ẩm đất trong thí nghiệm đánh giá khả năng giữ ẩm đất của chủng vi
sinh vật sinh polysaccarit được xác định theo TCVN 4048:2011: Dựa trên sự
chênh lệch về khối lượng giữa mẫu đất khô không khí và mẫu đất khô kiệt sau sấy ở nhiệt độ từ 100 oC đến 105 oC đến khối lượng không đổi để tính độ ẩm
của mẫu đất.
+ Độ ẩm đất tại mô hình: Được xác định bằng máy Moisture Probe
Meter: Chuẩn bị ống nhựa Tiền Phong dài 30 cm, đường kính 2,1 cm, dày 1,2
mm, dùng keo bịt kín 1 đầu bằng nắp nhựa; bố trí mỗi ô thí nghiệm 1 ống.
Cắm ống nhựa xuống đất ở độ sâu 20 cm, để ống trên mặt đất 10 cm (chú ý
khi cắm ống xuống đất phải lèn chặt đất xung quanh bên ngoài thành ống,
không để nước và đất chui vào trong ống). Dùng ni lông bịt chặt đầu trên mặt
đất của ống. Khi đo đưa đầu đọc của máy vào trong ống, đưa sâu xuống tầng
69
đất 20 cm. Sau mỗi lần đo, lại buộc chắt kín đầu ống bằng ni lông. Thời gian
đo: 8 - 9 giờ, đo 1 lần/tuần. Lấy kết quả trung bình ở các lần đo.
- Độ mặn: Được xác định bằng máy đo độ mặn.
- Các bon hữu cơ tổng số (OC %) theo TCVN 8941:2011: Ôxy hóa các bon
hữu cơ trong đất bằng dung dịch kali bicromat trong môi trường axit sunfuric
đậm đặc. Chuẩn độ lượng dư kali dicromat bằng dung dịch muối Fe (II).
- Nitơ tổng số (N %) bằng phương pháp Kjedahl theo TCVN 6498:1999.
- Phốt pho tổng số (P2O5 %) theo TCVN 8940:2011: Sử dụng axit sunfuric
và axit pecloric để phá mẫu và hòa tan các hợp chất phốt pho trong đất. Xác
định hàm lượng phốt pho trong dung dịch bằng phương pháp đo màu.
- Kali tổng số (K2O %) theo TCVN 8660:2011: Dùng hỗn hợp axit
flohydric và axit pecloric để phá mẫu, chuyển các dạng kali trong đất về dạng
hòa tan trong dung dịch. Xác định hàm lượng kali trong dung dịch bằng
phương pháp quang phổ ngọn lửa hoặc quang phổ phát xạ.
- Phốt pho dễ tiêu (P2O5 mg/100 g đất) theo TCVN 5256:2009: Dùng
dung dịch axit sunfuric 0,05 mol/l hòa tan các dạng phốt pho dễ tiêu trong đất.
Xác định hàm lượng phốt pho trong dịch chiết bằng phương pháp so màu với
“màu xanh molypđen”, dùng dung dịch thiếc (II) clorua làm chất khử.
- Kali dễ tiêu (K2O mg/100 g đất) theo TCVN 8662:2011: Dùng dung
dịch amoni axetat 1,0 mol/l (pH = 7,0) hòa tan các dạng kali dễ tiêu trong đất.
Xác định hàm lượng kali trong dịch chiết mẫu đất bằng phương pháp quang
phổ phát xạ.
- Mật độ vi sinh vật hữu ích (cố định nitơ, phân giải phốt phát khó tan,
hòa tan kali và nấm men sinh polysaccarit) được xác định theo 2.3.2.5.
2.3.8. Phương pháp phân tích mẫu cây
Phương pháp phân tích mẫu cây theo sổ tay phân tích đất, nước, phân bón,
cây trồng của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 1998.
70
- Nitơ tổng số (N %): Sử dụng H2SO4 đặc, axit salisilic, natrithiosunfat,
hỗn hợp xúc tác (K2SO4 + Se) chuyển toàn bộ các dạng nitơ trong mẫu thành dạng amoni (NH4+), sau đó cất amoni nhờ dung dịch kiềm, thu khí NH3 bằng
dung dịch axit boric, chuẩn độ amoni tetraborat bằng dung dịch axit tiêu chuẩn,
từ đó suy ra hàm lượng nitơ trong mẫu (dựa theo nguyên tắc của phương pháp
Kjedahl cải tiến).
- Phốt pho tổng số (P2O5 %): Chuyển toàn bộ các hợp chất phốt pho của
mẫu cây trồng thành phốt pho dưới dạng orthophotphat, xác định hàm lượng
phốt pho trong dung dịch mẫu theo phương pháp trắc quang, phức chất màu
vàng tạo thành giữa orthophotphat và vanadomolypdat.
- Kali tổng số (K2O %): Sử dụng axit nitric ôxy hóa, hòa tan các dạng kali
trong mẫu; xác định hàm lượng kali trong dung dịch bằng quang kế ngọn lửa.
2.3.9. Phương pháp phân tích chất lượng nông sản
Phương pháp phân tích chất lượng nông sản theo sổ tay phương pháp
nghiên cứu sinh lý, sinh hóa cây trồng (Phạm Văn Chương và cs, 2005).
- Xác định hàm lượng protein tổng số trong hạt theo phương pháp
Kjedahl.
- Xác định hàm lượng lipit tổng số trong hạt theo phương pháp Shoclet,
dựa trên nguyên tắc chiết lipit ra khỏi mẫu bằng dung môi hữu cơ ete etylic.
2.3.10. Hiệu quả kinh tế
- Lãi thuần = Tổng thu - Tổng chi.
- Chỉ số VCR = Tổng thu tăng do sử dụng chế phẩm vi sinh vật/tổng chi
tăng do sử dụng chế phẩm vi sinh vật.
- Hiệu suất sử dụng chế phẩm: Số kg quả khô tăng lên khi đầu tư 1 kg
chế phẩm vi sinh vật.
2.3.11. Phương pháp xử lý số liệu:
Số liệu được xử lý thống kê bằng chương trình IRRISTAT.
71
CHƯƠNG III
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. TÍNH CHẤT ĐẤT CÁT BIỂN TẠI VÙNG NGHIÊN CỨU
Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa, lý và sinh học đất cát biển ở tầng
canh tác tại vùng nghiên cứu như sau:
Bảng 3.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu về tính chất đất cát biển tại
vùng nghiên cứu (Cát Trinh, Cát Hiệp - Phù Cát - Bình Định)
Cát Trinh, Phù Cát Hiệp, Phù Chỉ tiêu Cát, Bình Định Cát, Bình Định
Độ ẩm (%) 4,6 ± 0,40 4,4 ± 0,32
4,8 ± 0,18 4,6 ± 0,13 pHKCl
Độ mặn (‰) 0,26 ± 0,05 0,17 ± 0,04
OC (%) 0,18 ± 0,020 0,18 ± 0,014
0,03 ± 0,007 0,04 ± 0,006 Nts (%)
0,01 ± 0,005 0,02 ± 0,004 P2O5ts (%)
0,01 ± 0,003 0,02 ± 0,005 K2Ots (%)
6,31 ± 0,152 4,20 ± 0,158 P2O5dt (mg/100g)
1,34 ± 0,062 2,14 ± 0,367
K2Odt (mg/100g) Mật độ VSV hữu ích (104 CFU/g)
- Cố định nitơ 2,08 ± 0,13 2,20 ± 0,19
- Phân giải phốt phát khó tan 1,10 ± 0,10 1,90 ± 0,40
- Hòa tan kali 2,52 ± 0,30 1,45 ± 0,41
- Sinh polysacacrit 0,58 ± 0,03 1,56 ± 0,25
72
Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy:
- Đất cát biển, vùng trồng lạc tại xã Cát Trinh và Cát Hiệp, huyện Phù
Cát, tỉnh Bình Định có độ ẩm thấp, đạt 4,4 - 4,6 %. Đất có độ chua từ chua
đến chua nhẹ (pHKCl = 4,6 - 4,8), đất có độ mặn ở ngưỡng từ không mặn đến
mặn ít (đạt 0,17 - 0,26 ‰). Hàm lượng cac bon hữu cơ tổng số thấp (đạt
0,18 %), nghèo các chất dinh dưỡng (hàm lượng đạm, lân, kali tổng số rất
thấp, đạt lần lượt 0,03 - 0,04 %, 0,01 - 0,02 % và 0,01 - 0,02 %), hàm lượng
lân dễ tiêu từ nghèo đến trung bình (4,2 - 6,3 mg/100 g đất); hàm lượng kali
dễ tiêu cũng rất nghèo (1,34 - 2,14 mg/100 g đất).
- Mật độ vi sinh vật hữu ích trong đất thấp: Vi sinh vật cố định nitơ đạt 2,08 - 2,20 x 104 CFU/g, phân giải phốt phát khó tan đạt 1,10 - 1,90 x 104 CFU/g, hòa tan kali đạt 1,45 - 2,52 x 104 CFU/g và sinh chất giữ ẩm polysaccarit đạt 5,80 x 103 - 1,56 x 104 CFU/g.
Các kết quả trên cho thấy, đất cát biển vùng nghiên cứu có độ ẩm thấp,
hàm lượng dinh dưỡng, hữu cơ và vi sinh vật có ích thấp. Đây là một trong
các trở ngại chính trong sản xuất nông nghiệp tại đây cũng như vùng đất cát
biển khác ở Việt Nam (Vinh T. C., 2006; Ha P. Q. et al, 2006).
3.2. PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT PHÙ HỢP CHO CÂY
LẠC TRÊN ĐẤT CÁT BIỂN TỈNH BÌNH ĐỊNH
3.2.1. Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật
Các nghiên cứu trước đây đã chỉ rõ vai trò không thể thiếu của vi sinh
vật trong việc nâng cao dinh dưỡng và khả năng giữ nước cho đất. Do vậy, để
nâng cao dinh dưỡng và khả năng giữ nước cho đất, ngoài việc tăng cường
các điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật có sẵn trong tự nhiên
cần phải tuyển chọn các chủng vi sinh vật có hoạt tính sinh học cao và khả
năng thích nghi tốt bổ sung vào đất với mục đích tăng mật độ vi sinh vật có
ích trong đất nhằm cải tạo đất. Việc lựa chọn các chủng vi sinh vật và tổ hợp
73
vi sinh vật được dựa trên các nguyên tắc sau: (i) Có hoạt tính sinh học cao;
(ii) có khả năng thích nghi (điều kiện nhiệt độ, pH và độ mặn) tại vùng đất
nghiên cứu; (iii) có khả năng cùng tồn tại; (iv) an toàn sinh học.
3.2.1.1. Vi sinh vật cố định nitơ
Đánh giá hoạt tính sinh học của vi sinh vật cố định nitơ
Từ các nốt sần của cây lạc trồng trên đất cát biển tại Bình Định, đã
phân lập được năm chủng vi sinh vật có khả năng cố định nitơ cộng sinh cao
và duy trì ổn định hoạt tính sinh học sau nhiều lần cấy truyền. Kết quả đánh
giá khả năng cố định nitơ cộng sinh của các chủng vi sinh vật phân lập được
và chủng do quỹ gen vi sinh vật cung cấp được trình bày trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Khả năng cố định nitơ cộng sinh của các chủng vi sinh vật
TT Nguồn gốc Ký hiệu chủng Số nốt sần hữu hiệu/cây (nốt sần) Khả năng cố định nitơ (hàm lượng etylen, nmol C2H2/cây)
58,2 ± 2,86 2.355 ± 8,94 1 RA1
RA4 55,5 ± 2,77 1.514 ± 9,06 2
RA16 60,2 ± 2,28 3.100 ± 14,82 3
RA22 54,6 ± 3,58 1.600 ± 8,34 4
RA25 54,0 ± 2,77 1.250 ± 9,35 5
Nốt sần cây lạc trồng tại Cát Trinh, Bình Định Nốt sần cây lạc trồng tại Cát Trinh, Bình Định Nốt sần cây lạc tại Cát trồng Trinh, Bình Định Nốt sần cây lạc tại Cát trồng Hiệp, Bình Định Nốt sần cây lạc tại Cát trồng Hiệp, Bình Định
RA18 65,8 ± 2,59 3.458 ± 10,95 6 Quỹ gen VSVTT cung cấp
74
Kết quả ở bảng 3.2 cho thấy: Các chủng vi sinh vật nghiên cứu đều có
khả năng hình thành nốt sần hữu hiệu (đạt từ 54 ± 2,77 đến 60,2 ± 2,28
nốt/cây) và có khả năng cố định nitơ trên cây lạc (đạt 1.250 ± 9,35 đến 3.100 ±
14,82 nmol C2H2/cây) . Kết quả này tương tự kết quả của Phạm Văn Toản
(2002) cũng như Nguyễn Hữu Hiệp (2009) khi đánh giá hoạt tính cố định nitơ
của các chủng Rhizobium phân lập từ các vùng đất khác ở Việt Nam. Tuy
nhiên, chủng RA18 do quỹ gen vi sinh vật cung cấp có khả năng hình thành nốt
sần hữu hiệu (65,8 ± 2,59 nốt/cây) và hàm lượng etylen hình thành (3.458 ±
10,95 nmol C2H2/cây) đạt cao nhất. Đây cũng là chủng được quỹ gen vi sinh
vật trồng trọt khuyến cáo sử dụng trong sản xuất phân bón. Do đó, chủng
RA18 được lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo.
Khả năng nâng cao hiệu quả sử dụng đạm khoáng của cây lạc nhờ vi
khuẩn cố định nitơ
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của vi khuẩn cố định nitơ RA18 đến sinh
trưởng và khả năng tích lũy nitơ trong sinh khối chất xanh của cây lạc được
trình bày trong bảng 3.3.
Kết quả ở bảng 3.3 cho thấy: Vi khuẩn cố định nitơ RA18 có tác dụng
tích cực đến khả năng tích lũy nitơ trong sinh khối chất xanh. Ở công thức sử
dụng vi khuẩn RA18 và giảm 30 % lượng phân đạm urê, tổng nitơ trong thân
lá không có sự sai khác có ý nghĩa so với đối chứng (sử dụng 100 % phân
đạm urê). Xu hướng tương tự cũng được xác định đối với chỉ tiêu chiều cao
cây, sinh khối chất xanh và năng suất thực thu. Ở các công thức sử dụng vi
khuẩn cố định nitơ và giảm 10 % hoặc 20 % lượng phân đạm urê, khả năng
tích lũy nitơ trong thân lá, chiều cao cây, năng suất lạc cao hơn có ý nghĩa so
với đối chứng (bón 100 % phân đạm urê).
75
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của vi khuẩn cố định nitơ RA18 đến khả năng hấp
thụ nitơ, sinh trưởng và năng suất của cây lạc (TN trong chậu, tại Viện
KHKT Duyên hải Nam Trung bộ, 2012)
Chiều Nốt sần Sinh khối Năng
cao hữu chất xanh suất Công thức cây hiệu/cây (g khô/ quả khô
(cm) (nốt sần) chậu) (g/chậu)
Hàm lượng N tích lũy trong sinh khối chất xanh (g/chậu)
100 % NPK 1,55 60,4 186,0 81,8 25,50
100 % NPK + 2,02 67,0 220,0 89,8 28,56 RA18
90 % N + 100 % 1,98 66,1 216,0 88,4 27,82 PK+ RA18
80 % N + 100 % 1,80 63,5 207,0 86,8 27,61 PK + RA18
70 % N + 100 % 1,59 62,6 200,6 83,5 26,38 PK + RA18
5,9 2,5 3,2 2,8 3,0 CV (%)
0,2 3,0 12,5 4,5 1,5 LSD0,05
Đánh giá hoạt tính sinh học của vi sinh vật phân giải hợp chất phốt
3.2.1.2. Vi sinh vật phân giải hợp chất phốt phát khó tan
phát khó tan
Từ các mẫu đất vùng rễ thu thập được, đã phân lập được năm chủng vi
sinh vật có phân giải phốt phát khó tan và ổn định hoạt tính sinh học sau năm
lần cấy chuyển. Kết quả đánh giá khả năng phân giải phốt phát khó tan của
76
các chủng vi sinh vật phân lập được và chủng do quĩ gen vi sinh vật cung cấp
được trình bày trong bảng 3.4.
Bảng 3.4. Khả năng phân giải phốt phát khó tan của các chủng vi sinh vật
TT Nguồn gốc Ký hiệu chủng Đường kính vòng phân giải Ca3(PO4)2, (D-d, mm) Hàm lượng phốt pho hòa tan (mg P2O5/100 ml)
1 P55 12,0 ± 0,35 15,2 ± 0,45
Đất vùng rễ cây lạc tại Cát Hiệp Phù Cát, Bình Định
2 P100 16,2 ± 0,45 18,5 ± 0,50
Đất vùng rễ cây lạc tại Cát Hiệp, Phù Cát, Bình Định
3 P114 14,9 ± 0,22 16,6 ± 0,47
Đất vùng rễ cây lạc xen điều tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định
4 P1107 18,0 ± 0,35 21,2 ± 0,27
Đất vùng rễ cây lạc tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định
5 P1108 15,9 ± 0,42 16,8 ± 0,57
Đất vùng rễ cây lạc tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định Quỹ gen VSVTT 6 PV22 18,1 ± 0,22 20,3 ± 0,37 cung cấp
Kết quả bảng 3.4 cho thấy: Năm chủng vi sinh vật phân lập được đều
có khả năng phân giải Ca3(PO4)2; đường kính vòng phân giải Ca3(PO4)2 đạt
12,0 - 18,1 mm sau 4 ngày nuôi cấy. Hàm lượng phốt pho hòa tan trong dịch
nuôi cấy đạt 15,2 - 21,2 P2O5 mg/100 ml. Trong đó, chủng P1107, có khả
năng phân giải phốt phát khó tan cao nhất (đường kính vòng phân giải
77
Ca3(PO4)2 đạt 18,0 mm và hàm lượng phốt pho hòa tan đạt 21,2 mg/100 ml).
Khả năng phân giải phốt phát khó tan của các chủng vi sinh vật phân lập được
từ đất cát biển Bình Định là tương đương với chủng PV22 do Quỹ gen vi sinh
vật trồng trọt cung cấp; cao hơn các chủng vi sinh vật do Shilpi D. và Poonam
D. (2016) phân lập được từ đất vườn; cao hơn hoặc tương đương so với các
chủng do Fateme F. và Ibrahim I. (2014) phân lập từ đất vùng rễ. Chủng
P1107 được lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo.
Khả năng nâng hiệu quả sử dụng lân khoáng của cây lạc nhờ vi sinh
vật phân giải phốt phát khó tan
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của vi khuẩn phân giải phốt phát P1107
đến khả năng hấp thụ phốt pho, sinh trưởng và năng suất lạc được trình bày
trong bảng 3.5.
Kết quả ở bảng 3.5 cho thấy: Ở công thức nhiễm chủng vi khuẩn P1107
và giảm 30 % lượng lân khoáng, hàm lượng P2O5 tích lũy trong sinh khối chất
xanh, chiều cao cây, sinh khối chất xanh và năng suất thực thu không có sự
sai khác có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (sử dụng 100 % lượng lân
khoáng và không nhiễm vi sinh vật). Ở công thức nhiễm vi khuẩn P1107 và
giảm 10 %, 20 % lượng lân khoáng cho chiều cao cây và năng suất thực thu
cao hơn có ý nghĩa so với đối chứng. Ở công thức nhiễm vi khuẩn P1107 và
giảm 10 % lượng lân khoáng cho hàm lượng P2O5 tích lũy trong sinh khối
chất xanh và sinh khối chất xanh cao hơn đối chứng. Kết quả trên cho thấy
chủng P1107 có khả năng nâng cao hiệu quả sử dụng lân khoáng của cây lạc;
qua đó có thể tiết kiệm 30 % lượng lân khoáng cần bón. Kết quả trên tương tự
với kết quả nghiên cứu đã công bố của P. V. Toản (2004, 2007) và N. H. Hiệp
(2009) về khả năng tiết kiệm phân lân khoáng khi sử dụng vi sinh vật phân
giải phốt phát khó tan.
78
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan P1107 đến khả
năng hấp thụ phốt pho, sinh trưởng và năng suất của cây lạc
(TN trong chậu, tại Viện KHKT Duyên hải Nam Trung bộ, 2012)
Hàm lượng Sinh khối Năng Chiều P2O5 tích lũy chất xanh suất quả Công thức trong sinh cao cây (g khô/ khô khối chất (cm) chậu) (g/chậu) xanh (g/chậu)
100 % NPK 0,18 60,4 81,8 25,50
100 % NPK + P1107 0,20 65,0 89,8 27,56
0,20 64,6 85,9 26,77
0,18 63,2 82,5 26,62
0,17 62,1 78,3 25,70
90 % P + 100 % NK + P1107 80 % P + 100 % NK + P1107 70 % P + 100 % NK + P1107 CV (%) 3,7 2,1 2,8 2,2
0,01 2,48 3,35 1,09 LSD0,05
Đánh giá hoạt tính sinh học của vi sinh vật hòa tan kali
3.2.1.3. Vi sinh vật hòa tan kali
Từ các mẫu đất vùng rễ thu thập được, đã phân lập được sáu chủng vi
sinh vật có khả năng hòa tan kali và ổn định hoạt tính sinh học sau nhiều lần
cấy chuyển. Kết quả đánh giá khả năng hòa tan kali của các chủng vi sinh vật
phân lập được và chủng do quỹ gen vi sinh vật cung cấp được trình bày trong
bảng 3.6.
79
Bảng 3.6. Khả năng hòa tan kali của các chủng vi sinh vật
STT Nguồn gốc Kí hiệu chủng
Đường kính vòng phân giải fenspat (D-d, mm) Hàm lượng kali hòa tan trong môi trường dịch nuôi cấy (mg K2O/lít)
1 S1.1 8,2 ± 0,27 18,4 ± 0,31
2 S3.1 12,0 ± 0,35 19,2 ± 0,21
3 S3.3 7,8 ± 0,45 16,0 ± 0,27
4 S8 6,4 ± 0,42 12,5 ± 0,35
5 S10 8,0 ± 0,35 16,4 ± 0,44
6 S11.2 7,6 ± 0,31 15,6 ± 0,31
Đất vùng rễ cây lạc xen điều tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định Đất vùng rễ cây lạc tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định Đất vùng rễ cây lạc tại Cát Hiệp, Phù Cát, Bình Định Đất vùng rễ cây xoài tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định Đất vùng rễ cây điều tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định Đất vùng rễ cây điều tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định Quỹ gen VSVTT 7 SV15 12,1 ± 0,38 19,4 ± 0,32 cung cấp
Kết quả ở bảng 3.6 cho thấy: Sáu chủng vi sinh vật phân lập được từ đất
cát biển Bình Định có đường kính vòng phân giải fenspat 6,4 - 12,0 mm sau 4
ngày nuôi cấy. Hàm lượng kali hòa tan trong dịch nuôi cấy đạt từ 12,5 mg
K2O/lít đến 19,2 mg K2O/lít. Trong đó, chủng S3.1, có khả năng hòa tan kali
cao nhất (đường kính vòng phân giải fenspat đạt 12,0 mm và hàm lượng kali
80
hòa tan đạt 19,2 mg/lít). Kết quả này cũng tương tự kết quả của Cao Ngọc Điệp
và cs (2010), Amalraj et al. (2012), Archana et al. (2013), Hu et al. (2006),
Parmar (2013) và Sheng (2008) khi phân lập chủng vi khuẩn hòa tan kali. Tuy
nhiên, Badr (2006) cho rằng khả năng giải phóng kali của chủng vi sinh vật
phụ thuộc vào nguồn khoáng silicat. Khả năng giải phóng kali từ illite >
fenspat > muscovit. Chủng S3.1 được lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo.
Khả năng nâng hiệu quả sử dụng kali khoáng của cây lạc nhờ vi khuẩn
hòa tan kali
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của vi khuẩn hòa tan kali S3.1 đến khả năng
hấp thụ kali, sinh trưởng và năng suất cây lạc được trình bày trong bảng 3.7.
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của vi khuẩn hòa tan kali S3.1 đến khả năng hấp thụ
kali, sinh trưởng và năng suất của cây lạc (TN trong chậu, tại Viện KHKT
Duyên hải Nam Trung bộ, 2012)
Công thức
Chiều cao cây (cm) Sinh khối chất xanh (g khô/ chậu) Năng suất quả khô (g/chậu) Hàm lượng K2O5 tích lũy trong sinh khối chất xanh (g/chậu)
100 % NPK 60,4 81,8 25,50 1,04
100 % NPK+ S3.1 66,2 87,2 28,42 1,18
64,9 84,4 27,63 1,14
1,12 63,1 83,8 26,83
61,7 81,0 25,15 1,04
90 % K + 100 % NP + S3.1 80 % K + 100 % NP + S3.1 70 % K + 100 % NP + S3.1 CV (%) 2,1 3,0 2,5 3,8
2,45 1,78 1,27 0,08 LSD0,05
81
Kết quả ở bảng 3.7 cho thấy:
- Ở công thức nhiễm chủng S3.1 và giảm 30 % lượng phân kali khoáng
sử dụng cho sinh trưởng và năng suất của cây lạc không có sự sai khác so với
đối chứng (sử dụng 100 % lượng phân kali khoáng và không nhiễm vi sinh
vật).
- Ở công thức nhiễm chủng S3.1 và giảm 10 %, 20 % lượng phân kali
khoáng cần bón cho sinh trưởng và năng suất của cây lạc cao hơn đối chứng,
hàm lượng kali tổng số trong sinh khối chất xanh tăng 10,14 - 15,79 %.
Kết quả cho thấy chủng S3.1 có khả năng nâng cao hiệu quả sử dụng
của phân kali khoáng; qua đó có thể tiết kiệm 30 % lượng phân kali khoáng
cần bón. Kết quả trên cũng phù hợp với kết quả của by Sheng X. F. (2005) khi
nghiên cứu về vi khuẩn hòa tan kali trên cây bông và nho ở thí nghiệm chậu.
Đánh giá hoạt tính sinh học của nấm men sinh polysaccarit
3.2.1.4. Nấm men sinh polysaccarit
Từ các mẫu đất thu thập được, đã phân lập được năm chủng nấm men
có khả năng sinh chất giữ ẩm polysacarit có hoạt tính ổn định qua các lần cấy
truyền. Kết quả đánh giá khả sinh chất giữ ẩm polysacarit của các chủng vi
sinh vật phân lập được và chủng do quĩ gen vi sinh vật cung cấp được trình
bày trong bảng 3.8.
Kết quả bảng 3.8 cho thấy: Các chủng nấm men nghiên cứu được đều
Ns/m2, khối lượng polysacarit khô tạo thành đạt 16,2 - 36,0
có khả năng sinh chất giữ ẩm polysacarit; độ nhớt dịch nuôi cấy đạt 10,42 - 37,6 x 10-3
g/lít. Trong đó, chủng PT5.1 do Quỹ gen vi sinh vật trồng trọt cung cấp, có
khả năng sinh polysaccrit cao nhất, được lựa chọn chủng PT5.1 cho các
nghiên cứu tiếp theo.
82
Bảng 3.8. Khả năng sinh chất giữ ẩm polysacarit của các chủng nấm men
Ký hiệu Khối lượng STT Nguồn gốc chủng (10-3 polysacarit khô (g/l) Độ nhớt Ns/m2)
1 PT2 Đất vùng rễ cây lạc 26,5 0,79 34,5 0,55
tại Cát Trinh, Phù
Cát, Bình Định
2 PT1 Đất vùng rễ cây lạc 26,4 0,84 32,0 0,61
tại Cát Trinh, Phù
Cát, Bình Định
3 PT12 Đất vùng rễ cây lạc 30,8 0,57 31,8 0,35
tại Cát Hiệp, Phù
Cát, Bình Định
4 PT15 Đất vùng rễ cây lạc 25,6 0,55 30,8 1,15
tại Cát Hiệp, Phù
Cát, Bình Định
5 PT39 Đất vùng rễ cây lạc 10,4 0,42 16,2 0,57
tại Cát Hiệp, Phù
Cát, Bình Định
6 PT5.1 Quỹ gen VSVTT 37,6 0,42 36,0 0,62
cung cấp
Đánh giá khả năng giữ nước của chủng nấm men sinh polysaccarit
Ảnh hưởng của chủng nấm men phân lập được đến khả năng giữ ẩm đất
được thể hiện trong bảng 3.9 và 3.10.
Kết quả ở bảng 3.9 và 3.10 cho thấy: Ở công thức nhiễm nấm men sinh
polysaccarit (PT5.1) cho độ ẩm đất tăng 9,5 - 28,0 % so với đối chứng (không
nhiễm nấm men sinh polysaccarit); đồng thời tăng độ trữ ẩm đồng ruộng
15,09 % so với đối chứng. Sử dụng chủng nấm men PT5.1 giúp tăng khả năng
83
giữ nước của đất 15 ngày; Điều này mở ra triển vọng có khả năng tiết kiệm
lượng nước tưới trong canh tác lạc.
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của nấm men sinh polysaccarit PT5.1 đến khả năng
giữ ẩm đất (TN trong chậu, không trồng cây, năm 2012)
Đối chứng
Thí nghiệm
Thời Tăng so với Độ ẩm Qui đổi Độ ẩm Qui đổi gian ĐC (%) (%) (%) (%) (%) (ngày)
0 40,0 100,0 40,0 100,0 -
15 24,2 60,5 35,4 88,5 28,0
30 22,6 56,5 28,4 71,0 14,5
45 18,3 45,8 22,5 56,3 10,5
60 13,0 32,5 16,8 42,0 9,5
CV(%) 2,3 2,6
Ghi chú: ĐC: Bổ sung môi trường Hansen, 10 ml/chậu TN: Bổ sung dịch nấm men PT5.1, 10 ml/chậu
0,97 1,0 LSD0,05
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của vi sinh vật sinh polysaccarit PT5.1 đến độ trữ
ẩm đồng ruộng của đất trồng lạc (TN tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định,
năm 2012)
Công thức Wdr, % so với đất khô kiệt Tăng so với đối chứng (%)
CT1 22,53 ± 0,31 -
Ghi chú: CT1 (ĐC): Không nhiễm vi sinh vật; CT2: Nhiễm dịch nấm men PT5.1
CT2 25,93 ± 0,42 15,09
Các kết quả trên cũng tương tự với kết quả của Tống Kim Thuần và cs
(2005), Nguyễn Kiều Băng Tâm (2009) khi nghiên cứu về khả năng của
chủng nấm men Lipomyces sinh polysaccarit trong cải thiện độ ẩm đất đồi tại
tỉnh Mê Linh và Vĩnh Phúc.
84
3.2.2. Định tên của các chủng vi sinh vật tuyển chọn
Với mục tiêu tạo một sản phẩm thân thiện với môi trường, an toàn với
con người và động thực vật cũng như chất lượng nông sản, đề tài đã tiến hành
định tên và xác định độ an toàn sinh học đối với các chủng VSV tuyển chọn.
3.2.2.1. Chủng vi khuẩn cố định nitơ RA18
Bảng 3.11. Một số đặc điểm hình thái, sinh hóa của chủng RA18
STT Đặc điểm hình thái, sinh hóa Thông số
1 Hình thái khuẩn lạc Sau 120 giờ nuôi cấy trên môi
trường YMA, không bắt màu công
gô đỏ, hình tròn, hơi lồi, trơn, bóng,
đường kính khuẩn lạc 1,5 - 2,0 mm.
2 Đặc điểm tế bào Hình que, đứng riêng lẻ, kích thước
0,65 - 2,5 µm
3 Gram -
4 Sinh bào tử -
Khả năng chuyển động 5 +
6 Oxydaza +
7 Catalaza +
8 Ureaza +
9 Đồng hóa nitrat +
Thủy phân
10 Cazein -
11 Gelatin +
12 Tinh bột +
13 Urê +
85
Sử dụng
L-Rhamnoza 14 -
D-Glucosamin 15 -
D-Alanin 16 -
Axit malonic 17 +
Sinh axit từ
L-Arabinoza 18 +
D-Glucoza 19 +
D-Mannoza 20 +
D-Manitol 21 +
Sacaroza 22 +
D-Fructoza 23 -
Ghi chú: (+) dương tính, (-) âm tính.
Căn cứ vào kết quả đánh giá đặc điểm hình thái, các phản ứng sinh hóa
Lactoza 24 -
so với khóa phân loại Bergey của (Pau D. V., 2005 và George G. M. ), chủng
vi khuẩn cố định nitơ RA18 có nhiều đặc điểm giống loài Bradyrhizobium
japonicum.
Để khẳng định chính xác về tên loài của chủng vi khuẩn cố định nitơ
RA18, bằng kỹ thuật sinh học phân tử, đề tài đã tiến hành giải trình tự gen
16S ARN riboxom của chủng RA18. Kết quả so sánh trình tự gen 16S ARN
riboxom của vi khuẩn cố định nitơ RA18 với trình tự tương ứng trên ngân
hàng dữ liệu cơ sở GenBank cho thấy chủng RA18 có độ tương đồng 99,9 %
(1333/1335) so với loài Bradyrhizobium japonicum USDA 6.
86
RA 18
100
Bradyrhizobium japonicum strain USDA 6_gi|631251355|
98
Bradyrhizobium daqingense strain CCBAU 15774_gi|645321755|
43
Rhodopseudomonas harwoodiae strain JA531_gi|566084942|
Nitrobacter hamburgensis strain X14_gi|444303891|
Methylocapsa acidiphila strain B2_gi|265678618|
0.01
Hình 3.1 Vị trí phân loại của chủng RA18 và các loài có quan hệ họ hàng gần
3.2.2.2. Chủng vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan P1107
Bảng 3.12. Một số đặc điểm hình thái, sinh hóa của chủng P1107
STT Đặc điểm sinh học Thông số
1 Hình thái khuẩn lạc Sau 48 giờ nuôi cấy trên môi trường
King B, khuẩn lạc màu trắng đục, về
già chuyển màu hơi vàng, dạng hình
tròn, lồi, bóng, bề mặt thô, đường
kính khuẩn lạc 2 - 3 mm
2 Đặc điểm tế bào Hình que, đứng riêng lẻ hay từng
chuỗi, kích thước 0,6 x 1,6 µm
3 Gram +
4 Sinh bào tử +
Khả năng chuyển động 5 +
6 Oxydaza +
7 Catalaza +
8 Ureaza +
9 Đồng hóa nitrat +
87
Thủy phân
10 Cazein +
11 Gelatin +
12 Tinh bột +
Ghi chú: (+) dương tính, (-) âm tính.
13 Urê -
Bảng 3.13. Khả năng sử dụng nguồn các bon đối với chủng P1107
theo kít chuẩn API 50 CHB
Cơ chất Chủng Cơ chất Chủng
Bacillus
Bacillus
TT TT
megaterium
megaterium
phản ứng P1107 phản ứng P1107
1 Đối chứng - - 26 Aesculin + +
2 Glycerol + + 27 Salicin + +
3 Erythritol - - 28 Cellobioza + +
4 D-Arabinoza - - 29 Maltoza + +
5 L-Arabinoza + + 30 Lactoza + +
6 Riboza + + 31 Melibioza + +
7 D- Xyloza + + 32 Saccaroza + +
8 L- Xyloza - - 33 Trehaloza + +
9 Adonitol - - 34 Inulin + +
- - -Methyl-D- 10 35 Melezitoza w + Xylosit
11 Galactoza + + 36 D-Raffinoza + +
12 D-Glucoza + + 37 Tinh bột + +
13 D-Fructoza + + 38 Glycogen + +
14 D-Manoza w - 39 Xylitol w -
15 L-Sorboza - - 40 β-Gentiobioza + +
88
16 Rhamnoza - - 41 D-Turanoza + +
17 Dulcitol - - 42 D-Lyxoza - -
18 Inositol + + 43 D-Tagatoza - -
19 Mannitol + + 44 D-Fucoza - -
20 Sorbitol w + 45 L-Fucoza - -
α-Methyl-D- - - 21 46 D-Arabitol + + Mannosit
α-Methyl-D- + + 22 47 L-Arabitol - - Glucosit
N-Acetyl- + + 23 48 Gluconat w - Glucosamin
+ + 2-Keto- - - 24 Amygdalin 49 Gluconat
Chú thích: (+) dương tính, (w) dương tính yếu, (-) âm tính.
5-Keto- + - - 25 Arbutin + 50 Gluconat
Căn cứ vào kết quả đánh giá đặc điểm hình thái, các phản ứng sinh hóa
so với khóa phân loại của Paul D. V. et all và George M. G. (2005), chủng vi
khuẩn phân giải phốt phát khó tan P1107 có nhiều đặc điểm giống loài
Bacillus megaterium.
Kết quả so sánh trình tự gen 16S ARN riboxom của vi khuẩn phân giải
phốt phát khó tan P1107 với trình tự tương ứng trên ngân hàng dữ liệu cơ sở
GenBank cho thấy chủng P1107 có độ tương đồng 99,9 % (1543/1544) so với
loài Bacillus megaterium AC46b1.
89
P1107
48
100
Bacillus megaterium isolate_AC46b1
91
Bacillus megaterium strain ATCC 14581
Bacillus cohnii strain DSM 6307
Bacillus asahii strain MA001
Bacillus_kochii strain WCC 4582
Bacillus shackletonii strain LMG_18435
81
99
Bacillus acidicola strain 105-2
0.005
Hình 3.2. Vị trí phân loại của chủng P1107 và các loài có quan hệ họ hàng gần
3.2.2.3. Chủng vi khuẩn hòa tan kali S3.1
Bảng 3.14. Một số đặc điểm hình thái, sinh hóa của chủng S3.1
STT Đặc điểm sinh học Thông số
1 Hình thái khuẩn lạc Sau 72 giờ nuôi cấy trên môi trường
Aleksandrov, khuẩn lạc màu vàng,
tròn, trong, lồi, nhẵn, nhầy, đường
kính khuẩn lạc 6 - 8 mm.
2 Đặc điểm tế bào Hình que, đứng riêng lẻ, kích thước
0,8 x 3,2 µm
3 Gram +
4 Sinh bào tử +
5 Khả năng chuyển động +
6 Oxydaza +
7 Catalaza +
8 Ureaza -
9 Đồng hóa nitrat -
Thủy phân
10 Cazein -
90
11 Gelatin +
12 Tinh bột +
13 Urê -
Bảng 3.15. Khả năng sử dụng nguồn các bon đối với chủng S3.1
theo kít chuẩn API 50 CHB
Cơ chất Chủng Cơ chất Chủng P. P. TT TT phản ứng S3.1 phản ứng S3.1 castaneae castaneae
1 Đối chứng - 26 Aesculin v - -
- - 2 Glycerol 27 Salicin w w
3 Erythritol - 28 Cellobioza - - -
4 D-Arabinoza 29 Maltoza + +
5 L-Arabinoza + 30 Lactoza w + +
6 Riboza - 31 Melibioza + + -
7 D- Xyloza + 32 Saccaroza + + +
8 L- Xyloza - 33 Trehaloza + + -
9 Adonitol - 34 Inulin v - -
+ + -Methyl-D- 10 35 Melezitoza - - Xylosit
11 Galactoza + 36 D-Raffinoza + + +
12 D-Glucoza + 37 Tinh bột v + +
13 D-Fructoza - 38 Glycogen - - -
β-
14 D-Mannoza + 39 Xylitol - - +
Gentiobioza
- - 15 L-Sorboza 40 + +
16 Rhamnoza + 41 D-Turanoza + + +
17 Dulcitol - 42 D-Lyxoza - - -
91
18 Inositol - - 43 D-Tagatoza - -
19 Mannitol + + 44 D-Fucoza - -
20 Sorbitol - - 45 L-Fucoza - -
- - 21 46 D-Arabitol - -
- - 22 47 L-Arabitol - -
- - 23 48 Gluconat + + α-Methyl-D- Mannosit α-Methyl-D- Glucosit N-Acetyl- Glucosamin
- - 24 Amygdalin 49 v -
Chú thích: (+) dương tính, (w) dương tính yếu, (-) âm tính, (v) không xác định
25 Arbutin v - 50 v - 2-Keto- Gluconat 5-Keto- Gluconat
Căn cứ vào kết quả đánh giá đặc điểm hình thái, các phản ứng sinh hóa
so với khóa phân loại Bergey (Paul D. V. et all, 2005 và George M. G. et all,
2005), chủng vi khuẩn hòa tan kali S3.1 có nhiều đặc điểm giống loài
Paenibacillus castaneae.
Kết quả so sánh trình tự gen 16S ARN riboxom của vi khuẩn hòa tan
kali S3.1 với trình tự tương ứng trên ngân hàng dữ liệu cơ sở GenBank cho
thấy chủng S3.1 có độ tương đồng 98,5 % (1425/1446) so với loài
0.003
Paenibacillus catalpae strain D75
0.004
0.001
0.003
Paenibacillus glycanilyticus strain NBRC 16618
0.012
Paenibacillus xinjiangensis strain B538
0.010
S3.1
0.006
Paenibacillus castaneae strain Ch-32
0.006
0.002
Paenibacillus castaneae Ch-32.
Hình 3.3. Vị trí phân loại của chủng S3.1 và các loài có quan hệ họ hàng gần
92
3.2.2.4. Chủng nấm men sinh polysaccarit PT5.1
Đặc điểm hình thái khuẩn lạc, tế bào: Sau 72 giờ nuôi cấy trên môi
trường Hansen, khuẩn lạc màu trắng đục, dạng hình tròn, chảy, bề mặt bóng,
mịn, nhầy, nhớt. Tế bào hình cầu to, nảy chồi một phía, có chứa giọt lipít lớn,
nang chứa nhiều bào tử.
Bảng 3.16. Đặc điểm sinh lý và sinh hóa của chủng nấm men PT5.1
Các test Các test
L. L. STT thử sinh lý, PT5.1 STT thử sinh lý, PT5.1
starkeyi starkeyi sinh hóa sinh hóa
Lên men
1 Glucoza - - 34 + + -Methyl-D- Glucosit
2 Galactoza - - 35 Salicin v +
3 Sacaroza - - 36 Nitrat - +
4 Maltoza - - 37 DL-Lactat - -
5 Lactoza - - 38 Succinat w/+ +
6 Melibioza - - 39 Citrate w/+ +
7 Raffinoza - - 40 Inositol v -
41 D-Gluconat v - Đồng hóa C
8 Glucoza + + 42 D-Glucosamin - -
9 Galactoza + + Đồng hóa Nitơ
10 L-Sorboza + + 43 + + (NH4)2 SO4
11 Sacaroza + + - - 44 KNO3
12 Maltoza + + - - 45 NaNO2
13 Cellobioza + + 46 Ethylamin v +
14 Trehaloza + + 47 L-Lysin v +
15 Lactoza v - 48 Biotin v +
93
16 Melibioza + + 49 Pant + +
17 Raffinoza + + 50 Folic axit + -
18 Melezitoza + + 51 Inocitol + +
19 Inulin + + 52 Niacin + +
20 Tinh bột v + 53 Pyridoxin + +
21 D-Xyloza + + 54 Riboflavin v +
22 L-Arabinoza v - 55 Thiamin + +
23 D-Arabinoza v - Test thử khác
24 D-Riboza v - 56 - -
25 L-Rhamnoza v - 57 v - Sinh trưởng ở 50% Glucoza Tạo thành tinh bột
26 Methanol - - 58 Gelatin hóa - -
27 Ethanol + + 59 Ureaza - -
28 Glycerol v + 60 Lipaza - -
29 Erythritol v - 61 Tạo thành axit - -
30 Ribitol v - 62 + +
31 Galactitol v - 63 + +
32 D-Mannitol + + 64 v +
Ghi chú: (+) dương tính, (w) dương tính yếu, (-) âm tính, (v) không ổn định
33 D-Glucitol + + 65 - - Sinh trưởng ở 25 oC Sinh trưởng ở 30 oC Sinh trưởng ở 35 oC Sinh trưởng ở 40 oC
Căn cứ vào kết quả đánh giá đặc điểm hình thái, các phản ứng sinh hóa
so với khóa phân loại của Maudy T. S. và Cletus P. K. (2011), chủng nấm
men sinh polysaccarit PT5.1 có nhiều đặc điểm giống loài Lipomyces
starkeyi.
94
Kết quả so sánh trình tự gen 28S ARN riboxom của chủng nấm men
sinh polysaccarit PT5.1 với các trình tự tương ứng trên ngân hàng dữ liệu cơ
sở GenBank cho thấy chủng PT 5.1 có độ tương đồng 99,4 % (503/506) so
0.0000
Pt 5.1
0.0006
0.0000
0.0000
gi|426206545|dbj|AB760326.1| Lipomyces starkeyi genes for 18S rRNA ITS1 5.8S rRNA ITS2 and 26S rRNA partial and complete sequence strain: NBRC 106975
0.0123
0.0124
gi|4038923|gb|U84235.1|LKU84235 Lipomyces kononenkoae subsp. kononenkoae 26S ribosomal RNA gene partial sequence
0.0000
gi|419590274|dbj|AB747650.1| Lipomyces doorenjongii genes for ITS1 5.8S rRNA ITS2 26S rRNA complete and partial sequence strain: CBS 7542
0.0165
0.0061
0.0020
gi|4038924|gb|U84237.1|LKU84237 Lipomyces kononenkoae subsp. spencermartinsiae 26S ribosomal RNA gene partial sequence
0.0576
0.0417
gi|506948428|dbj|AB726597.1| Lipomyces lipofer gene for large subunit ribosomal RNA partial sequence strain: NIP006
0.0180
gi|27316970|gb|U40137.2|DUU40137 Dipodascopsis uninucleata var. uninucleata 26S ribosomal RNA gene partial sequence
0.0000
gi|4090553|gb|U76353.1|MUU76353 Myxozyma udenii 26S ribosomal RNA gene partial sequence
gi|419590280|dbj|AB747656.1| Lipomyces mesembrius genes for ITS1 5.8S rRNA ITS2 26S rRNA complete and partial sequence strain: CBS 7661
19.4091
với loài nấm men Lipomyces starkeyi NBRC 106975.
Hình 3.4. Vị trí phân loại của chủng PT5.1 và các loài có quan hệ họ hàng gần
Độ an toàn sinh học của các chủng vi sinh vật sử dụng trong đời sống
có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Dựa vào sự phân định mức độ an toàn sinh
học của các chủng vi sinh vật của WHO, Úc, Canada, Bỉ, cộng đồng châu Âu
(theo Amerian Biological Safety Assosiation and Sciencetifix Institute of
Public Health, Divisiton of Biosafety and Biotechnology, Belgium), nhóm tác
nhân sinh học được phân làm 4 cấp độ an toàn, trong đó chỉ các vi sinh vật ở
cấp độ 1 và được sử dụng trong sản xuất ở điều kiện bình thường.
Mức an toàn sinh học 1: Mức thích hợp cho các công việc có liên quan
tới các tác nhân sinh học đã được mô tả kỹ về đặc điểm, không gây bệnh hoặc
có tiềm năng gây hại ở mức tối thiểu đối với con người và môi trường.
Mức an toàn sinh học 2: Tương tự mức 1 và thích hợp cho các tác nhân
sinh học có tiềm năng gây hại ở mức độ trung bình đối với con người và môi
trường.
Mức an toàn sinh học 3: Áp dụng cho tác nhân bản xứ hoặc ngoại lai có
thể gây bệnh và gây hại nặng cho người do phơi nhiễm qua đường không khí.
95
Mức an toàn sinh học 4: Yêu cầu đối với công việc có liên quan đến
các tác nhân nguy hiểm, ngoại lai có khả năng lây nhiễm qua đường không
khí và gây bệnh, gây hại làm đe dọa đến tính mạng.
Dựa vào kết quả định tên các chủng vi sinh vật sử dụng trong nghiên
cứu và đối chiếu với danh mục các loài vi sinh vật an toàn của Cộng đồng
châu Âu cũng như danh mục các loài vi sinh vật bị hạn chế sử dụng cho thấy
các chủng vi sinh vật được lựa chọn được xếp vào nhóm vi sinh vật có độ an
toàn thuộc mức độ 1. Các chủng vi sinh vật lựa chọn có thể sử dụng trong sản
xuất chế phẩm vi sinh vật.
Tổng hợp kết quả xác định tên đến loài và mức độ an toàn sinh học của
các chủng vi sinh vật tuyển chọn được trình bày trong bảng 3.17.
Bảng 3.17. Tổng hợp kết quả xác định tên đến loài và mức độ an toàn sinh
học của các chủng vi sinh vật tuyển chọn
Ký hiệu chủng Tên chủng Mức độ STT vi sinh vật vi sinh vật an toàn
1 RA18 Bradyrhizobium japonicum 1
2 P1107 Bacillus megaterium 1
3 S3.1 Paenibacillus castaneae 1
4 PT5.1 Lipomyces starkeyi 1
Dựa trên kết quả ở các bảng trên và so sánh với điều kiện nhiệt độ, pH
và độ mặn của đất cát biển tại Cát Trinh và Cát Hiệp, Phù Cát, Bình Định
cho thấy bốn chủng vi sinh vật nghiên cứu có khả năng thích hợp với điều
kiện về nhiệt độ, pH và độ mặn của đất cát biển tại tỉnh Bình Định. Bốn
chủng vi sinh vật tuyển chọn chọn được xếp vào nhóm vi sinh vật có độ an
toàn thuộc mức độ 1. Các chủng vi sinh vật lựa chọn có thể sử dụng trong sản
xuất chế phẩm vi sinh vật.
96
A
B
A
B
A
Hình 3.5. Khuẩn lạc (A) và tế bào (B) của chủng RA18
Hình 3.6. Khuẩn lạc (A) và tế bào (B) của chủng P1107 B
B
Hình 3.7. Khuẩn lạc (A) và tế bào (B) của chủng S3.1 A
Hình 3.8. Khuẩn lạc (A) và tế bào (B) của chủng PT5.1
97
M RA18 RA18 P1107 P1107 S3.1 N P
Hình 3.9. Kết quả PCR đoạn gen mã hoá phần tử 16S ARN riboxom của
PT5.1 N M P
0,5kb
các chủng vi khuẩn
Hình 3.10. Kết quả PCR đoạn gen mã hóa phần tử 18S ARN riboxom
của chủng nấm men PT5.1
Chú thích: M: Maker, N: Đối chứng âm, P: Đối chứng dương
98
3.2.3. Đánh giá khả năng thích hợp với đất cát biển tỉnh Bình Định của các
chủng vi sinh vật được tuyển chọn
Đặc điểm lý, hóa đất có thể ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và trao đổi
chất của vi sinh vật, do đó ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật đất. Nhiệt
độ, độ mặn, độ pH của đất có thể dẫn đến giảm sinh khối vi sinh vật đất hoặc
kiềm chế hoạt động của vi sinh vật đất (Natalia S. P. et al, 2011; Pan C. C. et
al, 2013 và Yuan B. C et al, 2007). Hơn nữa, mỗi chủng vi sinh vật có khả
năng tồn tại và thích hợp với độ pH, độ mặn cũng như nhiệt độ khác nhau.
Với mục đích tuyển chọn chủng vi sinh vật sử dụng cho sản xuất chế
phẩm vi sinh vật cho cây lạc tại tỉnh Bình Định, chúng tôi đã đánh giá khả
năng thích hợp của các chủng vi sinh vật được tuyển chọn với nhiệt độ, pH và
độ mặn tại đất cát biển tỉnh Bình Định.
Khả năng thích hợp với đất cát biển tỉnh Bình Định của vi khuẩn cố
định nitơ RA18
Kết quả đánh giá khả năng phát triển chủng RA18 ở điều kiện nhiệt độ,
pH và độ mặn khác nhau được trình bày trong bảng 3.18.
Bảng 3.18. Khả năng phát triển của vi khuẩn cố định nitơ RA18 ở điều
kiện nhiệt độ, pH và độ mặn khác nhau (TN tại Viện TNNH, 2012)
Mật độ tế bào Mật độ tế bào Độ mặn Mật độ tế bào pH (NaCl, ‰) Nhiệt độ (oC)
(CFU/ml) 3,3 x 107 4,5 20 ± 1 0,2
5,0 (CFU/ml) 1,7 x 107 4,6 x 107 0,4 25 ± 1
5,5 0,6 30 ± 1
(CFU/ml) 8,4 x 108 6,2 x 108 5,2 x 108 5,3 x 108 8,8 x 108 3,5 x 108 6,0 3,1 x 108 6,2 x 108 35 ± 1
99
Kết quả ở bảng 3.18 cho thấy: - Chủng RA18 sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 25 - 30 oC (mật độ tế bào đạt >108 CFU/ml), sinh trưởng trung bình ở 20 oC (mật độ tế bào đạt 3,3 x 107
CFU/ml). Theo số liệu khí tượng của Nasa, tại Phù Cát, Bình Định, nhiệt độ trung bình các tháng trong năm dao động từ 22,17 oC đến 30,87 oC. Các tháng
có nhiệt độ trung bình cao trong năm là từ tháng 5 đến tháng 9 (dao động 29,01 - 30,87 oC) và các tháng có nhiệt độ thấp từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau (dao động từ 22,17 oC đến 25,3 oC). Kết quả trên cho thấy chủng RA18
thích hợp với điều kiện nhiệt độ ở Phù Cát, Bình Định.
- Chủng RA18 sinh trưởng tốt ở pH 5,5 - 6,0 (mật độ tế bào >108 CFU/ml), sinh trưởng trung bình ở pH 4,5 - 5,0 (mật độ tế bào đạt >107
CFU/ml). Kết quả này phù hợp với đặc điểm của Bradyrhizobium japonicum,
có khả năng tồn tại ở pH 4,2 - 9,0 và sinh trưởng tối ưu ở pH 6,8-7,0 (Nguyễn
Lân Dũng và cs, 2008; Meghvasi K. et al, 2005; Skivakuma et al, 2012). Tuy nhiên, ở mật độ 104 - 105 CFU/g đất, vi khuẩn nốt sần đã xâm nhiễm tốt vào rễ
cây lạc và phát huy hiệu quả. Vì vậy, ở điều kiện pH tại đất cát biển Bình
Định (pH 4,6 - 4,8), chủng RA18 có khả năng cộng sinh và cố định nitơ cho
cây lạc.
- Chủng RA18 sinh trưởng tốt ở độ mặn 0,2 - 0,6 ‰ (mật độ tế bào đạt 5,2 - 8,4 x 108 CFU/ml). Kết quả này cũng cho thấy chủng RA18 thích hợp
với điều kiện độ mặn ở đất cát biển tại Phù Cát, Bình Định.
Khả năng thích hợp với đất cát biển tỉnh Bình Định của vi khuẩn phân
giải phốt phát khó tan P1107
Kết quả đánh giá khả năng phát triển chủng P1107 ở điều kiện nhiệt độ,
pH và độ mặn khác nhau được trình bày trong bảng 3.19.
100
Bảng 3.19. Khả năng phát triển của vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan
P1107 ở điều kiện nhiệt độ, pH và độ mặn khác nhau (TN tại Viện TNNH, 2012)
Mật độ tế bào Mật độ tế bào Độ mặn Mật độ tế bào pH Nhiệt độ (oC) (NaCl, ‰)
20 ± 1 4,5 0,2
25 ± 1 5,0 0,4
30 ± 1 5,5 0,6
(CFU/ml) 8,4 x 108 8,0 x 108 6,5 x 108 35 ± 1 (CFU/ml) 2,8 x 108 5,3 x 108 8,2 x 108 4,4 x 108 6,0 (CFU/ml) 1,0 x 108 2,3 x 108 3,0 x 108 5,6 x 108
Kết quả ở bảng 3.19 cho thấy: Chủng P1107 có khả năng thích hợp với
điều kiện nhiệt độ, pH và độ mặn ở đất cát biển tại Phù Cát, Bình Định: Sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 20 - 35 oC; pH 4,5 - 6,0 và độ mặn 0,2 - 0,6 ‰ (mật độ tế bào đạt 1,0 - 8,4 x 108 CFU/ml). Kết quả này hoàn toàn phù hợp với đặc điểm của loài B. megaterium: Có khả năng sinh trưởng ở nhiệt độ 5 - 55 oC,
pH 5 - 6, độ mặn NaCl <7% (Paul D. V. et al, 2005 ).
Khả năng thích hợp với đất cát biển tỉnh Bình Định của vi sinh vật hòa
tan kali S3.1
Kết quả đánh giá khả năng phát triển của chủng vi khuẩn hòa tan kali
S3.1 ở điều kiện nhiệt độ, pH và độ mặn khác nhau được trình bày trong bảng
3.20.
Kết quả ở bảng 3.20 cho thấy: - Chủng S3.1 sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 25 - 35 oC (mật độ tế bào đạt 3,1 - 7,8 x 108 CFU/ml), sinh trưởng trung bình ở 20 oC (mật độ tế bào đạt 2,9 x 107 CFU/ml).
- Chủng S3.1 sinh trưởng tốt ở pH 4,5 - 6,0 (mật độ tế bào đạt 1,1 - 5,8 x 108 CFU/ml). Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Mahdi Mohamed
101
Ahme (2012) cho rằng vi khuẩn silicat có thể phát triển được ở pH 4 - 9, phát
triển mạnh ở pH 6 - 7.
- Chủng S3.1 sinh trưởng tốt ở độ mặn 0,2 - 0,6 ‰ (mật độ tế bào đạt
5,5 - 8,2 x 108 CFU/ml).
Bảng 3.20. Khả năng phát triển của vi khuẩn hòa tan kali S3.1 ở điều kiện
nhiệt độ, pH và độ mặn khác nhau (TN tại Viện TNNH, 2012)
Mật độ tế bào Mật độ tế bào Độ mặn Mật độ tế bào pH (NaCl, ‰) Nhiệt độ (oC)
20 ± 1 (CFU/ml) 2,9 x 107 0,2 4,5
0,4 25 ± 1 5,0
0,6 30 ± 1 5,5
(CFU/ml) 8,2 x 108 6,2 x 108 5,5 x 108 (CFU/ml) 1,1 x 108 2,1 x 108 4,4 x 108 5,8 x 108 35 ± 1 3,1 x 108 7,8 x 108 3,7 x 108 6,0
Khả năng thích hợp với đất cát biển tỉnh Bình Định của nấm men sinh
polysaccarit PT5.1
Kết quả đánh giá khả năng phát triển của chủng nấm men sinh
polysaccarit S3.1 ở điều kiện nhiệt độ, pH và độ mặn khác nhau được trình
bày trong bảng 3.21.
Bảng 3.21. Khả năng phát triển của nấm men sinh polysaccarit PT5.1
ở điều kiện nhiệt độ, pH và độ mặn khác nhau (TN tại Viện TNNH, 2012)
Mật độ tế bào Mật độ tế bào Độ mặn Mật độ tế bào pH Nhiệt độ (oC) (CFU/ml) (CFU/ml) (NaCl, ‰) (CFU/ml)
20 ± 1 2,8 x 107 4,5 1,5 x 107 0,2
25 ± 1 5,0 0,4
30 ± 1 5,5 0,6
6,2 x 108 3,2 x 108 1,4 x 108 35 ± 1 3,6 x 108 5,8 x 108 2,9 x 108 6,0 1,0 x 108 3,2 x 108 5,2 x 108
102
Kết quả ở bảng 3.21 cho thấy: Chủng PT5.1 sinh trưởng tốt ở nhiệt độ
25 – 35 oC (mật độ tế bào đạt 2,9 - 5,8 x 108 CFU/ml), sinh trưởng trung bình ở 20oC (mật độ tế bào đạt 2,8 x 107 CFU/ml). Sinh trưởng tốt ở pH 5,0 - 6,0 (mật độ tế bào đạt 1,0 - 5,2 x 108 CFU/ml), sinh trưởng trung bình ở pH 4,5 (mật độ tế bào đạt 1,5 x 107 CFU/ml). Điều này phù hợp với kết quả nghiên
cứu của Babieva và Gorin (1987) cho rằng các chủng nấm men thuộc giống
Lipomyces thường sinh trưởng được ở pH 4,0 - 7,0. Chủng PT5.1 sinh trưởng tốt ở độ mặn 0,2 - 0,6 ‰ (mật độ tế bào đạt 1,4 - 6,2 x 108 CFU/ml).
Dựa trên kết quả ở các bảng trên và so sánh với điều kiện nhiệt độ, pH
và độ mặn của đất cát biển tại Cát Trinh và Cát Hiệp, Phù Cát, Bình Định
cho thấy bốn chủng vi sinh vật nghiên cứu có khả năng thích hợp với điều
kiện về nhiệt độ, pH và độ mặn của đất cát biển tại tỉnh Bình Định.
3.2.4. Đánh giá khả năng hỗn hợp của các chủng vi sinh vật tuyển chọn
3.2.4.1. Khả năng tương tác của các chủng vi sinh vật tuyển chọn
Kết quả đánh giá khả năng tương tác giữa bốn chủng vi sinh vật tuyển
chọn bằng phương pháp cấy vạch cùng tiếp xúc trên môi trường dinh dưỡng.
Kết quả đánh giá khả năng tương tác của các chủng vi sinh vật tuyển chọn
được trình bày trong hình 3.11.
Hình 3.11. Khả năng tương tác của các chủng vi sinh vật tuyển chọn
Kết quả ở hình 3.11 cho thấy, bốn chủng vi sinh vật tuyển chọn (RA18,
P1107, S3.1 và PT5.1) có khả năng sinh trưởng phát triển tốt trong điều kiện
103
tổ hợp, giữa các chủng vi sinh vật nghiên cứu không hình thành quan hệ đối
kháng, kìm hãm lẫn nhau.
3.2.4.2. Đánh giá khả năng nâng cao hiệu quả sử dụng đạm, lân và kali
của cây lạc trên đất cát biển nhờ tổ hợp các vi sinh vật tuyển chọn
Với mục đích tuyển chọn tổ hợp các chủng vi sinh vật cho sản xuất chế
phẩm vi sinh vật, chúng tôi đánh giá hiệu lực của hỗn hợp chủng vi sinh vật
trên cây lạc. Kết quả được tổng hợp trong bảng 3.22.
Bảng 3.22. Ảnh hưởng của tổ hợp vi sinh vật đến khả năng hấp thụ dinh dưỡng, sinh trưởng và năng suất của cây lạc (TN trong chậu, tại Viện KHKT Duyên hải Nam Trung bộ, năm 2012)
Công thức
Chiều cao cây (cm)
Năng suất quả khô (g/chậu)
Hàm lượng P2O5 trong sinh khối chất xanh (g/chậu)
Hàm lượng K2O trong sinh khối chất xanh (g/chậu)
Sinh khối chất xanh (g khô/ chậu)
Hàm lượng N trong sinh khối chất xanh (g/chậu)
1,55 0,18 1,04 60,4 81,8 25,50
2,15 0,24 1,22 68,2 90,8 29,82
2,12 0,24 1,19 67,9 89,7 29,20
1,95 0,21 1,15 66,7 88,3 28,69
1,70 0,19 1,07 65,1 87,3 27,15
100% NPK 100% NPK+ tổ hợp VSV 90% NPK + tổ hợp VSV 80% NPK + tổ hợp VSV 70% NPK + tổ hợp VSV
CV (%) 5,2 4,9 4,5 2,5 2,7 2,9
0,19 0,02 0,09 3,05 4,48 1,55 LSD0,05
104
Kết quả ở bảng 3.22 cho thấy: Tổ hợp các chủng vi sinh vật tuyển chọn
có khả năng nâng cao 30 % hiệu quả sử dụng NPK của cây lạc. Khi nhiễm tổ
hợp các chủng vi sinh vật và giảm 10 %, 20 % lượng phân khoáng NPK cho
khả năng tích lũy đạm, lân, kali, sinh khối chất xanh và năng suất quả khô
cao hơn có ý nghĩa so với đối chứng (bón 100 % phân khoáng NPK). Theo
Phạm Văn Toản và cộng sự (2007), hiệu lực của vi sinh vật đối với sinh
trưởng, năng suất cây trồng trong điều kiện tổ hợp cao hơn đơn lẻ, nếu các vi
sinh vật trong tổ hợp có khả năng cùng tồn tại và không hạn chế hoạt tính sinh
học của nhau. Kết quả ở bảng 3.22 cũng cho thấy bốn chủng vi sinh vật tuyển
chọn có khả năng cùng tồn tại và phát huy hiệu quả trên cây lạc. Thí nghiệm
này một lần nữa chứng minh khả năng hỗn hợp của bốn chủng vi sinh vật
nghiên cứu.
Bộ chủng vi sinh vật được tuyển chọn cho sản xuất chế phẩm vi sinh
vật được tổng hợp trong bảng 3.23.
Bảng 3.23. Bộ chủng vi sinh vật được tuyển chọn
Ký hiệu Hoạt tính sinh STT Tên loài Đơn vị đo chủng VSV học
1 Vi khuẩn cố Bradyrhizobium Hàm lượng etylen 3.458 ± 10,95
định nitơ japonicum hình thành, nmol
RA18 C2H4/cây.
2 Vi khuẩn Bacillus - Đường kính vòng 18,0 ± 0,35
phân giải megaterium phân giải Ca3(PO4)2,
phốt phát khó mm.
tan P1107 - Hàm lượng phốt 21,2 ± 0,27
pho hữu hiệu trong
dịch nuôi cấy, mg
P2O5/100 ml.
105
3 Vi khuẩn hòa
Paenibacillus 12,0 ± 0,35 - Đường kính vòng
tan kali S3.1 castaneae phân giải bột
fenspat, mm.
- Hàm lượng kali 19,2 ± 0,21
hòa tan trong dịch
nuôi cấy, mg
4 Nấm men Lipomyces (37,6 ± 0,42) .10-3
sinh starkeyi K2O/lít. - Độ nhớt N.s/m2 - Hàm lượng
polysaccarit 36,0 ± 0,62 polysacarit khô
(g/lít)
3.3. NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH VẬT CHO CÂY
LẠC TRÊN ĐẤT CÁT BIỂN
Để sản xuất chế phẩm vi sinh vật có hiệu quả cao, giá thành rẻ, thời
gian bảo quản lâu dài thì việc nghiên cứu, xây dựng qui trình sản xuất chế
phẩm vi sinh vật là rất quan trọng.
3.3.1. Nhân sinh khối vi sinh vật
Trong công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh vật, quá trình nhân sinh
khối vi sinh vật là một trong các yếu tố quyết định đến chất lượng sản phẩm.
Để đáp ứng mục tiêu xây dựng qui trình công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh
vật, luận án đã tiến hành nghiên cứu một số điều kiện thích hợp cho quá trình
nhân sinh khối các chủng vi sinh vật như: Môi trường, pH, nhiệt độ, tỷ lệ tiếp
giống cấp I, mức độ cấp khí, tốc độ cánh khuấy và thời gian nhân sinh khối.
Lựa chọn các thông số kỹ thuật cho nhân sinh khối các chủng vi sinh vật dựa
trên các tiêu chí: Vi sinh vật sinh trưởng ở giai đoạn đầu của pha cân bằng, mật độ tế bào đạt >108 CFU/ml, tiết kiệm thời gian nhân giống và giá thành
sản phẩm.
106
Chủng Bradyrhizobium japonicum RA18 có nguồn gen từ quỹ gen vi
sinh vật, đã có các thông số kỹ thuật thích hợp cho nhân sinh khối như sau: Môi trường nhân sinh khối: YGB; pH: 7,0; nhiệt độ 30 oC; lưu lượng cấp khí:
0,65 lít KK/lít MT/phút; tốc độ cánh khuấy: 300 vòng/phút; tỷ lệ tiếp giống
cấp I: 5% và thời gian nhân sinh khối: 72 h. Do đó, luận án kế thừa các kết
quả trên trong nhân sinh khối chủng Bradyrhizobium japonicum RA18 và tiếp
tục nghiên cứu, lựa chọn điều kiện nhân sinh khối thích hợp cho ba chủng vi
sinh vật còn lại trong bộ chủng giống được tuyển chọn.
3.3.1.1. Môi trường nhân sinh khối thích hợp
Thành phần môi trường dinh dưỡng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng rất
lớn đến khả năng sống và duy trì hoạt tính sinh học của vi sinh vật; các chủng
vi sinh vật khác nhau thích hợp sinh trưởng trong môi trường nuôi cấy khác
nhau. Bên cạnh đó, việc lựa chọn sử dụng các môi trường thay thế rẻ tiền, dễ
kiếm còn có ý nghĩa quan trọng giúp mang lại hiệu quả kinh tế; đặc biệt khi
sản xuất ở quy mô công nghiệp. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của môi trường
nuôi cấy đến sinh trưởng của các chủng vi sinh vật sử dụng được trình bày
trong hình 3.12 và phụ lục 3.
Hình 3.12. Ảnh hưởng của môi trường nhân sinh khối đến mật độ tế bào
các chủng vi sinh vật
107
Kết quả ở hình 3.12 và phụ lục 3 cho thấy:
- Chủng P1107: Sinh trưởng tốt trên cả ba môi trường nuôi cấy (mật độ tế bào vi sinh vật đạt 2,1 x 108 - 1,0 x 109 CFU/ml); sinh trưởng tốt nhất trên môi trường SX Ba (mật độ tế bào vi sinh vật đạt 1,0 x 109 CFU/ml). Tuy
nhiên môi trường SX Ba có giá thành sản xuất cao. Vì vậy, môi trường SX2
được lựa chọn cho sản xuất nhân sinh khối chủng P1107 (mật độ tế bào đạt 8,4 x 108 CFU/ml).
- Chủng S3.1: Sinh trưởng tốt trên môi trường SX5 và Alexsandrov. Sau 48 giờ nuôi cấy, mật độ tế bào đạt >3,5 x 108 CFU/ml. Tuy nhiên, mật độ
tế bào của chủng S3.1 trên môi trường SX5 cao hơn trên môi trường
Alexsandrov. Môi trường SX5 được lựa chọn cho nhân sinh khối chủng S3.1 (mật độ tế bào đạt 8,3 x 108 CFU/ml).
- Chủng PT5.1: Sinh trưởng tốt trên môi trường SX3 và môi trường Hansen (mật độ tế bào đạt 5,6 x 108 - 6,8 x 108 CFU/ml). Tuy nhiên, môi
trường SX3 có giá thành sản xuất thấp hơn môi trường Hansen. Môi trường
SX3 được lựa chọn cho nhân sinh khối chủng PT5.1.
3.3.1.2. Lựa chọn pH thích hợp
pH có ý nghĩa quyết định đối với sinh trưởng của nhiều loài vi sinh vật. Các ion H+ và OH- là hai ion hoạt động lớn nhất trong tất cả các ion, những
biến đổi dù nhỏ trong nồng độ của chúng cũng có những ảnh hưởng mạnh mẽ.
Các loại vi sinh vật khác nhau có khả năng thích nghi với các điều kiện pH
khác nhau. Để xác định pH tối ưu cho các chủng vi sinh vật sử dụng, luận án
đã đánh giá khả năng sinh trưởng của các chủng vi sinh vật trong cùng một
điều kiện về môi trường, nhiệt độ, mức độ cấp khí, tốc độ cánh khuấy, tỷ lệ
tiếp giống, thời gian nuôi cấy và điều chỉnh pH môi trường ở các pH khác
nhau. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của điều kiện pH tới mật độ tế bào của các
chủng VSV sử dụng được thể hiện trong hình 3.13 và phụ lục 3.
108
Hình 3.13. Ảnh hưởng của pH đến mật độ tế bào các chủng vi sinh vật
Kết quả ở hình 3.13 và phụ lục 3 cho thấy:
- Chủng P1107: Tương tự như chủng RA18, chủng P1107 sinh trưởng tốt ở điều kiện pH 6,0 - 7,5 mật độ tế bào đạt 3,0 - 8,2 x 108 CFU/ml. Chủng P1107 sinh trưởng tốt nhất ở điều kiện pH 7,0 (mật độ tế bào đạt 8,2 x 108
CFU/ml). pH 7,0 được lựa chọn cho nhân sinh khối chủng P1107.
- Chủng S3.1: Sinh trưởng tốt ở điều kiện pH từ 6,0 đến 7,5; mật độ tế bào đạt >2,1 - 7,5 x 108 CFU/ml. Ở pH 7,0, mật độ tế đạt cao nhất; pH 7,0 được lựa chọn cho nhân sinh khối chủng S3.1 (mật độ tế bào đạt 7,5 x 108
CFU/ml).
- Chủng PT5.1: Sinh trưởng tốt ở điều kiện pH 6,0 - 7,0 (mật độ tế bào đạt >1,2 - 6,6 x 108 CFU/ml); sinh trưởng tốt nhất ở pH 6,5 (mật độ tế bào đạt 6,6 x 108 CFU/ml). pH 6,5 được lựa chọn cho sinh khối chủng PT5.1.
3.3.1.3. Lựa chọn nhiệt độ thích hợp
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới sinh trưởng của vi sinh vật,
đặc biệt ảnh hưởng tới hoạt động của những enzym do chúng sản sinh ra trong
quá trình hoạt động. Mỗi loài vi sinh vật thích hợp với nhiệt độ nhất định để
sinh trưởng và tạo sản phẩm. Vì vậy, nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng
đến sự phát triển của vi sinh vật. Để xác định nhiệt độ thích hợp cho các
109
chủng vi sinh vật, chúng tôi đã tiến hành đánh giá khả năng sinh trưởng của
các chủng vi sinh vật trong cùng một điều kiện về môi trường, pH, mức độ
cấp khí, tốc độ cánh khuấy, tỷ lệ tiếp giống cấp I, thời gian nuôi cấy và điều
chỉnh nhiệt độ nuôi cấy ở nhiệt độ khác nhau. Kết quả được thể hiện trong
hình 3.14 và phụ lục 3.
Hình 3.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến mật độ tế bào các chủng vi sinh vật
Kết quả ở hình 3.14 và phụ lục 3 cho thấy:
- Chủng P1107: Tương tự chủng RA18, chủng P1107 sinh trưởng tốt ở ba nhiệt độ nghiên cứu (mật độ tế bào đạt 4,8 - 8,3 x 108 CFU/ml). Ở nhiệt độ 30 oC, mật độ tế bào đạt cao nhất (8,3 x 108 CFU/ml). Nhiệt độ 30 oC được
lựa chọn cho nhân sinh khối chủng P1107.
- Chủng S3.1: Sinh trưởng tốt ở nhiệt 25 - 35 oC (mật độ tế bào đạt
2,5 - 8,0 x 108 CFU/ml). Mật độ tế bào chủng S3.1 đạt cao nhất khi nuôi cấy ở 30 oC (đạt 8,0 x 108 CFU/ml). Nhiệt độ 30 oC được lựa chọn cho nhân sinh
khối chủng S3.1.
- Chủng PT5.1: Sinh trưởng tốt ở điều kiện nhiệt độ 25 - 30 oC (mật độ tế bào đạt 3,2 - 6,4 x 108 CFU/ml). Tuy nhiên mật độ tế bào của chủng PT5.1 đạt cao nhất ở điều kiện nhiệt độ 30 oC (mật độ tế bào đạt 6,4 x 108 CFU/ml).
110
3.3.1.4. Lựa chọn lưu lượng cấp khí thích hợp
Trong quá trình nhân giống, các chủng vi sinh vật đều có nhu cầu ôxy.
Nếu thiếu hay thừa ôxy, sẽ ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tế bào
và nhu cầu ôxy là không giống nhau ở các chủng vi sinh vật. Do vậy, chúng
tôi đã tiến hành đánh giá nhu cầu sử dụng ôxy trong quá trình sinh trưởng của
các chủng vi sinh vật thông qua lượng không khí cấp vào. Kết quả nghiên cứu
ảnh hưởng của lưu lượng cấp khí trong quá trình nhân sinh khối đối với các
chủng vi sinh vật được thể hiện ở hình 3.15 và phụ lục 3.
Hình 3.15. Ảnh hưởng của lưu lượng cấp khí đến mật độ tế bào các chủng
vi sinh vật
Kết quả hình 3.15 và phụ lục 3 cho thấy:
- Chủng P1107: Ở lưu lượng cấp khí là 0,7 lít không khí/lít môi trường/phút, mật độ tế bào chủng P1107 đạt cao nhất (8,6 x 108 CFU/ml).
Lưu lượng cấp khí 0,7 lít không khí/lít môi trường/phút được lựa chọn cho
nhân giống chủng P1107.
- Chủng S3.1: Sinh trưởng tốt ở bốn ngưỡng lưu lượng cấp khí nghiên cứu (mật độ tế bào đạt 1,5 - 8,4 x 108 CFU/ml). Ở lưu lượng khí 0,75 lít
không khí/lít môi trường/phút, mật độ tế bào vi sinh vật đạt cao nhất (đạt 8,4 x 108 CFU/ml). Tuy nhiên, để tiết kiệm chi phí, lưu lượng cấp khí 0,70 lít
111
không khí/lít môi trường/phút được lựa chọn cho nhân sinh khối chủng S3.1 (mật độ tế bào đạt 8,0 x 108 CFU/ml).
- Chủng PT5.1: Sinh trưởng tốt nhất ở lưu lượng cấp khí là 0,65 - 0,70 lít không khí/lít môi trường/phút, mật độ tế bào đạt 6,4 - 6,6 x 108 CFU/ml.
Để tiết kiệm chi phí sản xuất, lưu lượng cấp khí 0,65 lít không khí/lít môi
trường/phút được lựa chọn cho nhân giống chủng PT5.1.
3.3.1.5. Lựa chọn tốc độ cánh khuấy thích hợp
Trong quá trình nhân sinh khối, tốc độ cánh khuấy ảnh hưởng trực tiếp
đến khả năng hòa tan ôxy, sự hòa tan các thành phần dinh dưỡng, khả năng
tiếp xúc giữa ôxy, chất dinh dưỡng và tế bào vi sinh vật. Kết quả đánh giá ảnh
hưởng của tốc độ cánh khuấy đến sinh trưởng của các chủng vi sinh vật được
thể hiện ở hình 3.16 và phụ lục 3.
Hình 3.16. Ảnh hưởng của tốc độ cánh khuấy đến mật độ tế bào các chủng vi sinh vật
Kết quả ở hình 3.16 và phụ lục 3 cho thấy: Chủng P1107 và PT5.1 đều
CFU/ml và 8,0 x 108 CFU/ml). Chủng S3.1 sinh trưởng tốt ở tốc độ cánh
sinh trưởng tốt ở tốc độ cánh khuấy 250 - 400 vòng/phút. Mật độ tế bào chủng P1107 và PT5.1 đạt cao nhất ở 350 vòng/phút (đạt lần lượt là 8,5 x 108
khuấy trong khoảng 300 - 400 vòng/phút. Mật độ tế bào chủng S3.1 đạt cao nhất ở 300 vòng/phút (đạt 6,5 x 108 CFU/ml). Từ các kết quả trên, đề tài lựa
112
chọn tốc độ cánh khuấy thích hợp cho nhân sinh khối chủng PT5.1 là 300
vòng/phút và chủng P1107, S3.1 là 350 vòng/phút.
3.3.1.6. Lựa chọn tỷ lệ tiếp giống cấp I thích hợp
Tỷ lệ tiếp giống cấp I có ảnh hưởng đến mật độ tế bào vi sinh vật của dịch
lên men, đồng thời liên quan đến giá thành sản phẩm. Kết quả đánh giá ảnh hưởng
của tỷ lệ tiếp giống cấp I đến mật độ tế bào của các chủng vi sinh vật tuyển chọn
được thể hiện trong hình 3.17 và phụ lục 3.
Hình 3.17. Ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống cấp I đến mật độ tế bào các
chủng vi sinh vật
Kết quả ở hình 3.17 và phụ lục 3 cho thấy:
- Chủng P1107: Khi bổ sung giống cấp I với tỷ lệ 3% và 5%, mật độ tế bào đạt 1,5 - 8,3 x 108 CFU/ml. Tuy nhiên, để đảm bảo mật độ tế bào sau khi nhiễm vào chế phẩm đạt >108 CFU/ml, tỷ lệ tiếp giống cấp I 5% được lựa chọn cho nhân giống chủng P1107 (mật độ tế bào đạt 8,3 x 108 CFU/ml).
- Chủng S3.1: Tương tự chủng P1107, tỷ lệ tiếp giống cấp I thích hợp
cho giống là 5% (mật độ tế bào đạt 7,8 x 108 CFU/ml).
- Chủng PT5.1: Khi bổ sung giống cấp I với tỷ lệ 3% và 5%, mật độ tế bào có sự sai khác không đáng kể, đạt 6,8 - 7,2 x 108 CFU/ml. Do đó, để tiết
113
kiệm chi phí, giảm giá thành sản xuất, tỷ lệ tiếp giống cấp I là 3% được lựa chọn cho nhân giống chủng PT5.1 (mật độ tế bào đạt 6,8 x 108 CFU/ml).
Kết quả trên tương tự với nghiên cứu của Nguyễn Lân Dũng (2008),
Phạm Văn Toản (2005, 2007): Tỉ lệ giống cấp I bổ sung vào quá trình lên
men từ 1,0 % đến 10 % tùy thuộc vào từng chủng giống vi sinh vật.
3.3.1.7. Lựa chọn thời gian nhân sinh khối thích hợp
Mỗi chủng vi sinh vật có đường cong sinh trưởng khác nhau. Vì vậy,
lựa chọn thời gian lên men thích hợp cho các chủng vi sinh vật nhằm đảm bảo
mật độ vi sinh vật đạt tối ưu và tiết kiệm chi phí sản xuất là công việc cần
thiết trong quá trình lựa chọn điều kiện lên men nhân giống. Để xác định thời
gian lên men thích hợp cho quá trình lên men nhân giống các chủng vi sinh
vật sử dụng, chúng tôi đã tiến hành lên men nhân giống các chủng vi sinh vật
trong hệ thống lên men nhân giống tự động có cùng điều kiện môi trường, pH,
nhiệt độ, lưu lượng cấp khí và ở thời gian nuôi cấy khác nhau. Kết quả đánh
giá ảnh hưởng của thời gian lên men đến sinh trưởng của các chủng vi sinh
vật được thể hiện ở hình 3.18 và phụ lục 3.
Hình 3.18. Ảnh hưởng của thời gian đến mật độ tế bào các chủng VSV
Kết quả ở hình 3.18 và phụ lục 3 cho thấy:
114
- Chủng P1107: Sau 24 - 60 giờ nuôi cấy, mật độ tế bào đạt 1,6 - 8,5 x 108 CFU/ml. Thời gian nuôi cấy thích hợp cho chủng vi sinh vật trong quá
trình nhân sinh khối là thời gian mà tế bào vi sinh vật sinh trưởng ở giai đoạn
đầu của pha cân bằng; đồng thời tiết kiệm được thời gian và chi phí sản xuất.
Do đó, thời gian được lựa chọn cho nhân sinh khối chủng P1107 là 36 giờ (mật độ tế bào đạt 8,2 x 108 CFU/ml).
- Chủng S3.1: Tương tự chủng P1107, sau 24 - 60 giờ nuôi cấy, mật độ tế bào đạt >1,0 - 8,2 x 108 CFU/ml; mật độ tế bào đạt cao nhất sau 48 giờ nuôi cấy (đạt 8,2 x 108 CFU/ml). Tuy nhiên, để tiết kiệm thời gian và chi phí sản
xuất, thời gian nuôi cấy 36 giờ được lựa chọn cho nhân sinh khối chủng S3.1 (mật độ tế bào đạt 8,0 x 108 CFU/ml).
- Chủng PT5.1: Sau 36-60 giờ nuôi cấy, mật độ tế bào chủng PT5.1 đạt 4,5 - 6,8 x 108 CFU/ml. Mật độ tế bào chủng PT5.1 đạt cao nhất sau 48 giờ nuôi cấy (đạt 6,8 x 108 CFU/ml), sau đó mật độ tế bào giảm. Tuy nhiên, mật
độ tế bào chủng PT5.1 sau nuôi cấy 36 giờ đạt tương đương với mật độ tế bào
sau 48 giờ nuôi cấy. Với mục đích lựa chọn thời gian nhân sinh khối thích
hợp, đảm bảo mật độ tế bào trong chế phẩm đạt yêu cầu và giảm giá thành sản
phẩm, chúng tôi lựa chọn thời gian nhân sinh khối chủng PT5.1 là 36 giờ (mật độ tế bào đạt 6,6 x 108 CFU/ml).
Từ các kết quả trên, luận án đã lựa chọn được điều kiện thích hợp cho
nhân sinh khối các chủng vi sinh vật tuyển chọn. Kết quả được tổng hợp trong
bảng 3.24.
115
Bảng 3.24. Thông số kỹ thuật cho nhân sinh khối các chủng vi sinh vật
Thông số kỹ thật
Môi trường lên men Chủng RA18 YGB Chủng P1107 SX2 Chủng S3.1 SX5 Chủng PT5.1 SX3
7,0 7,0 7,0 6,5
30 5 30 5 30 5 30 3
0,65 0,70 0,70 0,65
300 350 350 300 pH Nhiệt độ lên men (oC) Tỷ lệ giống cấp I (%) Lưu lượng cấp không khí (lít KK/lít MT/phút) Tốc độ cánh khuấy (vòng/phút)
Thời gian lên men (giờ) 72 36 36 36
Các chủng vi sinh vật sau quá trình nhân sinh khối được đánh giá lại
hoạt tính sinh học. Kết quả được trình bày trong bảng 3.25.
Bảng 3.25. Hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật
Hoạt tính Sau Tên, kí hiệu Giống gốc sinh học lên men chủng VSV
3.458 ± 10,95 3.441 ± 12,58
Bradyrhizobium japonicum RA18
18,0 ± 0,35 17,83 ± 0,29
Bacillus megaterium P1107
12,0 ± 0,35 11,87 ± 0,23
Paenibacillus castaneae S3.1
Lipomyces Khả năng cố định nitơ (hàm lượng etylen hình thành, nmolC2H4/cây) Khả năng phân giải phốt phát khó tan (đường kính vòng phân giải Ca3(PO4)2, mm) Khả năng hòa tan kali (đường kính vòng phân giải fenspat, mm) Khả năng sinh chất giữ
starkeyi PT5.1 (37,6 ± 0,42) x10-3 (37,0 ± 0,5) x10-3
ẩm polysacarit (độ nhớt N.s/m2)
116
Kết quả ở bảng 3.25 cho thấy: Sau nhân sinh khối bốn chủng vi sinh vật
nghiên cứu, hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật nghiên cứu không có
sự thay đổi đáng kể so với giống gốc. Kết quả trên cho thấy các thông số kỹ
thuật lựa chọn phù hợp cho quá trình nhân sinh khối các chủng vi sinh vật.
3.3.2. Lên men xốp các chủng vi sinh vật
3.3.2.1. Xác định tỷ lệ thành phần chất mang
Chất mang được lựa chọn phải đảm bảo đủ dinh dưỡng để vi sinh vật
có thể tồn tại và duy trì mật độ tế bào theo thời gian bảo quản, đồng thời chi
sản xuất thấp. Khả năng tồn tại của các chủng vi sinh vật trong chất mang sau
quá trình bảo quản là chỉ tiêu đánh giá chất mang đó có phù hợp cho sản xuất
chế phẩm vi sinh vật hay không. Kết quả nghiên lựa chọn tỷ lệ thành phần
chất mang được thể hiện trong bảng 3.26.
Bảng 3.26. Ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần chất mang đến mật độ tế bào
các chủng vi sinh vật
Đơn vị tính: CFU/g
Tỷ lệ thành phần chất mang Ký hiệu
(Tinh bột sắn : cám gạo) chủng
vi sinh vật 8:2 7:3 6:4 5:5
Chủng RA18 8,4 x 107 6,3 x 108 6,6 x 107 8,5 x 108
Chủng P1107 8,7 x 107 7,8 x 108 3,4 x 108 8,3 x 108
Chủng S3.1 6,7 x 107 5,2 x 108 2,6 x 108 8,1 x 108
Chủng PT5.1 4,8 x 107 5,7 x 108 3,3 x 108 6,5 x 108
Kết quả ở bảng 3.26 cho thấy:
- Trên nền chất mang phối trộn phối trộn tinh bột sắn và cám gạo theo tỉ lệ 8 : 2, mật độ tế bào các chủng vi sinh vật thấp nhất, đạt 4,8 - 8,7 x 107
CFU/g chế phẩm.
117
- Trên nền chất mang phối trộn tinh bột sắn và cám gạo theo tỉ lệ 5 : 5, mật độ tế bào chủng RA18, P1107 và PT5.1 đạt 2,6 - 3,4 x 108 CFU/g chế phẩm, mật độ tế bào chủng RA18 <108 CFU/g chế phẩm (không đáp ứng yêu
cầu chất lượng sản phẩm).
- Trên nền chất mang phối trộn tinh bột sắn và cám gạo theo tỉ lệ 7 : 3 và 6 : 4, mật độ tế bào các chủng vi sinh vật đạt 5,2 - 8,5 x 108 CFU/g chế
phẩm. Mật độ tế bào vi sinh vật đạt cao nhất ở chất mang phối trộn tinh bột sắn và cám gạo theo tỉ lệ 7 : 3 (đạt 6,5 - 8,5 x 108 CFU/g). Tỉ lệ phối trộn tinh
bột sắn và cám gạo trong chất mang là 7 : 3 được lựa chọn cho sản xuất chế
phẩm vi sinh vật.
3.3.2.2 Xác định tỷ lệ phối trộn dịch vi sinh vật
Tỷ lệ phối trộn dịch vi sinh vật trong sản xuất chế phẩm vi sinh vật có
ảnh hưởng đến mật độ vi sinh vật trong sản phẩm và giá thành sản phẩm. Kết
quả đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn dịch vi sinh vật đến mật độ tế bào
vi sinh vật trong chất mang được thể hiện trong bảng 3.27
Bảng 3.27. Ảnh hưởng của tỷ lệ dịch vi sinh vật và thời gian lên men xốp
đến mật độ tế bào các chủng vi sinh vật
Đơn vị tính: CFU/g
Thời gian ủ lên men 5% 10% 15%
2,1 x 107 4,7 x 107 1 ngày 1,6 x 107 Chủng 2 ngày RA18 8,3 x 107 8,8 x 108 3 ngày 2,3 x 107 6,5 x 107 4,5 x 107 8,4 x 108
1,0 x 109 1 ngày 2,3 x 107 8,6 x 108 Chủng 1,0 x 109 2,0 x 109 2 ngày 4,3 x 107 P1107 1,8 x 109 2,4 x 109 3 ngày 6,6 x 107
118
1,4 x 107 1 ngày 4,5 x 107 6,4 x 107
Chủng 5,2 x 107 2 ngày 9,5 x 108 8,2 x 108 S3.1
8,3 x 107 3 ngày 8,0 x 108 1,6 x 109
6,5 x 106 1 ngày 4,7 x 107 6,5 x 107
Chủng 2,3 x 107 2 ngày 7,8 x 108 6,4 x 108 PT 5.1
6,3 x 107 3 ngày 6,5 x 108 8,2 x 108
Kết quả ở bảng 3.27 cho thấy:
- Mật độ tế bào của các chủng vi sinh vật tăng theo tỉ lệ dịch vi sinh vật
uphối trộn và thời gian lên men xốp. Mỗi chủng vi sinh vật có tỷ lệ dịch
- Chủng RA18: Ở công thức trộn 5% dịch vi sinh vật, mật độ tế bào đạt 1,6 - 6,5 x 107 CFU/g sau 1 - 3 ngày lên men xốp. Ở công thức trộn 10% và
15% dịch vi sinh vật, sau 3 ngày lên men xốp, mật độ tế bào chủng RA18 đạt lần lượt là 8,4 x 108 CFU/g và 8,8 x 108 CFU/g . Để tiết kiệm chi phí và thời
gian cho sản xuất, chúng tôi lựa chọn tỉ lệ dịch vi sinh vật phối trộn là 10% và thời gian lên men xốp là 3 ngày (mật độ tế bào đạt 8,4 x 108 CFU/g).
- Chủng P1107: Ở công thức trộn 5% dịch vi sinh vật, mật độ tế bào đạt 2,3 - 6,6 x 107 CFU/g sau 1-3 ngày lên men xốp. Ở công thức trộn 10% dịch vi sinh vật, mật độ tế bào chủng P1107 đạt 8,6 x 108 - 1,8 x 109 CFU/g sau
1 - 3 ngày lên men xốp. Ở công thức trộn 15% dịch vi sinh vật, mật độ tế bào đạt 1,0 - 2,4 x 109 CFU/g sau sau 1 - 3 ngày lên men xốp. Với mục đích lựa
chọn được tỷ lệ dịch vi sinh vật phối trộn và thời gian lên men xốp thích hợp
để đảm bảo mật độ tế bào vi sinh vật đạt tiêu chuẩn sau bảo quản, tiết kiệm
chi phí và thời gian sản xuất, chúng tôi lựa chọn tỷ lệ dịch vi sinh vật phối trộn là 10%, thời gian ủ lên men 1 ngày (mật độ tế bào đạt 8,6 x 108 CFU/g).
- Chủng S3.1: Ở công thức trộn 10%, sau 2, 3 ngày lên men xốp, mật độ tế bào chủng S3.1 đạt lần lượt là 8,2 x 108 CFU/g và 8,0 x 108 CFU/g. Ở
119
công thức trộn 15%, sau 2, 3 ngày lên men xốp, mật độ tế bào chủng S3.1 đạt lần lượt là 9,5 x 108 CFU/g và 1,6 x 109 CFU/g. Để tiết kiệm chi phí và thời
gian cho sản xuất, chúng tôi lựa chọn tỉ lệ phối trộn dịch vi sinh vật là 10% và thời gian lên men xốp là 2 ngày (mật độ tế bào đạt 8,2 x 108 CFU/g).
- Chủng PT5.1: Tương tự chủng S3.1, ở công thức trộn 10% và 15%
dịch vi sinh vật, sau 2, 3 ngày lên men xốp, mật độ tế bào chủng PT5.1 đạt 6,4 - 8,2 x 108 CFU/g. Tỉ lệ dịch vi sinh vật phối trộn 10% và thời gian lên
men xốp 2 ngày được lựa chọn cho lên men xốp chủng PT5.1.
Sau quá trình lên men xốp, chủng tôi đã tiến hành đánh giá lại hoạt tính
sinh học của các chủng vi sinh vật. Kết quả hoạt tính sinh học của các chủng
vi sinh vật trong chế phẩm sau lên men xốp không có sự thay đổi đáng kể so
với ban đầu và đạt tiêu chuẩn theo qui định của Bộ NN&PTNT (Thông tư
41/2014/TT-BNNPTNT ngày 13/11/2014). Điều này chứng tỏ quá trình lên
men xốp của các chủng vi sinh vật trên chất mang lựa chọn là phù hợp, không
ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật và đảm bảo mật
độ tế bào vi sinh vật trong chế phẩm.
Chế phẩm VSV sau khi sản xuất được đánh giá lại hoạt tính sinh học và
mật độ tế bào theo thời gian bảo quản. Kết quả được trình bày trong bảng 3.28
và 3.29.
Kết quả ở các bảng 3.28 và 3.29 cho thấy chế phẩm vi sinh vật sản xuất
đảm bảo đạt tiêu chuẩn theo qui định tại Thông tư 41/2014/TT/BNNPTNT,
ngày 13/11/2014 của Bộ NN&PTNT.
120
Bảng 3.28. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến mật độ tế bào các chủng
vi sinh vật trong chế phẩm vi sinh vật
Đơn vị tính: CFU/g
Trước Sau BQ Sau BQ Sau BQ Chỉ tiêu
Vi khuẩn cố định nitơ bảo quản 8,1 x 108 2 tháng 4 tháng 6 tháng 5,1 x 108 4,2 x 108 2,0 x 108
Vi khuẩn phân giải 8,2 x 108 6,9 x 108 5,3 x 108 3,6 x 108
phốt phát khó tan
8,0 x 108 5,6 x 108 4,1 x 108 2,2 x 108 Vi khuẩn hòa tan kali
Nấm men sinh 6,0 x 108 4,5 x 108 3,1 x 108 1,6 x 108
polysaccarit
Bảng 3.29. Hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật trong chế phẩm
Kí hiệu/hoạt tính sinh học của Trước Sau bảo quản
chủng vi sinh vật bảo quản
Chủng RA 18 3.440 ± 11,5 6 tháng 3.440 ± 3,54
Khả năng cố định nitơ (hàm lượng
etylen hình thành, nmol C2H4/cây)
Chủng P1107 17,6 ± 0,20 17,6 ± 0,42
Khả năng phân giải phốt phát khó
tan (đường kính vòng phân giải
Ca3(PO4)2, mm) Chủng S3.1 11,8 ± 0,21 11,6 ± 0,45
Khả năng hòa tan kali (đường
kính vòng phân giải fenspat, mm)
Chủng PT 5.1
(37,2± 0,1) x10-3 (36,6 ± 0,55) x 10-3
Khả năng sinh polysaccarit (độ nhớt, N.s/m2)
121
3.3.3. Xây dựng qui trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật
Dựa trên các thông số kỹ thuật cho sản xuất chế phẩm vi sinh vật,
chúng tôi đã xây qui trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật.
Hình 3.19. Sơ đồ qui trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật
122
Mô tả qui trình
Giống gốc
Giống gốc gồm chủng vi khuẩn cố định nitơ (Bradyrhizobium
japonicum), phân giải phốt phát khó tan (Bacillus megaterium), hòa tan kali
(Paenibacillus castaneae) và sinh chất giữ ẩm polysaccarit (Lipomyces
starkeyi). Các chủng này được hoạt hóa để sử dụng cho nhân giống cấp I.
Chất mang
Tinh bột sắn: Tinh bột ≥80 %, vi sinh vật tạp <103 CFU/g, không chứa
Salmonella, E.coli, nấm mốc; qua rây 0,1 mm; pH = 7; độ ẩm ≤ 14 % và cám
gạo.
Cám gạo: Xenlulo 2 - 5%, vi sinh vật tạp <104 CFU/g, không chứa
Salmonella, E.coli, nấm mốc; qua rây 0,1 mm; pH = 7; độ ẩm ≤ 14 %.
Phối trộn tinh bột sắn và cám gạo theo tỷ lệ (w/w) = 7 : 3.
Nhân giống cấp I
- Môi trường nhân giống cấp I được pha chế theo thứ tự và các thành
phần đã cho: Môi trường YMB đối với chủng RA18, môi trường Pikovskaya
đối với chủng P1107, môi trường Alexsandrov đối với chủng S3.1, môi
trường Hansen đối với chủng PT5.1 (phụ lục 2). Chia môi trường vào các bình tam giác, khử trùng ở 121 oC trong 30 phút.
- Sau khi khử trùng môi trường được để nguội đến 30 - 35 oC và cấy vi
sinh vật từ các ống giống gốc. Thao tác này được thực hiện trong điều kiện vô trùng. Nuôi vi sinh vật ở điều kiện lắc 150 vòng/phút, nhiệt độ 30 oC và thời
gian thích hợp tùy thuộc vào từng giống vi sinh vật (72 giờ đối với chủng
RA18, 36 giờ đối với chủng P1107, S3.1 và PT5.1).
Lên men nhân sinh khối
- Môi trường lên men nhân sinh khối được pha chế theo thứ tự và các
thành phần đã cho: môi trường YGB đối với chủng RA18, môi trường SX2
123
đối với chủng P1107, môi trường SX5 đối với chủng S3.1 và môi trường SX3
đối với chủng PT5.1 (phụ lục 1). Cho môi trường vào nồi lên men, khử trùng ở 121 oC trong 30 phút.
- Sau khi khử trùng môi trường được để nguội đến 30 – 35 oC và tiến
hành cấy giống vi sinh vật từ giống cấp I (tỷ lệ tiếp giống cấp I là 5 % đối với
chủng RA18, P1107, S3.1 và 3 % đối với chủng PT5.1). Thao tác này được
thực hiện trong điều kiện vô trùng. Điều chỉnh các thông số kỹ thuật của hệ
thống lên men cho phù hợp với điều kiện sinh trưởng phát triển của từng giống (Chủng RA18: nhiệt độ nuôi cấy 30 oC, lưu lượng cấp khí 0,65 lít
KK/lít MT/phút, tốc độ cánh khuấy 300 vòng/phút, thời gian nuôi 72 giờ; chủng P1107: nhiệt độ nuôi cấy 30 oC, lưu lượng cấp khí 0,70 lít KK/lít
MT/phút, tốc độ cánh khuấy 350 vòng/phút, thời gian nuôi 36 giờ; chủng S3.1: nhiệt độ nuôi cấy 30 oC, lưu lượng cấp khí 0,70 lít KK/lít MT/phút, tốc
độ cánh khuấy 350 vòng/phút, thời gian nuôi 36 giờ; chủng PT5.1: nhiệt độ nuôi cấy 30 oC, lưu lượng cấp khí 0,65 lít KK/lít MT/phút, tốc độ cánh khuấy
300 vòng/phút, thời gian nuôi 36 giờ).
Lên men xốp
- Lên men xốp riêng rẽ từng chủng vi sinh vật. Trộn chất mang và dịch
vi sinh vật theo tỷ lệ 9:1 (w:w). Bổ sung nước (nếu cần) để độ ẩm đạt
30 - 35 %. Quá trình trộn cần thực hiện kỹ để đảm bảo độ đồng đều về vi sinh
vật và chất mang trong chế phẩm.
- Thời gian lên men xốp cho chủng RA18 là 72 giờ, chủng P1107 là 24
giờ, chủng S3.1 và PT5.1 là 48 giờ.
Phối trộn
Trộn sản phẩm riêng rẽ các chủng vi sinh vật sau lên men xốp, tỷ lệ
theo khối lượng 1:1:1:1.
Kiểm tra chất lượng
124
Bảng 3.30. Yêu cầu chất lượng chế phẩm VSV và phương pháp kiểm tra
Yêu cầu Phương pháp TT Chỉ tiêu chất lượng kiểm tra
1 Mật độ vi sinh vật tuyển chọn
- Vi khuẩn cố định nitơ ≥ 108 CFU/g TCVN
Bradyrhizobium japonicum 6166:2002
- Vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan ≥ 108 CFU/g TCVN
Bacillus megaterium 6167:1996
- Vi khuẩn hòa tan kali ≥ 108 CFU/g TCVN
Paenibacillus castaneae
- Nấm men sinh polysaccarit 10785:2015 ≥ 108 CFU/g TCVN 8275-
Lipomyces starkeyi 2:2010
2 Thời hạn sử dụng 6 tháng
Bảo quản
- Chế phẩm được bảo quản nơi khô, sạch, thoáng mát, tránh ánh nắng
trực tiếp từ mặt trời và cách xa nơi để hoá chất độc hại, thuốc bảo vệ thực vật.
3.4. KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT CHO CÂY
LẠC TRÊN ĐẤT CÁT BIỂN TỈNH BÌNH ĐỊNH
3.4.1. Xác định liều lượng chế phẩm vi sinh vật
Sinh trưởng và phát triển là một quá trình phức tạp của cây trồng; giữa
sinh trưởng và phát triển có mối quan hệ mật thiết, không thể tách rời. Các chỉ
tiêu sinh trưởng là cơ sở để đánh giá khả năng cho năng suất của cây lạc. Chế
phẩm vi sinh vật và liều lượng chế phẩm vi sinh vật sử dụng có ảnh hưởng
đến sinh trưởng, năng suất cây trồng và hiệu quả kinh tế. Để nghiên cứu sử
dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc ở tỉnh Bình Định, đề tài đã nghiên cứu
125
ảnh hưởng của liều lượng chế phẩm vi sinh vật đối với cây lạc. Kết quả đánh
giá ảnh hưởng của liều lượng chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng và năng
suất của giống lạc LDH01 và Lỳ được trình bày trong các bảng 3.31 và 3.32.
Bảng 3.31. Ảnh hưởng của liều lượng chế phẩm vi sinh vật đến sinh
trưởng và năng suất của giống lạc LDH01 (Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định,
năm 2012)
Chiều cao Năng suất quả Công thức cây (cm) Số cây thực thu/m2 (cây) khô (tạ/ha)
CT1: NPK 39,2 36,5 35,9
CT2: NPK+5 kg VSV 39,6 37,2 37,0
CT3: NPK+10 kg VSV 40,0 37,5 39,0
CT4: NPK+20 kg VSV 44,2 38,0 41,5
CT5: NPK+30 kg VSV 45,0 38,4 42,4
CV (%) 7,0 2,1 6,1
5,0 1,4 4,3 LSD0,05
Bảng 3.32. Ảnh hưởng của liều lượng chế phẩm vi sinh vật đến sinh
trưởng và năng suất của giống lạc Lỳ (Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định,
năm 2012)
Công thức Chiều cao cây (cm) Số cây thực thu/m2 (cây) Năng suất quả khô (tạ/ha)
CT1: NPK 34,0 36,0 31,6
CT2: NPK+5 kg VSV 35,0 36,4 33,0
CT3: NPK+10 kg VSV CT4: NPK+20 kg VSV CT5: NPK+30 kg VSV 36,2 39,2 40,4 38,2 38,6 38,8 35,0 36,4 36,9
7,1 4,7 2,9 2,0 6,5 4,1 CV (%) LSD0,05
126
Kết quả ở bảng 3.31 và 3.32 cho thấy:
- Về chiều cao cây: Sự tăng trưởng chiều cao thân chính là chỉ tiêu
quan trọng, phản ánh khả năng sinh trưởng, phát triển và tiềm năng năng suất
của cây lạc. Ở các công thức sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho chiều cao cây
tăng so với đối chứng (không sử dụng chế phẩm vi sinh vật); điều này có thể
do hoạt động của vi sinh vật trong chế phẩm vi sinh vật đã thúc đẩy sinh
trưởng của cây lạc. Kết quả trên được thể hiện ở cả hai giống lạc thử nghiệm.
Kết quả này phù hợp với nghiên cứu trước đây khi đánh giá về ảnh hưởng của
chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng của cây lạc trồng tại các tỉnh khác ở
Việt Nam (Ngô Thế Dân, 2000; Nguyễn Thu Hà, 2005; Phạm Văn Toản và
cs, 2007).
- Về năng suất quả khô: Ở các công thức sử dụng 20, 30 kg chế phẩm
vi sinh vật (CT4, CT5) năng suất quả khô cao hơn công thức đối chứng không
sử dụng chế phẩm vi sinh vật (CT1). Năng suất quả khô tăng 15,6 - 18,1 %
đối với giống lạc LDH01 và 17,4 - 19,0 % đối với giống lạc Lỳ. Tuy nhiên,
chưa có sự sai khác có ý nghĩa thống kê giữa công thức sử dụng 20 kg chế
phẩm (CT4) và 30 kg chế phẩm (CT5). Kết quả này tương tự ở giống lạc
LDH01 và lạc Lỳ.
Từ các kết quả trên, chúng tôi lựa chọn sử dụng liều lượng chế phẩm vi
sinh vật là 20 kg/ha cho các nghiên cứu tiếp theo.
3.4.2. Nghiên cứu phương pháp sử dụng chế phẩm vi sinh vật
Kế thừa các nghiên cứu trước đây (Ngô Thế Dân, 2000; Nguyễn Kim
Vũ, 1995), các khuyến cáo về hướng dẫn sử dụng chế phẩm vi sinh vật trên
thị trường hiện nay và trên cơ sở điều kiện khí hậu nắng nóng tại địa phương,
hai phương pháp sử dụng chế phẩm VSV gồm bón lót vào đất trước khi gieo
hạt và hòa vào nước, tưới phủ sau khi gieo hạt được thử nghiệm trên đồng
ruộng. Kết quả được trình bày trong bảng 3.33.
127
Bảng 3.33. Ảnh hưởng của cách bón chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng
và năng suất lạc (Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, vụ hè thu 2013)
Chỉ tiêu Chiều NS chất NS quả
Số cây thực thu/m2 xanh (tạ khô cao
cây (cm) (cây) khô/ha) (tạ/ha) Công thức
Giống LDH01
46,2 36,7 22,9 33,4 Đối chứng
CT 2: Trộn VSV với đất
và bón lót trước gieo hạt 53,8 38,7 27,6 39,2
CT 3: Hòa VSV vào nước
và tưới phủ sau gieo hạt 53,1 38,7 27,4 39,1
Giống lạc Lỳ
40,4 36,3 24,6 25,6 Đối chứng
CT 2: Trộn VSV với đất
và bón lót trước gieo hạt 45,2 37,3 29,0 30,4
CT 3: Hòa VSV vào nước
và tưới phủ sau gieo hạt 44,8 37,7 29,5 30,3
7,4 9,4 CV (%) 3,7 8,4
4,4 3,2 0,7 3,5 LSDCB;0,05
3,6 2,6 1,4 2,9 LSDG;0,05
6,3 4,5 2,4 5,0 LSDCB-G;0,05
Kết quả ở bảng 3.33 cho thấy: Chế phẩm vi sinh vật có tác dụng tích
cực đến sinh trưởng và năng suất lạc. Trong đó, các chi tiêu theo dõi gồm chiều cao cây, số cây thực thu/m2, năng suất chất xanh và năng suất quả khô
đều cao hơn có ý nghĩa so với đối chứng (không sử dụng chế phẩm vi sinh
vật). So sánh các chỉ tiêu về sinh trưởng và năng suất lạc khi sử dụng phương
pháp trộn chế phẩm với đất và bón lót trước khi gieo hạt hoặc hòa nước, tưới
128
phủ sau khi gieo hạt không phát hiện thấy sai khác có ý nghĩa thống kê. Như
vậy có thể sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trên đất cát biển Bình
Định bằng cách trộn chế phẩm với đất và bón lót trước khi gieo hạt hoặc hòa
chế phẩm vào nước và tưới phủ sau khi gieo hạt.
3.4.3. Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng,
năng suất và hiệu quả kinh tế của cây lạc
3.4.3.1. Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng và
năng suất cây lạc
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng,
năng suất của cây lạc được thực hiện đối với giống lạc Lỳ và LDH01 tại Cát
Trinh, Phù Cát, Bình Định. Kết quả được thể hiện trong bảng 3.34 và 3.35.
Kết quả ở bảng 3.34 và 3.35 cho thấy: Chế phẩm vi sinh vật có ảnh
hưởng tốt đến sinh khối chất xanh và năng suất quả khô của cả hai giống lạc
LDH01 và lạc Lỳ. Trường hợp giảm 30% lượng phân khoáng NPK theo
khuyến cáo các giống lạc LDH01, lạc Lỳ vẫn cho năng suất sinh khối chất
xanh và năng suất quả khô tương đương với đối chứng bón 100 % phân
khoáng NPK theo khuyến cáo. Như vậy, trong vụ đông xuân sử dụng chế
phẩm vi sinh vật cho cây lạc trên đất cát có thể thay thế 30% lượng phân
khoáng NPK theo khuyến cáo. Bón chế phẩm VSV và giảm 10 - 20 % lượng
phân khoáng NPK cho sinh khối chất xanh tăng 6,6 - 12,4 %; năng suất thực
thu tăng 9,8 - 12,3 % so với đối chứng. Kết quả trên phù hợp với kết quả của
Phạm Văn Toản và cs (2005) và Fan Bingquan (2011): Sử dụng chế phẩm vi
sinh vật, có thể giảm 20 - 30 % lượng phân khoáng sử dụng. Như vậy, trong
vụ đông xuân sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trên đất cát có thể
thay thế 30% lượng phân khoáng NPK theo khuyến cáo.
Bảng 3.34. Ảnh hưởng của chế phẩm VSV đến sinh trưởng và năng suất
giống lạc LDH01 (Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, vụ đông xuân, 2013)
129
Quả khô
Công thức Tăng so ĐC (%) Tăng so ĐC (%) Sinh khối chất xanh Năng suất (tạ khô /ha) Năng suất (tạ/ha)
100 % NPK 45,00 - 37,02 -
52,50 50,60 50,35 46,60 5,5 4,8 16,67 12,44 11,89 3,56 42,21 41,20 40,66 37,39 5,0 3,6 14,02 11,29 9,83 1,00 100 % NPK+chế phẩm VSV 90 % NPK + chế phẩm VSV 80 % NPK + chế phẩm VSV 70 % NPK + chế phẩm VSV CV (%) LSD0,05
Bảng 3.35. Ảnh hưởng của chế phẩm VSV đến sinh trưởng và năng suất
giống lạc Lỳ (Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, vụ đông xuân, 2013)
Sinh khối chất xanh Quả khô
Công thức
Tăng so ĐC (%) Tăng so ĐC (%) Năng suất (tạ khô /ha) Năng suất (tạ/ha)
100 % NPK 46,10 - 33,43 -
53,70 50,53 49,15 47,10 5,9 2,5 16,49 9,61 6,62 2,17 38,88 37,53 36,85 31,50 5,4 2,2 16,30 12,26 10,23 - 5,77 100 % NPK+chế phẩm VSV 90 % NPK + chế phẩm VSV 80 % NPK + chế phẩm VSV 70 % NPK + chế phẩm VSV CV (%) LSD0,05
3.4.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của chế vi sinh vật đến hiệu quả kinh tế
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của chế vi sinh vật đến hiệu quả sản xuất
lạc được thể hiện trong bảng 3.36 và 3.37.
130
Kết quả ở bảng 3.36 và 3.37 cho thấy: Sử dụng chế phẩm vi sinh vật đã
có tác dụng tích cực đến hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát biển Bình Định;
đem lại lợi nhuận cho nông dân trồng lạc từ 5.368.500 đ/ha đến 8.620.000
đ/ha tùy theo mức độ đầu tư phân NPK khoáng (80 - 100% NPK). Trong đó,
sử dụng 100 % phân khoáng NPK theo khuyến cáo và chế phẩm vi sinh vật
cho lợi nhuận nhất (đạt 8.620.000 đ/ha đối với giống lạc Lỳ, 8.100.000 đ/ha
đối với giống lạc LDH01) và hiệu suất sử dụng chế phẩm vi sinh vật đạt
26,0 - 27,3 kg quả khô/kg chế phẩm vi sinh vật sử dụng.
Bảng 3.36. Hiệu quả kinh tế sử dụng chế phẩm vi sinh vật đối với
giống lạc LDH01 (Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, vụ đông xuân 2013)
Lợi Hiệu suất
Tổng chi Tổng thu Lãi nhuận sử dụng
Công thức (1.000 (1.000 (1.000 so với ĐC chế phẩm
đ/ha) đ/ha) đ/ha) (1.000 VSV
đ/ha) (kg/kg)
100 % NPK 27.584,5 74.040,0 46.455,5 - -
100 % NPK
+ chế phẩm VSV 29.864,5 84.420,0 54.555,5 8.100,0 26,0
90 % NPK
+ chế phẩm VSV 29.467,5 82.400,0 52.932,5 6.477,0 20,9
80 % NPK
+ chế phẩm VSV 29.056,0 81.320,0 52.264,0 5.808,5 18,2
70 % NPK
+ chế phẩm VSV 28.659,0 74.780,0 46.121,0 -334,5 1,8
131
Bảng 3.37. Hiệu quả kinh tế sử dụng chế phẩm vi sinh vật đối với
giống lạc Lỳ (Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, vụ đông xuân 2013)
Lợi Hiệu suất
Tổng chi Tổng thu Lãi nhuận sử dụng
Công thức (1.000 (1.000 (1.000 so với ĐC chế phẩm
đ/ha) đ/ha) đ/ha) (1.000 VSV
đ/ha) (kg/kg)
100 % NPK 25.204,5 66.860,0 41.655,0 - -
100 % NPK 27.484,5 77.760,0 50.275,5 8.620,0 27,3 + chế phẩm VSV
90 % NPK 27.087,5 75.060,0 47.972,5 6.317,0 20,5 + chế phẩm VSV
80 % NPK 26.676,0 73.700,0 47.024,0 5.368,5 17,1 + chế phẩm VSV
Ghi chú: Giá lạc giống: LDH01: 35.000 đ/kg, Lỳ: 30.000 đ/kg; giá lạc thịt:
LDH01: 25.000 đ/kg, Lỳ: 20.000đ/kg; urê: 10.500 đ/kg, supe lân: 4.000 đ/kg, kali
clorua: 11.000 đ/kg, phân chuồng: 500 đ/kg, chế phẩm VSV: 100.000 đ/kg, vôi:
1.500 đ/kg, thuốc BVTV: 600.000 đ/ha. Công lao động: 150.000đ/công, 82 công/vụ,
công thức đối chứng 80 công/vụ.
70 % NPK 25.993,5 63.000,0 37.006,5 - 4.649 - 9,7 + chế phẩm VSV
Từ các kết quả thử nghiệm đề tài lựa chọn liều lượng chế phẩm vi sinh
vật là 20 kg/ha và sử dụng 100 % NPK theo khuyến cáo cho xây dựng mô
hình.
Dựa trên kết quả thí nghiệm đánh giá khả năng sử dụng chế phẩm vi
sinh vật đối với cây lạc trên đất cát biển Bình Định và qui trình canh tác canh
132
tác lạc tại Bình Định, đề tài đã xây dựng qui trình sử dụng chế phẩm vi sinh
vật cho cây lạc trên đất cát biển Bình Định. Tóm tắt qui trình như sau:
Qui trình áp dụng cho 500 m2.
Nguyên, vật liệu
- Chế phẩm vi sinh vật: 1 kg (tương đương 20 kg/ha).
- Đất bột hoặc cát: 10 - 15 kg.
- hoặc nước sạch: 100 lít.
Dụng cụ: Xô, chậu, bình tưới.
Cách tiến hành: Sử dụng để bón lót
- Sau khi làm đất, tiến hành rạch hàng; trộn 1 kg chế phẩm vi sinh vật
với 10 - 15 kg đất bột/cát, rắc vào các hàng; sau đó phủ một lớp đất mỏng lên
trước khi gieo hạt; độ sâu lấp hạt 2 - 3 cm; hoặc
- Sau khi làm đất, tiến hành rạch hàng; hòa 1 kg chế phẩm vi sinh vật
vào 100 lít nước sạch, sau đó tưới phủ vào các hàng sau khi gieo hạt; độ sâu
lấp hạt 2 - 3 cm;
- Các biện pháp kỹ thuật như làm đất, bón phân NPK, vôi, mật độ gieo
trồng, chăm sóc, thu hoạch, v.v... thực hiện theo qui trình trồng và chăm sóc
lạc được khuyến cáo tại địa phương.
Lưu ý sử dụng: Không sử dụng đồng thời chế phẩm vi sinh vật với
phân bón vô cơ, thuốc bảo vệ thực vật; không bón chế phẩm vi sinh vật khi
trời mưa hoặc nắng to.
3.5. XÂY DỰNG MÔ HÌNH SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT
CHO CÂY LẠC TRÊN ĐẤT CÁT BIỂN BÌNH ĐỊNH
3.5.1. Ảnh hưởng của chế phẩm VSV đến một số tính chất đất cát biển
vùng nghiên cứu
Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến một số chỉ tiêu hóa học và
mật độ vi sinh vật đất được trình bày trong bảng 3.38.
133
Bảng 3.38. Ảnh hưởng của chế phẩm VSV đến một số tính chất của đất cát
biển (Cát Hiệp, Cát Trinh - Phù Cát -Bình Định, vụ đông xuân 2014-2015)
Cát Hiệp - Phù Cát Cát Trinh - Phù
- Bình Định Cát - Bình Định Chỉ tiêu
Ngoài Trong Ngoài Trong
N tổng số (%) mô hình 0,04 mô hình 0,05 mô hình 0,04 mô hình 0,05
0,02 0,03 0,02 0,03 P2O5 tổng số (%)
0,02 0,03 0,01 0,02 K2O tổng số (%)
4,30 5,93 8,3 10,57 P2O5 dễ tiêu (mg/100 g)
2,17 2,57 1,33 1,81 K2O dễ tiêu (mg/100 g)
Độ ẩm (%) 4,02 4,84 4,41 5,33
Mật độ VSV hữu ích (CFU/g)
- Cố định nitơ
- Phân giải phốt phát khó tan
2,6 x 104 5,2 x 105 3,1 x 104 4,5 x 105 4,9 x 104 6,1 x 105 1,5 x 104 6,3 x 105 1,8 x 104 4,0 x 105 4,0 x 104 5,1 x 105 - Hòa tan kali - Sinh chất giữ ẩm polysaccarit 2,8 x 104 4,5 x 105 1,2 x 104 3,1 x 105
Kết quả ở 3.38 cho thấy: Ở mô hình sử dụng chế phẩm vi sinh vật không gây ra biến động đối với các chỉ tiêu N, P2O5, K2O tổng số, nhưng đã góp phần nâng cao hàm lượng P2O5, K2O dễ tiêu (hàm lượng P2O5 dễ tiêu tăng 1,63 - 2,27 mg/100 g đất, K2O dễ tiêu tăng 0,40 - 0,48 mg/100 g đất) và đặc biệt đã nâng cao được khả năng giữ ẩm của đất trồng lạc (tăng 20,4-2,9 % so với đối chứng không sử dụng chế phẩm vi sinh vật). Mật độ vi sinh vật cố định nitơ, phân giải phốt phát khó tan, hòa tan kali, tổng hợp polysaccarit trong đất trồng lạc sử dụng chế phẩm vi sinh vật cao gấp 10 lần so với đối chứng không sử dụng chế phẩm vi sinh vật. Sự gia tăng mật độ vi sinh vật hữu hiệu trong đất đã thúc đấy quá trình chuyển hóa hợp chất phốt pho, kali khó tan thành dạng dễ tiêu và tổng hợp polysaccarit có tác dụng tăng khả năng giữ ẩm của đất.
134
3.5.2. Ảnh hưởng chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng, các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất cây lạc
Hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật được thể hiện thông qua chỉ tiêu về
năng suất của cây trồng và hiệu suất sử dụng phân bón. Kết quả được thể hiện
trong bảng 3.39.
Bảng 3.39. Mô hình đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm VSV đến năng suất
cây lạc và hiệu suất sử dụng chế phẩm vi sinh vật (Phù Cát, Bình Định)
Lạc LDH Lạc Lỳ
Hiệu suất Hiệu suất Năng Năng Năng Năng sử dụng sử dụng Công thức suất suất suất quả suất chế phẩm chế phẩm quả khô tăng so khô tăng so VSV VSV (tạ/ha) ĐC (%) (tạ/ha) ĐC (%) (kg/kg) kg/kg)
Vụ đông xuân 2013 - 2014
Ngoài mô hình 37,2 - 32,4 -
16,67 31,0 18,21 29,5 Trong mô hình 43,4 38,3
CV (%) 7,2 7,2
4,9 4,5 LSD0,05
Hè thu 2014
Ngoài mô hình 29,8 - 27,7 -
Trong mô hình 34,6 32,2 16,11 24,0 16,25 22,5
CV (%) 8,0 7,0
4,5 3,6
LSD0,05 Vụ đông xuân 2014 - 2015
Ngoài mô hình 37,4 - 27,7 -
Trong mô hình 43,8 32,5 17,11 32,0 17,33 24,0
CV (%) 6,9 7,3
4,9 3,8 LSD0,05
135
Kết quả ở bảng 3.39 cho thấy:
- Về năng suất quả khô: Ở mô hình sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho
năng suất quả khô tăng 16,11 - 17,11 % đối với giống lạc LDH01 và 16,25 -
18,21% đối với giống lạc Lỳ so với đối chứng (không bón chế phẩm vi sinh
vật). Năng suất quả khô phản ánh một cách chính xác và thực tế nhất khả
năng sinh trưởng, phát triển của lạc trên đồng ruộng, đánh giá chính xác về
kết quả của việc bón chế phẩm vi sinh vật.
- Về hiệu suất sử dụng phân bón: Ở mô hình bón chế phẩm vi sinh vật
cho hiệu suất sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc LDH01 đạt
24,0 - 32,0 kg quả khô/kg chế phẩm vi sinh vật và đạt 22,5 - 29,5 kg quả
khô/kg chế phẩm vi sinh vật đối với giống lạc Lỳ.
3.5.3. Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến chất lượng của lạc
Hàm lượng protein và lipit là các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của lạc.
Ảnh hưởng chế phẩm vi sinh vật đến hàm lượng protein và lipit của lạc được
thể hiện trong bảng 3.40.
Bảng 3.40. Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến chất lượng lạc
(Vụ đông xuân 2013 - 2014)
Protein (%) Lipit (%)
Giống lạc Ngoài Trong Ngoài Trong
mô hình mô hình mô hình mô hình
LDH01 28,90 29,59 45,53 45,64
Lỳ 28,34 28,39 44,80 45,01
Kết quả ở bảng 3.40 cho thấy: Ở các mô hình sử dụng chế phẩm vi sinh
vật thì hàm lượng protein và lipit của giống lạc LDH01 và lạc Lỳ đều cao hơn
đối chứng (không sử dụng chế phẩm vi sinh vật), tuy nhiên sự sai khác này
chưa có ý nghĩa thống kê. Kết quả này phù hợp với TCVN về yêu cầu đối với
chế phẩm vi sinh vật: Không gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nông sản.
136
3.5.4. Hiệu quả kinh tế khi sử dụng chế phẩm vi sinh vật đối với cây lạc
Nếu năng suất là chỉ tiêu đánh giá về khả năng sinh trưởng của cây
trồng, thì hiệu quả kinh tế là một chỉ tiêu đánh giá khả năng tồn tại và phát
triển của kỹ thuật trồng trọt được ứng dụng trong quá trình sản xuất.
Đầu tư phân bón và kết quả sản xuất có quan hệ chặt chẽ với nhau.
Trong thực tế người sản xuất không chỉ tính đến việc đầu tư để nâng cao năng
suất, mà còn phải tính đến hiệu quả kinh tế của việc đầu tư thêm. Trong sản
xuất nông nghiệp, năng suất cây trồng và hiệu quả kinh tế không phải bao giờ
cũng tỷ lệ thuận với nhau mà nhiều khi năng suất nông sản tăng cao nhưng
hiệu quả kinh tế mang lại không tăng, do đầu tư chi phí sản xuất quá lớn. Cho
nên, không thể bón phân để tăng năng suất bằng bất cứ giá nào, mà phải tính
đến hiệu quả kinh tế.
Kết quả đánh giá hiệu quả kinh tế của bón chế phẩm vi sinh vật đối với
cây lạc được thể hiện trong bảng 3.41.
Bảng 3.41. Hiệu quả kinh tế của bón chế phẩm vi sinh vật đối với cây lạc
LDH01 Lỳ
Ngoài Trong Ngoài Trong TT Chỉ tiêu phân tích
mô hình mô hình mô hình mô hình
1 Tổng chi 30.084,5 32.384,5 28.984,5 31.284,5
(nghìn đồng/ha/vụ)
2 Tổng thu 87.000,0 101.500,0 58.533,3 68.666,7
(nghìn đồng/ha/vụ)
3 Lãi thuần 56.915,5 69.115,5 29.548,8 37.382,2
(nghìn đồng/ha/vụ)
Lãi so đối chứng 4 12.200,0 7.883,3
(nghìn đồng/ha/vụ) Chỉ số VCR 5 5,30 3,41
137
Ghi chú: Giá lạc giống: LDH01: 35.000 đ/kg, Lỳ: 30.000 đ/kg; giá lạc thịt:
LDH01: 25.000 đ/kg, Lỳ: 20.000đ/kg; urê: 10.500 đ/kg, supe lân: 4.000 đ/kg, kali
clorua: 11.000 đ/kg; phân chuồng: 500 đ/kg, vôi bột: 1.500 đ/kg, chế phẩm VSV:
100.000 đ/kg, thuốc BVTV: 600.000 đ/ha; công lao động: 150.000 đ/công, 82
công/ha/mô hình, 80 công/ha/đối chứng.
Kết quả ở bảng 3.41 cho thấy: Sử dụng chế phẩm VSV cho cây lạc trên
đất cát biển tại Bình Định cho lợi nhuận tng 20,75 - 25,03 % (đạt 7,88 - 12,20
triệu đồng/ha), chỉ số VCR đạt 3,41 - 5,30 so với đối chứng (không sử dụng
chế phẩm vi sinh vật). Chỉ số VCR là chỉ tiêu quan trọng trong việc đánh giá
hiệu quả đầu tư chế phẩm vi sinh vật. Các nhà kinh tế cho rằng khi VCR = 1
thì sản xuất lỗ, VCR = 2 thì hòa vốn; VCR > 2 được xem như sản xuất có lãi
và khi giá trị VCR >= 3 thì có sức thuyết phục người nông dân. Kết quả bảng
3.41 cho thấy: Sử dụng chế phẩm VSV cho sản xuất lạc trên đất cát biển tỉnh
Bình Định cho hiệu quả cao, có khả năng thuyết phục người dân.
138
Hình 3.20. Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của các chủng vi sinh vật đối
với cây lạc (TN trong nhà lưới)
Hình 3.21. Thí nghiệm đánh giá khả năng sử dụng chế phẩm vi sinh vật
cho cây lạc (TN đồng ruộng tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định)
139
Hình 3.22. Mô hình đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật đối với
cây lạc trên đất cát biển Bình Định
140
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
Bộ chủng giống vi sinh vật sử dụng cho cây lạc trên đất cát biển tỉnh
Bình Định gồm: Vi khuẩn cố định nitơ Bradyrhizobium japonicum RA18 có
hoạt tính cố định nitơ 3.458 nmol C2H2/cây, vi khuẩn phân giải phốt phát khó
tan Bacillus megaterium P1107 hình thành vòng phân giải Ca3(PO4)2 trên môi
trường thạch đĩa với đường kính đạt 18,0 mm và hòa tan Ca3(PO4)2 trong môi
trường nuôi cấy lỏng đạt nồng độ P2O5 tan là 21,2 mg/100 ml môi trường, vi
khuẩn hòa tan kali Paenibacillus castaneae S3.1 hình thành vòng phân giải
kali trên môi trường thạch đĩa chứa fenspat với đường kính đạt 12,0 mm, giải
phóng 19,2 mg K2O /lít môi trường nuôi cấy chứa fenspat và nấm men tổng
hợp polysaccarit Lipomyces starkeyi PT5.1 có độ nhớt dịch nuôi cấy đạt 37,6 x 103 Ns/m2 và tổng hợp được 36,0 g polysaccarit khô /lít môi trường
nuôi cấy. Các chủng vi sinh vật ký hiệu RA18, P1107, S3.1 và PT5.1 thuộc
nhóm vi sinh vật an toàn sinh học cấp 1 theo qui định của cộng đồng châu Âu,
có khả năng thích ứng với điều kiện nhiệt độ, pH và độ mặn của đất cát biển
Bình Định và có tác dụng tăng 30 % hiệu quả sử dụng phân đạm, lân, kali của
cây lạc và gia tăng độ trữ ẩm đồng ruộng lên 15,09 % so với đối chứng.
Qui trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trồng trên đất cát
biển từ các chủng vi sinh vật ký hiệu RA18, P1107, S3.1 và PT5.1 gồm hai
công đoạn, nhân sinh khối trong nồi lên men và lên men xốp với cơ chất gồm
tinh bột sắn và cám gạo theo tỷ lệ 7:3 trong thời gian 72 giờ đối với chủng
RA18, 24 giờ đối với chủng P1107 và 48 giờ đối với các chủng S3.1 và
PT5.1. Chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trồng trên đất cát biển có mật độ mỗi nhóm vi sinh vật đạt >108 CFU/g trong thời gian bảo quản 6 tháng, đảm bảo
yêu cầu chất lượng theo qui định của Bộ NN&PTNT.
141
Sử dụng 20 kg chế phẩm vi sinh vật cho 01 ha đất cát biển dưới dạng
bón lót có ảnh hưởng tích cực đến tích lũy sinh khối chất xanh và năng suất
quả khô của giống lạc LDH01 và lạc Lỳ. Trường hợp giảm 30% lượng phân
khoáng NPK theo khuyến cáo, giống lạc LDH01, lạc Lỳ vẫn cho năng suất
sinh khối chất xanh và năng suất quả khô tương đương với đối chứng bón
100 % phân khoáng NPK theo khuyến cáo. Chế phẩm vi sinh vật mang lại lợi
nhuận cho nông dân trồng lạc từ 5.368.500 đ/ha đến 8.620.000 đ/ha tùy theo
mức độ đầu tư phân NPK khoáng.
Sử dụng chế phẩm vi sinh vật cho cây lạc trên đất cát biển tại xã Cát
Trinh và Cát Hiệp, huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định đã góp phần cải thiện hàm
lượng P2O5, K2O dễ tiêu trong đất, gia tăng độ ẩm đất 20,4 - 20,9 %, mật độ
vi sinh vật hữu ích trong đất hơn 10 lần so với đối chứng không sử dụng chế
phảm vi sinh vật. Năng suất lạc trên đất cát được bón chế phẩm vi sinh vật
cao hơn đối chứng 16,11 - 18,21 %. Lợi nhuận do sử dụng chế phẩm vi sinh
vật đạt 7,88 - 12,20 triệu đồng/ha cao hơn đối chứng 20,75 - 25,03 % và hiệu
suất sử dụng chế phẩm vi sinh vật đạt 22,5 - 32,0 kg quả khô/kg chế phẩm vi
sinh vật.
KIẾN NGHỊ
Chế phẩm vi sinh vật của đề tài được đánh giá hiệu quả sử dụng trên
hai giống lạc tại Cát Trinh, Cát Hiệp thuộc huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định. Để
có thể sử dụng rộng rãi chế phẩm trên địa bàn tỉnh Bình Định và các vùng đất
cát biển khác, cần tiếp tục triển khai các thí nghiệm cơ bản, khảo nghiệm
đồng ruộng đối với các giống lạc khác ở các địa phương khác nhau.
142
CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Nguyễn Thu Hà, Phạm Văn Toản, Nguyễn Viết Hiệp (2014), “Nghiên
cứu hai vi khuẩn hòa tan kali phân lập được từ đất cát biển Bình Định sử
dụng cho cây lạc”, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, chuyên
đề 45 năm Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, tr. 82-88. ISSN: 1859-4581.
2. Nguyễn Thu Hà, Phạm Văn Toản (2015), “Tiềm năng sử dụng vi sinh vật
đối với cây lạc trên đất cát biển tại Bình Định”, Tạp chí Khoa học và
Công nghệ nông nghiệp Việt Nam, số 5 (58), tr. 98-105. ISSN: 1859-1558.
3. Pham Van Toan, Nguyen Thu Ha (2015), “Isolation and selection of
beneficial microorganism used for peanut growing in sandy soil of
Binhdinh province, Vietnam”, Journal of agricultural science and
technology B 5, Vo. 5, No. 10, pp. 664-671. ISSN: 2161-6264.
4. Nguyễn Thu Hà, Trần Tiến Dũng, Nguyễn Thị Hằng (2016), “Hiệu quả
sử dụng chế phẩm vi sinh vật đối với cây lạc trên đất cát ven biển tại tỉnh
Nghệ An và Bình Định”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ nông nghiệp
Việt Nam, số 1 (62), tr. 8-12. ISSN: 1859-1558.
143
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT 1. Bộ Nông nghiệp và PTNT (2014), Thông tư 41/2014/TT-BNNPTNT
ngày 13/11/2014, Hướng dẫn một số điều của Nghị định số
202/2013/NĐ-CP ngày 27/11/2013 của Chính phủ về quản lý phân bón
thuộc trách nhiệm quản lý nhà nước của Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn.
2. Nguyễn Văn Bộ, Muter E., Nguyễn Trọng Thi (1999), “Hiệu lực kali
trong mối quan hệ với bón phân cân đối cho một số cây trồng trên một số
loại đất ở Việt Nam”, Kết quả nghiên cứu khoa học Viện Thổ nhưỡng
Nông hóa, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, quyển 3, tr. 307-335.
3. Nguyễn Văn Bộ (2002), Bón phân cân đối và hợp lý cho cây trồng, NXB
Nông nghiệp.
4. Lê Thanh Bồn (1996), “Hiệu lực của phân lân bón cho cây lạc trên đất
cát biển Thừa Thiên Huế”, Tạp chí Nông nghiệp công nghiệp thực phẩm,
10, tr. 426 - 427.
5. Lê Thanh Bồn (1997), “Vai trò và hiệu lực của các nguyên tố kháng N,
P, K đối với cây lạc trên đất cát biển”, Tuyển tập công trình nghiên cứu
KHKT và Kinh tế nông nghiệp, kỷ yếu 30 năm thành lập trường Đại học
Nông Lâm Huế, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr. 57 - 61.
6. Lê Thanh Bồn, Hồ Khắc Minh (2012), Nghiên cứu ảnh hưởng của các tổ
hợp phân bón đến năng suất giống lạc L14 trồng trên đất cát ven biến
tỉnh Quảng Bình, Tạp chí Nông nghiệp và PTNT, 10, trang 59 - 67.
7. Lê Thanh Bồn (1998), “Thành phần và một số đặc điểm của nguyên tố
lân ở đất cát biển”, Tạp chí Khoa học Đất, Hội khoa học đất Việt Nam,
tr. 54 - 57.
144
8. Phạm Văn Chương, Nguyễn Ngọc Thành, Nguyễn Thanh Tuyền, Vũ Thị
Thìn, Hoàng Quốc Chính (2005), Sổ tay phương pháp nghiên cứu sinh
lý, sinh hóa cây trồng.
9. Nguyễn Văn Chiến (2014), “Bón phân cân đối - Giải pháp nâng cao hiệu
quả sử dụng phân bón ở Việt Nam”. Hội thảo quốc gia về giải pháp
nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón ở Việt Nam. NXB Nông nghiệp, tr.
117-137.
10. Nguyễn Mạnh Chinh, Nguyễn Đăng Nghĩa (2007), Trồng, chăm sóc và
phòng trừ sâu bệnh đậu phộng, mè. NXB Nông nghiệp Tp. Hồ Chí
Minh.
11. Cục thống kê tỉnh Bình Định (2015), Niên giám thống kê tỉnh Bình Định
2014.
12. Hồ Huy Cường, Tạ Minh Sơn và cs (2007), “Kết quả tuyển chọn giống
lạc năng suất cao cho vùng duyên hải Nam Trung Bộ và Tây Nguyên”.
Tạp chí khoa học và công nghệ nông nghiệp Việt Nam, số 2 (3), tr.63-70.
13. Hồ Huy Cường (2011), Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật nhằm tăng hiệu
quả sản xuất lạc (Arachis hypogaea L.) tại Bình Định, Luận án tiến sĩ
Nông nghiệp.
14. Phạm Việt Cường (2004), Nghiên cứu sản xuất phân bón vi sinh vật đa
chủng chức năng cho cây công nghiệp ở quy mô pilot. Báo cáo tổng kết
nhánh đề tài KHCN.
15. Ngô Thế Dân (chủ biên) (2000), Kỹ thuật đạt năng suất lạc cao ở Việt
Nam, NXB Nông nghiệp.
16. Nguyễn Thị Dần, Thái Phiên (1991), “Sử dụng phân bón hợp lý cho một
số lọai đất nhẹ”, Tiến bộ kỹ thuật trồng lạc và đậu đỗ ở Việt Nam,
Chương trình hợp tác khoa học giữa Bộ Nông nghiệp & Công nghiệp
thực phẩm và ICRISAT, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
145
17. Đường Hồng Dật (2002), Sổ tay hướng dẫn sử dụng phân bón, NXB
Nông nghiệp.
18. Nguyễn Thị Dơn, Cao Ngọc Điệp, Nguyễn Thị Kiều Diễm (2012), “Phân
lập và nhận diện vi khuẩn hòa tan lân và kali từ mẫu vật liêu phong hóa
đá hoa cương núi sập, tỉnh An Giang”, Tạp chí Khoa học, (24a), tr. 179-
186. Trường Đại học Cần Thơ.
19. Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (2008), Vi sinh
vật học, NXB Giáo dục.
20. Cao Ngọc Điệp, Quang Thị Chi, Nguyễn Thị Dơn (2010), “Phân lập và
nhận diện vi khuẩn hòa tan K trong đất”, Tạp chí Công nghệ Sinh học,
8 (1), tr. 125-132.
21. Cao Ngọc Điệp, Nguyễn Văn Măng, Lê Thị Diễm Ái (2010), “Hiệu quả
của vi khuẩn cố định đạm Azospirillium lipoferum và vi khuẩn hòa tan
lân Pseudomonas stutzeri trên cây lúa cao sản và độ phì của đất phù sa
tỉnh Hậu Giang”. Tạp chí Khoa học đất, (34), tr. 84-89.
22. Cao Ngọc Điệp, Nguyễn Thanh Tùng, Võ Văn Phước Quệ, Nguyễn Vân
Anh (2011), “Hiệu quả của vi khuẩn cố định nitơ Gluconacetobacter
diazotrophicus và vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas stutzeri trên cây
mía đường (Saccharum officinalis L.) trên đất phèn tỉnh Long An”. Tạp
chí Khoa học Đại học Cần Thơ, (18b), tr. 29-35.
23. Hồ Quang Đức (2015), “Các loại đất chính và sự thiếu hụt dinh dưỡng
đối với đất trồng Việt Nam”. Đất Việt Nam – Hiện trạng sử dụng và
thách thức. Kỷ yếu hội thảo Quốc gia. NXB Nông nghiệp, tr. 59-70.
24. Nguyễn Thu Hà, Phạm Văn Toản, Nguyễn Thị Chinh (2006), “Nghiên
cứu sử dụng Bacillus nhằm nâng cao năng suất và hạn chế bệnh héo
xanh vi khuẩn đối với cây lạc, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông
thôn, (20), tr.16-21.
146
25. Trần Thị Thu Hà (2004), “Thăm dò ảnh hưởng của liều lượng và tỷ lệ
đạm - lân đến năng suất lạc trên đất phù sa nghèo dinh dưỡng”, Tạp chí
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, (5/2004), tr. 637-639.
26. Hội Khoa học đất Việt Nam (2000), Đất Việt Nam, NXB Nông nghiệp.
27. Bùi Huy Hiền (1995), “Vai trò của phân khoáng trong thâm canh tăng
năng suất lạc xuân vùng Bắc Trung bộ”, Kỹ thuật đạt năng suất lạc cao
ở Việt Nam, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Hà Nội, tr. 124-128.
28. Nguyễn Hữu Hiệp (2009), “Hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm và hòa
tan lân lên năng suất đậu phộng trồng trên đất giồng cát tỉnh Trà Vinh”,
Tạp chí Khoa học, (11), tr. 134-145.
29. Nguyễn Minh Hiếu, Lê Thanh Bồn, Hồ Khắc Minh (2011), Những tiềm
năng và thách thức cho phát triển sản xuất lạc trên đất cát biển tỉnh
Quảng Bình, Tạp chí Nông nghiệp và PTNT, (7), trang 3-7.
30. Hoàng Thị Thái Hòa, Phạm Khánh Từ, Phạm Quang Hà, Chiang C. N.,
Joseph Dufey (2007), “Nghiên cứu một số đặc tính lý, hóa học đất cát
biển Thừa Thiên Huế”. Tạp chí Khoa học Đất, (27), tr 44-48.
31. Hoàng Thị Thái Hòa, Đỗ Đình Thục, Mann S., Bell R. W. (2014),
“Nghiên cứu xác định yếu tố dinh dưỡng hạn chế đối với độ phì đất cát
biển vùng Duyên hải Nam Trung Bộ”. Tạp chí Khoa học Đất, (43), tr.
37-41.
32. Trần Thị Lụa (2013), “Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật phân
giải lân khó tiêu dạng photphat sắt và photphat nhôm trong đất bazan và
đất phèn”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, (9)
(43), tr. 34-39.
33. Phan Liêu (1981), Đất cát biển Việt Nam, NXB Khoa học và Kỹ thuật,
Hà Nội.
147
34. Phan Liêu (1986), Đất cát biển nhiệt đới, NXB Khoa học và Kỹ thuật,
Hà Nội.
35. Bùi Thị Phương Loan, Phạm Quang Hà (2005). “Dung tích hấp thu và
mối quan hệ với một số tính chất hóa lý học trong một số loại đất miền
Bắc Việt Nam”. Tạp chí Khoa học Đất, (21), tr 5-9.
36. Trần Đình Long (2002), “Phát triển lạc và đậu tương giai đoạn 1996-
2000 và định hướng nghiên cứu 2001-2010”, Tạp chí nông nghiệp và
phát triển nông thôn, (1), 29-31.
37. Nguyễn Thiên Lương (2012), Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thâm canh
theo hướng quản lý cây trồng tổng hợp (ICM) nhằm nâng cao hiệu quả
sản xuất lạc tại Hà Tĩnh, luận án tiến sĩ Nông nghiệp.
38. Lê Văn Nhương, Nguyễn Văn Cách, Quản Lê Hà, Trần Liên Hà, Nguyễn
Thanh Hằng, Hoàng Đình Hòa, Nguyễn Lan Hương, Ngô Thị Mai, Đinh
Kim Nhung, Khuất Hữu Thanh, Nguyễn Quang Thảo, Phạm Thị Thúy,
Phạm Văn Toản. 2009. Cơ sở công nghệ sinh học, tập 4 - Công nghệ vi
sinh, Hà Nội, NXB Giáo dục.
39. Hoàng Thái Ninh, Hoàng Thị Thái Hòa, Joseph Dufey, Phạm Quang Hà
(2007). “Khoáng sét và mối quan hệ giữa số lượng và cường độ của kali
trong đất cát biển Thừa Thiên Huế”. Tạp chí Khoa học Đất, (26), tr.
42-46.
40. Niên giám thống kê ngành NN&PTNT. 2014. NXB Nông nghiệp.
41. Lương Đức Phẩm (2010), Công nghệ lên men, NXB giáo dục Việt Nam.
42. QCVN 01-57:2011/BNNPTNT (2011), Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về
khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống lạc.
43. Trần Minh Quỳnh (2012), “Nghiên cứu và triển khai ứng dụng côngnghệ
bức xạ trong viện năng lượng nguyên tử Việt Nam”, Tạp chí Thông tin
Khoa học và công nghệ Hạt nhân, (30), tr 15-21.
148
44. Nguyễn Kiều Băng Tâm, Tống Kim Thuần (2005). “Điều tra số lượng
các nhóm vi sinh vật và nhóm nấm men sinh màng nhầy Lipomyces
trong đất gò đồi Mê Linh, Vĩnh Phúc”. Tạp chí Khoa học đất, (22),
tr. 38-40.
45. Nguyễn Kiều Băng Tâm (2009). Nghiên cứu ứng ứng dụng chế phẩm
nấm men Lipomyces sinh màng nhày nhằm giữ ẩm và cải thiện một số
tính chất đất dốc tại Mê Linh, Vĩnh Phúc. Luận án Tiến sỹ Thổ nhưỡng
học.
46. Hoàng Minh Tâm (2010), Nghiên cứu các giải pháp KHCN khai thác có
hiệu quả vùng đất cát ven biển Duyên hải Nam Trung Bộ. Báo cáo tổng
kết đề tài KH&CN.
47. Hoàng Minh Tâm, Đỗ Thành Nhân, Nguyễn Thái Thịnh (2011), “Đánh
giá thiếu hụt dinh dưỡng khoáng đối với cây lạc trên đất cát ở Bình
Định”, Báo cáo Hội thảo dự án các hệ thống trồng trọt và chăn nuôi bền
vững, lợi nhuận cao cho vùng Duyên hải Nam Trung bộ Việt Nam.
48. Vũ Nguyên Thành, Hoàng Thị Minh Nhất (2005), “Đánh giá sự đa dạng
của nấm men Lipomyces”, Báo cáo khoa học hội thảo toàn quốc về Đa
dạng sinh học Việt Nam, tr. 168-172.
49. Nguyễn Xuân Thành, Lê Văn Hưng, Phạm Văn Toản (2003), Công nghệ
vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp và xử lý môi trường, NXB Nông
nghiệp, Hà Nội.
50. Trần Yên Thảo (2011), Nghiên cứu ứng dụng polymer để sản xuất chế
phẩm vi khuẩn cố định đạm cho cây đậu tương và cây lạc. Báo cáo tổng
kết đề tài KHCN.
51. Nguyễn Đình Thi, Hoàng Minh Tân, Đỗ Quý Hải (2008), “Ảnh hưởng
của B, Mo, Zn đến các chỉ tiêu sinh lý và năng suất lạc (Arachis
149
hypogaea L.) ở Thừa Thiên Huế”, Tạp chí Khoa học và Phát triển, Tập
VI, (1), tr. 15-20.
52. Tống Kim Thuần, Nguyễn Kiều Băng Tâm, Đặng Thị Mai Anh, Ngô
Cao Cường (2005), “Ứng dụng chế phẩm vi sinh giữ ẩm đất Lipomycin
M. để cải thiện đất vùng gò đồi Mê Linh, Vĩnh Phúc”, Tạp chí Khoa học
đất, (23), tr.37-42.
53. Tống Kim Thuần (2006), “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm cho đất từ vi
sinh vật sinh polysaccarit, góp phần nâng cao hiệu quả phủ xanh đất
trống đồi trọc. Báo cáo tổng kết khoa học đề tài cấp Viện KH&CN Việt
nam 2004 - 2005. Viện KH&CN Việt Nam.
54. Trần Danh Thìn (2000), “Ảnh hưởng của đạm lân và vôi đến sinh
trưởng, phát triển và năng suất của đậu tương và lạc trên đất đồi vùng
Đông Bắc”, Kết quả nghiên cứu khoa học Đại học Nông nghiệp I, Hà
Nội, NXB Nông nghiệp Hà Nội.
55. Phạm Xuân Thu (2006), Điều tra bổ sung, chỉnh lý, xây dựng bản đồ đất
tỉnh Bình Định. Báo cáo tổng kết đề tài KHCN, Viện Quy hoạch và thiết
kế nông nghiệp.
56. Nguyễn Văn Toàn (2004), “Đặc điểm đất cát vùng duyên hải Bắc Trung
bộ và thực trạng sử dụng”, Tạp chí Khoa học Đất, (20), tr. 25-29.
57. Phạm Văn Toản (2002), “Nghiên cứu áp dụng công nghệ mới nhằm mở
rộng việc sản xuất, ứng dụng phân vi sinh vật cố định đạm và phân giải
lân phục vụ phát triển nông nghiệp bền vững”, Báo cáo Hội nghị tổng
kết các chương trình KH&CN cấp Nhà nước giai đoạn 1996-2000, Hà
Nội 12/2002.
58. Phạm Văn Toản, Trương Hợp Tác (2004), Phân bón vi sinh vật trong
nông nghiệp. NXB Nông nghiệp.
150
59. Phạm Văn Toản và cs (2005), Nghiên cứu công nghệ sản xuất phân bón
vi sinh vật đa chủng, phân bón chức năng phục vụ chăm sóc cây trồng
cho một số vùng sinh thái. Báo cáo tổng kết đề tài KH&CN.
60. Phạm Văn Toản và cs (2007), Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm phân bón
vi sinh đa chủng, đa chức năng ứng dụng cho cây trồng qui mô công
nghiệp. Báo cáo tổng kết KH&KT dự án sản xuất thử nghiệm.
61. Nguyễn Xuân Trường, Lê Văn Nghĩa, Lê Quốc Phong, Nguyễn Đăng
Nghĩa (2003), Sổ tay sử dụng phân bón. NXB Nông nghiệp, Tp. Hồ Chí
Minh.
62. TCVN 4048:2011. Chất lượng đất - Phương pháp xác định độ ẩm và hệ
số khô kiệt.
63. TCVN 5256:2009. Chất lượng đất - Phương pháp xác định hàm lượng
phospho dễ tiêu.
64. TCVN 6166:2002. Phân bón vi sinh vật cố định nitơ.
65. TCVN 6167:1996. Phân bón vi sinh vật phân giải hợp chất phốt phát
khó tan.
66. TCVN 6169:1996. Phân bón vi sinh vật - Thuật ngữ.
67. TCVN 6498:1999. Chất lượng đất - Xác định nitơ tổng số - Phương
pháp Kendan (Kjedahl) cải biên.
68. TCVN 7538-2:2005. Chất lượng đất - Lấy mẫu. Phần 2: Hướng dẫn kỹ
thuật lấy mẫu.
69. TCVN 7538-6:2005. Chất lượng đất - Lấy mẫu. Phần 2: Hướng dẫn về
thu thập, xử lý và bảo quản mẫu ở điều kiện hiếu khí để đánh giá các
quá trình hoạt động, sinh khối và tính đa dạng của vi sinh vật trong
phòng thí nghiệm.
151
70. TCVN 8275-2:2010. Vi sinh vật trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi -
Phương pháp định lượng nấm men, nấm mốc - Phần 2: Kỹ thuật đếm
khuẩn lạc trong các sản phẩm có hoạt độ nước nhỏ hơn hoặc bằng 0,95.
71. TCVN 8564:2010. Phân bón vi sinh vật - Phương pháp xác định hoạt
tính cố định nitơ của vi khuẩn nốt sần cây họ đậu.
72. TCVN 8565:2010. Phân bón vi sinh vật - Phương pháp xác định hoạt
tính phân giải phốt phát của vi sinh vật.
73. TCVN 8660:2011. Chất lượng đất - Phương pháp xác định kali tổng số.
74. TCVN 8662:2011. Chất lượng đất - Phương pháp xác định kali dễ tiêu.
75. TCVN 8940:2011. Phân tích đất - Phương pháp xác định Photpho tổng
số.
76. TCVN 8941:2011. Chất lượng đất - Xác định các bon hữu cơ tổng số.
Phương pháp Walkley Black.
77. TCVN 10785:2015. Vi sinh vật - Xác định khả năng hòa tan kali.
78. Nguyễn Công Vinh (2005), “Lân trong đất và hiệu lực phân lân bón cho
lạc trồng trên đất nâu đỏ phát triển trên đá bazan’’, Kết quả nghiên cứu
khoa học Viện Thổ nhưỡng nông hóa, quyển 4, Trang 379-387.
79. Nguyễn Kim Vũ (1995), “Nghiên cứu công nghệ sản xuất và ứng dụng
phân vi sinh vật cố định nitơ nhằm nâng cao năng suất lúa và cây trồng
cạn”, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp nhà nước KC 08-01, Hà Nội
12/1995.
80. Nguyễn Vy và Vũ Cao Thái (1991), “Kết quả nghiên cứu về cơ sở khoa
học của việc nâng cao độ phì nhiêu thực tế của đất Việt Nam trong 5
năm qua”, Tạp chí Nông nghiệp và Công nghiệp thực phẩm, (6).
81. Viện Thổ nhưỡng Nông hóa và Vụ Khoa học Công nghệ và Chất lượng
sản phẩm (2001), Những thông tin cơ bản về các loại đất chính Việt
Nam. NXB thế giới.
152
82. Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (1998), Sổ tay phân tích đất nước phân bón
và cây trồng. NXB Nông nghiệp.
83. Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (2000), Sổ tay phân bón. NXB NN.
TIẾNG ANH
84. Aarab, S., Ollero F. J., Megias M., Laglaoui. A., Bakkali M. and
Arakrak A. (2013), “Isolation and identification of potential phosphate
solubilizing bacteria from the rhizosphere of Lupinus hirsutus L. in the
North of Morocco” Moroccan J. Biol., (10), pp. 7-13.
85. Akhtar, M. S., and Siddiqui, Z. A. (2009), “Effect of phosphate
solubilizing microorganisms and Rhizobium sp. on the growth,
nodulation, yield and root-rot disease complex of Chickpea under field
condition” Afr. J. Biotech. 8 (15), pp. 3489-3496.
86. Amalraj E. Leo Daniel, Maiyappan S. and John Peter A. (2012), “In vivo
and In vitro studies of Bacillus megaterium var. phosphaticum on
nutrient mobilization, antagonism and plant growth promoting traits”,
Journal of Ecobiotechnology, 4 (1), pp. 35-42
87. Archana D. S., Nandish M. S., Savalagi V. P. Alagawadi A. R. (2012),
“Screening of potassiumsolubilizing bacteria (KSB) for plant growth
promotional activity”, Bioinfolet, 9(4), pp. 627-630.
88. Archana D. S., Nandish M. S., Savalagi V. P. Alagawadi A. R. (2013),
“Characterization of potassium solubilizing bacteria (KSB) from
rhizosphere soil. Journal of life science, Vol 10, issue 1b, pp. 248-257.
89. Arumugam Sathya, Rajendran Vijayabharathi and Subramaniam
Gopalakrishnam (2016), “Soil microbes: The invisible managers of soil
fertility” Microbial Inoculants in Sustainable Agricultural Productivity,
(2), pp. 1-16.
153
90. Atekan A., Nuraini Y., Handayanto E., Syekhfani S. (2014), “The
potential of phosphate solubilizing bacteria from sugarcane was for
solubilizing phosphate”, Journal of degraded and mining lands
management, 1 (4), pp. 175-182.
91. Aulakh M. S., Sidhu B. S., Arora B. R. and Sing B. (1985), “Content and
uptake of nutrients by pulses and oilseed crop” India J. Ecol.,
pp. 238-242.
92. Babjeva I. P., Gorin S. E. (1987), Pochvennie drojji, Moskva, MGU.
93. Badr, M. A. (2006), “Efficiency of K-Feldspar combined with organic
material and silicate dissolving bacteria on tomato yield” J. App. Sci.
Res. 2 (12), pp. 1191-1198.
94. Badar M. A., Shafei A. M, Sharaf El-Deen SH (2006), “The dissolution
of K and phosphorus bearing minerals by silcate dissolving bacterial and
their effect on sorghum growth”, Res J Agric Biol Sci, (2), pp. 5-11.
95. Badawi F. Sh. F., Biomy A. M. M., Desoky A. H. (2011), “Peanut plant
growth and yied as influenced by co-inoculation with Bradyrhizobium
and some rhizo-microogranisms in under sandy loam soil condition”,
Anuals of Agricultural sciense, Agicultural Microbiology Deparment,
Soil, Water and Environ, Res, Inst., ARC, Giza, Egypt. (56), pp. 17-25.
96. Ball J. (2004), Don’t overlook role of potassium. The Samuel roberts
noble foundation.
97. Banerjee, S., Palit, R., Sengupta, C., and Standing, D. (2010). “Stress
induced phosphate solubilization by Arthrobacter sp. and Bacillus sp.
isolated from tomato rhizosphere.” Aust. J. Crop Sci. 4 (6), pp. 378-383.
98. Basak B. B. and Biswas D. R. (2012), “Modification of waste mica for
alternative source of potassium: evaluation of potassium release in soil
154
from waste mica treated with potassium solubilizing bacterial (KSB)”,
Germany: Lambert Academic Publising.
99. Beck D. P., Materon L. A., Afandi F. (1993), Practical Rhizobium-
legume technology manual. Aleppo, Syria: International center for
agricultural research in dry areas (ICARDA).
100. Behera B. C., Singdevsachan S. K. et al (2014), “Diversity, mechanism
and boitechnology of phosphate solubilising microeganism in mangrove
- A review”, Biocatalysis and agricultural biotechnology, 3, pp. 99-110.
101. Bennett P. C., Choi W. J., Rogera J. R. (1998), Microbial destruction of
feldspars. Mineral Mag 8(62A), pp. 149-150.
102. Nguyen Van Bo M., M. A. Bahmanyar, H. Pirdashti and M. A.
Esmaili (2009), Effect of Phosphate solubilization microorganisms
(PSM) and plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on yield
and yield components of Corn (Zea mays L.). Proc. World Acad.
Science, Eng. Technol. 37, pp. 90-92.
103. Chang, C. H., and Yang, S. S. (2009), “Thermo-Tolerant phosphate-
solubilizing microbes for multi-functional biofertilizer preparation”,
Biores. Technol. 100 (4), pp. 1648-1658.
104. Cletus P. K. and Christie J. R. (1998), “Identification and phylogeny of
ascomycetous yeasts from analysis of nuclear large subunit (26S)
ribosomal DNA partial sequences”. Antonie van Leeuwenhoek: 73, pp.
331-371.
105. Daniel Nyoki, Patrick A. Ndakidemi (2014), “Influence of
Bradyrhizobium japonicum and phosphorus on micronutrient uptake in
Cowpea. A case study of Zinc (Zn), Iron (Fe), Copper (Cu) and
Manganese (Mn)”, American journal of plant sciences, 5, pp. 427-435.
155
106. Dalia A. Abd El-Fattah, Wedad E. Eweda, Mona S. Zayed, Mosaad K.
Hassanein (2013), “Efect of carrier material, sterilization method, and
storage temperature on survial and biological activities of Azotobacter
chroococcum inoculant”, Annals of Agricultural Science, 58(2), pp.
111-118.
107. Dashadi. M., Khosravi. H., Moezzi. A., Nadian. H., Heidari M. and
Radjabi. R. (2011), “Co-Inoculation of Rhizobium and Azotobacter on
Growth of Faba bean under Water Deficit Conditions”, American -
Eurasian J. Agric. & Environ. Sci., 11 (3): pp. 314-319
108. Deepika Divya Kadiri, Naresh Gorle1, Krishnakanth Varada Raju
Peetala1 and Sujatha Peela (2013), “Isolation, screening and
identifivation of phosphate solubilizing bacteria from different regions of
Visakhopatnam and Araku valley”, International Journal of Advanced
Biotechnology and Research, 4(4), pp. 518-526.
109. Cao Ngoc Diep, Than Ngoc Hieu (2013), “Phosphat and potassium
solubilizing bacteria from weathered materials of denatured rock
mountain, Ha Tien, Kien Giang province, Vietnam”, American Journal
of Life Sciences, 1(3), pp. 88-92.
110. Eutropia V. Tairo, Patrick A. Ndakidem (2013), “Bradyrhizobium
japonicum inoculation and phosphorus supplementation on growth and
Chlorophyll accumulation in soybean (Glycine max L.)”, American
Journal of Plant Sciences, 4, pp. 2281-2289
111. Fan Bingquan (2011), “Study on high efective phosphate solubilizing
and multifunctional biofertilizer in China”, FNCA biofertilizer
newsletter, No. 9
156
112. Fan Bingquan (2013), “Development of Biofertilizes for sustainable
agriculture in China” Forum for nuclear cooporation in Asia (FNCA)
biofertilizer newsletter. No. 11.
113. Fateme Frootan, Ibrahim Isildak (2014), “Isolation and charachterization
of some poshphate solubilizing microorganisms from rhizosphere”,
International Journal of Biosciences, Vol. 5, No. 3, pp. 260-265.
114. Forum for nuclear cooporation in Asia (FNCA) (2006), Biofertilizer
manual.
115. Food and Agriculture Organization of the United Nation (2016),
“Production and Trade Data for Groundnuts (Peanuts)”, FAOSTAT,
FAO, Statistics Division. http://www.faostat3.fao.org.
116. Friedrich S, Platonova NP, Kavavaiko GI, Stichel E (1991), “Chemical
and micro-biological solubilizing of silicates”. Acta Biotech, 11, pp.
187-196.
117. Gaur A. C. (1990), Phosphate solubilizing microorganism as
biofertilizers. New Delhi: Omega Scientific Publisher, 176.
118. George M. G., Don J. B., Noel R. K., James T. S. (2005), Bergey’s
manual of systematic Bacteriology. Second edition, Vol. 2.
119. Ghaderi A., Aliasgharzad N., Oustan S. and Olsson P. A. (2008),
Efficiency of three Pseudomonas isolates in releasing phosphate from an
artificial variable-charge mineral (iron III hydroxide). Soil Environ, 27,
pp. 71-76.
120. Gohari A. A, Niyaki S. A. N (2010), ”Effects of iron an nitrogen
fertilizer on yield components of peanut (Arachis hypogaea L.) in
Astaneh Ashrafiyeh, Iran”, American-Eurasian Journal Agric. and
Environ. Science, 9 (3), pp. 256-262.
157
121. Gyaneshwar P., Kumar G. N., Parekh L. J., Poole P. S. (2002), “Role of
soil microorganisms in improving P nutrition of plants”, Plant Soil 245,
pp. 83 - 93.
122. Pham Quang Ha, Bui Huy Hien, Hoang Thi Thai Hoa, Pham Khanh Tu,
Hoang Thai Ninh, Bui Thi Phuong Loan, Vu Duong Quynh and Dufey J.
E. (2005), “Overview of sandy soils management in Vietnam.” Proc. Int.
Management of tropical sandy soils for Sustainable Agriculture Symp.,
28 Nov. - 2 Dec. 2005. Khon Khaen, Thailand, pp. 348-353.
123. Hoang Thi Thai Hoa, Phan Thi Cong, Hoang Minh Tam, Wen Chen and
Richard Bell (2010), Sandy soils in South Central Coastal Vietnam:
Their origin, constraints and management, 19th World Congress of Soil
Science, Soil Solutions for a Changing World, 1 – 6 August, Brisbane,
Australia.
124. Han H. S. (2006), “Effect of co-inoculation with phosphate and
potassium solubilizing bacterial on mineral uptake and growth of pepper
and cucumber. Plant Soil Environ, 52, pp. 130-136.
125. Hu X. F, Chen J and Guo J. F. (2006), “Two phosphate and potasium
solubilizing bacteria isolated from Tiannu mountain, Zhejiang, China”,
World Journal of Microbiology and Biotechnology, 22. pp. 983-990.
126. Hutchens E., Valsami-Jones E., McEldowney S., Gaze W., McLean J.
(2013), “The role of het-erotrophic bacteria in feldspar dissolution - an
experimental approach”, MineralMag, 67(6), pp. 1157-1170.
127. Javad Keshavarz Zarjani, Nasser Aliasgharzad, Shahin Oustan, Mostafa
Emadi and Ali Ahmadi (2013), “Isolation and characterization of
potassium solubilizing bacteria in some Iranian soils”, Archives of
Agronomy and Soil Science, 59 (12).
158
128. Juwarkar A. S., Thawale P. R., Baitule U. H. and Moghe M. (1994),
“Sustainable crop production through integrated plant nutrion system-
Indian experience”, Report of the expert consultation of Asian network
on bio and organic fertilizer, 3-7, Kandy, SriLanka.
129. Kannaiyan S. (2002), “Biofertilizers for sustainable crop production”, In
biotechnology of biofertilizers. New Delhi, India, Narosa Publishing
House, 377.
130. Karpagam T. and Nagalakshmi P. K. (2014), “ Isolation and
characterization of phosphate solubilizing microbes from agricultural
soil”, Int. J. Curr. Microbiol. Applied Sci., 3, pp. 601-614.
131. Kiriya Sungthongwises (2016), “Research article diversity of phosphate
solubilizing bacteria under rubber intercropping”, Asian Journal of Plant
Sciences, 15, pp. 75-80.
132. Kongngoen S., Charoensaksiri A., Kongngoen R. and Chanaseni C.
(1997), “On farm experiment on Rhizobial inoculant in Thailand,
Problem and likely solutions”, Proceeding of international workshop on
managing legume nitrogen fixation in the cropping system of Asia, 20-24
August, ICRISAT, India.
133. Lavania M. and Nautiyal C. S. (2013), “Solubilization of tricalcium
phosphate by temperature and salt tolerant Serratia marcescens
NBRI1213 isolated from alkaline soils”, African Journal of
Microbiology Research, 7 (34), pp. 4403-4413.
134. Lian B., Fu P. Q., Mo D. M., Liu C. Q. (2002), “A comprehensive
review of the mechanism of potassium release by silicate bacterial”, Acta
Mineral Sinica, pp. 22, 179.
159
135. Lin Qi-mei, Rao Zheng-Hug, Sun Yan-Xing, Yao Jun and Xing Li-Jun
(2002), “Identification and practical application of silicate-dissolving
bacteria. Agriculture Science China, 1, pp. 81-85.
136. Liang Xuanqiang (1996), “Status of groundnut cultivation and
production in Guangdong”, Workshop of Achieving High Groundnut
Yields, ICRISAT, pp. 217-222.
137. Liu D., Lian B., Dong H. (2012), “Isolation of Paenibacillus sp. and
assessment of its potential for enhancing mineral weathring”,
Geomicrobiol Journal, 29 (5), pp. 413-21.
138. Liu W., Xu X., Wu X., Yang Q, Luo Y., Christie P. (2006),
“Decomposition of silicat minerals by Bacillus mucilaginosus in liqid
culture”. Environ Geoche Helth, 28, pp. 133-140.
139. Lynn T. M., Win H. S., Kyaw E. P., Latt Z. K., and Yu S.S. (2013),
“Characterization of phosphate solubilizing and potassium decomposing
strains and study on their effects on tomato cultivation”, International
journal of innovation and Applied studies, Vol. 3, No. 4, pp. 959-966.
140. Mahdi S. S., Hassan G. I., Hussain A., Rasoo l. F. (2011), “Phosphorus
availability issue - Its fixation and role of phosphate solubilizing bacteria
in phosphate solubilization”, Research Journal of Agricultural Sciences,
2, pp. 174-179.
141. Malcom Cresser, Ken Killham, Tony Edward (1993), Soil chemistry &
its application, Cambridge university press.
142. Martin Dworkin, Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-heinz
Schleifer (2006), The prokaryotes A handbook on the biology of
bacteria, volume 2: Ecophysiological and biochemical aspects.
160
143. Maudy Th. Smith and Cletus P. Kurtzman (2011), The Yeasts, a
Taxonomic study, 5th edition. Chapter 43. Lipomyces Lodder & Kreger-
van Rij (1952).
144. Meena V. S, Maurya B. R., Verma J. P. (2014), “Does a rhizospheric microorganism enhance K+ availability in agricultural soils”, Microbiol
Res., 169 (5-6), pp. 337-347.
145. Meghvansi K., Prasad K., Mahna S.K. (2005), “Indentification of pH
tolenrant Bradyrhizobium japonicum strains and their symbiotic
effectiveness in soybean in low nutrient soil”, African Journal of
Biotechnology, 4(7), pp. 6663.
146. Mengel D. B., Segars W. and Rehm G. W. (1987), “Soil fertility and
liming”, Soybean improvement, production and uses.
147. Migawer, Ekram A, Soliman M. A. M. (2001), “Performance of two
peanut cultivars and their response to NPK fertilization in newly
reclaimed loamy sand soil”, Journal Agricultural Science, Mansoura
University, 26(11), pp. 6653-6667.
148. Mohammadi K., Ghalavand A., Aghaalikhani M., Heidari G. R., and
Sohrabi Y. (2011), “Introducing a sustainable soil fertility system for
Chickpea (Cicer arietinum L.)”, Afr. J. Biotech. 10 (32), pp. 6011- 6020.
149. Mohammadi K. (2012), “Phosphorus solubilizing bacteria: Occurrence,
mechanisms and the role in crop production”. Resources and
Environment, 2, pp. 80-85.
150. Mursyida E., Mubarik N. R. and Tjahjoleksono A. (2015) “Selection and
Identification of Phosphate-Potassium Solubilizing Bacteria from the
Area Around the Limestone Mining in Cirebon Quarry”, Research
Journal of Microbiology, 10 (6), pp. 270-279.
161
151. Natalia S. Paulicci, Daniela B. Medeot, Marta S. Dardanelli, Mirta
Garcia de Lema (2011), “Growth temperature and salinity impact
fatty acid composition and degree of unsaturation in peanut-
nodulating Rhizobia”, Lipids, Vo. 46, No 5, pp. 435-441.
152. Nigam S. N., Dwivedi S. L. and Gibbons R. W. (1991), “Groundnut
breeding: Constraints, achievements and future possibilities”, Plant
breeding Abstracts, ICRISAT Center, India, pp. 502-524.
153. Pan C. C., Liu C. A., Zhao H. L. and Wang Y. (2013), “Changes of soil
physico-chemical properties and enzyme activities in relation to
grassland salinization”, Eur. J. Soil Biol. 55, pp. 13-19.
154. Parmar P. and Sindhu S. S. (2013), “Potassium solubilization by
rhizosphere bacteria: Influence of nutritional and environmental
conditions”, Journal of Microbiology Research, 3(1), pp. 25-31.
155. Parul Jain, Dharmendra Singh Khichi (2014), “Phosphate Solubilizing
Microorganism (PSM): An Ecofriendly Biofertilizer and Pollution
Manager”, Journal of Dynamics in Agricultural Research, 1(4), pp.
23-28.
156. Patra R. K., Pant L. M. and Pradhan K. (2012), “Response of soybean to
inoculation with Rhizobial strains: Effects on growth, yield, N uptake
and soil N satus,” World journal of agricultural sciences, Vol. 8 (1), pp.
51- 54.
157. Paul De Vos, George M. Garrity, Dorothy Jones, Noel R. Krieg,
Wolfgang Ludwig, Fred A. Rainey, Karl-Heinz Schleifer and William B.
Whitman (2005), Bergey’s manual of systematic Bacteriology. Second
edition, Vol. 3.
162
158. Prajapati K. B., Modi H. A. (2012), “Isolation and characterization of
potassium solubilizing bacteria from ceramic industry soil”, CIBTech J
Microbiol, 1, pp. 8-14.
159. Prajapati K., Sharma M. C., Modi H. A. (2012), “Isolation of two
potassium solubilizing fungi from ceramic industry soils”, Life Sci
Leaflets, 5, pp. 71-75.
160. Prajapati K., Sharma M. C., Modi H. A. (2013), “Growth promoting
effect of potassium solubilizing microorganisms on Abelmoscus
esculantus”, Int J Agric Sci, 3 (1), pp. 181-188.
161. Rajawat M. V. S., Singh S., Singh G., Saxena A. K. (2012), “Isolation
and characterization of K-solubilizing bacterial isolated from different rhizospheric soil”, In: Proceeding of 53rd Annual conference of
association of microbiologists of India, p, 124.
162. Rudresh D. L., Shivaprakash M. K., Prasad R. D. (2005), “Effect of
combined application of Rhizobium, phosphate solubilizing bacterium
and Trichoderma spp. On growth, nutrient uptake and yield of chickpea
(Cicer aritenium L.)”, Applied Soil Ecology, 28, pp. 139-146.
163. Sambrook J. và Russell D.W. (2009), Molecular cloning: A laboratory
manual, 3nd, Cold Spring Harbor Laboratory Press.
164. Sharma S., Kumar V., Tripathi R. B. (2011), “Isolation of phosphate
solubilizing microorganism (PSMs) from soil”, J. Microbiol. Biotech.
Res., 1, pp. 90-95.
165. Sharma S., Sayyed R. Z., Trivedi M. H., Gobi T. A. (2013), “Photspahte
solubilizing microbes: sustainable approach for managing phosphorus
deficiency in agricultural soil”, SpringerPlus, 2, pp 587-601.
163
166. Sheng X. F., He L. Y., Huang W. Y. (2002), “The condition of releasing
potassium by a silicate-dissolving bacteria strain NBT. Agric Sci China
1, pp. 662-666.
167. Sheng X. F. (2005), “Gowth promotion and increased potassium uptake
of cotton and rape by a potassium releasing strain of Bacillus
adaphicus”, Soil Bio. Biochem. 37 (10), pp. 1918-1922.
168. Sheng X. F. et al (2008), “Isolation, characterization of silicate mineral
solubilizing Bacillus globisporus Q12 from the surface of weathered
feldspar”, Can. J. Microbiol 54, pp. 1064-1068.
169. Shilpi Damor, Poonam Dhawan (2016), “Isolation and screening of
phosphate solubilizing bacteria from soil of different gardens”,
International journal of advance research in science and engineering,
5(5), pp. 375-378.
170. Shiyam J. O. (2010), “Growth and yield response of groundnut (Arachis
hypogaea L.) to lant densities and phosphous on an utisol in Southestern
Nigeria”, Libyan Agriculture Research Center Journal Internation, 1(4),
pp. 211-214.
171. Sindhu S. S., Dua S., Verma M. K., Khandelwal A. (2010), “Growth
promotion of legumes by inocu-lation of rhizosphere bacteria”,
Microbesfor legume improvement. New York, Germany: Springer-Wien;
pp. 95-235.
172. Sindhu S. S., Parmar P., Phour M. (2012), “Nutrient cycling: potassium
solubilization by microorganisms and improvement of crop growth”,
Geomicrobiology and biogeochemistry: Soil biology. Eds. Springer-
Wien/New York, Germany (in press).
173. Singh G., Biswas, D. R. and Marwah T. S. (2010), “Mobilization of
potassium from waste mica by plant growth promoting rhizobacteria and
164
its assimilation by maize (Zea mays) and wheat (Triticum aestivum L.)”,
Journal of plant nutrition, 33, 1236-1251.
174. Singleton P. W., Boonkerd N., Carr T. J. and Thomson J. A. (1997),
“Technical and market constrains limiting legume inoculant in Asia”,
Proceeding of international workshop on managing legume nitrogen
fixation in the cropping system of Asia, 20-24 August 1996, ICRISAT,
India.
175. Skivakumar N. and Kalaiarasu S. (2012), “Study on the efficiency of N2
fixation by Bradyrhizobium japonicum isolated from root noddules of
green gram grown under problem soils (saline) of cuddalore and
nagapattimam districts of Tamil Nadu, India”, International Journal of
Current Reaserch, 4 (7), pp. 156-158.
176. Son T. T. N., C. N. Diep and T. T. M. Giang (2006), Effect of
Bradyrhizobia and phosphate solubilizing bacteria application on
Soybean in rotational system in the Mekong delta. Omonrice. 14,
pp. 48-57.
177. Styriakova L., Styriak I., Galko I., Hradil D., Bezdicka P. (2003) “The
release of ion-bearing minerals and dissolution of feldspar by
heterotropic bacteria of Bacillus species. Ceram silicaty, 47, pp.20-26.
178. Subba Rao (2002), Agricultural Microbiology, NewYork.
179. Sugumaran P. and Janartham B. (2007), “Solubilization of potassium
minerals by bacteria and their effect on plant growth”. World Journal of
Agricultural Sciences 3 (3), pp. 350-355.
180. Sukumar J., Padma. S. D., Bongale U. D., and Veeresh M., (2005),
Response of muleerry to co-innoculation with Azotobacter chroococcum
and Bacillus megaterium, Indian J. Agric. Res., 39 (1): pp 56-59.
165
181. Supanjani, Han H. S., Jung S. J. and Lee K. D. (2006), “Rock photphate
potassium and rock solubilizing bacteria as alternative sustainable
fertilizers”, Agronomy and sustainable development, 26, pp. 233-240.
182. Tambekar D. H., Gulhane S. R., Somkuwar D. O., Ingle K. B.,
Kanchalwar S. P., Upadhye M. A., and Bidwai U. A. (2009), “Potential
Rhizobium and phosphate solubilizers as a biofertilizers from saline belt
of Akola and Buldhana district (India)”, India Res. J. Agric. Biol. Sci. 5
(4), pp. 578-582.
183. Thompson J. A. (1984), Production an quality control of carrier based
legume inoculants, ICRISAT.
184. Tiwari K. N. (2001), “The changing face of balanced fertilizer use in
India”, Better Crop International, Vol. 15. No.2, PPI/PPIC Publisher,
pp. 24-27.
185. Vandevivere P., Welch S. A., Ulman W. J., Kirchman D. L. (1994),
“Enhanced dissolution of silicate minerals by bacteria at near – neutral
pH. Gecchem Soc 7, pp. 3-35.
186. Vajay Singh Meena (2014), “Does a rhizospheric microoganism enhance K+ availability in agricultural soil”, Microbiological research 169, pp.
337-347.
187. Vazquez P., Holguin G., Puente M., Cortes A. E. and Bashan Y. (2000),
Phosphate solubilizing microorganisms associated with the rhizosphere
of mangroves in a semi arid coastal lagoon. Biol. Fert. Soils 30: pp.
460-468.
188. Vinh T. C. (2006), “Coastal sandy soils and constraints for crops in Binh
Thuan province, Southern central Vietnam”, Proc. Int. Management of
tropical sandy soils for Sustainable Agriculture Symp., 28 Nov. - 2 Dec.
2005. Khon Khaen, Thailand, pp. 60-67.
166
189. Welch S. A., Ulman W. J. (1999), “The effect of microbial glucose
metabolism on by bytownite feldspar dissolution rates between 5 and 35 oC. Geochem Cosmochim ACTA 63, pp.3247-3259.
190. William M. J. R. (1994), “Growth characteristics of rhizoma peanut and
nitrogen - fertilized bahiagrass swards”, Agronomy Journal, 86(5),
USDA - ARS.
191. Wright G. C., Hammer G. L. (1994), “Distribution of nitrogen and
radiation use efficiency in peanut canopies”, Australian Journal of
Agricultural Research, 45 (3), Australia.
192. Xuan Yu, Xu Lium Tian-Hui Zhu, Guang-Hai Liu, Cui Mao (2012),
“Co-inoculation with phosphate-solubilizing and nitrogen fixing
bacterial on solubilizing of rock phosphate and their effect on growth
promotion and nutrient uptake by walnut”, European Journal of Soil
Biology, 50, pp. 112-117.
193. Yarrow, D. (1998), “Methods for the identification of yeasts”. In The
Yeasts, a Taxonomic Study, 4th. pp.77-100.
194. Yuan B. C., Li Z. Z., Liu H., Gao M., and Zhang Y. Y. (2007),
“Microbial biomass and activity in salt affected soils under arid
conditions”, Appl. Soil Ecol. 35(2), pp. 319-328.
195. Zerpa M., Mayz J. and Méndez J. (2013), “Effects of Bradyrhizobium
japonicum inoculants on soybean (Glycine max (L.) Merr.) growth and
nodulation,” Annals of biological research, Vol. 4 (7), pp. 193-199.
196. Zhang A., Zhao G., Gao T., Wang W., Li J., Zhang S., et al. (2013)
Solubilization of insoluble potassium and phosphate by Paenibacillus
kribensis CX-7: a soil microorganismwith biological control potential.
Afr. J. Microbiol Res 2013; 7(1), pp. 41-47.
167
197. Zhang C. and Kong F. (2014), “Isolation and identification of potassium-
solubilizing bacteria from tobacco rhizospheric soil and their effect on
tobacco plants”, Applied Soil Ecol., 82, pp. 18-25.
198. Zhang H., Prithiviraj B., Charles T. C., Driscoll B. T., Smith D. L.
(2003), “Low temperature tolerant Bradyrhizobium japonicum strains
allowing improved nodulation and nitrogen fixtion of soybean in a short
season (cool spring) area”, European Journal of Agronomy, 19, pp.
205-213.
199. Zhang Mingqing, Lin Xinjian (1996), “Studies on nutritional status of
upland soil and balanced fertilization for peanut in southeast area of
Fujian”, Journal of Peanut Science, CNKI, 3, pp. 11-17.
200. Zhou Lu-ying, X.D. Li, Wang Li Li (2006), “Effects of different
application rates of N, P, K, Ca fertilizers on photosynthesis properties,
yield and kernel quality of peanut”, Journal of Peanut Science, 2, pp.
1-5.
201. http://earth-www.larc.nasa.gov/cgi-bin/cgiwrap/solar/agro.cgi?email=
agroclim@larc. nasa.gov.
168
PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Trình tự gen 16S/28S ARN riboxom
của các chủng vi sinh vật nghiên cứu
1. Trình tự gen 16S ARN riboxom của chủng Bradyrhizobium japonicum RA18 AGTAACGCGTGGGAACATACCTTTTGGTTCGGAACAACACAGGGAAACTTGTGCTA ATACCGGATAAGCCCTTACGGGGAAAGATTTATCGCCGAAAGATTGGCCCGCGTCT GATTAGCTAGTTGGTGAGGTAATGGCTCACCAAGGCGACGATCAGTAGCTGGTCTG AGAGGATGATCAGCCACATTGGGACTGAGACACGGCCCAAACTCCTACGGGAGGCA GCAGTGGGGAATATTGGACAATGGGGgCAACCCTGATCCAGCCATGCCGCGTGAGT GATGAAGGCCCTAGGGTTGTAAAGCTCTTTTGTGCGGGAAGATAATGACGGTACCG CAAGAATAAGCCCCGGCTAACTTCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGAAGGGGGCT AGCGTTGCTCGGAATCACTGGGCGTAAAGGGTGCGTAGGCGGGTCTTTAAGTCAGG GGTGAAATCCTGGAGCTCAACTCCAGAACTGCCTTTGATACTGAAGATCTTGAGTT CGGGAGAGGTGAGTGGAACTGCGAGTGTAGAGGTGAAATTCGTAGATATTCGCAAG AACACCAGTGGCGAAGGCGGCTCACTGGCCCGATACTGACGCTGAGGCACGAAAGC GTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAATGC CAGCCGTTAGTGGGTTTACTCACTAGTGGCGCAGCTAACGCTTTAAGCATTCCGCC TGGGGAGTACGGTCGCAAGATTAAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAG CGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGACGCAACGCGCAGAACCTTACCAGCCCTTGAC ATGTCCAGGACCGGTCGCAGAGATGTGACCTTCTCTTCGGAGCCTGGAACACAGGT GCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGA GCGCAACCCCCGTCCTTAGTTGCTACCATTTAGTTGAGCACTCTAAGGAGACTGCC GGTGATAAGCCGCGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAGTCCTCATGGCCCTTACGGG CTGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGGTGACAATGGGATGCTAAGGGGCGACCCT TCGCAAATCTCAAAAAGCCGTCTCAGTTCGGATTGGGCTCTGCAACTCGAGCCCAT GAAGTTGGAATCGCTAGTAATCGTGGATCAGCACGCCACGGTGAATACGTTCCCGG GCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTTGGTTTTACCTGAAGACGGTGC GCTAACCCGCAAGGGAGGCACCCGGCCACGGTAGGGTCACCGACTGGGG
169
GAGTTTGATCCTGGCTCAGGATGAACGCTGGCGGCGTGCCTAATACATGCAAGTCG AGCGAACTGATTAGAAGCTTGCTTTTATGACGTTAGCGGCGGACGGGTGAGTAACA CGTGGGCAACCTGCCTGTAAGACTGGGATAACTTCGGGAAACCGAAGCTAATACCG GATAGGATCTTCTCCTTCATGGGAGATGATTGAAAGATGGTTTCGGCTATCACTTA CAGATGGGCCCGCGGTGCATTAGCTAGTTGGTGAGGTAACGGCTCACCAAGGCAAC GATGCATAGCCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCA GACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCGCAATGGACGAAAGTCTGACGG AGCAACGCCGCGTGAGTGATGAAGGCTTTCGGGTCGTAAAACTCTGTTGTTAGGGA AGAACAAGTACGAGAGTAACTGCTCGTACCTTGACGGTACCTAACCAGAAAGCCAC GGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGTTATCCGGAA TTATTGGGCGTAAAGCGCGCGCAGGCGGTTTCTTAAGTCTGATGTGAAAGCCCACG GCTCAACCGTGGAGGGTCATTGGAAACTGGGGAACTTGAGTGCAGAAGAGAAAAGC GGAATTCCACGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATGTGGAGGAACACCAGTGGCGA AGGCGGCTTTTTGGTCTGTAACTGACGCTGAGGCGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACA GGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAGTGCTAAGTGTTAGAGGG TTTCCGCCCTTTAGTGCTGCAGCTAACGCATTAAGCACTCCGCCTGGGGAGTACGG TCGCAAGACTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATG TGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAGGTCTTGACATCCTCTGACAA CTCTAGAGATAGAGCGTTCCCCTTCGGGGGACAGAGTGACAGGTGGTGCATGGTTG TCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTG ATCTTAGTTGCCAGCATTTAGTTGGGCACTCTAAGGTGACTGCCGGTGACAAACCG GAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGACCTGGGCTACACAC GTGCTACAATGGATGGTACAAAGGGCTGCAAGACCGCGAGGTCAAGCCAATCCCAT AAAACCATTCTCAGTTCGGATTGTAGGCTGCAACTCGCCTACATGAAGCTGGAATC GCTAGTAATCGCGGATCAGCATGCCGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACA CCGCCCGTCACACCACGAGAGTTTGTAACACCCGAAGTCGGTGGAGTAACCGTAAG GAGCTAGCCGCCTAAGGTGGGACAGATGATTGGGGTGAAGTCGTAACAAGGTAGCC GTATCGGAAGGTGCGGCTGGATCACCTCCTTT
2. Trình tự gen 16S ARN riboxom của chủng Bacillus megaterium P1107
CGGGTGAGTAACACGTGGGTAACCTGCCTGTAAGACCGGGATAACATTCGGAAACG AATGCTAATACCGGATACGCGGCTTGGTCGCATGACCTtGCCGGGAAAGATGGAGC AATCTATCACTTACAGATGGACCCGCGGCGCATTAGCTAGTTGGTGAGGTAACGGC
3. Trình tự gen 16S ARN riboxom của chủng Paenibacilus castaneae S3.1
170
TCACCAAGGCGACGATGCGTAGCCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACT GAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCGCAATGGAC GAAAGTCTGACGGAGCAACGCCGCGTGAGTGATGAAGGTTTTCGGATCGTAAAGCT CTGTTGCCAGGGAAGAATGCTTGGGAGAGTAACTGCTCCCAAGGTGACGGTACCTG AGAAGAAAGCCCCGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGGGGCAA GCGTTGTCCGGAATTATTGGGCGTAAAGCGCGCGCAGGCGGCCTTGTAAGTCTGTT GTTTAAACTTGGAGCTCAACTCCAAGTCGCAATGGAAACTGCAAAGCTTGAGTGCA GAAGAGGAAAGTGGAATTCCACGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATGTGGAGGAA CACCAGTGGCGAAGGCGACTTTCTGGGCTGTAACTGACGCTGAGGCGCGAAAGCGT GGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAATGCTA GGTGTTAGGGGTTTCGATACCCTTGGTGCCGAAGTTAACACATTAAGCATTCCGCC TGGGGAGTACGGTCGCAAGACTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGACCCGCACAAG CAGTGGAGTATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAGGTCTTGAC ATCCCTCTGACCGCTCTAGAGATAGGGCTTTCCTTCGGGACAGAGGAGACAGGTGG TGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGC GCAACCCTTGATCTTAGTTGCCAGCACTTCGGGTGGGCACTCTAGGATGACTGCCG GTGACAAACCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGACCT GGGCTACACACGTACTACAATGGCCGATACAACGGGAAGCGAAACCGCGAGGTGGA GCCAATCCTATCAAAGTCGGTCTCAGTTCGGATTGCAGGCTGCAACTCGCCTGCAT GAAGTCGGAATTGCTAGTAATCGCGGATCAGCATGCCGCGGTGAATACGTTCCCGG GTCTTGTACACACCGCCCGTCACACCACGAGAGTTTACAACACCCGAAGCCGGTGG GGTAACCCGCAAGGGAGCTAGCCGTCGAAGGTGGGGTAGATGATTGGGGTGAAGTC GTAACAAGGTAGCCGTATCGGAAGGTGCGGCTGGATCACCTCCTTT
4. Trình tự gen 28S ARN riboxom của chủng Lipomyces starkeyi PT5.1
TCTCACTTTCTAACCCTGTGCATCTGTTTCTGGTCAGTAGCTCTCTCGGGAGTGAA CGCCATTCACTTAAAACACAAAGTCTATGAATGTATAAAATTTATAACAAAACAAA ACTTTCAACAACGGATCTCTTGGCTCTCGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGCG ATAAGTAATGTGAATTGCAGAATTCAGTGAATCATCGAATCTTTGAACGCACCTTG CGCTCTCTGGTATTCCGGAGAGCATGCCTGTTTGAGTGTCATGAAATCTTCAACCC TCTCTTTTCTTAGTGAATCGAGAGGTGCTTGGATCCTGAGCGCTGCTGGCTTCGGC CTAGCTCGTTCGTAATGCATTAGCATCCGCAATCGAACTTCGGATTGACTTGGCGT AATAGACTATTCGCTGAGGATTCTGGTCTCGTACCAGAGCCGGGTTGGGTTAAAGG AAG
171
Phụ lục 2. Thành phần môi trường nuôi cấy vi sinh vật
- Môi trường YMB (g/l) (g/l) - YGB
Maniton 10 10,0 Glucoza
0,5 0,5 KH2PO4 KH2PO4
0,5 MgSO4.7H2O 0,5 MgSO4.7H2O
NaCl 0,1 NaCl 0,1
0,5 0,5 CaCO3 CaCO3
Cao nấm men 0,5 Cao nấm men 0,5
- Môi trường Pikovskaya (g/l) - Môi trường SX 2 (g/l)
Glucoza 20,0 10,0 Rỉ đường
10,0 Bột nấm men 5,0 Ca3(PO4)2
1,0 0,5 (NH4)2SO4 KNO3
NaCl (g/l) - Môi trường SX3 0,2
20,0 Glucoza 0,1 MgSO4.7H2O
KCl 5,0 Pepton 0,2
Cao nấm men 3,0 Bột nấm men 0,5
0,2 vết MnSO4 KH2PO4
0,2 FeSO4.7H2O vết MgSO4.7H2O
- Môi trường Aleksandrov (cải tiến) (g/l) - Môi trường SX5 (g/l)
Tinh bột tan 20 20 Saccaroza
0,5 MgSO4.7H2O 0,5 MgSO4.7H2O
1,0 0,1 CaCO3 CaCO3
2,0 2,0 Ca3(PO4)2 Ca3(PO4)2
0,005 FeCl3 0,005 FeCl3
Môi trường thạch đĩa: Bổ sung fenspat
(KAlSi3O8) với lượng 5,0 g/l.
172
(g/l) - Môi trường Hansen
10,0 Pepton
30,0 Glucoza
3,0 K2HPO4
3,0 KH2PO4
3,0 MgSO4.7H2O
173
Phụ lục 3. Thông số kỹ thuật cho nhân sinh khối vi sinh vật
Hình 3.12. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến mật độ tế bào các
chủng vi sinh vật
Đơn vị tính: CFU/ml
Môi trường Chủng Chủng Chủng
nuôi cấy P1107 S3.1 PT5.1
- - - YGB
- - - YMB
1,0 x 109 - - SX Ba
- - 7,2 x 107 SX1
- SX2 8,4 x 108
- - SX3 6,8 x 108
- - SX5 8,3 x108
2,1 x 108 - - Pikovskaya
- 3,5 x108 - Alexandrov
Ghi chú: (-) Không đánh giá
- - 5,6 x 108 Hansen
Hình 3.13. Ảnh hưởng của pH đến mật độ tế bào các chủng vi sinh vật
Đơn vị tính: CFU/ml
Chủng P1107 Chủng S3.1 Chủng PT5.1 pH
6,0 5,4 x 108 4,5 x 108 5,5 x 108
6,5 6,4 x 108 6,5 x 108
7,0 6,6 x 108 1,2 x 108
7,5 8,2 x 108 3,0 x 108 7,5 x 108 2,1 x 108 6,2 x 106
174
Hình 3.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến mật độ tế bào các chủng VSV
Đơn vị tính: CFU/ml
Chủng Chủng Chủng
Nhiệt độ nuôi cấy (oC)
S3.1 3,5 x 108 PT5.1 4,2 x 108 25±1 P1107 6,5 x 108
30±1
8,0 x 108 2,5 x 108 6,4 x 108 3,2 x 108 35±1 8,3 x 108 4,8 x 108
Hình 3.15. Ảnh hưởng của lưu lượng cấp khí đến mật độ tế bào
các chủng vi sinh vật
Đơn vị tính: CFU/ml
Lưu lượng cấp khí Chủng Chủng Chủng (lít không khí/lít môi P1107 S3.1 PT5.1
trường/phút) 0,60 7,4 x 107 1,5 x 108 3,2 x 107
1,5 x 108 2,5 x 108 0,65
6,4 x 108 6,6 x 108 8,6 x 108 0,70
8,0 x 108 8,4 x 108 2,2 x 108 5,0 x 108 0,75
Hình 3.16. Ảnh hưởng của tốc độ cánh khuấy đến mật độ tế bào
các chủng vi sinh vật
Đơn vị tính: CFU/ml
Tốc độ cánh Chủng Chủng Chủng
khuấy (vòng/phút) P1107 S3.1 PT5.1
3,2 x 108 1,4 x 108 6,5 x 107 250
5,6 x 108 2,8 x 108 300
6,5 x 108 2,8 x 108 350 8,5 x 108
1,2 x 108 8,0 x 108 4,4 x 108 400 4,6 x 108
175
Hình 3.17. Ảnh hưởng của tỉ lệ tiếp giống cấp I đến mật độ tế bào
các chủng vi sinh vật
Đơn vị tính: CFU/ml
Tỷ lệ giống cấp I Chủng Chủng Chủng
(%)
P1107 1,5 x 108 S3.1 1,0 x 108 3
PT5.1 6,8 x 108 7,2 x 108 5 7,8 x 108 8,3 x 108
8,0 x 108 10 8,9 x 108 1,1 x 109
Hình 3.19. Ảnh hưởng của thời gian đến mật độ tế bào các chủng VSV
Đơn vị tính: CFU/ml
Thời gian nhân Chủng Chủng Chủng
giống (giờ) P1107 S3.1 PT5.1
0 5,3 x 106 5,5 x 106 4,8 x 106
12 3,7 x 107 2,6 x 107 1,2 x 107
24 1,6 x 108 1,0 x 108 5,2 x 107
36
48 8,2 x 108 8,5 x 108 8,0 x 108 8,2 x 108 6,6 x 108 6,8 x108
60 8,4 x 108 7,5 x 108 4,5 x 108
176
Phụ lục 4. Giải trình chi tiết hiệu quả kinh tế của mô hình
Bảng 3.41. Hiệu quả kinh tế của mô hình bón chế phẩm VSV đối với cây lạc
Giống LDH01
Mô hình Đối chứng Đơn giá Nội dung Số Thành tiền Số Thành (đ) lượng (đ) lượng tiền (đ)
Tổng chi/vụ 32.384.500 30.084.500
Giống (kg) 35.000 220 7.700.000 220 7.700.000
Urê (kg) 10.500 65 682.500 65 682.500
Phân chuồng (tấn) 500.000 10 5.000.000 10 5.000.000
Super lân (kg) 4.000 563 2.252.000 563 2.252.000
Kali clorua (kg) 11.000 100 1.100.000 100 1.100.000
Vôi bột (kg) 1.500 400 600.000 400 600.000
Thuốc BVTV 600.000 600.000
Chế phẩm vi sinh (kg) 100.000 2.000.000 20
Công lao động 150.000 12.300.000 80 12.000.000 82
Vụ đông xuân 2013-2014 2.500.000 43,4 108.500.000 37,2 93.000.000
Tổng thu/vụ 101.500.000 87.000.000
Vụ đông xuân 2014-2015 2.500.000 43,8 109.500.000 37,4 93.500.000
Hè thu 2014 2.500.000 34,6 86.500.000 29,8 74.500.000
Lãi thuần 69.115.500 56.915.500
Lãi so đối chứng 12.200.000
Chỉ số VCR 5,30
177
Giống lạc Lỳ
Mô hình Đối chứng Đơn giá Nội dung Số Thành tiền Số Thành (đ) lượng (đ) lượng tiền (đ)
Tổng chi/vụ 31.284.500 28.984.500
Giống (kg) 30.000 220 6.600.000 220 6.600.000
Urê (kg) 10.500 65 682.500 65 682.500
Phân chuồng (tấn) 500.000 10 5.000.000 10 5.000.000
Super lân (kg) 4.000 563 2.252.000 563 2.252.000
Kali clorua (kg) 11.000 100 1.100.000 100 1.100.000
Vôi bột (kg) 1.500 400 600.000 400 600.000
Thuốc BVTV 600.000 600.000
Chế phẩm vi sinh (kg) 100.000 2.000.000 20
Công lao động 150.000 12.300.000 80 12.000.000 82
Vụ đông xuân 2013-2014 2.000.000 38,3
Tổng thu/vụ 68.666.667 58.533.333
Hè thu 2014
76.600.000 32,4 64.800.000
Vụ đông xuân 2014-2015 2.000.000 32,5
2.000.000 32,2 64.400.000 27,7 55.400.000
65.000.000 27,7 55.400.000
Lãi thuần 37.382.167 29.548.833
Lãi so đối chứng 7.833.333
Chỉ số VCR 3,41
178
Phụ lục 5. Kết quả xử lý thống kê
Bảng 3.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu về tính chất đất cát biển vùng nghiên cứu
Tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định
Chỉ tiêu L1 L2 L3 L4 L5 STDEV TB
4,6 0,40 Độ ẩm (%) 4,80 4,00 5,00 4,40 4,80
4,8 0,18 5,00 4,60 4,70 5,00 4,70 pHKCl
Độ mặn (‰) 0,26 0,005 0,02 0,03 0,03 0,03 0,02
OC (%) 0,18 0,020 0,18 0,15 0,20 0,20 0,18
0,03 0,007 0,03 0,03 0,03 0,04 0,02 Nts (%)
0,010 0,008 0,007 0,014 0,020 0,01 0,005 P2O5ts (%)
0,010 0,006 0,015 0,008 0,010 0,01 0,003 K2Ots (%)
6,200 6,200 6,500 6,450 6,200 6,31 0,152 P2O5dt (mg/100g)
1,36 1,30 1,26 1,40 1,40 1,34 0,062 K2Odt (mg/100g)
Mật độ VSV hữu ích (104 CFU/g)
- Cố định nitơ 2,10 2,20 1,90 2,00 2,20 2,08 0,13
- Phân giải phốt 1,10 1,20 1,00 1,20 1,00 1,10 0,10 phát khó tan
- Hòa tan kali 2,20 2,40 3,00 2,60 2,40 2,52 0,30
- Sinh polysaccarit 6,00 5,50 6,20 5,70 5,60 0,58 0,29
179
Tại Cát Hiệp, Phù Cát, Bình Định
Chỉ tiêu L1 L2 L3 L4 L5 STDEV TB
4,4 0,32 Độ ẩm (%) 4,20 4,00 4,60 4,40 4,80
4,6 0,13 4,50 4,50 4,80 4,60 4,70 pHKCl
0,26 0,005 Độ mặn (‰) 0,02 0,03 0,03 0,03 0,02
0,18 0,014 OC (%) 0,18 0,16 0,18 0,20 0,18
0,04 0,006 0,04 0,04 0,04 0,05 0,04 Nts (%)
0,025 0,018 0,017 0,024 0,015 0,020 0,004 P2O5ts (%)
0,025 0,016 0,025 0,018 0,015 0,020 0,005 K2Ots (%)
4,000 4,100 4,400 4,300 4,200 4,200 0,158 P2O5dt (mg/100g)
2,36 2,00 1,56 2,40 2,40 2,14 0,367 K2Odt (mg/100g)
Mật độ VSV hữu ích (104 CFU/g)
- Cố định nitơ 2,10 2,20 2,50 2,00 2,20 2,20 0,19
- Phân giải phốt 2,10 2,20 2,00 1,20 2,00 1,90 0,40
phát khó tan
- Hòa tan kali 1,00 1,20 2,00 1,80 1,40 1,48 0,41
- Sinh polysaccarit 1,80 1,50 1,20 1,50 1,80 1,56 0,25
180
Bảng 3.2. Khả năng cố định nitơ cộng sinh của các chủng vi sinh vật
Số nốt sần hữu hiệu/cây (nốt sần/cây) Ký hiệu STT STDEV chủng L1 L2 L3 L4 L5 TB
RA1 59 54 58 58 58,2 2,86 62 1
RA4 53 54 54 55 55,4 2,77 60 2
RA16 63 62 58 60 60,2 2,28 58 3
RA22 54 60 55 54 54,6 3,58 50 4
RA25 57 56 50 53 54,2 2,77 55 5
RA18 66 70 63 65 65,8 2,59 65 6
Khả năng cố định nitơ (hàm lượng etylen, nmol Ký hiệu STT STDEV C2H2/cây) chủng L1 L2 L3 L4 L5 TB
RA1 2350 2345 2340 2360 2360 2.355 8,94 1
RA4 1520 1500 1518 1510 1522 1.514 9,06 2
RA16 3100 3115 3118 3095 3082 3.100 14,82 3
RA22 1600 1605 1613 1610 1622 1.600 8,34 4
RA25 1265 1240 1250 1245 1250 1.250 9,35 5
RA18 3460 3460 3440 3470 3460 3.458 10,95 6
181
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của vi khuẩn cố định nitơ RA18 đến khả năng hấp
thụ nitơ, sinh trưởng và năng suất của cây lạc (TN trong chậu, tại Viện
BALANCED ANOVA FOR VARIATE NTHANLA FILE SL THO N 5/ 1/16 17: 9 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 1 VARIATE V003 NTHANLA LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 .555307 .138827 12.35 0.002 3 2 REP 2 .105734E-01 .528668E-02 0.47 0.645 3 * RESIDUAL 8 .898935E-01 .112367E-01 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 .655773 .468410E-01 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE CAOCAY FILE SL THO N 5/ 1/16 17: 9 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 2 VARIATE V004 CAOCAY LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 85.6440 21.4110 8.17 0.007 3 2 REP 2 9.47199 4.73599 1.81 0.225 3 * RESIDUAL 8 20.9681 2.62101 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 116.084 8.29172 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE NSHH FILE SL THO N 5/ 1/16 17: 9 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 3 VARIATE V005 NSHH LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 2176.27 544.067 12.43 0.002 3 2 REP 2 342.533 171.267 3.91 0.065 3 * RESIDUAL 8 350.134 43.7667 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 2868.93 204.924 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE SKCXANH FILE SL THO N 5/ 1/16 17: 9 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 4 VARIATE V006 SKCXANH LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 133.287 33.3217 5.81 0.018 3 2 REP 2 73.3373 36.6686 6.39 0.022 3 * RESIDUAL 8 45.8894 5.73617 -----------------------------------------------------------------------------
KHKT Duyên hải Nam Trung bộ, năm 2012)
182
* TOTAL (CORRECTED) 14 252.513 18.0367 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE NSQUA FILE SL THO N 5/ 1/16 17: 9 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 5 VARIATE V007 NSQUA LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 17.8546 4.46366 6.86 0.011 3 2 REP 2 7.94892 3.97446 6.11 0.025 3 * RESIDUAL 8 5.20662 .650827 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 31.0102 2.21501 ----------------------------------------------------------------------------- TABLE OF MEANS FOR FACTORIAL EFFECTS FILE SL THO N 5/ 1/16 17: 9 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 6 MEANS FOR EFFECT CT ------------------------------------------------------------------------------- CT NOS NTHANLA CAOCAY NSHH SKCXANH 1 3 1.55000 60.4000 186.000 81.8333 2 3 2.01667 67.0000 220.000 89.8000 3 3 1.97667 66.1000 216.000 88.4000 4 3 1.79667 63.5000 207.000 86.8000 5 3 1.58667 62.6000 200.667 83.5000 SE(N= 3) 0.612010E-01 0.934703 3.81954 1.38277 5%LSD 8DF 0.199570 3.04797 12.4551 4.50908 CT NOS NSQUA 1 3 25.5000 2 3 28.5600 3 3 27.8167 4 3 27.6100 5 3 26.3833 SE(N= 3) 0.465771 5%LSD 8DF 1.51883 ------------------------------------------------------------------------------- MEANS FOR EFFECT REP ------------------------------------------------------------------------------- REP NOS NTHANLA CAOCAY NSHH SKCXANH 1 5 1.79200 63.2800 199.200 83.0200 2 5 1.75000 65.0400 209.800 88.2000 3 5 1.81400 63.4400 208.800 86.9800 SE(N= 5) 0.474061E-01 0.724018 2.95860 1.07109 5%LSD 8DF 0.154586 2.36095 9.64771 3.49272 REP NOS NSQUA 1 5 26.1460 2 5 27.7360 3 5 27.6400 SE(N= 5) 0.360785 5%LSD 8DF 1.17648 -------------------------------------------------------------------------------
183
ANALYSIS OF VARIANCE SUMMARY TABLE FILE SL THO N 5/ 1/16 17: 9 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 7 F-PROBABLIITY VALUES FOR EACH EFFECT IN THE MODEL. SECTION - 1 VARIATE GRAND MEAN STANDARD DEVIATION C OF V |CT |REP | (N= 15) -------------------- SD/MEAN | | | NO. BASED ON BASED ON % | | | OBS. TOTAL SS RESID SS | | | NTHANLA 15 1.7853 0.21643 0.10600 5.9 0.0020 0.6448 CAOCAY 15 63.920 2.8795 1.6190 2.5 0.0067 0.2247 NSHH 15 205.93 14.315 6.6156 3.2 0.0019 0.0648 SKCXANH 15 86.067 4.2470 2.3950 2.8 0.0176 0.0220 NSQUA 15 27.174 1.4883 0.80674 3.0 0.0111 0.0246
Bảng 3.4. Khả năng phân giải phốt phát khó tan của các chủng vi sinh vật
Ký hiệu Đường kính vòng phân giải Ca3(PO4)2, (D-d, mm) STT STDEV chủng L1 L2 L4 L5 TB L3
P55 12,0 11,5 12,5 12,0 12,0 15,2 12,0 1
P100 16,5 15,5 16,5 16,0 16,2 18,4 16,5 2
P114 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 16,6 14,5 3
P1107 18,0 18,5 18,0 18,0 18,0 21,2 17,5 4
P1108 16,0 15,5 16,0 16,5 15,9 16,8 15,5 5
PV22 18,2 18,0 18,5 18,0 18,1 20,3 18,0 6
Ký hiệu Hàm lượng phốt pho hòa tan, (mg P2O5/100 ml) STT STDEV chủng L1 L2 L4 L5 TB L3
P55 15,5 15,5 15,5 15,0 15,2 0,45 14,5 1
P100 18,0 19,0 19,0 18,0 18,4 0,50 18,5 2
P114 17,2 16,5 16,0 17,0 16,6 0,47 16,5 3
P1107 21,5 21,5 21,0 21,0 21,2 0,27 21,0 4
P1108 17,0 17,5 16,5 17,0 16,8 0,57 16,0 5
PV22 20,5 20,0 20,0 20,0 20,3 0,37 20,8 6
184
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan P1107 đến
khả năng hấp thụ phốt pho, sinh trưởng và năng suất của cây lạc
BALANCED ANOVA FOR VARIATE PTHANLA FILE SL THO P 5/ 1/16 17:21 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 1 VARIATE V003 PTHANLA LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 .216573E-02 .541433E-03 11.23 0.003 3 2 REP 2 .364133E-03 .182067E-03 3.77 0.070 3 * RESIDUAL 8 .385866E-03 .482333E-04 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 .291573E-02 .208267E-03 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE CAOCAY FILE SL THO P 5/ 1/16 17:21 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 2 VARIATE V004 CAOCAY LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 42.4560 10.6140 6.11 0.015 3 2 REP 2 7.31199 3.65599 2.11 0.183 3 * RESIDUAL 8 13.8880 1.73600 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 63.6560 4.54686 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE SKCXANH FILE SL THO P 5/ 1/16 17:21 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 3 VARIATE V005 SKCXANH LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 228.387 57.0967 10.69 0.003 3 2 REP 2 29.7973 14.8987 2.79 0.120 3 * RESIDUAL 8 42.7294 5.34117 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 300.913 21.4938 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE NSQUA FILE SL THO P 5/ 1/16 17:21 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 4 VARIATE V006 NSQUA LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 8.47243 2.11811 6.36 0.014 3 2 REP 2 1.70949 .854746 2.57 0.137 3 * RESIDUAL 8 2.66518 .333147
(TN trong chậu, tại Viện KHKT Duyên hải Nam Trung bộ, năm 2012)
185
----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 12.8471 .917650 ----------------------------------------------------------------------------- TABLE OF MEANS FOR FACTORIAL EFFECTS FILE SL THO P 5/ 1/16 17:21 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 5 MEANS FOR EFFECT CT ------------------------------------------------------------------------------- CT NOS PTHANLA CAOCAY SKCXANH NSQUA 1 3 0.180000 60.4000 81.8333 25.5000 2 3 0.200333 65.0000 89.8000 27.5600 3 3 0.199333 64.6000 85.9000 26.7667 4 3 0.180000 63.2000 82.5000 26.6200 5 3 0.169667 62.1000 78.3000 25.7000 SE(N= 3) 0.400971E-02 0.760702 1.33431 0.333240 5%LSD 8DF 0.130753E-01 2.48057 3.35106 1.08666 ------------------------------------------------------------------------------- MEANS FOR EFFECT REP ------------------------------------------------------------------------------- REP NOS PTHANLA CAOCAY SKCXANH NSQUA 1 5 0.181800 62.7800 81.6800 25.9520 2 5 0.183000 64.0200 84.5200 26.6760 3 5 0.192800 62.3800 84.8000 26.6600 SE(N= 5) 0.310591E-02 0.589237 1.03355 0.258127 5%LSD 8DF 0.101281E-01 1.92144 2.37032 0.841725 ------------------------------------------------------------------------------- ANALYSIS OF VARIANCE SUMMARY TABLE FILE SL THO P 5/ 1/16 17:21 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 6 F-PROBABLIITY VALUES FOR EACH EFFECT IN THE MODEL. SECTION - 1 VARIATE GRAND MEAN STANDARD DEVIATION C OF V |CT |REP | (N= 15) -------------------- SD/MEAN | | | NO. BASED ON BASED ON % | | | OBS. TOTAL SS RESID SS | | | PTHANLA 15 0.18587 0.14431E-010.69450E-02 3.7 0.0026 0.0695 CAOCAY 15 63.060 2.1323 1.3176 2.1 0.0153 0.1834 SKCXANH 15 83.667 4.6361 2.3111 2.8 0.0030 0.1196 NSQUA 15 26.429 0.95794 0.57719 2.2 0.0137 0.1369
186
Bảng 3.6. Khả năng hòa tan kali của các chủng vi sinh vật
Đường kính vòng phân giải fenspat (D-d, mm) Ký hiệu STT STDEV chủng L1 L2 L4 L5 TB L3
S1.1 8,0 8,0 8,5 8,5 8,20 0,27 8,0 1
12,5 12,0 12,0 11,5 12,0 12,00 S3.1 0,35 2
S3.3 8,0 8,0 8,0 7,0 7,80 0,45 8,0 3
S8 6,5 6,5 7,0 6,0 6,40 0,42 6,0 4
S10 8,0 7,5 8,0 8,5 8,00 0,35 8,0 5
S11.2 8,0 7,5 7,2 7,5 7,60 0,31 7,8 6
SV15 12,5 12,0 11,6 12,0 12,5 12,10 0,38 7
Hàm lượng kali hòa tan trong môi trường dịch nuôi Ký hiệu STT STDEV cấy (mg K2O/lít) chủng L1 L2 L4 L5 TB L3
S1.1 18,5 18,8 18,5 18,0 18,40 0,31 18,2 1
S3.1 19,2 19,3 19,0 19,0 0,21 19,5 2 19,20
S3.3 16,0 15,5 16,0 16,0 16,00 0,27 15,5 3
S8 12,5 12,5 13,0 12,0 12,50 0,35 12,5 4
S10 17,2 16,5 16,0 16,5 16,40 0,44 16,3 5
S11.2 15,8 15,5 15,2 16,0 15,60 0,31 15,5 6
SV15 19,8 19,5 19,6 19,0 19,40 0,32 19,2 7
187
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của vi khuẩn hòa tan kali S3.1 đến khả năng hấp thụ
kali, sinh trưởng và năng suất của cây lạc (TN trong chậu, tại Viện KHKT
BALANCED ANOVA FOR VARIATE KTHANLA FILE SL THO K 5/ 1/16 17:32 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 1 VARIATE V003 KTHANLA LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 .469067E-01 .117267E-01 6.56 0.013 3 2 REP 2 .221733E-01 .110867E-01 6.21 0.024 3 * RESIDUAL 8 .142933E-01 .178667E-02 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 .833734E-01 .595524E-02 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE CAOCAY FILE SL THO K 5/ 1/16 17:32 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 2 VARIATE V004 CAOCAY LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 65.9160 16.4790 9.71 0.004 3 2 REP 2 6.06401 3.03201 1.79 0.228 3 * RESIDUAL 8 13.5760 1.69700 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 85.5560 6.11115 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE SKCXANH FILE SL THO K 5/ 1/16 17:32 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 3 VARIATE V005 SKCXANH LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 70.5307 17.6327 2.74 0.105 3 2 REP 2 13.0174 6.50868 1.01 0.408 3 * RESIDUAL 8 51.4693 6.43366 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 135.017 9.64410 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE NSQUA FILE SL THO K 5/ 1/16 17:32 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 4 VARIATE V006 NSQUA LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 23.0343 5.75858 12.54 0.002 3 2 REP 2 3.42533 1.71267 3.73 0.071 3 * RESIDUAL 8 3.67467 .459333 -----------------------------------------------------------------------------
Duyên hải Nam Trung bộ, năm 2012)
188
* TOTAL (CORRECTED) 14 30.1343 2.15245 ----------------------------------------------------------------------------- TABLE OF MEANS FOR FACTORIAL EFFECTS FILE SL THO K 5/ 1/16 17:32 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 5 MEANS FOR EFFECT CT ------------------------------------------------------------------------------- CT NOS KTHANLA CAOCAY SKCXANH NSQUA 1 3 1.04000 60.4000 81.8333 25.5000 2 3 1.18000 66.2000 87.2000 28.4167 3 3 1.14000 64.9000 84.4000 27.6333 4 3 1.12333 63.1000 83.8000 26.8333 5 3 1.04000 61.7000 81.0000 25.1500 SE(N= 3) 0.244040E-01 0.752109 1.46443 0.391294 5%LSD 8DF 0.795790E-01 2.45255 1.77536 1.27597 ------------------------------------------------------------------------------- MEANS FOR EFFECT REP ------------------------------------------------------------------------------- REP NOS KTHANLA CAOCAY SKCXANH NSQUA 1 5 1.10800 62.9800 82.4800 26.0600 2 5 1.15000 64.1400 84.7600 27.2000 3 5 1.05600 62.6600 83.7000 26.8600 SE(N= 5) 0.189033E-01 0.582581 1.13434 0.303095 5%LSD 8DF 0.616416E-01 1.89974 1.69898 0.988363 ------------------------------------------------------------------------------- ANALYSIS OF VARIANCE SUMMARY TABLE FILE SL THO K 5/ 1/16 17:32 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 6 F-PROBABLIITY VALUES FOR EACH EFFECT IN THE MODEL. SECTION - 1 VARIATE GRAND MEAN STANDARD DEVIATION C OF V |CT |REP | (N= 15) -------------------- SD/MEAN | | | NO. BASED ON BASED ON % | | | OBS. TOTAL SS RESID SS | | | KTHANLA 15 1.1047 0.77170E-010.42269E-01 3.8 0.0126 0.0237 CAOCAY 15 63.260 2.4721 1.3027 2.1 0.0040 0.2278 SKCXANH 15 83.647 3.1055 2.5365 3.0 0.1048 0.4077 NSQUA 15 26.707 1.4671 0.67774 2.5 0.0019 0.0712
189
Bảng 3.8. Khả năng sinh chất giữ ẩm polysaccarit của các chủng nấm men
Độ nhớt (10-3 Ns/m2) Ký hiệu STT STDEV chủng L1 L2 L4 L5 TB L3
PT2 25,5 27,5 26,0 27,0 26,5 0,79 26,5 1
PT1 25,0 27,0 26,5 27,0 26,4 0,84 26,0 2
PT12 31,0 30,0 31,5 30,5 30,8 0,57 31,0 3
PT15 26,0 25,0 25,0 26,0 25,6 0,55 26,0 4
PT39 10,0 10,0 11,0 10,5 10,4 0,42 10,5 5
PT5.1 37,5 38,0 37,5 38,0 37,6 0,42 37,0 6
Hàm lượng polysacarit khô (g/l) Ký hiệu STT STDEV chủng L2 L4 L5 TB L1 L3
PT2 34,0 35,0 34,5 35,2 34,5 0,55 34,0 1
PT1 31,5 32,0 33,0 32,0 32,0 0,61 31,5 2
PT12 31,5 32,0 31,4 32,0 31,8 0,35 32,2 3
PT15 31,5 29,0 32,0 30,5 30,8 1,15 31,0 4
PT39 15,5 16,5 16,0 17,0 16,2 0,57 16,0 5
PT5.1 36,6 36,0 36,0 35,0 36,0 0,62 36,4 6
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của VSV sinh polysaccarit PT5.1 đến độ trữ ẩm đồng
ruộng của đất trồng lạc (TN tại Cát Trinh, Phù Cát, Bình Định, năm 2012)
Wdr, % so với đất khô kiệt STT Công thức STDEV L1 L2 L3 TB
25,5 27,5 26,5 22,53 0,31 CT1 1
25,8 26,4 25,4 25,93 0,42 CT2 2
190
Bảng 3.22. Ảnh hưởng của tổ hợp vi sinh vật đến khả năng hấp thụ dinh
dưỡng, sinh trưởng và năng suất của cây lạc (TN trong chậu, tại Viện
BALANCED ANOVA FOR VARIATE NTHANLA FILE NS NPK_1 5/ 1/16 16:48 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 1 VARIATE V003 NTHANLA LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 .827160 .206790 21.34 0.000 3 2 REP 2 .988000E-02 .494000E-02 0.51 0.623 3 * RESIDUAL 8 .775200E-01 .969000E-02 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 .914560 .653257E-01 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE PTHANLA FILE NS NPK_1 5/ 1/16 16:48 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 2 VARIATE V004 PTHANLA LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 .944827E-02 .236207E-02 21.60 0.000 3 2 REP 2 .288000E-03 .144000E-03 1.32 0.321 3 * RESIDUAL 8 .874934E-03 .109367E-03 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 .106116E-01 .757971E-03 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE KTHANLA FILE NS NPK_1 5/ 1/16 16:48 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 3 VARIATE V005 KTHANLA LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 .708666E-01 .177167E-01 6.73 0.012 3 2 REP 2 .200133E-01 .100067E-01 3.80 0.069 3 * RESIDUAL 8 .210533E-01 .263167E-02 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 .111933 .799524E-02 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE CAOCAY FILE NS NPK_1 5/ 1/16 16:48 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 4 VARIATE V006 CAOCAY LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 121.596 30.3990 11.57 0.002 3 2 REP 2 13.8520 6.92601 2.63 0.131 3 * RESIDUAL 8 21.0280 2.62850 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 156.476 11.1769 -----------------------------------------------------------------------------
KHKT Duyên hải Nam Trung bộ, năm 2012)
191
BALANCED ANOVA FOR VARIATE SKCXANH FILE NS NPK_1 5/ 1/16 16:48 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 5 VARIATE V007 SKCXANH LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 145.451 36.3627 6.41 0.013 3 2 REP 2 78.3613 39.1807 6.91 0.018 3 * RESIDUAL 8 45.3653 5.67067 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 269.177 19.2270 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE NSQUA FILE NS NPK_1 5/ 1/16 16:48 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 6 VARIATE V008 NSQUA LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT 4 36.5252 9.13131 13.44 0.002 3 2 REP 2 5.97484 2.98742 4.40 0.051 3 * RESIDUAL 8 5.43517 .679396 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 14 47.9352 3.42395 ----------------------------------------------------------------------------- TABLE OF MEANS FOR FACTORIAL EFFECTS FILE NS NPK_1 5/ 1/16 16:48 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 7 MEANS FOR EFFECT CT ------------------------------------------------------------------------------- CT NOS NTHANLA PTHANLA KTHANLA CAOCAY 1 3 1.55000 0.180000 1.04000 60.4000 2 3 2.15000 0.240000 1.22000 68.2000 3 3 2.12000 0.239333 1.19000 67.9000 4 3 1.95000 0.210000 1.14667 66.7000 5 3 1.70000 0.187667 1.07000 65.1000 SE(N= 3) 0.568331E-01 0.603785E-02 0.296179E-01 0.936038 5%LSD 8DF 0.185327 0.196888E-01 0.965811E-01 3.05232 CT NOS SKCXANH NSQUA 1 3 81.8333 25.5000 2 3 90.8000 29.8200 3 3 89.7000 29.2000 4 3 88.3000 28.6900 5 3 87.3000 27.1500 SE(N= 3) 1.37485 0.475884 5%LSD 8DF 4.48326 1.55181 ------------------------------------------------------------------------------- MEANS FOR EFFECT REP ------------------------------------------------------------------------------- REP NOS NTHANLA PTHANLA KTHANLA CAOCAY 1 5 1.88000 0.208200 1.12400 64.7200 2 5 1.93000 0.208400 1.18200 66.9800 3 5 1.87200 0.217600 1.09400 65.2800
192
SE(N= 5) 0.440227E-01 0.467690E-02 0.229420E-01 0.725052 5%LSD 8DF 0.143554 0.152509E-01 0.748114E-01 2.36432 REP NOS SKCXANH NSQUA 1 5 84.4600 27.1940 2 5 89.8600 28.3720 3 5 88.4400 28.6500 SE(N= 5) 1.06496 0.368618 5%LSD 8DF 3.47272 1.20203 ------------------------------------------------------------------------------- ANALYSIS OF VARIANCE SUMMARY TABLE FILE NS NPK_1 5/ 1/16 16:48 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 8 F-PROBABLIITY VALUES FOR EACH EFFECT IN THE MODEL. SECTION - 1 VARIATE GRAND MEAN STANDARD DEVIATION C OF V |CT |REP | (N= 15) -------------------- SD/MEAN | | | NO. BASED ON BASED ON % | | | OBS. TOTAL SS RESID SS | | | NTHANLA 15 1.8940 0.25559 0.98438E-01 5.2 0.0004 0.6227 PTHANLA 15 0.21140 0.27531E-010.10458E-02 4.9 0.0004 0.3206 KTHANLA 15 1.1333 0.89416E-010.51300E-01 4.5 0.0117 0.0686 CAOCAY 15 65.660 3.3432 1.6213 2.5 0.0024 0.1312 SKCXANH 15 87.587 4.3849 2.3813 2.7 0.0134 0.0182 NSQUA 15 28.072 1.8504 0.82425 2.9 0.0015 0.0512
193
Bảng 3.39. Mô hình đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật đến năng
BALANCED ANOVA FOR VARIATE LDH DX14 FILE MOHINH 15/ 3/16 17:53 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 1 VARIATE V003 LDH DX14 LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT$ 1 96.1000 96.1000 11.50 0.028 3 2 REP$ 4 24.4259 6.10647 0.73 0.616 3 * RESIDUAL 4 33.4379 8.35948 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 9 153.964 17.1071 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE LDH HT14 FILE MOHINH 15/ 3/16 17:53 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 2 VARIATE V004 LDH HT14 LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT$ 1 56.6440 56.6440 8.61 0.043 3 2 REP$ 4 27.6660 6.91650 1.05 0.481 3 * RESIDUAL 4 26.3060 6.57650 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 9 110.616 12.2907 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE LDH DX15 FILE MOHINH 15/ 3/16 17:53 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 3 VARIATE V005 LDH DX15 LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT$ 1 101.124 101.124 13.05 0.024 3 2 REP$ 4 17.7229 4.43072 0.57 0.700 3 * RESIDUAL 4 30.9989 7.74973 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 9 149.846 16.6495 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE LY DX14 FILE MOHINH 15/ 3/16 17:53 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 4 VARIATE V006 LY DX14 LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT$ 1 87.0250 87.0250 13.34 0.023 3 2 REP$ 4 18.1099 4.52747 0.69 0.635 3 * RESIDUAL 4 26.0939 6.52347 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 9 131.229 14.5810 -----------------------------------------------------------------------------
suất cây lạc (Phù Cát, Bình Định, 2014 - 2015)
194
BALANCED ANOVA FOR VARIATE LY HT14 FILE MOHINH 15/ 3/16 17:53 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 5 VARIATE V007 LY HT14 LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT$ 1 50.6250 50.6250 11.67 0.028 3 2 REP$ 4 10.5568 2.63920 0.61 0.680 3 * RESIDUAL 4 17.3524 4.33810 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 9 78.5342 8.72602 ----------------------------------------------------------------------------- BALANCED ANOVA FOR VARIATE LY DX15 FILE MOHINH 15/ 3/16 17:53 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 6 VARIATE V008 LY DX15 LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= 1 CT$ 1 57.6000 57.6000 12.08 0.026 3 2 REP$ 4 43.7300 10.9325 2.29 0.220 3 * RESIDUAL 4 19.0700 4.76750 ----------------------------------------------------------------------------- * TOTAL (CORRECTED) 9 120.400 13.3778 ----------------------------------------------------------------------------- TABLE OF MEANS FOR FACTORIAL EFFECTS FILE MOHINH 15/ 3/16 17:53 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 7 MEANS FOR EFFECT CT$ ------------------------------------------------------------------------------- CT$ NOS LDH DX14 LDH HT14 LDH DX15 LY DX14 DC 5 37.2000 29.8400 37.4400 32.4000 MH 5 43.4000 34.6000 43.8000 38.3000 SE(N= 5) 1.29302 1.14687 1.24497 1.14223 5%LSD 4DF 4.86835 4.49547 4.88001 4.47730 CT$ NOS LY HT14 LY DX15 DC 5 27.7000 27.7000 MH 5 32.2000 32.5000 SE(N= 5) 0.931461 0.976473 5%LSD 4DF 3.65113 3.82757 ------------------------------------------------------------------------------- MEANS FOR EFFECT REP$ ------------------------------------------------------------------------------- REP$ NOS LDH DX14 LDH HT14 LDH DX15 LY DX14 1 2 41.5750 33.9000 41.1750 37.0000 2 2 38.5350 30.6000 38.9850 33.6000 3 2 38.6000 30.0000 39.4500 34.0850 4 2 40.3500 32.5500 40.7500 35.4250 5 2 42.4400 34.0500 42.7400 36.6400 SE(N= 2) 2.04444 1.81335 1.96847 1.80603 5%LSD 4DF 8.01377 7.10796 7.71597 7.07924
195
REP$ NOS LY HT14 LY DX15 1 2 28.3550 28.0500 2 2 31.2950 28.5500 3 2 30.3200 29.9000 4 2 29.2650 30.0000 5 2 30.5150 34.0000 SE(N= 2) 1.47277 1.54394 5%LSD 4DF 5.77294 6.05191 ------------------------------------------------------------------------------- ANALYSIS OF VARIANCE SUMMARY TABLE FILE MOHINH 15/ 3/16 17:53 ------------------------------------------------------------------ :PAGE 8 F-PROBABLIITY VALUES FOR EACH EFFECT IN THE MODEL. SECTION - 1 VARIATE GRAND MEAN STANDARD DEVIATION C OF V |CT$ |REP$ | (N= 10) -------------------- SD/MEAN | | | NO. BASED ON BASED ON % | | | OBS. TOTAL SS RESID SS | | | LDH DX14 10 40.300 4.1361 2.8913 7.2 0.0284 0.6164 LDH HT14 10 32.220 3.5058 2.5645 8.0 0.0431 0.4810 LDH DX15 10 40.620 4.0804 2.7838 6.9 0.0235 0.6999 LY DX14 10 35.350 3.8185 2.5541 7.2 0.0228 0.6345 LY HT14 10 29.950 2.9540 2.0828 7.0 0.0278 0.6796 LY DX15 10 30.100 3.6576 2.1835 7.3 0.0264 0.2202