Đề tài “Hiệu quả của vi khuẩn nốt rễ và vi khuẩn hòa tan lân lên cây đậu nành trồng trên đất ferrasols huyện Buôn Hồ, tỉnh Đăk Lăk (thí nghiệm trong chậu)” đã được thực hiện để xác định công thức phù hợp của các dòng vi khuẩn nốt rễ và vi khuẩn hòa tan lân lên sự sinh trưởng và năng suất của cây đậu nành. Kết quả thí nghiệm cho thấy công thức có chủng vi khuẩn hòa tan lân và vi khuẩn nốt rễ đều làm tăng các thành phần năng suất của hai giống đậu nành CưJut và MU và tương đương đậu nành bón phân hóa học qua đó làm tăng khối lượng hạtcây của hai giống đậu nành. Chủng vi khuẩn nốt rễ dòng VNR 71, vi khuẩn hòa tan lân dòng S31, bón 20N cho cây đậu nành (giống Cư Jut) cho khối lượng hạtcây cao hơn và khác biệt có ý nghĩa so với cây đậu nành chỉ bón phân hóa học.
GIỚI THIỆU
Đặt vấn đề
Đậu nành là một cây công nghiệp có giá trị kinh tế cao, cung cấp thực phẩm cho con người, nguyên liệu cho công nghiệp chế biến, thức ăn cho gia súc và cải tạo đất Đặc biệt, đậu nành có tác dụng phòng ngừa và điều trị một số bệnh Tuy nhiên, Việt Nam hàng năm phải nhập khẩu một lượng lớn đậu nành, với 1,56 triệu tấn vào năm 2014 để phục vụ cho ngành chăn nuôi do sản lượng trong nước không đủ đáp ứng nhu cầu Dự kiến, nhu cầu này sẽ gia tăng do sự phát triển dân số và ngành chăn nuôi Để giảm chi phí nhập khẩu, các doanh nghiệp cần tìm biện pháp mở rộng diện tích trồng và nâng cao năng suất cây đậu nành Nhiều nghiên cứu về vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân đã được thực hiện nhằm nâng cao năng suất, nhưng việc tìm ra công thức tối ưu giữa các dòng vi khuẩn để đạt năng suất cao nhất vẫn là một thách thức Đề tài “Hiệu quả của vi khuẩn nốt rễ và vi khuẩn hòa tan lân lên cây đậu nành trồng trên đất ferralsols huyện Buôn Hồ, tỉnh Đăk Lăk” được thực hiện nhằm giải quyết vấn đề này.
Mục tiêu đề tài
Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá hiệu quả của vi khuẩn nốt rễ, vi khuẩn hòa tan lân và phân lân sinh học đối với sự phát triển của cây đậu nành trồng trên đất ferralsols tại huyện Buôn Hồ, tỉnh Đăk Lăk.
1 Theo dõi các chỉ tiêu về thành phần năng suất để xác định công thức phù hợp cho sự phát triển của hai giống đậu
3 Khảo sát mật số vi khuẩn hòa tan lân trong đất
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
Cây đậu nành
Cây đậu nành, hay còn gọi là cây đậu tương, có tên khoa học là Glycine max (L.) Merrill, được Ricker và Morse đề xuất vào năm 1948 Trong phân loại thực vật, cây này thuộc họ đậu (Fabaceae), họ phụ cánh bướm (Papilionoideae), và thuộc chi Glycine.
2.1.1 Đặc tính thực vật của cây đậu nành
Theo Đường Hồng Dật (2007) cây đậu nành có các đặc tính thực vật sau:
Rễ đậu nành phát triển mạnh mẽ, với rễ chính có thể ăn sâu tới 150 cm và rễ bên tỏa ra bề mặt rộng 40-50 cm, sau đó cũng mọc sâu tương đương Trong giai đoạn sinh trưởng, rễ phát triển nhanh nhưng chậm lại khi quả mẫy và ngừng trước khi hạt chín sinh lý Đặc biệt, rễ đậu nành có sự cộng sinh với vi khuẩn Rhizobium japonicum, tạo nốt sần và giúp cố định nitơ từ khí quyển.
Thân cây có hình tròn, nhiều đốt và được bao phủ bởi lông Khi còn non, thân có màu xanh hoặc tím, sau đó chuyển sang màu nâu nhạt khi già Màu sắc của thân cây non không chỉ đặc trưng cho cây mà còn ảnh hưởng đến màu sắc hoa; thân màu xanh sẽ nở hoa trắng, trong khi thân màu tím sẽ cho hoa tím.
Cành: cành đậu nành mọc ra từ các chồi của nách lá Cành có thể mọc ra từ chồi của nách lá mầm của đốt thứ nhất
Cây đậu nành có bốn loại lá: lá đơn, lá mầm, lá kép và lá gốc Lá đơn xuất hiện ở đốt đầu tiên, mọc đối nhau trên hai lá mầm, trong khi lá kép phát triển ở các đốt tiếp theo, mỗi lá kép gồm ba lá chét.
Hoa: có dạng cánh bướm đặc trưng, mọc thành chùm Tùy theo giống mà có màu sắc hoa khác nhau, thường có màu tím hoặc trắng
Quả đậu nành là loại quả giác, có thể tách theo hai đường bụng và lưng Quả thường thẳng hoặc hơi cong, với chiều dài từ 2-7cm hoặc hơn Màu sắc của quả đa dạng, từ vàng trắng đến vàng sẫm, nâu hoặc đen.
Hạt: Hạt đậu nành thường có màu vàng, vàng và màu đen của một số giống nhập
1.1.2 Các thời kỳ sinh trưởng của cây đậu nành
Cây đậu nành có 2 thời kỳ sinh trưởng chính : sinh trưởng dinh dưỡng và sinh trưởng thực
Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng của cây đậu bắt đầu từ khi cây mọc cho đến khi hoa nở Trong giai đoạn này, hạt đậu cần được giữ ẩm để nảy mầm, và sau khi cây con mọc lên, cần cung cấp đủ nước để hỗ trợ sự phát triển của cây Nhu cầu nước của cây sẽ tăng lên khi cây lớn hơn.
Thời kỳ sinh trưởng thực của cây đậu nành bắt đầu khi cây ra hoa và là giai đoạn quan trọng cho sự phát triển của cây Trong giai đoạn này, cây cần được cung cấp đủ nước và chất dinh dưỡng, đặc biệt là trong thời kỳ hình thành quả và hạt Thiếu nước trong giai đoạn này có thể làm giảm năng suất đậu từ 32-44% (Manavalan et al., 2009) Ngoài ra, cây đậu cũng cần một lượng lớn chất dinh dưỡng, với khoảng 30% kali, 40% phospho và nitơ sau khi quả bắt đầu mẩy (Đường Hồng Dật, 2007).
1.1.3 Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của cây đậu nành
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu nành, với mỗi giai đoạn sinh trưởng yêu cầu nhiệt độ khác nhau Hạt đậu nành có thể nảy mầm ở nhiệt độ trên 10 °C, nhưng nảy mầm nhanh nhất trong khoảng 25-30 °C, trong khi nhiệt độ vượt quá 35 °C có thể làm yếu mầm Nghiên cứu cho thấy đậu nành vẫn có thể nảy mầm ở 8 °C với tỷ lệ thấp, và thậm chí ở 2-4 °C Cây đậu nành cần chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm không quá lớn, với nhiệt độ ban đêm không dưới 17 °C để phát triển tốt Ánh sáng cũng là yếu tố quyết định thời gian ra hoa của cây đậu nành, do đây là cây ngắn ngày và rất nhạy cảm với thời gian chiếu sáng trong giai đoạn ra hoa và hình thành hạt, ảnh hưởng đến diện tích lá và năng suất hạt.
Cây đậu có nhu cầu nước khác nhau ở các giai đoạn phát triển Trong thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng, nước là yếu tố quan trọng giúp hạt nảy mầm và phát triển đều Giai đoạn sinh trưởng thực sự cần cung cấp đủ nước để hỗ trợ sự phát triển của hoa và quả Thiếu nước trong giai đoạn này sẽ dẫn đến cây thấp hơn và giảm số lượng hoa hình thành Ảnh hưởng của thiếu nước trở nên nghiêm trọng nhất trong giai đoạn quả mẩy, khi tỷ lệ héo cao và khả năng phục hồi chậm Ngoài ra, tình trạng thiếu nước cũng ảnh hưởng đến tỷ lệ cố định nitơ ở nốt rễ cây đậu nành.
Đậu nành phát triển tốt nhất trên đất có khả năng giữ ẩm cao với pH từ 6,5 đến 7 Năng suất sẽ giảm khi pH dưới 4 hoặc trên 9 Trồng đậu nành trên đất cát thường mang lại năng suất không ổn định, trong khi trên đất thịt nặng, cây khó mọc nhưng sau khi phát triển, đậu nành lại thích ứng tốt hơn so với các loại cây trồng khác.
Cây đậu nành, giống như các loại cây trồng khác, cần được cung cấp đầy đủ dinh dưỡng để phát triển khỏe mạnh Đặc biệt, đạm, lân và kali là những yếu tố quan trọng góp phần vào sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu nành.
2.1.4 Vai trò của phân đạm, lân đối với cây đậu nành
Phân đạm đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của cây đậu nành, một loại cây giàu protein Mặc dù cây có khả năng tự cố định nitơ nhờ vào vi khuẩn cộng sinh trong rễ, nhưng lượng đạm bổ sung vẫn cần thiết, đặc biệt trong các giai đoạn sinh trưởng khác nhau Theo nghiên cứu của Luân Thị Đẹp et al (1999), việc bón từ 25-50kg N/ha cho đậu nành ở giai đoạn 4-5 lá kép tại Thái Nguyên sẽ thúc đẩy sự phát triển của rễ và tăng số lượng nốt rễ.
Vai trò của phân lân
Lân là nguyên tố thiết yếu cho sự phát triển của cây đậu nành, cần thiết trong hầu hết các giai đoạn sinh trưởng Việc bón lân không chỉ giảm tỷ lệ rụng nụ và hoa mà còn tăng số lượng hạt chắc và năng suất cho cây đậu nành Ngoài ra, lân còn đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của nốt rễ ở cây đậu nành (Trần Văn Điền, 2001).
Nghiên cứu của Vũ Đình Chính (2012) chỉ ra rằng liều lượng phân lân khác nhau ảnh hưởng đến sự hình thành và khối lượng nốt sần trong các giai đoạn sinh trưởng Cụ thể, công thức sử dụng 8 tấn phân chuồng, 30kg N, 90kg P2O5, 60kg K2O và 300kg vôi trên mỗi hecta mang lại số lượng và khối lượng nốt rễ cao nhất.
Vi khuẩn nốt rễ và sự cố định đạm
Nitơ là nguyên tố thiết yếu cho sự phát triển của cây trồng, chiếm khoảng 78,16% thể tích không khí Tuy nhiên, cây trồng và động vật không thể sử dụng trực tiếp nitơ trong không khí vì nó tồn tại chủ yếu dưới dạng nitơ phân tử Nhờ vào vi khuẩn có khả năng cố định nitơ, cây trồng có thể hấp thụ nguồn nitơ này Các vi sinh vật có khả năng cố định nitơ bao gồm vi khuẩn cộng sinh với cây họ đậu (vi khuẩn nốt rễ), vi khuẩn cộng sinh với cây không thuộc họ đậu và vi khuẩn sống tự do trong đất Chúng thường xâm nhập vào rễ cây họ đậu qua lông hút hoặc các vết thương ở rễ và biểu bì, thực hiện quá trình cố định nitơ trong các nốt rễ.
Sự phát triển của vi khuẩn nốt rễ tại vùng rễ và bề mặt rễ đậu trước khi xâm nhiễm đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành nốt rễ (Purchase và Nutman, 1957) Rễ cây đậu nành tiết ra các hợp chất kích thích, giúp vi khuẩn tạo nốt rễ nhanh hơn (Halverson và Stacey, 1985) Do đó, vị trí, kích thước, sự phân bố và màu sắc bên trong của nốt rễ phản ánh hiệu quả trong việc cố định nitơ, có thể là hiệu quả, kém hoặc không hiệu quả.
Quá trình cố định nitơ trong nốt rễ là quá trình biến đổi đạm ở dạng N 2 thành
NH 3 nhờ vào hoạt động của enzyme nitrogenase Theo Đường Hồng Dật (2007) nốt rễ đậu nành bắt đầu cố định nitơ từ 3 – 4 tuần sau khi cây mọc khả năng cố định nitơ tăng dần lên và đạt đỉnh cao ở giai đoạn cây ra hoa rộ cho đến khi kết quả Sau đó khả năng cố định nitơ giảm dần Sự cố định này có thể đáp ứng được 40 – 70% nhu cầu về đạm của cây đậu tương Các vi khuẩn nốt rễ gồm giống Rhizobium phát triển trên môi trường YEM (yeast extract mannitol) rất nhanh và giống Bradyrhizobium thường cộng sinh với cây đậu nhiệt đới phát triển chậm hơn
Cơ chế cố định đạm:
Vi khuẩn hòa tan lân, phân lân sinh học và cơ chế hình thành lân dễ tan
Đạm, lân và kali là những nguyên tố thiết yếu cho sự phát triển của cây trồng, nhưng lân thường bị cố định trong đất, trở thành dạng khó tan, gây hạn chế cho sự sinh trưởng của cây Việc sử dụng vi khuẩn có khả năng hòa tan lân khó tan thành dạng dễ tan giúp cây hấp thu lân hiệu quả hơn, giảm chi phí sản xuất Những vi khuẩn này có khả năng khoáng hóa và hòa tan lân vô cơ, hữu cơ, đồng thời tiết ra acid hữu cơ có trọng lượng phân tử thấp, giúp giảm pH trong đất.
(1992), có 4 loài Aspergillus niger, Penicillium simplicissimum, Pseudomonas sp (PI
18/89), Pseudomonas aurantiogriseum có hiệu quả trong hòa tan chất vô cơ calcium phosphate mà không tạo acid hữu cơ
Phân sinh học là sản phẩm chứa vi sinh vật sống, giúp mở rộng hệ thống rễ và cải thiện khả năng nảy mầm của hạt Theo tiêu chuẩn Việt Nam năm 1996 (TCVN 6168-1996), phân sinh học (hay phân bón vi sinh vật) bao gồm các vi sinh vật được tuyển chọn với mật độ đạt tiêu chuẩn, từ đó tạo ra các chất dinh dưỡng và hoạt chất sinh học có lợi cho cây trồng Việc sử dụng phân sinh học không chỉ nâng cao năng suất mà còn cải thiện chất lượng nông sản.
Cơ chế hình thành lân dễ tan
Trong ngành công nghiệp, các phương pháp sản xuất phân lân khác nhau tùy thuộc vào loại phân lân Phân lân super chủ yếu được sản xuất thông qua công nghệ hóa học.
H2SO4 được sử dụng để chuyển hóa lân khó tan thành lân dễ tan, trong khi phân lân nung chảy yêu cầu nhiệt độ cao và làm lạnh nhanh Phân lân sinh học tận dụng acid hữu cơ từ vi sinh vật để thực hiện quá trình này, giúp giảm thiểu hóa chất và năng lượng cần thiết, từ đó giảm ô nhiễm môi trường Mặc dù phân lân hóa học có thể chuyển thành hợp chất khó tan khi bón vào đất, việc sử dụng vi khuẩn hòa tan lân trong sản xuất phân lân sinh học không chỉ giảm lượng phân bón hóa học mà còn tăng năng suất cây trồng.
Một số đặc điểm của đất ferralsols tỉnh Đăk Lăk
Theo Phạm Thế Trịnh (2012), đất đỏ bazan ferralsols tại tỉnh Đăk Lăk có diện tích 298.365,4 ha, chiếm 22,73% tổng diện tích tự nhiên Đất này được hình thành từ quá trình phong hóa đá bazan, với sự xuất hiện của các khoáng hoạt tính thấp như kaolinit, cùng với sự tích lũy oxit Fe/Al và các hợp chất bền vững, tạo nên màu đỏ vàng chủ đạo Đặc biệt, đất có tầng B ferralite dày ≥ 30cm, với màu sắc đỏ vàng (Hue: 7,5 – 2,5 YR).
7 thấp < 10% Nhóm đất đỏ tương ứng về phân loại với các loại đất nâu đỏ, nâu vàng, nâu tím trên đá bazan
Nhóm đất đỏ bazan nổi bật với độ xốp cao và cấu trúc tốt, giúp tăng khả năng thấm nước Đặc biệt, đất này có hàm lượng mùn cao hơn so với các loại đất khác, dẫn đến tỷ trọng thể chất rắn ở lớp mặt nhỏ Các lớp đất sâu, từ 100-120 cm, ít bị thay đổi và có hàm lượng xét tích lũy cao hơn nhiều so với lớp đất mặt, với biên độ dao động từ 2,6 đến 2,8.
Thành phần cơ giới của nhóm đất đỏ bazan tại Đăk Lăk có hàm lượng xét cao, dao động từ 64 – 69%, trong khi lớp mặc chỉ đạt khoảng 55%, thuộc loại thịt nặng Đất có hàm lượng cấp hạt li mông thấp, từ 16 - 20%, với cấu trúc tốt và khả năng thoát nước hiệu quả Hàm lượng cát trong đất từ 20 – 25%, nhưng có lớp chỉ đạt 15%.
Một số nghiên cứu và ứng dụng của vi khuẩn nốt rễ, vi khuẩn hòa tan lân và phân lân sinh học trong canh tác
Đậu nành có khả năng hấp thu nitơ từ đất, cả trực tiếp và thông qua sự cộng sinh với vi khuẩn nốt rễ Việc chủng vi khuẩn nốt rễ khi trồng là yếu tố quan trọng để giảm lượng phân bón hóa học, đồng thời nâng cao năng suất và chất lượng đậu nành (Gidden et al., 1982) Theo nghiên cứu của Okereke et al (2004), việc chủng vi khuẩn cho hạt giống là cần thiết để đạt được hiệu quả tối ưu trong sản xuất đậu nành.
Bradyrhizobium có vai trò quan trọng trong việc tăng số lượng và trọng lượng khô của nốt rễ cây đậu nành Sự cộng sinh giữa vi khuẩn nốt rễ và cây đậu nành chịu ảnh hưởng đáng kể từ các chất dinh dưỡng, đặc biệt là lân Thiếu lân sẽ dẫn đến giảm độ tươi, trọng lượng và số lượng nốt rễ của cây (Tsvetkova và Georgiev, 2003) Các chủng vi khuẩn như Rhizobium, Bacillus sp và Pseudomonas sp đã được chứng minh là có khả năng tăng trọng lượng nốt rễ, chiều dài rễ, sinh khối và lượng nitơ tổng số trong cây trồng (Parmar và Dadarwal, 1999).
(2002) việc sử chủng vi khuẩn B japonicum 634b + B subtilis 5, B japonicum 634b +
A chroococcum 20, B japonicum 10k + A vinelandii 56 với tỷ lệ tế bào 1:0,1 làm tăng số lượng và trọng lượng nốt rễ, tăng chiều cao và trọng lượng các bộ phận trên mặt đất của cây so với tỷ lệ tế bào 1:1 Theo Zarei et al (2011) đã chứng minh việc hiêu quả của việc sử dụng vi khuẩn Bradyhizobium japonicum,vi khuẩn hòa tan lân trên cây đậu nành có thể làm giảm lượng phân bón đầu vào trong canh tác đậu nành Thí nghiệm gồm 5 nghiệm thức, 4 lần lập lại Trong đó nghiệm thức chủng vi khuẩn
Nghiên cứu cho thấy vi khuẩn Bradyhizobium japonicum có khả năng thay thế một phần lượng nitơ bón vào mà vẫn đạt được trọng lượng 1000 hạt cao hơn so với các nghiệm thức khác, trong đó không có sự khác biệt thống kê giữa hai nghiệm thức này Việc kết hợp Bradyhizobium japonicum với phân lân đã cho hàm lượng dầu và kẽm cao hơn Sự kết hợp giữa B japonicum, Bacillus sp., Pseudomonas sp với 50% phân lân mang lại năng suất và lượng dầu tối ưu trong đậu nành (Zarei et al., 2012) Hơn nữa, khi phối hợp Sinorhizobium fredii và Pseudomonas stutzeri với phân đạm hóa học ở mức 20N-40N (kg/ha), năng suất thu được cao hơn so với chỉ bón phân vô cơ (Trần Thị Ngọc Sơn et al., 2010) Theo Nguyễn Văn Được và Cao Ngọc Điệp (2004), phân lân có ảnh hưởng tích cực đến sự phát triển và năng suất của cây đậu nành Tuy nhiên, việc sử dụng phân hóa học quá nhiều có thể làm giảm chất lượng hạt đậu nành, trong khi bón phân lân sinh học lại cải thiện chất lượng này, với việc sử dụng 60kg P2O5/ha làm giảm lượng lipid trong hạt.
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương tiện
3.1.1 Thời gian và địa điểm
Thời gian thực hiện: từ tháng 6/2015 đến tháng 11/2015 Địa điểm tiến hành: Nhà lưới Viện NC&PT Công nghệ Sinh học, phòng vi sinh vật đất
Giống đậu nành: Sử dụng hai giống đậu Cư Jut –VG001 và MU – VG008 Đất được thu ở huyện Buôn Hồ, tỉnh Đăk Lăk
Vi khuẩn hòa tan lân dòng S31 được phân lập từ vùng đất của cây dã quỳ huyện Buôn Hồ, Đăk Lăk
Vi khuẩn nốt rễ dòng VNR 71 của Viện nghiên cứu và phát triển Công nghệ Sinh học, trường Đại học Cần Thơ
Vi khuẩn nốt rễ dòng CJ04 được phân lập từ nốt rễ của đậu nành ở huyện Cư Jut, tỉnh Đăk Lăk
Phân lân sinh học của Viện nghiên cứu và phát triển Công nghệ Sinh học, trường Đại học Cần Thơ
3.1.3 Dụng cụ và thiết bị
Dụng cụ: Ống nghiệm, đĩa petri, kim cấy, đèn cồn, ống đong, ống falcon, bình tam giác, micropipete, chậu nhựa, cân đồng hồ
Các thiết bị cần thiết cho nghiên cứu vi sinh vật bao gồm buồn cấy và tủ ủ vi sinh vật, nồi khử trùng nhiệt ướt, máy đo pH, cân điện tử, máy trộn mẫu vortex, máy ly tâm, máy quang phổ, và hệ thống chưng cất theo phương pháp Kjeldahl.
3.1.4 Môi trường và hóa chất
Bảng 1: Môi trường G6 (Kirchhoy et al., 1997)
(*) Khoáng G6 bao gồm: K 2 HPO 4 0,8g/l; MgSO 4 0,49g/l; NaCl 2 0,14g/l
Bảng 2: Môi trường NBRIP (Nautiyal, 1999)
Agar (cho môi trường đặc) 20g
Hóa chất dùng để khử trùng đậu: cồn 96%, cồn 70%, oxy già (H 2 O 2 ),
Hóa chất dùng để phân tích đạm tổng số: H 2 SO 4đđ , K 2 SO 4 , CuSO 4 , Se, NaOH,
Hóa chất dùng để đo lân:
Dung dịch A: 12g (NH 4 )6MoO 4 4H 2 O + 250ml H 2 O (1) 0,2908g KsbOC 4 H 4 O 6 + 100ml H 2 O (2), đong 140ml H 2 SO 4 đậm đặc + 860 ml H 2 O (3) Cho (1) và (2) vào (3), sau đó thêm H2O vào cho đủ 2 lít
Dung dịch B: 1,05g acid ascorbic + 200ml dung dịch A
Hóa chất dùng để phân tích hữu cơ:
K 2 Cr 2 O 7 0,1667M: Hòa tan 49,04g K 2 Cr 2 O 7 trong nước cất và thêm thể tích đến
FeSO 4 0,5M: Hòa tan 278g FeSO 4 7H 2 O trong 750ml nước thêm vào 15ml
H 2 SO 4đđ thêm nước vào định mức đến 1 lít (FeSO 4 1M), sau đó thêm 1 lít nước ta được FeSO 4 0,5M
Barium diphenylamine sulphonat 0,16%: hòa tan 0,16g barium diphenylanin trong sulphonate trong 1 lít nước
3.2.1 Thí nghiệm trồng đậu trong chậu đất trong nhà lưới đánh giá hiệu quả của vi khuẩn nốt rễ, vi khuẩn hòa tan lân, phân lân sinh học lên cây đậu nành (thí nghiệm trong chậu) a Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, 7 nghiệm thức, 4 lần lập lại, mỗi chậu trồng 2 giống đậu, 5kg đất/chậu
Bảng 3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Lần lặp lại Nghiệm thức
Nghiệm thức 1: không bón phân, không chủng vi khuẩn
Nghiệm thức 2: bón phân hóa học (NPK)
Nghiệm thức 3: chủng vi khuẩn nốt rễ dòng VNR 71 + bón 20N
Nghiệm thức 4: chủng vi khuẩn hòa tan lân dòng S31+ bón 20N
Nghiệm thức 5: chủng vi khuẩn nốt rễ dòng VNR 71 + chủng vi khuẩn hòa tan lân dòng S31 + bón 20 N
Nghiệm thức 6: bón phân lân sinh học + bón 20N
Nghiệm thức 7: chủng vi khuẩn nốt rễ dòng CJ 04 + chủng vi khuẩn hòa tan lân dòng S31+ bón phân lân sinh học + bón 20N b Quy trình thực hiện
Chuẩn bị đất: đất được cho vào chậu nhựa có lót bọc nilon đen, mỗi chậu 5kg.
Để khử trùng đậu, trước tiên loại bỏ các hạt sâu và lép, sau đó cho đậu vào bình tam giác Tiếp theo, thêm cồn 96% và để trong 3 phút, sau đó đổ bỏ cồn Tiếp tục cho oxy già vào và để trong 3 phút, rồi đổ bỏ oxy già Cuối cùng, rửa đậu bằng nước cất từ 3 đến 4 lần để đảm bảo sạch sẽ.
Gieo đậu trên môi trường agar với tỷ lệ 1,5g agar trong 100ml nước, mỗi đĩa petri chứa khoảng 12 hạt đậu và được giữ ở nhiệt độ phòng thí nghiệm trong 2 ngày Để chuẩn bị dịch vi khuẩn, vi khuẩn nốt rễ được nuôi trong môi trường G6, trong khi vi khuẩn hòa tan lân được nuôi trong môi trường NBRIP, cả hai loại vi khuẩn này được nuôi trên máy lắc trong khoảng 2 ngày.
Gieo hạt vào chậu với mỗi chậu chứa 6 hạt, bao gồm 3 hạt giống đậu Cư Jut – VG001 và 3 hạt giống đậu MU – VG008 Tưới 5ml dịch vi khuẩn vào các nghiệm thức, sau đó thêm tro trấu đã khử trùng và 2,5g phân lân sinh học cho nghiệm thức 6 và 7 Chăm sóc cây để đảm bảo sự phát triển đồng đều, tỉa mỗi giống còn lại một cây Bón 20N cho các nghiệm thức 3, 4, 5, 6, 7 (108,75mg/chậu) và phân NPK 20-20-15 cho nghiệm thức 2 (0,5g NPK/chậu + 0,325g urê/chậu) Tưới nước hàng ngày cho đến khi ra hoa, sau đó tưới 2 lần/ngày Đánh giá các chỉ tiêu năng suất như số hạt chắc, số hạt lép và số trái.
1 hạt, 2 hạt, 3 hạt, 4 hạt, trọng lượng hạt Đánh giá các chỉ tiêu về phân tích đất: pH, đạm tổng số, lân dễ tiêu, chất hữu cơ
3.2.2 Phân tích mẫu đất Đất được lấy ở hai thời điểm trước khi trồng và sau khi thu hoạch Sau đó để khô tự nhiên trong mát và nghiền mịn, tiến hành xác định pH, đạm tổng số, lân dễ tiêu, mật số vi khuẩn hòa tan lân
Cân 20g đất mịn khô và cho vào bình 100ml, sau đó thêm 50ml nước cất Lắc đều bằng tay để phân tán đất, tiếp tục lắc trên máy trong 30 phút và để yên.
Sau 2 giờ, hãy sử dụng máy đo pH để đo chỉ số pH của dịch huyền phù Đảm bảo đầu điện cực được đặt ở vị trí trung tâm và ở độ sâu trung bình của mẫu Đọc kết quả sau khi chỉ số đã ổn định trong vòng 30 giây.
Phân tích định đạm tổng số (Kjedahl):
Mẫu đất trước và sau khi trồng đậuđược phân tích bằng phương pháp Kjedahl theo nguyên tắc:
Khi đun mẫu chứa đạm với H2SO4 đặc và chất xúc tác thích hợp, các chất hữu cơ sẽ bị oxy hóa, đồng thời nitơ sẽ được phóng thích dưới dạng NH3 Quá trình này dẫn đến sự hình thành (NH4)2SO4 trong điều kiện có mặt H2SO4.
Dưới tác động của H2SO4 đặc và chất xúc tác ở nhiệt độ cao, các hợp chất chứa nitơ bị phân hủy và oxy hóa thành CO2 và H2O Đồng thời, góc amin chuyển hóa thành ammoniac, sau đó kết hợp với H2SO4 để tạo thành muối amonisulfat tan trong dung dịch Đây là giai đoạn quan trọng trong quá trình công phá mẫu.
Trong quá trình chưng cất, (NH 4 ) 2 SO 4 tác dụng với NaOH dư thừa và giải phóng
(NH 4 ) 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + H 2 O + 2NH 3
Ammonia được tạo ra sẽ được hấp thụ vào dung dịch acid boric có chứa chỉ thị, tạo thành tetraborat Sau đó, dung dịch này được chuẩn độ bằng H2SO4 loãng, trong quá trình này, NH3 sẽ được giải phóng và lượng nitơ sẽ được xác định thông qua phản ứng.
(NH 4 ) 2 B 4 O 7 + H 2 SO 4 + 5H 2 O → (NH4) 2 SO 4 + 4H 3 PO 3
Phương pháp phân tích đạm tổng số (phụ lục 2)
Phân tích hàm lƣợng lân dễ tiêu trong đất (Murphy và Riley, 1962)
Lân dễ tiêu trong đất được phân dựa trên nguyên tắc:
Dùng thuốc thử acid ascorbic-amoniummolybdate-potassium antinomonyltartrate để đánh giá lượng lân được vi khuẩn hòa tan trong dung dịch theo nguyên lý:
Chất lân sau khi được hòa tan trong môi trường sẽ tác dụng với amoniummolybdate trong môi trường aid tạo hợp chất phosphomolybdate màu vàng
H 2 PO - 4 + NH 4 + MoO 4 2+ + 2H + → (NH 4 ) 3 [P(MoO 10 ) 4 ]
Dưới tác động của chất khử, Mo 6+ hoặc Mo 2+ tạo ra dung dịch có màu xanh, với cường độ màu xanh thay đổi tùy thuộc vào hàm lượng lân trong đất, pH và điều kiện khử của môi trường Mẫu được đo trên máy đo quang phổ tại bước sóng 882nm.
Phân tích hàm lượng lân dễ tiêu trong đất (phụ lục 2)
Phân tích hàm lượng chất hữu cơ (phương pháp Walkley – Black)
Chất hữu cơ trong đất trong đất được phân tích dựa trên nguyên tắc:
Oxy hóa chất hữu cơ của đất trong dung dịch K 2 Cr 2 O 7 và H 2 SO 4 ở nhiệt độ khoảng 125 o C Lượng K 2 Cr 2 O 7 dư được chuẩn độ bằng FeSO 4
Phân tích hàm lượng chất hữu cơ (phụ lục 2)
3.2.3 Xác định mật số vi khuẩn hòa tan lân trong đất
Phương pháp đếm sống nhỏ giọt (Hoben và Somasegaran, 1982) được sử dụng để xác định mật số vi khuẩn hòa tan lân trong đất bằng cách thực hiện pha loãng bậc 10 liên tiếp Quy trình này đảm bảo nồng độ pha loãng phù hợp để các tế bào vi khuẩn có thể hình thành các khuẩn lạc riêng lẻ trên bề mặt thạch Phương pháp này cho phép xác định số lượng tế bào vi sinh vật sống có mặt trong mẫu đất, với các tế bào sống có khả năng phân chia và tạo thành khuẩn lạc trên môi trường chọn lọc.
Phương pháp đếm sống nhỏ giọt (phụ lục 2)
