(Luận văn) phân lập, tuyển chọn vi nấm phân hủy xenlulo dưới tán rừng thông tại đại lải vĩnh phúc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  SẦM VĂN ĐÔNG PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN VI NẤM PHÂN HỦY XENLULO DƯỚI TÁN RỪNG THÔNG TẠI ĐẠI LẢI, VĨNH PHÚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên nghành : Quản lý tài nguyên rừng Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2015 - 2019 Thái Nguyên, năm 2019 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  SẦM VĂN ĐÔNG PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN VI NẤM PHÂN HỦY XENLULO DƯỚI TÁN RỪNG THÔNG TẠI ĐẠI LẢI, VĨNH PHÚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên nghành : Quản lý tài nguyên rừng Lớp : K46 - QLTNR Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2015 - 2019 Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Văn Định ThS Phạm Thu Hà Thái Nguyên, năm 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết khóa luận tốt nghiệp hoàn toàn trung thực, chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn cảm ơn Các thơng tin, tài liệu trình bày luận văn rõ nguồn gốc Thái nguyên, tháng năm 2019 Xác nhận GVHD Người viết cam đoan Đồng ý cho bảo vệ kết trước hội đồng khoa học Sầm Văn Đông ii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận trước tiên xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp, cảm ơn thầy cô giáo truyền đạt cho kiến thức quý báu suốt trình học tập rèn luyện trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Tôi đặc biệt xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình, quan tâm sâu sắc thầy giáo TS Vũ Văn Định, cô giáo ThS Phạm Thu Hà giúp đỡ suốt thời gian thực tập để tơi hồn thành khóa luận tố t nghiệp Cuối xin bày tỏ biết ơn tới gia đình, bạn bè người thân quan tâm giúp đỡ tơi suốt q trình thực tập Trong q trình nghiên cứu có chủ quan khách quan nên khóa luận khơng tránh khỏi thiếu xót hạn chế Tơi mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo sinh viên để tơi hồn thành khóa luận tốt Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng năm 2019 Sinh viên Sầm Văn Đông iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Một số VSV sản xuất cellulase .9 Bảng 4.1 Kết điều tra tầng cao rừng Thông khu vực Đại Lải, Vĩnh Phúc 27 Bảng 4.2.Thành phần lớp bụi, thảm tươi khu vực Đại Lải Vĩnh Phúc 28 Bảng 4.3 Thành phần khối lượng vật liệu cháy rừng Thông Đại Lải, Vĩnh Phúc 29 Bảng 4.4: Các mẫu đất thu thập OTC Đại Lải 30 Bảng 4.5: Số chủng nấm phân lập từ mẫu đất .31 Bảng 4.6 Đặc điểm hình thái số chủng Vi nấm phân lập 33 Bảng 4.7: Mức độ phân giải xenlulo chủng nấm 34 Bảng 4.8 Kết độ giảm khối lượng VLC 37 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Cơ chế tác dụng xenlulo tới cellulose .6 Hình 3.1: Tủ đổ mơi trường 23 Hình 3.2: Kính hiển vi Tủ định ơn 26 Hình 4.1 Vật liệu cháy rừng Thông Đại Lải 29 Hình 4.2: Một số chủng vi nấm phân lập khu vực nghiên cứu .32 Hình 4.3: Tỷ lệ Vi nấm phân giải mơi trường CMC 35 Hình 4.4: Khả phân giải môi trường CMC chủng Vi nấm 36 Hình 4.5: Một số chủng Nấm phân giải mạnh CMC 36 Hình 4.6: Khả phân giải môi trường CMC số chủng Vi nấm .37 Hình 4.7: Chủng Vi nấm SSN 38 Hình 4.8: Chủng Vi nấm HN18 38 v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC BẢNG iii DANH MỤC CÁC HÌNH iv MỤC LỤC .v PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Ý nghĩa đề tài .3 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa học tập, thực tiễn PHẦN TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .4 2.1 Cơ sở khoa học 2.1.1 Tổng quan Emzym celluase 2.1.2.Khả phân hủy chất tự nhiên vi sinh vật 2.1.3 Nấm phân giải xenlulo 2.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu ngồi nước 13 2.2.1 Tình hình nghiên cứu giới vi sinh vật phân giải xenlulo 13 2.2.2 Nghiên cứu Việt Nam vi sinh vật phân giải xenlulo 15 2.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 18 PHẦN ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 3.1 Đối tượng, địa điểm thời gian nghiên cứu 19 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 19 3.1.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu .19 3.2 Nội dung nghiên cứu 19 3.2.1 Điều tra số đặc điểm cấu trúc rừng Thông nơi tiến hành thu mẫu 19 3.2.2 Phân lập chủng vi nấm có khả phân hủy xenlulo 19 3.2.3 Tuyển chọn chủng vi nấm có khả phân hủy xenlulo 19 vi 3.2.4 Mô tả đặc điểm số chủng vi nấm có khả phân hủy xenlulo cao 20 3.3 Phương pháp nghiên cứu 20 3.3.1 Điều tra số đặc điểm cấu trúc rừng Thông nơi tiến hành thu mẫu 20 3.3.2 Phân lập chủng vi nấm có khả phân hủy xenlulo 20 3.3.3 Tuyển chọn chủng vi nấm có khả phân hủy xenlulo 23 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27 4.1 Điều tra số đặc điểm cấu trúc rừng Thông nơi tiến hành thu mẫu 27 4.1.1 Kết điều tra tầng cao 27 4.1.2 Kết nghiên cứu độ che phủ tầng bụi, thảm tươi tán rừng Thông khu vựcnghiên cứu .27 4.1.3 Thành phần vật liệu cháy tán rừng Thông khu vực 28 4.2 Phân lập chủng vi nấm từ mẫu đất 30 4.2.1 Kết quảthu thập mẫu 30 4.2.2 Phân lập chủng nấm từ mẫu đất thu 31 4.3 Kết tuyển chọn chủng vi nấm có khả phân giải xenlulo 34 4.3.1 Kết xác định hoạt tính phân giải xenlulo chủng nấm .34 4.3.2 Kết thí nghiệm vật liệu cháy 37 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39 5.1 Kết luận 39 5.2 Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong năm gần đây, tượng sa mạc hóa cháy rừng ngày tăng rõ rệt Một nguyên nhân cháy rừng biến đổi khí hậu rét đậm, rét hại làm gia tăng nhanh cành khô, rụng nằm mặt đất tán rừng lớn, mặt khácdo khô hạn kéo dài dẫn đến gia tăng nhanh vật liệu cháy Sử dụng vi sinh vật phân giải xenlulo có sẵn đất có khả phân giải cành khô rụng mặt đất tán rừng, làm giảm nguy cháy rừng tăng độ phì cho đất.Vi sinh vật phân giải xenlulo có nhiều loại khác vi khuẩn, xạ khuẩn, loại nấm lớn vi nấm Trên trái đất đa phần vi nấm khơng thể nhìn thấy mắt thường, chúng sống phần lớn đất, chất mùn xác sinh vật chết, cộng sinh ký sinh thể động thực vật nấm khác Vi nấm đóng vai trò quan trọng hệ sinh thái, chúng phân hủy chất hữu chu trình chuyển hóa, trao đổi vật chất Nấm, vi nấm ứng dụng rộng rãi đời sống sản xuất, nhiều loài vi nấm phân hủy xenlulo mạnh như: Aspergilluschaetomium, Aspergillusfumigatus, Aspergillusflavus, Curvularia, Fusarium, Memoniella, Phomo, Thielavia Trichoderma… chúng có tác dụng phân giải chất hữu lớp thảm mục làm tăng chất hữu cơ, mùn khống đất có tác động tích cực đến thảm thực vật rừng Ngồi số lồi nấm có khả hạn chế số loại bệnh trồng, kích thích sinh trưởng cho tiêu biểu Trichoderma reesei, Trichoderma viride Nấm vi khuẩn sinh vật phân hủy có vai trọng hệ sinh thái cạn toàn giới Dựa theo tỉ lệ số nấm số loài thực vật mơi trường người ta ước tính giới Nấm có khoảng 1,5 triệu lồi Khoảng 100.000 nhà khoa học phát miêu tả, nhiên kích cỡ thực tính đa dạng giới nấm cịn nhiều bí ẩn Mỗi chất hữu bị nhóm vi sinh vật tương ứng phân huỷ phần hay toàn bộ, sản phẩm phân huỷ lại loài khác phân huỷ tiếp, đến tận chất vô Như vậy, vật chất ln ln tuần hồn hai loại trình đối lập nhau: tổng hợp chất hữu từ chất vô cơ, phân huỷ chất hữu thành chất vơ Các q trình phân huỷ chủ yếu vi sinh vật thực (nấm chiếm 50%) đâu có diện chúng: đất, nước, thể sinh vật khác Có nhiều loại vi nấm khác nhau, mức độ khả phân hủy xenlulo khác nhau, loại vi nấm có lợi ích tác hại riêng mình, vi nấm phong phú nên việc nghiên cứu loại vi nấm quan trọng, việc tìm vi nấm giúp trình phân hủy xenlulo tự nhiên diễn nhanh góp phần phân hủy chất thảm mục, tạo chất dinh dưỡng cho rừng làm giảm thiểu phần khả cháy rừng Để nhận biết, phân lập tuyển chọn loại vi nấm phân hủy xenlulo cao tán rừng thông nhằm phục vụ công tác nghiên cứu phát triển lợi ích loại vi nấm thực đề tài: “Phân lập, tuyển chọn vi nấm phân hủy xenlulo tán rừng Thông Đại Lải Vĩnh Phúc” Trên sở phân tích mẫu, số liệu thu tiến hành nhận biết tuyển chọn số chủng vi nấm có khả phân hủy xenlulo tán rừng Thông 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Phân lập, tuyển chọn số chủng vi nấm có khả phân giải xenlulo tán rừng Thông