Nghiên cứu sự phân bố và vai trò của hệ vi sinh vật đất trong điều kiện sinh thái tại tiểu khu 64 của khu bảo tồn thiên nhiên Sơn trà - thành phố Đà Nẵng

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN THỊ TRÀ MÂN NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ VAI TRÒ Người hướng dẫn khoa học: TS ĐỖ THU HÀ Phản biện 1: TS Phạm Ngọc Lan CỦA HỆ VI SINH VẬT ĐẤT TRONG ĐIỀU KIỆN SINH THÁI TẠI TIỂU KHU 64 CỦA KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN Phản biện 2: TS Huỳnh Ngọc Thạch SƠN TRÀ - THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60.42.60 Luận văn ñược bảo vệ Hội ñồng bảo vệ chấm Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Khoa học, họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 27 tháng năm 2011 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm thông tin –Học liệu - Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng - Năm 2011 Footer Page of 126 - Thư viện trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng Header Page of 126 hệ vi sinh vật ñất ñiều kiện sinh thái tiểu khu 64 khu MỞ ĐẦU bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà – thành phố Đà Nẵng” nhằm tìm hiểu phân bố hệ vi sinh vật ñất, phân lập tuyển chọn chủng LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI vi sinh vật có hoạt tính sinh học mạnh, thử nghiệm ứng dụng làm Đất nguồn tài nguyên có giá trị phân hữu vi sinh ñể trồng keo tràm, góp phần cải tạo ñất người, nơi sản xuất lương thực thực phẩm, ñiều chỉnh vùng ñất trống sau xử lý dây leo bìm bìm Bên cạnh ñó, tham gia vào chu trình sinh ñịa hoá toàn cầu, lọc xử lí chất gây ô tuyển chọn chủng xạ khuẩn sinh chất kháng sinh ñối kháng với nhiễm… Song, thành phần quan trọng góp phần làm tăng giá trị hệ vi sinh vật có lợi rễ bìm bìm nhằm tiến ñến hạn chế phát ñất ñó hệ vi sinh vật sống ñất [30] triển loài dây leo phương pháp sinh học Vi sinh vật có vai trò to lớn việc tạo chất mùn, MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU tham gia vào vòng tuần hoàn tự nhiên cải tạo ñất [29] Nghiên cứu phân bố vai trò hệ vi sinh vật ñất Tuy nhiên, vi sinh vật ñất có tính mẫn cảm ñối với môi trường sống, tiểu khu 64 khu bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà - thành phố Đà thay ñổi môi trường ñều ảnh hưởng ñến trình Nẵng Từ ñó, làm sở khoa học cho việc ñề xuất biện pháp hoạt ñộng sống, ñến phân bố ñộng thái vi sinh vật nhằm ứng dụng chủng vi sinh vật có hoạt tính sinh học mạnh ñất Tùy vùng sinh thái, loại ñất khác mà vi sinh vật ñất khu vực có thành phần số lượng khác [30] NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Khu bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà – thành phố Đà Nẵng vừa nơi có hệ sinh thái ñất ướt ven biển, vừa có thảm rừng nhiệt ñới mưa ẩm nguyên sinh thuận lợi cho phát triển hệ ñộng - thực vật nói chung vi sinh vật ñất nói riêng Tuy nhiên, năm - Nghiên cứu phân bố hệ vi sinh vật ñất tiểu khu 64 khu bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà – thành phố Đà Nẵng - Nghiên cứu ñộng thái hệ vi sinh vật ñất theo thời gian (tháng), ñộ ẩm ñộ cao gần ñây, với dự án du lịch, tượng cháy rừng, xâm lấn - Phân lập tuyển chọn chủng vi sinh vật có hoạt tính dây leo bìm bìm… khiến thảm thực vật rừng Sơn Trà bị thu hẹp sinh học mạnh (khả phân giải photphat khó tan, cố ñịnh nitơ dần, thay vào ñó khoảng ñất trống, ñồi núi trọc Hệ nảy phân tử sinh chất kháng sinh ñối kháng với hệ vi sinh vật có lợi sinh từ vấn ñề ñất bị xói mòn, rửa trôi trở nên cằn cỗi, rễ bìm bìm) nghèo dinh dưỡng v.v… Do vậy, với mong muốn góp sức chung vào việc thực công tác bảo tồn phát triển bền vững khu bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà, chọn ñề tài: “Nghiên cứu phân bố vai trò Footer Page of 126 - Thử nghiệm, ứng dụng chủng vi sinh vật tuyển chọn có hoạt tính sinh học mạnh làm phân hữu vi sinh ñể trồng keo tràm (Acacia auriculiformis) Header Page of 126 CHƯƠNG Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI - Cung cấp số liệu ban ñầu phân bố ñộng thái hệ vi sinh vật ñất tiểu khu 64 khu bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà - thành phố Đà Nẵng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SƠN TRÀ – TP ĐÀ NẴNG Nhìn chung ñặc ñiểm tự nhiên thổ nhưỡng, thời tiết khí hậu… Sơn Trà tạo nhiều ñiều kiện thuận lợi cho sinh trưởng - Phân lập tuyển chọn chủng vi sinh vật ñất có phát triển hệ vi sinh vật ñất Tuy nhiên, khu BTTN Sơn Trà hoạt tính sinh học mạnh ñể ứng dụng vào thực tiễn sản xuất ñịa ñịa hình ñồi núi, sườn dốc; chịu ảnh hưởng nhiều ñợt gió mùa phương Đông Bắc, gió mùa Tây Nam, bão… ñã tác ñộng ñến thành phần số CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN lượng vi sinh vật ñất Luận văn có 88 trang gồm phần sau: mở ñầu, chương, kết luận kiến nghị, tài liệu tham khảo phụ lục 1.2 SỰ PHÂN BỐ CỦA VI SINH VẬT TRONG ĐẤT Đất môi trường sống thích hợp ñối với VSV, ñất có ñầy ñủ ñiều kiện tối thiểu cho VSV tồn phát triển Sự phân bố VSV ñất thay ñổi theo ñộ sâu, theo ñặc ñiểm tính chất ñất, theo trồng Thành phần số lượng VSV loại ñất khác khác 1.3 ĐỘNG THÁI CỦA VI SINH VẬT ĐẤT 1.3.1 Động thái vi sinh vật theo mùa Thành phần số lượng VSV ñất ñạt cực ñại vào mùa xuân, khoảng tháng 3, 4, sau ñó giảm chút vào mùa hè tiếp tục tăng dần theo mùa thu ñạt cực tiểu vào ñông 1.3.2 Động thái vi sinh vật theo nhiệt ñộ Đa số VSV ñất hoạt ñộng mạnh nhiệt ñộ 220C - 300C, nằm khoảng nhiệt ñộ ñó ñều ảnh hưởng xấu ñến VSV Tuy nhiên, tùy loài VSV khác mà có nhiệt ñộ thích hợp khác 1.3.3 Động thái vi sinh vật theo ñộ ẩm VSV phát triển mạnh ñộ ẩm môi trường khoảng từ 50 70%, nằm khoảng ñộ ẩm ñều ảnh hưởng xấu ñến hoạt ñộng Footer Page of 126 Header Page of 126 sống VSV lân sinh học cho hiệu suất cao nhiều loại 1.3.4 Động thái vi sinh vật theo ñộ cao trồng Cho ñến phân bón vi sinh ñã trở thành hàng hóa ñược Sự phân bố VSV thay ñổi theo ñộ cao Đặc biệt, với ñộ cao từ 500m so với mặt nước biển trở lên, nhiệt ñộ vượt ngưỡng sử dụng rộng rãi Ở Việt Nam, từ năm 80 ñã có nhiều công trình nghiên tối ưu nên thành phần số lượng VSV thấp cứu ứng dụng công nghệ vi sinh việc tạo loại phân bón 1.4 VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH PHÂN sinh học Sau nhiều năm thử nghiệm ñồng ruộng, phân bón vi HỦY, CHUYỂN HÓA MỘT SỐ HỢP CHẤT VÀ NGUYÊN TỐ sinh ñã ñạt ñược hiệu ñịnh Tuy nhiên, việc TRONG ĐẤT sử dụng phân bón vi sinh Việt Nam chưa ñược phổ biến 1.4.1 Nitơ vi sinh vật cố ñịnh nitơ Sản phẩm phân HCVS có bổ sung VSV trợ lực làm giàu Nitơ có vai trò sinh lý ñặc biệt quan trọng ñối với sinh dinh dưỡng hàm lượng mùn tổng số có hàm lượng nitơ trưởng, phát triển hình thành suất trồng VSV cố ñịnh tổng số cao loại phân hữu chế biến phương pháp truyền nitơ VK hiếu khí sống tự thuộc chi Azotobacter, chi thống 40 – 45% Phối hợp VSV từ chủng cố ñịnh nitơ phân Beijerinckia loại VSV cố ñịnh nitơ khác Pseudomonas giải lân có tác dụng hiệu ñối với trồng làm tăng suất azotogensis, Azotomonasinsolita Ngoài ra, có VSV sống cộng tiết kiệm phần phân khoáng sản xuất nông, lâm nghiệp sinh có khả ñồng hóa nitơ vi khuẩn nốt sần thuộc chi 1.6 GIỚI THIỆU VỀ THAN BÙN VÀ YÊU CẦU CHẤT Rhizobium chi Bradyrhizobium LƯỢNG CỦA PHÂN BÓN VSV 1.4.2 Photpho vi sinh vật phân giải photphat khó tan Than bùn ñược hình thành xác thực vật tích luỹ lâu ngày Photpho yếu tố quan trọng ñối với ñiều kiện kị khí Có thể dùng than bùn làm chất ñộn chuồng, trồng Trong ñất, photpho thường tồn dạng photpho hữu ñộn với phân chuồng, phân bắc ñể ủ dùng than bùn ñể sản xuất photpho vô Các chủng VK phân giải photphat hữu thường phân hữu vi sinh gặp giống Bacillus Pseudomonas Còn phân giải photphat vô 1.7 GIỚI THIỆU VỀ CÂY KEO LÁ TRÀM có tham gia nhiều VK Pseudomonas fluorescens, B Keo tràm có tên khoa học Acacia auriculiformis, thuộc Mycoides Ngoài ra, số VK hệ rễ, VK nitrat, sunphat, chi Acacia Keo tràm loài thuộc họ Đậu, rễ có nốt sần chứa số chủng NM có khả phân giải photpho mạnh vi khuẩn nốt sần có khả tổng hợp nitơ sống tự do, cải tạo môi 1.5 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, SỬ DỤNG PHÂN BÓN VI SINH trường ñất, ñược trồng ñể phủ xanh ñất trống ñồi trọc cho nguyên VẬT TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM liệu sản xuất giấy, ñồ gỗ gia dụng công cụ Phân bón vi sinh ñã ñược nhiều quốc gia giới sản xuất sử dụng từ sớm phân Nitragin, Azotobacterin, phân Footer Page of 126 Header Page of 126 10 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Các chủng VSVHK (vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm mốc) phân lập từ loại ñất ñộ cao tiểu khu 64 Khu BTTN Sơn Trà - TP Đà Nẵng - Nghiên cứu ứng dụng keo tràm (Acacia auriculiformis) 2.2 ĐỊA ĐIỂM, PHẠM VI VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU Các mẫu ñất nghiên cứu lấy 06 ñịa ñiểm khác thuộc tiểu khu 64 khu BTTN Sơn Trà - TP Đà Nẵng Mỗi ñịa ñiểm lấy mẫu ñộ cao khác nhau: 100m, 200m, 300m, 400m, 500m ñỉnh (696m) Tiến hành phân tích phòng thí nghiệm Vi sinh - Hoá sinh, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học sư phạm; Phòng Hoá Vi sinh, Trung tâm Kỹ thuật TCĐLCL Phòng Vi sinh - Hoá sinh, Trung tâm Môi trường TP Đà Nẵng Đề tài ñược thực từ tháng 6/2010 ñến tháng 6/2011 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Phương pháp thu mẫu thực ñịa 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu phòng thí nghiệm 2.3.2.1 Phương pháp phân lập - Phân lập vi sinh vật theo phương pháp Egorov 2.3.3.2 Phương pháp ñếm số lượng tế bào VSV - Xác ñịnh số lượng tế bào vi sinh vật phương pháp ñếm số lượng khuẩn lạc 2.3.3.3 Phương pháp giữ giống vi sinh vật - Giữ giống vi sinh vật theo phương pháp Egorov 2.3.2.4 Phương pháp sơ tuyển tuyển chọn chủng VSV phân giải photphat khó tan - Sơ tuyển tuyển chọn chủng vi sinh vật phân giải photphat khó tan môi trường ñặc sở có bổ sung Ca3(PO4)2 xác ñịnh hàm lượng P dễ tan môi trường phương pháp so màu 2.3.2.5 Phương pháp sơ tuyển tuyển chọn chủng VK Azotobacter - Sơ tuyển tuyển chọn chủng vi khuẩn Azotobacter có khả cố ñịnh nitơ môi trường ñặc vô ñạm xác ñịnh hàm lượng NH4+ môi trường phương pháp so màu với thuốc thử Nessler 2.3.2.6 Phương pháp xác ñịnh hoạt tính sinh kháng sinh - Phương pháp khối thạch - Phương pháp ñục lỗ 2.3.2.7 Phương pháp nghiên cứu ñặc ñiểm nuôi cấy hình thái chủng VSV tuyển chọn - Nghiên cứu ñặc ñiểm nuôi cấy hình thái chủng vi sinh vật tuyển chọn môi trường ñặc trưng 2.3.2.8 Phương pháp nghiên cứu tính chất ñất - Xác ñịnh thành phần giới dựa theo hàm lượng sét vật lý (cấp hạt < 0,002mm) - Xác ñịnh ñộ ẩm ñất phương pháp sấy cân - Xác ñịnh pH máy ño pH phân cấp ñộ chua ñất theo S.N Tartrinov Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn Việt Nam (MARD) - Hàm lượng nitơ tổng số ñất ñược phân tích theo TCVN 4051:1985 ñược xác ñịnh theo thang bậc ñánh giá nitơ tổng số ñất - Hàm lượng photpho tổng số ñất ñược phân tích theo TCVN 4052:1985 ñược xác ñịnh theo phương pháp Barenz Sepphe ñược Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn ban hành 2.3.2.9 Phương pháp tìm hiểu khả ứng dụng chủng vi sinh vật tuyển chọn làm chế phẩm phân HCVS Footer Page of 126 Header Page of 126 11 12 - Nghiên cứu sản xuất chế phẩm hữu vi sinh từ than bùn chủng VSV tuyển chọn - Thử nghiệm ứng dụng chế phẩm phân HCVS nghiên cứu ñối với keo tràm Xác ñịnh số tiêu sinh trưởng sau: + Xác ñịnh chiều cao cách ño + Xác ñịnh sinh khối tươi sinh khối khô cách cân + Đếm số nốt sần rễ 2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu Các kết phân tích ñược xử lý phương pháp thống kê sinh học giữ nước kém, hay bị khô hạn, ñất chua (pH: 4,8 – 5,8), ñộ ẩm thấp (28 – 42%) nên có thành phần số lượng VKTSHK, NMTS, XKTS ñạt giá trị thấp nhất, có trung bình VKTSHK (58 – 434)x105 CFU/g, NMTS (09 – 411)x103 CFU/g ; XKTS (02 – 43)x103 CFU/g ñất Bảng 3.1 Thành phần số lượng VSV số mẫu ñất ñịa ñiểm thuộc Tiểu khu 64 khu BTTN Sơn Trà - TP Đà Nẵng (tháng 11/2011) CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 3.1 SỰ PHÂN BỐ CỦA HỆ VI SINH VẬT ĐẤT THEO THÀNH PHẦN CƠ GIỚI Kết phân bố hệ VSV ñất theo thành phần giới tiểu khu 64, khu BTTN Sơn Trà sau: + Đất thịt trung bình, thịt trung bình pha sỏi có hàm lượng nitơ cao (0,34 - 0,38%), ñộ ẩm vừa phải (50 - 60%), pH thích hợp (6,0 – 6,5) ñó mà thành phần số lượng VSVTS gam ñất cao nhất, ñó VKTSHK (474 – 1450)x105 CFU/g, NMTS (264 – 983)x103 CFU/g ; XKTS (12 – 213)x103 CFU/g ñất + Đất thịt nhẹ, thịt nhẹ pha sỏi có kết cấu tơi xốp, thoáng khí, ñộ ẩm (45 – 57%), pH (5,8 – 6,4) Tuy nhiên, ñất màu mỡ (N: 0,20 - 0,36%; P: 0,023 - 0,038%) nên số lượng VSV ñất thịt nhẹ ñất thịt trung bình (VKTSHK (58 – 1292)x105 CFU/g, NMTS (16 – 684)x103 CFU/g ; XKTS (02 – 125)x103 CFU/g ñất) + Đất cát pha, cát pha sỏi ñộ thoáng khí cao lại nghèo dinh dưỡng (N: 0,15 - 0,26%; P: 0,016 - 0,028%), khả Footer Page of 126 T T Địa ñiểm lấy mẫu Độ cao 100m Độ cao 200m Độ cao 300m Độ cao 400m P (%) Cây bụi 39 5,4 0,19 0,026 VK NMTS XKTS TSHK (x103 (x103 (x105 CFU/g) CFU/g) CFU/g) 75 151 07 Cát pha sỏi Bìm bìm 38 5,3 0,17 0,022 63 64 04 Thịt nhẹ pha sỏi Keo 55 6,1 0,29 0,029 384 103 42 Cát pha sỏi Bạch ñàn 41 5,5 0,17 0,025 305 194 25 56 6,0 0,21 0,025 230 150 36 57 5,9 0,28 0,027 500 322 85 Thịt nhẹ pha Bìm bìm sỏi Keo, bời Thịt nhẹ lời Cát pha sỏi Bìm bìm 40 5,6 0,26 0,027 304 71 28 Thịt nhẹ pha sỏi Chò, dẻ 56 5,8 0,29 0,026 549 137 52 Thịt nhẹ Keo 57 5,9 0,31 0,028 890 437 114 57 6,0 0,36 0,038 427 388 29 59 6,2 0,35 0,043 725 264 60 60 6,1 0,39 0,047 983 792 64 56 6,0 0,35 0,028 302 107 13 58 6,3 0,34 0,037 474 375 77 59 6,2 0,37 0,038 501 401 103 41 4,8 0,15 0,017 65 91 05 Chò, dẻ Thịt trung Dương xỉ bình pha sỏi Thịt trung Keo bình Chò, dẻ Thịt trung Keo bình pha sỏi Thịt trung Dương xỉ bình Cát pha sỏi Đỉnh (696m) N (%) Cát pha Thịt nhẹ Độ cao 500m pH Thảm thực vật Thịt nhẹ Độ ẩm (%) Loại ñất Cây bụi Thịt nhẹ pha sỏi Cây bụi 56 5,8 0,21 0,025 130 90 18 Thịt nhẹ Cây bụi, cỏ 55 5,9 0,22 0,025 184 85 21 Header Page of 126 13 14 Bảng 3.2 Thành phần số lượng VSV số mẫu ñất Bảng 3.3 Thành phần số lượng VSV số mẫu ñất ñịa ñiểm thuộc Tiểu khu 64 khu BTTN Sơn Trà ñịa ñiểm thuộc Tiểu khu 64 - TP Đà Nẵng (tháng 03/2011) Địa T ñiểm T lấy mẫu Loại ñất Cát pha Độ cao 100m Độ cao 200m Độ cao 500m Đỉnh (696m) 31 P (%) 5,8 0,19 0,026 TT Địa ñiểm lấy mẫu Độ cao 100m 243 155 12 Thịt nhẹ pha sỏi Keo 45 6,3 0,27 0,028 557 388 46 Thịt nhẹ pha sỏi Cát pha sỏi Bạch ñàn 33 5,5 0,22 0,023 434 295 32 Cát pha sỏi Thịt nhẹ pha sỏi 47 6,3 0,22 0,025 487 302 45 48 6,3 0,29 0,032 866 654 125 Thịt nhẹ Bìm bìm 34 5,6 0,27 0,028 358 411 31 Cát pha sỏi Thịt nhẹ pha Chò, dẻ sỏi 48 6,1 0,33 0,030 866 683 55 Keo 49 6,4 0,35 0,031 1292 572 86 Thịt nhẹ Chò, dẻ 50 6,2 0,36 0,037 526 370 07 Thịt trung bình pha sỏi Thịt trung bình Dương xỉ 52 6,2 0,36 0,041 807 75 11 Keo 53 6,5 0,38 0,046 1450 983 213 Thịt nhẹ Chò, dẻ 51 6,1 0,35 0,034 885 322 28 Thịt trung bình pha sỏi Thịt trung bình Keo 52 6,3 0,34 0,037 1002 550 108 Dương xỉ 53 6,2 0,37 0,037 1044 684 129 Cát pha sỏi Cây bụi 34 5,4 0,26 0,016 238 126 Thịt nhẹ pha Cây bụi sỏi Cây bụi, Thịt nhẹ cỏ Footer Page of 126 47 6,1 0,25 0,027 352 291 6,0 0,22 0,028 501 358 Độ cao 400m 28 5,7 0,17 0,022 45 6,2 0,27 Bạch ñàn Bìm bìm Keo, bời lời Bìm bìm 30 5,8 45 NMTS (x103 CFU/g) XKTS (x103 CFU/g) 28 13 147 09 13 0,029 375 208 75 0,17 0,023 408 127 21 6,2 0,22 0,025 282 220 21 46 6,3 0,26 0,032 488 345 31 33 5,6 0,25 0,027 362 343 18 Thịt nhẹ pha sỏi Chò, dẻ 45 6,1 0,31 0,027 655 478 57 Thịt nhẹ Keo 46 6,3 0,32 0,028 908 684 62 Thịt nhẹ Chò, dẻ 46 6,4 0,33 0,038 654 121 35 Thịt trung bình pha sỏi Thịt trung bình Dương xỉ 50 6,3 0,34 0,041 746 463 50 Keo 51 6,4 0,37 0,045 1008 737 155 Thịt nhẹ Chò, dẻ 46 6,0 0,35 0,032 660 336 04 Thịt trung bình pha sỏi Thịt trung bình Keo 50 6,2 0,34 0,038 860 509 57 Dương xỉ 51 6,3 0,38 0,037 785 556 15 07 Cát pha sỏi Cây bụi 31 5,5 0,16 0,018 141 88 18 18 Thịt nhẹ pha sỏi Cây bụi 45 6,0 0,21 0,024 103 212 45 Thịt nhẹ Cây bụi, cỏ 45 6,1 0,24 0,024 109 147 13 48 Độ cao 300m 0,021 Keo 0,026 0,21 Cát pha sỏi 0,18 5,6 Bìm bìm 5,7 Độ cao 200m 28 VK TSHK (x105 CFU/g) 167 Cây bụi Loại ñất 32 Thịt nhẹ pha Bìm bìm sỏi Keo, bời Thịt nhẹ lời P (%) Độ ẩm (%) Cát pha pH N (%) Thảm thực vật Bìm bìm Thịt nhẹ Độ cao 400m Cây bụi pH N (%) khu BTTN Sơn Trà - TP Đà Nẵng (tháng 05/2011) VK NMTS XKTS TSHK (x103 (x103 (x10 CFU/g) CFU/g) CFU/g) 359 178 09 Cát pha sỏi Cát pha sỏi Độ cao 300m Thảm thực vật Độ ẩm (%) 17 Độ cao 500m Đỉnh (696m) Header Page of 126 15 16 3.2 ĐỘNG THÁI VI SINH VẬT THEO THỜI GIAN phát triển Do ñó, số lượng VKTSHK tăng lên ñáng kể tháng ñạt cực ñại tháng với trung bình 752x105 CFU/g Sau tiến hành phân lập 36 mẫu ñất thịt nhẹ, thịt nhẹ pha sỏi 06 ñịa ñiểm tiểu khu 64, khu BTTN Sơn Trà, kết + Tháng có số nắng chiếu ngày nhiều làm nghiên cứu ñộng thái VKTSHK theo thời gian ñược trình bày qua cho nhiệt ñộ ñất tăng cao, ñộ ẩm giảm mạnh (40 – 45%) Do bảng ñây: vậy, số lượng VKTSHK có suy giảm rõ rệt tháng (có trung bình 547x105 CFU/g) Bảng 3.4 Số lượng VKTSHK theo thời gian (tháng) 06 ñịa ñiểm Tiểu khu 64, khu BTTN Sơn Trà 3.3 ĐỘNG THÁI VI SINH VẬT THEO ĐỘ ẨM Tiến hành phân lập 36 mẫu ñất thịt nhẹ, thịt nhẹ pha sỏi, kết TT VKTSHK (x10 CFU/g) Địa ñiểm lấy mẫu Tháng Tháng Tháng Tháng Tháng Tháng 10 11 12 nghiên cứu ảnh hưởng ñộ ẩm ñất ñến số lượng VKTSHK ñược trình bày qua bảng 3.5 hình 3.3 Độ cao 100m 284 155 173 374 483 315 Bảng 3.5 Số lượng VKTSHK theo ñộ ẩm ñất 06 ñịa ñiểm Độ cao 200m 339 342 326 639 706 624 tiểu khu 64, khu BTTN Sơn Trà - TP Đà Nẵng (x105 CFU/g) Độ cao 300m 468 389 422 754 903 479 Độ cao 400m 697 583 622 997 1279 854 Độ cao 500m 454 449 510 868 994 763 Đỉnh (696m) 193 187 244 245 359 247 405,8 350,8 382,8 646,2 787,3 547,0 Trung bình Kêt bảng cho thấy: + Tháng 10, 11, 12 tháng mùa mưa, ñó tháng 11 có lượng mưa cao nên tốc ñộ rửa trôi, xói lở diễn mạnh mẽ Vì vậy, số lượng VKTSHK tháng thấp với trung bình 310x105 CFU/g TT Tháng 10 Địa ñiểm lấy mẫu Độ ẩm ñất (%) VK TS HK Tháng 11 Độ ẩm ñất (%) VK TS HK Tháng 12 Độ ẩm ñất (%) VK TS HK Tháng Độ ẩm ñất (%) VK TS HK Tháng Độ ẩm ñất (%) VK TS HK Tháng Độ ẩm ñất (%) VK TS HK Độ cao 57 204 56 171 55 215 52 229 50 240 46 202 100m Độ cao 57 426 56 345 56 366 52 557 50 546 47 313 200m Độ cao 58 487 57 454 56 529 54 795 52 684 48 538 300m Độ cao 58 545 59 537 58 573 54 984 52 955 49 645 400m Độ cao 56 587 59 398 57 469 53 728 50 710 48 558 500m Đỉnh 55 106 55 108 56 102 51 211 48 182 49 122 (696m) Trung bình 58,5 392,5 58,8 335,5 58,3 375,7 53,0 584,0 50,8 552,8 48,2 396,3 + Tháng 12 có lượng mưa thấp so với tháng 10, 11 Qua bảng cho thấy số lượng VKTSHK ñất thịt nhẹ chịu ảnh hưởng nhiều ñợt gió mùa Đông Bắc nên nhiệt ñộ pha sỏi tiểu khu 64, khu BTTN Sơn Trà dao ñộng theo ñộ ẩm ñất thường hạ xuống thấp nên số lượng VKTSHK tháng 12 cao sau: tháng 11 thấp tháng 10 (có trung bình 336,5x10 CFU/g) + Tháng 2, nhiệt ñộ khoảng 23 – 250C thích hợp cho VSV Footer Page of 126 Header Page of 126 17 18 + Tháng 2, tiết trời mát mẻ, ñộ ẩm trung bình 50,8 - 53% sỏi 05 ñịa ñiểm nêu tiểu khu 64 khu BTTN Sơn Trà, Qua bảng 3.6 hình 3.4 cho thấy thành phần số lượng VKTSHK ñộ cao 400m 500m cao so với ñộ cao lại, có trung bình (607 – 753)x105 CFU/g Sỡ dĩ ñộ cao có ñộ ẩm thích hợp (46 – 60%), biên ñộ dao ñộng nhiệt ít, hàm lượng nitơ ñất cao (0,33 – 0,39%) nên số lượng VKTSHK cao so với ñộ cao khác + Ở ñộ cao 100m, 300m có nhiều khu du lịch ñang ñược triển khai Điều ñã ảnh hưởng không nhỏ ñến hoạt ñộng sống VSV ñất Ngoài ra, so với ñộ cao 400m 500m, nơi ñây có ñộ ẩm thấp (28 – 53%), ñất nghèo chất dinh dưỡng (N: 0,16 – 0,35%, P: 0,21 – 0,32%), mà số lượng VKTSHK ñộ cao hơn, có trung bình (322 – 591)x105 CFU/g + Trên ñỉnh khu BTTN Sơn Trà không triển khai xây dựng khu du lịch khu BTTN Bà Nà – Núi Chúa ảnh hưởng mạnh mẽ hai luồng khí hậu, tác ñộng trực tiếp mưa, bão làm cho tượng xói mòn, rửa trôi diễn mạnh mẽ Do vậy, ñất ñây cằn cỗi, nghèo dinh dưỡng, số lượng VKTSHK thấp so với tất ñiểm nghiên cứu, có trung bình 211x105 CFU/g kết nghiên cứu ñộng thái VKTSHK theo ñộ cao ñược trình 3.5 TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT CÓ KHẢ bày qua bảng ñây: NĂNG SINH TỔNG HỢP CÁC CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH thuận lợi cho VKTSHK phát triển mạnh nên số lượng VKTSHK tháng tháng cao, có trung bình (552,8 – 584)x105 CFU/g + Tháng 5, ñộ ẩm ñất giảm xuống 48,2%, ảnh hưởng xấu ñến sinh trưởng, phát triển VKTSHK dẫn ñến số lượng VKTSHK giảm mạnh (396,3x105 CFU/g ñất) + Tháng 10, 11, 12 có ñộ ẩm ñất dao ñộng trung bình 58,3 – 58,8% Tuy nhiên tháng có lượng mưa lớn, ñất bị rửa trôi, xói lở nên số lượng VKTSHK tháng 10, 11, 12 thấp Trong ñó, thấp tháng 11 với số lượng VKTSHK: 335,5x105 CFU/g 3.4 ĐỘNG THÁI VI SINH VẬT THEO ĐỘ CAO Do thời gian thực có hạn, ñể nghiên cứu ñộng thái VSV theo ñộ cao, chọn nghiên cứu VKTSHK ñất thịt nhẹ, thịt nhẹ pha sỏi 05 ñộ cao 100m, 300m, 400m, 500m ñỉnh (696m) Sau tiến hành phân lập 28 mẫu ñất thịt nhẹ, thịt nhẹ pha Bảng 3.6 Số lượng VKTSHK ñộ cao tiểu khu 64, khu BTTN Sơn Trà – TP Đà Nẵng 3.5.1 Tuyển chọn chủng vi sinh vật phân giải photphat khó tan Từ 30 mẫu ñất thịt nhẹ, thịt trung bình ñộ cao 300m, VKTSHK (x10 CFU/g) Địa ñiểm STT lấy mẫu HỌC Tháng Tháng Tháng Tháng Tháng Tháng Trung 400m 500m tiểu khu 64 khu BTTN Sơn Trà, tiến 10 11 12 bình hành sơ tuyển chủng VSV có khả phân giải photphat Độ cao 100m 265 310 196 415 448 297 322 môi trường ñặc trưng phương pháp cấy chấm ñiểm thay Độ cao 300m 231 465 561 773 995 520 591 nguồn KH2PO4 Ca3(PO4)2, ñã thu ñược 24 chủng có hoạt tính Độ cao 400m 353 560 740 898 1262 703 753 Độ cao 500m 368 392 415 806 1048 613 607 phân giải photphat khó tan Trong 24 chủng VSV sơ tuyển ñược có Đỉnh (696m) 107 144 132 276 350 254 211 Footer Page of 126 15 chủng VK chủng NM Header Page 10 of 126 19 20 Bằng phương pháp cấy chấm ñiểm so màu ñể ño ñường tan, tế bào hình cầu, nhuộm màu Gram dương Chủng NMP sinh kính vòng phân giải xác ñịnh hàm lượng photpho tan, sau ñó trưởng mạnh môi trường Czapek - Ca3(PO4)2, Martin - Ca3(PO4)2, tiếp tục tuyển chọn ñược chủng VK, NM có mức ñộ phân sinh trưởng trung bình môi trường Pikovskya Chủng NMP có giải mạnh Tiếp tục chọn 01 chủng VK 01 chủng NM có mức khuẩn lạc màu xanh lục, HSKS màu xanh lục, HSCC màu trắng, bào ñộ phân giải photphat khó tan mạnh cho nghiên cứu tiếp tử hình ovan theo, ñó chủng VKP chủng NMP 3.6.2 Đặc ñiểm nuôi cấy hình thái chủng vi khuẩn cố 3.5.2 Tuyển chọn chủng vi khuẩn Azotobacter có khả cố ñịnh ñạm tuyển chọn ñịnh nitơ Cả 02 chủng VK tuyển chọn ñều bắt màu Gram (-), phát triển Từ 32 mẫu ñất thịt nhẹ, thịt trung bình ñộ cao tiểu mạnh MT Nước mắm - pepton, Vinogratski, AT Màu sắc khuẩn khu 64 khu BTTN Sơn Trà, sau sơ tuyển, ñã phân lạc VK trắng ñục vàng, hình dạng tế bào hình que VK lập ñược 21 chủng VK có khả cố ñịnh nitơ, ñó có 4/21 có màu sắc khuẩn lạc vàng mơ, hình dạng tế bào hình cầu chủng có mức ñộ cố ñịnh nitơ mạnh Tiếp tục chọn chủng mạnh 3.6.3 Đặc ñiểm nuôi cấy hình thái chủng XK tuyển chọn ñể tiến hành nghiên cứu tiếp theo, ñó chủng VK Chủng xạ khuẩn XK sinh trưởng tốt 02 môi trường Gauze chủng VK I, Gauze II, sinh trưởng trung bình môi trường ISP4, HSKS màu 3.5.3 Tuyển chọn chủng xạ khuẩn có khả sinh kháng sinh trắng xám, HSCC màu trắng nâu nhạt, khả tiết sắc tố tan nâu Qua sơ tuyển từ 21 mẫu ñất thịt trung bình, ñất thịt nhẹ nhạt, hình dạng cuống sinh bào tử thẳng ngắn ñến lượn sóng (dạng RF) tiểu khu 64, khu BTTN Sơn Trà - TP Đà Nẵng ñã thu ñược 15 chủng 3.7 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CHẾ PHẨM PHÂN HCVS XK MT Gauze I có hoạt tính kháng sinh, ñó có 4/15 chủng LÀM TỪ THAN BÙN VÀ CÁC CHỦNG VI SINH VẬT TUYỂN XK có khả kháng nấm, vi khuẩn mạnh Tiếp tục chọn chủng CHỌN ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY KEO LÁ TRÀM XK có khả sinh chất kháng sinh mạnh cho nghiên Từ kết trình phân lập tuyển chọn, cứu chủng XK sử dụng chủng VSV có khả phân giải photphat khó tan 3.6 ĐẶC ĐIỂM NUÔI CẤY VÀ HÌNH THÁI CỦA CÁC cố ñịnh nitơ mạnh ñể tiến hành sản xuất chế phẩm phân HCVS từ CHỦNG VI SINH VẬT TUYỂN CHỌN than bùn theo quy trình phần 2.3.2.9 3.6.1 Đặc ñiểm nuôi cấy hình thái chủng vi sinh vật phân giải photphat khó tan tuyển chọn Để ñánh giá hiệu của chế phẩm phân bón vi sinh nghiên cứu ñến sinh trưởng phát triển keo tràm, Chủng VKP sinh trưởng mạnh môi trường Nước mắm tiến hành thí nghiệm trồng keo tràm ñất thịt pepton – Ca3(PO4)2, sinh trưởng yếu môi trường Geretsen nhẹ ñược lấy tiểu khu 64 khu BTTN Sơn Trà - TP Đà Nẵng YMA Chủng VKP có khuẩn lạc màu trắng sữa, không tiết sắc tố tiến hành theo dõi, xác ñịnh tiêu chiều cao, sinh Footer Page 10 of 126 Header Page 11 of 126 21 22 khối tươi, sinh khối khô ñếm số nốt sần rễ Kết cho thấy chiều cao keo tràm công thức 3.7.1 Ảnh hưởng chế phẩm phân HCVS nghiên cứu ñến ñược 80 ngày tuổi (sau trồng ñược 20 ngày) có chiều cao keo tràm chênh lệch, CT 18,32 ± 0,15 cm, CT 19,15 ± 0,11 cm, Chiều cao tiêu quan trọng ñánh giá khả sinh CT 19,40 ± 0,17cm Hiệu tác ñộng loại phân bón trưởng phát triển trồng Chúng tiến hành ño chiều cao ñến chiều cao thể rõ giai ñoạn ñược 100 120 mang trồng lúc 60 ngày tuổi ñược 80, 100 ngày tuổi Giai ñoạn này, sinh trưởng phát triển mạnh 120 ngày tuổi nên khả hấp thụ chất dinh dưỡng lớn Ở thời ñiểm Bảng 3.15 Ảnh hưởng chế phẩm phân HCVS nghiên cứu ñến 100 ngày tuổi, chiều cao công thức 29,28 ± 0,19cm, cao chiều cao keo tràm so với CT 3,37 cm CT 1,86 cm Thời ñiểm 120 ngày tuổi, chiều cao công thức ñều tăng ñáng kể, ñặc biệt Chiều cao giai ñoạn Công 60 ngày tuổi thức X ± CT1 16,37 CT2 16,54 CT3 16,49 m (cm) ± ± ± 80 ngày tuổi X ± 0,21 18,32 0,16 19,15 0,67 19,40 m (cm) ± ± ± 100 ngày tuổi X ± 0,15 25,91 0,11 27,42 0,17 29,28 m (cm) ± ± ± 120 ngày tuổi X ± 0,25 31,15 0,18 34,80 0,19 38,27 m (cm) ± ± ± 0,20 0,25 0,22 công thức ñạt 38,27 ± 0,22 cm, cao so với công thức 7,12 cm CT 3,47 cm 3.7.2 Ảnh hưởng chế phẩm phân HCVS nghiên cứu ñến sinh khối keo tràm Kết trình trao ñổi chất dẫn ñến hình thành tích lũy chất hữu trồng Sự tích lũy ñược xác ñịnh sinh khối tươi sinh khối khô trồng Sau ñược 120 ngày tuổi, tiến hành xác ñịnh sinh khối keo tràm Bảng 3.16 Ảnh hưởng chế phẩm phân HCVS nghiên cứu ñến sinh khối keo tràm Công thức Sinh khối tươi (g) Sinh khối khô (g) X ±m CT1 5,11 ± 0,02 CT2 9,27 ± 0,16 CT3 15,12 ± 0,09 Kết cho thấy sinh khối tươi CT ñạt 44,21 ± 0,34 g, CT CT CT Ảnh 3.17 Hình ảnh keo tràm 120 ngày tuổi công thức Footer Page 11 of 126 X ±m 20,14 ± 0,07 27,25 ± 0,14 44,21 ± 0,34 cao CT 24,07 g CT 16,96 g Ở sinh khối khô, CT ñạt 15,12 ± 0,09 g, cao CT 10,01 g CT 5,85 g Header Page 12 of 126 23 24 3.7.3 Ảnh hưởng chế phẩm phân HCVS nghiên cứu ñến số lượng nốt sần rễ Như vậy, tiêu sinh lý chiều cao cây, sinh khối tươi, sinh khối khô số lượng nốt sần rễ CT ñều cao Kết nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm phân CT CT Điều chứng tỏ, việc ứng dụng chủng VSV HCVS nghiên cứu ñến số lượng nốt sần keo tràm thời phân giải photphat mạnh cố ñịnh ñạm cao kết hợp với than bùn tạo ñiểm 120 ngày tuổi ñược trình bày bảng ñây: thành chế phẩm phân HCVS, ñồng thời với việc bổ sung Bảng 3.17 Ảnh hưởng chế phẩm phân HCVS nghiên cứu ñến chủng VK, NM có khả phân giải photphat, cố ñịnh ñạm mang số lượng nốt sần rễ keo tràm 120 ngày tuổi lại ích lợi cao cho ñất trồng, làm tăng khả sinh trưởng, Công thức Số lượng nốt sần rễ CT1 55 CT2 75 CT3 100 phát triển qua ñó góp phần tăng suất trồng CT CT CT CT Ảnh 3.18 Hình ảnh nốt sần rễ keo tràm theo công thức 1,2,3 120 ngày tuổi Từ kết cho thấy số lượng nốt sần rễ keo tràm CT nhiều ñạt 100 nốt sần, tiếp ñến CT có 75 nốt sần CT1 với 50 nốt sần Từ kết cho thấy số lượng nốt sần rễ keo tràm công thức có khác rõ rệt Số lượng nốt sần CT nhiều ñạt 100 nốt sần, tiếp ñến CT có 75 nốt sần CT1 với 50 nốt sần Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 25 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CFU/g), sau ñó số lượng suy giảm rõ rệt ñỉnh (có trung bình 211x105 CFU/g) 1.3 Phân lập tuyển chọn ñược 60 chủng VSV có khả phân giải photpho khó tan, cố ñịnh ñạm khả sinh chất kháng sinh ñó có 14 chủng mạnh gồm: - 06 chủng VK, NM có khả phân giải photpho khó tan mạnh, chọn 02 chủng ñể nghiên cứu ứng dụng VKP NMP - 04 chủng VK Azotobacter có khả cố ñịnh nitơ mạnh, chọn 02 chủng mạnh ñể nghiên cứu ứng dụng VK VK - 04 chủng XK sinh kháng sinh mạnh, chọn 01 chủng XK ñể nghiên cứu ứng dụng 1.4 Nghiên cứu ứng dụng chủng VK, NM tuyển chọn làm chế phẩm phân HCVS thử nghiệm trồng keo tràm cho kết tốt, ứng dụng vào thực tiễn ñịa phương KIẾN NGHỊ Vì thời gian nghiên cứu có hạn, tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng chế phẩm phân HCVS chủng VSV tuyển chọn lên sinh trưởng, phát triển keo tràm (giai ñoạn từ 60 ñến 120 ngày tuổi) Nếu có ñiều kiện ñề tài nghiên cứu nên tiếp tục nghiên cứu ứng dụng phân HCVS lên keo tràm giai ñoạn sau, nghiên cứu chất mang hoàn thiện sản phẩm ñể ñưa vào thực tiễn sản xuất ñịa phương, ñảm bảo mang ñến sản phẩm sạch, an toàn cho người sử dụng Tiếp tục nghiên cứu tuyển chọn VK nốt sần keo tràm ñể ứng dụng bổ sung lại cho cây, góp phần tăng suất cho Nghiên cứu ứng dụng chủng XK sinh chất kháng sinh ñối kháng với VSV có lợi rễ bìm bìm nhằm hạn chế phát triển loài dây leo phương pháp sinh học KẾT LUẬN Qua kết nghiên cứu rút số kết luận sau: 1.1 Từ 115 mẫu ñất thuộc tiểu khu 64 Khu BTTN Sơn Trà - TP Đà Nẵng, sau nghiên cứu phân bố hệ VSV ñất theo thành phần giới ñã cho thấy thành phần số lượng VSVHK gam ñất loại ñất khác khác nhau, ñó: - Đất thịt trung bình, thịt trung bình pha sỏi có VSVHK cao nhất, có trung bình: VKTSHK (474 – 1450)x105 CFU/g, NMTS (264 – 983)x103 CFU/g XKTS (12 – 213)x103 CFU/g ñất - Đất thịt nhẹ, thịt nhẹ pha sỏi có số lượng VSVHK tương ñối cao thấp ñất thịt trung bình, thịt trung bình pha sỏi, có trung bình: VKTSHK (58 – 1292)x105 CFU/g, NMTS (16 – 684)x103 CFU/g XKTS (02 – 125)x103 CFU/g ñất - Đất cát pha, cát pha sỏi có số lượng VSVHK thấp nhất, có trung bình: VKTSHK (58 – 434)x105 CFU/g, NMTS (09 – 411)x103 CFU/g XKTS (02 – 43)x103 CFU/g ñất 1.2 Đã nghiên cứu ñộng thái VSV theo thời gian (tháng), ñộ ẩm, ñộ cao - Động thái VSV theo thời gian (tháng): thành phần số lượng VKTSHK thấp tháng 10, 11, 12, sau ñó tăng cao tháng 2, giảm tháng 5, ñó cao tháng (752x105 CFU/g) thấp tháng 11 (310x105 CFU/g) - Động thái VSV theo ñộ ẩm: Số lượng VKTSHK ñạt cực ñại với 584x105 CFU/g ñộ ẩm 53% cực tiểu ñộ ẩm 58,8% với 355,5 x105 CFU/g Độ ẩm cao hay thấp ñều làm giảm thành phần số lượng VSV ñất - Động thái VSV theo ñộ cao: VKTSHK tăng dần từ ñộ cao 100m ñến 300m ñạt cực ñại ñộ cao 400m (có trung bình 753x105 Footer Page 13 of 126  ... ñất nói riêng Tuy nhiên, năm - Nghiên cứu phân bố hệ vi sinh vật ñất tiểu khu 64 khu bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà – thành phố Đà Nẵng - Nghiên cứu ñộng thái hệ vi sinh vật ñất theo thời gian (tháng),...Header Page of 126 hệ vi sinh vật ñất ñiều kiện sinh thái tiểu khu 64 khu MỞ ĐẦU bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà – thành phố Đà Nẵng nhằm tìm hiểu phân bố hệ vi sinh vật ñất, phân lập tuyển chọn... gia vào vòng tuần hoàn tự nhiên cải tạo ñất [29] Nghiên cứu phân bố vai trò hệ vi sinh vật ñất Tuy nhiên, vi sinh vật ñất có tính mẫn cảm ñối với môi trường sống, tiểu khu 64 khu bảo tồn thiên nhiên