Thành phần loài vi khuẩn Lam (Cyanobacteria) trong đất trồng lúa ở một số xã thuộc huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An

- Sự phân bố của VKL trong đất trồng lúa ở Nghĩa Đàn, Nghệ An có sự sai khác không nhiều giữa các điểm nghiên cứu và theo đợt thu mẫu.. (tiếng Nga).[r]

24

Thành phần loài vi khuẩn Lam (Cyanobacteria) đất trồng lúa số xã thuộc huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An

Nguyễn Cảnh Hiếu,Nguyễn Đức Diện, Lê Thị Thúy Hà*

Trường Đại học Vinh, 182 Lê Duẩn, TP Vinh, Nghệ An, Việt Nam Nhận ngày 09 tháng 02 năm 2017

Chỉnh sửa ngày 17 tháng năm 2017; Chấp nhận đăng ngày 28 tháng năm 2017

Tóm tắt: Nghĩa Đàn huyện miền núi tỉnh Nghệ An có vị trí địa lý 190

13’ – 19033’ vĩ độ Bắc 105018’ – 105035’ kinh độ Đông Vào tháng tháng 12 năm 2014, tháng năm 2015 nghiên cứu Vi khuẩn lam đất trồng lúa, có 40 lồi/dưới lồi tìm thấy mẫu đất thu từ xã: Nghĩa Hưng, Nghĩa Mỹ, Nghĩa Lâm Nghĩa Thuận Chúng thuộc 10 chi, họ bộ: Chroococcales, Oscillatorales, Nostocales Stigonematales Các chi có số lồi gặp nhiều Oscillatoria (14 lồi/ lồi), Anabaena (6) Phormidium (5) Có 10 lồi dạng sợi có tế bào dị hình Hệ số Sorenxen (S) đợt nghiên cứu từ 0,82 – 0,88 Nghiên cứu chúng tơi cho thấy số lồi gặp xã không nhiều, từ 19 đến 29 lồi

Từ khóa: Vi khuẩn lam, tế bào dị hình, đất trồng lúa, Nghĩa Đàn, Nghệ An

1 Đặt vấn đề

Là sinh vật tiền nhân quang tự dưỡng, Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) có vai trị quan trọng hệ sinh thái nơng nghiệp Nhiều lồi chúng có khả cố định Nitơ khí quyển, làm tăng độ phì nhiêu cho đất Trên giới, sử dụng Vi khuẩn lam (VKL) làm phân bón sinh học tiến hành nhiều nước Nhật Bản, Ấn Độ, Senegal Ở Việt Nam có nhiều cơng trình nghiên cứu VKL nhằm đánh giá phân bố chúng đất trồng lúa, làm sở cho nghiên cứu phân lập, ni trồng thăm dị khả cố định nitơ [5, 6, 7, 8, 10, 11], nhiên huyện Nghĩa Đàn, huyện miền núi Nghệ An cịn ý Bài báo giới thiệu kết nghiên cứu VKL _



Tác giả liên hệ ĐT.: 84-904744246 Email: lethuyhabio@gmail.com

https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4499

đất trồng lúa huyện Nghĩa Đàn năm 2014 2015

2 Phương pháp nghiên cứu

đầu phát triển, tiến hành quan sát kính hiển vi quang học có độ phóng đại 400 - 1000 lần, mơ tả, đo kích thước tế bào, chụp ảnh vẽ hình Đối với VKL có tế bào dị hình xác định hình dạng, số lượng vị trí tế bào dị hình sợi Sử dụng khoá định loại [1, 2, 4, 9] để xác định loài VKL

3 Kết nghiên cứu

3.1 Thành phần lồi:

Trên sở phân tích mẫu đất thu đất trồng lúa số xã huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An, chúng tơi xác định 40 lồi/ lồi VKL, chúng thuộc 10 chi, họ bộ: Chroococcales, Nostocales, Oscillatorales Stigonematales (Bảng 1) Trong Oscillatorales có họ, chi, 21 lồi/dưới lồi (chiếm 52,5% tổng số loài

đã xác định được); Chroococcales có họ, chi, lồi/dưới lồi (22,5%); Nostocales có họ, chi, lồi/dưới lồi (22,5%) Stigonematales gặp họ, chi lồi (chiếm 2,5%)

Các chi có số lồi gặp nhiều Oscillatoria (14 lồi/ lồi), Anabaena (6) Phormidium (5) Các chi lại gặp từ - lồi (Bảng Hình 1) Kết khẳng định khả thích ứng phát triển tốt của loài thuộc chi Oscillatoria, Phormidium, Anabaena đất trồng lúa Có số loài phát triển mạnh gặp hầu hết điểm thu mẫu: Aphanothece microscopica Naeg., Oscillatoria deflexoides Elenk et Kosinsk., Oscillatoria rupicola Hansg., Phormidium coutinhoi Samp Anabaena affinis Kuetz

Bảng Danh lục Vi khuẩn lam đất trồng lúa số xã thuộc huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An Đợt nghiên cứu

TT Tên Taxon

Đợt I Đợt II Đợt III

Bộ Chroococcales Wettst., 1923 Họ Chroococcaceae Naeg., 1848 Chi Aphanothece Naeg.,1849

1 Aphanothece microscopica Naeg + + +

2 Aphanothece sacixcola Naeg ++ ++ +

3 Aphanothece stagnina Spreng + + +

Chi Microcystis Kuetz., 1833

4 Microcystis endophytica (G.M.Smith) Elenk ++ + +

5 Microcystis pulverea (Wood) Forti emend Elenk forma pulverea

+ +

Chi Chroococcus Naege., 1849

6 Chroococcus minutus Kuetz + + ++

7 Chroococcus montanus Hansg +

8 Chroococcus turicensis Geiter ++ +

Chi Synechocystis Sauv.,1892

9 Synechocystis sallensis Skuja + +

Bộ Oscillatorales Geitl., 1925

Họ Oscillatoriaceae (S.F.Gray) Dumontier ex Kirchn, 1898 Chi Lyngbya Ag., 1824

10 Lyngbya martensiana Menegh +++ +

11 Lyngbya mucicola Lemmermann ++ + +

Chi Oscillatoria Vauch., 1803

13 Oscillatoria deflexa W et G S West + +

14 Oscillatoria deflexoides Elenk et Kosinsk +++ ++ +

15 Oscillatoria granulata Gardner +++ + +

16 Oscillatoria irrigua (Kuetz.) Gom + + +

17 Oscillatoria lacustris (Kleb.) Geilt +++ + +

18 Oscillatoria limosa Ag ++ + +

19 Oscillatoria nitida Schkorb +

20 Oscillatoria proboscidea Gom + +

21 Oscillatoria rupicola Hansg ++ ++ ++

22 Oscillatoria setigera Aptek ++ + +

23 Oscillatoria simplicissima Gom +

24 Oscillatoria subbrevis Schmidle +++ + +

25 Oscillatoria tenuis (Woronich.) Elenk + +

Chi Phormidium Kuetz., 1843

26 Phormidium ambiguum Gom + + +

27 Phormidium coutinhoi Samp ++ ++ ++

28 Phormidium flagile Gom +

29 Phormidium foveolarum (Mont.) Gom + + +

30 Phormidium tennue (Woronich.) Elenk + + +

Bộ Nostocales Geitler, 1925 Họ Anabaenaceae Bory,1888 Chi Anabaena Bory,1822

31* Anabaena affinis Kuetz ++ ++ ++

32* Anabaena delicatissima Gardnev + + +

33* Anabaena oscillarioides Bory + + +

34* Anabaena subcylindrica Bonge + +

35* Anabaena verrucosa B Peters + + +

36* Anabaena sp +

Họ Nostocaceae Kuetz., 1843 Chi Nostoc Vauch,1803

37* Nostoc calcicola Bréb + + +

38* Nostoc spongiaeforme Ag ex Born et Flah ++ + +

39* Nostoc sp ++ + +

Bộ Stigonematales Geitler, 1925 Họ Nostochopsidaceae Geitl., 1925

Chi Nostochopsis Wood emend Geitler, 1969

40* Nostochopsis lobatus Wood +

Về hình thái tổng số 40 loài VKL phát đất trồng lúa huyện Nghĩa Đàn chủ yếu dạng sợi không phân nhánh (30 lồi/ lồi), dạng sợi phân nhánh có lồi, dạng cấu trúc hạt (đơn bào) có lồi Có 10 lồi dạng sợi có tế bào dị hình, chiếm 25% tổng

số lồi gặp (đánh dấu * bảng 1.), chi Anabaena gặp loài, chi Nostoc gặp loài, chi Nostochopsis gặp loài Các loài thuộc dạng sợi khơng phân nhánh, có lồi Nostochopsis lobatus Wood., phân nhánh thật có tế bào dị hình

Hình Tỉ lệ % số lồi chi Vi khuẩn lam Nghĩa Đàn So sánh kết nghiên cứu với số cơng

trình nghiên cứu VKL, kết cho thấy số loài VKL cố định nitơ Nghĩa Đàn nhiều Trên đất trồng lúa huyện Cẩm Xuyên (Hà Tĩnh) có 15 loài, chi [5], đất trồng lúa Thái Thụy - Thái Bình phát 20 lồi thuộc 12 chi [6] Trên đất trồng lúa số vùng tỉnh Đắc Lắc phát 51 loài thuộc chi [8] đất trồng lúa huyện Thạch Hà - Hà Tĩnh phát 22 loài VKLCĐN thuộc chi [11]

3.2 Phân bố Vi khuẩn lam đất trồng lúa

3.2.1 Theo đợt nghiên cứu

Thành phần loài Vi khuẩn lam có biến động khơng nhiều theo đợt thu mẫu Trong đợt nghiên cứu số loài gặp nhiều đợt (tháng 12/2014) với số lồi gặp 36 lồi/dưới lồi, vào đợt (tháng 5/2015) – gặp 30 loài/dưới loài Số loài gặp chung đợt từ 27 đến 31 lồi Trên sở chúng tơi tính hệ số tương đồng đợt (Bảng 2) Hệ số S dao động từ đến Nếu hệ số S gần chứng tỏ thành phần loài đợt giống ngược lại hệ số S

càng gần thành phần loài đợt khác xa

Bảng Hệ số Sorenxen (S) đợt nghiên cứu Nghĩa Đàn, Nghệ An

Đợt thu mẫu Số loài gặp đợt

Số loài gặp chung đợt

Hệ số S

Đợt (28/8/2014) 34

Đợt (20/12/2014) 36 31 0,88 Đợt (20/12/2014) 36

Đợt (28/5/2015) 30 27 0,82 Đợt (28/8/2014) 34

Đợt (28/5/2015) 30 28 0,88

Qua bảng cho thấy hệ số Sorenxen qua đợt nghiên cứu dao động từ 0,82– 0,88 chứng tỏ cấu trúc thành phần loài ổn định

3.2.2 Theo địa điểm nghiên cứu

3) Theo chúng tơi, ngun nhân môi trường đất trồng lúa xã Nghĩa Hưng thuộc loại nghèo dinh dưỡng, đất chua nên ảnh hưởng đến thành phần số lượng loài Để

các loài VKL CĐN phát triển tốt nhằm nâng cao độ phì nhiêu cho đất cần có chế độ canh tác hợp lý kết hợp với yếu tố kỹ thuật thúc đẩy phát triển VKLCĐN

Bảng Phân bố taxon Vi khuẩn lam đất trồng lúa huyện Nghĩa Đàn

Bộ Họ Chi Loài

TT Địa điểm

thu mẫu SL % SL % SL % SL %

1 Xã Nghĩa Thuận 100 100 10 100 29 72,50

2 Xã Nghĩa Lâm 75 80 80 28 70,00

3 Xã Nghĩa Mỹ 75 80 80 28 70,00

4 Xã Nghĩa Hưng 75 80 60 19 47,50

Tổng 100 100 10 100 40 100

4 Kết luận

- Đã phát 40 loài/dưới loài Vi khuẩn lam đất trồng lúa số xã thuộc huyện Nghĩa Đàn, chúng thuộc 10 chi, họ Trong taxon bậc họ chiếm ưu thế Oscillatoriales, họ Oscillatoriaceae Các chi đa dạng thuộc Oscillatoria (14), Anabaena (6), Phormidium (5)

- Về hình thái lồi Vi khuẩn lam chủ yếu dạng sợi không phân nhánh (30 lồi/ lồi), dạng sợi phân nhánh có lồi, dạng cấu trúc hạt (đơn bào) có lồi Có 10 lồi dạng sợi có tế bào dị hình

- Sự phân bố VKL đất trồng lúa Nghĩa Đàn, Nghệ An có sai khác không nhiều điểm nghiên cứu theo đợt thu mẫu Số loài gặp xã từ 19 đến 29 loài Hệ số Sorenxen đợt thu mẫu từ 0,82 – 0,88

Tài liệu tham khảo

[1] Desikachary T V., Cyanophyta, India Courcil of Agricultural Research New Delhi, 1959, 686 p [2] Gollerbakh M M., Kosinskaia E K., Poljanski B

N., Tảo lam Định loại tảo nước USSR, tập 2, NXB Khoa học Xô Viết, Matxcơva, 1953, 636 tr (tiếng Nga)

[3] Gollerbakh M M., Shtina A E., Tảo đất, NXB Leningrat, 1969, 228 tr (tiếng Nga)

[4] Komarek J K Anagnostidis, Cyanoprokaryota I Teil Chroococcales - Spektrum Akademi Cher Verlag Heidelbeg Berlin, 1999

[5] Le Thi Thuy Ha, Tran Thi Huong, The species composition of Cyanobacteria in rice fields of Cam Xuyen district, Ha Tinh province Báo cáo khoa học Hội thảo “Nghiên cứu phát triển sản phẩm tự nhiên lần thứ V”, Thành phố Vinh, 10-11/8/2016, Nhà xuất Khoa học tự nhiên công nghệ (2016), 119

[6] Hồ Sỹ Hạnh, Võ Hành, Kết điều tra Vi khuẩn lam đất trồng lúa tinh Đắc Lắk, Những vấn đề nghiên cứu Khoa học sống, Báo cáo Khoa học hội nghị toàn quốc 2004, Thái Nguyên 23/9/2004, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, (2004), 88

[7] Phung Thi Nguyet Hong, A.Coute & P Bourrelly, Les Cyanophycées du delta du MéKong (Viet – Nam), Nova Hedwigia 54 (1992), 403

[8] Đoàn Đức Lân, Nghiên cứu số đặc điểm sinh thái sinh lý VKL cố định Nitơ đồng đất mặn ven biển huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình, Luận án PTS Sinh học Hà Nội, 1996

[9] Dương Đức Tiến, Phân loại Vi khuẩn lam Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà nội, 1996

[10] Dương Đức Tiến, Thành phần loài, phân bố Vi khuẩn lam tảo đất Việt Nam, Tài nguyên sinh vật đất phát triển bền vững hệ sinh thái đất NXB Nông nghiệp, Hà Nội (2000),

The Species Composition of Cyanobacteria in Rice Fields of Nghia Dan District, Nghe An Province

Nguyen Canh Hieu,Nguyen Duc Dien, Le Thi Thuy Ha

Vinh University, 182 Le Duan, Vinh, Nghe An, Vietnam

Abstract: Nghia Dan is a mountainous district of Nghe An province, stretching from 19013’ to 19033’ north latidute and between 105018’ to 105035’ east longitude In August and December 2014 and in May 2015 we have investigated the species composition of Cyanobacteria distributing in rice fields of Nghia Dan district We have found 40 species and subspecies in soil samples collected in communes: Nghia Hung, Nghia My, Nghia Lam and Nghia Thuan The most diverse genera were Oscillatoria (14 species and subspecies), Anabaena (6), Phormidium (5) There are 10 species and subspecies cyanobacteria contain heterocyst cells Sorenxen coefficients between the sampling phases were from 0.82 to 0.88 Our study also showed that the numbers of species distributing at sampling sites were from 19 to 29 species