Luận văn thạc sĩ VNUA nghiên cứu biện pháp tạo thảm thực vật bằng vật liệu sinh học nhằm bảo vệ đất dốc

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM DƯƠNG KHÔI KHOA NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP TẠO THẢM THỰC VẬT BẰNG VẬT LIỆU SINH HỌC NHẰM BẢO VỆ ĐẤT DỐC Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 8440301 Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Thị Minh NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn, thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày…tháng …năm 2018 Tác giả luận văn Dương Khôi Khoa i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, tơi nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy cô giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc PGS TS Nguyễn Thị Minh tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian giúp đỡ thực đề tài Ngồi ra, tơi vơ cảm ơn PGS TS Nguyễn Thị Minh tạo điều kiện cho kế thừa số liệu phân lập, tuyển chọn chủng nấm rễ đề tài nghiên cứu “Tuyển chọn giống Arbuscular mycorrhizae Rhizobium dùng để sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm thực vật làm tiểu cảnh khuôn viên” Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Vi sinh vật, Khoa Môi trường – Học viện Nông Nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, thực đề tài hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./ Hà Nội, ngày…tháng …năm 2018 Tác giả luận văn Dương Khôi Khoa ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình viii Trích yếu luận văn ix Thesis abstract xi Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Phạm vi đề tài 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 1.3.2 Thời gian địa điểm thực nghiên cứu 1.4 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Phần Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.1 Khái niệm đất dốc, đất trống đồi trọc Việt Nam 2.2 Nguyên nhân gây tăng diện tích đất trống đồi trọc ảnh hưởng đến môi trường 2.3 Các biện pháp tái tạo thảm thực vật 2.3.1 Các biện pháp tái tạo thảm thực vật giới 2.3.2 Các biện pháp tái tạo thảm thực vật Việt Nam 2.4 Khái niệm thành phần vật liệu sinh học 2.4.1 Khái niệm vật liệu sinh học 2.4.2 Thành phần vật liệu sinh học 10 2.5 Nấm rễ cộng sinh Mycorrhizae 11 2.5.1 Khái niệm, phân loại 11 2.5.2 Endomycorrhizal (nấm rễ nội cộng sinh) 13 2.5.3 Ectomycorrhizal (nấm rễ ngoại cộng sinh) 17 2.5.4 Nấm rễ nội cộng sinh Arbuscular Mycorrhizae (AM) 17 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.6 Cơ sở khoa học việc sử dụng nấm rễ cộng sinh để sản xuất vật liệu sinh học tái tạo thảm thực vật vật liệu sinh học 19 2.6.1 Mối quan hệ cộng sinh nấm rễ chủ 19 2.6.2 Sự phản hồi trồng với nấm rễ nội cộng sinh 21 Phần Vật liệu phương pháp nghiên cứu 23 3.1 Đối tượng nghiên cứu 23 3.2 Vật liệu nghiên cứu 23 3.3 Phạm vi nghiên cứu 23 3.4 Nội dung nghiên cứu 23 3.5 Phương pháp nghiên cứu 23 3.5.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp 23 3.5.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng 23 3.5.3 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 24 3.5.4 Phương pháp lựa chọn chủ 24 3.5.5 Phương pháp xử lý số liệu 25 3.5.6 Phương pháp sản xuất vật liệu sinh học 25 3.5.7 Phương pháp kế thừa 27 Phần Kết thảo luận 27 4.1 Đặc điểm nấm rễ dùng để sản xuất vật liệu sinh học 27 4.2 Lựa chọn chủ dùng để tái tạo thảm thực vật 29 4.2.1 Lựa chọn chủ để nhân giống nấm rễ 29 4.2.2 Lựa chọn chủ để tái tạo thảm thực vật thực địa 34 4.3 Chất lượng vật liệu sinh học 35 4.4 Điều kiện sử dụng vật liệu sinh học trình tái tạo thảm thực vật vật liệu sinh học đất dốc 36 4.4.1 Điều kiện sử dụng vật liệu sinh học đất dốc 36 4.4.2 Quy trình cơng nghệ sử dụng vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm thực vật nhằm bảo vệ đất dốc 39 4.5 Hiệu tái tạo thảm thực vật đất dốc vật liệu sinh học 40 4.5.1 Hiệu xử lý vật liệu sinh học đến sinh trưởng, phát triển đậu mèo 40 4.5.2 Ảnh hưởng vật liệu sinh học đến tính chất đất thí nghiệm 47 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần Kết luận kiến nghị 49 5.1 Kết luận 49 5.2 Kiến nghị 49 Tài liệu tham khảo 51 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt AM (Arbuscular Mycorrhizae) Nấm rễ cộng sinh Arbuscular AMF (Arbuscular Mycorrhizal Fungi) Loại hình nấm nội cộng sinh thể A CT Công thức ĐC Đối chứng ICRAF (International Centre for Trung tâm nghiên cứu Quốc tế Research in Agroforestry) nông lâm nghiệp TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TTV Thảm thực vật VLSH Vật liệu sinh học VSV Vi sinh vật vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 Đặc điểm nấm rễ AM 28 Bảng 4.2 Sự phát triển nấm rễ chủ sau 30 ngày xử lý nấm rễ 30 Bảng 4.3 Ảnh hưởng nấm rễ đến sinh trưởng phát triển chủ 33 Bảng 4.4 Theo dõi nảy mầm hạt giống 35 Bảng 4.5 Tính chất vật liệu sinh học 36 Bảng 4.6 Hiệu màng che phủ 37 Bảng 4.7 Ảnh hưởng xử lý vật liệu sinh học đến số tiêu sinh trưởng đậu mèo 40 Bảng 4.8 Ảnh hưởng xử lý vật liệu sinh học đến số tiêu nơng hóa đất sau tuần thí nghiệm 47 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sự phát triển Glomus mosseae 14 Hình 2.2 Vesicles (túi) VAM 14 Hình 2.3 Sự xâm nhập vào rễ thực vật nấm cộng sinh rễ 15 Hình 2.4 Mơ hình số mycorrhizal từ loài nấm khác 16 Hình 2.5 Hartig net Populus 18 Hình 2.6 Sự xâm nhập rễ thơng Pisolithus tinctorius 18 Hình 3.1 Quy trình sản xuất vật liệu sinh học 25 Hình 4.1 Bào tử nấm AM 27 Hình 4.2 Quá trình sinh trưởng bào tử nấm rễ Gigaspora sp6 28 Hình 4.3 Tỷ lệ mức độ xâm chiếm rễ số lượng bào tử so với đối chứng xâm nhiễm chủng nấm rễ lên hệ rễ Đậu xanh 31 Hình 4.4 Tỷ lệ chiều dài rễ so với đối chứng xâm nhiễm chủng nấm rễ lên hệ rễ Đậu xanh 32 Hình 4.5 Nhân giống nấm rễ Đậu xanh 33 Hình 4.6 Quy trình sử dụng vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm thực vật 38 Hình 4.7 Thí nghiệm màng che phủ đát 39 Hình 4.8 Chiều cao đậu mèo tuần khảo sát 41 Hình 4.9 Tỷ lệ chiều cao chủ so với đối chứng 43 Hình 4.10 Sự biến động diện tích theo thời gian thử nghiệm 44 Hình 4.11 Tỷ lệ giá trị LAI so với đối chứng Đậu mèo, Ngơ Vừng 45 Hình 4.12 Tái tạo thảm thực vật Bắc Giang 46 viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Dương Khôi Khoa Tên Luận văn: Nghiên cứu biện pháp tạo thảm thực vật vật liệu sinh học nhằm bảo vệ đất dốc Ngành: Khoa Học Môi Trường Mã số: 8440301 Tên sở đào tạo: Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Arbuscular Mycorhizae (AM) loài nấm rễ nội cộng sinh rễ mang lại nhiều lợi ích cho chủ làm tăng sinh trưởng phát triển trồng tăng cường hấp thụ chất dinh dưỡng nâng cao khả chống chịu với điều kiện bất lợi môi trường Trên sở đặc tính nêu trên, nấm rễ nội cộng sinh tích hợp vào vật liệu sinh học việc tái tạo thảm thực vật đất dốc Mục đích đề tài xây dựng quy trình tái tạo thảm thực vật vật liệu sinh học nhằm bảo vệ đất dốc bước đầu đánh giá hiệu biện pháp tái tạo thảm thực vật vật liệu sinh học đất dốc Phương pháp nghiên cứu Đề tài với nội dung nghiên cứu bao gồm: (i) nghiên cứu đặc điểm nấm rễ AM dùng để sản xuất vật liệu sinh học; (ii) lựa chọn chủ dùng tái tạo thảm thực vật; (iii) chất lượng vật liệu sinh học; (iv) điều kiện sử dụng vật liệu sinh học đất dốc trình tái tạo thảm thực vật vật liệu sinh học đất dốc; (v) hiệu tái tạo thảm thực vật đất dốc vật liệu sinh học Tương ứng với nội dung nghiên cứu trên, phương pháp nghiên cứu quan trọng đề tài bao gồm: (i) phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng nhằm đánh giá hiệu màng che phủ đất đánh giá hiệu tái tạo thảm thực vật; (ii) phương pháp lựa chọn chủ để nhân giống nấm rễ lựa chọn chủ để tái tạo thảm thực vật Kết kết luận Các chủng AM sử dụng vật liệu sinh học kế thừa từ nghiên cứu Nguyễn Thị Minh (2016) Gigaspora sp6 Dentiscutata nigra có tỷ lệ nảy mầm lớn 80% có khả cộng sinh tốt với hệ rễ chủ Cây đậu xanh (Vigna radiata) lựa chọn làm chủ để nhân giống nấm rễ có thời gian sinh trưởng ngắn, rễ phát triển nhanh khỏe mạnh, có khả tạo sinh khối lớn thời gian ngắn ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4.5 HIỆU QUẢ TÁI TẠO THẢM THỰC VẬT TRÊN ĐẤT DỐC BẰNG VẬT LIỆU SINH HỌC 4.5.1 Hiệu xử lý vật liệu sinh học đến sinh trưởng, phát triển đậu mèo Sau tuần thử nghiệm VLSH đậu mèo, tiêu sinh trưởng nhằm đánh giá ảnh hưởng VLSH đến khả tái tạo thể bảng 4.7 Bảng 4.7 Ảnh hưởng xử lý vật liệu sinh học đến số tiêu sinh trưởng đậu mèo Thời gian Chỉ tiêu Tỷ lệ nảy mầm (%) Chiều cao (cm) Số (lá kép) Tuần ĐC VLSH 89,54 98,35 - - Tuần ĐC VLSH - 5,67 11,28 2,15 2,65 Tuần ĐC VLSH - 7,32 15,46 2,73 3,87 Tuần ĐC VLSH - 10,15 40,58 4,33 5,98 Tuần ĐC VLSH - 47,16 97,69 7,26 12,03 Kết cho thấy sử dụng VLSH giúp đậu mèo sinh trưởng tốt Các tiêu theo dõi (chiều cao cây, số kép) công thức sử dụng VLSH cho kết cao so với đối chứng Các kết hoàn toàn phù hợp với kết nghiên cứu Nguyễn Thị Minh (2007) nghiên cứu ảnh hưởng nấm rễ đến sinh trưởng phát triển họ đậu đất phù sa sơng Hồng VLSH cho hiệu tích cực đến sinh trưởng phát triển trồng Điều giải thích nấm rễ AM giống cộng sinh vùng rễ cây, làm mở rộng diện tích hấp thu rễ cây, làm cho rễ phát triển mạnh bình thường Bên cạnh đó, hệ nấm rễ phát triển mạnh tỷ lệ xâm nhiễm rễ lớn, điều làm tăng khả hút thu chất dinh dưỡng từ đất trồng Trong Arbuscular mycorrhizae chứng minh phát triển tốt kích thích sinh trưởng phát triển họ đậu mạnh cố định nitơ phân tử (Howeler et al., 1987) Ngược lại, liên kết AM làm 40 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tăng hình thành nốt sần họ đậu, dẫn đến tăng cường sinh trưởng phát triển (Bethelenfalvay et al., 1987, Gueye et al., 1987; Badr EL - Din and Moawad, 1988; Louis and Lim, 1988; Kaur and Singh, 1988) nhờ khả hấp thụ photpho qua hệ sợi nấm Chính vậy, Arbuscular mycorhizae làm cho hệ cộng sinh phát huy tối đa đặc tính tốt Hình 4.8 cho thấy qua tuần theo dõi, chiều cao đậu mèo công thức có sử dụng VLSH vượt trội gấp khoảng đến lần so với đối chứng thời điểm quan sát Kết thí nghiệm so sánh với kết Nguyễn Thị Minh Nguyễn Thanh Nhàn nghiên cứu tái tạo TTV họ đậu cỏ Hoàng Lạc (Arachis pintoi) cho thấy tốc độ sinh trưởng đậu mèo thí nghiệm cao so với cỏ Hoàng Lạc Cụ thể, tuần thứ thí nghiệm, đậu mèo có chiều cao gấp xấp xỉ lần so với đối chứng Trong đó, sau tuần thí nghiệm cỏ Hoàng Lạc, chiều cao gấp gần 1,60 lần so với đối chứng Một nghiên cứu khác Kuldeep Yadav, Narender Singh Ashok Aggarwal (2012) Cúc Áo (Spilanthes acmella Murr) cho thấy sử dụng nấm rễ Abuscular, chiều cao chủ sau 12 tuần thí nghiệm gấp 1,38 lần so với đối chứng Tỷ lệ thấp so với tỷ lệ thu từ kết thí nghiệm đề tài Hình 4.8 Chiều cao đậu mèo tuần khảo sát 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Theo nghiên cứu Nguyễn Thanh Nhàn (2016) đánh giá ảnh hưởng chủng nấm rễ đến sinh trưởng chủ cỏ mần trầu (Eleusine indica) cỏ đuôi phụng (Paspalum) sau 30 ngày, kết nghiên cứu có khác biệt so với số liệu bảng mà tỷ lệ chiều cao chủ có xâm nhiễm chủng nấm rễ Gigaspora sp6 Dentiscutata nigra 1,72 1,36 cỏ Đuôi Phụng; 1,13 1,04 cỏ mần trầu (hình 4.8) Một kết khác thu từ nghiên cứu Nông Thị Quỳnh Anh nghiên cứu vật liệu sinh học từ nấm rễ nội cộng sinh Arbuscular mycorhizae nhằm tái tạo thảm thực vật phủ xanh đất trống đồi núi trọc cho thấy sau tuần tỷ lệ chiều cao đậu mèo thí nghiệm so với đối chứng 2,14 lần Kết phù hợp so với kết nghiên cứu mà tỷ lệ 2,07 lần Các số liệu bảng 4.7 so sánh đối chiếu với số liệu thu từ nghiên cứu Tabassum Yaseen et al.(2016) ảnh hưởng nấm rễ thuộc họ đậu Đậu Lăng (Lens culinaris) Kết Tabassum cộng cho thấy chiều cao chủ sau 45 ngày (hơn tuần) 32,12 cm, gấp 1,1 lần so với đối chứng Tỷ lệ thấp so với tỷ lệ thu thời điểm theo dõi tuần thứ kết thí nghiệm đề tài Số liệu Jihane Touati1, Mohamed Chliyeh nnk (2014) nghiên cứu ảnh hưởng nấm rễ có khả cố định đạm Linh lăng thân gỗ (Medicago arborea) cỏ Vertiver (Vetiver nigritana) đất dốc cho thấy tỷ lệ chiều cao Linh lăng Vertiver sau 90 ngày (hơn 12 tuần) so với đối chứng 1,6 1,2 lần, thấp so với giá trị có tuần thí nghiệm đề tài Nguyên nhân thành phần chủng nấm rễ sử dụng nghiên cứu có khả cộng sinh khơng tốt chủ Hình 4.9 cho thấy ngoại trừ đậu mèo thí nghiệm nghiên cứu Nơng Thị Quỳnh Anh có tỷ lệ chiều cao chủ so với đối chứng nhau, trường hợp lại phản ánh khác biệt Khi so sánh với chủ có khả cố định đạm Vertiver, Linh Lăng, Đậu Lăng, kết nghiên cứu cho thấy đậu mèo có khả sinh trưởng nhanh Sự khác biệt đặc điểm sinh trưởng giống thực vật khác sai khác thành phần chủng nấm rễ sử dụng nghiên cứu 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 4.9 Tỷ lệ chiều cao chủ so với đối chứng Ghi chú: (1a) Đo sau tuần; (1b) Đo sau tuần; (2) Đo sau tuần; (3) Đo sau tuần; (4), (5) Đo sau 12 tuần; (6) Đo sau tuần; (7) Đo sau 12 tuần; (8), (9) Đo sau tuần Ngoài ra, khác biệt sinh trưởng nói cịn thấy rõ tỷ lệ chiều cao Đậu mèo so với đối chứng đối chiếu với tỷ lệ chiều cao chủ khơng có khả cố định đạm so với đối chứng cac nghiên cứu khác Tỷ lệ tuần thứ thí nghiệm đề tài 3,99 Trong đó, cỏ Đi Phụng Mần Trầu sau tuần, tỷ lệ 1,13 1,72 Tỷ lệ khác biệt Cúc Áo 1,38 với kết đo sau 12 tuần, cỏ Hoàng Lạc sau tuần 1,60 Nguyên nhân sai khác tương tự trên, thành phần chủng nấm rễ đặc biệt khác biệt đặc điểm sinh học lồi thực vật Đối với mục đích nghiên cứu nhằm tái tạo TTV theo dõi biến động độ che phủ theo thời gian cần thiết để đánh giá hiệu VLSH Sự biến động theo dõi thơng qua số diện tích đậu mèo Chỉ số diện tích đậu mèo xác định tuần thứ Kết theo dõi thể hình 4.10 Ở tuần thứ hai, mức độ che phủ hai cơng thức có sai khác 43 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chỉ số LAI tuần công thức sử dụng VLSH gấp 3,67 lần so với đối chứng Hình 4.10 cho thấy sai khác lớn dần theo thời gian khoảng cách giá trị LAI ngày rộng theo tuần theo dõi Ở tuần thứ 2, cộng sinh hệ vi sinh trồng tạo chênh lệch số diện tích cơng thức Sự chênh lệch trở nên rõ ràng từ tuần thứ 4, lúc hệ vi sinh cộng sinh tốt với trồng, làm tăng tăng kích thước Kết cho thấy hiệu rõ rệt VLSH đến sinh trưởng đậu mèo Kết phù hợp với kết khác Nông Thị Quỳnh Anh nghiên cứu VLSH đậu mèo đất dôc (2014), mà tỷ lệ giá trị LAI VLSH so với đối chứng tương đồng so với số đưa hình 16 Sự biến động số LAI tuần nghiên cứu Nông Thị Quỳnh Anh tương đương so với đề tài nghiên cứu Cụ thể, số LAI nghiên cứu Nông Thị Quỳnh Anh theo tuần thứ 2, tuần thứ 4, tuần thứ tuần thứ 0,23, 0,63, 1,01 1,83 Sự tương đồng đặc tính sinh học chủng AM sử dụng giống nhau, điều kiện thí nghiệm đậu mèo đất dốc nghiên cứu có điều kiện giống Hình 4.10 Sự biến động diện tích theo thời gian thử nghiệm Một kết khác theo nghiên cứu Nguyễn Thanh Nhàn 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com họ đậu cỏ lạc cảnh (Arachis pintoi) cho thấy có khác biệt giá trị LAI tuần thứ so với nghiên cứu Theo tác giả, tuần thứ hai, mức độ che phủ hai công thức sử dụng VLSH đối chứng khơng có sai khác lớn Tác giả cho tuần thứ 2, giai đoạn hình thành cộng sinh hệ vi sinh trồng, chênh lệch số diện tích chưa cao Bắt đầu từ tuần thứ trở đi, chênh lệch hai công thức trở nên rõ ràng lúc hệ vi sinh cộng sinh chặt chẽ với trồng, làm tăng trình sinh trưởng phát triển nói chung tăng kích thước nói riêng Mặt khác, biến động diện tích theo thời gian thử nghiệm kết đạt đề tài nghiên cứu tác giả cho thấy nhiều nét tương đồng mà tuần thứ sau, giá trị có sai khác rõ rệt: tuần số LAI công thức VLSH gấp 2,26 lần so với công thức đối chứng; tuần giá trị gấp 3,45 tuần tăng gấp 5,67 lần Hình 4.11 Tỷ lệ giá trị LAI so với đối chứng Đậu mèo, Ngô Vừng Ghi chú: (1a) Đo sau tuần; (1b) Đo sau tuần; (2a) Kết Subramanian, đo sau tuần; (2b),(2c), (2d) Kết Novri, đo sau tuần; (3) Đo sau 10 tuần Kết Subramanian et al (2009) nghiên cứu dinh dưỡng ngô cho thấy sau thời điểm tuần 6, giá trị LAI công thức sử dụng nấm rễ gấp 1,20 lần so với đối chứng Tỷ lệ thấp so với kết nghiên cứu (hình 4.11) Harikumar nghiên cứu Vừng (Sesamum indicum) cho thấy 45 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com giá trị LAI công thức sử dụng nấm rễ gấp 2,94 lần so với đối chứng thời điểm tuần thứ 10 thí nghiệm Trong đó, tỷ lệ đề tài 3,38 tuần (hình 4.11) Kết nghiên cứu so sánh với nghiên cứu Novri Youla Kandowangko Yuliana Retnowati ảnh hưởng nấm rễ tới giống ngô khác Motoro, Bisi 2, Sukmaraga Tại tuần thứ thí nghiệm, tỷ số giá trị LAI cơng thức có sử dụng nấm rễ so với đối chứng 0,82, 1,43 1,14 Tỷ lệ có tăng lên tuần 6, mà tỷ số giống ngô Motoro, Bisi 2, Sukmaraga 1,36, 1,35 1,16 Các tỷ lệ thấp so với kết nghiên cứu đề tài thời điểm (hình 4.11) Hình 4.12 Tái tạo thảm thực vật Bắc Giang Như vậy, ngoại trừ trường hợp nghiên cứu có khả cố định đạm đậu mèo cỏ lạc cảnh nghiên cứu khác các chủ vừng, ngô cho thấy khác biệt với kết nghiên cứu Nguyên nhân đặc điểm sinh học chủ thành phần chủng nấm rễ sử dụng 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4.5.2 Ảnh hưởng vật liệu sinh học đến tính chất đất thí nghiệm Kết bảng 4.8 cho thấy, trước sau sử dụng VLSH khoảng thời gian tuần đa phần tiêu nơng hóa đất khơng có thay đổi Bảng 4.8 Ảnh hưởng xử lý vật liệu sinh học đến số tiêu nông hóa đất sau tuần thí nghiệm Chỉ tiêu Tính chất vật lý Tính chất hóa học Tính chất sinh học Sau thí nghiệm Trước thí nghiệm Đối chứng VLSH 5,81 5,85 5,76 10,35 12,72 20,31 OC (%) 0,26 0,26 0,27 N (%) 0,06 0,07 0,07 P2O5 (%) 0,08 0,09 0,08 K2O (%) 0,78 0,80 0,80 VSVTS (106TB/g) 1,65 1,84 2,58 19 283 pHH2O Độ ẩm (%) Nấm rễ (BT/100g đất) Các tiêu độ ẩm, số bào tử nấm rễ có khác biệt cơng thức sử dụng VLSH đối chứng Cụ thể: độ ẩm đất tăng so với đối chứng đất có độ che phủ nên hạn chế thoát nước từ đất Số lượng bào tử nấm rễ công thức dùng VLSH cao so với trước thí nghiệm 56,6 lần so với đối chứng 14,89 lần Sự thay đổi đa số tiêu phân tích nguyên nhân thực thí nghiệm chưa đủ dài để chủng nấm rễ chủ phát huy hiệu Sự khác biệt số lượng bào tử sai khác nguồn dinh dưỡng bổ sung mà đất trước thí nghiệm không bổ sung dinh dưỡng hai công thức thí nghiệm So sánh thu kết bảng 4.8 với kết đạt Nông Thị Quỳnh Anh (2014) nghiên cứu sử dụng VLSH tái tạo thảm thực vật đất dốc, số liệu cho thấy tương đồng hai nghiên cứu tất tiêu nơng hóa đất thí nghiệm 47 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết bảng 4.8 phù hợp với nghiên cứu Nguyễn Thị Minh Nguyễn Thanh Nhàn (2016) nghiên cứu VLSH tái tạo thảm thực vật làm tiểu cảnh Các tiêu dinh dưỡng tổng số, pH khơng có khác biệt Tuy vậy, nghiên cứu tác giả, số VSV tổng số có sai khác đối chứng công thức sử dụng VLSH Chỉ tiêu VSV tổng số công thức sử dụng VLSH gấp 10 lần so với đối chứng Ngoài ra, số bào tử nấm rễ công thức dùng VLSH cao so với đối chứng 5,52 lần Tỷ lệ thấp so với kết nghiên cứu đạt Sự khác biệt khác tính chất đất mà pH đất thí nghiệm nghiên cứu Nguyễn Thị Minh Nguyễn Thanh Nhàn 6,50 chủ khác đặc biệt VLSH sử dụng thêm chủng vi khuẩn cố định đạm Rhizobium nhằm tạo hiệp đồng với nấm rễ Lý giải cho khác tỷ lệ số lượng bào tử công thức sử dụng VLSH so với đối chứng, nguyên nhân pH đất ý mà có vài nghiên cứu cho thấy phụ thuộc mật độ bào tử nấm rễ đất thay đổi pH đất Kết Võ Thị Tú Trinh Dương Minh (2017) cho thấy: tỷ lệ xâm nhiễm nấm rễ ngô dao động có tương quan thuận với giá trị pH đất (từ 3,6 – 5,8) vùng trồng ngô Thí nghiệm Medeiros et al (1994) kết luận rằng, lúa miến (Sorghum), tỷ lệ cộng sinh chi Glomus spp gia tăng giá trị pH tăng dần khoảng 4,0 7,0, tỷ lệ cộng sinh thấp pH 4,0 cao pH 5,0; 6,0; 7,0 Kết khảo sát phù hợp với nghiên cứu Trần Thị Dạ Thảo (2012) tỷ lệ cộng sinh ngô tăng dần theo gia tăng giá trị pH khoảng từ 4,0 - 6,0 Theo Giovannetti (2000), pH đất ảnh hưởng đến khả xâm nhiễm, hình thành bào tử mọc mầm bào tử Kết Wang et al.,(1993) nghiên cứu ảnh hưởng pH tới nấm rễ AM cho thấy số lượng bào tử đất tăng lên theo giá trị pH từ 4,50 đến 7,50 48 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Dựa kết nghiên cứu đạt được, kết luận đưa sau: - Hai chủng nấm rễ Gigaspora sp6 Dentiscutata nigra tuyển chọn chủng sinh trưởng phát triển nhanh, hệ sợi phát triển mạnh, tỷ lệ nảy mầm 80% có sức sống cao - Cây đậu xanh lựa chọn để nhân giống nấm rễ sinh trưởng phát triển tốt Khi xử lý nấm rễ đậu xanh, kết cho thấy chiều dài rễ chủ cao gấp 1,59 1,52 lần so với đối chứng Cây đậu mèo lựa chọn để tái tạo TTV thực địa có rễ phát triển nhanh Trong điều kiện phịng thí nghiệm, hạt giống đậu xanh có tỷ lệ nảy mầm lớn, lên đến 99% - Tính chất vật liệu sinh học hoàn toàn phù hợp với yêu cầu điều kiện sinh trưởng AM đáp ứng việc cung cấp dinh dưỡng cho giai đoạn đầu sinh trưởng Sau tháng phối trộn, tính chất vật lý hóa học vật liệu khơng thay đổi nhiều, đảm bảo sinh trưởng phát triển nấm rễ - Khi thực tái tạo TTV, việc tích hợp màng che phủ đem lại hiệu cao tác dụng giữ ẩm hạn chế xói mịn màng che phủ Trên sở này, quy trình sử dụng VLSH việc tái tạo thảm thực vật nhằm bảo vệ đất dốc xây dựng theo bước sau: (i) Kiểm tra chất lượng VLSH: đảm bảo cho sinh trưởng tốt nấm rễ; (ii) Bổ sung hạt giống (nếu có): hạt giống phải có khả nảy mầm tốt thời gian nảy mầm ngắn; (iii) Tích hợp màng che phủ: có tác dụng giữ ẩm hạn chế xói mịn, rửa trơi - Sử dụng VLSH có tích hợp màng che phủ giúp đậu mèo sinh trưởng tốt Tất tiêu theo dõi cơng thức có sử dụng VLSH cao so với đối chứng Trong đó, số LAI đạt 1,17 tuần thứ thí nghiệm, bắt đầu phủ kín diện tích khu đất thí nghiệm, giúp tái tạo thành công TTV 5.2 KIẾN NGHỊ - Thử nghiệm tái tạo TTV đất dốc quy mô lớn để khẳng định hiệu khả ứng dụng VLSH 49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Cần có nghiên cứu ảnh hưởng VLSH việc tái tạo TTV điều kiện độ dốc khác điều kiện thổ nhưỡng khác 50 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt: Đặng Kim Vui (2002) Đặc điểm cấu trúc rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy huyện Đồng Hỷ - Thái Nguyên Tạp chí Lâm nghiệp (3) Lê Đồng Tấn (2007) Nghiên cứu sở khoa học giải pháp, qui trình phủ xanh đất trống đồi trọc Thái Nguyên - Bắc Kạn Lê Ngọc Công (2003) Các yếu tố ảnh hưởng khả phục hồi tự nhiên quần xã thực vật tái sinh đất sau nương rẫy Thái Nguyên Tạp chí Lâm nghiệp, (1) Lê Xuân Cường (2013) Phân lập tuyển chọn số chủng vi khuẩn cố định đạm nội sinh rễ ngô số địa điểm tỉnh Dak Lak Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đắc Bình Minh (2017) Nghiên cứu phát triển bền vững hệ thống rừng phòng hộ Trung du miền núi Bắc Tạp chí Lâm nghiệp, (2) Nguyễn Đình Bồng (2015) Chia sẻ kinh nghiệm quản lý, sở hữu đất đai số nước giới Việt Nam Kỷ yếu nghiên cứu khoa học công nghệ lĩnh vực quản lý đất đai từ năm 2000 đến năm 2015 Nguyễn Thanh Nhàn (2016) Nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên Nguyễn Thị Hoàng Yến (2005) Kết bước đầu phân lập nấm nội cộng sinh với loài gỗ địa Nguyễn Thị Minh (2005) Phân lập tuyển chọn nấm rễ Arbuscular Mycorrhizae để xử lý cho trồng Tạp chí khoa học đất Việt Nam (23) tr 46-51 10 Nguyễn Thị Minh (2007) Hiệu việc xử lý Arbuscular Mycorrhizae đến sinh trưởng phát triển họ đậu đất phù sa sơng Hồng Tạp chí khoa học đất Việt Nam (28) tr.27-30 11 Nguyễn Thị Minh Nguyễn Thanh Nhàn (2016) Tuyển chọn giống Arbuscular mycorrhizae Rhizobium dùng để sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm thực vật làm tiểu cảnh khn viên Tạp chí KH Nông nghiệp Việt Nam 2016 14 (8) tr 1338-1347 12 Nguyễn Thị Minh, Nguyễn Thu Hà Phan Quốc Hưng (2014) Phân lập tuyển chọn giống Abuscular Mycorrhizae dùng để sản xuất VLSH nhằm tái tạo thảm thực vật phủ xanh Tạp chí Nơng nghiệp phát triển nơng thôn (3-4) tr 49-55 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 13 Nguyễn Thị Minh, Nguyễn Thu Hà, Phan Quốc Hưng, Nguyễn Tú Điệp Vũ Thị Xuân Hương (2014) Nghiên cứu xác định nguyên liệu để sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm thực vật phủ xanh Tạp chí Nơng nghiệp & Phát triển nông thôn (6)/2014 tr 111-116 14 Nguyễn Tử Siêm Thái Phiên (1999) Đất đồi núi Việt Nam thối hố phục hồi NXB Nơng nghiệp, Hà Nội 15 Nơng Thị Quỳnh Anh (2014) Xây dựng quy trình sản xuất vật liệu sinh học từ nấm rễ nội cộng sinh Arbuscular mycorhizae nhằm tái tạo thảm thực vật phủ xanh đất trống đồi núi trọc 16 Trần Lê Bảo Hà (2012) Công nghệ vật liệu sinh học NXB Giáo dục Việt Nam 17 Trần Thị Dạ Thảo (2012) Nghiên cứu cộng sinh nấm mycorrhiza ngô (Zea mays L.) vùng Đông Nam Bộ Luận án tiến sĩ Nông nghiệp, chuyên nghành Trồng Trọt, trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh 18 Trần Văn Mão (2011) Vi sinh vật có ích tập NXB Nông nghiệp, Hà Nội 19 Võ Thị Tú Trinh Dương Minh (2017) Sự phân bố xâm nhiễm nấm rễ nội sinh (Vesicular Arbuscular Mycorrhiza - VAM) mẫu rễ đất trồng bắp số tỉnh đồng sơng Cửu Long Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ (53) Phần B (2017) tr 105-111 II Tài liệu tiếng Anh: 20 Amarathus M (2001) Biological tool improves establishment, growth, diseases and droughr resitance of golf grasses 21 Atangana A., S Chang, A.M.I Degrande and D.P Khasa (2014) Tropical Agroforestry 22 Bard E.L., S.M.S Din and Moawad H (1988) Enhancement of nitrogen fixation in lentil, faba bean, and soybean by dual inoculation with rhizobia and mycorrhizae Plant and Soil., 108 pp 117 – 124 23 Benthlenfalvay G.J and R.N Ames (1987) Comparison of two methods for quantifying extraradical mycelium of vesicular - arbuscular mycorrhizal fungi Soil Sci Soc Am J., 51 pp 834 – 837 24 Brudrett M.C (2012) Coevolution of roots and mycorrhizas of land plants 25 Friberg S 2001 – Distribution and diversity of arbuscular mycorrhizal fungi in traditional agriculture on the Niger inland delta, Mali, West Africa CBM:s Skriftserie pp 53–80 52 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 26 George E., H Narschner, I Jakobsen (1995) Role of arbuscular mycorrhizal fungi in uptake of phosphorus and nitrogen from soil Critical Reviews in Biotechnology, 15 pp 257-270 27 Giovannetti M (2000) Spore germination and presymbiotic mycelial growth In Arbuscular mycorrhizas: physiology and function pp 47 – 68 28 Gueye M., H.G Diem and Y.R Dommergues (1987) Variation in N2 fixation, N and P contents of mycorrhizal Vigna unguiculata in relation to the progressive development of extraradical hyphae of Glomus mosseae MIRCEN Journal, pp 75 – 86 29 Harier L.A and Watson (2004) The potential role of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi in the bioprotection of plants against soil-borne pathogens in organic and/or other sustainable farming systems 30 Harikumar (2017) Biometric parameters of field grown sesame influenced by arbuscular mycorrhizal inoculation, rock phosphate fertilization and irrigation Tropical and Subtropical Agroecosystems, 20 pp 195 – 202 31 Howeler R.H., E Sieverding S.R Saif (1987) Practical aspects of mycorrhizal technology in some tropical crops and pastures Plant and Soil, 100 pp 149 – 283 32 Jihane T., M Chliyeh, A Ouazzani, R Benkirane1 and A Douira (2014) Effect of the Arbuscular Mycorrhizal Fungi on the Growth and Root Development of Selected Plant Species Suggested for Slope Revegetation Int J Pure App Biosci (5) pp 163-177 33 Johnson NC, Gehring CA 2007 Mycorrhizas: Symbiotic mediators of rhizosphere and ecosystem processes In Z Cardon and J Whitbeck (eds) The Rhizosphere – an Ecological Perspective Academic Press 34 Kandowangko N.Y and Y Retnowati (2014) Growth Characteristics of Three Cultivars Maize Plants in Symbiosis with Arbuscular Mycorrhiza Fungi Department of Biology Education, Science Faculty, State University of Gorontalo 35 Kaur S and O.S Singh (1988) Response of ricebean to single and combined inoculation with Rhizobium and Glomus in a P - deficient sterilized soil Plant and Soil, 112 pp 293 – 29 36 Kuldeep Y., S Narender and A Aggarwal (2012) Arbuscular Mycorrhizal Technology for the Growth Enhancement of Micropropagated Spilanthes acmella Murr Plant Protect Science Vol 48, 2012, No pp 31–36 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 37 Louis I and G Lim (1988) Differential response in growth and mycorrhizal colonization of soybean to inoculation with two isolates of Glomus clarum in soils of different P availability Plant and Soil, 112 pp 37 – 43 38 Marumoto T., N.Kawano, T Ezaki and H Okabe (1999) Plant restoration in Volcanic Denuded land using Mycorrhizae fungi Soil and Microbiology vol 53 (2) pp 81-90 39 Medeiros C.A.B., R.B Clark and J R Ellis (1994) Effects of excess aluminium on mineral uptake in mycorrhizal sorghum Journal of Plant Nutrition, 17(8): 1399 - 1416 40 Morton J.B (1998) Taxonomy of mycorrhizal fungi: Classificationnonmenclature and identification, 32 pp 276-324 41 Mridha M A U and Dhar (2003) Status of biodiversity of arbuscular mycorrhizal fungi in different tree species growing in Betagi community forests 42 Smith M.S and C Mbow (2014) Agroforestry from the past into the future: editorial overview 43 Smith S.E and D.J Read (1997) Mycorrhizal Symbiosis (Academic Press, San Diego), Ed 44 Smith S.E and V Gianinazzi-Pearson (1988) Physiological interactions between symbionts in vesicular-arbuscular mycorrhizal plants Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 39 pp 221–244 45 Subramanian K S (2009) Role of arbuscular mycorrhizal fungus (Glomus intraradices) – (fungus aided) in zinc nutrition of maize Journal of Agricultural Biotechnology and Sustainable Development Vol 1(1) pp 029-038 46 Tabassum Y and A Kawsar (2016) Influence of arbuscular mycorrhizal fungi, rhizobium inoculation and rock phosphate on growth and quality of Lentil Pak J Bot., 48(5) pp 2101-2107 47 Wang G.M (1993) Effects of pH on arbuscular mycorrhiza Field observations on the long-term liming experiments at Rothamsted and Woburn ew PhytoL (1993), 124, 465 – 472 48 Yamamoto K., T.Marumoto and Hiroaki Okabe (2006) Plant fixation and soil quality teb years after the arial reforestation efforts in the quality of Fugendake, Unzen, Japan reforestation engineering Journal vol.32 49 Zaki Anwar Siddiqui, Mohd Sayeed Akhtar and Kazuyoshi Futai (2008) Mycorrhizae: Sustainable Agriculture and Forestry, Springer Science 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... dụng vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm thực vật nhằm bảo vệ đất dốc 39 4.5 Hiệu tái tạo thảm thực vật đất dốc vật liệu sinh học 40 4.5.1 Hiệu xử lý vật liệu sinh học đến sinh. .. tạo thảm thực vật; (iii) chất lượng vật liệu sinh học; (iv) điều kiện sử dụng vật liệu sinh học đất dốc trình tái tạo thảm thực vật vật liệu sinh học đất dốc; (v) hiệu tái tạo thảm thực vật đất. .. cộng sinh tích hợp vào vật liệu sinh học việc tái tạo thảm thực vật đất dốc Mục đích đề tài xây dựng quy trình tái tạo thảm thực vật vật liệu sinh học nhằm bảo vệ đất dốc bước đầu đánh giá hiệu biện