1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên

81 5 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 81
Dung lượng 5,11 MB

Cấu trúc

  • Phần 1. Mở đầu (14)
    • 1.1. Tính cấp thiết của đề tài (14)
    • 1.2. Mục tiêu của đề tài (16)
    • 1.3. Phạm vı nghıên cứu (0)
    • 1.4. Những đóng góp mớı, ý nghĩa khoa học và thực tıễn của đề tàı (0)
  • Phần 2. Tổng quan tàı lıệu (0)
    • 2.1. Thảm thực vật xanh và kıến trúc cảnh quan trong đô thị (0)
      • 2.1.1. Thảm thực vật xanh (18)
      • 2.1.2. Vai trò của tiểu cảnh xanh đối với môi trường đô thị (18)
      • 2.1.3. Kiến trúc cảnh quan trong đô thị (20)
    • 2.2. Hiện trạng kıến trúc cảnh quan, thảm thực vật trong đô thị trên thế gıớı và Vıệt Nam (0)
      • 2.2.1. Kiến trúc cảnh quan và và thảm thực vật đô thị trên thế giới (20)
      • 2.2.2. Kiến trúc cảnh quan và và thảm thực vật đô thị tại Việt Nam (22)
    • 2.3. Vật liệu sinh học (22)
      • 2.3.1. Khái niệm, phân loại (22)
      • 2.3.2. Thành phần và nguyên liệu sản xuất vật liệu sinh học (23)
    • 2.4. Nấm rễ Mycorrhızae (24)
      • 2.4.1. Khái niệm, phân loại (24)
      • 2.4.2. Nấm rễ nội cộng sinh Arbuscular Mycorrhizae (AM) (26)
      • 2.4.3. Mối quan hệ cộng sinh giữa AM và cây chủ (27)
      • 2.4.4. Sự phản hồi của cây trồng với nấm rễ nội cộng sinh (29)
    • 2.5. Tình hình nghıên cứu ứng dụng của nấm rễ và vật lıệu sınh học trên thế gıớı và Vıệt Nam 17 1. Tình hình nghiên cứu ứng dụng AM và vật liệu sinh học trên thế giới (0)
      • 2.5.2. Tình hình nghiên cứu ứng dụng của nấm rễ và vật liệu sinh học ở Việt Nam (32)
    • 2.6. Vi khuẩn nốt sần Rhızobıum (0)
      • 2.6.1. Một vài đặc điểm của Rhizobium (33)
      • 2.6.2. Tình hình sản xuất và sử dụng chế phẩm vi khuẩn nốt sần trên thế giới và ở Việt Nam 21 Phần 3. Vật lıệu và phương pháp nghıên cứu (34)
    • 3.1. Đốı tượng nghıên cứu (0)
    • 3.2. Vật lıệu nghıên cứu (0)
    • 3.3. Phạm vı nghıên cứu (0)
    • 3.4. Nộı dung nghıên cứu (0)
    • 3.5. Phương pháp nghıên cứu (0)
      • 3.5.1. Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp (37)
      • 3.5.2. Phương pháp thu nhận bào tử từ vùng rễ của cây trồng theo phương pháp sàng ướt cải tiến 24 3.5.3. Phương pháp phân lập vi khuẩn nốt sần Rhizobium (37)
      • 3.5.4. Phương pháp đánh giá đặc tính sinh học trực tiếp các giống Arbuscular (38)
  • mycorrhizae 25 3.5.5. Phương pháp đánh giá đặc tính sinh học trực tiếp các giống Rhizobium (0)
    • 3.5.6. Đánh giá khả năng cộng sinh trên cây chủ và lựa chọn cây chủ để nhân giống nấm rễ 26 3.5.7. Phương pháp phân tích các tính chất (vật lý, hóa học, sinh học) của chất nền . 26 3.5.8. Phương pháp xác định tỷ lệ nảy mầm của hạt giống (39)
    • 3.5.9. Phương pháp đánh giá hiệu quả tái tạo thảm cỏ của vật liệu sinh học (40)
  • Phần 4. Kết quả và thảo luận (42)
    • 4.1. Tuyển chọn gıống arbuscular mycorrhızae, rhızobıum và nhân gıống dùng (0)
      • 4.1.2. Lựa chọn cây chủ để nhân giống nấm rễ được tuyển chọn (44)
      • 4.1.3. Tuyển chọn giống Rhizobium (45)
      • 4.1.4. Xác định các điều kiện nhân sinh khối giống Rhizobium (46)
    • 4.2. Xác định, lựa chọn và xử lý chất nền của vật liệu sinh học (52)
    • 4.3. Lựa chọn loại dinh dưỡng và tỷ lệ bổ sung vào vật liệu sinh học (54)
    • 4.4. Lựa chọn hạt giống (cây giống) để tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh (56)
    • 4.5. Phối trộn vlsh và kiểm tra chất lượng của VLSH (57)
      • 4.5.1. Xác định tỷ lệ phối trộn các nguyên liệu sản xuất VLSH (57)
      • 4.5.2. Đánh giá chất lượng của VLSH (57)
    • 4.6. Quy trình sản xuất VLSH (58)
    • 4.7. Đánh giá hiệu quả sử dụng VLSH để tạo thảm cỏ bằng thí nghiệm đồng ruộng 46 Phần 5. Kết luận và kıến nghị (61)
    • 5.1. Kết luận (66)
    • 5.2. Kiến Nghị (67)
  • Phụ lục (71)
    • Rhizobium 32 Bảng 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng và phát triển của các chủng Rhizobium 33 Bảng 4.6. Ảnh hưởng của tốc độ sục khí đến mật độ tế bào của các chủng vi khuẩn tuyển chọn 34 Bảng 4.7. Ảnh hưởng của tốc độ cánh khuấy đến mật độ tế bào của các chủng (0)
    • Rhizobium 35 Bảng 4.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấp 2 đến mật độ tế bào của các chủng (0)
    • Rhizobium 36 Bảng 4.9. Các thông số kỹ thuật lên men tối ưu của các chủng Rhizobium (0)
    • NPK 15-0-15 với tỷ lệ phối trộn khác nhau sau 30 ngày nuôi cấy 40 Bảng 4.14. Theo dõi sự nảy mầm của hạt giống (0)

Nội dung

Tổng quan tàı lıệu

Hiện trạng kıến trúc cảnh quan, thảm thực vật trong đô thị trên thế gıớı và Vıệt Nam

Kiến trúc cảnh quan là nghệ thuật, lập kế hoạch phát triển, thiết kế, quản lý, bảo tồn và phục chế lại cảnh quan của khu vực và địa điểm xây dựng của con người Phạm vi hoạt động của kiến trúc cảnh quan liên quan đến thiết kế kiến trúc, thiết kế tổng mặt bằng, phát triển bất động sản, bảo tồn và phục chế môi trường, thiết kế đô thị, quy hoạch đô thị, thiết kế các công viên và các khu vực nghỉ ngơi giải trí và bảo tồn di sản (Ngô Thế Thi, 2009).

Theo quan điểm trên thì kiến trúc cảnh quan là chuyên ngành rộng Nó bao gồm cả quy hoạch đô thị, nông thôn, quy hoạch không gian, phân tích xã hội và thiết kế đô thị Tuy nhiên, điều khác biệt cơ bản từ khi kiến trúc cảnh quan ra đời (giữa thế kỷ XIX) đó là nó đặt khái niệm “môi trường” làm trung tâm nghiên cứu (environment is the core concept), khác với quan điểm của nhà quy hoạch và kiến trúc sư (human is the core concept) (Ngô Thế Thi, 2009).

2.2 HIỆN TRẠNG KIẾN TRÚC CẢNH QUAN, THẢM THỰC VẬT TRONG ĐÔ THỊ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

2.2.1 Kiến trúc cảnh quan và và thảm thực vật đô thị trên thế giới Ở các đô thị lớn, đi cùng hệ thống sông hồ là hệ thống cây xanh làm tăng thẩm mỹ cảnh quan, tạo ra sự phong phú về hình khối, màu sắc Hơn thế, các công trình kiến trúc vốn nhân tạo, khi được kết hợp với kiến trúc tự nhiên sẽ tạo ra sự hài hòa và tăng tính sinh thái trong kiến trúc.

Tuy nhiên, hiện chỉ tiêu cây xanh đô thị của Việt Nam khá “khiêm tốn”, đặc biệt là khi so với nhiều đô thị trên thế giới Nếu như Singapore có diện tích cây xanh đến 30,3 m 2 /người, Seoul là 41 m 2 /người, Berlin (Đức) 50m 2 /người, Moscow (Nga) 44m 2 /người, Paris (Pháp) 25m 2 /người… thì Hà Nội chỉ đạt khoảng 2m 2 /người, bằng 1/10 chỉ tiêu cây xanh của các thành phố hiện đại trên thế giới (khoảng 20m 2 - 25m 2 cây xanh/người) và theo quy hoạch đến năm 2030, tỷ lệ cây xanh của Hà Nội mới được nâng lên thành 10-12m 2 /người Tất nhiên để có được thảm thực vật xanh đa dạng, một lá phổi sống khỏe mạnh cho thành phố và đô thị là cả một quá trình với nhiều cách làm sáng tạo Trên thế giới, đã có rất nhiều quốc gia phát động phong trào kiến tạo không gian xanh trong đất nước.Trào lưu mang thiên nhiên vào không gian sống của riêng mình đã trở nên rất gần gũi và phổ biến như ở thủ đô Copenhagen (Đan Mạch), thành phố Reykjavik(Iceland), thành phố Malmo (Thụy Điển), Vancouver (Canada), Ecuador, Sydney(Australia), Colombia, thành phố Curitiba (Brazil), Anh…

Tại Australia, hai thành phố Sydney và Melbourne đã áp dụng hình thức xanh hóa mái nhà tại các trung tâm thương mại nhằm thu hút du khách đồng thời cải thiện môi trường cho cư dân và người lao động tại đây Chính quyền thành phố khuyến khích người dân trồng cây trên mái nhà và biến tường công sở thành những bức tường xanh Hình thức trồng cây trên mái nhà cũng hết sức đa dạng, từ các hộp xốp trồng cây cỡ nhỏ và đơn giản cho tới cả khu vườn có diện tích lên tới 2.600m 2 trên nóc tòa nhà MCentral ở phố Harris, khu Pyrmont, thành phố Sydney…

Hơn 30 năm trước, thành phố Portland thuộc bang Oregon, Mỹ đã dẫn đầu quy hoạch xanh bằng cách phá bỏ một tuyến đường cao tốc sáu làn và phát triển một công viên bờ sông tại đó Hiện tại ở Portland có khoảng hơn 36.000ha không gian xanh; 119km đường đi bộ và đi xe đạp; hơn 25 triệu héc ta rừng và trang trại Ít ai biết rằng, trước đây Portland từng là thành phố nằm thứ hai trong danh sách “Những thành phố gây ô nhiễm nhiều nhất thế giới”.

Tại quốc đảo Singapore, mỗi đường phố của đảo quốc này trồng một loại cây với chiều cao được khống chế và cắt tỉa tạo dáng phù hợp Cây xanh thân gỗ che bóng mát, dây leo, cây bụi và các loại hoa được trồng trên những con phố, công viên, các công trình công cộng, khu bảo tồn thiên nhiên đã tạo nên không gian xanh mát của quốc gia này Dọc theo những đại lộ chính của Singapore là những hàng cây me Tây đã nhiều tuổi, có độ che phủ và tỏa bóng rộng đến 30m đường kính Điểm đặc biệt của loại cây này ban ngày lá cây xanh tươi nhưng chiều tối khép lại và hoa tỏa hương đêm Những nhà thiết kế cây xanh thành phố này đã tận dụng đặc điểm của loại cây nhằm tận dụng bóng mát vào ban ngày và hạn chế việc lá cây che khuất hệ thống chiếu sáng công cộng vào ban đêm.

Với Curitiba (Brazil), thành phố này là một điển hình cho sự ưu đãi về thuế để phát triển các dự án về môi trường và sinh thái Hồ và công viên ở nơi đây không chỉ đơn thuần là để thưởng thức mà còn giúp giải quyết vấn đề lũ lụt Thành phố có hơn 30 công viên và một lượng cây xanh đáng kể Trong vòng 30 năm, Curitiba đã tăng không gian xanh trung bình từ 1m 2 /người lên 52m 2 /người và con số này hứa hẹn vẫn sẽ tiếp tục tăng Nhân dân thành phố cùng nhau trồng 1,5 triệu cây xanh dọc theo đường cao tốc của thành phố Thuế tài sản được loại bỏ hoàn toàn cho những trường hợp chủ đất duy trì từ 70% đến 100% rừng bản địa.

Bằng rất nhiều cách thức, từng thành phố trên thế giới đã có những sáng tạo riêng để dần may cho mình tấm áo xanh thân thiện với môi trường, duy trì nét đẹp và sự mềm mại cho đô thị (Hồng Vân, 2015).

2.2.2 Kiến trúc cảnh quan và và thảm thực vật đô thị tại Việt Nam

Singapore là một quốc gia này đã áp dụng chiến lược vườn tường, vườn mái, vườn ở bất cứ nơi đâu để đi đâu cũng là màu xanh thiên nhiên Với 300 công viên và 9.000 ha cây xanh, diện tích cây xanh ở Singapore chiếm xấp xỉ 50% diện tích lãnh thổ, là tỷ lệ đáng mơ ước của nhiều thành phố trên thế giới.

Với thành tựu đáng nể, Singapore là hình mẫu lý tưởng cho các quốc gia khác noi theo, trong đó có Việt Nam Thực tế, một số khu đô thị tại Việt Nam đã ứng dụng bài học thực tiễn đó vào việc xây dựng, quy hoạch các khu dân cư Cây xanh không chỉ liên tục được trồng thêm và trồng mới trên các tuyến đường, công viên mà còn được bổ sung vào quy hoạch tổng thể của các khu đô thị và khu dân cư mới (Hồng Vân, 2015).

Hiện nay, không gian xanh đã trở thành tiêu chí để đánh giá chất lượng cuộc sống và văn minh đô thị tại Việt Nam Điều này thể hiện tại các khu đô thị mới, chung cư, cao ốc văn phòng… những nơi này có giá trị hơn, thu hút khách hàng hơn là nhờ vào cảnh quan môi trường, nhờ vào những mảng xanh trong không gian như khu Thảo Điền (quận 2, thành phố Hồ Chí Minh), đặc biệt là khu đô thị Phú Mỹ Hưng (quận 7, thành phố Hồ Chí Minh) với diện tích phủ xanh là

124 ha trên tổng 433 ha quy hoạch tổng thể.

Ngoài 2 công viên có diện tích lớn là công viên Hồ Bán Nguyệt rộng hơn 70.000m 2 , công viên nối dài ở khu dân cư Nam Viên có tổng diện tích khoảng 45.000m 2 thì Phú Mỹ Hưng còn có hệ thống các công viên, mảng xanh có diện tích từ 1.000m 2 đến 80.000m 2 cùng hàng trăm công viên nội khu Đây vừa là điểm đến thư giãn cho cư dân vừa là những con đường kết nối người dân từ nhà đến các khu tiện ích đô thị.

Các khu đô thị ngày nay không chỉ sang trọng vì cơ sở hạ tầng được đầu tư, quy hoạch tốt mà còn thể hiện được sự hài hòa giữa các công trình kiến trúc với thiên nhiên, mang lại bầu không khí trong lành… (Phương Thảo, 2014).

Vật liệu sinh học

Khái niệm: Ngành học về vật liệu sinh học (khoa học VLSH) nghiên cứu các tính chất vật lý, hóa học, sinh học của các vật liệu và tương tác giữa các vật liệu này với môi trường sinh học Sự nghiên cứu và phát triển mạnh nhất là hướng đến việc tổng hợp, tối ưu hóa, xác định đặc tính, thử nghiệm và đánh giá đặc điểm sinh học của các tương tác vật chủ - vật liệu Hầu hết các VLSH gây ra một phản ứng sinh học không đặc hiệu và rập khuôn Hiện nay, các nhà khoa học đang nỗ lực hướng đến việc phát triển các bề mặt đã được kĩ nghệ để có thể phù hợp với một ứng dụng cụ thể (Trần Lê Bảo Hà, 2012).

VLSH là vật liệu có chứa các thông tin di truyền, có khả năng tự tái tạo hoặc được tái tạo trong hệ thống sinh học, ví dụ như tế bào, gen, cây chuyển gen.

- Phân loại: phân loại theo chất mang có thể chia VLSH thành 2 loại:

+ VLSH được phối trộn theo phương pháp phối trộn chất mang không thanh trùng: tất cả các nguyên liệu dùng để sản xuất VLSH được phối trộn với nhau trong điều kiện tự nhiên.

+ VLSH được phối trộn theo phương pháp phối trộn chất mang có thanh trùng: các nguyên liệu dùng để sản xuất VLSH được phối trộn với nhau trong điều kiện vô trùng (Trần Lê Bảo Hà, 2012).

2.3.2 Thành phần và nguyên liệu sản xuất vật liệu sinh học

Các thành phần cơ bản của VLSH gồm có: cùng với chất hữu cơ, VSV sống trong đất, nước, vùng rễ cây có ý nghĩa quan trọng trong mối quan hệ giữa cây trồng, đất và phân bón Hầu như mọi quá trình xảy ra trong đất đều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của VSV: mùn hóa, khoáng hóa, giải phóng chất dinh dưỡng vô cơ từ hợp chất khó tan hoặc tổng hợp chất dinh dưỡng từ môi trường (Trần Lê Bảo Hà, 2012).

+ Giống VSV: VSV là những sinh vật có kích thước nhỏ, được quan sát dưới kính hiển vi bao gồm cả virus, vi khuẩn, nấm, tảo… Chúng có nhiều vai trò quan trọng đối với môi trường như: làm tăng độ phì nhiêu của đất, cải tạo đất, xử lý ô nhiễm môi trường đất, nước, cung cấp các chất dinh dưỡng dễ tiêu từ quá trình cố định đạm hay phân hủy các chất khó tiêu thành các chất dễ tiêu cho cây trồng sinh trưởng, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng nông sản…Việc lựa chọn giống VSV để bổ sung vào VLSH phải đảm bảo yêu cầu, đó là các chủng VSV có ích đã được tuyển chọn có hoạt lực, khả năng cạnh tranh cao, có mật độ đạt tiêu chuẩn quy định và không có khả năng gây hại Việc sử dụng đặc biệt là các chủng nấm rễ nội cộng sinh

AM để làm VLSH ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp đã được nghiên cứu ở nhiều nước trên thế giới (Marumoto.K et al., 2006; Mikeamarathus, 2011; M.A.U Mridha, 2003).

+ Chất nền: Là chất để VSV được cấy vào đó, cung cấp môi trường thuận lợi cho VSV tồn tại và phát triển, bên cạnh đó nó còn tạo điều kiện thuận lợi cho vận chuyển, bảo quản, sử dụng và duy trì hiệu lực của VLSH Chất nền phải chứa một lượng dinh dưỡng nhất định, đảm bảo cung cấp được dinh dưỡng để VSV tồn tại Không được chứa chất có hại cho VSV, cho người, động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản… (Nguyễn Như Hà, 2011).

Chất nền được sử dụng trong sản xuất VLSH khá phong phú, thường được sử dụng các loại chất mang dạng vô cơ (bột photphorit, bột apatit, bột xương, bột vỏ sò) hay chất mang dạng hữu cơ (than bùn, bã nấm, phế thải nông nghiệp, rác thải) (Nguyễn Như Hà, 2011).

Chất mang dạng vô cơ đều là các dạng phân lân thiên nhiên, chỉ được dùng để bón lót và nên bón lót sớm vào đất để cung cấp lân tốt hơn cho cây trồng, thường bón theo hàng, theo hốc, càng gần rễ cây càng tốt, rất phù hợp cho cải tạo đất Tuy nhiên hiệu lực của phân lân tự nhiên phụ thuộc vào độ mịn của phân và kéo dài qua nhiều vụ, phân này chỉ phát huy được hiệu quả khi bón đủ đạm và các loại phân khác, nhất là đất nghèo dinh dưỡng (Nguyễn Như Hà, 2011).

Chất mang dạng hữu cơ có đặc điểm là không tan trong nước, thường có phản ứng trung tính hay kiềm yếu, có tác dụng cải tạo đất khá toàn diện nhưng cần thời gian dài và hàm lượng lớn Về mặt dinh dưỡng, chất mang dạng hữu cơ là những phân đa yếu tố, nhưng có tỷ lệ các chất dinh dưỡng đều thấp, các chất trong phân đều ở dạng khó tiêu cho cây trồng Nếu sử dụng loại phân này khó có thể đáp ứng được điều kiện dinh dưỡng của cây trồng đặc biệt là thời kỳ sinh trưởng và thời kỳ cây có nhu cầu dinh dưỡng cao (Nguyễn Như Hà, 2011).

+ Chất phụ gia: Ngoài ra, trong thành phần của VLSH còn có thể có các chất dinh dưỡng cho cây trồng Phân bón là nguồn cung cấp chủ yếu dinh dưỡng vô cơ cho cây trồng thông qua quá trình hô hấp của rễ, vì thế nên phân bón được sử dụng để bổ sung vào VLSH nhằm nâng cao giá trị sử dụng của vật liệu Tuy nhiên việc lựa chọn chất phụ gia để bổ sung vào VLSH phải chú ý tính phù hợp đối với sự có mặt củaVSV có trong VLSH (Nguyễn Như Hà, 2011).

Nấm rễ Mycorrhızae

- Khái niệm: Trong đất có rất nhiều loại VSV như nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn, tảo, Chúng phân bố theo điều kiện tự nhiên, địa lý, thực bì, đất đai, loài cây khác nhau, thậm chí theo mùa khác nhau và thường tụ tập quanh rễ cây Hầu hết các loài thực vật khai thác tiềm năng đất trồng nhờ sự giúp ích của các VSV trong đó có một số loài nấm gọi là Mycorrhizae (nấm rễ) Từ Mycorrhizae là một thuật ngữ được Frank sử dụng lần đầu tiên vào năm 1885 khi phát hiện mối liên hệ giữa sợi nấm và rễ cây trên cây thông và một số loại cây lá rộng Xuất phát từ tên gọi rễ cây ở Hy Lạp “Myker” và “Rhiza” Sau đó ghép từ tiếng anh “Myco” thành Mycorrhizae, nghĩa là nấm rễ (Trần Văn Mão, 2011).

Nấm rễ là hiện tượng cộng sinh thực vật phổ biến trong tự nhiên Nấm cộng sinh được nhận từ cơ thể thực vật nguồn Cacbon và các chất dinh dưỡng mà thực vật cũng nhận được dinh dưỡng và nước cần thiết, chúng giúp nhau cùng có lợi Nấm rễ xuất hiện ở hầu hết các loại cây trồng khác nhau, đặc biệt xuất hiện nhiều ở các quần xã thực vật có tính đa dạng cao như rừng nhiệt đới hay đồng cỏ ôn đới, có tỷ lệ thấp hơn trong đất khô cằn hay đất nhiều chất dinh dưỡng (Trần Văn Mão, 2011).

- Phân loại: Dựa vào một vài kiểu kết hợp khác nhau giữa nấm và cây chủ mà chúng được chia làm 3 nhóm chính là: Ectomycorrhizae; Endomycorrhizae; Ectoendmycorrhizae (Trần Văn Mão, 2011; Trần Thị Dạ Thảo, 2007).

Là loại Mycorrhizae ngoại cộng sinh, cộng sinh với rễ cây chủ theo kiểu nấm bao quanh rễ dinh dưỡng chưa hóa gỗ, không xuyên qua mô tế bào mà chỉ kéo dài giữa các vách tế bào Đặc trưng cơ bản của chúng là sợi nấm phát triển trên bề mặt rễ được gọi là những sợi khuẩn ty của bề mặt rễ Các sợi khuẩn ty không ăn sâu vào trong các tế bào gốc nhưng phát triển một mạng trong không gian ngoại bào được gọi là Hartig Do tác động của Mycorrhizae bộ rễ ngắn, to, giòn và có màu sắc khác nhau, tán rễ biểu bì không có lông hút, bề mặt màng có nhiều sợi nấm kéo dài ra Ectomycorrhizae nói chung không có hình dạng và màu sắc nhất định, rất dễ nhận biết bằng mắt thường Hầu hết sự kết hợp Ectomycorrhizae được hình thành giữa nấm cộng sinh với cây nấm (mushroom) và giữa nấm cộng sinh với cây gỗ lớn trong rừng như bạch dương, sồi, thông, liễu

Là loài nấm cộng sinh kết hợp với rễ cây theo kiểu sợi nấm xuyên qua tế bào và rễ cây chủ hình thành nên các cấu trúc đặc trưng là versicles và arbuscules nên có thể gọi là Vesicular Arbuscular Mycorrhizae (VAM), bề mặt rễ sẽ không hình thành màng nấm mà chỉ có các sợi lưa thưa, lông hút vẫn giữ nguyên Tuy nhiên, sợi nấm vẫn kéo dài giữa gian bào nhưng không hình thành mạng lưới Hartig Sợi nấm xuyên qua vách tế bào vào trong hình thành vòi hút.Những loài này rất khó phân biệt bằng mắt thường.

Căn cứ vào kết cấu sợi nấm có vách ngăn và vòi hút, người ta chia ra 2 loại là không có vách ngăn và có vách ngăn (Trần Văn Mão, 2011; Trần Thị Dạ Thảo, 2007).

Là loài nấm Mycorrhizae nội ngoại cộng sinh có đặc trưng của cả 2 loại

Ectomycorrhizae và Endomycorrhizae (Trần Văn Mão, 2011; Trần Thị Dạ Thảo,

2.4.2 Nấm rễ nội cộng sinh Arbuscular Mycorrhizae (AM)

Nấm rễ nội cộng sinh Arbuscular Mycorrhizae (AM) khi cộng sinh trên thực vật phân hóa thành các dạng cấu trúc khác nhau bao gồm:

- Cấu trúc trong rễ ngăn:

+ Sợi nấm (Hypha): Không có vách ngăn khi còn non và đâm nhánh bên trong lớp vỏ rễ hình thành nên cấu trúc bụi và túi.

+ Bụi (Arbuscule): Phân nhánh ngoằn nghèo trong tế bào vỏ.

+ Túi (Vesicles): Là cấu trúc dự trữ dinh dưỡng cho nấm.

- Cấu trúc trong đất: Bào tử và sợi nấm:

+ Bào tử: Vụ tớnh, hỡnh cầu lớn (đường kớnh: 20 – 1000àm) nú được tạo thành từ sợi nấm trong đất hoặc rễ.

+ Sợi nấm: Mạng lưới sợi nấm trong đất có hình dạng sợi mỏng, chức năng của nó là ống dẫn để hấp thu chất dinh dưỡng.

+ Bào tử: Là chỗ phình to lên của sợi nấm, bào tử được hình thành khi dinh dưỡng đã cạn và sự kết hợp giữa nấm và cây chủ bị già yếu Bào tử chứa đựng lipid, tế bào chất và nhiều nucleid.

+ Sợi nấm: Sự kết hợp Mycorrhiza bắt đầu bằng sự nảy mầm của bào tử khi có sự hiện diện của rễ Sợi nấm có khả năng phát triển giới hạn, chúng sẽ chết sau vài tuần khi nảy mầm mà không gặp rễ ký chủ Chúng có nhiệm vụ hấp thu chất dinh dưỡng và làm gia tăng sự kết hợp với rễ và hình thành bào tử nấm.

Bụi: Bụi phân nhánh rất phức tạp và được hình thành bên trong tế bào vỏ rễ Bụi được hình thành từ sự chia đôi của nhánh và sự nén bề rộng của sợi nấm, bắt đầu từ thõn sợi nấm (đường kớnh: 5-10àm) và kết thỳc bằng sự phỏt triển mạnh của cành nhỏnh sợi nấm (đường kớnh 1àm) Bụi được xem là vị trớ chủ đạo để trao đổi dinh dưỡng giữa nấm và cây chủ.

Túi: Túi phát triển để tích lũy sản phẩm dự trữ ở nhiều loại VAM Túi là chỗ phình to lên của sợi nấm trong tế bào vỏ rễ, nó chứa lipid và tế bào chất Túi có thể nằm trong hoặc ngoài gian bào Túi có chức năng như yếu tố lan truyền giống (Trần Văn Mão, 2011; Trần Thị Dạ Thảo, 2007).

2.4.3 Mối quan hệ cộng sinh giữa AM và cây chủ

- Cơ chế cộng sinh giữa AM và cây chủ:

Trong dạng cộng sinh AM, sợi nấm xâm nhập vào tế bào vỏ rễ, phát triển bên trong tế bào và hình thành những cấu trúc dạng bụi (arbuscules) hay dạng bọng (vesicules) Cấu trúc Arbuscules do các cành nhánh của sợi nấm được bao gọn bên trong huyết tương của tế bào nguyên vẹn của cây chủ và làm tăng bề mặt tiếp xúc của sợi nấm và nguyên sinh chất của tế bào rễ giúp cho việc trao đổi dinh dưỡng giữa nấm và thực vật trở nên hiệu quả hơn (Nancy clooins Jonhnson, 2007).

Mối quan hệ tương hỗ này cung cấp cho nấm một lượng cacbon đáng kể như glucoza, saccaroza được tạo ra từ quá trình quang hợp của cây. Cacbonhydrat được chuyển từ lá đến rễ và sau đó đến hệ thống sợi nội bào của nấm đã liên kết chặt chẽ với tế bào rễ Ngược lại, cây nhận được nhiều khoáng chất và nước hơn từ hệ sợi lan tỏa của nấm trong đất Hệ sợi xâm nhập bên trong có thể đâm nhánh ra ngoài và phát triển dài dọc theo bề mặt rễ và hình thành thêm nhiều điểm xâm nhập vào rễ hơn Chúng cũng phát triển đi vào sợi đất, sợi nấm kết các hạt đất lại Smith (1990) đã chỉ ra rằng chiều dài sợi nấm phát triển trong đất ước lượng trung bình là khoảng 1m sợi nấm trên 1cm rễ Mạng lưới sợi nấm này có thể mở rộng hàng nghìn centimet bên ngoài từ bề mặt rễ cây, đi qua khu vực cạn kiệt dinh dưỡng cho rễ hấp thu những khoáng kém linh động từ trong đất cung cấp cho cây trồng (Smith, 1990).

- Vai trò của cây chủ đối với nấm rễ: Chủ yếu là nấm rễ lấy nguồn dinh dưỡng Cacbon từ cây chủ để sinh trưởng và phát triển Bên cạnh đó, rễ của cây chính là giá đỡ để bào tử nấm rễ có thể cộng sinh với cây trồng (Trần Văn Mão, 2011; Geogre E, 1995).

- Vai trò của nấm rễ: Nấm rễ có vai trò rất quan trọng trong đời sống thực vật ở cạn, chúng có vai trò thực tiễn trong nền kinh tế, khoa học và các chu trình vật chất, năng lượng trong tự nhiên (Brudrett MC, 2012).

+ Mở rộng diện tích hấp thu của rễ cây: Sợi nấm cộng sinh là cơ quan hấp thu chủ yếu của rễ thực vật, nấm rễ làm tăng diện tích bề mặt hấp thụ của rễ cây từ

Tình hình nghıên cứu ứng dụng của nấm rễ và vật lıệu sınh học trên thế gıớı và Vıệt Nam 17 1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng AM và vật liệu sinh học trên thế giới

de Golfde Sotogrande, Club de Golf El Zaudin (Seville) và La Cala Golf ở Tây Ban Nha hay bãi cỏ Vale do Lobo Golf ở Bồ Đào Nha (Mycosym.com).

2.5.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng của nấm rễ và vật liệu sinh học ở Việt Nam

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học Việt Nam cũng đã bắt đầu quan tâm và tiến hành nghiên cứu về nấm rễ Mycorrhizae và khả năng ứng dụng của chúng trong sản xuất nông, lâm nghiệp và xử lý ô nhiễm môi trường.

Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam đã tiến hành phân lập nấm nội cộng sinh trong đất vườn ươm cộng sinh với một số loài cây gỗ bản địa như sao đen, dái ngựa, dẻ cau và lim xanh Kết quả phân lập bước đầu cho thấy mỗi loại cây khác nhau mật độ bào tử nấm nội cộng sinh và thành phần loài nấm cộng sinh tồn tại trong đất khác nhau Cây chủ đóng vai trò nhất định trong sự tồn tại và phát triển của những loài nấm nội cộng sinh Mật độ nấm tập trung nhiều ở tầng đất mặt có độ sâu 0 – 10 cm, khi xuống sâu hơn mật độ giảm rõ rệt Kết quả khẳng định tiềm năng nấm nội cộng sinh trong đất là rất lớn (Nguyễn Thị Hoàng Yến và cs., 2005).

Nghiên cứu của Nguyễn Thị Minh (2005, 2007, 2014) đã tiến hành phân lập AM trên một số thực vật trên đất phù sa sông Hồng và đất bạc màu gồm các loại cây họ đậu, họ hòa thảo, cây ăn quả, cây họ cúc và cũng thu được các giống nấm rễ có sức sống và khả năng cộng sinh cao Các nghiên cứu này khẳng định, sự cộng sinh của nấm rễ trên cây chủ giúp cho cây có sức sống cao hơn, có khả năng chống chịu cao với các điều kiện bất lợi của môi trường sống, giúp tái tạo thành công thảm thực vật.

Phan Quốc Hưng và cs (2010) đã sử dụng nấm rễ là một trong các loại sinh vật kết hợp với thực vật để xử lý đất nông nghiệp bị ô nhiễm kim loại nặng do khả năng chống chịu và chuyển hoá khoáng chất cao của nấm rễ trong đất giúp tăng cường khả năng hấp thụ cho cây lấy đi.

Vi khuẩn nốt sần Rhızobıum

P2O5/1kg đất kết hợp với chủng nấm Glomus sp Điều này có ý nghĩa trong việc giảm lượng phân bón cho cây trồng trong sản xuất.

Công ty Thời Đại Xanh Thành phố Hồ Chí Minh đã sản xuất chế phẩm sinh học với thành phần chính: Nấm Mycorrhizae 250 – 300 bào tử/ 10g với công dụng giúp cho Mycorrhizae phát triển cộng sinh trên rễ thúc đẩy rễ cây tăng trưởng nhanh và mạnh, hấp thu đầy đủ dinh dưỡng khoáng và nước làm cho cây kháng lại các bệnh ở rễ, chống chịu các điều kiện bất lợi cho đất như chua, mặn và khô hạn Có thể áp dụng cho tất cả các loại cây trồng Bón trực tiếp vào bộ rễ ở các giai đoạn hay làm nguyên liệu phối hợp với các phân hữu cơ và vi sinh khác.

Nguyễn Minh Châu và Lê Quốc Huy (Trung tâm Công nghệ sinh học Lâm nghiệp – Viện khoa học Lâm nghiệp) đã tiến hành nghiên cứu sản xuất thử nghiệm chế phẩm nấm rễ ECM dưới dạng viên nang, thử nghiệm một số dung dịch bảo quản chế phẩm và đánh giá hiệu quả cộng sinh của chế phẩm dạng viên nang với cây sao đen trong vườn ươm và ngoài đồng ruộng Kết quả nghiên cứu cho thấy, chế phẩm nấm rễ ECM dạng viên nang được tạo ra với tỷ lệ đồng nhất về vật liệu và kích cỡ viên (0,2 – 0,3), năng suất 1g sinh khối sợi nấm tinh khiết sản xuất được 100g chế phẩm ECM viên nang bằng kỹ thuật “tạo viên nang” trong dung dịch CaCl2 0,1M Chế phẩm nấm rễ ECM sản xuất dưới dạng viên nang này có nhiều ưu điểm hơn các dạng khác Sợi nấm được bọc trong thể keo alginate nên có khả năng tránh được sự tấn công của các vi sinh vật khác (Tạp chí Nông nghiệp và PTNT, 2007).

Tuy nhiên, việc nghiên cứu ứng dụng của nấm rễ cộng sinh chưa thực sự được triển khai rộng rãi ở Việt Nam, đặc biệt là nghiên cứu nhằm mục đích tái tạo thảm thực vật làm đẹp cho cảnh quan đô thị nhờ các vật liệu sinh học được sản xuất từ nấm rễ.

2.6 VI KHUẨN NỐT SẦN RHIZOBIUM

2.6.1 Một vài đặc điểm của Rhizobium

Vi khuẩn Rhizobium có trong đất, có thể xâm nhiễm vào rễ cây họ đậu tạo thành nốt sần nên được gọi là vi khuẩn nốt sần Vi khuẩn Rhizobium thuộc loại vi khuẩn hiếu khớ, cú dạng hỡnh que, kớch thước 0,5 – 0,9 x 1,2 – 3 àm Khi cũn non cú khả năng di động nhờ tiên mao, không sinh bào tử và sinh sản bằng cách phân bào.

Dựa vào tốc độ phát triển trên môi trường đặc nhân tạo, người ra chia vi khuẩn nốt sần thành hai nhóm chính:

+ Nhóm axit hóa môi trường: Nhóm vi khuẩn này trong quá trình sinh trưởng và phát triển sản sinh ra các chất làm giảm pH của môi trường như:

+ Nhóm kiềm hóa môi trường: Nhóm vi khuẩn này trong quá trình sinh trưởng và phát triển sản sinh ra các chất làm tăng pH của môi trường như:

Vi khuẩn Rhizobium có thể đồng hóa photpho, kali, canxi và các nguyên tố khác từ các hợp chất vô cơ và hữu cơ Trong vùng rễ cây họ đậu, gặp điều kiện thuận lợi vi khuẩn Rhizobium sinh sản rất nhanh Chúng tiết ra một số hoạt chất làm mềm lớp biểu bì lông hút, sau đó xâm nhập vào kẽ nốt trên lông hút của biểu bì và tiếp tục phát triển tạo thành “sợi xâm nhiễm” Lông hút quăn lại, sợi xâm nhiễm ăn sâu vào vỏ rễ, kích thích vỏ rễ phát triển tạo ra lớp mô phân sinh để từ đó hình thành vỏ nốt sần Bên trong nốt sần hình thành hệ thống mạch dẫn vận chuyển chất dinh dưỡng đến nốt sần và đưa đạm từ quá trình cộng sinh cố định nitơ khí quyển đến các bộ phận của cây (Ngô Thế Dân và cs.).

2.6.2 Tình hình sản xuất và sử dụng chế phẩm vi khuẩn nốt sần trên thế giới và ở Việt Nam Ở Mỹ, năm 1895 lần đầu tiên người ta đã sản xuất được nitragin – phân vi sinh từ vi khuẩn nốt sần để đưa vào ứng dụng trong nông nghiệp Số lượng phân vi khuẩn nốt sần sản xuất ở Mỹ hằng năm có thể xử lý cho 650 nghìn tấn hạt giống cây họ đậu (Erdman, 1962) Năm 1968, hơn 70% diện tích trồng đậu đã được xử lý bằng chế phẩm vi sinh vật cố định đạm.

Thái Lan là nước sử dụng phân bón vi khuẩn nốt sần nhiều nhất Đông Nam Á Theo đó, số lượng chế phẩm vi khuẩn nốt sần được sử dụng tại Thái Lan đã tăng từ 3,36 tấn/năm 1995 lên đến 203,28 tấn/ năm 1997. Ở Việt Nam, phân bón vi sinh cố định đạm đã được nghiên cứu từ năm

1960 nhưng phải đến năm 1980 mới đem vào thử nghiệm cho cây đậu tương và chế phẩm Vinaga, Rhidafo cho cây lạc của trường đại học Cần Thơ Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam phối hợp với đại học Nông Nghiệp I Hà Nội, đại học Tổng hợp Hà Nội, sản xuất chế phẩm nitragin bón cho lạc, đậu tương đem lại kết quả khả quan Đến năm 1987, quy trình sản xuất nitragin trên nền chất mang là than bùn hoàn thiện trong chương trình 52B-01-03.

Tuy nhiên, thực tế việc sản xuất các chế phẩm phân bón vi khuẩn nốt sần vẫn còn nhiều hạn chế như: chưa có nhà máy sản xuất chế phẩm với quy mô lớn để ứng dụng trong nông nghiệp đại trà… Chi Cỏ ba lá (danh pháp khoa học: trifolium) là một chi của 300 loài thực vật trong họ đậu Chúng chủ yếu sinh sống ở các khu vực ôn đới của Bắc bán cầu, nhưng giống như nhiều chi khác ở khu vực ôn đới, chúng cũng sống ở các khu vực miền núi thuộc miền nhiệt đới Các loại cây này là cây thân thảo sống một năm hoặc lâu năm có ba lá chét (rất hiếm cây có 5 hay 7 lá chét) với các lá kèm hợp sinh tại cuống lá và các cụm hoa có màu đỏ, tím, trắng (rất hiếm hoa màu vàng), các hạt nhỏ được che phủ trong đài hoa.

Cỏ ba lá (với danh pháp khoa học: Trifolium) là thức ăn có giá trị, do hàm lượng protein cao, phổ biến và phong phú Ở dạng tươi, chúng khó tiêu hóa,nhưng có thể ăn sau khi luộc trong 5-10 phút Hoa khô và hạt trong quả có thể chế biến thành bột có giá trị dinh dưỡng và trộn lẫn với các thức ăn khác Hoa khô cũng có thể sử dụng như chè Cây đậu mèo (Mucuna prurient thuộc họ đậuFebaceae) có nguồn gốc nhiệt đới châu Phi và châu Á Ở Việt Nam, đậu mèo là cây bản địa phân bố ở các tỉnh miền núi, đặc biệt từ Quảng Bình trở ra Cây có hàm lượng dinh dưỡng cao, đặc biệt là protein, lipit, khoáng và vitamin, có giá trị tương đương đậu tương Đa số các giống đậu mèo đạt 40-50 quả/cây, 5-7 hạt/quả,100-130 g/100 hạt, 400-500 g/cây và có tiềm năng năng suất 2,0-3,0 tấn/ha trong điều kiện khô hạn Đặc biệt, kết quả nghiên cứu xác định được 8 giống có tiềm năng năng suất 3,36-5,0 tấn/ha Đây là nguồn cứ liệu quan trọng trong mục tiêu phát triển nguồn nguyên liệu thức ăn chăn nuôi ở Việt Nam (Lê Khả Tường(2014) Tạp chí NN & PTNT Cỏ Đậu phụng, cỏ Lạc cảnh, cỏ Hoàng Lạc, Lạc dại.)

PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên.

- Giống vi sinh vật: Nấm rễ nội cộng sinh Arbuscular mycorrhizae và vi khuẩn nốt sần Rhizobium.

- Thực vật: giống cây họ hòa thảo.

- Một số nguyên liệu có thể dùng để làm nguyên liệu cho vật liệu sinh học: đất, than bùn, rơm rạ, phân rác.

Thời gian: từ tháng 01/2015 – tháng 11/2015 Địa điểm: Học viện Nông Nghiệp Việt Nam.

Cây cỏ: Cây lạc cảnh (Arachis pintoi)

- Tuyển chọn giống Arbuscular mycorrhizae và lựa chọn cây chủ để nhân giống dùng cho sản xuất.

- Tuyển chọn giống Rhizobium và xác định điều kiện nhân sinh khối tối ưu.

- Xác định, lựa chọn và xử lý chất nền để sản xuất vật liệu sinh học.

- Lựa chọn loại dinh dưỡng và xác định tỷ lệ bổ sung vào vật liệu sinh học.

- Lựa chọn hạt giống hoặc cây con để sản xuất vật liệu sinh học.

- Phối trộn vật liệu sinh học và kiểm tra chất lượng của vật liệu sinh học. Các chỉ tiêu chất lượng chính (độ ẩm, pH, mật độ AM, hàm lượng dinh dưỡng chính).

- Xây dựng quy trình sản xuất vật liệu sinh học gồm các bước, trình tự chuẩn bị và tỷ lệ phối trộn của các nguyên liệu tối ưu phù hợp với các bước trong quy trình đảm bảo cho các giống vi sinh vật và hạt giống (hoặc cây con) sinh trưởng phát triển tốt trên đất nghèo dinh dưỡng.

- Đánh giá hiệu quả của vật liệu sinh học bằng thí nghiệm đồng ruộng

3.5.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp

Nghiên cứu tài liệu liên quan đến nguyên liệu và công nghệ sản xuất vật liệu sinh học, giá thể, chất nền sử dụng từ các kênh:

- Báo, tạp chí khoa học;

- Các website, thông tin từ internet;

- Các ấn phầm nghiên cứu khoa học có liên quan;

- Sách và tư liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu.

3.5.2 Phương pháp thu nhận bào tử từ vùng rễ của cây trồng theo phương pháp sàng ướt cải tiến

+ Mẫu đất được lấy ở vùng rễ ở độ sâu khoảng 15-20cm Cho mẫu đất hòa vào 1 lít nước Khuấy đều, loại bỏ tàn dư thực vật, bóp nhỏ những cục đất lớn Để lắng

20 giây rồi đổ dung dịch qua bộ sàng với kích cỡ lỗ lần lượt từ trên xuống là 1.000 àm, 500 àm, 200 àm, 100 àm, 50àm Quỏ trỡnh này được lặp lại 3 lần Những thành phần còn lại trên sàng được chuyển qua đĩa petri Dùng kính hiển vi soi nổi để quan sát và nhặt bào tử AM ra khỏi đĩa petri, bảo quản bào tử trong nước vô trùng ở 4 0 C. + Bào tử sau khi phân lập được phân loại theo phương pháp hình thái học theo hệ thống của Franke and Morton (1994);

+ Xác định hình dạng và kích thước bào tử: Bảng so sánh Morton (1988); + Màu sắc của bào tử được xác định bằng bảng màu chuẩn 4 nhân tố CMYB (Cyan/Mageta/Yellow/Black) (theo INVAM);

+ Số lượng bào tử AM: Xác định bằng phương pháp đo đếm trực tiếp (Brundett Mark và cộng sự).

3.5.3 Phương pháp phân lập vi khuẩn nốt sần Rhizobium

Phương pháp nghıên cứu

3.5.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp

Nghiên cứu tài liệu liên quan đến nguyên liệu và công nghệ sản xuất vật liệu sinh học, giá thể, chất nền sử dụng từ các kênh:

- Báo, tạp chí khoa học;

- Các website, thông tin từ internet;

- Các ấn phầm nghiên cứu khoa học có liên quan;

- Sách và tư liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu.

3.5.2 Phương pháp thu nhận bào tử từ vùng rễ của cây trồng theo phương pháp sàng ướt cải tiến

+ Mẫu đất được lấy ở vùng rễ ở độ sâu khoảng 15-20cm Cho mẫu đất hòa vào 1 lít nước Khuấy đều, loại bỏ tàn dư thực vật, bóp nhỏ những cục đất lớn Để lắng

20 giây rồi đổ dung dịch qua bộ sàng với kích cỡ lỗ lần lượt từ trên xuống là 1.000 àm, 500 àm, 200 àm, 100 àm, 50àm Quỏ trỡnh này được lặp lại 3 lần Những thành phần còn lại trên sàng được chuyển qua đĩa petri Dùng kính hiển vi soi nổi để quan sát và nhặt bào tử AM ra khỏi đĩa petri, bảo quản bào tử trong nước vô trùng ở 4 0 C. + Bào tử sau khi phân lập được phân loại theo phương pháp hình thái học theo hệ thống của Franke and Morton (1994);

+ Xác định hình dạng và kích thước bào tử: Bảng so sánh Morton (1988); + Màu sắc của bào tử được xác định bằng bảng màu chuẩn 4 nhân tố CMYB (Cyan/Mageta/Yellow/Black) (theo INVAM);

+ Số lượng bào tử AM: Xác định bằng phương pháp đo đếm trực tiếp (Brundett Mark và cộng sự).

3.5.3 Phương pháp phân lập vi khuẩn nốt sần Rhizobium

Mẫu nghiên cứu được lấy tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam từ các cây họ đậu (lạc, đậu tương, điền thanh) và các cây họ hòa thảo (cỏ gừng, cỏ tranh, cỏ mần trầu) Đất vùng rễ được lấy trong phạm vi 15-20 cm theo Phillip J.M và Hayman D.S (1970) Với cây họ đậu, lấy nguyên bộ rễ để thu nhận nốt sần.

Phân lập các chủng giống vi khuẩn Rhizobium từ nốt sần cây họ đậu trên môi trường chuyên tính (YMA).

3.5.4 Phương pháp đánh giá đặc tính sinh học trực tiếp các giống Arbuscular mycorrhizae Đánh giá hoạt tính sinh học của các chủng giống AM theo phương pháp đánh giá đặc tính sinh học trực tiếp (tỷ lệ nảy mầm, sự phát triển của hệ sợi và quá trình sinh trưởng của bào tử nấm rễ trong dung dịch chiết và khả năng cộng sinh trên cây chủ) Dung dịch dinh dưỡng được chiết theo tỷ lệ 1:10, phân vào các ô của hộp nuôi cấy bằng plastic (2ml/ô) Bào tử Arbuscular mycorrhizae được khử trùng bề mặt bằng Chloramin T và Streptomycin rồi rửa sạch bằng nước vô trùng trước khi nuôi cấy trong dung dịch chiết (1 bào tử/ô, theo dõi 10 bào tử/giống) trong điều kiện tối ở 25 0 C Sau 30 ngày nuôi cấy, xác định số lượng bào tử theo các giai đoạn sinh trưởng khác nhau, sự phát triển của hệ sợi và sự nảy mầm của bào tử nấm rễ (Nguyễn Thị Minh và cs., 2005, 2014). Đặc tính đánh giá:

- Theo dõi quá trình sinh trưởng của bào tử theo 4 cấp độ: + Giai đoạn ban đầu (Kiểu A): Chưa hình thành sợi.

+ Giai đoạn 2 (Kiểu B): Hình thành 1 sợi ngắn.

+ Giai đoạn phát triển (Kiểu C): Sợi nấm bắt đầu phân nhánh.

+ Giai đoạn trưởng thành (Kiểu D): Sợi nấm phân nhiều nhánh, hình thành các cấu trúc đặc trưng.

- Theo dõi tỷ lệ nảy mầm của bào tử và sự phát triển của hệ sợi sau 30 ngày nuôi cấy theo 3 mức phân hạng:

+ Phát triển nhẹ (mức I): Bào tử phát triển một vài sợi.

+Phát triển vừa phải (mức II): số lượng sợi nấm phát triển trung bình. +Phát triển mạnh (mức III): sợi nấm sinh trưởng mạnh tới mức tối đa với nhiều cấu trúc đa dạng.

3.5.5 Phương pháp đánh giá đặc tính sinh học trực tiếp các giống Rhizobium Đánh giá hoạt tính sinh học của các chủng giống Rhizobium theo phương pháp nuôi cấy trực tiếp trên môi trường YMA ở các điều kiện khác nhau GiốngRhizobium được phân loại dựa trên phản ứng đổi màu trên môi trường YMA có chứa Bromothymol blue (20mg/l) do khả năng axit hóa hay kiềm hóa môi trường của chủng giống Rhizobium khi sinh trưởng và phát triển (Saeki et al., 2005).

3.5.5 Phương pháp đánh giá đặc tính sinh học trực tiếp các giống Rhizobium

Đánh giá khả năng cộng sinh trên cây chủ và lựa chọn cây chủ để nhân giống nấm rễ 26 3.5.7 Phương pháp phân tích các tính chất (vật lý, hóa học, sinh học) của chất nền 26 3.5.8 Phương pháp xác định tỷ lệ nảy mầm của hạt giống

Khả năng cộng sinh của các chủng nấm rễ được đánh giá thông qua việc xử lý AM trên cây chủ bằng thí nghiệm chậu vại theo phương pháp của Viencent (1976) Thí nghiệm được bố trí với ba lần nhắc lại trong chậu đất vô trùng (100g) đối với cây họ hòa thảo đã lựa chọn.

Hạt giống được khử trùng trong dung dịch NaClO 10%, rửa sạch bằng nước cất rồi cho nảy mầm trên giấy lọc ẩm trong đĩa petri vô trùng ở 25 0 C Sau khi hạt nảy mầm và ra rễ khoảng 2 -3cm, cây con sẽ được đặt vào trong chậu đất vô trùng (3 cây/100g đất) Đất được sàng qua rây 2mm và khử trùng 2 lần ở 80 0 C trong nồi hấp trước khi sử dụng Bào tử AM được nhiễm vào hệ rễ của cây chủ với 10 bào tử/chậu Xác định các chỉ tiêu sinh trưởng của cây chủ và sự thiết lập quan hệ cộng sinh của nấm rễ trên cây sau 30 ngày xử lý nấm rễ ở 25 0 C; 12h sáng/ngày.

Các chỉ tiêu theo dõi gồm: chiều cao cây, chiều dài rễ, trọng lượng thân tươi, trọng lượng rễ tươi.

Tỷ lệ xâm nhiễm của nấm rễ vào rễ cây chủ được xác định theo phương pháp phóng đại ô giao nhau của McGonigle (1990) và đếm số lượng bào tử tạo thành từ thí nghiệm chậu vại theo phương pháp sàng ướt cải tiến.

Rễ cây được làm sạch, nhuộm bằng Trypan blue sau đó đem soi dưới kính hiển vi, tiêu bản đặt trên lam kính chia ô kích thước 1mm, đếm chiều dài rễ có cấu trúc AM và tổng chiều dài rễ, sau đó tính ra phần trăm xâm nhiễm.

3.5.7 Phương pháp phân tích các tính chất (vật lý, hóa học, sinh học) của chất nền

Các chỉ tiêu (vi sinh vật, Cacbon hữu cơ tổng số, Nitơ tổng số, Photpho tổng số, Kali tổng số, pHH20, độ ẩm) của các nguyên liệu được lựa chọn làm chất nền được xác định bằng các phương pháp thông dụng trong phòng thí nghiệm theo TCVN.

+ Các chỉ tiêu vi sinh: được xác định theo phương pháp pha loãng Koch và tính số lượng tế bào bằng cách đếm số khuẩn lạc tạo thành khi nuôi cấy trên môi trường chuyên tính bán rắn.

+ Xác định Cacbon hữu cơ tổng số: TCVN 6644:2000 – phương pháp Walkley & Black.

+ Xác định Nitơ tổng số: TCVN 6498: 1999 – phương pháp Kjendahl. + Xác định Photpho tổng số: TCVN 4052: 1985 – phương pháp so màu xanh Molipden.

+ Xác định Kali tổng số TCVN 4053: 1985 – phương pháp quang kế ngọn lửa. + Xác định pH: TCVN 4402: 1987 – đo bằng pH

+ Xác định độ ẩm: TCVN 1867: 2001 – phương pháp sấy khô.

3.5.8 Phương pháp xác định tỷ lệ nảy mầm của hạt giống

Hạt giống được nảy mầm trong điều kiện vô trùng: lấy ngẫu nhiên mỗi loại hạt giống 100 hạt (lặp lại 3 lần), khử trùng bằng cồn etanol 95 0 trong 1 phút, bằng dung dịch NaHClO 5% trong 1 phút (3 lần), rửa lại nhiều lần bằng nước vô trùng, ngâm nước khoảng 60 0 C trong 2 giờ Cuối cùng cho nảy mầm trên giấy lọc ẩm trong đĩa petri vô trùng ở 25 0 C, đặt trong tủ định ôn.

Tỷ lệ hạt nảy mầm = (số hạt nảy mầm/tổng số hạt đem gieo)× 100%

Theo dõi sự nảy mầm của hạt giống trong thời gian 7 ngày với các chỉ tiêu theo dõi là thời gian nảy mầm, tỷ lệ nảy mầm và chiều dài rễ.

Phương pháp đánh giá hiệu quả tái tạo thảm cỏ của vật liệu sinh học

- Thí nghiệm đồng ruộng đánh giá hiệu quả của vật liệu sinh học với việc tái tạo thảm thực vật gồm 2 công thức với 3 lần lặp lại được bố trí theo khối ngẫu nhiên, diện tích mỗi ô thí nghiệm là 1m 2

CT1 – Đối chứng (ĐC): gieo hạt và bổ sung dinh dưỡng tương ứng có trong vật liệu sinh học.

CT2 – Vật liệu sinh học (VLSH): Gieo hạt và bổ sung vật liệu sinh học (VLSH).

Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá hiệu quả của vật liệu sinh học

Các chỉ tiêu theo dõi: chiều dài thân và rễ cây; trọng lượng thân và rễ cây; chỉ số diện tích lá (LAI) được xác định bằng cách cân đo trực tiếp.

Tính tỷ lệ che phủ: Độ che phủ của cây bụi, thảm tươi được xác định bằng tỷ lệ phần trăm giữa diện tích chiếm chỗ của cây bụi, thảm tươi và diện tích điều tra của đất Xác định tỷ lệ che phủ thông qua chỉ số diện tích lá (LAI).

Kết quả thí nghiệm được xử lý thống kê bằng chương trình IRRISTAT.

Ngày đăng: 23/11/2023, 08:50

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá hiệu quả của vật liệu sinh học - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Sơ đồ b ố trí thí nghiệm đánh giá hiệu quả của vật liệu sinh học (Trang 41)
Bảng 4.1. Đặc tính của các chủng giống AM được tuyển chọn - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 4.1. Đặc tính của các chủng giống AM được tuyển chọn (Trang 42)
Hình cầu - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Hình c ầu (Trang 42)
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của các chủng nấm rễ đến sinh trưởng của cây chủ (sau 30 ngày trồng) - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của các chủng nấm rễ đến sinh trưởng của cây chủ (sau 30 ngày trồng) (Trang 44)
Bảng 4.3. Đặc tính của các chủng giống Rhizobium được tuyển chọn Khả năng Khả - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 4.3. Đặc tính của các chủng giống Rhizobium được tuyển chọn Khả năng Khả (Trang 45)
Bảng 4.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấp 2 đến mật độ tế bào của các chủng Rhizobium - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 4.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấp 2 đến mật độ tế bào của các chủng Rhizobium (Trang 50)
Bảng 4.10. Đặc điểm của các loại nguyên liệu được chọn làm chất nền Đặc điểm - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 4.10. Đặc điểm của các loại nguyên liệu được chọn làm chất nền Đặc điểm (Trang 53)
Bảng 4.12. Kết quả sinh trưởng của Gigaspora sp6 và - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 4.12. Kết quả sinh trưởng của Gigaspora sp6 và (Trang 54)
Bảng 4.13. Sinh trưởng của Gigaspora sp6 và Dentiscutata Nigra trong dịch chiết NPK 15-0-15 với tỷ lệ phối trộn khác nhau sau 30 ngày nuôi cấy - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 4.13. Sinh trưởng của Gigaspora sp6 và Dentiscutata Nigra trong dịch chiết NPK 15-0-15 với tỷ lệ phối trộn khác nhau sau 30 ngày nuôi cấy (Trang 55)
Bảng 4.14. Theo dừi sự nảy mầm của hạt giống - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 4.14. Theo dừi sự nảy mầm của hạt giống (Trang 56)
Bảng 4.15. Tỷ lệ phối trộn các nguyên liệu trong VLSH (/kg) - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 4.15. Tỷ lệ phối trộn các nguyên liệu trong VLSH (/kg) (Trang 57)
Hình 4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất VLSH - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Hình 4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất VLSH (Trang 60)
Hình 4.2. Sự biến động của diện tích lá theo thời gian thử nghiệm - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Hình 4.2. Sự biến động của diện tích lá theo thời gian thử nghiệm (Trang 63)
Bảng 4.18. Ảnh hưởng của xử lý VLSH đến tính chất đất sau 8 tuần thí nghiệm - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 4.18. Ảnh hưởng của xử lý VLSH đến tính chất đất sau 8 tuần thí nghiệm (Trang 64)
Bảng 1. Hình thái học và phân loại của các chủng giống AM phân lập được - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 1. Hình thái học và phân loại của các chủng giống AM phân lập được (Trang 71)
Hình 1. Sự sinh trưởng của các bào tử nấm rễ sau 15 ngày nuôi cấy - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Hình 1. Sự sinh trưởng của các bào tử nấm rễ sau 15 ngày nuôi cấy (Trang 72)
Bảng 2. Sự phát triển của bào tử sau 30 ngày nuôi cấy - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 2. Sự phát triển của bào tử sau 30 ngày nuôi cấy (Trang 72)
Bảng 3. Một số tính chất sinh học của giống AM được tuyển chọn - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Bảng 3. Một số tính chất sinh học của giống AM được tuyển chọn (Trang 73)
Hình 4.3. Tỷ lệ nảy mầm của bào tử sau 30 ngày nuôi cấy Bảng 4. Khả năng cộng sinh của các chủng giống Rhizobium - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên
Hình 4.3. Tỷ lệ nảy mầm của bào tử sau 30 ngày nuôi cấy Bảng 4. Khả năng cộng sinh của các chủng giống Rhizobium (Trang 75)
w