TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP
LÝ NGỌC THANH XUÂN
PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VÀ ĐỊNH DANH
VI KHUẨN LIÊN KẾT VỚI THỰC VẬT
(PLANT ASSOCIATED BACTERIA)
Ở LÚA, KHOAI TRỒNG TRÊN
ĐẤT PHÈN VÙNG ĐỒNG BẰNG
SÔNG CỬU LONG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT
Mã số: 9620103
2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP
LÝ NGỌC THANH XUÂN
PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VÀ ĐỊNH DANH
VI KHUẨN LIÊN KẾT VỚI THỰC VẬT
(PLANT ASSOCIATED BACTERIA)
Ở LÚA, KHOAI TRỒNG TRÊN
ĐẤT PHÈN VÙNG ĐỒNG BẰNG
SÔNG CỬU LONG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT
Mã số: 9620103
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGS.TS. TRẦN VĂN DŨNG
GS.TS. NGÔ NGỌC HƯNG
2019
i
LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành cảm ơn đến
Em Lâm Tiên Nga, em Nguyễn Như Thanh, em Trần Kim Trí, em Lê
Thị Thúy Loan, em Nguyễn Thị Xuân Manh Trần Văn Năm đã nhiệt
tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án.
Quí Thầy, các Anh, Chị, Em trong Bmôn Khoa học đất - Khoa
Nông nghiệp đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm
thực tiễn hết sức quý báu luôn quan m, hỗ trợ tôi trong việc hoàn thành
luận án.
Ban Giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông
nghiệp, Khoa Sau Đại học các Phòng ban của Trường Đại học Cần Thơ đã
hỗ trợ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập tại Trường.
Ban Giám hiệu Trường Đại học An Giang, Lãnh đạo Phòng Quản Trị -
Thiết bị, các bạn đồng nghiệp thuộc Khu Thí nghiệm - Thực hành đã hỗ trợ,
tạo điều kiện thuận lợi động viên tôi trong suốt quá trình m nghiên cứ
sinh.
Đặc biệt xin gởi lời chân thành cảm ơn sâu sắc đến
GS. TS Ngô Ngọc ng, PGS.TS. Trần Văn Dũng, GS. TS Cao Ngọc
Điệp PGS.TS. Nguyễn Hữu Hiệp đã tận nh giúp đỡ, ớng dẫn, cung cấp
nhiều kiến thức quý báu trong suốt quá trình tôi học tập. Từ đó, giúp tôi lĩnh
hội thêm nhiều kiến thức mới trong lĩnh vực nghiên cứu, thực hiện hoàn
thành luận án tốt nghiệp.
Em Nguyễn Quốc Khương, em Lương Thị Hoàng Dung, em Văn
Dang, em Phước Toàn, em Trần Ngọc Hữu em Nguyễn Thị Xuân Đào
đã tận tình giúp đỡ, chia sẽ, động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện
hoàn thành luận án.
Cha mẹ hai bên gia đình nhỏ của tôi luôn nguồn động viên, chỗ
dựa tinh thần, niềm an ủi, ủng hộ, giúp đỡ i trong suốt quá trình học tập
thực hiện luận án.
Tôi bày tỏ sự biết ơn sâu sắc với tấm lòng tôn trọng và mãi luôn khắc ghi
những công ơn quý báo này.
Xin chân thành cm ơn!
Ngọc Thanh Xuân
ii
TÓM TẮT
Đất phèn pH thấp, đã dẫn đến hàm lượng dưỡng chất thấp. Đề tài
“Phân lập, tuyển chọn định danh vi khuẩn liên kết với thực vật (plant
associated bacteria) ở lúa, khoai trồng trên đất phèn vùng đồng bằng sông Cửu
Long” được thực hiện nhằm mục tiêu (i) Phân lp tuyn chn các chng vi
khuẩn cố định đạm, a tan lân hiện diện trong đất nội sinh trong y lúa,
khoai lang trên đất phèn (ii) Xác định ảnh hưởng của các chng vi khuẩn cố
định đạm, hòa tan lân đến sinh trưởng và năng suất lúa và khoai lang. Mẫu đất
phèn, khoai lang lúa được thu thập tại bốn vùng đất phèn Tứ giác Long
Xuyên (TGLX), Đồng Tháp Mười (ĐTM), Trũng sông Hậu (TSH) và Bán đảo
Mau (BĐCM). Bốn trăm ba mươi mốt chủng vi khuẩn liên kết với y lúa,
trong đó 272 chủng vi khuẩn được phân lập từ đất vùng rễ 159 chủng vi
khuẩn nội sinh. Đặc điểm khuẩn lạc của các chủng vi khuẩn phân lập được
màu sắc khác nhau: trắng đục, trắng trong, vàng nhạt vàng đậm. Hình dạng
khuẩn lạc chủ yếu tròn, bìa nguyên, hầu hết các chủng vi khuẩn tế bào
dạng hình que, Gram âm. Bốn trăm hai mươi bốn chủng vi khuẩn liên kết với
cây khoai lang, trong đó 271 chủng vi khuẩn được phân lập từ đất vùng rễ
153 chủng vi khuẩn nội sinh. Đặc điểm khuẩn lạc của các chủng vi khuẩn
phân lập được có màu sắc khác nhau: trắng đục, trắng trong vàng nhạt và vàng
đậm. Hình dạng khuẩn lạc chủ yếu tròn, bìa nguyên, một số lượng nhỏ các
dòng vi khuẩn tế bào dạng hình cầu. Các chủng vi khuẩn khả năng cố
định đạm và khả ng hòa tan lân khó tan. Hai mươi chín chủng vi khuẩn
liên kết với y lúa khả năng tổng hợp đạm cao, hòa tan lân khó tan đã
được định danh đến mức độ loài bằng k thuật PCR giải trình tự đoạn 16S
rDNA. Các chủng vi khuẩn này đa dạng về loài thuộc 3 nhóm vi khuẩn:
Bacilli, Gammaproteobacteria Betaproteobacteria. Mười hai chủng vi
khuẩn liên kết với y khoai lang khả năng tổng hợp đạm cao, hòa tan
lân khó tan đã được định danh đến mức độ loài bằng k thuật PCR giải
trình tự đoạn 16S rDNA. Các dòng vi khuẩn này đa dạng về loài chthuộc 2
nhóm vi khuẩn: Bacilli Gammaproteobacteria. Kết quả thí nghiệm đồng
ruộng cho thấy nghiệm thức không bón đạm đã làm giảm năng suất lúa trên
đất phèn, Long Mỹ - Hậu Giang, Hòn Đất - Kiên Giang Hồng Dân, Bạc
Liêu, nhưng nghiệm thức bón 60 kg N ha-1 kết hợp với vi khuẩn Burkholderia
vietnamiensis X1 đã đạt năng suất cao hơn so với đối chứng 90N-60P2O5-
30K2O trên đất phèn Hòn Đất - Kiên Giang. Tương tự, nghiệm thức bổ sung vi
khuẩn B. vietnamiensis X3 đã làm tăng năng suất cao hơn so với đối chứng
90N-60P2O5-30K2O trên đất phèn Long M - Hậu Giang Hồng Dân - Bạc
Liêu. Tuy nhiên, nghiệm thức không bón lân chưa thể hiện sự thiếu lân trên ba
vùng phèn trên nên chưa đưa đến sự khác biệt về năng suất của sử dụng vi
iii
khuẩn B. vietnamiensis X1 B. vietnamiensis X3. Hoạt tính cố định đạm của
vi khuẩn B. acidipaludis X5 mạnh nhất so với 2 vi khuẩn còn lại thông qua
việc gia tăng số củ năng suất củ khoai lang. Bón 60 kg N ha-1 kết hợp với
chủng vi khuẩn B. acidipaludis X5 cho số củ, chiều dài củ, đường kính củ
năng suất củ khoai lang tương đương với bón 90 kg N ha-1. Sử dụng chủng vi
khuẩn B. acidipaludis X5 đã tiết kiệm được khoảng 30% lượng phân đạm bón
cho khoai lang. Cn áp dng các dòng y trong cánh tác lúa khoai lang
ĐBSCL.
Từ khóa: cố định đạm, đất phèn, hòa tan lân, vi khuẩn đất vùng rễ, vi khuẩn
nội sinh.