Đang tải... (xem toàn văn)
HOANG VAN DUONG ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG VĂN DƯƠNG PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT PHÂN GIẢI XENLULO NHẰM PHÂN HỦY NHANH VẬT LIỆU CHÁY DƯỚI TÁN RỪNG THÔNG MÃ VĨ TẠI TỈNH CAO B[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM HỒNG VĂN DƯƠNG PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT PHÂN GIẢI XENLULO NHẰM PHÂN HỦY NHANH VẬT LIỆU CHÁY DƯỚI TÁN RỪNG THÔNG MÃ VĨ TẠI TỈNH CAO BẰNG LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM HỌC THÁI NGUYÊN - 2020 m ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM HỒNG VĂN DƯƠNG PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN VI SINH VẬT PHÂN GIẢI XENLULO NHẰM PHÂN HỦY NHANH VẬT LIỆU CHÁY DƯỚI TÁN RỪNG THÔNG MÃ VĨ TẠI TỈNH CAO BẰNG Ngành: Lâm học Mã số ngành: 62 02 01 LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Vũ Văn Định THÁI NGUYÊN - 2020 m i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu khoa học thân có kế thừa phần số liệu đề tài: “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học phân hủy nhanh vật liệu cháy tán rừng thông nhằm hạn chế khả cháy rừng Việt Nam” Chủ nhiệm đề tài cho phép, có sai sót tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Học viên Hồng Văn Dương m ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Viện Khoa Học Lâm Nghiệp Việt Nam tơi trang bị cho kiến thức chuyên môn giảng dạy bảo tận tình tồn thể thầy giáo Để củng cố lại khiến thức học làm quen với công việc nghiên cứu nên trình thực luận văn tốt nghiệp giai đoạn quan trọng, tạo điều kiện cho học viên cọ sát với thực tế nhằm củng cố lại kiến thức tích lũy nhà trường đồng thời nâng cao tư hệ thống lý luận để nghiên cứu ứng dụng cách có hiệu tiến khoa học kỹ thuật vào thực tiễn sản xuất Xuất phát từ nguyện vọng thân, trí nhà trường, ban chủ nhiệm khoa sau Đại học, khoa Lâm Nghiệp hướng dẫn trực tiếp thầy giáo TS Vũ Văn Định, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Phân lập tuyển chọn VSV phân giải Xenlulo nhằm phân hủy nhanh vật liệu cháy tán rừng Thông mã vĩ tỉnh Cao Bằng” Trong thời gian nghiên cứu đề tài, giúp đỡ, bảo tận tình Thầy giáo khoa sau Đại học khoa Lâm nghiệp với phối hợp giúp đỡ ban lãnh đạo Trung Tâm Nghiên Cứu Bảo Vệ Rừng - Viện Khoa Học Lâm Nghiệp Việt Nam đặc biệt nhóm nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học phân hủy nhanh vật liệu cháy tán rừng thông nhằm hạn chế khả cháy rừng Việt Nam” Qua tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc đến thầy cô giáo khoa Lâm Nghiệp, đặc biệt thầy giáo TS Vũ Văn Định người trực tiếp hướng dẫn tơi suốt q trình thực đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm nghiên cứu Bảo vệ rừng, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam anh, chị, em Trung tâm Nhiên cứu Bảo vệ rừng cộng tác hỗ trợ tơi thực cơng việc Trong q trình thực luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi kính mong nhận giúp đỡ thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để luận văn hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 10 năm 2019 Học viên Hoàng Văn Dương m iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii Phần MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.1.1 Nghiên cứu cháy rừng biện pháp phòng chống 1.2 Tình hình nghiên cứu nước 11 1.2.1 Nghiên cứu cháy rừng biện pháp phịng chống cháy rừng thơng 11 1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 21 1.3.1 Khái quát Cao Bằng 21 Chương ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Đối tượng, địa điểm phạm vi nghiên cứu 24 2.2 Nội dung nghiên cứu 24 2.2.1 Thực trạng khối lượng vật liệu cháy có rừng Thơng mã vĩ 24 2.2.2 Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật phân hủy xenlulo 24 2.2.3 Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm sinh học 25 2.2.4 Nghiên cứu kỹ thuật sử dụng chế phẩm sinh học 25 2.3 Phương pháp nghiên cứu 25 2.3.1 Thực trạng xác định khối lượng vật liệu cháy có rừng Thơng mã vĩ25 m iv 2.3.2 Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật phân hủy xenlulo 26 2.3.3 Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm sinh học 32 2.3.4 Phương pháp nghiên cứu kỹ thuật sử dụng chế phẩm sinh học 34 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .35 3.1 Thực trạng xác định khối lượng vật liệu cháy có rừng Thông mã vĩ 35 3.2 Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật phân hủy xenlulo 37 3.2.1 Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật phân hủy xenlulo 37 3.2.2 Đánh giá khả tồn chủng vi sinh vật phân hủy xenlulo điều kiện nhiệt độ ẩm độ khác 41 3.3 Kết nghiên cứu hướng dẫn xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm sinh học48 3.3.1 Kết nghiên cứu điều kiện sinh trưởng phát triển chủng VSV phân giải xenlulo sử dụng sản xuất chế phẩm sinh học (môi trường, tốc độ lắc, thời gian, nhiệt độ, độ pH) 48 3.3.2 Kết nghiên cứu khả tập hợp chủng 50 3.3.3 Kết nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học 51 3.3.4 Kết hướng dẫn xây dựng Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học 51 3.4 Kết nghiên cứu hướng dẫn kỹ thuật sử dụng chế phẩm sinh học 53 3.4.1 Kết nghiên cứu liều lượng sử dụng chế phẩm sinh học 53 KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ 55 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined m v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU Chữ viết tắt/ký hiệu Giải nghĩa đầy đủ ADN Acid Deoxyribo Nucleic BNN &PTNT Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn CFU Đơn vị khuẩn lạc ml gam CT Cơng thức D1.3 Đường kính ngang ngực ĐC Đối chứng DTB Đường kính trung bình DNA Deoxyribonucleic acid Hdc Chiều cao cành Hvn Chiều cao vút KV Khu vực LSD Khoảng sai dị M Trọng lượng MĐ Mật độ PCR Polymerase Chain Reaction PDA Potato Dextrose Agar TCLN Tổng cục Lâm nghiệp TB Trung bình VK Vi khuẩn VSV Vi sinh vật m vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Khối lượng, thành phần vật liệu cháy có tán rừng Thơng mã vĩ Trùng Khánh, Cao Bằng 36 Bảng 3.2: Số lượng vi sinh vật phân giải xenlulo xã Đình Phong, huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng 38 Bảng 3.3: Khả phân giải Xenlulo chủng vi sinh vật phân lập 39 Bảng 3.4: Ảnh hưởng nhiệt độ đến sinh trưởng VSV phân giải xenlulo 41 Bảng 3.5: Ảnh hưởng ẩm độ đến sinh trưởng vi sinh vật phân giải xenlulo 42 Bảng 3.6: Khả phân giải VLC chủng VSV bình thí nghiệm 42 Bảng 3.7: Khả phân giải vật liệu cháy chủng VSV chậu vại quy mô 10kg/thùng 43 Bảng 3.8: Kết thí nghiệm ảnh hưởng mơi trường dinh dưỡng đến mật độ tế bào VSV phân giải xenlulo 48 Bảng 3.9: Kết thí nghiệm ảnh hưởng tốc độ lắc đến mật độ tế bào VSV phân giải xenlulo 49 Bảng 3.10: Kết thí nghiệm ảnh hưởng thời gian nhân sinh khối đến mật độ tế bào 49 Bảng 3.11: Kết thí nghiệm ảnh hưởng pH môi trường đến mật độ tế bào 50 Bảng 3.12: Kết thí nghiệm ảnh hưởng chất mang đến mật độ VSV sản xuất chế phẩm 51 Bảng 3.13: Kết thí nghiệm liều lượng sử dụng chế phẩm sinh học ảnh hưởng đến độ ẩm vật liệu cháy Trùng Khánh, Cao Bằng 53 m vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Một số chủng vi khuẩn phân giải xenlulo 38 Hình 3.2 Khả phân giải xenlulo số chủng vi sinh vật phân lập được40 Hình 3.3 Vị trí phân loại chủng CBK8, CBK11, CBK12 với lồi có quan hệ họ hàng gần thuộc chi Bacillus 44 m Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Rừng coi “lá phổi xanh” nhân loại, nguồn tài nguyên quý giá, có giá trị to lớn kinh tế quốc dân, đời sống văn hóa cộng đồng, hoạt động du lịch sinh thái, nghiên cứu khoa học, an ninh quốc phòng chất lượng sống người nói chung Tuy nhiên, tài nguyên rừng bị suy giảm nghiêm trọng nhiều nơi số lượng chất lượng Một nguyên nhân quan trọng làm rừng cháy rừng Ở Cao Bằng, tính đến 31/12/2018 diện tích rừng 364.689,30ha, đó: Rừng tự nhiên 348.269,34 ha, rừng trồng 16.419,96 ha; độ che phủ 54,43 (quyết định số 120/QĐ-SNN ngày 26/02/2019 Sở Nông nghiệp & PTNT Cao Bằng) Tính riêng giai đoạn 2013 – 2018 cháy rừng xảy 141 vụ, diện tích cháy rừng lên tới 176,9 ha; bình quân hàng năm cháy 17,6 vụ, diện tích thiệt hại năm 22,11 Riêng năm 2015, tỉnh xảy 59 vụ cháy rừng, làm thiệt hại 64,57 rừng loại, tăng gấp lần số vụ tăng gần lần diện tích so với năm giai đoạn (Theo số liệu báo cáo tổng kết công tác hàng năm Chi cục Kiểm lâm tỉnh Cao Bằng) Điều gây thiệt hại lớn mặt kinh tế, gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe người, nhiều nguồn gen quý làm cân sinh học Thông mã vĩ (Pinus massoniana) trồng chủ yếu với diện tích đứng thứ Cao Bằng Thông mã vĩ mang lại giá trị kinh tế to lớn bảo vệ môi trường Tuy nhiên, nguy khả cháy rừng cao thơng có chứa hàm lượng nhựa từ 2%-12% (Bế Minh Châu, 2001), cháy lửa lan nhanh, khó dập tắt nên thường gây nhiều thiệt hại lớn m