Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết trình bày một số đặc điểm vi khuẩn học của vùng rễ của cây dứa trồng trọt ở nông trường Suối Hai, xã Tây Đằng, huyện Ba Vì, tỉnh Hà Tây.
27(4): 61-65 12-2005 Tạp chí Sinh học Một số đặc ®iĨm vi khn häc cđa vïng rƠ c©y døa ë nông trờng Suối Hai, huyện Ba Vì, tỉnh Hà Tây Nguyễn Minh Anh, Phạm Thanh Hà, nguyễn thị quỳnh mai, Nguyễn Ngọc Dũng Viện Công nghệ sinh học Cây dứa loại trồng có giá trị kinh tế cao đợc coi trồng để xóa đói giảm nghèo cho ngời nông dân Việt Nam Vì vậy, diện tích trồng dứa đợc gia tăng thời gian tới [3] Giống nh nhiều loại trồng khác điều kiện nhiệt đới, dứa dễ bị bệnh vi nấm gây nên, chủ yếu nấm Phytophthora làm thối nõn, [9] Kết nghiên cứu điều kiện chậu vại cho thấy bệnh thối nõn dứa Phytophthora sp đợc khắc phục hữu hiệu nhờ sử dụng chủng vi khuẩn đối kháng nấm chọn lọc [8] Trong báo này, số đặc điểm vi khuẩn học vùng rễ dứa trồng nông trờng Suối Hai, x Tây Đằng, huyện Ba Vì, tỉnh Hà Tây đợc trình bày I phơng pháp nghiên cứu Mẫu phân tích Mẫu phân tích đất trồng dứa rễ dứa đợc thu nhận địa điểm vào thời điểm khác ruộng (bảng 1) Bảng Những đặc điểm mẫu phân tích Thời gian Tháng 7-2003 Tháng 11-2003 Tháng 4-2004 Độ pH đất Thể trạng Độ pH đất Thể trạng Độ pH đất Thể trạng kxđ khỏe, tơ 5,0 khỏe, hình thành 5,0 khỏe, đ thu hoạch kxđ khỏe, tơ 4,5 khỏe, hình thành 5,0 khỏe, đ thu hoạch kxđ khỏe, tơ 4,8 khỏe, hình thành 5,0 khỏe, đ thu hoạch kxđ khỏe, tơ 5,0 khỏe, hình thành 5,0 khỏe, đ thu hoạch kxđ khỏe, tơ 5,0 khỏe, hình thành 5,0 khỏe, đ thu hoạch Mẫu Ghi chú: kxđ không xác định Công trình đợc hỗ trợ kinh phí Chơng trình nghiên cứu (2003-2004) Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam 61 Môi trờng Các môi trờng cao thịt thạch MPA [4], S1 [5], NFDM bán lỏng [6], ashby [4], PDA, CPA [2] môi trờng khoáng Gerretson [1] đ đợc sử dụng đất bám nớc máy, sau đợc rửa tiếp ba lần nớc vô trùng, thấm khô bề mặt rễ, cân 10 g đợc nghiền nát thủy tinh, tiếp đến bổ sung 90 ml nớc máy vô trùng, trộn pha lo ng II Kết nghiên cứu Phơng pháp Để xác định mật độ nhóm vi khuẩn cần quan tâm, phơng pháp đếm số khuẩn lạc đĩa thạch phơng pháp xác định số lợng xấp xỉ (MPN) theo Okon cs (1977) đ đợc sư dơng MËt ®é cđa vi khn khu tró ë rễ đợc xác định nh sau: rễ dứa đợc rửa Vi khuẩn dị dỡng cacbon tổng số Trên môi trờng MPA, mật độ vi khuẩn dị dỡng cacbon tổng số đất rễ dứa trồng nông trờng Suối Hai, Ba Vì, Hà Tây đ đợc xác định kết đợc trình bày bảng Bảng Mật độ vi khuẩn dị dỡng cacbon tổng số (số khuẩn lạc/ g mÉu t−¬i) Thêi gian MÉu Tháng 2003 Đất 1,3 106 1,4 106 4,4 105 2,2 105 1,2 106 RÔ 5,6 106 2,6 106 2,9 106 3,7 106 1,5 106 Vi khuÈn lµ nhãm vi sinh vËt cã mËt ®é cao nhÊt ®Êt trång trọt thờng cho giá trị 106-108 tế bào/1cm3 đất [12] Nh vậy, nhìn chung mật độ nhóm vi khuẩn đất trồng dứa nông trờng Suối Hai có giá trị từ thấp tới trung bình, tùy theo thời gian đạt cao vào tháng 11 (khoảng hàng chục triệu tế bào/g đất tơi), dứa giai đoạn mang Bảng cho thấy, giai đoạn dứa tơ, 9-10 tháng tuổi, có chênh lệch mật độ tế bào vi khuẩn rễ đất không rễ, nhng tỷ lệ không cao nh số loại trồng khác [12]; giai đoạn mang quả, 14 tháng tuổi, sau thu hoạch, 19 tháng tuổi, mật độ vi khuẩn rễ dứa hầu nh thấp so víi mËt ®é cđa vi khn cã ®Êt, chênh lệch không lớn Với mật ®é vi khn dÞ d−ìng tỉng sè nh− vËy cho phép kết luận đất trồng dứa nông trờng Suối Hai có độ phì không cao rễ dứa không tạo nên hiệu ứng tích cùc lªn sù khu tró cđa vi khn nh− ë nhiều loại trồng khác 62 Tháng 11 2003 Đất 2,0 107 4,0 107 6,0 107 3,0 107 2,0 107 RÔ 4,0 107 2,5 107 5,0 107 1,8 107 1,0 107 Tháng 2004 Đất 5,1 106 5,0 106 1,2 107 8,7 106 2,0 107 RÔ 2,2 106 5,6 107 3,8 107 4,1 106 4,0 106 Nhãm vi khuÈn pseudomonat sinh huúnh quang Vi khuÈn pseudomonat sinh huúnh quang đợc coi tác nhân đầy tiềm phòng chèng nÊm g©y bƯnh cđa c©y trång cã ngn gèc từ hạt từ đất [12] Theo Gould cs (1985), môi trờng S1 đợc chứng minh môi trờng có tính đặc hiệu cao việc xác định số lợng vi khuẩn pseudomonat sinh huỳnh quang Kết xác ®Þnh mËt ®é cđa nhãm vi khn pseudomonat sinh hnh quang mẫu đất rễ dứa đợc trình bày bảng Trớc hết kết cho thấy, giai đoạn dứa tơ, nhìn chung mật độ cđa nhãm vi khn pseudomonat sinh hnh quang ë rƠ cao hẳn so với mật độ đất, từ vài lần hàng trăm lần; đó, giai đoạn dứa mang quả, mật độ nhóm vi khuẩn có giá trị thấp chênh lệch rễ đất không rễ So với vi khuẩn dị dỡng tổng số giai đoạn dứa cho nhóm vi khuẩn pseudomonat sinh huỳnh quang giai đoạn chiếm tỷ lệ thấp, đất lẫn rễ giai đoạn sau thu hoạch quả, mật độ nhóm vi khuẩn pseudomonat sinh huỳnh quang tăng cao trở lại chênh lệch mật độ phân bố rễ đất không rõ ràng Với kết qu¶ nh− vËy, cã thĨ cho r»ng u tè khÝ hậu trạng sinh lý đ tác động lên phân bố nhóm vi khuẩn Bảng Mật độ nhóm vi khuẩn pseudomonat sinh huỳnh quang (số khuẩn lạc/g mẫu tơi) Thời gian Mẫu Tháng 2003 Đất Th¸ng 11 2003 RƠ 9,8 104 4,0 103 9,8 104 4,5 104 2,3 104 ≤ 10 1,0 103 ≤ 10 10 10 Tháng 2004 Đất Rễ 10 ≤ 10 1,0 103 ≤ 10 4,0 103 ≤ 10 4,0 102 ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10 Nhóm vi khuẩn Bacillus Khả sử dụng vi khuẩn Bacillus phòng chống nấm gây bệnh trồng đ đợc nhiều tác giả đề cập tới [7,11] Một đặc điểm bật nhóm vi khuẩn khả sống sót cao nhờ hình thành bào tử điều kiện sống bất lợi xảy ra, chẳng hạn nh nhiệt độ tăng 45oC so với nhiệt độ tối u cho sinh trởng [7] Để xác định mật độ nhóm vi khuẩn này, sau mẫu đợc pha Đất 2,0 104 2,4 104 8,8 104 1,4 104 2,9 104 RÔ 5,0 104 5,4 105 1,5 106 3,2 104 2,6 104 lo ng mời lần, mẫu đợc ủ 80oC 15 phút, sau mẫu đợc ria lên đĩa môi trờng MPA Kết đợc trình bày bảng cho thấy nhóm vi khuẩn Bacillus tồn ổn định theo thời gian; phân bố không khác môi trờng đất rễ, không phụ thuộc vào giai đoạn sinh trởng Tuy tồn với mật độ cao ổn định nh vậy, nhng 141 chủng phân lập đợc, chủng có khả đối kháng nấm Phytophthora sp gây thối nõn dứa Bảng Mật ®é cđa nhãm vi khn Bacillus (sè khn l¹c/g mÉu tơi) Thời gian Mẫu Tháng 2003 Đất Th¸ng 11 2003 RƠ 1,1 10 9,6 104 1,0 105 4,0 104 1,8 105 §Êt 2,9 10 8,0 104 8,0 104 4,2 105 7,2 105 RÔ 1,2 10 6,0 105 1,0 106 4,0 105 3,0 106 Vi khuẩn cố định nitơ phân tử Đối với vi khuẩn có khả cố định nitơ phân tử , có nhóm cố định nitơ vi hiếu khí nhóm cố định nitơ phân tử hiếu khí đợc xác định Mật độ nhóm vi khuẩn cố định nitơ vi hiếu khí với nguồn chất glucoza đợc xác Tháng 2004 Đất 1,2 10 6,0 105 3,0 105 1,0 105 4,0 105 RÔ 3,0 10 6,0 105 1,2 105 7,4 104 1,1 105 1,0 105 7,0 104 4,0 105 4,2 105 1,5 105 định phơng pháp MPN, cho d y pha lo ng, mẫu đợc ủ lần lặp lại Mẫu đợc coi dơng tính có biĨu hiƯn dÊu hiƯu sinh tr−ëng cđa vi khn nh− gia tăng độ đục tạo lớp đĩa sinh trởng môi trờng bán lỏng đợc khẳng định quan sát tế bào dới kính hiển vi quang học Căn vào số 63 mẫu dơng tính, số lợng vi khuẩn đợc tính theo bảng McGRADY [11] Kết đợc trình bày bảng Các số liệu thu đợc cho thấy nhìn chung mật độ nhóm vi khuẩn cố định nitơ phân tử vi hiếu khí có giá trị thấp, rễ dứa, có hai mẫu rễ giai đoạn sau thu hoạch cho mật độ cao, khoảng 10.000-100.000 tế bào/g rễ tơi Giống nh nhóm vi khuẩn khác đ trình bày trên, số cặp mẫu cho tỷ lệ mật độ vi khuẩn cố định nitơ phân tử rễ đất (R/Đ) lớn Điều chứng tỏ rễ dứa địa phơng môi trờng hấp dẫn cho nhóm vi khuẩn cố định nitơ phân tử vi hiếu khí hoạt động Vi khuẩn cố định nitơ hiếu khí đợc xác định cách đặt hạt đất nhỏ rễ đợc nghiền nát trực tiếp môi trờng Ashby rắn; mẫu đợc ủ 30oC quan sát sinh trởng sau 24, 48 72 Kết cho thấy phơng pháp này, môi trờng không đạm, không cho khuẩn lạc đặc trng cho vi khuẩn nhóm Azotobacter Sự vắng mặt nhóm vi khuẩn mẫu đợc phân tích giải thích nguyên nhân độ pH thấp đất Bảng Mật độ nhóm vi khuẩn cố định nitơ vi hiếu khí môi trờng NFDM (số tế bào/g mẫu tơi) Thêi gian MÉu Th¸ng 2003 §Êt RƠ 2,5 10 5,0 102 7,0 102 3,5 10 2,5 10 2,5 103 2,5 103 6,0 103 6,0 10 2,5 103 Vi khuÈn phân giải hợp chất phốtphát khó tan Mật độ vi khuẩn có khả phân giải phốtphát canxi môi trờng Gerretsen đợc trình bày bảng Các số liệu cho thấy, giai đoạn dứa 14 tháng tuổi, mật độ Tháng 11 2003 Đất RÔ 5,0 10 7,0 102 8,0 10 8,0 102 1,7 10 3,5 103 7,0 102 7,0 102 5,0 10 5,0 102 Tháng 2004 Đất Rễ 5,0 10 1,2 104 1,6 10 1,7 103 3,0 10 1,8 105 8,0 103 2,0 103 1,1 10 9,5 103 nhóm vi khuẩn phân giải hợp chất phốtphát canxi tất mẫu rễ đợc phân tích cao so với đất; giai đoạn 19 tháng tuổi, số liệu hầu nh ngợc l¹i Víi sè liƯu nh− vËy cho phÐp nghÜ tíi tồn mối quan hệ định vi khuẩn phân giải phốtphát vô khó tan dứa Bảng Mật độ nhóm vi khuẩn phân giải phốtphát môi trờng Gerretsen (số khuẩn lạc/g mẫu tơi) Thời gian Mẫu Tháng 2003 §Êt §Êt Th¸ng 2004 RƠ 3,5 10 §Êt 2,3 10 RƠ 1,6 105 kx® kx® 5,1 10 kx® kx® 1,1 105 2,3 106 8,7 106 3,5 105 kx® kx® 7,8 105 7,9 106 1,3 106 2,6 106 kx® kx® 3,8 105 6,5 106 9,1 105 6,1 105 kx® kx® 3,8 105 5,7 106 1,0 106 4,6 105 Ghi chú: kxđ không xác định 64 Rễ Tháng 11 2003 iii Kết luận Một số đặc điểm vi khuẩn học vùng rễ dứa giai đoạn phát triển khác đợc trồng nông trờng Suối Hai, huyện Ba Vì, tỉnh Hà Tây đ đợc nghiên cứu Trong đất, nhãm vi khn dÞ d−ìng cacbon tỉng sè cã mËt độ trung bình, đạt vài triệu tới vài chục triệu tế bào g mẫu tơi; rễ, mật độ nhóm vi khuẩn thể cao giai đoạn dứa tơ, nhng tỷ lệ chênh lệch thấp, giai đoạn khác mật độ nhóm vi khuẩn khác rễ đất Đối với nhóm vi khuẩn pseudomonat sinh huỳnh quang, giai đoạn dứa tơ, tỷ lƯ mËt ®é ë rƠ so víi ®Êt cã chênh lệch rõ, từ vài lần vài trăm lần, nhng giai đoạn khác phân bố không tuân theo quy luật Nhóm vi khuẩn Bacillus tồn với mật độ khoảng vài chục nghìn tới triệu tế bào đất rễ, biến động theo thời gian giai đoạn phát triển dứa Nhìn chung, vi khuẩn cố định nitơ vi hiếu khí với glucoza làm nguồn chất có mật độ thấp, từ vài trăm khoảng chục nghìn tế bào, phân bố đồng môi trờng đất lẫn rễ không phụ thuộc vào giai đoạn phát triển vùng rễ dứa, nhóm vi khuẩn cố định nitơ hiếu khí không tồn Vi khuẩn có khả phân giải phốtphát canxi tồn với mật độ cao, từ vài trăm nghìn vài triệu tế bào phân bố chúng phụ thuộc vào giai đoạn phát triển dứa Tài liƯu tham kh¶o Babenko C et al., 1984: Biological activity and physiolo-biochemical properties of phosphate dissolving bacteria Microbiol (tiÕng Nga) Burgess L W vµ cs., 2002: BƯnh nÊm đất hại trồng nguyên nhân biện pháp phòng trừ Viện Bảo vệ thực vật, Hà Nội Egorov N X., 1983: Thùc tËp vi sinh vËt häc (dÞch sang tiếng Việt) Nxb Mir, Mátxcơva Gould W D et al., 1985: Appl Env Microbiol., 49: 28-32 Kleeberger A., Castorph H and Klingmueller W., 1983: Arch Microbiol., 136, 306-311 Marten P., 1999: Rhizobakterien von Raps fuer den biologischen Pflan-zenschutz The University Rostock LuËn ¸n tiÕn sü Ngo Vinh Vien et al., 2001: Heart rot of pineapple in Northern Vietnam Second Ausralasia Soilborne diseases symposium, Victoria, Australia Okon Y., Albrecht S L and Burris R H., 1977: Appl Environ Microbiol., 33: 85 Postgte J R., 1969: Viable counts and viability In: Norris, J R and Ribbons, D W (eds.): Methods in Microbiology, Acad Press Inc New York 10 Weller D M., 1988: Ann Rev Phytopathol., 26: 379-407 Some bacteriological properties of the rhizosphere of pineapple cultivated in Suoihai Farm, Bavi district, Hatay province Nguyen Minh Anh, Pham Thanh Ha, Nguyen Thi Quynh Mai, Nguyen Ngoc Dung Summary The densities of total carbohydrate heterotrophic, fluorescent pseudomonad, bacilli, microaerobic, aerobic nitrogen-fixing and phosphate dissolving bacteria in the rootfree soils and in roots of pineapples cultivated in the Suoihai farm at different stages were studied In general, the density of the investigated bacteria groups in soils as well as in roots was not high, from some to hundreds million cells per gram of wet sample The obtained dates showed that the pineapple roots did not appear to be an attractive medium for the occurence of bacteria Ngµy nhËn bµi: 29-6-2004 65 ... Mét sè đặc điểm vi khuẩn học vùng rễ dứa giai đoạn phát triển khác đợc trồng nông trờng Suối Hai, huyện Ba Vì, tỉnh Hà Tây đ đợc nghiên cứu Trong đất, nhóm vi khuẩn dị dỡng cacbon tổng số có mật... MPA, mật độ vi khuẩn dị dỡng cacbon tổng số đất rễ dứa trồng nông trờng Suối Hai, Ba Vì, Hà Tây đ đợc xác định kết đợc trình bày bảng Bảng Mật độ vi khuẩn dị dỡng cacbon tổng số (số khuẩn lạc/... bào/g rễ tơi Giống nh nhóm vi khuẩn khác đ trình bày trên, số cặp mẫu cho tỷ lệ mật độ vi khuẩn cố định nitơ phân tử rễ đất (R/Đ) lớn Điều chứng tỏ rễ dứa địa phơng môi trờng hấp dẫn cho nhóm vi khuẩn