đặc điểm, vai trò vi sinh vật cố định đạm trong sản xuất phân bón

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM KHOA SINH HỌC 1 Đặc điểm, vai trò vi sinh vật cố định đạm trong sản xuất phân bón GVGD: TS.Trần Thanh Thủy SVTH: Nguyễn Thị Quyên Nội dung chính Nội dung chính Mở đầu Mở đầu Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo Kết luận Kết luận - Giới thiệu vi sinh vật cố định đạm. - Đặc điểm Azotobacter, chế phẩm Azotobacterin - Đặc điểm Beijerinckia - Đặc điểm Azospyrilum, Chế phẩm Azogin - Đặc điểm Clostridium và chế phẩm - Đặc điểm vi khuẩn nốt sần, Chế phẩm Nitrazin - Giới thiệu vi sinh vật cố định đạm. - Đặc điểm Azotobacter, chế phẩm Azotobacterin - Đặc điểm Beijerinckia - Đặc điểm Azospyrilum, Chế phẩm Azogin - Đặc điểm Clostridium và chế phẩm - Đặc điểm vi khuẩn nốt sần, Chế phẩm Nitrazin NỘI DUNG 2 • Muốn thu hoạch 12 tạ hạt trên một ha, cây trồng lấy đi khỏi đất 30 kg nitơ. • Hiệu suất sử dụng phân hóa học là 75%. Như vậy nếu chỉ dựa vào nguồn nitơ của phân hóa học thì muốn có 5 tấn hạt chúng ta phải bón mỗi ha khoảng 166.6kg nitơ( # 833kg amon sulphat). • Việc sản xuất phân nitơ hóa học phức tạp và ít hiệu quả kinh tế (T o cao, p cao, chất xúc tác đắt tiền) MỞ ĐẦU 3 Giải pháp nào cho vấn đề này? Giải pháp nào cho vấn đề này? Các vi sinh vật cố định đạm có ý nghĩa hết sức quan trọng trong công tác sản xuất phân bón cung cấp nguồn nitơ cho nông nghiệp. 4 Vi GIỚI THIỆU VỀ VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM 5 1. VI SINH VẬT SỐNG TỰ DO TRONG ĐẤT VÀ NƯỚC 1.1. Vi sinh vật dị dưỡng . Dị dưỡng hiếu khí: . Vi khuẩn: Azotobacter, Beijerinckia, azospirillum, Azotomonas… . Xạ khuẩn: Norcadia, Actinomices. . Xoắn thể: loài Treponema hyponeustonicum. . Vi nấm: Torula, Rhodotrurola, Aspergilus,… GIỚI THIỆU VỀ VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM 6 1. VI SINH VẬT SỐNG TỰ DO TRONG ĐẤT VÀ NƯỚC 1.1. Vi sinh vật dị dưỡng . Di dưỡng kị khí: . Clostrdium pasteurianum và một số loài tương tự nó (Cl. butyricum, Cl. Beijerinchii,… ) . Một số VK kị khí không bắt buộc trong các chi Bacillus, Methanobacterium. GIỚI THIỆU VỀ VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM 7 1. VI SINH VẬT SỐNG TỰ DO TRONG ĐẤT VÀ NƯỚC 1.2. Vi sinh vật tự dưỡng . Một số loài thuộc chi Chromatium, Rhodopseudomomas, Chlorobium… GIỚI THIỆU VỀ VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM 8 2. VI SINH VẬT SỐNG CỘNG SINH  Vi khuẩn cộng sinh trong rễ câu họ Đậu: các loài trong chi Rhizobium.  Vi khuẩn cộng sinh với cây không thuộc họ Đậu  Nấm căn (Mycorhiae): Một số loại nấm có khả năng cố định đạm khi tạo nội khuẩn căn hay ngoại khuẩn căn ở thực vật. GIỚI THIỆU VỀ VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM 9 3. VI KHUẨN LAM  Khoảng 40 loài thuộc chi Chlorogloca, Amorphonostoc, Anabaenapis,  Anabae azolla cộng sinh trong bèo hoa dâu. GIỚI THIỆU VỀ VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM 10 [...]...ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM CÁC CHẾ PHẨM PHÂN BÓN CỐ ĐỊNH ĐẠM 11 Azotobacter •Khi còn non tb hình que, di động được •Khi già tb thu nhỏ dạng hình cầu, mất khả năng di động • Gram âm, không sinh bào tử •pH 7.2-8.2 •Nhiệt độ 28-300C •Độ ẩm 40-60% 12 Azotobacter (tt)  Tiêu thụ hết 1g chất sinh năng lượng đồng hóa được 10-15mg nitơ phân tử  Có khả năng đồng hóa... Azotobacterin) nhưng không ổn định Chủ yếu do sự cố định N hay do tích lũy hoạt chất sinh học ?!!! 28 Vi khuẩn nốt sần • 1886, Hellriegel & Wilfath (Đức) cây họ Đậu có khả năng cố định Nito không khí • 1888, Beijerinck phân lập thành công vi khuẩn nốt sần họ Đậu Bacillus radicicola • 1889, Frank xếp vi khuẩn này vào chi Rhizobium 29 Vi khuẩn nốt sần (tt) • Nhóm mọc nhanh (vi khuẩn nốt sần cỏ 3 lá, đậu... phân cách hiếu khí và yếm khí của rễ cây VK vi hiếu khí 21 Azospirillum • Ngoài khả năng định nitơ, còn có thể tổng hợp một số hoạt chất kích thích sinh trưởng thực vật • Hai loài hiện biết là A lipoferum, A brasilense 22 Azospirillum • Sản phẩm phân vi sinh cố định Nitơ từ Azospyrilum được nghiên cứu và sử dụng tại nhiều nước trên thế giới • Ấn Độ sử dụng bón cho lúa, cao lương, bông, tăng năng suất... Đồng hóa 1g chất sinh năng lượng cố định được 16-20g N 2 Khả năng đồng hóa N- NH4, N-NO3 , và nhiều aa còn cao hơn đồng hóa N2 Đồng hóa tốt monosaccharid, disaccharid, tinh bột, ít đồng hóa hợp chất thơm 19 Vai trò Beijerinckia Cố 20 Azospirillum • Vi khuẩn Gram (-), xoắn từ nửa vòng đến vài vòng • Sống ở vùng rễ cây hòa thảo, cây bộ Đậu, bông và rau • Quá trình cố định nitơ xảy ra ở vùng phân cách hiếu... chế phẩm • • Bón 3-6kg/1ha đất gieo trồng Có thể tăng sản lượng 18-19% Thích hợp cho ngũ cốc có hạt, và rau … 15 Beijerinckia • • 1939 Starkey phân lập từ đất VK chịu chua cố định nitơ (Azotobacter indicum) 1950 Derx cũng tìm thấy vi khuẩn này và cho rằng chúng thuộc chi mới (Beijerinckia) 16 Beijerinckia(tt) Hình cầu, trái xoan, que Khi già tạo hình thái khác thường VK Gram (-) Không sinh bào tử... chuyên hóa DNA trong tế bào Điền thanh hoa vàng (S cannabana) VK nốt sần Cây bộ Đậu khác Điền thanh hạt tròn (S paludosa) 35 CÁC ĐIỀU KIỆN ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH ĐẠM • • • • • • Ảnh hưởng của các điều kiện ngoại cảnh đối với quá trình cố định N cộng sinh Ảnh hưởng của hàm lượng chất đường bột trong cây Ảnh hưởng của P và K Ảnh hưởng của pH của đất Ảnh hưởng của chất Molybden (Mo) Ảnh hưởng của... triển vào những năm 90 của thế kỉ XX trong khuôn khổ đề tài khoa học cấp nhà nước KC.08.01 • Sản phẩm gọi dưới tên Azogin, Rhizolua 24 Chế phẩm Azogin • Ruộng lúa bón Azogin cho năng suất hạt tăng 4-25% (giảm 50% khoáng vẫn cho năng suất cao) • • Đối với rau (xà lách, rau diếp, khoai tây…): tăng sản lương 20-30% Tăng khả năng chống chịu trong cây, giảm nitrat tồn dư trong rau 25 Clostridium • • • • •... Rhizobium • Nhóm mọc chậm: (vi khuẩn nốt sần đậu tương lạc, đậu đũa, ): chi Bradyrizobium 30 Vi khuẩn nốt sần (tt)  Vi khuẩn cộng sinh với cây họ Đậu  Rhi.meliloti (cỏ mục túc, cây linh lăng)  Rhi trilolii (cỏ clover)  Rhi Phaseoli (đậu hình thận)  B japonicum (đậu nành)  B lupini (đậu đũa) 31 Vi khuẩn nốt sần (tt) • • • • Hình cầu hoặc que Có khả năng di động (lúc còn non), không sinh bào tử pH trung... ngắn Sinh bào tử pH: 4,7 – 8.5 Độ ẩm 60-80% Nhiệt độ 25-300C 26 Clostridium (tt) • C pasterianum có hoạt tính cố định N cao hơn các loài Clostridium khác • • Đồng hóa hết 1g thức ăn cacbon tích lũy được 5-10mg N Có khả năng đồng hóa đường, rượu bậc cao và hợp chất chứa cacbon khác 27 Vai trò Clostridium • Chế phẩm Clostrdium pasteurianum (dịch nuôi cấy, hoặc dich nuôi cấy trộn đất đã khử trùng) bón. .. 24 – 26 0C 32 Vi khuẩn nốt sần (tt) • Đồng hóa nhiều nguồn C khác nhau (đường đơn, đường kép, acid hữu cơ, dextrin, rượu bậc thấp…) 33 Vi khuẩn nốt sần (tt) • • • Đồng hóa tốt nhiều acid amin (một số nòi đồng hóa pepton) Ít sử dụng protein Sử dụng dễ dàng muối amon, nitrat, các gốc kiềm purin, pirimidin, ure, biure 34 Vi khuẩn nốt sần (tt) • Vi khuẩn nốt sần • VD: tính chuyên hóa DNA trong tế bào Điền . này? Các vi sinh vật cố định đạm có ý nghĩa hết sức quan trọng trong công tác sản xuất phân bón cung cấp nguồn nitơ cho nông nghiệp. 4 Vi GIỚI THIỆU VỀ VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM 5 1. VI SINH VẬT SỐNG. Anabaenapis,  Anabae azolla cộng sinh trong bèo hoa dâu. GIỚI THIỆU VỀ VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM 10 ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM CÁC CHẾ PHẨM PHÂN BÓN CỐ ĐỊNH ĐẠM 11 • Khi còn non tb hình. Chlorobium… GIỚI THIỆU VỀ VI SINH VẬT CỐ ĐỊNH ĐẠM 8 2. VI SINH VẬT SỐNG CỘNG SINH  Vi khuẩn cộng sinh trong rễ câu họ Đậu: các loài trong chi Rhizobium.  Vi khuẩn cộng sinh với cây không thuộc