Ảnh hưởng một số yếu tố sinh thái lên vi sinh vật trên đất trồng cây Hồ tiêu tại Đăk Lăk

MỤC LỤC MỤC LỤC i MỞ ĐẦU .1 Đặt vấn đề Ý nghĩa khoa học Ý nghĩa thực tiễn hiệu ứng dụng Giới hạn đề tài Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung hồ tiêu 1.1.1 Nguồn gốc tiêu 1.1.2 Công dụng tiêu 1.1.3 Đặc điểm hình thái tiêu 1.1.4 Yêu cầu sinh thái hồ tiêu 1.3.1 Thành phần đa dạng VSV đất 11 1.3.2 Vai trò vi sinh vật đất .14 1.3.3 Sự phân bố sinh vật đất 16 1.3.4 Ảnh hưởng yếu tố môi trường tới phân bố vi sinh vật đất 19 1.4.1 Vị trí địa lí 21 Tỉnh Đắk Lắk nằm trung tâm vùng Tây Nguyên, đầu nguồn hệ thống sông Sêrêpôk phần sông Ba, nằm khoảng tọa độ địa lý từ 107o28'57"- 108o59'37" độ kinh Đông từ 12o9'45" - 13o25'06" độ vĩ Bắc Độ cao trung bình 400 – 800 mét so với mặt nước biển Phía Đơng Đắk Lắk giáp Phú n Khánh Hồ, phía Nam giáp Lâm Đồng Đắk Nơng, phía Tây giáp Campuchia với đường biên giới dài 193 km[27], tỉnh Gia Lai nằm phía Bắc 1.4.2 Điều kiện tự nhiên, khí hậu, thủy văn 21 Chương II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .25 2.1 Đối tượng nghiên cứu 25 2.2 Nội dung nghiên cứu 25 2.3 Thời gian địa điểm thực 26 2.4 Vật liệu, hóa chất dụng cụ thí nghiệm 26 2.4.1 Vật liệu 26 i 2.4.2 Hóa chất, dụng cụ thiết bị .27 2.4.3 Các công thức môi trường 28 2.5 Phương pháp nghiên cứu 30 2.5.1 Phương pháp thu thập mẫu 30 2.5.2 Phương pháp đánh giá mật độ vi sinh vật đất trồng tiêu 30 2.5.3.Phương pháp đánh giá mật độ thu thập vi sinh vật có lợi đất trồng tiêu 31 2.5.4 Phương pháp nghiên cứu mật độ nấm bệnh đất trồng tiêu 32 2.5.6 Phương pháp phân tích tương quan khu hệ vi sinh vật đất yếu tố gây bệnh .33 Chương III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .34 3.1 Đánh giá mức độ đa dạng sinh học vi sinh vật đất trồng hồ tiêu Đắk Lắk 34 3.2 Mơ tả đặc điểm hình thái chủng vi sinh vật thu thập 43 Bảng 3.4 Đặc điểm hình thái tế bào Gram chủng vi khuẩn 49 3.3 Xác định mối tương quan khu hệ sinh vật đất trồng hồ tiêu đặc điểm sinh thái .57 3.3.1.Tương quan độ ẩm, pH đất, nhiệt độ đất với khu hệ vi sinh vật đất 57 3.4 Xác định mối tương quan khu hệ sinh vật đất trồng hồ tiêu với mật độ tuyến trùng nấm gây bệnh 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 Kết luận 71 Kiến nghị 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 ii DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG iii MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Cây hồ tiêu (Piper nigrum L.) có nguồn gốc từ Ấn độ, trồng cách khoảng 6.000 năm Hồ tiêu trở thành loại gia vị phổ biến quan trọng, chiếm 34% tỷ lệ giao dịch thị trường gia vị Nhu cầu sử dụng công nghiệp chế biến thực phẩm ngày tăng, sản phẩm thực phẩm có thành phần hồ tiêu ngày đa dạng nhiều chủng loại như: sản xuất mì ăn liền, bột nêm, loại nhân bánh có kẹo, Tại số nước người ta sử dụng hồ tiêu dược phẩm hóa mỹ phẩm Việt Nam nước đứng đầu xuất hồ tiêu thể giới Diện tích hồ tiêu Việt Nam khoảng 85.568 (2015), với sản lượng khoảng 160.000 tấn, chiếm gần 50% tổng sản lượng hồ tiêu toàn cầu, khẳng định vị trí số Việt Nam thị trường hồ tiêu quốc tế Vì vậy, hồ tiêu trồng mang lại nguồn thu nhập quan trọng cho nhiều địa phương nước Từ năm 1995 trở lại đây, hồ tiêu phát triển với quy mô tốc độ lớn tỉnh Đắk Lắk, Đắk Nông, Gia Lai, Bình Phước, Quảng Trị, Đồng Nai,… Chỉ tính riêng tỉnh Đắk Lắk từ năm 1995 đến nay, diện tích hồ tiêu phát triển lên tới 27.000 (2016) Vi sinh vật đất yếu tố sinh học quan trọng hình thành nên đất canh tác Các nhóm vi sinh vật đất đa dạng phong phú, phụ thuộc vào địa lý, điều kiện sinh thái, loại đất thực vật Các chủng vi sinh vật đất có vai trò quan trong phân hủy hữu cơ, chuyển hóa tuần hồn C, N dinh dưỡng khác để cung cấp dinh dưỡng cho Vi sinh vật chia thành hai nhóm lớn: nhóm có lợi cho trồng, giúp chuyển hóa, khống hóa, trao đổi cung cấp dinh dưỡng cho cây, tổng hợp nhiều enzyme, kháng sinh, kích thích sinh trưởng giúp thực vật ức chế vi sinh vật gây hại tăng suất trồng Nhóm vi sinh gây hại, gây bệnh hại trồng phổ biến, đa dạng Các nhóm vi sinh vật theo qui luật tự nhiên ln ln có tương quan, liên hệ với Nhưng nhìn chung, nhóm vi sinh vật có lợi góp phần quan trọng kiểm sốt mật độ đa dạng vi sinh vật có hại đất Với diện tích lớn sản xuất hồ tiêu, có số cơng trình điều tra, nghiên cứu lồi vi sinh vật có lợi có hại cho đất trồng Hồ tiêu, chưa có nghiên cứu chi tiết đặc tính sinh thái học, tương tác lồi số loài vi sinh vật đất trồng hồ tiêu Đắk Lắk Vì vậy, cần có nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố sinh thái đến quần thể, đa dạng vi sinh vật vai trò hồ tiêu kiểm sốt dịch bệnh Với ý nghĩa đó, tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu số yếu tố có ảnh hưởng đến khu hệ vi sinh vật đất trồng hồ tiêu (Piper nigrum L.) Đắk Lắk” Mục tiêu nghiên cứu - Thu thập, đánh giá mức độ đa dạng sinh học vi sinh vật đất trồng hồ tiêu Đắk Lắk - Xác định mối tương quan số yếu tố sinh thái khu hệ sinh vật đất trồng hồ tiêu - Xác định mối tương quan khu hệ vi sinh vật đất trồng hồ tiêu tình hình dịch bệnh Ý nghĩa khoa học - Chủ động sử dụng bảo tồn nguồn tài nguyên vi sinh vật phong phú, đa dạng địa phương - Đề tài nghiên cứu tiến hành với mong muốn góp thêm phần sở liệu, thơng tin khoa học lồi vi sinh vật có giá trị Việt Nam Kết đề tài tạo tiền đề cho nghiên cứu sâu loài vi sinh vật đất trồng hồ tiêu Đắk Lắk, đồng thời cung cấp dẫn liệu nhân sinh khối lồi vi sinh vật có lợi cho khoa học vi sinh vật Việt Nam Ý nghĩa thực tiễn hiệu ứng dụng - Góp phần khai thác tiềm ứng dụng nguồn tài nguyên vi sinh vật địa vốn phong phú, đa dạng - Sử dụng chủng vi sinh vật tác nhân sinh học phòng trừ bệnh hại trồng địa phương Đồng thời sử dụng chủng việc sản xuất phân bón sinh học hệ mới, vừa có tác dụng phòng ngừa tác nhân gây bệnh, vừa đẩy mạnh trình phân hủy tàn dư thực vật đất, tạo cân sinh thái bảo vệ môi trường Giới hạn đề tài Đề tài tiến hành nghiên ảnh hưởng số yếu tố sinh thái nhóm vi sinh vật, khơng nghiên cứu sâu biến đổi bên vi sinh vật tác động nhân tố sinh thái Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung hồ tiêu 1.1.1 Nguồn gốc tiêu Tiêu có nguồn gốc vùng Ghats miền Tây Ấn Độ, có nhiều giống tiêu hoang dại, mọc lâu đời Sau đó, tiêu người Hindu mang tới Java (Indonesia) vào khoảng 600 năm sau công nguyên Cuối kỷ 12, tiêu trồng Mã Lai Đến kỷ 18, tiêu trồng Srilanka Campuchia Vào đầu kỷ 20 tiêu trồng nhiều nước nhiệt đới Châu Phi với Mandagasca, Nigieria, Congo Châu Mỹ với Brazil, Mexico,… Tiêu du nhập vào Đông Dương từ kỷ 17 đến kỷ 18 bắt đầu phát triển mạnh số người Trung Hoa di dân vào Campuchia vùng dọc bờ biển vịnh Thái Lan Konpong, Trach, Kep, Kampot tiêu vào Đồng Sông Cửu Long qua ngõ Hà Tiên tỉnh Kiên Giang, sau lan dần đến tỉnh khác miền Trung – Tây Nguyên Thừa Thiên – Huế, Quảng Trị, Đắk Lắk, Gia Lai, Đắk Lắk,… 1.1.2 Công dụng tiêu Tiêu loại trồng sống lâu năm có giá trị kinh tế cao Tiêu sử dụng làm gia vị, y dược, công nghiệp hương liệu làm chất trừ côn trùng - Chất gia vị: Hạt tiêu có vị nóng, cay, có mùi thơm hấp dẫn nên thích hợp cho việc chế biến ăn Vì mà tiêu trở thành gia vị dùng phổ biến giới - Trong y dược: Do có diện chất piperin, tinh dầu nhựa có mùi thơm, cay, nóng đặc biệt, tiêu có tác dụng kích thích tiêu hóa, làm cho ăn ngon miệng Ngồi ra, tiêu có tác dụng làm cho ấm bụng, thường dùng chung với gừng để chữa chứng tiêu chảy, ói mửa ăn nhằm ăn lạ, dùng chung với hành tô cháo giải cảm… Tuy nhiên, dùng nhiều, tiêu gây táo bón, kích thích niêm mạc dày, gây sốt, viêm đường tiểu có gây tiểu máu - Trong công nghiệp hương liệu: Chất piperin hạt tiêu thủy phân thành piperidin acid piperic Oxy hóa acid piperic permanganate kali (KMnO4), thu piperonal (heliotropin nhân tạo) có mùi hương tương tự heliotropin coumarin, dùng để thay hương liệu kỹ nghệ làm nước hoa Tinh dầu tiêu với mùi thơm đặc biệt sử dụng công nghiệp hương liệu hóa dược - Trừ trùng: Trước kia, người ta dùng dung dịch chiết xuất từ hạt tiêu xay tẩm vào da thuộc để ngừa côn trùng phá hoại, từ xuất loại thuốc hóa học cơng dụng rẻ tiền tiêu khơng sử dụng lĩnh vực 1.1.3 Đặc điểm hình thái tiêu * Hệ thống rễ: Thường gồm từ – rễ chùm rễ phụ mặt đất, đốt thân có rễ bám (rễ thằn lằn) - Rễ cọc: Chỉ có tiêu trồng hạt có rễ cọc Rễ đâm sâu xuống đất đến độ sâu 2,5 m, làm nhiệm vụ hút nước - Rễ cái: Các rễ làm nhiệm vụ hút nước Đối với tiêu trồng giâm cành, sau trồng nọc năm, rễ ăn sâu đến m - Rễ phụ: Các rễ phụ mọc thành chùm, phát triển theo chiều ngang, dày đặc, phân bố nhiều độ sâu 15 – 40 cm, làm nhiệm vụ hút nước hút chất dinh dưỡng đất để nuôi Rễ tiêu thuộc loại háo khí, khơng chịu ngập úng, để tạo cho rễ ăn sâu, chịu hạn tốt rễ phụ phát triển tốt hút nhiều chất dinh dưỡng phải thường xun có biện pháp cải tạo làm cho đất tơi xốp, tăng hàm lượng mùn Chỉ cần úng nước từ 12- 24 rễ tiêu bị tổn thương đáng kể dẫn tới việc hư thối dây tiêu bị chết dần - Rễ bám: Mọc từ đốt thân khơng, làm nhiệm vụ giúp tiêu bám vào choái, vách tường… để vươn lên cao Khả hút nước hút chất dinh dưỡng rễ bám hạn chế, gần không đáng kể * Thân, cành, lá: Tiêu thuộc loại thân thảo mềm dẻo phân thành nhiều đốt, đốt có đơn, hình trái tim, mọc cách Ở nách có mầm ngủ phát sinh thành cành tược, cành lươn, cành ác (cành cho trái) tùy theo giai đoạn phát triển tiêu - Cành tược (cành vượt): Thường phát sinh từ mầm nách tiêu nhỏ tuổi Đối với trưởng thành, cành tược phát sinh từ mầm nách khung cành thân phía thấp trụ tiêu, thường cành cấp Đặc điểm cành tược góc độ phân cành nhỏ, 450 , cành mọc tương đối thẳng Cành tược có sức sinh trưởng mạnh, khỏe, thường dùng để giâm cành nhân giống - Cành lươn: Cành phát sinh từ mầm nách gần sát gốc khung thân tiêu trưởng thành Đặc trưng cành lươn có dạng bò sát đất lóng dài Cành lươn dùng để nhân giống, vậy, tỷ lệ sống thấp thường hoa trái chậm so với cành tược tuổi thọ lại dài suất cao - Cành cho trái (còn gọi cành ác hay cành ngang): Đó cành mang trái, thường phát sinh từ mầm nách tiêu lớn năm tuổi Đặc trưng cành ác góc độ phân cành lớn, mọc ngang, độ dài cành thường ngắn m, cành khúc khuỷu lóng ngắn, cành cho trái khung tiêu đa số cành cấp trở lên Cành cho trái đem giâm cành rễ, cho trái sớm Tuy vậy, phát triển chậm, khơng leo mà mọc thành bụi lóng đốt khơng có rễ bám Cây mau cỗi suất thường thấp * Hoa, quả: Cây tiêu hoa dạng hoa tự hình gié, treo lủng lẳng, dài – 12 cm tùy giống tiêu tùy điều kiện chăm sóc Trên gié hoa có bình qn 20 – 60 hoa xếp thành hình xoắn ốc, hoa tiêu lưỡng tính hay đơn tính Trái tiêu thuộc loại trái hạch, khơng có cuống, mang hạt hình cầu Từ hoa xuất đầy đủ trái chín kéo dài từ – 10 tháng chia làm giai đoạn sau: - Hoa tự xuất đầy đủ đến hoa nở thụ phấn: – 1,5 tháng - Thụ phấn, phát triển trái (4 – 5,5 tháng): giai đoạn tiêu lớn nhanh kích thước đạt độ lớn tối đa trái, giai đoạn tiêu cần nước dinh dưỡng - Trái chín (2 – tháng): Trong giai đoạn hạt bắt đầu phát triển, đạt đường kính tối đa Trái tiêu thường chín tập trung vào tháng – năm, kéo dài đến tháng – lứa hoa trễ tùy theo giống [1] 1.1.4 Yêu cầu sinh thái hồ tiêu Theo Phan Quốc Sủng Phan Hữu Trinh [7],[10] tiêu có yêu cầu điều kiện sinh thái sau: - Nhiệt độ: Tiêu loại đặc trưng vùng nhiệt đới Về mặt nhiệt độ, tài liệu cho thấy tiêu trồng khu vực vĩ tuyến 20 Bắc Nam, nơi có nhiệt độ từ 10 - 35 0C Nhiệt độ thích hợp cho tiêu từ 18 - 27 0C Khi nhiệt độ khơng khí cao 40 0C thấp 10 0C ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng tiêu Cây tiêu ngừng sinh trưởng nhiệt độ 15 0C kéo dài Nhiệt độ -10 0C thời gian ngắn làm nám non, sau bắt đầu rụng - Ánh sáng: Nguồn gốc tổ tiên tiêu mọc tán rừng thưa, tiêu loại ưa bóng mức độ định Ánh sáng tán xạ nhẹ phù hợp với yêu cầu sinh lý sinh trưởng phát dục, hoa đậu tiêu kéo dài tuổi thọ vườn hơn, trồng tiêu loại trụ sống kiểu canh tác thích hợp cho tiêu Trong giai đoạn cần che bóng rợp cho tiêu, giai đoạn trưởng thành tiêu phát triển xum xuê nên tự che bóng cho Đối với choái sống cần ý rong tỉa tán che choái hợp lý để cung cấp đầy đủ ánh sáng cho vườn tiêu - Lượng mưa ẩm độ: Cây tiêu ưa thích điều kiện khí hậu nóng ẩm Lượng mưa năm cần từ 1500 - 2500mm phân bố tương đối điều hòa Tiêu cần giai đoạn hạn tương đối ngắn sau vụ thu hoạch để phân hóa mầm hoa tốt hoa đồng loạt 88 89 90 Mật độ vi sinh vật huyện Cư Kuin 91 92 93 Mật độ vi sinh vật huyện Krông Năng 94 95 96 97 PHỤ LỤC XỬ LÝ THỐNG KÊ Mối tương quan mật độ vi sinh vật pH đất Mối tương quan mật độ vi sinh vật độ ẩm đất 98 Mối tương quan mật độ vi sinh vật nhiệt độ Mối tương quan mật độ vi sinh vật hàm lượng hữu đất 99 Mối tương quan mật độ vi sinh vật tỉ lệ C/N Mối tương quan mật độ vi sinh vật có lợi mật độ nấm bệnh 100 10 Mối tương quan mật độ vi sinh vật có lợi mật độ tuyến trùng 101 Bn Ma Thuột, ngày 10 tháng năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN HỌC VIÊN PGS TS Nguyễn Anh Dũng Phạm Thị Thu Thảo CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS TS Trần Trung Dũng ... (Bacillus thurigencis) Cầu trực (hình trứng) Xoắn khuẩn khuẩn Pasterurelle dentina Spirillium rubrum Nguồn: [15] Tùy thu c vào dạng cấu tạo thể loại vi khuẩn lại có nhu cầu dinh dưỡng khác phụ thu c... Krông Nô) với nhiều thác nước cao có nguồn thu lớn, khai thác thu điện tốt thác Buôn Kuốp, Dray Sáp, Dray H'Ling Sông Ba nằm phía Đơng Bắc tỉnh 22 có hai thu lưu chảy phạm vi tỉnh Ea Krông Hin... Trước kia, người ta dùng dung dịch chiết xuất từ hạt tiêu xay tẩm vào da thu c để ngừa côn trùng phá hoại, từ xuất loại thu c hóa học cơng dụng rẻ tiền tiêu khơng sử dụng lĩnh vực 1.1.3 Đặc điểm