Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật phục vụ sản xuất nông nghiệp sinh thái

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ THẢO NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH VẬT PHỤC VỤ SẢN XUẤT NƠNG NGHIỆP SINH THÁI Ngành: Khoa học mơi trường Mã số: 8440301 Người hướng dẫn khoa học: TS Vũ Thị Hồn NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn, thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thảo i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn, nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS Vũ Thị Hoàn tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng sức, thời gian tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Vi sinh vật, Khoa Môi trường - Học viện Nông nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, thực đề tài hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./ Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thảo ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục ii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình viii Trích yếu luận văn ix Thesis abstract xi Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích yêu cầu nghiên cứu 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Yêu cầu đề tài 1.3 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn Phần Tổng quan tài liệu 2.1 Tổng quan chế phẩm sinh học 2.1.1 Chế phẩm sinh học 2.1.2 Vai trò chế phẩm sinh học nông nghiệp 2.1.3 Phân loại chế phẩm sinh học cho trồng 2.2 Thối hóa đất, ngun nhân hậu thối hóa đất 2.2.1 Thối hóa đất 2.2.2 Nguyên nhân hậu thối hóa đất 2.3 Vai trò vi sinh vật cải tạo môi trường đất sản xuất nông nghiệp 12 2.3.1 Vi sinh vật đối kháng phòng trừ bệnh hại trồng 13 2.3.2 Vi sinh vật cố định đạm 14 2.3.3 Vi sinh vật phân giải silicat (phân giải kali) 16 2.3.4 Vi sinh vật phân giải lân (phân giải photphat- canxi) 17 2.3.5 Vi sinh vật phân giải Xenlullo 20 iii 2.4 Tổng quan nghıên cứu ứng dụng chế phẩm sınh học cảı tạo đất sản xuất nông nghıệp 20 2.4.1 Tình hình nghiên cứu sử dụng vi sinh vật đối kháng xử lý vi khuẩn gây bệnh 20 2.4.2 Các nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn phân giải kali 22 2.4.3 Các nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn cố định đạm 22 2.4.4 Các nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn phân giải lân 24 Phần Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu 27 3.1 Đối tượng nghiên cứu 27 3.2 Phạm vi nghıên cứu 27 3.3 Nộı dung nghıên cứu 27 3.4 Phương pháp nghiên cứu 27 3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 27 3.4.2 Phương pháp thu thập mẫu 27 3.4.3 Phương pháp phân lập vi khuẩn 28 3.4.4 Phương pháp đánh giá đặc tính sinh học vi khuẩn 30 3.4.5 Phương pháp đánh giá khả đối kháng với vi sinh vật gây bệnh 31 3.4.6 Phương pháp đánh giá khả giải phóng tổng hợp chất dinh dưỡng 32 3.4.7 Phương pháp quan sát hình thái tế bào vi khuẩn 33 3.4.8 Phương pháp sản xuất đánh giá chất lượng chế phẩm 33 3.4.9 Phương pháp bố trí thí nghiệm chậu vại đánh giá hiệu chế phẩm sinh học 34 3.4.10 Phương pháp xử lý số liệu 34 Phần Kết thảo luận 34 4.1 Kết phân lập vi sinh vật từ mẫu nghiên cứu 35 4.2 Kết đánh giá hoạt tính đặc tính sinh học chủng giống vi sinh vật .Error! Bookmark not defined 4.3 Đánh giá khả ứng dụng sản xuất chế phẩm sinh học chủng vi sinh vật tuyển chọn 54 4.3.1 Đánh giá khả đối kháng chủng vi sinh vật tuyển chọn 54 iv 4.3.2 Đánh giá tính an tồn sinh học 54 4.3.3 Đánh giá mật độ vi sinh vật chế phẩm 55 4.4 Kết khảo nghıệm khả ứng dụng chế phẩm sınh học 57 Phần Kết luận kiến nghị 59 5.1 Kết luận 59 5.2 Kiến nghị 60 Tàı liệu tham khảo 61 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BVTV Bảo vệ thực vật CTCP Công thức chế phẩm CTĐC Công thức đối chứng HVNNVV Học viện Nông nghiệp Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TN Thí nghiệm TP Thành phố VK Vi khuẩn VSV Vi sinh vật vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Thông tin mẫu nghiên cứu 28 Bảng 3.2 Thành phần môi trường phân lập 30 Bảng 4.1 Kết phân lập VSV có tiềm đối kháng nguồn bệnh 35 Bảng 4.2 Kết đánh giá hoạt tính sinh học 40 Bảng 4.3 Ảnh hưởng AlPO4 tới chủng vi khuẩn phân giải lân tuyển chọn 45 Bảng 4.4 Tổng hợp chủng giống vi sinh vật tuyển chọn 46 Bảng 4.5 Tổng hợp kết đánh giá đặc tính sinh học chủng VK phân lập 47 Bảng 4.6 Đánh giá tổng hợp đặc tính sinh học chủng vi sinh vật tuyển chọn 52 Bảng 4.7 Đánh giá khả gây bệnh thực vật 05 chủng VSV lựa chọn 55 Bảng 4.8 Kiểm tra chất lượng chế phẩm sinh học thành phẩm 56 Bảng 4.9 So sánh hiệu áp dụng chế phẩm đa chủng mồng tơi 57 vii DANH MỤC HÌNH Hình 4.1 Một số chủng vi khuẩn phân lập phục vụ nghiên cứu chế phẩm sinh học ứng dụng sản xuất nông nghiệp 38 Hình 4.2 Khả đối kháng với vi khuẩn R.solanacearum VK01 43 Hình 4.3 Khả đối kháng với vi khuẩn E carotovora 44 Hình 4.4 Khả phân giải kali khó tan VSV tuyển chọn 44 Hình 4.5 Một số chủng vi khuẩn có khả cố định đạm phân lập 46 Hình 4.6 Đánh giá khả thích nghi mơi trường pH chủng VSV tuyển chọn 49 Hình 4.7 Đánh giá khả kháng kháng sinh chủng VSV tuyển chọn 50 Hình 4.8 Đánh giá đặc tính an tồn sinh học chế phẩm VSV khoai tây 55 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Thị Thảo Tên Luận văn: Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật phục vụ sản xuất nông nghiệp sinh thái Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 8440301 Tên sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu: Phân lập, tuyển chọn chủng giống vi sinh vật đơn lẻ có khả tổng hợp giải phóng chất dinh dưỡng từ tự nhiên đối kháng với mầm bệnh trồng để cung cấp nguồn nguyên liệu sản xuất chế phẩm sinh học đa chủng có khả cải tạo đất tồn diện Phƣơng pháp nghiên cứu Trong đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: Phương pháp kế thừa số liệu thứ cấp; Phương pháp lấy mẫu; Phương pháp phân lập vi sinh vật ; Phương pháp đánh giá đặc tính sinh học vi khuẩn; Phương pháp quan sát hình thái tế bào vi khuẩn; Phương pháp sản xuất đánh giá chất lượng chế phẩm Phương pháp bố trí thí nghiệm thực địa đánh giá hiệu chế phẩm sinh học Kết kết luận Kết lựa chọn 05 chủng vi sinh vật đáp ứng mục tiêu nghiên cứu thực nhân sinh khối tạo chế phẩm, bao gồm: chủng VK01 sử dụng để sản xuất chế phẩm đối kháng với vi khuẩn R solanacearum gây bệnh héo xanh; chủng VK22 sử dụng để sản xuất chế phẩm đối kháng với vi khuẩn E.carotovora gây bệnh thối nhũn; chủng VK29 để sản xuất chế phẩm phân giải kali khó tan; chủng VK48 để sản xuất chế phẩm phân giải lân khó tan chủng VK52 để sản xuất chế phẩm cố định đạm Tất chế phẩm đạt tiêu chí: (i) Có khả đối kháng với nguồn bệnh tổng hợp hay giải phóng dinh dưỡng từ tự nhiên; (ii) Chủng vi sinh vật có đặc tính sinh học đảm bảo yêu cầu nhân giống ứng dụng thực tiễn (thích nghi pH mơi trường, chống chịu nhiệt độ cao khả kháng kháng sinh thích ứng điều kiện khác); (iii) Các chủng đơn dòng tuyển chọn khơng đối kháng thể tính an toàn sinh học thực vật; ix Bảng 4.6 Đánh giá tổng hợp đặc tính sinh học chủng vi sinh vật tuyển chọn STT Mục tiêu tuyển chọn Nguồn gốc phân lập VK01 Đối kháng với vi khuẩn R solanace arum gây bệnh héo xanh Rễ khoai tây Yên DũngBắc Giang VK22 Đối kháng với vi khuẩn E.carotov ora gây bệnh thối nhũn 52 Ký hiệu VK29 Hoạt tính sinh học Khả thích ứng mơi trƣờng Khuẩn lạc màu trắng pha vàng nhạt, hình trịn, nhỏ liti đầu tăm, trơn, khơng nhăn, kích thước 0,5-0,8cm VK Gram âm, tế bào dạng hình cầu, xếp kiểu liên cầu khuẩn Kích thước vòng đối kháng đạt tối đa 7mm Sinh trưởng pH từ 4-8, tối thích pH=7 Thích ứng nhiệt độ 2050oC, tối thích 40oC với mật độ 6,3x108 CFU/ml Khả kháng kháng sinh tối đa 1000mg/l Rễ ngô Long Biên-Hà Nội Khuẩn lạc trắng đục, trịn đều, viền khơng nhăn, trơn nhầy, lồi Kích thước nhỏ 0,20,3cm, mọc vịng 48h Kích thước vịng đối kháng đạt tối đa 15mm Thích nghi pH từ 4-8, phát triển mạnh pH=7 Sinh trưởng bình thường điều kiện nhiêt độ từ 20-50oC, tối thích 30oC với mật độ 68,9x108 CFU/ml Khả kháng kháng sinh tối đa 1000mg/l Đất vùng rễ trồng bắp cải Giải huyện phóng kali Yên khó tiêu Dũng, tỉnh Bắc Giang Khuẩn lạc màu trắng, trong, trịn đều, viền khơng nhăn, lồi Kích thước khuẩn lạc khoảng 1,8 cm, mọc nhanh vịng 48h Hình dạng trực khuẩn, nhuộm bắt màu tím, Gram dương Đường kính phân giải kali khó tan (kaolin) tối đa 19mm Sinh trưởng tốt tất điều kiện pH từ 4-8, giá trị tối thích PH=4 Có khả sinh trưởng điều kiện nhiệt độ 20-50oC, tối thích 40oC với mật độ 3,8x108 CFU/ml Khả kháng kháng sinh tối đa lên tới 1000mg/l Đặc điểm hình thái Hình ảnh STT Ký hiệu VK48 Mục tiêu tuyển chọn VK52 Đặc điểm hình thái Hoạt tính sinh học Khả thích ứng mơi trƣờng Đất vùng rễ trồng bắp cải Khu khí Giải tượng, phóng lân Khoa Mơi khó tiêu trường, Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Khuẩn lạc màu trắng, tròn đều, viền khuẩn lạc nhăn, kích thước khoảng 0,2-0,4cm trực khuẩn, Gram dương Có khả phân giải lân khó tan từ Ca3(PO4)2 , đường kính vịng phân giải 31mm Sinh trưởng tốt điều kiện pH từ 4-8, giá trị tối thích PH=7 Có khả sinh trưởng điều kiện nhiệt độ 20-50oC, tối thích 40oC với mật độ 3,0x108 CFU/ml Khả kháng kháng sinh tối đa đạt mức 1000 mg/l Sinh trưởng tốt môi trường chứa AlPO4 Vi khuẩn VK52 phân lập từ đất vùng rễ bắp cải Kim Lan – Hà Nội Khuẩn lạc trịn, màu trắng trong, lồi, nhày, kích thước 1,4 cm, thời gian mọc vòng 72h Thuộc chủng vi khuẩn Azotobacter, Gram âm, tế bào hình cầu Cố định N từ tự nhiên Hàm lượng NH4+ sinh 72h nuôi cấy môi trường không chứa N 21,432 mg/l Sinh trưởng tốt tất điều kiện pH từ 4-8, giá trị tối thích PH=4 Có khả chống chịu nhiệt độ tối đa 50oC, tối thích 30oC Khả kháng kháng sinh tối đa lên đến 1000 mg/l 53 Nguồn gốc phân lập Cố định đạm Hình ảnh 4.3 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG SẢN XUẤT CHẾ PHẨM SINH HỌC CỦA CÁC CHỦNG VI SINH VẬT TUYỂN CHỌN Từ kết thí nghiệm đánh giá hoạt tính sinh học khả thích ứng mơi trường, đề tài lựa chọn 05 chủng vi sinh vật có tiềm cao gồm VK01, VK22, VK29, VK48 VK52 Tuy nhiên để có sản xuất thành chế phẩm đưa ứng dụng thực tiễn, 05 chủng lựa chọn phải đánh giá khả sản xuất chế phẩm sinh học dựa tiêu chí: có khả kết hợp với (khơng đối kháng), đảm bảo an tồn sinh học trồng (khơng gây bệnh) đáp ứng tiêu chí mật độ VSV hữu ích VSV tạp theo TCVN 8711:2011 4.3.1 Đánh giá khả đối kháng chủng vi sinh vật đƣợc tuyển chọn Kiểm tra tính đối kháng chủng vi sinh theo phương pháp cấy vạch vng góc Theo đó, thực cần cấy chung 05 chủng vi sinh vật lựa chọn với môi trường King B theo phương pháp đường cấy vng góc Đánh giá q trình sinh trưởng phát triển chúng có đối kháng hay khơng dựa việc quan sát điểm giao có khơng xuất vịng đối kháng Kết cho thấy chủng vi sinh vật lựa chọn khơng gây ức chế lẫn q tình sinh trưởng phát triển, kết hợp để sản xuất chế phẩm đa dòng 4.3.2 Đánh giá tính an tồn sinh học Đặc tính an tồn sinh học tiêu quan trọng việc đánh giá khả ứng dụng sản xuất chế phẩm sinh học từ chủng vi sinh vật, nhằm loại trừ khả gây bệnh chúng trồng ứng dụng chế phẩm Phương pháp thí nghiệm dựa việc lây nhiễm loại chủng vi sinh vật tuyển chọn lên số loại thực vật, bảo quản điều kiện thông thường quan sát sau 72h xem có biểu gây bệnh hay khơng Kết thí nghiệm lây nhiễm 05 chủng vi sinh vật tuyển chọn vào mẫu hành tây, khoai tây cải thảo trình bày Bảng 4.7 54 Bảng 4.7 Đánh giá khả gây bệnh thực vật 05 chủng VSV lựa chọn STT Đánh giá khả gây bệnh Chủng VSV Hành tây Khoai tây Cải thảo VK01 Không Không Không VK22 Không Không Không VK29 Không Không Không VK48 Không Không Không VK52 Không Không Không Kết cho thấy 05 chủng vi sinh vật lựa chọn không gây bệnh số loại thực vật, đánh giá an tồn ứng dụng để sản xuất chế phẩm sinh học Hình 4.8 Đánh giá đặc tính an tồn sinh học chế phẩm VSV khoai tây 4.3.3 Đánh giá mật độ vi sinh vật chế phẩm Mục tiêu đề tài sản xuất chế phẩm đa dòng có khả tổng hợp, phân giải chất dinh dưỡng đối kháng với số vi khuẩn gây bệnh 55 nhằm ứng dụng cải tạo đất bảo vệ trồng Các chủng vi sinh vật lựa chọn có đủ điều kiện để sản xuất chế phẩm nhân nhân sinh khối mơi trường chun tính để tạo chế phẩm đơn dịng theo quy trình Bộ mơn vi sinh vật, sau thực kiểm tra mật độ vi sinh vật hữu ích mật độ vi sinh vật tạp chế phẩm theo TCVN 8741:2011 Trường hợp chế phẩm đơn dòng đảm bảo tiêu chuẩn tiếp tục thực phối hợp để tạo chế phẩm đa dòng Chủng vi sinh vật tuyển chọn nhân sinh khối riêng rẽ mơi trường thích hợp theo quy trình mơ tả phần Phương pháp nghiên cứu Kết đánh giá chất lượng chế phẩm sau sản xuất trình bày Bảng 4.8 Kết kiểm tra cho thấy tất mẫu chế phẩm đạt TCVN 8711:2011, mật độ vi sinh vật hữu ích đảm bảo >1x108 CFU/ml, đồng thời mật độ vi sinh vật tạp không vượt 1x105 CFU/ml Đặc biệt, đề tài nhân sinh khối thành cơng số chế phẩm có độ tinh khiết cao VK22, VK29, VK48 VK52, chế phẩm không xuất vi sinh vật tạp Bảng 4.8 Kiểm tra chất lƣợng chế phẩm sinh học thành phẩm Chủng STT vi khuẩn Công dụng chế phẩm pH Mật độ VSV hữu ích (CFU/ml) Mật độ VSV tạp (CFU/ml) VK01 Đối kháng với vi khuẩn R solanacearum gây bệnh héo xanh 7,1 4,93 x108 0,57x104 VK22 Đối kháng với vi khuẩn E.carotovora gây bệnh thối nhũn 7,3 4,30x108 VK29 Giải phóng kali khó tiêu 7,0 1,03 x108 VK48 Giải phóng lân khó tiêu 7,0 1,98 x108 VK52 Cố định đạm 7,0 2,52 x108 TCVN 8741:2011 - 1x108 1x105 Khả đáp ứng yêu cầu để sản xuất chế phẩm sinh học theo mục tiêu đề nghiên cứu đánh giá đồng thời thông qua tiêu chí: ( i ) Các chủng vi khuẩn có khả đối kháng với nguồn bệnh tổng hợp, giải phóng dinh dưỡng từ tự nhiên; ( ii ) Chủng vi sinh vật có đặc tính sinh học đảm bảo yêu 56 cầu nhân giống ứng dụng thực tiễn ( thích nghi pH mơi trường, chống chịu nhiệt độ cao khả kháng kháng sinh thích ứng điều kiện khác ) ( iii ) Chế phẩm đáp ứng tiêu chí để sản xuất chế phẩm sinh học 4.4 KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CHẾ PHẨM SINH HỌC Để nghiên cứu ảnh hưởng chế phẩm vi sinh vật đa chủng đến khả sinh trưởng trồng, thực bố trí thí nghiệm đánh giá mùng tơi theo phương pháp mô tả Mục 3.4.8 Trong cơng thức thí nghiệm bố trí bao gồm: + CTĐC: Đất phù sa sơng Hồng không bổ sung chế phẩm ( đối chứng ) + CTCP : Đất phù sa sông Hồng + 0,1% Chế phẩm đa chủng Tiến hành trồng giống mồng tơi có chiều cao số đồng vào chậu đất chuẩn bị sẵn, theo dõi tiêu sinh trưởng gồm số lá, chiều cao cây, chiều dài rễ, sinh khối tươi Thời gian nghiên cứu kéo dài 21 ngày (03 tuần), thực lặp lại thí nghiệm 03 lần lấy kết trung bình Kết đo đếm đặc tính sinh trưởng trình bày Bảng 4.9 Bảng 4.9 So sánh hiệu áp dụng chế phẩm đa chủng mồng tơi Chiều cao (cm) Công thức Số Chiều Sinh dài khối Trước Tuần Tuần Tuần Trước Tuần Tuần Tuần rễ(cm)* (g)* TN TN CTĐC 2,70 4,73 6,20 12,40 5,7 2,83 4,80 CTCP 2,70 6,85 9,13 15,10 3,3 4,3 6,3 3,9 9,56 Ghi chú: *chỉ tiêu đo đạc thời điểm kết thúc thí nghiệm Kết Bảng 4.9 cho thấy khác trồng cơng thức thí nghiệm Kết trung bình sinh trưởng trồng CTCP ( có bố sung chế phẩm ) có khác biệt lớn so với đối chứng ( CTĐC ) Giai đoạn tuần 1: Chiều cao tất công thức tăng mạnh so với thời điểm trồng ban đầu, nhiên số lượng thay đổi CTCP chiều cao trung bình đạt 6,85 cm cao so với CTĐC ( 4,73 cm ) Điều cho thấy chế phẩm vi sinh đa chủng phát huy công dụng giai đoạn 57 Giai đoạn tuần 2: Chiều cao số có thay đổi so với tuần thời điểm bắt đầu nghiên cứu Chiều cao công thức bổ sung chế phẩm tiếp tục tăng mạnh so với đối chứng Số lượng trung bình cơng thức có chế phẩm nhìn chung nhiều so với khơng có chế phẩm Giai đoạn tuần 3: Đây giai đoạn có tốc độ tăng trưởng mạnh, phát triển nhanh khác biệt Chiều cao CTĐC đạt 12,4 cm CTCP chiều cao tăng lên đến 14,6 cm Số lượng trung bình CTCP cung ghi nhận nhiều so với CTĐC từ 1-2 Điều chứng tỏ chế phẩm đa chủng từ 05 chủng có tác dụng việc thúc đẩy sinh trưởng mồng tơi nghiên cứu Bên cạnh đó, số liệu đo đạc liên quan đến chiều dài rễ sinh khối công thức có bổ sung chế phẩm cho kết tốt so với công thức đối chứng Như vậy, sử dụng chế phẩm đa chủng có tác dụng giúp trồng sinh trưởng phát triển tốt hơn, cho tiềm năng suất cao 58 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Từ 15 mẫu đất vùng rễ, rễ thân số loại ngô, bắp cải, khoai tây mồng tơi số khu vực canh tác nông nghiệp địa bàn TP.Hà Nội tỉnh Bắc Giang, bước đầu phân loại 60 chủng giống VK làm sở tuyển chọn chủng giống VSV có khả đối kháng với vi khuẩn gây bệnh có khả giải phóng tổng hợp chất dinh dưỡng từ tự nhiên Kết thực tuyển chọn bước đầu tuyển chọn tổng cộng 19 chủng VK có hoạt tính sinh học tiềm năng, bao gồm: 02 chủng VK có khả đối kháng với khuẩn R solanacearum gây bệnh héo xanh; 03 chủng VK có khả đối kháng với vi khuẩn E.carotovora gây bệnh thối nhũn; 05 chủng VK có khả phân giải kali khó tan từ kaolin; 04 chủng VK có khả phân giải lân từ Ca3(PO4)2; 05 chủng VK có khả cố định đạm Từ 19 chủng tuyển chọn bước đầu, tiếp tục tiến hành đánh giá đặc tính sinh học gồm ngưỡng pH, khả chống chịu nhiệt độ, tính kháng kháng sinh để đánh giá khả ứng dụng tiềm sản xuất chế phẩm sinh học (đơn dòng) ứng dụng cải tạo đất Kết lựa chọn 05 chủng VK đáp ứng mục tiêu nghiên cứu thực nhân sinh khối tạo chế phẩm, bao gồm: chủng VK01 sử dụng để sản xuất chế phẩm đối kháng với vi khuẩn R solanacearum gây bệnh héo xanh; chủng VK22 sử dụng để sản xuất chế phẩm đối kháng với vi khuẩn E.carotovora gây bệnh thối nhũn; chủng VK29 có khả phân giải kali khó tan; chủng VK48 có khả phân giải lân khó tan chủng VK52 có khả cố định đạm để sản xuất chế phẩm sinh học đa chức đạt tiêu chí: Có khả đối kháng với nguồn bệnh tổng hợp hay giải phóng dinh dưỡng từ tự nhiên; Chủng vi sinh vật có đặc tính sinh học đảm bảo yêu cầu nhân giống ứng dụng thực tiễn (thích nghi pH mơi trường, chống chịu nhiệt độ cao khả kháng kháng sinh thích ứng điều kiện khác); chúng không đối khác đảm bảo để sản xuất chế phẩm sinh học dạng hợp chủng đa chức Chế phẩm vi sinh vật đa chức đạt TCVN 8711:2011 Bước đầu thử nghiệm quy mơ chậu vại cho thấy chế phẩm đa dịng cho hiệu kích thích sinh trưởng mồng tơi 59 5.2 KIẾN NGHỊ Do thời gian thực nghiên cứu ngắn thí nghiệm vi sinh vật địi hỏi nhiều cơng sức thời gian nên hoàn thành mục tiêu nghiên cứu đặt từ ban đầu đề tài cần có định hướng nghiên cứu sâu để tiếp tục hoàn thiện sau: - Đánh giá khả sống xót VSV chế phẩm điều kiện khác môi trường thực tế thời gian bảo quản chế phẩm - Nghiên cứu đánh giá thêm khả ứng dụng chế phẩm tuyển chọn đối tượng trồng khác - Định danh chủng vi khuẩn lựa chọn chế tạo chế phẩm; - Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm quy mô công nghiệp; 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt: Bạch Phương Lan (2004) Giáo trình hoạt tính vi sinh vật đất Trường Đại học Đà Lạt Bùi Thị Nga (2000) Bài giảng sở mơi trường đất, nước khơng khí NXB Đại học Cần Thơ Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài Nguyễn Văn Tó (2006) Tìm hiểu chế phẩm vi sinh vật dùng nông nghiệp Nhà xuất Lao động, Hà Nội Chu Văn Chuông (2005) “Nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum smith” Luận án tiến sĩ nông nghiệp, trường ĐHNN1 Cơng Dỗn Sắt Đỗ Trung Bình (1995) Ảnh hưởng phân kali tới suất chất lượng nông sản đất xám miền Đông Nam Hội thảo sử dụng phân bón cân đối để tăng suất trồng cải thiện môi trường Huế 8-10/11/1995 Đỗ Đình Sâm, Ngơ Đình Quế, Nguyễn Tử Siêm Nguyễn Ngọc Bình (2006) Cẩm nang ngành Lâm nghiệp - Đất dinh dưỡng đất Chương trình hỗ trợ ngành Lâm nghiệp & đối tác - Bộ Nông nghiệp Phát triển Nơng thơn Đỗ Trung Bình (2016) Một số kết nghiên cứu đất, phân bón Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam Dương Hoa Xơ (2012) Báo cáo phân tích xu hướng cơng nghệ - Chuyên đề sử dụng chế phẩm sinh học canh tác trồng Trung tâm Thông tin Khoa học Công nghệ - Sở Khoa học Công nghệ TP.HCM Lâm Tú Minh, Trần Văn Tuân, Nguyễn Tuấn Nguyễn Thúy Châu (2003) Nghiên cứu công nghệ sản xuất phân bón vi sinh vật đơn chủng đa chuẩn cho số trồng Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc, Hà Nội 10 Lê Mạnh Hùng Trần Bá Hoằng (2017) Sạt lở bờ hệ thống sơng vùng ĐBSCL đóng góp KH&CN vào việc phịng chống giảm nhẹ thiệt hại Tạp chí Khoa học - Công nghệ đổi – Số tháng 9/2017 11 Lê Như Kiểu, Lê Thị Thanh Thủy, Trần Quang Minh, Nguyễn Thị Kim Thoa, Trần Thị Lụa Nguyễn Văn Huân (2009) “Ảnh hưởng chế phẩm vi sinh đối kháng tới bệnh héo xanh suất lạc, cà chua nhà lưới đồng ruộng” tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam 61 12 Lê Như Kiểu, Lê Thị Thanh Thủy, Trần Quang Minh, Nguyễn Thị Kim Thoa, Trần Thị Lụa Nguyễn Văn Huân (2009) “Ảnh hưởng chế phẩm vi sinh đối kháng tới bệnh héo xanh suất lạc, cà chua nhà lưới đồng ruộng” Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam 13 Lê Thị Thanh Thủy, Lê Như Kiểu, Nguyễn Phương Nhuệ Lại Thúy Hiền (2013) “Đặc điểm phân loại khả đối kháng vi khuẩn gây bệnh héo xanh Ralstonia solanacearum chủng Bacillus ĐKB1 Pseudomonas ĐKP1 phân lập từ đất trồng đậu”, Kỷ yếu “Hội nghị khoa học Công nghệ sinh học tồn quốc 2013” NXB Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ 14 Lê Xuân Phương (2016) Giáo trình vi sinh vật học môi trường NXB Nông nghiệp, Hà Nội 15 Minh Tâm (2011) Nghiên cứu sử dụng chế phẩm sinh học từ vi khuẩn đối kháng để để kiểm sốt nấm hại trồng Viện Cơng nghệ Sinh học 16 Nguyễn Hữu Hiệp (2009) Bài giảng vi sinh nông nghiệp Trường Đại học Đà Lạt 17 Nguyễn Hữu Hiệp Trần Thị Tuyết Linh (2009) Hiệu vi khuẩn cố định đạm hòa tan lân lên suất đậu phộng trồng đất giồng cát tỉnh Trà Vinh Tạp chí Khoa học, Đại học Cần Thơ 18 Nguyễn Lân Dũng, Phạm Văn Ty Dương Đức Tiến (1979) Vi sinh vật học tập NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp 19 Nguyễn Ngọc Dũng, Hồ Thị Kim Anh Vũ Thanh (2000) Vi khuẩn cố định nitơ vi hiếu khí khu trú rễ lúa số địa điểm thuộc đồng sông Hồng Hội Nghị Sinh học quốc gia, Hà Nội NXB Đại học quốc gia Hà Nội 20 Nguyễn Như Hà Lê Bích Đào (2010) Giáo trình Phân Bón I Nhà xuất Nông Nghiệp, Hà Nội 21 Nguyễn Tất Thắng, Đỗ Tấn Dũng Nguyễn Văn Tuất (2011) Nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn (Raltonia solanacearum Smith) hại khoai tây vùng Hà Nội – phụ cận biện pháp phịng trừ Tạp chí Khoa học Phát triển (Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội) 22 Nguyễn Thị Phương Chi Phạm Thanh Hà (1999) Ảnh hưởng nguồn nitơ lên khả phân giải photphat khó tan hai chủng nấm sợi MN1 ĐT1 Những vấn đề nghiên cứu sinh học Báo cáo hội nghị CNSH toàn quốc NXB KH& KT Hà Nội 62 23 Nguyễn Thị Phương Chi Phạm Thanh Hà (1999) Phối hợp chủng vi khuẩn cố định nitơ vi khuẩn hòa tan photphate để nâng cao hiệu phân vi sinh vật Báo cáo khoa học Hội nghị Cơng nghệ Sinh học Tồn Quốc Hà Nội NXB KHKT, Hà Nội 24 Nguyễn Trung Thành (2004) Bước đầu chọn lọc đánh giá dòng vi khuẩn đối kháng, phân lập từ đất để khống chế nấm Zhizoctonia sonali, sclerotium rolfsii Ralsronia solanacearum gây bệnh cà chua 25 Nguyễn Văn Giang, Trần Thị Đào Trịnh Thị Thúy An (2016) Phân lập đánh giá đặc điểm sinh học số chủng vi khuẩn nội sinh từ rễ nha đam (aloe vera) 26 Nguyễn Văn Viết, Nguyễn Thị Vân, Lê Thị Bích Thủy, Hà Viết Cường, Nguyễn Mạnh Hùng, Ngọ Văn Ngôn, Nguyễn Văn Thắng, Nguyễn Xuân Thu Ngô Thị Thùy Linh (2015) “Đánh giá khả chống chịu bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith tập đoàn giống lạc lây nhiễm nhân tạo kết hợp thị phân tử SSR” Tạp chí Bảo vệ thực vật (2) 27 Nguyễn Xuân Cảnh, Nguyễn Thị Khánh, Phạm Hồng Hiền (2017) Nghiên cứu chủng xạ khuẩn có khả đối kháng với vi khuẩn Erwinia carotovora gây bệnh thối nhũn số loại trồng 28 Nguyễn Xuân Thành (2003) Giáo trình Công nghệ vi sinh vật sản xuất nông nghiệp xử lý ô nhiễm môi trường NXB Nông nghiệp, Hà Nội 29 Nguyễn Xuân Thành, Nguyễn Đường, Hoàng Hải Vũ Thị Hồn (2007) Giáo trình sinh học đất NXB Nơng Nghiệp , Hà Nội 30 Phạm Bích Hiên Phạm Văn Toàn (2003) Nghiên cứu tuyển chọn số chủng Azotobacter đa hoạt tính sinh học sử dụng cho sản xuất phân bón vi sinh chức năng, Báo hội nghị CNSH toàn quốc 31 Phạm Thị Ngọc Lan Trương Văn Lung (1999) “Bước đầu nghiên cứu vi khuẩn Azotobacter đất vùng gò đồi tỉnh Thừa Thiên Huế”, Hội nghị Cơng nghệ Sinh học tồn quốc, Hà Nội 32 Phạm Văn Kim (2000) Bài giảng vi sinh học đại cương NXB Đại học Cần Thơ 33 Phạm Văn Toản Phạm Bích Hiên (2015) Nghiên cứu sử dụng vi sinh vật phân giải lân Việt Nam 34 Phạm Văn Ty (1998) Vi sinh vật học NXB Giáo dục, Hà Nội 63 35 Tập đồn hóa chất Việt Nam (2002) Tình hình sử dụng phân bón Việt Nam Tạp chí CN Hóa chất 36 Tổng cục Môi trường (2015) Hiện trạng ô nhiễm môi trường hóa chất Bảo vệ thực vật tồn lưu thuộc nhóm chất hưu khó phân hủy Việt Nam Dự án xây dựng lực nhằm loại bỏ hóa chất Bảo vệ thực vật POP tồn lưu Việt Nam 37 Trần Bá Linh Võ Thị Gương (2013) Ảnh hưởng phân hữu đến khả giữ nước độ bền cấu trúc đất trồng ăn trái, tiêu rau màu đồng sơng Cửu Long, Bình Dương Đà Lạt Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ - Phần B: Nông nghiệp Thủy sản Công nghệ Sinh học 25 (2013) 38 Trần Khải, Nguyễn Vy (1986) Nghiên cứu hóa học đất vùng Bắc Việt Nam NXB Nông Nghiệp, Hà Nội 39 Trần Quang Hùng (1999), Thuốc Bảo vệ Thực vật NXB Nông nghiệp, Hà Nội 40 Trần Thị Ba Phạm Thanh Phong (2010) Đánh giá khả sống chống chịu bệnh héo tươi vi khuẩn (Ralstonia solanacearum) cà chua ghép nhà lưới Tạp chí Khoa học – Trường Đại học Cần Thơ 41 Trần Thị Linh (2012), Tuyển chọn chủng vi khuẩn azotobacter cho sản xuất phân bón hữu vi sinh Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên 42 Trần Thị Thu Hà (2009) Bài giảng Khoa học phân bón 43 Trần Thị Thu Thủy, Lê Thị Mai Thảo, Tohru Teraoka Tsutomu Arie (2014) Khả gây hại nấm fusarium moniliforme thu thập Đồng Sông Cửu Long giống lúa jasmine 85 Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển Nông thôn 44 Trần Thị Xuân Phương, Nguyễn Thị Như Ngọc, Nguyễn Thị Thuận Lê Xuân Diễm Ngọc (2017) Tuyển chọn vi khuẩn Azotobacter có khả cố định Nito sinh tổng hợp IAA đất trồng lúa tỉnh Thừa Thiên Huế Trường Đại học Nông Lâm, Đại Học Huế 45 Trần Văn Chính (2006) Thổ nhưỡng học NXB Nông Nghiệp, Hà Nội 46 Trần Văn Hai (2005) Giáo trình Hóa Bảo vệ Thực vật, Tủ sách Đại học Cần Thơ 47 Võ Thị Lài (2006) Nghiên cứu nuôi cấy khả phân giải lân khó tan vi khuẩn Bacillus megaterrium Luận văn tốt nghiệp Trường Đại học Tây nguyên II Tài liệu Tiếng Anh: 48 Alvaro, P., Lang, E., Verbarg, S., CaSpro’er, C., Rivas, R.J., (2009) Acinetobacter strain IH9 and OCI1, two rhizospheric phosphate solubilizing isolates able to promote plant growth, constitute a new genomovar of Acinetobacter calcoaceticus Microbiol 64 49 Archana, D.S., Nandish, M.S., Savalagi, V.P., Alagawadi, A.R (2012) Screening of potassium solubilizing bacteria (KSB) for plant growth promotional activity BIOINFOLET-A Quarterly J Life Sci 50 Apavizas, G.C (1985) Trichoderma and Gliocladium: Biology, Ecology, and Potential for Biocontrol Annual Review of Phytopathology 51 Ankit Chaudhari (2013) Systemic Acquired Resistance (SAR) and it’s Significance in Plant Disease Management Navsari Agriculture University 52 Bhattacharyya, P.N and Jha, D.K (2012) Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR): Emergence in Agriculture World Journal of Microbiology and Biotechnology 53 C.A Edwards, J R Lofty (1972) Biology of Earthworms, Publisher Name: Boston University, Massachusetts, USA 54 Datta, M., Banik, S & Gupta, R.K (1982) Studies on the efficacy of a phytohormone producing phosphate solubilizing Bacillus firmus in augmenting paddy yield in acid soils of Nagaland Plant Soil 55 De Souza, J T., De Boer, M., De Waard, P., Van Beek, T A., Raaijmakers, J M (2003) Biochemical, genetic and zoosporicidal properties of cylic lipopeptide surfactants produced by Pseudomonas fluorescens Appl Environ Microbiol, 69.pp 7161-7172 56 El-komy (2005) Co-immobilization of Azospirillum lipoferin and Bacillus megaterium for succesful phosphorous and nitrogen nutrition wheat plant, Food Technol Biotechnol 43(1) 19-27 57 F Gil-Sotres, C Trasar-Cepeda, M.C Leio’s, S seoanc (2005) Different approaches 58 to evaluating soil quality using biochemical properties Soil Biol Biochem 37 (2005) 877-887 59 Gaur C, Fernandez T, Costa F, Cerranti B, Massiandaro G (1992) Kinetics of phosphatase activity in organic wates Soil Biol Biochem 60 Grimes H D and Mount M S (1984) Influence of Pseudomonas putida on nodulation of Phaseolus oulgaris Soil Biology & Biochemistry 16 61 Han and Lee (2006) Effect of co-inoculation with phosphate and potassium solubilizing bacteria on mineral uptake and growth of pepper and cucumber Plant Soil and Environment 52(3).pp.130-136 62 Patrick WH, Jr, Mahapatra JC (1968) Transformations and availability to rice of nitrogen and phosphorus in waterlogged soils Advances in Agronomy 24.pp.323-359 65 63 Perez (2007) Isolation and characterization of mineral phosphate-solubilizing bacteria naturally colonizing a limontic crust in the south-eastern Venezuelan region Soil Biol Biochem 39: 2905-2914 64 Puneet K Sohal., Gupta R.P., Pandher M.S (1998) Effect of inoculation of Azotobacter and PSM on fertilizer economy, plant growth and yield of winter maize In: Malik K.A., Mirza M.S., Ladha J.K (eds) Nitrogen Fixation with NonLegumes Developments in Plant and Soil Sciences, vol 79 Springer, Dordrecht 65 Tinatin Doolotkeldieva, Saykal Bobusheva, Ayzat Suleymankisi (2016) Biological Control of Erwinia carotovora ssp carotovora by Streptomyces Species Advances in Microbiology Vol.06 No.02(2016), Article ID:63683.pp.11 66 Reynaldo Fraga, Hilda Rodríguez, Reynaldo Fraga (1999) Phosphate solubilizing bacteria and their role in plant growth promotion Biotechnology Advances 17 (1999), 319-339 67 Sugumaran Janarthanam (2007) Solubilization of Potassium containing minerals by bacteria and their effect of plant growth World Journal of Agricultural Sciences 68 Sen A and Paul N B (1957) Solubilization of phosphates by some common soil bacteria; Curr Sci 66 ... ? ?Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật phục vụ sản xuất nông nghiệp sinh thái? ?? nhằm mục đích tuyển chọn nguồn gen hữu ích đảm bảo tiêu chí làm nguyên liệu đầu vào trình sản xuất chế phẩm sinh. .. sinh học chế phẩm VSV khoai tây 55 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Thị Thảo Tên Luận văn: Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật phục vụ sản xuất nông nghiệp sinh thái. .. trọng, sức sản xuất, làm giảm suất chất lượng nông sản phẩm Do vậy, nông nghiệp dần chuyển dịch từ nông nghiệp hóa học sang nơng nghiệp hữu cao nông nghiệp sinh thái Nông nghiệp sinh thái hạn chế tối