Hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. trên cây lúa cao sản trồng ở Hậu Giang

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Cây lúa Oryza sp. sativa là một trong những cây lương thực chính, cung cấp lương thực cho hơn 65% dân số trên thế giới, sản lượng gạo đạt cao nhất. Hiện nay hơn 100 nước trên thế gi

LỜI CẢM TẠ

Xin chân thành cảm ơn thầy cô trường đại học Cửu Long, khoaKhoa Học Nông Nghiệp và bộ môn Công nghệ Sinh Học đã trang bị chotôi những kiến thức chuyên môn cần thiết để tôi hoàn thành luận văn này.Tôi chân thành cảm ơn!

Thầy ThS Ngô Thanh Phong, bộ môn Sinh Học, khoa Khoa Học TựNhiên, trương Đại Học Cần Thơ, đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trongsuốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp.

Thầy PGS.TS Cao Ngọc Điệp, Viện Nghiên Cứu và Phát Triển CôngNghệ Sinh Học, Trường Đại Học Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quátrình làm luận văn.

Chân thành cảm ơn quí thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm bộ môns i n h h ọ c đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn các thí nghiệm.

Xin cảm ơn gia đình luôn quan tâm giúp đỡ tôi về mọi mặt.

Sau cùng tôi gởi lời cảm ơn đến bạn Nguyễn Thị Kim Ngân và bạn LêVăn Thắng cùng tất cả các bạn lớp Công nghệ sinh học khóa 8, tất cả nhữnggì các bạn đã dành cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.

Chân thành cảm ơn!

Cần thơ, ngày 17 tháng 7 năm 2011

SINH VIÊN THỰC HIỆN

LÂM VĂN BẠCH

TÓM LƯỢC

Đánh giá hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp KG1,Burkholderia sp KG2, và dòng phối trộn Burkholderia sp KG1 với Burkholderia sp.

KG2, tác động đến năng xuất lúa cao sản OM4218 được trồng ở Hậu Giang.

Tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng cố định đạm cung cấp cho cây lúa đểđạt năng suất cao nhất Kết quả thí nghí nghiệm các chỉ tiêu nông học và năng xuất lúa

thực tế đạt hiệu quả cao khi chủng vi khuẩn Burkholderia sp KG2 và phối trộnBurkholderia sp KG1 với Burkholderia sp KG2 có thể giảm được 25-50% đạm hóa

học Năng suất cao nhất là nghiệm thức có dòng phối trộn vi khuẩn cố định đạm

Burkholderia sp KG1 với Burkholderia sp KG2, bón 75% đạm hóa học nhưng năng

suất cao hơn nghiệm thức bón 100% đạm hóa học là 27,15% (3.06 kg/4 m2)

Từ khóa: lúa cao sản, vi khuẩn, Burkholderia sp., năng suất, cố định đạm.

To assess the effects of nitrogen-fixing bacterium Burkholderia sp KG1,Burkholderia sp.KG2, and the mixing Burkholderia sp.KG1 with Burkholderia sp.

KG2, impact on high-yielding paddy rice was grown in Hau Giang OM4218.

Selection of bacteria capable of nitrogen fixation to rice plant gave the highestyield survey The results thought agronomic testing criteria and the fact showed that

rice production was seen to be effective when the bacteria Burkholderia sp KG2 andthe mixing Burkholderia sp KG1 with Burkholderia sp KG2 could be 25-50%

reduction in chemical nitrogen fertilizer The highest yield was mixed strains

treatments had nitrogen-fixing bacteria Burkholderia sp KG1 with Burkholderia sp.

KG2, chemical nitrogen fertilizer 75%, but higher yields of 100% protein treatments,chemical fertilizer was 27,15% (3,06 kg ure/ 4 m2).

Keywords: rice, bacteria, Burkholderia sp., yield components, nitrogen fixation

Danh sách các từ viết tắt viii

Chương 1: GIỚI THIỆU 1

2.2SƠ LƯỢC VI KHUẨN 3

2.2.1Đặc điểm chung của vi khuẩn Burkholderia 3

2.4SƠ LƯỢC VỀ CÂY LÚA 16

2.4.1Phân loại theo khoa học 16

2.4.2Đặc điểm sinh vật học của cây lúa 16

2.4.3Đặc điểm của giống lúa OM4218 20

2.5.6Thu hoạch và đánh giá năng xuất 26

2.5.7Chế biến và bảo quản (sơ chế) 26

2.6TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM TRONG NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM 27

2.6.1Lịch sử phát triển phân vi sinh 27

2.6.2Ứng dụng phân vi sinh trong sản xuất nông nghiệp 27

2.6.3Ứng dụng vi khuẩn cố định đạm tự do trên cây lúa 29

Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

3.1PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 33

3.1.1 Vật liệu 33

3.1.2 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 33

3.2PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

3.2.1Thời gian và địa điểm 36

3.2.2 Nhân mật số vi khuẩn Burkholderia sp.KG 36

3.2.3Nội dung và bố trí thí nghiệm 36

3.2.4Các chỉ tiêu theo dõ 40

3.2.5Phương pháp xử lý số liệu 40

Chương 4: KẾT QỦA VÀ THẢO LUẬN 41

4.1 KẾT QUẢ CỦA VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM Burkholderia sp ẢNH HƯỞNG LÊN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA GIỐNG LÚA OM4218 41

4.1.1 Kết quả chiều dài rễ lúa các giai đoạn phát triển sau sạ 41

4.1.2 Kết quả chiều cao cây lúa các giai đoạn phát triển sau sạ 43

4.1.3 Kết quả số chồi lúa các giai đoạn phát triển saus sạ 45

4.1.4 Kết quả trọng lượng khô lúa các giai đoạn phát triển sau sạ 47

4.2 KẾT QUẢ TÁC ĐỘNG CỦA VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM Burkholderia sp ẢNH HƯỞNG ĐẾN NĂNG SUẤT CỦA GIỐNG LÚA OM4218 49

4.2.1 Số bông trên m2 49

4.2.2 Số bông trên buội 50

4.2.3 Chiều dài bông 51

4.2.4 Tỉ lệ hạt chắc trên bông 52

4.2.5 Tỉ lệ hạt chắc trên bụôi 53

4.2.6 Trọng lượng ngàn hạt 54

4.2.7 Năng suất cây lúa cao sản OM4218 thu hoạch 4m2 55

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57

5.1KẾT LUẬN 57

5.2ĐỀ NGHỊ 57

Tài liệu tham khảo 58

PHỤ CHƯƠNG 61

Danh sách bảng

Bảng 1: Cách bón phân cho lúa 23

Bảng 2: Đặc điểm của từng loại phân vi sinh 28

Bảng 3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 37

Bảng 4: Công thức bón phân vụ hè thu của nông dân 39

Bảng 5: Công thức bón phân trong thí nghiệm kg/1000m2 39

Bảng 6 : Sự phát triển chiều dài rễ qua các giai đoạn (cm) 41

Bảng 7: Sự phát triển chiều cao cây qua các giai đoạn (cm) 43

Bảng 8: Số chồi lúa qua các giai đoạn 45

Bảng 9: Trọng lượng khô lúa các giai đoạn 14-84 ngày 47

Bảng 10: Trọng lượng lúa trên 4m2 55

Danh sách hình

Hình 1: Cỏ bãi biển châu phi 4

Hình 2:Vi khuẩn Burkholderia sp.KG1 6

Hình 3:Vi khuẩn Burkholderia sp.KG2 6

Hình 4: Một số dụng cụ, thiết bị thí nghiệm 35

Hình 5: Ruông lúa thí nghiệm 38

Hình 6: Rễ lúa giai đoạn 35 ngày 41

Hình 7: So sánh rễ lúa 84 ngày 42

Hình 8: Cây lúa 35 ngày 44

Hình 9: Biểu đồ số bông lúa trên m2 các nghiệm thức 49

Hình 10: Biểu đồ số bông lúa trên buội các nghiệm thức 50

Hình 11: Biểu đồ chiều dài bông lúa các nghiệm thức 51

Hình 12: Biểu đồ thể hiện số hạt chắc trên bông lúa 52

Hình 13: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ hạt lép trên bông lúa (%) 52

Hình 14: Biểu đồ thể hiện số hạt chắc trên buội lúa 53

Hình 15: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ hạt lép trên buội lúa (%) 53

Hình 16: Biểu đồ thể hiện trọng lượng 1000 hạt 54

Hình 17: Biểu đồ thể hiện sản lượng lúa trên 4m2 55

PTNT: phát triển nông thônBVTV: bảo vệ thực vật

Bt: Bacillus thuringiensis

EPN: Entomopathogenic nematodes

TNHH MTV: Trách nhiệm hửu hạn một thành viênKHKTNN: khoa học kỹ thuật nông nghiệp

Chương 1: GIỚI THIỆU

Việt Nam: Từ bao đời nay cây lúa đã gắn liền với đời sống dân tộc, với lịch sửdựng nước và giữ nước Nông dân ta rất giàu kinh nghiệm và giỏi nghề trồng lúa ViệtNam cũng là một trong những trung tâm phát sinh cây lúa và nghề trồng lúa của loàingười Cây lúa luôn là cây lương thực chính trong sản xuất nông nghiệp và là nhân tốquan trọng ổn định tình hình kinh tế, chính trị, văn hoá, xã hội của đất nước.

Trong những thập kỷ qua loài người đang đứng trước nguy cơ bùng nổ về dânsố, trong đó có Việt Nam Ở Việt Nam, dân số trên 80 triệu và 100% người Việt Namsử dụng lúa gạo làm lương thực chính Vì thế việc đảm bảo an ninh lương thực và sảnlượng gạo xuất khẩu ở Việt Nam có vai trò vô cùng to lớn Nhằm đáp ứng nhu cầucàng cao về lương thực, các nhà nông ở Việt Nam và các nước khác trên thới giới phảicanh tác ba vụ lúa trên năm nên đã sử dụng biện pháp gia tăng các loại phân bón chocây lúa, nhất là đạm vì đạm là nguồn dinh dưỡng chính của cây trồng Tuy nhiên , trênthực tế chỉ 30% lượng đạm bón vào đất được cây hấp thụ Do đó, việc bón quá nhiềuđạm, nhất là đạm hóa học không những dẫn đến chi phí cao mà còn gây ô nhiễm môitrường, hiệu ứng nhà kính, tổn hại sức khỏe và hệ sinh thái.

Nhằm khắc phục những bất lợi của việc sử dụng quá mức phân bón hóa họctrong canh tác lúa, hạn chế ô nhiễm môi trường Hiện nay đã và đang có nhiều nghiêncứu ứng dụng về việc sử dụng phân bón sinh học trong nông nghiệp, đặc biệt là trêncây lúa Đây là một trong những biện pháp làm tăng độ phì nhiêu cho đất và hạn chếsự ô nhiểm môi trường, tuy nhiên giá thành của loại phân này vẫn còn cao do phải vậnchuyển số lượng lớn từ nơi sản xuất đến đồng ruộng Để hạn chế việc sử dụng phânbón hóa học và sinh học, việc nghiên cứu và tìm ra các loại vi khuẩn có khả năng cốđịnh đạm là một nhu cầu cấp thiết.

Vì những lý do trên mà đề tài: “Hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm

Burkholderia sp trên cây lúa cao sản trồng ở Hậu Giang” được thực hiện nhằm mục

đích đánh giá hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp tác động đến năng

xuất lúa, góp phần giảm lượng phân hóa học và cải thiện độ phì nhiêu cho đất.

Đánh giá mức độ phát triển và năng suất lúa khi chủng vi khuẩn cố định đạm vào hạtlúa giống OM4218 (đã nẩy mầm 2-3 cm) được trồng ở Hậu Giang và đề suất côngthức bón phân vi sinh kết hợp với phân hóa học một cách hợp lí cho lúa đạt năng suấtcao.

2.2.1 Đặc điểm chung của vi khuẩn Burkholderia

Burkholderia là vi khuẩn gram âm, hình que, đường kính khoảng 1 µm, chúng

có thể di chuyển nhờ các chiêm mao ở đầu (Jesus et al, 2004) Vi khuẩn Burkholderia

sinh trưởng và phát triển trong điều kiện kị khí hoặc hiếu khí, nhưng trong môi trườngít khí thì phát triển tốt nhất, chúng phát triển sâu trong môi trường nuôi cấy từ 1-4 mm

(Paulina et al., 2001) Trong môi trường nuôi cấy chúng tạo thành những khuẩn lạctrắng hoặc hơi vàng, đường kính khoản 2-4 mm tròn phẳng hoặc lài (Jesus et al.,2004) Vi khuẩn Burkholderia có bộ gen lớn nhất so với các loài vi khuẩn trong đất đã

được biết đến có tiềm năng quan trọng trong hệ sinh thái và thương mại cho xử lý sinh

học, trình tự bộ gen Burkholderia sẽ đóng vai trò quan trọng trong các cơ chế bảo vệ

môi trường.

Vi khuẩn Burkholderia vietnamiensis và Burkholderia kuruiensis có dạng que

ngắn, một số có dạng que dài và tất cả đều có khả năng chuyển động nhờ chiêm mao(Lương Thị Phương Thảo, 2010) Những đặc điểm trên cũng là những đặc điểm nổi

bật của hình dạng Pseudomonas cố định đạm Đa số các dòng Burkholderia có khuẩn

lạc màu trắng đục, dạng tròn, có độ nổi mô, bìa nguyên, một số khuẩn lạc có màuvàng, bìa răng cưa, kích thước khuẩn lạc từ 0.5–1.5 mm (Nguyển Thị Minh Thư,2010)

Burkholderia vietnamiensis được tìm thấy ở rễ bắp, lúa và cà phê (Estrada etal., 2001) Loài Burkholderia vietnamiensis được tìm thấy ở rễ cây lúa trồng ở miềnnam Việt Nam, thí nghiệm ở cây lúa chủng Burkholderia vietnamiensis sau 14 ngày

chúng giúp tăng khả năng đâm chòi 33%, rễ tăng 57% diện tích lá tăng 30% năng xuấtlúa tăng 13-22% (La Nguyễn Tường Vi, 2010)

Tiến hành chủng vi khuẩn Herpaspirillum seropedicae và giống vi khuẩnBurkholderia vào cây lúa, kết quả cho thấy vi khuẩn có khả năng cố định đạm khoảng19% tổng số đạm cần thiết cho cây (Vera et al., 2000) Những ngiên cứu khảo sát khảnăng cố định đạm của Burkholderia cho thấy khi chúng sống cộng sinh trong cây bắptrồng ở Mexico cố định đạm tốt như ở cây mía trồng ở Brazil và Nam Phi (Reis et al.,

2004).

Burkholderia kurriensis là một loài proteobacteria được cô lập từ mẫu nướcngầm bị nhiểm trichloroethylene và dung môi công nghiệp ở Nhật Bản (Zhang etal.,2000).

Các phức Burkholderia cepacia bao gồm ít nhất là chín loài liên quan Các loài

của tổ hợp nằm trong số các vi sinh vật đa năng trao đổi chất được biết đến nhiều nhất,đang phát triển trên hơn 200 hợp chất hữu cơ, sửa chữa N2 và mang nhiều kháng sinh.Họ đang tham gia vào quá trình quan trọng như phân hủy sinh học các chất ô nhiễm,

nhưng một số cũng gây bệnh ở thực vật, động vật và con người Bcc chủng được phân

lập từ môi trường sống rất khác nhau, bao gồm cả đất, suối, thực vật, động vật và các

mô của con người, đặc biệt là phổi của bệnh nhân xơ nang (Coenye et al., 2003) Bcc

chủng có bộ gen lớn (2-4) replicons, mà được cho là cung cấp cho chúng sự linh hoạt.Các tính năng khá độc đáo cùng với hệ gen cấu trúc sinh thái rộng phạm vi làm chonhóm này hết sức quan tâm cho các nghiên cứu so sánh bộ gen Các nghiên cứu này hyvọng có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc và chặt chẽ về các dòng có liên quan của mộtnhóm vi khuẩn được nhiều thành công trong môi trường rất khác nhau.

Chủng ATCC 17660 được phân lập năm 1958 từ một đất rừng ở Trinidad và là

một trong những bản gốc chủng pseudomonads nó được mô tả như là Pseudomonasmultivorans trong nghiên cứu của (Stanier et al., 1966) ATCC 17760 có kích thước

không điển hình nhỏ, (4,7 Mb bộ gen trong 2 replicons) do đó, phân tích so sánh với

các trình tự bộ gen Bcc sẽ giúp hiểu, mở rộng bộ gen và kiểm tra giả thuyết gene chonhóm Bcc Tuy nhiên, trình tự bộ gen và các nghiên cứu xung quanh lĩnh vực mới hiện

nay gợi ý rằng ATCC 17760 có 8,5 Mb bộ gen trong 3 replicons ATCC 17760 cũng

được chọn vì nó là trong cụm phát sinh loài giống như các chủng loại Bcc Thông tin

năm 2004 cho thấy rằng chủng này không phải là một thành viên của bất kỳ của chín

loài Bcc, và có thể là một loài mới, nhưng trong số các loài được mô tả, nó xuất hiệnhầu hết liên quan chặc chẽ đến Burkholderia cepacia.

2.2.3 Vi khuẩn Burkholderia sp

Burkholderia sp (Dòng 383) được phân lập năm 1958 từ đất rừng ở Trinidad và

là một trong những nguyên chủng trong nghiên cứu nổi tiếng (1966) Nó được mô tả

như là Pseudomonas multivorans Thông tin năm 2004 cho thấy rằng chủng này khôngphải là một thành viên của bất kỳ của chín loài Burkholderia cepacia, và có thể là một

loài mới Tuy nhiên, trong số các loài được mô tả, nó xuất hiện hầu hết liên quan chặt

chẽ đến Burkholderia cepacia (http://genome.jgi-psf.org/bur94/bur94.home.html).Khuẩn lạc của vi khuẩn Burkholderia sp.1 có màu vàng nhạt, và Burkholderia

sp.2 có màu trắng đục

Burkholderia sp.1 đã được giải trình tự và xác định tương quan di truyền vớiBurkholderia vietnamiensis AU 0913 nifH gene là 99% trên ngân hàng dữ liệu NCBIvà được ký hiệu là Burkholderia sp KG1, tổng hợp NH4+ trung bình của 3 lần đo trong8 ngày là 42,52mg/l

Burkholderia sp.2 đã được giải trình tự và xác định tương quan di truyền vớiBurkholderia vietnamiensis AU 0829 nifH gene trên ngân hàng dữ liệu NCBI và đượcký hiệu là Burkholderia sp KG2, tổng hợp NH4 trung bình của 3 lần đo trong 8 ngàylà 29,37mg/l

(Nguyển Thị Minh Thư,2010)

Hình 2:Vi khuẩn Burkholderia sp.KG1

(Nguyển Thị Minh Thư, 2010)

Hình 3:Vi khuẩn Burkholderia sp.KG2

Môi trường sử dụng để nuôi cấy Burkholderia sp.KG trong phòng thí nghiệm là

môi trường Bunrk lỏng không đạm, hoặc môi trường King B (Ngô Thanh Phong,2010)

ĐẠM SINH HỌC

2.3.1 Vai trò của đạm đối với cây trồng

Thông thường trong đất có 2 nguồn đạm dễ thu hút đối với cây trồng là đạm amoniac và nitrat Nói chung, các dạng đạm khoáng cây hút rất nhanh và chuyển thành những dạng đạm hữu cơ Phân đạm là tên gọi chung của các loại phân đơn cung cấp chất đạmcho cây Bón đạm sẽ thúc đẩy sự tăng trưởng của cây, giúp cho chồi, cành lá phát triển, làm lá có kích thước to, xanh, quang hợp mạnh và làm tăng năng suất cây trồng.

Thiếu đạm cây trồng tăng trưởng còi cọc, đẻ nhánh kém, ít phát triểm mầm non,phân cành ra lá đều kém, lá nhỏ Cây ra hoa kết quả muộn, ít hoa, ít quả, khả năng tích lũy chất có đạm, bột đường đều kém Tuy nhiên, nếu bón đạm nhiều cho cây sẽ có tác dụng ngược lại: cây lớn nhanh, đẻ nhánh nhiều, lá phát triển quá mức, bộ rễ phát triển kém, thân non mềm Đó là hiện tượng “lốp cây”, cây dễ bị đổ, trổ chậm, chính chậm và không chắc hạt Mặt khác bón nhiều đạm làm tăng mức độ nhiễm sâu bệnh do màu sắc xanh đậm của lá thu hút bướm, lá mềm sâu dễ đục, nấm bệnh, vi khuẩn dễ xâm nhập.

 Ðặc điểm của phân đạm

Chúng ta biết rằng, trên thị trường nước ta hiện nay có 2 dạng phân đạm chính đó là phân đạm ure và phân đạm sulphate (mà ta thường gọi là SA)

Phân Ure: (NH2)2CO là loại phân đạm màu trắng đục, dạng viên tròn, có loại nhỏ như hạt mè, hoặc có loại lớn gần bằng hạt đậu xanh Loại phân này trong thành phần chỉ có phân đạm là có giá trị cho cây trồng Hàm lượng đạm trong loại phân này rất cao, chiếm tới 46%.

Phân đạm sunfate: (NH4)2SO4 đây là loại phân cũng rất phổ biến như phân ure Phân đạm sunfate có chứa 21% đạm nguyên chất Như vậy, hàm lượng đạm trong phân sunfate đạm chỉ chưa bằng phân nửa so với phân ure Có nghĩa là phải bón hơn 2 kg phân sunfate đạm mới cho lượng đạm tương đương với 1kg phân ure Tuy vậy,

phân đạm sunfate lại có ưu điểm là cùng một lúc cung cấp cả phân đạm và phân lưu huỳnh cho cây nên phân có giá cao hơn phân ure nếu chỉ tính trên mỗi đơn vị đạm Hiện nay, do bà con chưa hiểu được nhiều về vai trò của lưu huỳnh đối với cây trồng nên đây cũng là một thiếu sót đáng kể trong sản xuất nông nghiệp Việc bón phân chỉ quan tâm đến đạm, lân và kali đã làm tình trạng thiếu lưu huỳnh ngày càng trở nên trầm trọng Bón thêm phân SA là một việc làm nhất cử lưỡng tiện và làm tăng hiệu lựcphân bón lên rất đáng kể.

Ngoài 2 dạng phân đạm chính đã nói trên, còn có những loại phân chứa đạm khác như :

- Trong phân DAP có 18% đạm nguyên chất - tức gần bằng với hàm lượng đạm trong phân SA.

- Trong phân Multi-K ( Nitrat Kali) có 16% đạm nguyên chất. Sử dụng phân đạm

Lâu nay nói đến phân đạm chúng ta thường nghĩ đến phân ure vì nó chứa hàm lượng đạm rất cao (46% N) Trong các quy trình phân bón chúng ta cũng chỉ nghĩ đến việc đảm bảo đủ số lượng phân đạm, phân lân và kali là được, chưa tính đến nhu cầu phân S cho cây Thực ra trong những năm gần đây nhu cầu S đã trở nên rất cần thiết trong quy trình phân bón Ngoài ra, do sự thâm canh và khai thác đất ngày càng nhiều nên ngoài vấn đề lưu huỳnh còn nảy sinh thêm các vấn đề canxi, manhê và các nguyêntố vi lượng khác.

Do vậy trong khi sử dụng phân đạm, đề nghị thay khoảng 30 - 40% dạng đạm ure bằng dạng đạm sunfate là thích hợp Nếu đã dùng phân DAP thay cho lân thì nên giảmbớt lượng phân đạm, vì trong DAP đã có 18% đạm.

Vai tro của đạm đối với cây lúa

Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa hay nói cách khác là các chất dinh dưỡng cầnthiết, không thể thiếu được đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa bao gồm:đạm (N), lân (P), kali (K), vôi, sắt, kẽm, đồng, magiê, mangan, mô-líp-đen, bo, silic,lưu huỳnh và các-bon, ô-xy, hyđrô Tất cả các chất trên đây (trừ các-bon, ô-xy, hyđrô)phân bón đều có thể cung cấp được Có nhiều chất dinh dưỡng khoáng mà cây lúa cần,nhưng 3 yếu tố dinh dưỡng mà cây lúa cần với lượng lớn là: đạm, lân và kali là những

chất cần thiết cho những quá trình sống diễn ra trong cây lúa Các nguyên tố khoángcòn lại, cây lúa cần với lượng rất ít và hầu như đã có sẵn ở trong đất, nếu thiếu thì tùytheo điều kiện cụ thể mà bổ sung phù hợp.

(http://www.vaas.org.vn/Images/caylua/10/039_vaitrophanbon.htm)

Phân bón có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa, nócần thiết cho suốt quá trình phát triển, từ giai đoạn mạ cho đến lúc thu hoạch Phân bóncung cấp cho cây là nguồn nguyên liệu để tái tạo ra các chất dinh dưỡng như: tinh bột,chất đường, chất béo, prôtêin Ngoài ra chúng còn giữ vai trò duy trì sự sống của toàn bộcây lúa, không có nguồn dinh dưỡng thì cây lúa sẽ chết, không thể tồn tại

Các yếu tố dinh dưỡng trong phân bón cung cấp cho cây lúa có vai trò khác nhau,với hàm lượng cung cấp khác nhau trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa.Vì vậy việc bón phân, bổ sung dinh dưỡng cho lúa người ta đã nghiên cứu và đưa ranhững công thức bón phân hợp lý cho từng giống lúa, cho từng giai đoạn sinh trưởng,phát triển, theo từng điều kiện đất đai, khí hậu cụ thể

Phân đạm và hiệu suất của phân đạm: Đạm đóng vai trò quan trọng trong đờisống cây lúa, nó giữ vị trí đặc biệt trong việc tăng năng suất lúa Tại các bộ phận noncủa cây lúa có hàm lượng đạm cao hơn các các bộ phận già Đạm là một trong nhữngnguyên tố hóa học cơ bản của cây lúa, đồng thời cũng là yếu tố cơ bản trong quá trìnhphát triển của tế bào và các cơ quan rễ, thân, lá

Nếu thiếu đạm, cây lúa thấp, đẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ, hàm lượng diệp lụcgiảm, lá lúa ngả màu vàng và lúa sẽ trỗ sớm hơn, số bông và số lượng hạt ít hơn, năngsuất lúa bị giảm

Nếu bón nhiều đạm và trong điều kiện ruộng thừa chất dinh dưỡng thì cây lúathường dễ hút đạm Thừa đạm sẽ làm cho lá lúa to, dài, phiến lá mỏng, nhánh lúa đẻvô hiệu nhiều, lúa sẽ trỗ muộn, cây cao vóng dẫn đến hiện tượng lúa lốp đổ làm chonăng suất lúa không cao Cây lúa hút đạm nhiều nhất vào hai thời kỳ: thời kỳ đẻ nhánhvà thời kỳ làm đòng

Nhu cầu về đạm của cây lúa ở từng mùa vụ khác nhau nên việc sử dụng phânđạm cũng khác nhau

Lượng phân đạm bón cho cây lúa phụ thuộc vào mùa vụ gieo cấy, độ màu mỡcủa đất, tiềm năng năng suất của giống lúa, giá cả phân bón, thời gian và cách bónphân Ngoài việc phải tuân thủ theo quy trình kỹ thuật của các giống lúa, còn phải quansát, cân nhắc lượng và thời điểm bón phân đạm dựa vào chân đất, thời tiết và màu sắc bộlá lúa (dùng bảng so màu lá lúa)

Yêu cầu về đạm của cây lúa thay đổi theo thời gian sinh trưởng Cây lúa cầnnhiều đạm trong thời kỳ đẻ nhánh, nhất là thời kỳ đẻ nhánh cực đại Khi kết thúc thờikỳ phân hóa đồng, hầu như cây lúa đã hút trên 80% tổng lượng đạm cho cả chu kỳ sinhtrưởng

Một trong những yếu tố quan trọng để tăng hiệu quả bón đạm cho cây lúa là cáchbón, hay nói cách khác là bón đạm như thế nào

Thời điểm thích hợp nhất để bón đạm cho cây lúa vào lúc cấy (hoặc lúc gieothẳng) và lúc cây lúa bắt đầu làm đồng, cũng không nên bón đạm cho lúa khi vừa cấyxong Cách bón phân đạm tốt nhất là trước khi cấy (hoặc lúc gieo thẳng) phân đạm đượctrộn với đất để cho phân đạm gần rễ hơn và được giữ trong keo đất

Khi bón phân, không nên bón khi ruộng khô nẻ rồi cho nước vào ruộng thì mộtphần phân đạm sẽ biến thành khí bốc hơi bay đi Ngược lại nếu bón đạm cho đất ngậpnước thường xuyên làm thay đổi dạng đạm (dạng đạm này dễ chuyển thành thể khíbay lên) Khi quan sát thấy trời sắp mưa không nên bón đạm vì như vậy lượng đạmvừa bón sẽ dễ bị rửa trôi; khi nắng nóng gay gắt vào buổi trưa, đầu giờ chiều cũngkhông nên bón đạm vì đạm dễ bị bay hơi, vào buổi sáng hoặc chiều mát là thời điểmbón đạm tốt nhất

Một điểm chú ý khác khi bón thúc phân đạm là không nên bón khi lá lúa còn ướtbởi phân đạm sẽ dính lại trên lá ướt và với lượng nhiều có thể gây cháy lá; phân đạmđã hòa tan vào những giọt nước trên lá lúa sẽ bị mất vào không khí khi các giọt nướcđó bốc hơi, khô đi Cũng không nên bón thúc phân đạm nếu như thấy có mưa to vì

đạm vừa bón sẽ bị trôi đi mất (Trần Thiên Văn)

2.3.2 Cơ chế cố định đạm sinh học

Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng không chỉ với cây trồng mà ngay cả đối với vi sinh vật Nguồn dự trữ nitơ trong tự nhiên rất lớn, chỉ tính riêng trong

không khí nitơ chiếm khoảng 78,16% thể tích Người ta ước tính trong bầu không khí bao trùm lên một ha đất đai chứa khoảng 8 triệu tấn nitơ, lượng nitơ này có thể cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng hàng chục triệu năm nếu như cây trồng đồng hóa được chúng Trong cơ thể các loại sinh vật chứa khoảng 4,1015 tỷ tấn nitơ Nhưng tất cả nguồn nitơ trên cây trồng đều không tự đồng hóa được mà phải nhờvi sinh vật Thông qua hoạt động của các loài sinh vật, nitơ nằm trong các dạng khác nhau được chuyển hóa thành dễ tiêu cho cây trồng sử dụng Hằng năm cây trồng lấyđi từ đất hàng trăm triệu tấn nitơ Bằng cách bón phân con người trả lại cho đất được khoảng > 40%, lượng thiếu hụt còn lại cơ bản được bổ sung bằng nitơ do hoạtđộng sống của vi sinh vật Vì vậy việc nghiên cứu, sử dụng nguồn đạm sinh học này được xem là một giải pháp quan trọng trong nông nghiệp, đặc biệt trong sự phát triển nền nông nghiệp bền vững của thế kỷ 21 này Cây trồng cũng như các loài động vật và người không có khả năng đồng hóa trực tiếp nguồn N2 tự do từ không khí (Nester

et al., 2004) N2 là phân tử rất khó phản ứng với các phân tử khác để tạo thành hợp

chất Liên kết N ≡ N có năng lượng liên kết rất lớn nên muốn xảy ra phản ứng giữa N2 với các nguyên tố khác thành các hợp chất vô cơ, trong kỹ thuật người ta phải dùng năng lượng rất cao Muốn thu được NH3 từ N2 phải dùng nhiệt độ 50000C với áp suất 200-300atm Muốn tổng hợp cyanamide calcium (CaCN) phải dùng lò điện Trong tự nhiên, khi có sấm sét tạo nên áp suất và nhiệt độ rất cao mới cắt đứt liên kết đó đểhình thành nên đạm vô cơ Vì vậy, sau trận mưa giông, cây tươi tốt hơn vì được bổ sung thêm đạm từ nước mưa.

Tuy nhiên, tồn tại một số vi sinh vật có khả năng biến N2 trong khí quyển thành NH3 cung cấp đạm cho cây mà chỉ cần một lượng năng lượng rất ít (3-5 kcal/M) Chúng được gọi chung là các vi sinh vật cố định đạm.

Quá trình cố định đạm bằng con đường sinh học có ý nghĩa to lớn đối với cân bằng N2 trên trái đất và việc duy trì độ phì của đất Hiện nay, mặc dù việc sản xuất phân đạm ngày một tăng nhưng mới chỉ đáp ứng được một lượng đạm rất nhỏ mà cây trồng đòi hỏi hàng năm.

Theo tài liệu phân tích, trong trường hợp thuận lợi, vi khuẩn nốt sần có thể đồnghóa 100-250 kg N/ha/năm Cỏ Luzern: 300 kg, cỏ Stylo: 150-200 kg, các loại đậu

80-120 kg, các vi khuẩn sống tự do như Azotobacter 25-40 kg Nói chung, mỗi năm trên trái đất, các vi sinh vật cố định được khoảng 100 triệu tấn N ở dạng liên kết.

Lượng N sinh học được tích lại trong đất nhờ các vi sinh vật cố định đạm có ý nghĩa rất lớn đối với nông nghiệp, đặc biệt là các nước có nền công nghiệp phân hóa học chưa phát triển Do đó, việc phát hiện ra các nhóm vi sinh vật có khả năng cố định N2 và sử dụng chúng như một nguồn phân bón hữu hiệu là biện pháp tích cực làm giàu nguồn đạm cho đất và giảm bớt nguy cơ gây ô nhiễm môi trường do sử dụng quá nhiều phân bón hóa học.

Cố định đạm sinh học trên lúa làm tăng đạm tổng số lên 20-25% (Dobereiner,1992) Theo thí nghiệm của Cao Ngọc Điệp (2005), khi tưới dịch vi khuẩn

Pseudomonas spp lên lúa cao sản trồng trên đất phù sa ở Cần Thơ đã giúp tăng

năng suất lúa lên 20-37% Vì vậy, việc nghiên cứu cơ chế cố định đạm sinh họccủa vi khuẩn là vấn đề cấp thiết đã được các nhà khoa học triển khai nhằm làm tăngtính hiệu quả ứng dụng vi sinh vật cố định đạm,

Hiện nay, việc sử dụng quá nhiều phân đạm vô cơ đã làm cho môi trường đất vànước bị ô nhiễm, hàm lượng nitrate tích lũy trong nhiều loại sản phẩm nông nghiệpcũng tăng đến mức báo động Chính vì vậy, thay thế một phần đạm vô cơ bằng đạmsinh học sẽ góp phần làm cho môi trường sinh thái nông nghiệp bền vững hơn.Việc trồng xen các cây họ đậu với các cây trồng khác cũng như trồng các cây họ đậucải tạo đất là biện pháp canh tác hợp lý, có hiệu quả cao và được ứng dụng ngày càngnhiều nhằm tăng năng suất cây trồng, đồng thời đảm bảo bền vững cho sinh thái nôngnghiệp.

Cơ chế hóa sinh của quá trình cố định N cho đến nay vẫn chưa được sáng tỏhoàn toàn, nhưng đa số các nhà nghiên cứu đồng ý với giả thuyết cho rằng N là sảnphẩm đồng hóa sơ cấp của N2 và có thể nêu ra giả thuyết về 2 con đường cố định Ncủa vi sinh vật sống tự do trong đất như sau:

Trong công nghiệp, nhờ các chất xúc tác nên năng lượng dùng cho phản ứng cốđịnh N được giảm nhiều, chỉ vào khoảng 16-20 Kcalo/M, song lượng năng lượng vẫncòn lớn so với trong cơ thể sinh vật Tốc độ phản ứng nhanh chóng trong tế bào visinh vật ở nhiệt độ thấp nhờ có hệ thống enzyme hydrogenase họat hóa H2 và enzymenitrogenase hoạt hóa N2 Năm 1961-1962, người ta đã tách từ Clostridium

pasteurrianum hai tiểu phần hoạt hóa H2 và N2 Sau này người ta tìm thấy ở

Azotobacter cũng có các tiểu phần đó Trong quá trình hoạt hóa này có sự tham gia

của 2 nguyên tố khoáng Mo và Fe Nguồn hydro để khử N2 có thể là hydro phân tử(H2) Trong trường hợp này thì dưới tác dụng của enzyme hydrogenase, điện tử đượcchuyền theo hệ thống.

Nguồn cho điện tử và hydro là acid pyruvic Đáng chú ý là trong quá trìnhchuyền điện tử có sự tham gia tích cực của feredocine (Fd) Feredocine là cầu nối giữa2 hệ enzyme hydrogenase và nitrogenase để cố định N2.

Sự cố định N2 của vi khuẩn nốt sần có thể xãy ra theo sơ đồ phức tạp hơn.Trong các nốt sần có một chất có bản chất hem rất giống với hemoglobin trong máugọi là leghemoglobin Nó dễ dàng liên kết với O2 để biến thành oxyhemoglobin.Leghemoglobin chỉ được tạo nên khi vi khuẩn sống cộng sinh với cây họ đậu, còn khi

nuôi cấy tinh khiết các Rhizobium sẽ không tạo leghemoglobin và không cố định được

N2 Những nghiên cứu gần đây về quá trình cố định N2 cho thấy quá trình cố định nàyđòi hỏi: Có sự tham gia của enzyme nitrogenase Có thể coi đây là nhân tố chìa khóacho quá trình này: Enzyme này hoạt động trong điều kiện yếm khí.

- Có lực khử mạnh với thế năng khử cao (NAD, NADP, )

- Có năng lượng (ATP) đủ và có sự tham gia của nguyên tố vi lượng Nhómhoạt động của enzyme nitrogenase có chứa Mo và Fe Vì vậy sử dụng Mo và Fe chocây họ đậu thường có hiệu quả rất cao.

- Tiến hành trong điều kiện yếm khí Các chất khử là NADH2 và Fd cùng với nănglượng do hô hấp, quang hợp của cây chủ cung cấp Sự cố định N2 cần năng lượng 16ATP để khử 1 N2 tạo thành 1 NH3 trong quá trình cố định N được sử dụng dễ dàngvào quá trình amine hóa các cetoacid để tổng hợp một cách nhanh chóng các acidamine, từ đó tham gia vào tổng hợp protein và nhiều quá trình trao đổi chất khác.

Cố định đạm sinh học xảy ra khi nitơ trong khí quyển được chuyển thành amoniac bởi một enzyme gọi là nitrogenase (Ngô Thanh Phong, 2010)

Quá trình cố định đạm xảy ra trong tế bào vi khuẩn và vi khuẩn lam đều giốngnhau là nhờ chúng có hệ thống gen nif (ni là chữ viết tắt của nitrogen – nitơ và f làfixing – cố định) điều khiển quá trình tổng hợp enzyme nitrogenase Nitrogenase là hệ

enzyme xúc tác cho phản ứng khử N2 thành NH3 Như vậy, hệ thống gen nif được xemlà hệ thống gen điều khiển cho quá trình cố định đạm sinh học Tuy nhiên, ở vi khuẩnlam, quá trình cố định đạm không phải xảy ra ở bất kỳ tế bào nào mà chỉ có thể xảy ra

ở dị bào.(Desnoues et al.,2003)

Khả năng cố đinh đạm sinh học hay các sinh vật mamg hệ thống gen nif đượcphân phối ở nhiều loài vi khuẩn thực (eubacteria) và vi khuẩn cổ (archae) (Yan etal.,2008)

N2 + 8 H + 6 e- → 2 NH3 + H 2

Sự cố định đạm sinh học giới hạn ở vi sinh vật sơ hạch, nhóm này có thể là vi sinh vật dị dưỡng và sự hoạt động của chúng cần năng lượng ( chủ yếu là nguồn cacbonhidrat) bắt nguồn từ sự quan hệ giữa rễ cây và vi sinh vật cho nên nếu nguồn năng lượng dồi dào thì cố định đạm ngày càng cao Nguồn năng lượng cung cấp cho hệ thống cố định đạm sinh học với sự hoạt động của enzim nitrogenase và

hydrogenase giúp cho N2 được chuyển thành 2 phân tử NH3, sau đó kết hợp với chuổi carbon để thành những acid amin đầu tiên cung cấp cho cây trồng.

Quá trình cố định nitơ phân tử theo 2 hướng cơ bản: Con đường khử và con đường oxy hoá Con đường khử theo chuỗi biến hoá:

N2 → HN=NH → H2N-NH2 → NH3 → NH4OH

Con đường oxy hoá: N2 → N2O → (HNO)2 → NH4OHQua 2 hướng đó, người ta thu được kết quả sau:

- Nếu nồng độ Oxy nhiều sẽ ức chế quá trình cố định nitơ phân tử.

- Hiệu suất cố định nitơ phân tử của những vi sinh vật kỵ khí thường cao hơn những visinh vật hiếu khí.

- Tìm thấy hợp chất loại khử khi nuôi các vi sinh vật cố định nitơ phân tử.Qua đó cho thấy con đường khử có nhiều khả năng xảy ra hơn.

Quá trình cố định nitơ phân tử là quá trình đồng hóa nitơ của không khíthành đạm amôn dưới tác dụng của một số nhóm vi sinh vật có hoạt tínhNitrogenaza Bản chất của quá trình cố định nitơ phân tử được Hellrigel và Uynfactìm ra năm 1886 Có hai nhóm vi sinh vật tham gia đó là: Nhóm vi sinh vật sống tự

do và hội sinh và nhóm vi sinh vật cộng sinh.

3.1Phân loại theo khoa họcGiới (regnum): Plantae

Ngành: Angiospermac – Thực vật có hoaLớp: Monocotyledones – lớp 1 lá mầm

Họ: Poales (Graminales) – Hòa thảo có hoa

Họ phụ: Poidae – Hòa thảo ưa nước

Chi (genus): Oryza - lúa Loài: Oryza sativa – lúa trồng

3.2Đặc điểm sinh vật học của cây lúa

* Cấu tạo hạt lúa

- Vỏ trấu: có 2 mảnh, một mảnh to và một mảnh nhỏ ôm lấy nhau Vỏ trấu cómàu khác nhau tùy theo giống.

- Râu: hạt thóc có thể có râu hoặc không có râu Ở hạt có râu thì mỏ hạt kéo dàira thành râu, màu sắc của vỏ hạt và màu sắc của râu thường cùng một màu Mỏ hạt làmột bộ phận của vỏ trấu to

- Mày trấu: Mỗi hạt trấu có hai mày trấu dính liền với cuống hạt Mày trấu dàihay ngắn tùy theo giống.

- Hạt gạo: gồm 2 phần: nội nhũ và phôi Nội nhũ được bao bọc bởi lớp vỏ cám,màu sắc lớp vỏ cám tùy theo giống Nội nhũ là phần dự trữ dinh dưỡng để nuôi phôivà khi nảy mầm thì cung cấp dinh dưỡng cho phôi phát triển thành cây lúa non Phôi ởphía cuối của hạt thóc, khi nảy mầm thì phôi phát triển thành mầm và rễ để bắt đầumột chu kì mới của cây lúa.

* Sự nảy mầm của hạt

Hạt hút nước trương lên gặp nhiệt độ thích hợp và đầy đủ không khí thì nảymầm Đầu tiên là một khối trắng xuất hiện, tiếp đến là rễ phôi xuất hiện và dài ranhanh chóng, rồi bao mầm có dạng mũi chông đâm ra.

Thời kỳ mạ: Nếu mạ gieo thưa, rễ mạ có thể dài 5-6 cm Tiêu chuẩn của mạ tốt là bộ rễ ngắn, nhiều rễ trắng.

Thời kỳ sau cấy: Bộ rễ tăng dần về số lượng và chiều dài ở thời kỳ đẻ nhánh, làm đồng.

Thời kỳ trỗ bông : Bộ rễ đạt giá trị tối đa vào thời kỳ trỗ bông Số lượng rễ có thể đạt tới 500 – 800 cái Chiều dài rễ đạt 2- 3 km/ cây khi cây được trồng riêng trong chậu Trên đồng ruộng, phạm vi ra rễ chỉ ở những mắc gần lớp đất mặt (0-20 cm là chính) Khi cấy lúa quá sâu (>5 cm), cây lúa sẽ tạo ra 2 tầng rễ, trong thời gian này câylúa chậm phát triển giống như hiện tượng lúa bị bệnh ngẹt rễ Cấy ở độ sâu thích hợp (3-5cm) sẽ khắc phục được hiện tượng trên Để tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển tốt, cần làm cỏ sục bùn điều chỉnh lượng nước hợp lí, tạo điều kiện cho tầng đất vùng rễ thông thoáng, bộ rễ phát triển mạnh, Cây lúa sinh trưởng tốt, chống chịu được sâu bệnh, nâng xuất cao.

*Thân lúa

- Thân gồm nhiều mắt và lóng Trước thời kỳ lúa trỗ, thân lúa được bao bọc bởi bẹ lá.- Tổng số mắt trên thân chính bằng số lá trên thân cộng thêm 2 Chỉ vài lóng ở ngọn dài ra, số còn lại ngắn và dày đặc Lóng trên cũng dài nhất Một lóng dài hơn 5 mm được xem là lóng dài.

- Số lóng dài: Từ 3-8 lóng Theo giải phẫu ngang lóng, lóng có một khoảng trống lớn gọi là xoang lỏi.

- Chiều cao cây, thân: Chiều cao cây được tính từ gốc đến mút lá hoặc bông cao nhất Chiều cao thân được tính từ gốc đến cổ bông Chiều cao thân và chiều cao cây liên quan đến khả năng chống đổ của giống lúa.

*Nhánh lúa

Cây lúa có thể đẻ nhánh khi có 4-5 lá thật Lúa kết thúc đẻ nhánh vào thời kỳ làm đốt, làm đồng.

Từ cây mẹ đẻ ra nhánh con (cấp 1), nhánh cấp 1 đẻ nhánh cấp 2 , nhánh cấp 2 đẻ nhánh cấp 3.

Những nhánh hình thành vào giai đoạn cuối thường là nhánh vô hiệu Thường thì các giống lúa mới khả năng đẻ nhánh cao, tỷ lệ nhánh hữu hiệu cũng cao hơn các giống lúa cũ, cổ truyền Khả năng đẻ nhánh của cây lúa phụ thuộc vào giống, nhất là điều kiện chăm sóc, ngoại cảnh Cây lúa có nhiều nhánh, tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao, năng suất sẽ cao.

*Lá lúa

- Lá lúa điển hình gồm: bẹ lá, phiến lá, lá thìa và tai lá.

+ Bẹ lá: là phần đáy lá kéo dài cuộn thành hình trụ và bao phần non của thân.+ Phiến lá: hẹp, phẳng và dài hơn bẹ lá ( trừ lá thứ hai).

+ Lá thìa: là vảy nhỏ và trắng hình tam giác.+ Tai lá: Một cặp tai lá hình lưỡi liềm

- Lá được hình thành từ các mầm lá ở mắt thân Tốc độ ra lá thay đổi theo thời gian sinh trưởng và điều kiện ngoại cảnh.

- Thời kỳ mạ non: trung bình 3 ngày ra được 1 lá.

- Thời kỳ mạ khoẻ: từ lá thứ 4, tốc độ ra lá chậm lại, 7-10 ngày ra được 1 lá.- Thời kỳ đẻ nhánh: 5-7 ngày /1lá ở vụ mùa.

- Cuối thời kỳ đẻ nhánh - làm đồng: khoảng 12 - 15 ngày/lá cây lúa trỗ bông cũng là lúc hoàn thành lá đồng.

Số lá trên cây phụ thuộc chủ yếu vào giống, thời vụ, biện pháp bón phân và quả trình chăm sóc Thường số lá của các giống :

- Giống lúa ngắn ngày: 12 - 15 lá- Giống lúa trung ngày: 16 - 18 lá- Giống lúa dài ngày : 18 - 20 lá*Chức năng của lá

Lá ở thời kỳ nào thường quyết định đến sinh trưởng của cây trong thời kỳ đó Ba lá cuối cùng thường liên quan và ảnh hưởng trực tiếp đến thời kỳ làm đồng và hình thành hạt.

*Chức năng của bẹ lá- Chống đỡ cơ học cho toàn cây

- Dự trữ tạm thời các Hydratcacbon trước khi lúa trỗ bông

Lá làm nhiệm vụ quang hợp, chăm sóc hợp lí, đảm bảo cho bộ lá khoẻ, tuổi thọ lá (nhất là lá đồng), lúa sẽ chắc hạt, năng suất cao.

*Hoa Lúa

 Quá trình thụ phấn, thụ tinh và hình thành hạt lúa

Lúa là loại cây tự thụ phấn Sau khi bông lúa trỗ một ngày thì bắt đầu quá trình thụ phấn Vỏ trấu vừa hé mở từ 0-4 phút thì bao phấn vỡ ra, hạt phấn rơi vào đầu nhụy và hợp nhất với noãn ở bên trong bầu nhụy để bầu nhụy phát triển thành hạt.

Thời gian thụ phấn kể từ khi vỏ trấu mở ra đến khi khép lại kéo dài khoảng 60 phút Thời gian thụ tinh kéo dài 8 giờ sau thụ phấn.

50-Trong ngày thời gian hoa lúa nở rộ thường vào 8-9 giờ sáng khi có điều kiện nhiệt độ thích hợp, đủ ánh sáng, quang mây, gió nhẹ Những ngày mùa hè, trời nắng tocó thể nở hoa sớm vào 7- 8 giờ sáng Ngược lại nếu trời âm u, thiếu ánh sáng hoặc gặprét hoa phơi màu muộn hơn, vào 12-14 giờ.

Sau thụ tinh phôi nhũ phát triển nhanh để thành hạt Khối lượng hạt gạo tăng nhanh trong vòng 15- 20 ngày sau trỗ, đồng thời với quá trình vận chuyển và tích luỹ vật chất, hạt lúa vào chắc và chín dần.

Bông và hạt lúa

Thời gian hình thành bông kể từ khi cây lúa bắt đầu phân hoá đồng cho đến khi lúa trỗ.Thời kỳ này nếu được chăm bón tốt, cây lúa đủ dinh dưỡng bông lúa sẽ phát triển đầy đủ giữ nguyên được đặc tính của giống Thời gian phát triển bông ở giống ngắn ngày ngắn hơn ở giống dài ngày.

- Hạt lúa gồm: Gạo lức và vỏ trấu.+ Gạo lức gồm : phôi và phôi nhũ.

+ Vỏ trấu gồm: Trấu trên và trấu dưới Trấu dưới lớn hơn trấu trên và bao khoảng hai phần ba bề mặt gạo lức Một hạt lúa nặng khoảng 12- 44 mg Chiều dài, rộng, độ dày của hạt thay đổi nhiều giữa các giống.

Quá trình chín của hạt gồm : chín sữa, chín sáp và chín hoàn toàn Thời gian chín từ 30 - 35 ngày tuỳ theo giống, môi trường và biện pháp canh tác.

*Thời gian sinh trưởng phát triển của cây lúa

Thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ khi hạt lúa nảy mầm đến khi chín hoàn toàn, thay đổi tuỳ theo giống và điều kiện ngoại cảnh.

- Đối với lúa cấy: Bao gồm thời gian ở ruộng mạ và thời gian ở ruộng lúa cấy.Đối với lúa gieo thẳng: Được tính từ thời gian gieo hạt đến lúc thu hoạch (http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/dac-diem-thuc-vat-hoc-cua-cay-lua.70473.html)

3.3Đặc điểm của giống lúa OM4218

Giống có thời gian sinh trưởng 100-104 ngày (cấy), 90-95 ngày (sạ), chiều cao cây 96-105 cm, tỷ lệ lép 16,9% Trọng lượng nghìn hạt P1000 =26,1-28gam, phản ứngvới rầy nâu cấp 3-5, đạo ôn cấp 3 (kháng rày nâu và đạo ôn trung bình), năng suất trung bình 7,68 tấn/ha Số bông/m2 =389 bông/m2, hạt chắc/bông =109 Cứng ra, ít đỗ ngã, thích hợp 3 vụ trong năm Gạo dài và trong, mềm cơm, đạt tiêu chuẩn xuất khẩu ( http://www.lmhoptacxatthue.com.vn).

2.5.1 Thời vụ

Thời điểm gieo sạ vụ đông xuân khoảng tháng 11-12 và thu hoạch vào khoảng tháng 2-3 năm sau Có một số nơi làm sớm hơn, cuối tháng 10 đầu tháng 11 để đảm bảo còn đủ nước ngọt trước thu hoạch Còn ở vùng ven biển, vụ đông xuân cũng gieo sạ sớm để tránh nước mặn xâm nhập làm cho lúa háp cuối vụ

Vụ lúa xuân hè (XH) thời vụ gieo sạ thường là trong tháng 2-3 và thu hoạch vàotháng 5-6 Vụ này thường được trồng ở vùng đất phù sa ven sông lớn, có nước ngọt quanh năm hoặc có đê bao khép kín trong cơ cấu ba vụ lúa mỗi năm.

Vụ lúa hè thu chính vụ thường được gieo cấy khi mùa mưa thật sự bắt đầu Nguồn nước dưới sông dồi dào do mưa tại chỗ cũng như nước ở thượng nguồn đổ về Vụ này gieo sạ trong tháng 5-6 và thu hoạch vào khoảng tháng 8-9 Cơ cấu lúa đông xuân và hè thu chính vụ là cơ cấu hai vụ lúa phổ biến nhất tại ĐBSCL

Về vụ lúa thu đông và lúa mùa với giống ngắn ngày (khoảng 90 ngày), vụ thu đông thường được trồng trong cơ cấu ba vụ lúa ở vùng đất cao ven sông, thu hoạch xong trước khi nước lũ về như Cai Lậy (Tiền Giang) hoặc ở vùng đê bao khép kín như Chợ Mới (An Giang).

Sử dụng hạt giống đạt tiêu chuẩn chất lượng tương đương cấp xác nhận (theo qui định của Bộ NN & PTNT):

- Độ sạch (% khối lượng) > 99,0%- Tạp chất (% khối lượng) < 1,0%

- Hạt khác giống phân biệt được (% hạt) < 0,25%- Hạt cỏ (số hạt /kg) < 10 hạt

- Tỷ lệ nảy mầm (% số hạt) < 85%- Độ ẩm (%) < 13.5 %

2.5.3 Làm đất

Đối với vụ Đông xuân.

Dọn sạch cỏ Trục đánh bùn và san bằng mặt ruộng bằng máy cày bánh lồng có trang kèm theo.

Đối với vụ Hè thu.

Cày đất bằng máy với độ sâu từ 15-20 cm Phơi ải trong thời gian 1 tháng Bừa,trục và san bằng mặt ruộng bằng máy kéo bánh lồng có công cụ trang phẳng mặt ruộngkèm theo

2.5.4 Gieo sạ

Chuẩn bị hạt giống

Làm sạch hạt lúa trước khi ngâm ủ bằng cách ngâm hạt trong nước muối 15% trong thời gian 5-10 phút, loại bỏ hạt lép lửng và lẫn tạp Sau đó, cho vào bao ngâm trong nước sạch 30 giờ Rửa bằng nước sạch, để ráo nước, ủ trong 24 giờ đảm bảo hạt vừa nhú mầm Xử lý hạt giống trước khi gieo bằng Regent hoặc Carban 3%

Chú ý: Trước khi gieo sạ 6 giờ, không nên tưới nước cho hạt giống để dễ gieo

Chú ý: Lượng hạt giống cho vào trống của công cụ gieo hàng chỉ bằng 2/3 thể

tích trống và tránh làm ướt bên trong trống để hạt ra đều.

2.5.5 Chăm sócBón phân

Bón phân cân đối giữa đạm, lân và kali

Ở giai đoạn để nhánh (22-25 NSS) và làm đồng (42-45 NSS), sử dụng bảng so màu lá để điều chỉnh lượng phân đạm cần bón

Loại phân sử dụng và lượng phân bón từng loại cho từng giai đoạn sinh trưởng của lúa được khuyến cáo như sau :

Loại phân, liều lượng và thời gian bón cho lúa (tính cho 1000 m2)

Bảng 1: Cách bón phân cho lúa

Ra rễ

(7-10 NSG) (22-25 NSG)Đẻ nhánh (42-45 NSG)Đón đòng (55-60 NSG)Bón nuôi hạt

Vụ Hè thu

Đất phù

sa 15 kg NPK20-20-15 4-5 kg DAP7-8 kg Urê 5-6 kg Urê3 kg KCL

Phun KNO3 trước vàsau trỗ 7 ngày, 150

g/bình 8 lít, 4 bìnhĐất phèn

nhẹ vàtrung bình

15 kg NPK

20-20-15 6-7 kg DAP6-7 kg Urê 4-5 kg Urê3 kg KCL

Phun KNO3 trước vàsau trỗ 7 ngày, 150

g/bình 8 lít, 4 bình

Vụ Đông xuân

Đất phùsa

10 kg NPK20-20-15 và

nhẹ vàtrung bình

15 kg NPK

20-20-15 5-6 kg DAP6-7 kg Urê 5-6 kg Urê3 kg KCL

Phun KNO3 trước vàsau trỗ 7 ngày, 150

Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng (7-42 NSG): Sau khi sạ được 7-10 ngày, bắtđầu cho nước từ từ vào ruộng và giữ nước trên mặt ruộng ở mức 5-7 cm Trong giaiđoạn này, thay nước trong ruộng lúa từ 2-3 lần, sau mỗi lần thay nước giữ cạn trong 2-3 ngày.

Giai đoạn sinh trưởng sinh thực (42-65 NSG): Giữ nước trong ruộng ở mức 3-5 cm Giai đoạn chín (65-95 NSG): Giữ nước trong ruộng ở mức 2-3 cm cho đến giaiđoạn chín vàng (7-10 ngày trước khi thu hoạch) tháo cạn nước trong ruộng

Phòng trừ cỏ dại

Ngoài việc áp dụng đồng bộ các biện pháp trên, luân phiên sử dụng hóa chấtdiệt cỏ bao gồm: Sofit 300EC, Meco 60EC, Vigor 33EC, Sirius 10WP, Nominee10SC, Tiller-s, Ronstar 25EC, OK 720DD, Facet 25SC, v.v.

Phòng trừ sâu hạis

Áp dụng biện pháp phòng trừ tổng hợp (IPM) bao gồm: Bắt bướm hay rầytrưởng thành bằng vợt hay bẫy đèn, ngắt ổ trứng các loại sâu và các lá có mang sâu.Duy trì và bảo vệ các sinh vật có ích như ếch nhái, nhện, bọ rùa, dế nhảy, muỗmmuỗm, bọ xít mù xanh, bọ xít nước, kiến ba khoang, ong mắt đỏ, ong kén trắng, ongđen, ong xanh, ong đùi, nấm tua, nấm xanh, nấm phấn trắng, v.v bằng cách không sửdụng hoặc hạn chế sử dụng thuốc trừ sâu khi trên ruộng xuất hiện nhiều loài thiênđịch Nếu bắt buộc phải phun thuốc khi có dịch thì phải chọn loại thuốc chọn lọc ít độcđến thiên địch

Sử dụng chế phẩm sinh học trừ sâu rầy hại lúa như chế phẩm từ vi khuẩnBacillus thuringienis (Bt) để trừ sâu non của các loài sâu thuộc bộ cánh vảy và 2 chếphẩm từ nấm ký sinh côn trùng như Ometar (chế phẩm nấm xanh) và Biovip (chếphẩm nấm trắng) để trừ các loài rầy, bọ xít và sâu cuốn lá nhỏ hại lúa

Không phun thuốc trừ sâu trong vòng 40 ngày đầu sau sạ để bảo vệ hệ thiênđịch, chỉ phun thuốc trừ sâu khi mật số tới ngưỡng phòng trừ quy định và phải tuân thủkỹ thuật 4 đúng:

 Đúng thuốc: Chọn thuốc đúng đối tượng sâu hại

 Đúng liều lượng: Tuân thủ quy định về liều lượng thuốc và nước pha theo chỉ dẫnghi trên nhãn chai

 Đúng lúc: Phun khi mật số sâu hại phát triển nhiều hơn mật số thiên địch

 Đúng cách: Phải phun trúng vào nơi có sâu rầy sinh sống như rầy ở gốc lúa, sâu ởtrên lá hay trên thân

Khi thật cần thiết, có thể sử dụng một trong các loại thuốc sau đây để phòng trừ:

 Rầy nâu: Applaud 10BHN, Actara 25WG, Bassa 50ND, Mipcin 25BHN và Trebon10ND

 Bù lạch: Actara 25WG, Bassa 50ND, Fastac 5ND, Regent 300WDG và Trebon10ND

 Sâu phao: Fastac 5ND, Padan 95SP và Regent hai lúa xanh 300WDG

 Sâu cuốn lá: DDVP 50ND, Fastac 5ND, Padan 95SP và Trebon 10ND

 Sâu đục thân: Basudin 10H, Padan 95SP, Regent hai lúa xanh 300WDG và Regent10H

 Bọ xít các loại: Bassa 50ND và Padan 95SP Phòng trừ bệnh hại

Bệnh đạo ôn:

Bệnh cháy lá là do nấm gây ra Bệnh xuất hiện và gây hại trong cả 2 vụ đông xuân và hè thu và ở tất cả các giai đoạn của cây lúa Bệnh thường tấn công trên lá, đốt thân, cổ lá và cổ gié Bệnh đặc biệt thích hợp với điều kiện thời tiết khí hậu mát lạnh, có sương mù như trong vụ đông xuân Sử dụng biện pháp sau đây để phòng trị:

Thăm đồng thường xuyên 5-7 ngày lần để phát hiện bệnh kịp thời

Khi thấy có một vài vết bệnh xuất hiện, sử dụng thuốc hóa học Tricyclazole hayProbenazole để phun

Bệnh khô vằn:

Bệnh khô vằn do nấm gây ra và phát triển mạnh ở vụ Hè thu vào giai đoạn sau khi đẻ nhánh tối đa, hoặc khi tán lúa vừa phủ kín mặt ruộng (35-40 NSS)

Để phòng trừ bệnh này cần áp dụng các biện pháp sau đây:

Vệ sinh đồng ruộng như làm sạch cỏ và các tồn dư của vụ trước Xử lý đất bằngbiện pháp cày phơi ải hoặc cho đất ngập nước trong thời gian 15-30 ngày để diệt mầm bệnh

Sử dụng thuốc hoá học: không cần phải phun hết cả ruộng mà chỉ phun cục bộ ở từng điểm có bệnh Sử dụng các loại thuốc sau để phòng trị bệnh: Hexaconazol, Iprodione

Bệnh Bạc lá:

Bệnh Bạc lá do vi khuẩn gây ra, bệnh thường phát triển và gây hại nặng vụ Hè Thu trong giai đoạn 40 NSG trở đi Bệnh lây lan qua con đường hạt giống Để phòng trị bệnh chủ yếu sử dụng giống kháng kết hợp với xử lý hạt giống.

Phòng trừ chuột

Phối hợp nhiều biện pháp cùng 1 lúc: Thời vụ tập trung, vệ sinh đồng ruộng, đặtbẫy, đào hang, bỏ khí đá vào hang, bơm nước vào hang, dùng chó săn bắt

Đánh bả chuột: dùng lúa mộng hay thức ăn gia súc làm mồi trộn với thuốc Fokeba 5% hay Zinphos 20 % với tỉ lệ 1/50, nên đặt nhiều đợt, cách nhau 4-5 đêm, giá để mồi có thể là ống tre, vỏ dừa Sử dụng thuốc viên Klerat 0,05 % để nhét vào miệng hang

Bẫy cây trồng: trong khu vực khoảng 1 km2 (100 ha) bố trí 5 ruộng gieo trồng sớm hơn 1 tháng, cách nhau 500 m, mỗi ruộng có hàng rào ny lông cao 80-100cm và 8lồng hom (2/bờ) Sử dụng giống lúa thơm để dẫn dụ chuột

Dùng thuốc xông hơi như DDVP, Phosphine hay khí đá bỏ vào hang và bịt miệng hang lại

Gặt lúa dồn từ xung quanh vào giữa, cuối cùng bao lưới để bắt.

2.5.6 Thu hoạch và đánh giá năng xuất

Thời gian thu hoạch: Thu hoạch vào lúc sau trỗ 28-32 ngày hoặc khi thấy 90% số hạt trên bông đã chín vàng Nếu cắt sớm hay trễ đều làm tăng tỷ lệ hao hụt.

85-Năng xuất sẽ bị giảm nếu thu hoạch sớm vì chưa đủ thời gian tích lũy dinh dưỡng vào hạt nên chất lượng và khối lượng hạt sẽ thấp, tốn nhiều chi phí phơi sấy và hạt khó bảo quản Ngược lại nếu thu hoạch quá muộn, cây lúa bị đổ ngã, hạt bị rung nhiều sẽ làm giảm chất lượng và năng suất lúa.

Nên sử dụng máy gặt đập liên hợp để thu hạch lúa hoặc máy gặt xếp dải hàng để cắt lúa Sau khi cắt tiến hành suốt ngay, không nên phơi mớ trên ruộng

2.5.7 Chế biến và bảo quản (sơ chế)

Trong vụ đông xuân, phơi thóc trên sân gạch, xi măng hoặc sân đất Nên sử dụng lưới nilon lót dưới trong quá trình phơi, phơi từ 2-3 ngày là được

Trong vụ hè thu, sử dụng máy sấy trụ đứng STĐ-1000, máy sấy tĩnh vỉ ngang hoặc lều sấy liên hợp với quạt thông gió SLQ-2000 để làm khô lúa

Sau khi làm khô, sạch nên sử dụng bao để đựng Bảo quản lúa ở những nơi khô ráo và thoáng Nếu bảo quản trong thời gian dưới 3 tháng, độ ẩm thóc đạt 13-14% Nếu thời gian bảo quản trên 3 tháng, độ ẩm phải dưới 13%

2.6 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM

TRONG NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM

2.6.1 Lịch sử phát triển phân vi sinh

Phân bón vi sinh do Noble Hiltner sản xuất đầu tiên tại Đức năm 1896 vàđược đặt tên là Nitragin Sau đó phát triển sản xuất tại một số nước khác như ở Mỹ (1896), Canada (1905), Nga (1907), Anh (1910) và Thụy Điển (1914) Nitragin là

loại phân được chế tạo bởi vi khuẩn Rhizolium do Beijerink phân lập năm 1888 và

được Fred đặt tên vào năm 1889 dùng để bón cho các loại cây thích hợp họ đậu Từ đó cho đến nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu nhằm ứng dụng và mở rộng việc sản xuất các loại phân bón vi sinh cố định nitơ mà thành phần còn được phối hợp thêm một số vi sinh vật có ích khác như một số xạ khuẩn cố định

nitơ sống tự do Frankia spp, Azotobacter spp, các vi khuẩn cố định nitơ sống tự do clostridium, pasterium, Beijerinkiaindica, các xạ khuẩn có khả năng giải cellulose,

hoặc một số chủng vi sinh vật có khả năng chuyển hóa các nguồn dự trữ phospho và kali ở dạng khó hoà tan với số lượng lớn có trong đất mùn, than bùn, trong các quặng apatit, phosphoric v.v chuyển chúng thành dạng dễ hoà tan, cây trồng có thể hấp thụ được.

Ở Việt Nam, phân VSV cố định đạm cây họ đậu và phân VSV phân giải lân đã được nghiên cứu từ năm 1960 Đến năm 1987, phân Nitragin trên nền chất mang than bùn mới được hoàn thiện Năm 1991 đã có hơn 10 đơn vị trong cả nướctập trung nghiên cứu phân vi sinh vật Các nhà khoa học đã phân lập được nhiều chủng vi sinh vật cố định đạm và một số VSV phân giải lân.

2.6.2 Ứng dụng phân vi sinh trong sản xuất nông nghiệp

Các kết quả nghiên cứu từ Mỹ, Canađa, Nga, Nhật, ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan cho thấy sử dụng chế phẩm vi sinh vật có thể cung cấp cho đất và cây trồng từ 30 đến 60 kg Nitơ/ ha đất/ năm, có thể thay thế từ 1/3 đến 1/ 2 lượng lân hóa học Nhiều tác giả đã khảo sát thấy hiệu quả sử dụng phân lân hóa học rất thấp do các phản ứng kết tủa ngược xẩy ra trong đất Premono (1994- Indonexia) đã thông báo hiệu quả này chỉ đạt 1-5% Chỉ có nhờ vi sinh vật mới có thể chuyển hóa tốt các hợp chất photphat khó tan trong đất thành dễ tiêu cho cây Gần đây ở một số địa phương, nhất là ở Tây Nguyên đã xuất hiện một số cơ sở sản xuất chế phẩm phân bón hữu cơ- dựa trên nguyên tắc phối trộn giữa than bùn với các phế thải của nông nghiệp và phân chuồng,

thêm một tỷ lệ thấp phân hóa học đạm lân và kali Các qui trình ủ và phối trộn này về bản chất chủ yếu dựa vào hệ vi sinh vật hoang dại có sẵn trong phân, rác và một phần do tác dụng các axit mùn ( axit humic, fulvic) có sẵn trong than bùn Vì vậy thời gian ủtrộn kéo dài và chất lượng không ổn định vì không có sự chọn lọc định hướng hệ vi sinh vật Cũng có một số cơ sở đã sử dụng các chế phẩm vi sinh vật để ủ than bùn hoặccác chất phế thải: vỏ bã cà phê, nhưng cũng chỉ dừng lại ở mức phân hữu cơ sinh học Hầu như rất hiếm có chế phẩm đúng nghĩa là phân hữu cơ- vi sinh, bởi vì không chứa một lượng lớn vi sinh vật hữu ích cho cây trồng Với những lý do trên, việc nghiên cứuđể sản xuất các chế phẩm phân hữu cơ- vi sinh vật từ các phế liệu trong nước là vấn đềcấp thiết, nhằm nâng cao năng suất và chất lượng nông sản, giảm chi phí đầu tư sản xuất, tiết kiệm ngoại tệ và bảo vệ môi trường không khí, đất, nước, xây dựng nền nôngnghiệp sinh thái bền vững.

Một số lọai phân vi sinh vật thường dùng- Có 3 loại phân vi sinh

Bảng 2: Đặc điểm của từng loại phân vi sinh

Các loại

phân vi sinhPhân VS cố định đạmPhân VS chuyển hoá Lân ( P)Phân VS phân giải chất HC

Đặc điểm - các vsv sống cộng sinh hay hội sinh vớicây trồng.

- chuyển hóa lân hữucơ thành lân vô cơ.- chuyển hóa lân khótan thành dể tan.

- Thúc đẩy quá trình phân giải chất hữu cơ trong đất (xenlulô).

Thành phần

- Cây họ đậu: than bùn; vsv nốt sần họ đậu, các chất

khoáng và nguyên tốvi lượng.

- Than bùn, VSV chuyển hóa lân, bột phốt pho hoặc apatit;các nguyên tố vi lượng.

- chứa các lọai VSV phân giải chất HC- các sản phẩm: Estrasol (nga); Mana (nhật)

Cách sử dụng

* Tẩm vào hạt giốngtrước gieo hoặc bón vào đất.

* Sau tẩm vào hạt nên vùi ngay vào đất

* Tẩm vào hạt giống trước gieo hoặc bón

vào đất * Bón trực tiếp vào đất.

Có 2 dạng vi sinh vật cố định đạm:

- VSV cố định đạm sống cộng sinh với cây họ đậu (để sản xuất phân nitragin)

- VSV cố định đạm sống hội sinh với cây lúa và một số cây trồng khác (để sản xuấtphân Azogin)

Thực tế việc ủ phân hữu cơ là nhờ vai trò phân giải của vi sinh vật Bón phân visinh cho lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long Canh tác lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) có vai trò quan trọng trong đảm bảo an ninh lương thực và xuất khẩu nông sản của quốc gia Dự thảo “chiến lược an ninh lương thực quốc gia đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030” xác định tầm quan trọng chiến lược của sản xuất lúa ở ĐBSCL, theo đó diện tích lúa ở đây sẽ được duy trì khoảng 1,7 triệu ha

Kết quả nghiên cứu ở Viện Nghiên cứu Phát triển ĐBSCL (Trường Đại họcCần Thơ) cho thấy mức độ thâm canh của sản xuất lúa ở ĐBSCL vẫn tiếp tục gia tăng.Trong giai đoạn 2000–2007, diện tích canh tác lúa của vùng có khuynh hướng giảm,trung bình 1%/năm, do chuyển dịch sản xuất lúa sang cây trồng khác hoặc thủy sản,nhưng sản lượng lúa vẫn tăng đều đặn 2%/năm Thâm canh lúa bằng cách tăng vụ vàgia tăng đầu tư vật tư nông nghiệp thì không phải là giải pháp tốt về kinh tế và bềnvững về môi trường Năng suất lúa phụ thuộc rất nhiều vào việc đầu tư phân hoá họcvà thuốc bảo vệ thực vật trong khi đó lợi tức sản xuất phụ thuộc chủ yếu vào giá lúa thịtrường Điều đáng lo ngại là trong vài năm trở lại đây, giá vật tư nông nghiệp tăngnhanh hơn giá lúa thị trường (Đặng Kiều Nhân và Phan Thị Công)

2.6.3 Ứng dụng vi khuẩn cố định đạm tự do trên cây lúa

Ứng dụng vi sinh để sản xuất phân DASVILA là loại phân sinh học có chứa hai

chủng vi khuẩn cố định đạm Azospirillum lipoferum (nguồn gốc từ cây lúa) và vikhuẩn phân giải lân Pseudomonas stutzeri (nguồn gốc từ đất vùng rễ) do các nhà khoa

học của Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học (Trường Đại học CầnThơ) kết hợp với Công ty TNHH MTV Dịch vụ và Phát triển Nông nghiệp Đồng Tháp(DASCO) nghiên cứu, sản xuất và thương mại thành công, giúp tiết kiệm được 50%

lượng phân Urê và 80% lượng phân hóa học DASVILA có chứa các loại vi khuẩn

cộng sinh hoạt động trong cây lúa, giúp cố định đạm tự do trong không khí để chuyểnhóa thành đạm hữu dụng cung cấp cho cây trong suốt quá trình sinh trưởng và pháttriển, tiết kiệm 50% nhu cầu đạm cần thiết của cây, đồng thời phân giải lân khó tanthành dạng dễ tan, giúp cây lúa hấp thu dưỡng chất một cách dễ dàng Bên cạnh đó,DASVILA còn chứa vi khuẩn hoạt động tạo ra kích thích sinh trưởng (IAA), giúp cho

bộ rễ cây phát triển mạnh, hấp thụ dinh dưỡng tốt hơn, tạo dáng hình cây khỏe, hạnchế được đỗ ngã và sâu bệnh, góp phần tiết kiệm chi phí sản xuất DASVILA sử dụngđể bón cho lúa rất đơn giản, chỉ cần trộn phân DASVILA với hạt lúa đã nảy mầm (rễdài 2-3 mm) với tỉ lệ 1 lít DASVILA cho 12-15 kg hạt giống, ủ trong 3 giờ trước khi

đem gieo sạ, góp phần tiết kiệm chi phí sản xuất (tạp chí Khoa học số tháng 3.2011)

Tác dụng của phân vi sinh BioGro tới sự phát triển và năng suất cây lúa và cácloại cây trồng khác, cũng như khả năng thay thế phân hoá học, đã được nghiên cứu kỹqua các khảo nghiệm tại Viện KHKTNN và trong khuôn khổ dự án với Trung tâmNghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế (ACIAR) và dự án Phát triển của Australia AusAIDCARD từ năm 1999 đến nay Ngoài các khảo nghiệm quy mô mang tính chất thống kê,các thử nghiệm đơn giản (bên đối chứng bón phân hoá học bình thường và bên thửnghiệm thay 50% phân hoá học bằng phân vi sinh BioGro, 200kg/ha) đã được tiếnhành tại các hộ nông dân để nông dân tự nhìn thấy tác dụng của loại phân này, và tựtính toán lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường mà sản phẩm này mang lại cho từng hộ.

Phân vi sinh BioGro cung cấp đạm, lân dễ tiêu cho cây trồng và kích thích sự sinh

trưởng của cây.

BioGro là giải pháp hữu hiệu để cải tạo đất bạc màu các vi sinh vật trongBioGro phân hủy chất hữu cơ thành mùn, cung cấp chất dinh dưỡng cho đất, tăng độphì cho đất, cải tạo đất bị chai do bón phân hóa học trong thời gian dài Bón quá phânvi sinh không sợ cây bị lốp và đất sẽ được cải tạo tốt hơn.Tác dụng của BioGro càngthể hiện rõ khi bón phối hợp với các loại phân hữu cơ khác.

BioGro là giải pháp về an ninh lương thực Với khả năng thay thế ít nhất 50%phân hoá học, năng xuất cây trồng vẫn tăng từ 10-15% Phân Hữu cơ vi sinh “Địa cầuxanh” Compost NTC Thành phần:

- Mật độ vi sinh vật hữu ích: 1,0 x 109 tb/gr.- Hàm lượng Chất Hữu Cơ: 30%

- Acid Humic: 9%- NPK %: 2,5: 2,5: 1,5

Ngoài ra còn có một số nguyên tố Trung, Vi lượng cần thiết cho cây trồng Mớiđây, các nhà khoa học thuộc Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch

đã nghiên cứu và sản xuất thành công, công nghệ sản xuất phân bón vi sinh vật đachức năng chuyên dùng cho cây lúa và một số rau màu ở quy mô công nghiệp với rấtnhiều công dụng, hiệu quả mới Phân bón vi sinh vật đa chức năng được sản xuất dựatrên cơ sở quy trình phân giải xenlulô, cố định nitơ, phân giải lân

Loại phân này không chỉ giúp nâng cao năng suất, chất lượng nông sản, giảmchi phí sản xuất, mà còn giảm lượng phân bón vô cơ, tạo cân bằng sinh thái Để hoànthiện công nghệ này, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp nuôi cấy chìm sục khítrên hệ thống lên men 1500 lít/mẻ và các kỹ thuật sinh học khác sản xuất ra phân bónvi sinh với tác dụng kích thích sinh trưởng và phòng chống bệnh trên nền chất manggồm than bùn thanh trùng Chế phẩm bảo đảm được mật độ tế bào sau 150 ngày bảoquản ở điều kiện tự nhiên

Trong số yếu tố dinh dưỡng, nitơ đóng vai trò quan trọng nhất đối với câytrồng, do nó vừa có chức năng cấu trúc (là thành phần xây dựng nên protein, axitnucleic, phốt pho, lipit, chất diệp lục, các alcaloic ), vừa đóng vai trò điều tiết quátrình trao đổi chất, đồng thời là thành phần cấu trúc của một số vitamin nhóm B (B1,B2, B3 ), các hoocmone sinh học dưới dạng NH4 làm giàu nguồn dự trữ đạm trongđất cung cấp cho cây trồng

Tập đoàn vi sinh vật cố định nitơ rất phong phú, được chia thành ba nhóm tùytheo từng kiểu sống: sống tự do, sống cộng sinh và sống hội sinh Dựa trên đặc điểmđó, các nhà khoa học đã ứng dụng tính chất của từng loại để sản xuất ra các loại phânvi sinh đặc chủng áp dụng đối với một số cây trồng nhất định như: vi sinh vật cố địnhnitơ sống cộng sinh với cây họ đậu tạo nên các nốt sần trên cây Vi sinh vật cố địnhnitơ sống hội sinh có tác dụng cố định nitơ rất cao ở những cây cà chua, lúa, ngô,mía Sau nitơ, phốt pho là nguyên tố quan trọng thứ hai trong ba nguyên tố dinhdưỡng đa lượng chính của cây trồng (N, P, K) và rất cần thiết cho sự sống của các loàisinh vật, nhất là thực vật.

Phốt pho là thành phần xây dựng nên các hợp chất quan trọng bậc nhất của tếbào, đặc biệt là trong quá trình quang hợp và hô hấp của thực vật Một trong nhữngyếu tố quan trọng trong sản phẩm phân vi sinh đa chức năng là việc nghiên cứu chọnlựa chất mang Đối với yếu tố này, các nhà khoa học đã dùng chất mang gồm hỗn hợpthan bùn và mùn hữu cơ có đủ dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển và tồn tại, không

gây độc đối với vi sinh vật và cây trồng cũng như môi trường sinh thái Chất mangđược xử lý chặt chẽ, bảo đảm đạt các chỉ tiêu kỹ thuật như độ ẩm, pH, được bao góitrong túi PE và khử trùng bằng bức xạ nhiệt

Sử dụng được cho nhiều loại cây trồng sau khi nghiên cứu, sản xuất thành công,Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã tiến hành khảo nghiệm và

bón thử loại phân vi sinh AZotobacterin trên hai ha khoai tây Chỉ sau một thời gian,

thân cây khoai tây phát triển to hơn, mầu lá xanh nhạt, mức độ sâu bệnh gây hại giảm,củ khoai to và nhẵn hơn so với dùng phân NPK, năng suất củ tăng từ 10-15%

Một loại phân khác cũng được ứng dụng để bón thử nghiệm cho cây lúa là

Trichodermin trong vụ xuân 2004 tại Thái Bình trên địa bàn hai xã: Đông Động (Đông

Hưng) và Tống Vũ (TP Thái Bình) Kết quả, cây lúa phát triển rễ nhanh, đẻ nhánh tậptrung, tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao hơn, thân lá cứng, cây cao, lá đòng bền xanh vàng đếnkhi thu hoạch, thời gian sinh trưởng rút ngắn so với đối chứng 5-7 ngày

Ngoài ra, còn giúp cây lúa tăng khả năng chống chịu (chống đổ, giảm sâubệnh ), tăng số bông, hạt chắc trên bông, giảm tỷ lệ hạt lép làm cho năng suất lúatăng 8,6-10,6% TS Nguyễn Thuỳ Châu cho biết: Với những đặc tính này, chúng tôiđã nghiên cứu, phân tích để tìm ra tỷ lệ tương ứng với từng đối tượng cây trồng nhằmthúc đẩy quá trình sinh trưởng, có thể giúp hạt chín sớm 5-7 ngày.