ĐỀ TÀI HIỆU QUẢ CỦA VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM Burkholderia sp. TRÊN CÂY LÚA CAO SẢN TRỒNG Ở HẬU GIANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA  ĐỀ TÀI HIỆU QUẢ CỦA VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM Burkholderia sp TRÊN CÂY LÚA CAO SẢN TRỒNG Ở HẬU GIANG ., tháng năm LỜI CẢ M TẠ Xin chân thành cảm ơn thầy cô trường đại học Cửu Long, khoa Khoa Học Nông Nghiệp môn Công nghệ Sinh Học trang bị cho kiến thức chuyên môn cần thiết để tơi hồn thành luận văn Tơi chân thành cảm ơn! Thầy ThS Ngô Thanh Phong, môn Sinh Học, khoa Khoa Học Tự Nhiên, trương Đại Học Cần Thơ, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt trình làm luận văn tốt nghiệp Thầy PGS.TS Cao Ngọc Điệp, Viện Nghiên Cứu Phát Triển Công Nghệ Sinh Học, Trường Đại Học Cần Thơ nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình làm luận văn Chân thành cảm ơn q thầy phụ trách phịng thí nghiệm mơn s i n h h ọ c tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thí nghiệm Xin cảm ơn gia đình ln quan tâm giúp đỡ mặt Sau gởi lời cảm ơn đến bạn Nguyễn Thị Kim Ngân bạn Lê Văn Thắng tất bạn lớp Cơng nghệ sinh học khóa 8, tất bạn dành cho tơi q trình học tập thực đề tài Chân thành cảm ơn! Cần thơ, ngày 17 tháng năm 2011 SINH VIÊN THỰC HIỆN LÂM VĂN BẠCH Trang i TÓM LƯỢC Đánh giá hiệu vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp KG1, Burkholderia sp KG2, dòng phối trộn Burkholderia sp KG1 với Burkholderia sp KG2, tác động đến xuất lúa cao sản OM4218 trồng Hậu Giang Tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả cố định đạm cung cấp cho lúa để đạt suất cao Kết thí nghí nghiệm tiêu nông học xuất lúa thực tế đạt hiệu cao chủng vi khuẩn Burkholderia sp KG2 phối trộn Burkholderia sp KG1 với Burkholderia sp KG2 giảm 25-50% đạm hóa học Năng suất cao nghiệm thức có dịng phối trộn vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp KG1 với Burkholderia sp KG2, bón 75% đạm hóa học suất cao nghiệm thức bón 100% đạm hóa học 27,15% (3.06 kg/4 m2) Từ khóa: lúa cao sản, vi khuẩn, Burkholderia sp., suất, cố định đạm Trang ii Abstract To assess the effects of nitrogen-fixing bacterium Burkholderia sp KG1, Burkholderia sp.KG2, and the mixing Burkholderia sp.KG1 with Burkholderia sp KG2, impact on high-yielding paddy rice was grown in Hau Giang OM4218 Selection of bacteria capable of nitrogen fixation to rice plant gave the highest yield survey The results thought agronomic testing criteria and the fact showed that rice production was seen to be effective when the bacteria Burkholderia sp KG2 and the mixing Burkholderia sp KG1 with Burkholderia sp KG2 could be 25-50% reduction in chemical nitrogen fertilizer The highest yield was mixed strains treatments had nitrogen-fixing bacteria Burkholderia sp KG1 with Burkholderia sp KG2, chemical nitrogen fertilizer 75%, but higher yields of 100% protein treatments, chemical fertilizer was 27,15% (3,06 kg ure/ m2) Keywords: rice, bacteria, Burkholderia sp., yield components, nitrogen fixation Trang iii Mục Lục LỜI C Ả M TẠ i TÓM LƯỢC .ii Mục Lục iv Danh sách bảng vi Danh sách hình vii Danh sách từ viết tắt .viii Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.3 NỘI DUNG 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG PHÂN ĐẠM CHO CÂY LÚA CAO SẢN Ở ĐBSCL 2.2 SƠ LƯỢC VI KHUẨN 2.2.1 Đặc điểm chung vi khuẩn Burkholderia 2.2.2 Một số chủng Burkholderia điển hình 2.2.3 Vi khuẩn Burkholderia sp 2.3 VAI TRÒ CỦA ĐẠM ĐỐI VỚI CÂY LÚA VÀ CƠ CHẾ CỐ ĐỊNH ĐẠM SINH HỌC 2.3.1 Vai trò đạm trồng 2.3.2 Cơ chế cố định đạm sinh học 10 2.4 SƠ LƯỢC VỀ CÂY LÚA 16 2.4.1 Phân loại theo khoa học 16 2.4.2 Đặc điểm sinh vật học lúa 16 2.4.3 Đặc điểm giống lúa OM4218 20 2.5 KỸ THUẬT CANH TÁC 20 2.5.1 Thời vụ 20 2.5.2 Chuẩn bị giống 21 2.5.3 Làm đất 21 2.5.4 Gieo sạ 22 2.5.5 Chăm sóc 22 2.5.6 Thu hoạch đánh giá xuất 26 2.5.7 Chế biến bảo quản (sơ chế) 26 2.6 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM TRONG NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM 27 2.6.1 Lịch sử phát triển phân vi sinh 27 2.6.2 Ứng dụng phân vi sinh sản xuất nông nghiệp 27 2.6.3 Ứng dụng vi khuẩn cố định đạm tự lúa 29 Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 33 3.1.1 Vật liệu 33 3.1.2 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm 33 Trang iv 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 3.2.1 Thời gian địa điểm 36 3.2.2 Nhân mật số vi khuẩn Burkholderia sp.KG 36 3.2.3 Nội dung bố trí thí nghiệm 36 3.2.4 Các tiêu theo dõ 40 3.2.5 Phương pháp xử lý số liệu 40 Chương 4: KẾT QỦA VÀ THẢO LUẬN 41 4.1 KẾT QUẢ CỦA VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM Burkholderia sp ẢNH HƯỞNG LÊN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA GIỐNG LÚA OM4218 41 4.1.1 Kết chiều dài rễ lúa giai đoạn phát triển sau sạ 41 4.1.2 Kết chiều cao lúa giai đoạn phát triển sau sạ 43 4.1.3 Kết số chồi lúa giai đoạn phát triển saus sạ 45 4.1.4 Kết trọng lượng khô lúa giai đoạn phát triển sau sạ 47 4.2 KẾT QUẢ TÁC ĐỘNG CỦA VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM Burkholderia sp ẢNH HƯỞNG ĐẾN NĂNG SUẤT CỦA GIỐNG LÚA OM4218 49 4.2.1 Số m2 49 4.2.2 Số buội 50 4.2.3 Chiều dài 51 4.2.4 Tỉ lệ hạt 52 4.2.5 Tỉ lệ hạt bụôi 53 4.2.6 Trọng lượng ngàn hạt 54 4.2.7 Năng suất lúa cao sản OM4218 thu hoạch 4m2 55 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 5.1 KẾT LUẬN 57 5.2 ĐỀ NGHỊ 57 Tài liệu tham khảo 58 PHỤ CHƯƠNG 61 Trang v Danh sách bảng Tên bảng Trang Bảng 1: Cách bón phân cho lúa 23 Bảng 2: Đặc điểm loại phân vi sinh 28 Bảng 3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 37 Bảng 4: Cơng thức bón phân vụ hè thu nông dân 39 Bảng 5: Cơng thức bón phân thí nghiệm kg/1000m2 39 Bảng : Sự phát triển chiều dài rễ qua giai đoạn (cm) 41 Bảng 7: Sự phát triển chiều cao qua giai đoạn (cm) 43 Bảng 8: Số chồi lúa qua giai đoạn 45 Bảng 9: Trọng lượng khô lúa giai đoạn 14-84 ngày 47 Bảng 10: Trọng lượng lúa 4m2 55 Trang vi Danh sách hình Tên hình Trang Hình 1: Cỏ bãi biển châu phi Hình 2:Vi khuẩn Burkholderia sp.KG1 Hình 3:Vi khuẩn Burkholderia sp.KG2 Hình 4: Một số dụng cụ, thiết bị thí nghiệm 35 Hình 5: Rng lúa thí nghiệm 38 Hình 6: Rễ lúa giai đoạn 35 ngày 41 Hình 7: So sánh rễ lúa 84 ngày 42 Hình 8: Cây lúa 35 ngày 44 Hình 9: Biểu đồ số bơng lúa m2 nghiệm thức 49 Hình 10: Biểu đồ số bơng lúa buội nghiệm thức 50 Hình 11: Biểu đồ chiều dài lúa nghiệm thức 51 Hình 12: Biểu đồ thể số hạt lúa 52 Hình 13: Biểu đồ thể tỉ lệ hạt lép lúa (%) 52 Hình 14: Biểu đồ thể số hạt buội lúa 53 Hình 15: Biểu đồ thể tỉ lệ hạt lép buội lúa (%) 53 Hình 16: Biểu đồ thể trọng lượng 1000 hạt 54 Hình 17: Biểu đồ thể sản lượng lúa 4m2 55 Trang vii Danh sách từ viết tắt ĐBSCL: Đồng sông Cửu Long Bcc: Burkholderia cepacia SA: sunfate amôn N: Đạm Fd : Feredocine NSG : Ngày sau gieo VSV: Vi sinh vật PTNT: phát triển nông thôn BVTV: bảo vệ thực vật Bt: Bacillus thuringiensis EPN: Entomopathogenic nematodes TNHH MTV: Trách nhiệm hửu hạn thành viên KHKTNN: khoa học kỹ thuật nông nghiệp Trang viii Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Cây lúa Oryza sp sativa lương thực chính, cung cấp lương thực cho 65% dân số giới, sản lượng gạo đạt cao Hiện 100 nước giới sản xuất lúa Châu Á vùng sản xuất lúa gạo chủ yếu chiếm 90% sản lượng diện tích, nơi có nơng nghiệp cổ xưa gắn liền với canh tác lúa nước Việt Nam: Từ bao đời lúa gắn liền với đời sống dân tộc, với lịch sử dựng nước giữ nước Nông dân ta giàu kinh nghiệm giỏi nghề trồng lúa Việt Nam trung tâm phát sinh lúa nghề trồng lúa lồi người Cây lúa ln lương thực sản xuất nơng nghiệp nhân tố quan trọng ổn định tình hình kinh tế, trị, văn hố, xã hội đất nước Trong thập kỷ qua loài người đứng trước nguy bùng nổ dân số, có Việt Nam Ở Việt Nam, dân số 80 triệu 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực Vì việc đảm bảo an ninh lương thực sản lượng gạo xuất Việt Nam có vai trị vơ to lớn Nhằm đáp ứng nhu cầu cao lương thực, nhà nông Việt Nam nước khác thới giới phải canh tác ba vụ lúa năm nên sử dụng biện pháp gia tăng loại phân bón cho lúa, đạm đạm nguồn dinh dưỡng trồng Tuy nhiên , thực tế 30% lượng đạm bón vào đất hấp thụ Do đó, việc bón nhiều đạm, đạm hóa học khơng dẫn đến chi phí cao mà cịn gây nhiễm mơi trường, hiệu ứng nhà kính, tổn hại sức khỏe hệ sinh thái Nhằm khắc phục bất lợi việc sử dụng mức phân bón hóa học canh tác lúa, hạn chế ô nhiễm môi trường Hiện có nhiều nghiên cứu ứng dụng việc sử dụng phân bón sinh học nơng nghiệp, đặc biệt lúa Đây biện pháp làm tăng độ phì nhiêu cho đất hạn chế ô nhiểm môi trường, nhiên giá thành loại phân cao phải vận chuyển số lượng lớn từ nơi sản xuất đến đồng ruộng Để hạn chế việc sử dụng phân bón hóa học sinh học, việc nghiên cứu tìm loại vi khuẩn có khả cố Trang định đạm nhu cầu cấp thiết Vì lý mà đề tài: “Hiệu vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp lúa cao sản trồng Hậu Giang” thực nhằm mục đích đánh giá hiệu vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp tác động đến xuất lúa, góp phần giảm lượng phân hóa học cải thiện độ phì nhiêu cho đất 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Đánh giá mức độ phát triển suất lúa chủng vi khuẩn cố định đạm vào hạt lúa giống OM4218 (đã nẩy mầm 2-3 cm) trồng Hậu Giang đề suất cơng thức bón phân vi sinh kết hợp với phân hóa học cách hợp lí cho lúa đạt suất cao 1.3 NỘI DUNG Nghiên cứu tiến hành hai dòng vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1, Burkholderia sp.KG2 phối trộn Burkholderia sp.KG1,sp.KG2 Đánh giá hiệu cố định đạm dịng vi khuẩn điều kiện thí nghiệm đề nghị cơng thức bón phân cho lúa cao sản 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU Nghiên cứu đồng ruộng đất ông: Châu Trãi, số nhà 28/56 ấp Thạnh Lợi, xã, Tân Phú Thạnh, huyện Châu Thành A, Tỉnh Hậu Giang Trong vụ hè thu sớm từ tháng năm 2011 đến tháng năm 2011 Trang Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG PHÂN ĐẠM CHO CÂY LÚA CAO SẢN Ở ĐBSCL Đồng sông Cửu Long vựa lúa lớn nước, với triệu gieo trồng Trong lúa cao sản chiếm 80% diện tích, sản lượng lúa thu hoạch hàng năm lên đến 20 triệu tấn, chiếm 53% sản lượng lúa, 90% lượng gạo xuất nước Để có suất sản lượng cao vậy, bên cạnh yếu tố giống, kỹ thuật canh tác…, hàng năm Đồng sông Cửu Long cịn phải sử dụng lượng phân bón hóa học tương đối lớn (trên triệu tấn) (Xuân Diện, 2011) Với biến động tỷ giá ngoại tệ, giá dầu mỏ giới, giá phân bón hóa học liên tục tăng cao, ảnh hưởng tới sản xuất nông nghiệp 2.2 SƠ LƯỢC VI KHUẨN 2.2.1 Đặc điểm chung vi khuẩn Burkholderia Burkholderia vi khuẩn gram âm, hình que, đường kính khoảng µm, chúng di chuyển nhờ chiêm mao đầu (Jesus et al, 2004) Vi khuẩn Burkholderia sinh trưởng phát triển điều kiện kị khí hiếu khí, mơi trường khí phát triển tốt nhất, chúng phát triển sâu môi trường nuôi cấy từ 1-4 mm (Paulina et al., 2001) Trong môi trường nuôi cấy chúng tạo thành khuẩn lạc trắng vàng, đường kính khoản 2-4 mm trịn phẳng lài (Jesus et al., 2004) Vi khuẩn Burkholderia có gen lớn so với loài vi khuẩn đất biết đến có tiềm quan trọng hệ sinh thái thương mại cho xử lý sinh học, trình tự gen Burkholderia đóng vai trị quan trọng chế bảo vệ môi trường Trang 2.2.2 Một số chủng Burkholderia điển hình Cỏ bãi biển châu Phi không phát triển nốt sần chứa vi khuẩn Burkholderia cố định ni-tơ (Ảnh: USDA,Howieson, E Cahill, iStockphoto) Hình 1: Cỏ bãi biển châu phi Vi khuẩn Burkholderia vietnamiensis Burkholderia kuruiensis có dạng que ngắn, số có dạng que dài tất có khả chuyển động nhờ chiêm mao (Lương Thị Phương Thảo, 2010) Những đặc điểm đặc điểm bật hình dạng Pseudomonas cố định đạm Đa số dịng Burkholderia có khuẩn lạc màu trắng đục, dạng trịn, có độ mơ, bìa ngun, số khuẩn lạc có màu vàng, bìa cưa, kích thước khuẩn lạc từ 0.5–1.5 mm (Nguyển Thị Minh Thư, 2010) Burkholderia vietnamiensis tìm thấy rễ bắp, lúa cà phê (Estrada et al., 2001) Loài Burkholderia vietnamiensis tìm thấy rễ lúa trồng miền nam Việt Nam, thí nghiệm lúa chủng Burkholderia vietnamiensis sau 14 ngày chúng giúp tăng khả đâm chịi 33%, rễ tăng 57% diện tích tăng 30% xuất lúa tăng 13-22% (La Nguyễn Tường Vi, 2010) Tiến hành chủng vi khuẩn Herpaspirillum seropedicae giống vi khuẩn Burkholderia vào lúa, kết cho thấy vi khuẩn có khả cố định đạm khoảng 19% tổng số đạm cần thiết cho (Vera et al., 2000) Những ngiên cứu khảo sát khả cố định đạm Burkholderia cho thấy chúng sống cộng sinh bắp trồng Mexico cố định đạm tốt mía trồng Brazil Nam Phi (Reis et al., 2004) Trang Burkholderia kurriensis lồi proteobacteria lập từ mẫu nước ngầm bị nhiểm trichloroethylene dung môi công nghiệp Nhật Bản (Zhang et al.,2000) Các phức Burkholderia cepacia bao gồm chín lồi liên quan Các lồi tổ hợp nằm số vi sinh vật đa trao đổi chất biết đến nhiều nhất, phát triển 200 hợp chất hữu cơ, sửa chữa N2 mang nhiều kháng sinh Họ tham gia vào trình quan trọng phân hủy sinh học chất ô nhiễm, số gây bệnh thực vật, động vật người Bcc chủng phân lập từ môi trường sống khác nhau, bao gồm đất, suối, thực vật, động vật mô người, đặc biệt phổi bệnh nhân xơ nang (Coenye et al., 2003) Bcc chủng có gen lớn (2-4) replicons, mà cho cung cấp cho chúng linh hoạt Các tính độc đáo với hệ gen cấu trúc sinh thái rộng phạm vi làm cho nhóm quan tâm cho nghiên cứu so sánh gen Các nghiên cứu hy vọng cung cấp nhìn sâu sắc chặt chẽ dịng có liên quan nhóm vi khuẩn nhiều thành công môi trường khác Chủng ATCC 17660 phân lập năm 1958 từ đất rừng Trinidad gốc chủng pseudomonads mơ tả Pseudomonas multivorans nghiên cứu (Stanier et al., 1966) ATCC 17760 có kích thước khơng điển hình nhỏ, (4,7 Mb gen replicons) đó, phân tích so sánh với trình tự gen Bcc giúp hiểu, mở rộng gen kiểm tra giả thuyết gene cho nhóm Bcc Tuy nhiên, trình tự gen nghiên cứu xung quanh lĩnh vực gợi ý ATCC 17760 có 8,5 Mb gen replicons ATCC 17760 chọn cụm phát sinh loài giống chủng loại Bcc Thông tin năm 2004 cho thấy chủng thành viên của chín lồi Bcc, lồi mới, số lồi mơ tả, xuất hầu hết liên quan chặc chẽ đến Burkholderia cepacia 2.2.3 Vi khuẩn Burkholderia sp Burkholderia sp (Dòng 383) phân lập năm 1958 từ đất rừng Trinidad nguyên chủng nghiên cứu tiếng (1966) Nó mơ tả Pseudomonas multivorans Thông tin năm 2004 cho thấy chủng thành viên của chín lồi Burkholderia cepacia, Trang lồi Tuy nhiên, số lồi mơ tả, xuất hầu hết liên quan chặt chẽ đến Burkholderia cepacia (http://genome.jgi-psf.org/bur94/bur94.home.html) Khuẩn lạc vi khuẩn Burkholderia sp.1 có màu vàng nhạt, Burkholderia sp.2 có màu trắng đục Burkholderia sp.1 giải trình tự xác định tương quan di truyền với Burkholderia vietnamiensis AU 0913 nifH gene 99% ngân hàng liệu NCBI ký hiệu Burkholderia sp KG1, tổng hợp NH4+ trung bình lần đo ngày 42,52mg/l Burkholderia sp.2 giải trình tự xác định tương quan di truyền với Burkholderia vietnamiensis AU 0829 nifH gene ngân hàng liệu NCBI ký hiệu Burkholderia sp KG2, tổng hợp NH4+ trung bình lần đo ngày 29,37mg/l (Nguyển Thị Minh Thư,2010) Hình 2:Vi khuẩn Burkholderia sp.KG1 (Nguyển Thị Minh Thư, 2010) Hình 3:Vi khuẩn Burkholderia sp.KG2 Trang Môi trường sử dụng để nuôi cấy Burkholderia sp.KG phịng thí nghiệm mơi trường Bunrk lỏng không đạm, môi trường King B (Ngô Thanh Phong, 2010) 2.3 VAI TRÒ CỦA ĐẠM ĐỐI VỚI CÂY LÚA VÀ CƠ CHẾ CỐ ĐỊNH ĐẠM SINH HỌC 2.3.1 Vai trị đạm trồng Thơng thường đất có nguồn đạm dễ thu hút trồng đạm amoniac nitrat Nói chung, dạng đạm khoáng hút nhanh chuyển thành dạng đạm hữu Phân đạm tên gọi chung loại phân đơn cung cấp chất đạm cho Bón đạm thúc đẩy tăng trưởng cây, giúp cho chồi, cành phát triển, làm có kích thước to, xanh, quang hợp mạnh làm tăng suất trồng Thiếu đạm trồng tăng trưởng cịi cọc, đẻ nhánh kém, phát triểm mầm non, phân cành kém, nhỏ Cây hoa kết muộn, hoa, quả, khả tích lũy chất có đạm, bột đường Tuy nhiên, bón đạm nhiều cho có tác dụng ngược lại: lớn nhanh, đẻ nhánh nhiều, phát triển mức, rễ phát triển kém, thân non mềm Đó tượng “lốp cây”, dễ bị đổ, trổ chậm, chậm khơng hạt Mặt khác bón nhiều đạm làm tăng mức độ nhiễm sâu bệnh màu sắc xanh đậm thu hút bướm, mềm sâu dễ đục, nấm bệnh, vi khuẩn dễ xâm nhập  Ðặc điểm phân đạm Chúng ta biết rằng, thị trường nước ta có dạng phân đạm phân đạm ure phân đạm sulphate (mà ta thường gọi SA) Phân Ure: (NH2)2CO loại phân đạm màu trắng đục, dạng viên trịn, có loại nhỏ hạt mè, có loại lớn gần hạt đậu xanh Loại phân thành phần có phân đạm có giá trị cho trồng Hàm lượng đạm loại phân cao, chiếm tới 46% Phân đạm sunfate: (NH4)2SO4 loại phân phổ biến phân ure Phân đạm sunfate có chứa 21% đạm nguyên chất Như vậy, hàm lượng đạm phân sunfate đạm chưa phân nửa so với phân ure Có nghĩa phải bón Trang kg phân sunfate đạm cho lượng đạm tương đương với 1kg phân ure Tuy vậy, phân đạm sunfate lại có ưu điểm lúc cung cấp phân đạm phân lưu huỳnh phân có giá cao phân ure tính đơn vị đạm Hiện nay, bà chưa hiểu nhiều vai trò lưu huỳnh trồng nên thiếu sót đáng kể sản xuất nơng nghiệp Việc bón phân quan tâm đến đạm, lân kali làm tình trạng thiếu lưu huỳnh ngày trở nên trầm trọng Bón thêm phân SA việc làm cử lưỡng tiện làm tăng hiệu lực phân bón lên đáng kể Ngồi dạng phân đạm nói trên, cịn có loại phân chứa đạm khác : - Trong phân DAP có 18% đạm nguyên chất - tức gần với hàm lượng đạm phân SA - Trong phân Multi-K ( Nitrat Kali) có 16% đạm nguyên chất  Sử dụng phân đạm Lâu nói đến phân đạm thường nghĩ đến phân ure chứa hàm lượng đạm cao (46% N) Trong quy trình phân bón nghĩ đến việc đảm bảo đủ số lượng phân đạm, phân lân kali được, chưa tính đến nhu cầu phân S cho Thực năm gần nhu cầu S trở nên cần thiết quy trình phân bón Ngồi ra, thâm canh khai thác đất ngày nhiều nên vấn đề lưu huỳnh nảy sinh thêm vấn đề canxi, manhê nguyên tố vi lượng khác Do sử dụng phân đạm, đề nghị thay khoảng 30 - 40% dạng đạm ure dạng đạm sunfate thích hợp Nếu dùng phân DAP thay cho lân nên giảm bớt lượng phân đạm, DAP có 18% đạm Vai tro đạm lúa Nhu cầu dinh dưỡng lúa hay nói cách khác chất dinh dưỡng cần thiết, thiếu sinh trưởng phát triển lúa bao gồm: đạm (N), lân (P), kali (K), vơi, sắt, kẽm, đồng, magiê, mangan, mơ-líp-đen, bo, silic, lưu huỳnh các-bon, ô-xy, hyđrô Tất chất (trừ các-bon, ơ-xy, hyđrơ) phân bón cung cấp Có nhiều chất dinh dưỡng khoáng mà lúa cần, yếu tố dinh dưỡng mà lúa cần với lượng lớn là: đạm, lân kali Trang chất cần thiết cho trình sống diễn lúa Các ngun tố khống cịn lại, lúa cần với lượng có sẵn đất, thiếu tùy theo điều kiện cụ thể mà bổ sung phù hợp (http://www.vaas.org.vn/Images/caylua/10/039_vaitrophanbon.htm) Phân bón có vai trị quan trọng q trình sinh trưởng, phát triển lúa, cần thiết cho suốt trình phát triển, từ giai đoạn mạ lúc thu hoạch Phân bón cung cấp cho nguồn nguyên liệu để tái tạo chất dinh dưỡng như: tinh bột, chất đường, chất béo, prơtêin Ngồi chúng cịn giữ vai trị trì sống tồn lúa, khơng có nguồn dinh dưỡng lúa chết, khơng thể tồn Các yếu tố dinh dưỡng phân bón cung cấp cho lúa có vai trị khác nhau, với hàm lượng cung cấp khác trình sinh trưởng, phát triển lúa Vì việc bón phân, bổ sung dinh dưỡng cho lúa người ta nghiên cứu đưa cơng thức bón phân hợp lý cho giống lúa, cho giai đoạn sinh trưởng, phát triển, theo điều kiện đất đai, khí hậu cụ thể Phân đạm hiệu suất phân đạm: Đạm đóng vai trị quan trọng đời sống lúa, giữ vị trí đặc biệt việc tăng suất lúa Tại phận non lúa có hàm lượng đạm cao các phận già Đạm nguyên tố hóa học lúa, đồng thời yếu tố trình phát triển tế bào quan rễ, thân, Nếu thiếu đạm, lúa thấp, đẻ nhánh kém, phiến nhỏ, hàm lượng diệp lục giảm, lúa ngả màu vàng lúa trỗ sớm hơn, số số lượng hạt hơn, suất lúa bị giảm Nếu bón nhiều đạm điều kiện ruộng thừa chất dinh dưỡng lúa thường dễ hút đạm Thừa đạm làm cho lúa to, dài, phiến mỏng, nhánh lúa đẻ vô hiệu nhiều, lúa trỗ muộn, cao vóng dẫn đến tượng lúa lốp đổ làm cho suất lúa không cao Cây lúa hút đạm nhiều vào hai thời kỳ: thời kỳ đẻ nhánh thời kỳ làm đòng Nhu cầu đạm lúa mùa vụ khác nên việc sử dụng phân đạm khác Trang Lượng phân đạm bón cho lúa phụ thuộc vào mùa vụ gieo cấy, độ màu mỡ đất, tiềm năng suất giống lúa, giá phân bón, thời gian cách bón phân Ngồi việc phải tuân thủ theo quy trình kỹ thuật giống lúa, phải quan sát, cân nhắc lượng thời điểm bón phân đạm dựa vào chân đất, thời tiết màu sắc lúa (dùng bảng so màu lúa) Yêu cầu đạm lúa thay đổi theo thời gian sinh trưởng Cây lúa cần nhiều đạm thời kỳ đẻ nhánh, thời kỳ đẻ nhánh cực đại Khi kết thúc thời kỳ phân hóa đồng, lúa hút 80% tổng lượng đạm cho chu kỳ sinh trưởng Một yếu tố quan trọng để tăng hiệu bón đạm cho lúa cách bón, hay nói cách khác bón đạm Thời điểm thích hợp để bón đạm cho lúa vào lúc cấy (hoặc lúc gieo thẳng) lúc lúa bắt đầu làm đồng, khơng nên bón đạm cho lúa vừa cấy xong Cách bón phân đạm tốt trước cấy (hoặc lúc gieo thẳng) phân đạm trộn với đất phân đạm gần rễ giữ keo đất Khi bón phân, khơng nên bón ruộng khơ nẻ cho nước vào ruộng phần phân đạm biến thành khí bốc bay Ngược lại bón đạm cho đất ngập nước thường xuyên làm thay đổi dạng đạm (dạng đạm dễ chuyển thành thể khí bay lên) Khi quan sát thấy trời mưa khơng nên bón đạm lượng đạm vừa bón dễ bị rửa trơi; nắng nóng gay gắt vào buổi trưa, đầu chiều không nên bón đạm đạm dễ bị bay hơi, vào buổi sáng chiều mát thời điểm bón đạm tốt Một điểm ý khác bón thúc phân đạm khơng nên bón lúa cịn ướt phân đạm dính lại ướt với lượng nhiều gây cháy lá; phân đạm hòa tan vào giọt nước lúa bị vào khơng khí giọt nước bốc hơi, khơ Cũng khơng nên bón thúc phân đạm thấy có mưa to đạm vừa bón bị trơi (Trần Thiên Văn) 2.3.2 Cơ chế cố định đạm sinh học Nitơ nguyên tố dinh dưỡng quan trọng không với trồng mà vi sinh vật Nguồn dự trữ nitơ tự nhiên lớn, tính riêng Trang 10 khơng khí nitơ chiếm khoảng 78,16% thể tích Người ta ước tính bầu khơng khí bao trùm lên đất đai chứa khoảng triệu nitơ, lượng nitơ cung cấp dinh dưỡng cho trồng hàng chục triệu năm trồng đồng hóa chúng Trong thể loại sinh vật chứa khoảng 4,1015 tỷ nitơ Nhưng tất nguồn nitơ trồng khơng tự đồng hóa mà phải nhờ vi sinh vật Thơng qua hoạt động lồi sinh vật, nitơ nằm dạng khác chuyển hóa thành dễ tiêu cho trồng sử dụng Hằng năm trồng lấy từ đất hàng trăm triệu nitơ Bằng cách bón phân người trả lại cho đất khoảng > 40%, lượng thiếu hụt lại bổ sung nitơ hoạt động sống vi sinh vật Vì việc nghiên cứu, sử dụng nguồn đạm sinh học xem giải pháp quan trọng nông nghiệp, đặc biệt phát triển nông nghiệp bền vững kỷ 21 Cây trồng loài động vật người khơng có khả đồng hóa trực tiếp nguồn N2 tự từ khơng khí (Nester et al., 2004) N2 phân tử khó phản ứng với phân tử khác để tạo thành hợp chất Liên kết N ≡ N có lượng liên kết lớn nên muốn xảy phản ứng N2 với nguyên tố khác thành hợp chất vô cơ, kỹ thuật người ta phải dùng lượng cao Muốn thu NH3 từ N2 phải dùng nhiệt độ 50000C với áp suất 200-300atm Muốn tổng hợp cyanamide calcium (CaCN) phải dùng lò điện Trong tự nhiên, có sấm sét tạo nên áp suất nhiệt độ cao cắt đứt liên kết để hình thành nên đạm vơ Vì vậy, sau trận mưa giơng, tươi tốt bổ sung thêm đạm từ nước mưa Tuy nhiên, tồn số vi sinh vật có khả biến N2 khí thành NH3 cung cấp đạm cho mà cần lượng lượng (3-5 kcal/M) Chúng gọi chung vi sinh vật cố định đạm Quá trình cố định đạm đường sinh học có ý nghĩa to lớn cân N2 trái đất việc trì độ phì đất Hiện nay, việc sản xuất phân đạm ngày tăng đáp ứng lượng đạm nhỏ mà trồng địi hỏi hàng năm Theo tài liệu phân tích, trường hợp thuận lợi, vi khuẩn nốt sần đồng hóa 100-250 kg N/ha/năm Cỏ Luzern: 300 kg, cỏ Stylo: 150-200 kg, loại đậu Trang 11