vi khuẩn lam ( cyanbacteria ) trong đất trồng cây nông nghiệp ở một số xã thuộc huyện nghĩa đàn tỉnh nghệ an

i ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Lịch sử nghiên cứu phân loại vi khuẩn lam giới 1.2 Tổng quan nghiên cứu vi khuẩn lam đất trồng Việt Nam 1.3 Đặc điểm phân loại vi khuẩn lam theo Komárek cộng (2014) 1.3.1 Bộ Gloeobacterales 1.3.2 Bộ Synechococcales 1.3.3 Bộ Spirulinales 1.3.4 Bộ Chroococcales 1.3.5 Bộ Pleurocapsales 1.3.6 Bộ Oscillatoriales 1.3.7 Bộ Chroococcidiopsidales 1.3.8 Bộ Nostocales 1.4 Đặc điểm điều kiện tự nhiên huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An 10 1.4.1 Đặc điểm tự nhiên 10 1.4.2 Đặc điểm khí hậu 10 1.4.3 Độ ẩm 10 1.4.4 Đặc điểm nông hoá thổ nhưỡng đất trồng công nghiệp huyện Nghĩa Đàn 11 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 Đối tượng nghiên cứu 12 2.2 Địa điểm nghiên cứu 12 2.3 Thời gian thu xử lý mẫu 13 2.4 Phương pháp nghiên cứu 13 2.4.1 Phương pháp thu mẫu xử lý mẫu 13 2.4.2 Phương pháp phân tích định loại loài vi khuẩn lam 14 2.4.3 Phương pháp nghiên cứu biến đổi hình thái loài Nostoc linckia 15 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 16 3.1 Thành phần loài vi khuẩn lam đất trồng công nghiệp huyện Nghĩa Đàn 16 3.2 Đặc điểm cấu tạo tế bào kiểu sống vi khuẩn lam đất trồng công nghiệp huyện Nghĩa Đàn 21 3.3 Đặc điểm hình thái chi Chroococcidiopsis bổ sung cho danh mục vi khuẩn lam Việt Nam 28 3.4 Đặc điểm hình thái loài Leptolyngbya boryana bổ sung cho danh mục vi khuẩn lam Việt Nam 29 3.5 Sự biến đổi hình thái loài Nostoc linckia phân lập từ đất trồng công nghiệp huyện Nghĩa Đàn 31 iii 3.5.1 Hình thái loài Nostoc linckia môi trường tự nhiên 31 3.5.2 Hình thái loài Nostoc linckia môi trường nhân tạo 32 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 I Kết luận 36 II Kiến nghị 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 Phụ lục 41 Phụ lục 47 iv DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH ẢNH Bảng 2.1 Đặc điểm địa điểm thu mẫu vi khuẩn lam…………………… 13 Bảng 3.1 Thành phần loài vi khuẩn lam đất trồng công nghiệp huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An 17 Bảng 3.2 Kết tổng hợp taxon VKL đất trồng công nghiệp 20 Bảng 3.3 Đặc điểm kiểu sống vi khuẩn lam 22 Bảng 3.4 Đặc điểm cấu tạo tế bào vi khuẩn lam 27 Bảng 3.5 Sự biến đổi hình thái số lượng loại tế bào qua thời gian……… 33 Hình 1.1 Thành phần đặc điểm hình thái họ thuộc Gloeobacterales Hình 1.2 Thành phần đặc điểm hình thái họ thuộc Synechococcales Hình 1.3 Thành phần đặc điểm hình thái họ thuộc Spirulinales Hình 1.4 Thành phần đặc điểm hình thái họ thuộc Chroococcales Hình 1.5 Thành phần đặc điểm hình thái họ thuộc Pleurocapsales Hình 1.6 Thành phần đặc điểm hình thái họ thuộc Chroococcidiopsidales Hình 1.7 Thành phần đặc điểm hình thái họ thuộc Oscillatoriales Hình 1.8 Thành phần đặc điểm hình thái họ thuộc Nostocales Hình 2.1 Địa điểm thu mẫu vi khuẩn lam đất trồng công nghiệp huyện Nghĩa Đàn (Nghệ An) 12 Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm môi trường BG - 11 nitơ 15 Hình 3.1 Các tập đoàn loài Gloeocapsa rupestris sống tập đoàn loài khác (Ảnh trái); Loài Phormidium rimosum phát triển thành dạng thảm (Ảnh phải) 22 Hình 3.2 Tỉ lệ % kiểu sống VKL 26 Hình 3.3 Tỉ lệ % số loài vi khuẩn lam có không bào khí 28 Hình 3.4 Cấu trúc nang nội bào tử loài Chroococcidiopsis sp……………… 29 Hình 3.5 Cấu trúc sợi phân nhánh giả loài Leptolyngbya boryana 30 Hình 3.6 Hình thái loài Nostoc linckia môi trường tự nhiên 31 Hình 3.7 Hình thái loài Nostoc linckia môi trường nhân tạo 32 MỞ ĐẦU Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) sinh vật nhân có khả quang hợp thải oxi giống loài vi tảo thực vật bậc cao Vi khuẩn lam có vai trò quan trọng hệ sinh thái Chúng tham gia vào việc hình thành nên lớp đất mặt điều chỉnh cân thành phần không khí Nhiều loài vi khuẩn lam có khả cố định nitơ phân tử tạo nên nguồn đạm tự nhiên cung cấp cho trồng làm giàu dinh dưỡng cho đất Một số loài sử dụng làm thức ăn cho động vật nguyên liệu để tách chiết hoạt chất sinh học Vi khuẩn lam đóng vai trò quan trọng, thành phần thiếu hầu hết hệ sinh thái trái đất sông, suối, ao, hồ hay đất ẩm Trong môi trường nước, vi khuẩn lam sử dụng tác nhân hữu hiệu biện pháp sinh học xử lý nguồn nước thải, loại trừ chất độc hại làm tăng hàm lượng oxi nước góp phần bảo vệ môi trường Trong môi trường đất, vi khuẩn lam có khả tái tạo đất chua, mặn Sự phát triển vi khuẩn lam giữ độ thoáng, độ ẩm cho đất Từ vai trò đó, vi khuẩn lam lôi ý nhiều nhà khoa học nước giới, đặc biệt lĩnh vực Sinh học Nông học Thành phần loài vi khuẩn lam đa dạng phong phú Chúng phân bố rộng rãi đất nước, hệ sinh thái khác giới Theo phương pháp truyền thống, vi khuẩn lam phân loại chủ yếu dựa vào đặc điểm hình thái cấu trúc thể đơn bào hay dạng sợi, cấu trúc bao nhầy, kích thước hình dạng tế bào, có hay tế bào dị hình, không bào khí, cách thức xếp thylakoid… Trong thời gian gần đây, hệ thống phân loại vi khuẩn lam tiếp tục sữa chữa, cập nhật dựa kết phân tích sinh học phân tử Do đó, công tác điều tra, định loại vi khuẩn lam cần thiết cập nhật kiến thức phân loại vi khuẩn lam Ở Việt Nam, có nhiều công trình nghiên cứu đa dạng thành phần loài vi khuẩn lam phần lớn nghiên cứu thuỷ vực hồ, sông… Ở khu vực Bắc Trung Bộ nói chung Nghệ An nói riêng, có số công trình nghiên cứu vi khuẩn lam đất trồng lúa nghiên cứu điều tra thành phần loài vi khuẩn lam đất trồng công nghiệp Xuất phát từ lý trên, chọn đề tài nghiên cứu: “Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) đất trồng công nghiệp số xã thuộc huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An” Mục tiêu đề tài nhằm định loại loài vi khuẩn lam tìm thấy loại hình đất trồng (cam, cao su rau sạch) số xã thuộc huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An Để đạt mục tiêu trên, nhiệm vụ đặt là: Phân tích đặc điểm hình thái vi khuẩn lam tìm thấy loại hình đất trồng (cam, cao su rau sạch) số xã thuộc huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An Đề tài tiến hành Phòng thí nghiệm Thực vật bậc thấp Phòng thí nghiệm Vi sinh học, Trung tâm Thực hành – Thí nghiệm, Trường Đại học Vinh CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Lịch sử nghiên cứu phân loại vi khuẩn lam giới Những tác giả nghiên cứu phân loại vi khuẩn lam Bornet Flahault (1886-1888), Gomont (1892) Geitler (1925) lần đề xuất chia ngành Vi khuẩn lam (Cyanophyta) thành là: Chroococcales, Entophysalidales, Pleurocapsales, Dermocarpales, Siphononematales, Nostocales Stigonematales Đến năm 1932, ông lại đề xuất chia vi khuẩn lam thành là: Chroococcales, Chamaesiphonales Hormogonales Sau đó, Geitler (1942) tiếp tục đề xuất phân loại vi khuẩn lam thành là: Chroococcales, Dermocarpales, Pleurocapsales Hormogonales [theo 39] Ở Liên Xô (cũ), Hollerbach (1953) chia vi khuẩn lam đến 12 bộ: Chroococcales, Entophysalidales, Tubiellales, Pleurocapsales, Dermocarpales, Siphononematales, Endonematales, Stigonematales, Mastigocladales, Diplonematales, Nostocales Oscillatoriales [35] Desikachary (1959) với công trình nghiên cứu vi khuẩn lam Ấn độ chia vi khuẩn lam thành sau: Chroococcales, Chamaesiphonales, Pleurocapsales, Nostocales Stigonematales [34] Vào năm 1979, Rippka cộng đề xuất phân loại vi khuẩn lam theo Hệ thống danh pháp vi khuẩn thành nhóm (section) tương đương với bộ: Nhóm I (= Chroococcales), Nhóm II (= Pleurocapsales), Nhóm III (= Oscillatoriales), Nhóm IV (= Nostocales) Nhóm V (= Stigonematales) [theo 39] Trong năm gần đây, Komárek cộng xuất tập sách phân loại vi khuẩn lam miền Trung, châu Âu (Komárek & Anagnostidis 1998, 2005, Komárek 2013) [36, 37, 38] Trong sách này, vi khuẩn lam chia thành bộ: Chroococcales, Oscillatoriales Nostocales Đồng thời, tác giả có chỉnh sửa gợi ý phân loại loài châu Âu, bao gồm vùng nhiệt đới Hiện nay, sách tài liệu phân loại biên soạn đầy đủ để phân loại taxon bậc loài theo phương pháp phân loại hình thái Tuy nhiên, Komárek cộng (2014) tổng hợp tất thành tựu nghiên cứu phân loại vi khuẩn lam từ trước tới đặc biệt quan tâm đến tiêu chí phân loại sinh học phân tử phân chia vi khuẩn lam thành bộ: Gloeobacterales, Synechococcales, Spirulinales, Chroococcales, Pleurocapsales, Chroococcidiopsidales, Oscillatoriales Nostocales Một số taxa bậc họ chi đề xuất xếp hợp lý dựa vào kết nghiên cứu nguồn gốc phát sinh sinh học phân tử [39] 1.2 Tổng quan nghiên cứu vi khuẩn lam đất trồng Việt Nam Các công trình nghiên cứu tảo vi khuẩn lam Việt Nam tiến hành muộn so với giới đạt số thành tựu định Công trình vi khuẩn lam Frémy (1927) Ông công bố ba loài tảo lam sở định loại mẫu D.Gaumont thu thập [theo 31] Các nghiên cứu tảo người Việt Nam thực năm 1960 Người Việt Nam nghiên cứu công bố kết chuyên vi khuẩn lam đất Cao Ngọc Phương (1964) [40], bà công bố 23 taxon tảo lam Sài Gòn Đà Lạt, có 11 chi, với chi có tế bào dị hình loài khoa học: Phormidium vietnamensis, Gleoeocap punctata var phamhoagii Dương Đức Tiến ( 1977) [29] công bố 13 loài vi khuẩn lam thuộc chi với chi có tế bào dị hình với khả cố định nitơ chúng Trần Văn Nhị cs ( 1994) [26] nâng tổng số vi khuẩn lam cố định nitơ lên tới 40 taxon, gồm 17 chi có 16 chi có tế bào dị hình chi dạng sợi tế bào dị hình Phùng Thị Nguyệt Hồng (1992) [theo 31] công bố công trình tiếng Pháp tảo lam với 94 taxon, có loài khoa học thứ Đoàn Đức Lân (1996) [23], Đoàn Đức Lân cs (1994) [24] nghiên cứu vùng đất mặn huyện Thái Thụy (Thái Bình), phân lập 15 loài vi khuẩn lam cố định nitơ nghiên cứu thăm dò khả cố định nitơ tự chúng, chi Nostoc chiếm ưu Đỗ Thị Trường Võ Hành (1999) [32] phát 45 loài loài vi khuẩn lam thuộc 16 chi, họ, đất trồng lúa huyện Hoà Vang (Đà Nẵng) Nguyễn Công Kình (2001) [20] phát 10 loài loàivi khuẩn lam 19 cánh đồng lúa thành phố Vinh vùng phụ cận Nguyễn Lê Ái Vĩnh, Võ Hành (2001) [33] phát 69 loài vi khuẩn lam thuộc 15 chi, họ có chi dạng đơn bào, chi dạng sợi có tế bào dị hình Võ Hành, Đặng Thị Ngọc Liên [7] công bố 23 loài vi khuẩn lam gặp vùng đất ngập mặn huyện Diễn Châu - Tỉnh Nghệ An Nguyễn Thị Minh Lan, Lê Khương Thúy (2000) [21, 22] nghiên cứu điều tra thành phần loài vi khuẩn lam ruộng lúa Hà Nội phụ cận, nhóm tác giả phát 50 loài thuộc 19 chi bộ, ưu thuộc chi Nostoc Anabaena Ở khu vực Tây Nguyên, Hồ Sỹ Hạnh, Võ Hành, Dương Đức Tiến, (2005) [9, 10] nghiên cứu thành phần loài vi khuẩn lam loại hình đất trồng tỉnh Đắk Lắk, công bố 62 loài loài đất trồng lúa; 46 loài loài đất trồng bông; 23 loài đưới loài đất trồng cà phê đồng thời phân lập loài loài vi khuẩn lam có tế bào dị hình đất Cùng với công tác điều tra, nghiên cứu chuyên sâu đặc tính sinh lý, sinh hóa chủng VKL có ý nghĩa thực tiễn nhiều tác giả tiến hành nghiên cứu: Nguyễn Đức cs (1984, 1985) [1, 2]; Trần Hài (1996) [3]; Nguyễn Thị Minh Lan (2000) [21]; Võ Hành, Đỗ Thị Trường (2001) [6] Nghiên cứu VKL vùng rễ lúa lây nhiễm chủng có khả cố định nitơ tự có tác giả Dương Đức Tiến (1994) [29]; Nguyễn Thanh Hiền cs (1994) [11]; Đặng Diễm Hồng, Nguyễn Hữu Thước (1987) [15] Như vậy, Việt Nam thời điểm công trình nghiên cứu vi khuẩn lam đất chưa nhiều Hiện nay, vi khuẩn lam ứng dụng nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu nhằm mục đích ứng dụng chúng vào việc nâng cao độ phì đất, sở nâng cao suất chất lượng nông sản, bảo vệ môi trường, tiến tới nông nghiệp bền vững 1.3 Đặc điểm phân loại vi khuẩn lam theo Komárek cộng (2014) Vào năm 2014, Komárek cộng tổng hợp tất thành tựu nghiên cứu phân loại vi khuẩn lam giới từ năm 2013 trước, bao gồm cập nhật thành phần loài phương pháp tiếp cận phân loại vi khuẩn lam [39] Trong đó, tác giả đề xuất tiếp tục phát triển, chỉnh sửa hệ thống phân loại bậc loài dựa tảng công trình Komárek & Anagnostidis (1998, 2005) Komárek (2013) Đồng thời, tác giả đề xuất xếp taxa loài dựa thành tựu nghiên cứu sinh học phân tử nhằm phản ánh chất tự nhiên nguồn gốc phát sinh vi khuẩn lam 1.3.1 Bộ Gloeobacterales Các tế bào hình cầu hình que, có hạt cực tế bào, sống đơn độc tạo thành đám khối nhầy Bộ Gloeobacterales có họ (Gloeobacteraceae) chi (Gloeobacter); tạo thành nhánh riêng chủng loại phát sinh Hình 1.1 Thành phần đặc điểm hình thái họ thuộc Gloeobacterales 1.3.2 Bộ Synechococcales Là nhóm lớn (hơn 70 chi) bao gồm dạng đơn bào dạng sợi Các loài dạng sợi có chiều rộng tế bào hẹp tạo nên dạng sợi mảnh (Hình 1.2) Đặc điểm chung Synechococcales có thylakoid xếp dọc theo thành tế bào Các loài thuộc Synechococcales nằm nhánh chủng loại phát sinh Hình 1.2 Thành phần đặc điểm hình thái họ thuộc Synechococcales 1.3.3 Bộ Spirulinales Chỉ gồm họ Spirulinaceae Có cấu tạo dạng sợi xoắn, bao, thylakoid xếp dọc theo thành tế bào Hình 1.3 Thành phần đặc điểm hình (Hình 1.3) Tạo thành nhánh thái họ thuộc Spirulinales riêng chủng loại phát sinh 33 Số lượng tế bào sinh dưỡng giảm dần, tế bào dị hình tăng lên so với giống gốc ban đầu, thấy nhiều tế bào dị hình nối liền nhau, bào tử bắt đầu xuất sợi có từ đến bào tử - Sau 14 ngày (pH = 7.0) (Ảnh 1C) Số lượng tế bào sinh dưỡng giảm hẳn, tế bào dị hình tăng lên nhiều so với giống gốc ban đầu, bào tử xuất nhiều sợi - Sau 28 ngày (pH = 7.0) (Ảnh 1D) Tế bào sinh dưỡng thấy sợi không thấy, tế bào sinh dưỡng hầu hết phân hóa thành bào tử Bảng 3.5 Sự biến đổi hình thái số lượng loại tế bào qua thời gian Tiêu chí Tế bào sinh dưỡng Tế bào dị hình Bào tử Giống gốc Tế bào sinh dưỡng Tế bào dị hình có ( pH = 7.0) hình trống, tế hình cầu bào tử tập (Ảnh 1A) bào phình rộng dài, chiều rộng từ đoàn (3,9 – 4,3m) hai 5,0 – 5,6m, đầu tế bào thuôn chiều dài từ 5,0 – hẹp lại (2,7 – 6,4m; nằm 3,0m), tạo nên eo sợi đầu thắt rõ ràng sợi; đơn lẻ, tế bào Chiều dài tế không thấy bào từ 3,8 – 6,1m nhiều tế bào Một số tế bào có dị hình nối liền tượng eo thắt Không tìm thấy nhằm chuẩn bị cho phân chia tế bào Sau ngày Tế bào sinh dưỡng Tế bào dị hình Bào tử hình cầu, (pH = 7.0) rộng 3,3 – 4,6m, rộng từ 5,2 – 6,7 đường kính từ 5,4 (Ảnh 1B) dài 4,1 – 5,7m So m dài từ 5,2 – 7,1m, thấy rõ 34 với giống gốc – 7,7m Tế bào hạt bào kích thước tế bào dị hình lớn tử Bào tử phân hơn bố đơn lẻ dinh thành chuỗi tế bào nhiều Sau 14 ngày Tế bào sinh dưỡng Tế bào dị hình (pH = 7.0) phân hóa thành rộng 4,2 – 5,3 m cầu với chiều dài (Ảnh 1C) bào tử, có hình cầu dài từ 4,4– tương đương với với chiều dài tương 5,7m Tế bào dị chiều rộng, rộng đương với chiều hình nhỏ 3,5 – 5,6 m, dài rộng, rộng 4,4 – 6,2 Bào tử có hình 3,8 – 5,8 m m, dài 4,2 – 6,1m Sau 28 ngày Tế bào sinh dưỡng Tế bào dị hình Bào tử có hình (pH = 7.0) thấy dài 3,3 – 5,3 m, cầu với chiều dài (Ảnh 1D) sợi không thấy rộng 4,1 – 5,3 tương đương với m, tế bào dị chiều rộng, rộng hình nhỏ 3,5 – 5,6 m, dài 3,8 – 5,8 m Trong điều kiện môi trường BG - 11 (pH = 7.0) nitơ sau ngày số lượng tế bào sinh dưỡng chủng Nostoc linckia giảm dần, tế bào dị hình tăng lên so với giống gốc ban đầu lớn hơn, bào tử bắt đầu xuất Sau 14 ngày số lượng tế bào sinh dưỡng giảm hẳn, tế bào dị hình tăng lên nhiều so với giống gốc ban đầu nhỏ dần, bào tử xuất nhiều sợi Sau 28 ngày tế bào sinh dưỡng thấy sợi không thấy, tế bào sinh dưỡng hầu hết phân hóa thành bào tử, tế bào dị hình nhỏ hẳn so với giống gốc Như điều kiện môi trường BG - 11 (pH = 7.0) nitơ cấu trúc kích thước tế bào chủng Nostoc linckia có biến đổi theo thời gian Cụ thể tăng dần số lượng bào tử giảm dần tế bào sinh dưỡng tế 35 bào sinh dưỡng phân hóa thành bào tử, đồng thời kích thước tế bào dị hình có thay đổi Do để phân loại loài ta không nên dựa vào hình ảnh quan sát thời điểm định mà cần phải theo dõi phát triển trình Chẳng hạn mô tả loài Phùng Thị Nguyệt Hồng (theo Komarek 2013) [theo 38] hình thái tương tự giai đoạn nuôi sau 14 ngày ống nghiệm Vậy quan sát tự nhiên ta định loại loài Nostoc linckia cách xác Từ kết thí nghiệm ta nhận định Loài Nostoc linckia có khả phát triển môi trường đạm Hình thái tế bào sinh dưỡng cấu trúc sợi loài Nostoc linckia có biến đổi đáng kể chuyển từ môi trường tự nhiên vào môi trường nhân tạo (môi trường BG - 11 không đạm) theo thời gian nuôi Tuy nhiên, thay đổi phù hợp với khóa phân loại 36 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Từ dẫn liệu thu trình nghiên cứu vi khuẩn lam phân bố đất trồng công nghiệp huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An đưa số kết luận sau Đã phát định loại 17 loài, chúng thuộc 11 chi, họ Phần lớn loài không bào khí (chiếm 71%), phát triển thành thảm vi khuẩn lam mặt đất (47%) sống tập đoàn loài khác (47%) Đã phát dạng hình thái vi khuẩn lam mà chưa công bố công trình nghiên cứu vi khuẩn lam Việt Nam, là: dạng đơn bào sinh nội bào tử (Chroococcidiopsis sp.) dạng sợi tế bào dị hình, phân nhánh giả (Leptolyngbya boryana) Loài Nostoc linckia có khả phát triển môi trường đạm Hình thái tế bào sinh dưỡng cấu trúc sợi loài Nostoc linckia có biến đổi đáng kể chuyển từ môi trường tự nhiên vào môi trường nhân tạo (môi trường BG - 11 không đạm) theo thời gian nuôi Tuy nhiên, thay đổi phù hợp với khóa phân loại II Kiến nghị Cần nghiên cứu VKL để phát bổ sung thêm loài cho danh lục khu hệ tảo đất Việt Nam, đặc biệt loài có khả cố định nitơ cao để làm sở cho việc phân lập, nuôi cấy, lây nhiễm chúng vào đất trồng Trong trình nghiên cứu nhận thấy loài VKL đơn bào, sinh nội bào tử Chroococcidiopsis sp loài VKL tế bào dị hình, phân nhánh giả Leptolyngbya boryana cần tiếp tục phân lập khiết nghiên cứu sinh học phân tử 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Đức, Đặng Diễm Hồng, Trần Văn Nhị (1984), “Nghiên cứu so sánh tính chịu nhiệt số loài vi khuẩn lam cố định đạm”, Tạp chí Sinh học, (4), tr.25-31 Nguyễn Đức, Lại Kim Tiến, Trần Văn Nhị (1985), “Nghiên cứu ảnh hưởng ánh sáng cường độ cao đến loài vi khuân cố định đạm”, Tạp chí Khoa học Kỹ Thuật Nông Nghiệp, số 2, tr.74-78 Trần Hài (1996), “Phương pháp xác định đồng thời hoạt tính hệ men khử nitrat in vivo vi khuẩn lam cố định đạm”, Tạp chí Sinh học, 8(3), tr 30-35 Võ Hành (1997), Một số phương pháp nghiên cứu vi tảo Đại học Sư phạm Vinh 28 tr Võ Hành (2007), Tảo học, Nxb Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, 196 tr Võ Hành, Đỗ Thị Trường, (2001), “Kết nghiên cứu bước đầu khả cố định nitơ phân tử số loài vi khuẩn lam đất trồng lúa huyện Hoà Vang – Thành phố Đà Nẵng”, Tạp chí Sinh học, 23(3c), tr 10-13, Hà Nội Võ Hành, Đặng Thị Ngọc Liên, (2005), “Vi tảo đất trồng lúa bị nhiễm mặn huyện Diễn Châu, Nghệ An”, Báo cáo khoa học sinh thái tài nguyên sinh vật, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, tr 314-318 Hồ Sỹ Hạnh (2006), Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) đất trồng số vùng thuộc tỉnh Đắk Lắk mối quan hệ chúng với số yếu tố sinh thái, Luận án Tiến sĩ Sinh học, Vinh, 149 tr Hồ Sỹ Hạnh, Võ Hành, Dương Đức Tiến (2005), “Đặc điểm nông hoá vi khuẩn lam (Cyanobacteria) đất trồng lúa số huyện thuộc tỉnh Đắk Lắk”, Tạp chí khoa học đất, số 23, tr 52-54 10 Hồ Sỹ Hạnh, Võ Hành, Dương Đức Tiến (2005), “Vi khuẩn lam đất trồng công nghiệp (bông cà phê) tỉnh Đắk Lắk”, Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống, Báo cáo khoa học, Hội nghị toàn quốc, Hà Nội, 3/11/2005, Nxb Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội, tr 920- 923 38 11 Nguyễn Thanh Hiền, Vũ Minh Đức, Nguyễn Minh Lan, Đoàn Thanh Nga, Lý Ngọc Oanh, Đỗ Thu Hiền, Nguyễn Bích Vân, Nguyễn Đăng Vượng, Từ Tất Kết, Ngô Thị Đào (1994), “Áp dụng thử chế phẩm vi khuẩn tảo lam cố định nitơ để bón cho lúa huyện Hoài Đức, Hà Tây”, Tạp chí khoa học Công nghệ Quản lý Kinh tế, tháng 6/1994, tr.220-222 12 Dương Trọng Hiền, Đặng Đình Kim, Đặng Hoàng Phước Hiền, Đặng Diễm Hồng (1998), “Ảnh hưởng NaCl nồng độ khác lên hoạt tính quang hợp hô hấp tảo Lam Spirulina platensis”, Tạp chí Sinh học, 20(4), tr.43-47, Hà Nội 13 Nguyễn Xuân Hiên, Vũ Minh Kha, Hoàng Đình Ngọc, Vũ Hữu Yêm (1975) Đạm Sinh học trồng trọt, Nxb Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội 14 Vũ Văn Hiển (1999), Kỹ thuật trồng lúa, Tập 3, Nxb Giáo dục, 156 tr 15 Đặng Diễm Hồng, Nguyễn Hữu Thước (1987), “Hiệu ứng kích thích dịch tảo lên lúa xử lý lạnh giai đoạn nảy mầm”, Tạp chí Sinh học 9(3), tr.27-32 16 Trần Đăng Kế (1993), “Sinh trưởng trao đổi đạm vi khuẩn lam Anabaena Cylindrica điều kiện dinh dưỡng nitơ khác nhau”, Tạp chí Sinh học, 15(3), tr.27-30, Hà Nội 17 Lê Văn Khoa (chủ biên) cộng (1996), Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón, trồng, Nxb Giáo dục, Hà Nội 18 Đặng Đình Kim, Đặng Hoàng Phước Hiền (1992), Công nghệ sinh học vi tảo, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 19 Đặng Đình Kim, Đặng Hoàng Phước Hiền (1993), Tổng luận phân tích công nghệ sản xuất ứng dụng vi tảo, Trung tâm Khoa học Tự nhiên & Công nghệ Quốc gia – Trung tâm thông tin tư liệu, Hà Nội 20 Nguyễn Công Kình (2001), “Một số kết nghiên cứu ban đầu vi tảo (Microalgae) đất trồng lúa Thành phố Vinh vùng phụ cận”, Tạp chí Sinh học, 23(3C), tr 159-161 21 Nguyễn Thị Minh Lan (2000), “Vi khuẩn lam cố định Nitơ, giải pháp tăng nguồn đạm tự nhiên cho ruộng lúa Việt Nam”, Tài nguyên Sinh vật đất 39 phát triển bền vững hệ sinh thái đất, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, tr 303309 22 Nguyễn Thị Minh Lan, Lê Khương Thuý (2000), “Tính đa dạng vi khuẩn Lam (tảo Lam) khả cố định nitơ ruộng lúa vùng Hà Nội”, Tài nguyên sinh vật đất phát triển bền vững hệ sinh thái đất, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, tr 143-147 23 Đoàn Đức Lân (1996), Nghiên cứu số đặc điểm sinh thái sinh lý Vi khuẩn lam cố định nitơ đồng lúa đất mặn ven biển huyện Thái Thuỵ, Thái Bình, Luận án PTS Sinh học, ĐHKHTN- ĐHQG Hà Nội 24 Đoàn Đức Lân, Nguyễn Đình Quyến, Dương Đức Tiến, Nguyễn Kim Vũ (1994), “Kết nghiên cứu vi khuẩn Lam cố định nitơ vùng đất mặn huyện Thái Thụy”, Tạp chí Khoa học – Công nghệ Quản lý Kinh tế, Tháng 6/ 1994, tr 217-218, Hà Nội 25 Nguyễn Mười cộng (1978), Giáo trình thực tập thổ nhưỡng, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 26 Trần Văn Nhị, Đặng Văn Hạnh (1994), “Nghiên cứu tảo lam cố định nitơ để sử dụng nguồn chất kích thích sinh trưởng cho lúa”, Tạp chí Khoa học – Công nghệ Quản lý Kinh tế, tháng 6/ 1994, tr 215-217 27 Phòng tài nguyên môi trường huyện Nghĩa Đàn Khái quát đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Nghĩa Đàn năm 2014 28 Dương Đức Tiến (1975), “Thành phần, phân bố ý nghĩa kinh tế tảo lam số tỉnh miền Bắc Việt Nam”, Báo cáo hội nghị Khoa học Sinh vật, trường Đại học Tổng hợp Hà Nội (tháng 12/ 1975) 29 Dương Đức Tiến (1977), “Tảo lam giữ chặt đạm đất lúa số vùng phía Bắc Việt Nam”, Tạp chí Khoa học Kỹ Thuật Nông nghiệp, 182(8), tr 577-581 30 Dương Đức Tiến (1994), Vi khuẩn lam cố định nitơ ruộng lúa, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 31 Dương Đức Tiến (1996), Phân loại Vi khuẩn lam Việt Nam, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 40 32 Đỗ Thị Trường, Võ Hành (1999), “Vi khuẩn lam đất trồng lúa huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng”, Thông báo khoa học, ĐHSP Vinh, Số 15 tr 25-28 33 Nguyễn Lê Ái Vĩnh, Võ Hành (2001), “Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) đất trồng lúa huyện Thạch Hà – Hà Tĩnh”, Tạp chí Sinh học, 23(3c), tr 29-34 Tiếng nước 34 Desikachary T V (1959), Cyanophyta, Indian Council of Agricultural Research, New Delhi 35 Hollerbach M M cộng (1953), Tảo lam Phân loại tảo nước USSR Tập NXB Khoa học Xô Viết, Moscova (Tiếng Nga) 36 Komárek J., Anagnostidis K (1998), Cyanoprokaryota, Part 1- Chroococcales In Freshwater flora of Central Europe Edited by H Ettl, J Gerloff, H Heynig, D Mollenhauer Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag 37 Komárek J., Anagnostidis K (2005), Cyanoprokaryota, Part – Oscillatoriales In Freshwater flora of Central Europe Edited by B Büdel, G Gärtner, L Krienitz, M Schagerl Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag 38 Komárek J (2013), Cyanoprokaryota, Part – Heterocytous genera In Freshwater flora of Central Europe Edited by B Büdel, G Gartner, L Krienitz, M Schagerl Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag 39 Komárek J., Kaštovský J., Mareš J & Johansen J R (2014), Taxonomic classification of cyanoprokaryotes (cyanobacterial genera) using a polyphasic approach, Preslia 86: 295–335 40 Cao Ngọc Phương (1964), Contribution l’étude de quelques cyanophycées du Sud Viet Nam, D E S-Univ, Paris IV 41 Phụ lục Ảnh chụp hiển vi loài vi khuẩn lam phân bố đất trồng công nghiệp huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An Synechocystis aquatilis Sauvageu 1892 Tế bào hình cầu đến oval Tế bào rộng từ 4,8 – 5,3m, dài từ 4,8 – 6,9m Synechocystis pevalekii Ercegovic 1925 Đường kính tế bào từ 2,6 – 3,8m; tế bào đơn độc, không tạo thành tập đoàn Aphanocapsa sp Đường kính tế bào: 4,4 – 9,1m 42 Gloeocapsa rupestris Kützing 1845 Đường kính TB: 7,2 – 14,7m Chroococcidiopsis sp Đường kính tế bào nano (nanocyte) hay “nội bào tử”: 2,3 – 3,6m Đường kính tế bào: 6,3 – 10,4m Đường kính nang bao tử đạt tới 23,5m; nang bào tử chứa đến 32 bào tử Pseudanabaena catenata Lauterborn 1915 Rộng tế bào: 1,2 – 1,4m; dài tế bào: 2,9 – 3,8m 43 Pseudanabaena mucicula (Naumann et Huber-Pestalozzi) Schwabe 1964 Rộng tế bào: 1,6 – 2,0m; dài tế bào: 3,8 – 5,2m (Phormidium mucicola Naumann et Huber-Pestalozz)… Nostoc linckia (Sợi có tế dị hình bào tử) Leptolyngbya boryana Anagnostidis et Komárek 1988 Rộng tế bào: 2,0 – 2,1m; dài tế bào: 3,2 – 3,9m (Plectonema boryanum Gomont 1899) Phormidium lacustre (Cado) Anagnostidis 2001 (Phormidium edolithicum forma lacustris Cado 1958) 44 10 Phormidium rimosum (Komárek) Anagnostidis et Komárek 1988 (Lyngbya rimosa Komárek 1956) 11 Phormidium tergestinum (Kützing) Anagnostidis et Komárek 1988 Rộng tế bào: 3,1 – 3,2m; dài tế bào: 5,3 – 6,4m (Lyngbya phormidium (Kützing) ex Hansgirg 1892; Oscillatoria tergestina Kützing 1836; Lyngbya tenuis (Agardh) ex Hansgirg 1892 ; Phormidium tenue (Agardh ex Gomont) Anagnostidis et Komárek 1988) 12 Oscillatoria aguina Bory ex Gomont 1892 Rộng tế bào: 7,8 – 7,9m; dài tế bào: 3,4 – 3,5m (Oscillatoria aguina var tenella Yoneda 1941?; Lynglya aguina (Bory) ex Hangsgirg 1892) 45 13 Oscillatoria limosa Agardh ex Gomont 1892 Rộng tế bào: 7,1 – 7,6m; dài tế bào: 2,4 – 2,7m (Oscillatoria limosa forma constricta Biswas 1929 ; Lyngbya tenuis var limosa (Agardh) Kirchner ex Hansgirg 1892 ) 14 Oscillatoria homogenea Frémy 1930 Phần sợi chính: Rộng tế bào: 5,5 – 6,2m; dài tế bào: 3,3 – 4,1m 15 Lyngbya martensiana Meneghini ex Gomont 1892 Rộng tế bào: 6,0 – 6,4m; dài tế bào: 3,0 – 3,5m (Porphyrosiphon martensianus (Meneghini ex Gomont) Anagnostidis et Komárek 1988) 46 16 Nostoc linckia [Roth] Bornet et Flahault 1888 Tế bào sinh dưỡng hình trống, tế bào phình rộng (3,9 – 4,3m) hai đầu tế bào thuôn hẹp lại (2,7 – 3,0m), tạo nên eo thắt rõ ràng tế bào Chiều dài tế bào từ 3,8 – 6,1m Tế bào dị hình có hình cầu dài, chiều rộng từ 5,0 – 5,6m, chiều dài từ 5,0 – 6,4m; nằm sợi đầu sợi Bào tử hình cầu, đường kính từ 3,5 – 7,1m, thấy rõ hạt bào tử 17 Scytonema holmannii Agardh ex Bornet et Flahault 1887 Rộng tế bào: 4,6 – 5,6m; dài tế bào: 10,3 – 11,8m TBDH: rộng 5,4 – 5,6m, dài 10,3 – 12,2m 47 Phụ lục Một số hình ảnh trình thực đề tài Nuôi VKL đĩa petri Bổ sung môi trường BG - 11 Đưa môi trường BG - 11 vào ống nghiệm Nuôi VKL ống nghiệm, điều kiện không đạm (môi trường BG - 11) Quan sát, mô tả định loại VKL [...]... tại 3 xã thuộc huyện Nghĩa Đàn, Nghệ An (Biểu đồ 2.1, Bảng 2. 1) Hình 2.1 Địa điểm thu mẫu vi khuẩn lam trong đất trồng cây công nghiệp huyện Nghĩa Đàn (Nghệ An) (1 – xã Nghĩa Thuận, 2 – xã Nghĩa Mỹ, 3 – xã Nghĩa Lâm) 13 Bảng 2.1 Đặc điểm của các địa điểm thu mẫu vi khuẩn lam TT Địa điểm thu mẫu Xã Nghĩa Thuận 1 Xã Nghĩa Mỹ 2 Xã Nghĩa Lâm 3 Tọa độ Đặc điểm canh tác N: 19017.089’ Đất trồng cam Vườn cam... trồng ở một số vùng thuộc tỉnh Đắk Lắk và mối quan hệ giữa chúng với một số yếu tố sinh thái” của Hồ Sỹ Hạnh (2 00 6) [8]; Một số kết quả nghiên cứu ban đầu về vi tảo (Microalgae) trong đất trồng lúa ở Thành 21 phố Vinh và vùng phụ cận” của Nguyễn Công Kình (2 00 1) [20]; Vi khuẩn lam trên đất trồng lúa huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng” của Đỗ Thị Trường và Võ Hành (1 99 9) [32]; Vi khuẩn lam (Cyanobacteria)... 8 h ) Trong số 11 chi vi khuẩn lam được định loại trong đề tài này, chi vi khuẩn lam đơn bào có sinh nội bào tử Chroococcidiopsis có thể là một chi mới mà chưa được công bố ở Vi t Nam Đối chiếu với danh mục thành phần loài vi khuẩn của một số công trình nghiên cứu trước đây ở Vi t Nam như: “Phân loại Vi khuẩn lam ở Vi t Nam” của Dương Đức Tiến (1 99 6) [31]; Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) trong đất trồng. .. giáp tỉnh Thanh Hoá, phía Nam giáp huyện Tân Kỳ, phía Đông giáp huyện Quỳnh Lưu và phía Tây giáp huyện Quỳ Hợp Huyện Nghĩa Đàn gồm thị trấn Nghĩa Đàn và 25 xã ( ông Hiếu, Nghĩa Lộc, Nghĩa Long, Nghĩa Đức, Nghĩa Khánh, Nghĩa An, Nghĩa Sơn, Nghĩa Minh, Nghĩa Mai, Nghĩa Hồng, Nghĩa Thịnh, Nghĩa Tân, Nghĩa Liên, Nghĩa Hưng, Nghĩa Trung, Nghĩa Hội, Nghĩa Thọ, Nghĩa Bình, Nghĩa Phú, Nghĩa Lợi, Nghĩa Lạc, Nghĩa. .. loài vi khuẩn lam từ các mẫu đất trồng cây công nghiệp ở xã Nghĩa Thuận, Nghĩa Mỹ và Nghĩa Lâm (huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An) thu được trong 3 đợt nghiên cứu Các loài này được định loại dựa vào khóa phân loại của Komárek và Anagnostidis (1 998, 200 5) và Komárek (2 01 3) Các taxa trên loài được sắp xếp theo Komárek et al (2 01 4) Chúng thuộc 11 chi, 8 họ và 5 bộ Trong đó, bộ Synechococcales gồm có 6 loài thuộc. .. tổng số và dễ tiêu: đánh giá mức nghèo đến rất nghèo 12 CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các loài vi khuẩn lam (Cyanobacteria) phân bố trong đất trồng cây công nghiệp ở một số xã thuộc huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An 2.2 Địa điểm nghiên cứu Chúng tôi tiến hành thu mẫu nghiên cứu vi khuẩn lam trên 3 loại hình đất trồng tại 3 xã thuộc. .. loài thuộc 1 chi và 1 họ; bộ Pleurocapsales gồm 1 loài thuộc 1 chi và 1 họ; bộ Oscillatoriales gồm 7 loài thuộc 3 chi và 1 họ; bộ Nostocales gặp 2 loài thuộc 2 chi và 2 họ (Bảng 3.1, Bảng 3. 2) 17 Bảng 3.1 Thành phần loài vi khuẩn lam trong đất trồng cây công nghiệp ở huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An Địa điểm nghiên cứu (x ) TT Tên taxon Nghĩa Thuận Nghĩa Mỹ Nghĩa Lâm Đ1 Đ2 Đ3 Đ1 Đ2 Đ3 Đ1 Đ2 Đ3 Ngành Cyanoprokaryota... cứu về vi khuẩn lam ở Vi t Nam [8, 20, 31, 32, 33] cho thấy các loài vi khuẩn lam dạng sợi, không có tế bào dị hình và có phân nhánh giả cũng chưa được phát hiện và mô tả ở Vi t Nam Loài Leptolyngbya boryana trước đây còn có tên Plectonema boryanum Gomont (1 89 9) và có được mô tả ở Liên Xô (c ) bởi Hollerbach (1 95 3) nhưng cũng không được đề cập đến trong danh mục các loài vi khuẩn lam ở Ấn Độ (Desikachary,... ở Bảng 3.1 và Bảng 3.2 cho thấy vi khuẩn lam trong đất trồng cây công nghiệp thuộc một số xã huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An tương đối đa dạng về hình thái: có cấu trúc đơn bào; cấu trúc sợi (sợi đồng nhất và sợi có tế bào dị hình); sợi không phân nhánh và sợi phân nhánh giả Điều này được thể hiện rõ nhất là mặc dù số lượng loài gặp không nhiều (1 7 loài) nhưng số lượng chi và họ thì tương đối nhiều (1 1... loài Leptolyngbya boryana Loài vi khuẩn lam Leptolyngbya boryana Anagnostidis et Komárek (1 98 8) mà chúng tôi tìm thấy trong đất trồng cây công nghiệp huyện Nghĩa Đàn có các sợi cong, lượn sóng, tạo thành đám sợi rối dày đặc, thỉnh thoảng gặp phân nhánh giả, chiều rộng (2 ) 2,6 – 3,5m; bao mỏng, không màu; trichome màu lam nhạt cho đến không màu, rộng (1 ) 1,3 – 2 (3 ) m (Hình 3. 4) Đối chiếu với các công ... trồng xã thuộc huyện Nghĩa Đàn, Nghệ An (Biểu đồ 2.1, Bảng 2. 1) Hình 2.1 Địa điểm thu mẫu vi khuẩn lam đất trồng công nghiệp huyện Nghĩa Đàn (Nghệ An) (1 – xã Nghĩa Thuận, – xã Nghĩa Mỹ, – xã Nghĩa. .. nghiệp số xã thuộc huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An Mục tiêu đề tài nhằm định loại loài vi khuẩn lam tìm thấy loại hình đất trồng (cam, cao su rau sạch) số xã thuộc huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An Để... loài vi khuẩn lam đất trồng công nghiệp huyện Nghĩa Đàn Chúng tiến hành điều tra định loại 17 loài vi khuẩn lam từ mẫu đất trồng công nghiệp xã Nghĩa Thuận, Nghĩa Mỹ Nghĩa Lâm (huyện Nghĩa Đàn, tỉnh