Phân lập, tuyển chọn và nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số chủng vi sinh vật có khả năng phân giải lân khó tiêu

PHẦN 1: MỞ ĐẨU Phân bón là yếu tố quan trọng trong sản xuất nông nghiệp. Từ đầu thế kỷ XX, việc sản xuất và sử dụng phân bón vồ cơ đã góp phần quan trọng nâng cao sản lượng nông sản, giải quyết nạn đói cho nhân loại. Tuy vậy, nếu chỉ sử dụng phân vô cơ để nâng cao năng suất cây trổng sẽ dẫn đến sự ô nhiễm môi trường và suy giảm chất lượng nông sản vì các lý do sau: - Để sản xuất phân vô cơ , cần sử dụng một lượng lớn nhiên liệu: Than đá , dầu mỏ quá trình thiêu đốt các loại nhiên liệu, đã tạo nên hàng triệu tấn khí thải độc hại, thổi vào khí quyển và hàng tỷ mét khối nước thải đổ vào các nguồn nước mặt. Nguồn khí, nước thải này đã góp phần làm ô nhiễm môi trường sinh thái của trái đất, tăng cường hiệu úng nhà kính [18]. - Sử dụng phân vô cơ lâu ngày với liều lượng cao, sẽ hạn chế sự đa dạng của quần thể sinh học đất, mật độ tế bào vi sinh vật trong đất giảm, số lượng giun đất giảm nghiêm trọng thậm chí bị mất đi. Chính những yếu tô này, làm cho đất ngày càng trở nên chai cứng, độ phì nhiêu của đất giảm nghiêm trọng . Chính vì vậy, trong những năm gần đây xu hướng xây dựng một nền nông nghiệp bền vững, nhằm nâng cao năng suất nông sản nhưng vẫn giữ được độ phì của đất lâu dài đang được phát triển. Sử dụng cân đối giữa phân vô cơ, phân hữu cơ ( phân xanh, phân chuồng, phân ủ ) và phân vi sinh vật là một nội dung quan trọng của nền sản xuất nông nghiệp bền vững[18]. Phân bón vi sinh vật là sản phẩm sinh học, có tác dụng nâng cao năng suất và chất lượng nông sản, giảm chi phí, tiết kiệm phân bón vô cơ và góp phần tạo cân bằng sinh thái. Phânbón vi sinh vật có ý nghĩa quan trọng trọng việc bảo vệ môi trường và xây dựng nền nông nghiệp sạch bền vững. Do vậy, nghiên cứu sử dụng rộng rãi phân bón vi sinh vật trong nông - lâm nghiệp đã và đang được nhiều nước trên thế giới quan tâm và đầu tư phát triển . Kết quả nghiên cứu từ các nước Mỹ , Canada, Nga, An Độ, Thái Lan, Trung Quốc, Nhật Bản Cho thấy sử dụng chế phẩm vi sinh vật có thể cung cấp cho đất và cây trồng từ 30-60 kg N / ha /năm hoặc thay thế một lượng lớn lân vô cơ bàng quặng photphat. Ngoài ra, qua hoạt động sống của vi sinh vật cây trồng được nâng cao khả năng trao đổi chất , khả năng chống chịu bệnh tật và qua đó góp phần nâng cao năng suất và chất lượng nông sản. Các loại phân bón vi sinh vật đang được thế giới nghiên cứu và sử dụngcó thể kể đến là : phân vi sinh vật phân giải hợp chất Photpho khó tan; chế phẩm vi khuẩn lam; chế phẩm nấm rễ So với lịch sử phát triển của phân bón vi sinh vật trên thế giới, việc nghiên cứu thử nghiệm phân vi sinh vật ở Việt Nam còn rất mới mẻ. Việt Nam mới chỉ tập trung nghiên cứu về vi sinh vật cố định Nitơ và đang được sản xuất, ứng dụng tại một sô đối tượng cây trồng nông nghiệp chính như: Lúa, đậu, lạc song qui mô còn hết sức hạn chế và chưa đáp ứng được yêu cầu của người sử dụng . Trong khi đó, thực tế sản xuất nông - lâm Việt Nam lại đòi hỏi một số lượng lớn, không chỉ phân vi sinh vật cố định Nitơ mà cả phân vi sinh vật phân giải lân - Một loại phân vi sinh vật mới được dề cập đến trong khuôn khổ đề tài cấp nghành mà Viện KHKTNN Việt Nam đã tiến hành trong giai đoạn 1992-1995. Kết quả nghiên cứu cho thấy, sử dụng vi sinh vật phán giải lân có thể thay thế 30-50% phân vô cơ bằng quặng photphat mà năng suất cây trồng không thay đổi [18]. Tiếp tục nghiên cứu để mở rộng việc sản xuất và ứng dụng phân bón vi sinh vật, đề tài KHCN 02-06 giai đoạn 1996-2000 do Ts: Phạm Văn Toản làm chủ nhiệm đề tài đã nghiên cứu và tạo thêm một số chế phẩm phân vi sinh vật phục vụ cho sản xuất nông - lâm nghiệp [18]. Nhằm góp phần tạo sản phẩm phân bón vi sinh vật phục vụ cho sản xuất nông - lâm nghiệp chúng tôi chọn đề tài: ” Phân lập, tuyển chọn và nghiên cứu đặc điếm sinh học của một số chùng vi sinh vật có khá năng phân giải lân khó tiêu “ Trong khuôn khổ đề tài này chúng tôi tập chung giải quyết những vấn đề chính sau: Phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải Photphat khó tan. - Nghiên cứu đặc điểm sinh học của các chủng tuyển chọn Thực vật Sản phẩm sử dụngp P- hữu cơ photpho khó tan PHẨN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1Lý thuyết về phân giải photpho 1.1.1 Vai trò của photpho đôi vói sự sinh trưởng phát triển của cây trồng Photpho là nguyên tố quan trọng thứ hai trong ba nguyên tố dinh dưỡng đa lượng chính của cây trồng( N,P,K) là nguyên tố cơ bản cần thiết cho sự sống của tất cả các loài sinh vật đặc biệt là thực vật. Photpho là thành phần xây dựng nên các hợp chất quan trọng bậc nhất của tế bào như: Photphoprotein, photpholipit, photphoeste, trong các vitamin( B,,B 6 ).Đặc biệt photpho là thành phần không thể thiếu của ATP, ADP,GTP,FAD,NADP,coA, đây là những phân tử trao đổi năng lượng, có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình quang hợp và hô hấp của thực vật [ 7 ]. Photpho có tác dụng thúc đẩy quá trình sinh trưởng của cây trồng. Dưới tác động của photpho cây trồng có hạt chín sớm hơn 5 -7 ngày, cây ăn quả có số quả chín sớm nhiều hơn đạt tới 78%( nếu không bón phân photpho chỉ chín 32%) [2] Bón photpho làm tăng tính chịu rét, tăng độ đường cho củ cải, tăng lượng tinh bột cho củ khoai tây, nói chung là photpho có tác dụng tăng chất lượng cùng năng suất cho cây trồng lên rất nhiều [12]. Ngoài ra, photpho còn giúp cho cây chịu hạn tốt hơn nhờ khả năng ngậm nước cao của nó. Đối với cây họ đậu photpho còn giúp cho quá trình cố định Nitơ tốt hơn [3]. Trong quá trình sinh trưởng của cây, photpho có tác dụng khống chế độ độc của lượng đạm khoáng cao trong cây vì nó giúp cho thực vật tăng cường việc chuyên hoá đạm khoáng thành đạm Protein. Hơn nữa sự có mặt của photpho làm cây hấp thụ được lượng đạm khoáng nhiều hơn [1]. Thực tế đã chứng minh rằng khi thiếu photpho sự hình thành tế bào mới bị chậm lại, cây còi cọc ít phân cành đẻ nhánh, lá có màu xanh lục bẩn, không sáng. . Thiếu Photpho năng xuất cây trồng bị giảm sút nghiêm trọng , ngay cả khi cây được cung cấp đầy đủ Nitơ. 1. 12 Vòng tuần hoàn của Photpho trong tự nhiên Chu trình Photpho ở trong đất được thể hiện qua sơ đồ 1, Sơ đồ 1 cho thấy, vi sinh vật phân giải Photphat có vai trò đặc biệt quan trọng trong chu trình chuyển hoá Photpho ở trong đất. Photpho dễ tiêu được giữ lại trong đất dưới dạng các hợp chất khó tan và chỉ được trả lại cho đất dưới dạng dễ tan cho cây nhờ vào vi sinh vật Hấp thụ Khoáng hoá vsv phân giải Các photphat tan Sư đồ 1: Chu trình chuyến hoá Photpho trong đất [23] 1.1.3 Các dạng của Photpho trong tự nhiên Các khoáng chất chứa Apatit, photphorit là những loại quặng chứa Photpho hoặc từ xác động thực vật. Photpho tồn tại ở trong đất có hai dạng chính: Photpho vô cơ và Photpho hữu cơ. Trên thực tế Photpho vô cơ chiếm ưu thế. Cây trổng rất khó sử dụng phohot hữu cơ. Quá trình chuyển hoá từ photpho hữu cơ thành Photpho vô cơ để cây trồng có thể sử dụng được là nhờ hệ vi sinh vật. + Loại Photphat không tan chiếm đa phần, hầu như không tan trong nước. Thực vật không trực tiếp sử dụng loại Photphat này đó là các Apatit, các muối gốc Photphat của kim loại mang tính axit như: FeS0 4 , A1S0 4 , Photphat của kim loại kiềm thổ mang tính kiềm hoặc trung tính: Ca 3 (P0 4 ) 2 ; A1 3 (P0 4 ) 2 . + Loại Photphat tan trong nưóc thường gặp là KH 2 P0 4 ; Na 2 HP0 4 ; K 2 HP0 4 ; Ca(HP0 4 ) 2 ; Mg(HP0 4 ) 2 . Thực vật dễ dàng sử dụng tốt các loại Photpho này, nhưng đáng tiếc là hàm lượng của chúng lại rất thấp ( chỉ chiếm 0,1- 1% so với lượng Photpho hữu cơ tồn tại ở các chất có nguồn gốc từ động vật, thực vật. Từ xác của động thực vật qua sự phân giải của vi sinh vật trong đất tạo thành dạng chất mùn. Do vậy, việc sử dụng lâu dài phân chuồng có thể làm tăng hàm lượng Photpho hữu cơ trong đất. 1.1.4 Các dạng chế biến phân Photpho . Chia làm hai loại: Phân Photpho chế biến bằng axit và phân Photpho chế biến bằng nhiệt. 1.1.4.1 Phân photpho chê biến bằng axit Phân photpho chế biến bằng axit còn được gọi là Superphotphat, nó có công thức là CaHP0 4 .CaS0 4 . về nguyên tắc sản xuất, người ta cho quặng Apatit chứa P 2 0 5 đã nghiền nhỏ tác dụng vói H 2 S0 4 theo tỷ lệ 1: 1. Phương trình phản ứng xảy ra như sau: Ca 3 (P0 4 ) 2 .CaF 2 + 3 H 2 SƠ 4 = Ca(HPƠ 4 ) 2 + CaS0 2 + HF Trong thành phần của Superphotphat, ngoài monohidrophotphatcanxi còn có 40% CaCo 3 , một phần axit H 3 P0 4 tự do với hàm lượng 5- 6 %.Superphotphat là một loại phân mang tính axit nên chỉ sử dụng cho đất bão hoà kiềm hoặc trung tính. Nếu sử dụng cho đất chua có nhiều Fe, Al sẽ làm mất hiệu lực của phân Photpho [14] [4], 1.1.4.2 Phân Photpho chê biến bằng nhiệt. Phân Photpho chế biến bằng nhiệt còn được gọi là phân lân nung chảy, được sản xuất từ sự gia nhiệt làm nóng chảy Apatit với Mg, Silicat ở nồng độ loãng sau đó P 2 0 5 : 18-24%; MgO: 13-18%; Si0 2 :17-25%; CaO: 25-35%, Ngoài ra còn có một số nguyên tố khác như Na, K Với thành phần và cấu trúc đặc biệt nên phân lân nung chảy không hoà tan vào trong nước mà chỉ hoà tan trong axit yếu. Trong axit Xitric 2% phân Photpho nung chảy gần như tan hoàn toàn, nó có thể đạt tới 99%. Phân Photpho nung chảy có hiệu lực tốt nhất trong đất axit [14][4] nhưng: trong tất cả các loại đất phân Photpho đều bị các ion của đất giữ lại nhiều hay ít phụ thuộc vào từng loại đất, đặc điểm cây trồng, độ khoáng hoá, độ mùn của từng loại đất. 1.1.5 Vi sinh vật phân giải hựp chất Photphat khó tan. Vi sinh vật phân giải hợp chất Photphat khó tan là các vi sinh vật có khả năng chuyển hoá hợp chất Photphat khó tan thành dạng dễ tiêu cho cây trồng sử dụng.Vi sinh vật phân giải hợp chất Photphat khó tan được biết đến nay là: Pseudomonas, Micrococcus, Bacillus, Flavobacterium, Pénicillium, Selerotium, Aspergillus, nấm rễ (Mycorrhira). Các vi sinh vật này khống chỉ phân giải hợp chất Photphat Canxi mà cả Photphat nhôm, sắt, mangan và các dạng khác kể cả quặng. Kết quả nghiên cứu hiệu quả phân giải lân được thể hiện qua bảng 1. 1.1.6 Cơ chê phân giải hợp chất Photphat khó tan nhờ vi sinh vật. Cơ chế của quá trình phân giải hợp chất Photphat khó tan đến nay vẫn còn chưa được hiểu đầy đủ và còn rất nhiều tranh cãi trong vấn đề này. Sản sinh ra axit hữu cơ có thể là nguyên nhân chính song C0 2 , H 2 S, axit, kiềm cũng là các yếu tố đuợc nhiều nhà nghiên cứu đề cập đến. 1.1.6.1 Phân giải Photphat khó tan do sự tạo thành axit của vi sinh vật [10]. Theo nghiên cứu của Bardia và Gaur( 1972-1974), cho thấy trong quá trình nuôi cấy vi sinh vật khi mà pH môi trường bị giảm sút mạnh, lúc đó hàm luợng Photpho tan trong môi truờng tâng lên. Sau khi nuôi cấy vi sinh vật phân giải hợp chất Photphat khó tan nguời ta tìm thấy nhiều axit hữu cơ nhu: Axit axetic, axit focmic, axit glucolic, axit oxalic,axit sucinic, axit malic, axit xitrìc trong môi tnrờng. Các axit hữu cơ này tác dụng với hợp chất Photphat không tan nhờ sự liên kết với Cation: Mg +2 , Ca" 2 , AP 3 , Fe +3 qua đó tạo nên hợp chất Photpho mới tan trong nuớc. Kapoor (1998), cho rằng phần lớn các chủng nấm sợi có khả năng phân giải mạnh các hợp chất Photphat khó tan là nhờ axit hoá mồi trường, do tạo ra các axit hữu cơ, Goldstein A.H (1996) đã chứng minh rằng kết quả của sự oxi hoá glucoza sản sinh ra axit gluconic và 2-ketogluconic có ở vùng xung quanh tế bào vi khuẩn dẫn đến làm tan Ca 3 (P0 4 ) 2 của môi trường. 1.1.6.2 Sự phân giải Photphat khó tan nhò phản ứng Cacbondioxit (C0 2 và H 2 S). Nhiều nghiên cứu trước đây cho rằng C0 2 sản sinh bởi rễ cây và vi sinh vật có tác dụng phân giải các hợp chất Photphat khó tan. Sau đó Goerge (1938) tìm ra ràng: C0 2 làm tăng cường khả năng tan của Photphat và sử dụng Photpho của cây trồng. Trong quá trình phát triển, cây trồng và vi sinh vật đã tạo ra một lượng lớn cacbondioxit. Hợp chất này cùng với nước đồng thời tác dụng lên các hợp chất Photphat khó tan biến chúng thành dạng dễ tan như phương trình sau [24]: Ca 3 (P0 4 ) 2 +C0 2 +H 2 0 = 2 CaHP0 4 + CaC0 3 Ca 3 (PƠ 4 ) 2 + 2 C0 2 + 2H 2 0 = Ca(H 2 PƠ 4 ) 2 + 2CaC0 3 Năm 1958 Sawby và Sperber đã chứng minh rằng vi sinh vật phân huỷ 1.2Nhưng thành tựu nghiên cứu vi sinh vật phân giải hợp chất Photphat khó tan trên thế giới và ứng dụng. Trên thế giới vấn đề khu hệ vi sinh vật sống dị dưỡng trong đất, vùne: rễ đã được nghiên cứu khá nhiều. Hàng loạt vi sinh vật phân giải lân khó tiêu đã được thu thập và tuyển chọn. Đặc biệt có các chủng vi sinh vật có thể pphaan giải tới 70% quặng Photphat thành lân dễ tiêu. Khi sử dụng loại phân vi sinh này có thể tiết kiệm được 50% lượng lân cần bón mà vẫn không thay đổi năng suất chất lượng nông sản. Điều này đã mở ra một triển vọng cực kỳ to lớn cho nhu cầu lương thực toàn cầu. Nó đã khắc phục được tình trạng bế tắc, thiếu hiệu quả của các loại phân bón hoá học trước đây .Theo tài liệu công bố tổ chức lương thực thế giới (FAO) thì để tăng sản lượng nông sản lên 2- 3 lần thì con người phải tạo ra một lượng phân đạm tăng khoảng 30 lần, Kali 10 lần. Điều đó cho thấy là hết sức tốn kém về công sức và của cải. Việc sử dụng các chế phẩm phân vi sinh trong đó có vi sinh vật phân giải lân đã được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới như Hoa Kỳ, Canada, Nga, Trung Quốc chế phẩm “Điền lực bảo “ do Trung Quốc sản xuất là loại phân có nhiều giá trị sinh học và thực tiễn. Trong mỗi gam phân bón đã phát hiện thấy có chứa tới trên 5.10 9 tế bào vi sinh vật có khả năng chuyển hoá lân khó tan thành dạng dễ tan. Năm 1970 ở Liên Xô đã dùng Bacillus Megatheriumval Photphatium để sản xuất chế phẩm Photphohacterin. Chế phẩm này được sử dụng rộng rãi ở Liên Xô và các nước Đông Âu dùng bón cho lúa mỳ, ngô, lúa nước. Kết quả cho thấy sản lượng tăng 5-10% so với đối chứng. Grimer và Mount (1981) đã nghiên cứu tác động của Pseudomonas Putida phân lập từ đất xung quanh cây họ đậu Phaseollus Vulgaris. Các ông tthấy rằng khi bổ xung p.putida vào đất trồng làm cho cây họ đậu này tạo ra nhiều nốt sần hơn, do đó tăng khả năng hấp thu Photphat của cây [22]. Năm 1982, Datta và cộng sự đã ứng dụng thành công vi khuẩn Bacillus firmus có khả năng phân giải Photphat khó tan làm tăng năng suất lúa ở vùng đông bắc Ân Độ. Chủng này vừa có khả năng sinh IAA (Inđolactic axit) - là hooc môn sinh trưởng rất cần thiết cho cây trồng vừa có khả năng chuyển hoá Photphat khó tan [23]. L3 Tình hình nghiên cứu vỉ sinh vật phân giải lân và ứng dụng trong phân bón vi sinh ở Việt Nam. Tại Việt Nam, việc nghiên cứu sử dụng vi sinh vật cố định Nitơ cũng như phân giải Photphat khó tan đã được tiến hành từ những năm 60. Năm 1968 Lê Văn Căn và Đặng Văn Ngữ đã nghiên cứu một số nấm mốc có khá năng phân giải Photpho khó tan, trong đó có Aspergiỉlus niger sau 4 tuần nuôi cấy đã chuyển hoá được 17,2% Photpho tổng số trong Photphorit. Hiện nay, chế phẩm phân hữu cơ vi sinh được công ty Thiên Nông sản xuất lân đầu tiên ở nước ta từ tháng 10-1990. Đó là một dạng chế phẩm bao gồm nhiều loại vi khuẩn được công bố là có khả năng chuyển hoá Photpho vô cơ và nhiều tác dụng khác. Mục tiêu chung của các nhà khoa học Việt Nam là phấn đấu có được nhiều loại phân bón sinh học tốt, để có thể giảm dần việc sử dụng phân hoá học trên đồng ruộng đó cũng là mong muốn của những người làm nông nghiệp . Kết quả nghiên cứu về phân lân vi sinh trong khuôn khổ đề tài cấp nghành mà Viện Khoa Học kỹ thuật Nông Nghiệp Việt Nam giai đoạn 1992 - 1995 cho thấy sử dụng vi sinh vật phân giải lân có thể thay thế được 30-35% lượng lân vô cơ cần bón bằng quặng Photphorit mà năng suất cây trồng không thay đổi [17]. Nguyễn Hoài Hà và cộng sự (1960 )[8], đã phân lập từ đất trồng ngô ngoại thành Hà Nội được 100 chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải Photphat khó tan, trong đó có 52% phân giải yếu (D-d <5 mm), 45% phân giải trung bình (D-d =5- 10 mm) và 3% có khả năng chuyển hoá tốt ( D - d >10 ram ). Ba chủng mạnh có khả năng chuyển hoá được >41% quặng Photphorit . Nghiên cứu của Nguyễn Phương Chi và cộng sự (1998), Viện CNSH đã lựa chọn chủng Aspergỉllus awamori Nakazawa MN1 [11]. Chủng này đã chuyển hoá được 84,7% P 2 O s sang dạng dễ tiêu từ quặng Photphorit chứa 20% P 2 0 5 . Mặt khác, chủng này cũng chuyển hoá được quặng Apatit chứa 25% Pi0 5 sang dạng dễ tan, tuy nhiên ở mức độ nhỏ hơn (61,5%). Do đó chủng A.awmori Nakazawa MNI được sử dụng làm phân lân vi sinh, giúp cây trồng sử dụng Photphat hữu cơ hữu hiệu hơn. Trone khuôn khổ đề tài cấp nhà nước, KHCN 02-04 giai đoạn 1996-1998 do GS- TS Lê Văn Nhương TTCNSH-Đại học Bách Khoa làm chủ nhiệm, các cán bộ khoa học, đã phân lập và nghiên cứu chủng nấm sợi Aspergills japonicus VTCCN n \ừa có khả năng phân giải Photphat khó tan vừa có khả năng phân giải Xenluloza. Chủng nấm sợi này, có thể chuyển hoá 18,4% P 2 0 5 tan từ quặng Photphorit, 6,6% từ quặng Apatit và 18,84% từ Ca 3 (P0 4 ) 2 . Chủng nấm sợi trên đã được sử dụng để tạo chế phẩm phân vi sinh vật [12]. Đề tài Khoa học cấp nhà nước KHCN 02 - 06 giai đoạn 1996- 2000 do TS Phạm Tên chỉ tiêu 1. Vi sinh vật phân giải hợp chất Photphat khó tan không nhỏ hơn 1,0 X ĨO 9 1,0 X 10 8 1,0 X 10 7 1,0 X 10 6 pseudomonas. Sản phẩm được chứng minh có tác dụng tốt đối với sự sinh trưởng, phát triển của ngô và lúa [17]. 1.3.1 Tình hình sản xuất và sử dụng phân vi sinh vật phân giải Photphat khó tan ở Việt Nam . 1.3.1.1 Các loại phân lân vi sinh . Hiện nay trên thị trường phân lân vi sinh thường được chia làm hai nhóm sau: + Phân lân vi sinh vật trên nền chất mang thanh trùng Quy trình sản xuất phân vi sinh trên nền chất mang thanh trùng được thể hiện thông qua sơ đồ 2. Các loại phân vi sinh vật trên nền chất mang thanh trùng có mật độ vi sinh vật hữu hiệu lớn từ 10 s - 10 9 tế bào / gam, vi sinh vật tạp ít. Sử dụng phân bón vi sinh vật này để nhiễm vi sinh vật vào hạt, tưới vào gốc cây non. Hiệu quả của phân dựa trên năng suất và phẩm chất của nông sản [14]. Vi sinh vật phân giải lân Than bùn, chất mang Nhân sinh khối Xử lý tiềm sinh Đóng gói bảo quản, sử dụng +Phân lân vi sinh vật trên nên chất mang không thanh trùng Phân lân vi sinh được sản xuất trên nền chất mang không thanh trùng có mật độ vi sinh vật hữu ích thấp chỉ khoảng 10 6 -10 8 tế bào /gam và vi sinh vật tạp khá cao. Hiệu quả của phân bón dạng này thường dựa trên các chất dinh dưỡng có trong chất mang. Chất mang ở đây thường là các chất hữu cơ: than bùn, phế thải nông nghiệp, rác thải thành phố và các chất vô cơ khó tiêu: Apatit, Photphorit, bột đá vôi Các loại chất mang hữu cơ thường được ủ háo khí hay yếm khí tuỳ loại nguyên liệu hữu cơ.Nhược điểm của loại phân này là chất lượng không ổn định và khó bảo quản. 1.3.1.2 Hiệu quả sủ' dụng các loại phân lân vi sinh vật. Hiệu quả của các loại phân lân vi sinh thường được đánh giá thông qua các chỉ tiêu sau: - Tăng cường cung cấp thêm lân dễ tiêu cho cây trổng - Tăng cường sức hoạt động của các loại vi sinh vật khác trong đất - Cung cấp các chất điều hoà sinh trưởng - Cung cấp các chất kháng sinh phòng chống sâu bệnh hại cây trồng Cho đến nay, tuy rằng phân vi sinh vật phân giải lân khó tiêu được sản xuất, bán trên thị trường nhưng số lượng không nhiều vì lý do sau: Hiệu quả của chúng chưa được ổn định, giá thành đắt, khó khăn về bảo quản và vận chuyển [14]. 1.3.2 Yéu cầu về chất lượng, thòi gian bảo quản phân lân vi sinh . Theo TCVN của Bộ Nông Nghiệp và phát triển nông thôn -Viện khoa học kỹ Trong đó: CFU là đơn vị hình thành khuẩn lạc. Cho đến nay, có nhiều nhà sản xuất phân lân hữu cơ vi sinh như: Phân hữu cơ Thiên Nông, phân lân sinh hoá hữu cơ Komlx của công ty hoá sinh nông níĩhiệp và thương mại Thiên Sinh, phân sinh hoá hữu cơ Biomix của công ty phân bón hoá chất Kiên Giang, Biofer của Hội Phân Bón Việt Nam đều sản xuất phân lân vi sinh nhưng số lượng không nhiều, hiệu quả chưa thật ổn định, giá thành đắt, khó khăn về bảo quản và vận chuyển hơn nữa không phải bón cho vùne đất nào cũng phù hợp và cho hiệu quả cao [14]. Mặt khác thành phần, số lượng , hoạt tính của các vi sinh vật phân giải hợp chất Photphat khó tan trong các mẫu đất ở các vùn2 địa lý khác nhau cũng rất khác nhau [17]. Bởi vậy, việc tìm kiếm và bổ xung các vi sinh vật phân giải lán khó tan từ các vùng đất có khí hậu và điều kiện địa lý đặc thù, để đưa vào ứng dụng trong thực tế II.2 Môi trường nuôi vi sinh vật phân giải Photphat. II.2.1 Môi trưòng Pikovskaya [27,6] (dùng phân lập giữ giống và nghiên cứu khả nâng phân giải photphat của các chủng vi sinh vật). II. 2.2 Môi trường Pikovskav lỏng: dùng để nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật phân giải lân khó tiêu. Khử trùng ở 0,8 atm / 30 phút. CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứư. II. 1 Vật liệu và thiết bị: 11.1.1 Vật liệu. 11.1.1.1 Chung vi sinh vật: Các chủng vi khuẩn được phân lập từ các mẫu đất trồng ngô, lúa, đậu tương và đất vườn trên địa bàn Hà Nội. 11.1.1.2 Giông cây trồng thí nghiệm đỏi với chủng vi sinh vật phân giải lân khó tiêu, Sử dụng giống đậu tương DT 84 do bộ môn giống cây trồng Trường Đại học Nông Nghiệp cung cấp. II. 1.2 Thiết bị thí nghiệm. Thiết bị được sử dụng của phòng các chất có hoạt tính sinh học từ vi sinh vật -Viện CNSH. Nồi khử trùng ướt (Trang Quốc) Nổi khử trùng khô (Trang Quốc) Máy đo pH Mettler Toledo -320 (Nhật) Kính hiển vi quang học Olympus (Nhật) Máy lắc do Viện Khoa học Việt Nam chế tạo 220 vòng /phút Tủ ấm (Trung Quốc) Cân phân tích ADNHR- 200 (Nhật) 11.2.3 Môi trường nước chiết đất. Cân 1.5kg đất (đất Cổ Nhuế) +1000 ml nước máy, hoà đều rồi đem đun sôi trong 30- 40 phút . Để lắng rồi gạn ra và ly tâm bỏ cặn . Phân phối vào các bình tam giác và đem khử trùng ở 1 atm / 45 phút. 11.3 Phương pháp nghiên cứu. II. 3.1 Phương pháp lấy mẫu. Dùng thìa vô trùng lấy đất ở vùng bể mạt ( độ sâu từ 2-5 cm ) cho vào bình tam giác, túi nilon sạch. Mỗi khu đất thường lấy từ 8-10 vị trí khác nhau,mỗi vị trí lấy từ 10-15g đất, buộc kín hoặc đậy nút và ghi lý lịch, ngày lấy mẫu. II.3.2 Phương pháp phân lập trên môi trường thạch đĩa [6]. Các mẫu đất lấy ở mỗi địa điểm khác nhau được trộn đều. Cân mỗi mẫu đất lOg cho vào bình tam giác chứa 99 ml nước vô trùng lắc thật đều. Sau đó pha loãng liên tục bằng nước vô trùng sao cho đạt đến độ pha loãng từ 10'-10 7 . - Dùng Pipet vô trùng lấy 0,1 ml dịch từ ống nghiệm có độ pha loãng nhất định nhỏ lên bề mặt môi trường thạch đĩa. Thông thường ta lấy dịch ở độ pha loãng 10 2 , 10\ 10 5 , và 10 7 ,. - Dùng que trang thuỷ tinh dàn đều dịch vừa nhỏ lên bề mặt thạch sao cho bề mặt thạch thật khô. Các thao tác làm trên ngọn lửa đèn cồn trong tủ Box để tránh nhiễm vi sinh vật. Nuôi cấy trong tủ ấm ở nhiệt độ 25-30'C từ 3- 5 ngày vi sinh vật phát triển thành các khuẩn lạc có vòng phân giải Ca 3 (P0 4 ) 2 . Mỗi khuẩn lạc khác nhau về mặt hình thái được coi là một chủng vi sinh vật. - Cấy truyền vào các ống nghiệm chứa môi trường thạch nghiêng, giữ ở tủ ấm 3- 5 ngày. Khi các chủng vi sinh vật đã phát triển dày kín mặt thạch ở trong ống nghiệm thì cất giống vào tủ lạnh ỏ nhiệt độ 4°c. II. 3.3 Phương pháp giữ giông [6 ]. Các chủng vi khuẩn có thể giữ ở 4- 5°c trong tủ lạnh khoảng 2- 3 tháng. Cấy [...]... phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học Tập I, II NXB Khoa Học KỹThuật,1978 7 Hoàng Thị Hà.Dinh dưỡng khoáng thực vật NXB Đại Học Quốc Gia, 1998 8 Nguyễn Hoài Hà, Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Anh Đào .Nghiên cứu đặc điểm sinh học của ba chủng vi khuẩn có khả năng chuyển hoá Photphat khó tan Tạp chí khoa học công nghệ, 1998 9 Đỗ Ngọc Huyền, Nguyễn Thanh Mai và cộng sự .Tuyển chọn vi sinh vật phân giải lân có hoạt... gieo vào kết quả phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải photphat Bảng 3: Ánh 1: Kết quả phân lập vỉ sinh vật phân giải Photphat ử mẫu đất vườn Hà Nội chứng là bình đã loại với điều sinh vật) và chủngnhiễm vi sinh vật phân giải lân II là 1 Máy lắc bỏ tốc độ 220 vòng/phút đã DV9 khoảng4 Nghiên cứu các hết vikiện nuôi cấy đất trong 60giờ Cứ 12 giờ đo OD một khó tan IIĨ.2 thí nghiệm) mỗi bình gieo có. .. định khả năng phân giải Ca3(P04)2[12] - Cấy chấm điểm vi sinh vật đã phân lập được trên môi trường thạch đĩa Pikovskaya - Theo dõi khả năng hình thành vòng phân giải của các chủng vi sinh vật trong thời gian 3- 7 ngày - Vi sinh vật có hoạt tính phân giải sẽ tạo thành vòng tròn trong suốt xung quanh khuẩn lạc còn vùng chưa phân giải có màu đục hơn - Hoạt tính phân giải được đánh giá bằng hiệu số D -... 111.3 khó Nghiên cứu đặc điểm hình thái của chủng vi khuẩn phân giải Photphat tan 22 111.4 Ng hiên cứu đặc điểm sinh lý của chủng vi khuẩn DVạ 23 III.4.1 Ánh hưởng của nhiệt độ lên khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng vi khuẩn DVg .23 PHẨN 3: TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Lê Văn Căn.Gỉáo trình nông hoá - NXB Nông Nghiệp, 1968 2 Lê Văn Cãn.Gía trị một số nguồn lân. .. Ản h hưởng của nhiệt độ khác nhau 18 II 3.9 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của vi khuẩn phân giải lân đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương DTg4 19 CHƯƠNG III: Kết quả và thảo luận 20 III 1 Phân lập các chủng vi sinh vật có khả năng chuyển hoá Photphat khó tan 20 111.2 Lựa chọn các chủng vi khuẩn có hoạt tính phân giải Photphat khó tan cao ... trên, đã phân giải Ca3 23 v của vi khuẩn có khả năng Ca3(P04)2 Chúng tôi tiến hành lựa chọn các chủng có khả năng phân giải Photphat Nhiệt độ 7: Ảnh trong những yếu tố môi trường ảnh hưởng manh đến sự sinh là một mạnh ,Bảng vi khuẩnhưởngcác thời điểm ầu lẽncủa sinhlót trước vàkính vòng phân nuôi được bón vào của pH ban 60 giờsựBón đovi khuẩnphát triển của nhiệt độ 30°c trong thái đó khi gieo, III .Phân. .. phép vi sinh vật tồn tại dễ Để Kết quả thu đượccũngcủatiêusinh vậtvà quan 4: lândùng tuyển chọn các chủng đánh giá sự an toàn là vi bảng 9rất hình trọng và mức độ ảnh hưởng của dàng trong tự nhiên, đó trình bày chuẩn phân giải chún2 lên sự sinh trưởngtrong sảnnguồnVì cây trồng, sinhtìmphát ảnhphát triển Ọcác vi sinh Bảng Nghiên hương phát triển của vậy, trưởngtôi trương và chủng DV của vật ứng dụng và. .. Toản.Sự tồn tại của các chủng vi sinh vật giống trong chế phẩm vi sinh vật và đất trồng Đề tài khoa học 02-06, 2000 20 Phạm Văn Toản, Phạm Ngọc Sinh. Báo cáo kết quả sản xuất và thử nghiệm phân lân hữu cơ vi sinh KOMIC.Đề tài khoa học công nghệ 02-06, 1998 21 Phạm Văn Ty, Đào Thị Lượng .Nghiên cứu khả năng phân giải Photphat khó tan và xenluloza của Aspegillus Japonicus Tạp chí khoa học công nghệ, 1998... chế phẩm phân vi sinh Đề tài KHCN 0206, 1998 14 Võ Minh Kha.Hướng dãn thực hành sử dụng phân bón NXB Nông Nghiệp, 1996 15 Phương pháp kiểm tra vi sinh vật Nông Nghiệp Phòng thử nghiệm vi sinh vật, vi n khoa học kỹ thuật Vi t Nam, 1999 16 Phạm Văn Toản, Nguyễn Kim Vũ, Đặng Đức Nhuận, Võ Văn Thuận Nghiên cứu khả năng phân giải lân của vi sinh vật bằng kỹ thuật đổng vị P 32 Kỹ thuật nghiên cứu hạt nhân... bằng nhiệt 5 1.1.5 Vi sinh vật phân giải hợp chất photphat khó tan 6 1.1.6 .Cơ chế phán giải photphat khó tan nhờ vi sinh vật CHƯƠNG II: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 13 II 1 Vật liệu và thiết bị 13 II 1.1 Vật liệu 13 II 1.1.1 Chủng vi sinh vật 13 II 1.1.2 Giống cây trổng thí nghiệm đối với vi khuẩn phân giải lân 13 II 1.2 Thiết bị . sau: Phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải Photphat khó tan. - Nghiên cứu đặc điểm sinh học của các chủng tuyển chọn Thực vật Sản phẩm sử dụngp P- hữu cơ photpho khó tan PHẨN. vừa có khả năng chuyển hoá Photphat khó tan [23]. L3 Tình hình nghiên cứu vỉ sinh vật phân giải lân và ứng dụng trong phân bón vi sinh ở Vi t Nam. Tại Vi t Nam, vi c nghiên cứu sử dụng vi sinh vật. vi sinh vật sống dị dưỡng trong đất, vùne: rễ đã được nghiên cứu khá nhiều. Hàng loạt vi sinh vật phân giải lân khó tiêu đã được thu thập và tuyển chọn. Đặc biệt có các chủng vi sinh vật có thể