Đánh giá ảnh hưởng của vi khuẩn phân giải phosphate khó tan lên một số loại cây trồng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN TIẾN BƯỚC ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA VI KHUẨN PHÂN GIẢI PHOSPHATE KHÓ TAN LÊN MỘT SỐ LOẠI CÂY TRỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN TIẾN BƯỚC ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA VI KHUẨN PHÂN GIẢI PHOSPHATE KHÓ TAN LÊN MỘT SỐ LOẠI CÂY TRỒNG Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60.42.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Tăng Thị Chính THÁI NGUYÊN - 2014 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu hướng dẫn PGS TS Tăng Thị Chính, giúp đỡ cán phịng Vi Sinh Vật Môi Trường - Viện Công Nghệ Môi Trường - Viện Hàn Lâm Khoa học Công Nghệ Việt Nam Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tơi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn số liệu luận văn Thái Nguyên, ngày 19 tháng 05 năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Tiến Bước ii LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên thời gian thực tập Phịng Vi sinh vật Mơi Trường - Viện Công Nghệ Môi Trường - Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam, trang bị số kiến thức kinh nghiệm thực tế giúp tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Tơi xin chân thành cám ơn tập thể cá nhân giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cám ơn PGS.TS Tăng Thị Chính - Trưởng phịng Vi sinh vật Mơi Trường - Viện Công Nghệ Môi Trường - Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam, định hướng nghiên cứu tạo điều kiện thuận lợi cho thực đề tài luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Th.S Đặng Thị Mai Anh anh chị cán Phịng Vi sinh vật Mơi Trường - Viện Công Nghệ Môi Trường - Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình thực tập hồn thành luận văn Tôi xin cảm ơn PGS.TS Nguyễn Vũ Thanh Thanh thầy cô giáo Khoa Khoa học Sự sống - Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên quan tâm, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình bạn bè người ln bên tơi, động viên góp ý cho tơi suốt trình học tập thực đề tài luận văn Thái Nguyên, ngày 19 tháng 05 năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Tiến Bước iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái quát photpho trồng 1.2 Ảnh hưởng photpho sinh trưởng phát triển trồng 1.3 Nguồn dinh dưỡng cho trồng từ phosphate 1.4 Sự tồn phosphate đất 1.4.1 Phosphate hữu 1.4.2 Phosphate vô 1.4.3 Vòng tuần hoàn phosphate tự nhiên 1.5 Vai trò vi sinh vật phân giải phosphate khó tan 1.5.1 Vi sinh vật phân giải phosphate khó tan 1.5.2 Ảnh hưởng vi sinh vật phân giải phosphate lên phân bón 12 1.6 Hiệu phân vi sinh vật phân giải phosphate 14 1.7 Quá trình nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật phân giải phosphate 14 1.7.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật phân giải phosphate giới 14 1.7.2 Ứng dụng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan để sản xuất phân vi sinh giới 16 iv 1.7.3 Ứng dụng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan sản xuất phân vi sinh Việt Nam 18 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Vật liệu nghiên cứu 20 2.2 Thiết bị (Phụ lục) 20 2.3 Môi trường (Phụ lục) 20 2.4 Hóa chất 20 2.4.1 Các hóa chất chung 20 2.4.2 Dung dịch phân tích 20 2.5 Phương pháp phân tích vi sinh vật 21 2.5.1 Phương pháp lấy mẫu đất 21 2.5.2 Phương pháp pha loãng 21 2.5.3 Phương pháp xác định mật độ vi sinh vật 22 2.6 Phương pháp phân tích hóa học 22 2.6.1 Phương pháp phân tích P tổng số đất 22 2.6.2 Phương pháp phân tích phosphate dễ tiêu đất (Phương pháp Olsen) 25 2.6.3 Phương pháp xác định độ ẩm hệ số khô kiệt 27 2.7 Bố trí thí nghiệm 28 2.7.1 Bố trí thí nghiệm phịng thí nghiệm 28 2.7.2 Thực bố trí thí nghiệm quy mô đồng ruộng 29 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 3.1 Kết ảnh hưởng vi khuẩn phân giải phosphate khó tan trồng đỗ xanh phịng thí nghiệm 30 3.1.1 Ảnh hưởng vi khuẩn phân giải phosphate khó tan hàm lượng photpho tổng số photpho dễ tiêu đất 30 3.1.2 Ảnh hưởng vi khuẩn phân giải phosphate khó tan lên vi sinh vật đất 32 3.1.3 Đánh giá tác động VSV phân giải phosphate khó tan lên sinh trưởng chiều cao, chiều dài rễ sinh khối đỗ xanh 34 v 3.2 Kết ảnh hưởng vi khuẩn phân giải phosphate khó tan trồng ngồi thực địa 37 3.2.1 Ảnh hưởng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan Ngô 37 3.2.2 Ảnh hưởng VSV phân giải phosphate khó tan rau bắp cải 42 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 47 Kết luận 47 Đề nghị 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC 52 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN TT Chữ viết tắt Nội dung CFU/ml Clony Forming Unit CFU/g Colony Forming Unit ĐC(-) Đối chứng âm ĐC(+) Đối chứng dương HCVS Phân hữu vi sinh MPA Meat pepton agar N NPK P 10 PGL Phân giải lân 11 PTN Phịng thí ngiệm 12 TN Thí nghiệm 13 VK Vi khuẩn 14 VSV Vi sinh vật Nitơ Nitơ - Photpho - Kali Photpho vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các VSV có khả phân giải nguồn phosphate khó tan khác 11 Bảng 2.1 Nồng độ dung dịch tiêu chuẩn ppm P để xây dựng đường chuẩn P tổng số 23 Bảng 2.2 Nồng độ dung dịch tiêu chuẩn ppm P để xây dựng đường chuẩn P dễ tiêu 25 Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm quy mơ phịng thí nghiệm 28 Bảng 2.4 Bố trí thi nghiệm quy mơ đồng ruộng 29 Bảng 3.1 Mật độ VSV phân giải phosphate VSV tổng số hiếu khí mẫu đất trồng đỗ xanh 33 Bảng 3.2 Chiều cao sinh trưởng đỗ xanh phịng thí nghiệm theo thời gian 34 Bảng 3.3 Khối lượng chiều dài rễ đậu xanh 35 Bảng 3.4 Kết mật độ vi sinh phân giải phosphate vi sinh vật tổng số đất trồng ngô 40 Bảng 3.5 Kết mật độ vi sinh vật phân giải phosphate khó tan VSV tổng số đất trồng rau bắp cải 45 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Q trình chuyển hóa P hệ sinh thái Hình 1.2 Chu trình chuyển hóa P đất Hình 1.3 Chu trình P tự nhiên Hình 1.4 Các VSV phân giải phosphate 10 Hình 1.5 Một số vi khuẩn Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter, Agrobacterium 13 Hình 1.6 Vi khuẩn Streptomyces 13 Hình 2.1 Phương pháp lấy mẫu đất 21 Hình 2.2 Đồ thị đường chuẩn thể tương quan P tổng số (mg/ml) với OD882 23 Hình 2.3 Đồ thị đường chuẩn thể tương quan P dễ tiêu (mg/ml) với OD882 26 Hình 3.1 Hàm lượng photpho tổng số mẫu đất trồng đỗ xanh 30 Hình 3.2 Hàm lượng photpho dễ tiêu mẫu đất trồng đỗ xanh 31 Hình 3.3 Đồ thị mơ tả tăng trưởng chiều cao đỗ xanh mẫu thí nghiệm 34 Hình 3.4 Biều đồ mơ tả khối lượng chiều dài rễ đỗ xanh 35 Hình 3.5 Ảnh chụp đỗ xanh thu hoạch ngày cuối quy mơ phịng thí nghiệm 36 Hình 3.6 Tỷ lệ chắc, khối lượng suất đỗ xanh 36 Hình 3.7 Ảnh hưởng VK phân giải phosphate lên hàm lượng P tổng số đất trồng ngô 38 Hình 3.8 Ảnh hưởng VK phân giải phosphate khó tan lên hàm lượng P dễ tiêu đất trồng ngô 39 Hình 3.9 Hình ảnh ngơ quy mơ ngồi đồng ruộng 41 Hình 3.10 Ảnh hưởng vi khuẩn phân giải phosphate khó tan mùn hữu từ rác thải sinh hoạt lên suất ngơ 41 Hình 3.11 Kết phân tích hàm lượng photpho tổng số mẫu đất trồng rau bắp cải 43 Hình 3.12 Kết phân tích hàm lượng photpho dễ tiêu 44 Hình 3.13 Ảnh hưởng VK phân giải P lên phát triển sinh khối rễ rau bắp cải 46 40 3.2.1.2 Đánh giá biến động mật độ VSV phân giải phosphate khó tan đất trồng ngơ Ngồi số phân tích hóa học photpho tổng số photpho dễ tiêu VSV phân giải lân cịn có tác động đến hệ vi sinh vật đất Kết trình bày bảng 3.4 Bảng 3.4 Kết mật độ vi sinh phân giải phosphate vi sinh vật tổng số đất trồng ngô Tên TN ngày 30 ngày 60 ngày 90 ngày ĐC(-) 1,12 x104 2,53 x104 1,70 x104 6,70 x104 VSV phân giải ĐC(+) 1,21 x104 2,60 x104 1,93 x104 7,93 x104 phosphate TN1 1.53 x105 1,50 x106 3,42 x106 8,42 x106 TN2 1,53 x105 2,55 x106 5,60 x106 9,56 x106 ĐC(-) 5,38 x107 5,21 x107 1,30 x107 4,30 x107 ĐC(+) 5,43 x107 6,16 x107 2,45 x107 6,45 x107 TN1 5,65 x107 5,32 x107 1,20 x107 5,20 x107 TN2 5,16 x107 6,36 x107 2,71 x107 6,71 x107 Môi trường VSV tổng số hiếu khí Kết bảng 3.4 cho thấy, mật độ VSV phân giải phosphate khó tan đất TN1 TN2 cao so với ĐC(-) ĐC(+) đạt mật độ 106 CFU/g cuối giai đoạn thí nghiệm Điều cho thấy vi sinh vật phân giải phosphate khó tan bổ sung vào đất tồn phát triển điều kiện môi trường tự nhiên Mật độ vi khuẩn phân giải phosphate khó tan TN2 ln cao so với TN1 Điều cho thấy mật độ VSV phân giải phosphate tồn đất cao mức độ chuyển hóa P khó tan sang dạng P dễ tan cao, giúp cho hấp thụ nhiều Đối với mật độ tổng vi khuẩn hiếu khí bảng 3.4 cho thấy, mật độ vi khuẩn hiếu khí mẫu đất khơng có khác biệt nhiều mẫu đất, đạt mật độ 107CFU/g Điều cho thấy vi khuẩn phân giải phosphate khó tan khơng gây ức chế đến sinh trưởng nhóm vi khuẩn hiếu khí có lợi môi trường đất 41 Như ta thấy mật độ VSV phân giải phosphate VSV tổng số đất có ảnh hưởng trực tiếp đến trình chuyển hóa P đất, giúp cho trồng sinh trưởng, phát triển tốt đạt suất cao Đặc biệt ngô, điều thể suất bắp ngơ q trình thí nghiệm 3.2.1.3 Ảnh hưởng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan lên sinh trưởng ngơ Để đánh giá tác động vi sinh phân giải phosphate khó tan ta thấy khơng dừng lại đánh giá số vi sinh vật, photpho đất mà cần phải đánh giá thông qua tiêu sinh trưởng trồng Dưới kết tác động vi khuẩn phân giải phosphate khó tan lên sinh khối ngơ (g) Hình 3.9 Hình ảnh ngơ quy mơ ngồi đồng ruộng 180.0 160.0 140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 139.2 145.4 153.9 85 163 87 90 85 80 78 75 73 (%) 70 65 ĐC(-) ĐC(+) Năng suất bắp TB (g/bắp) TN1 TN2 Thí nghiệm Tỷ lệ bắp hạt (%) Hình 3.10 Ảnh hưởng vi khuẩn phân giải phosphate khó tan mùn hữu từ rác thải sinh hoạt lên suất ngô 42 Kết so sánh tỷ lệ (hình 3.10) bắp hạt phương án thí nghiệm cho thấy: ĐC(+) cao so với ĐC(-) 5%, TN1 cao so với ĐC(-) 12%, TN2 cao so với ĐC(-) 14%, cao so với ĐC(+) 9%, TN2 cao so với TN1 % Đối với suất kết đạt phương án thí nghiệm cho thấy TN1 TN2 cao so với ĐC(-) ĐC(+), Kết so sánh thí nghiệm cho thấy ĐC(+) cao so với ĐC(-) 4,5%, TN1 cao so với ĐC(-) 10,6%, TN2 cao so với ĐC(+) 12,1%, TN2 cao so với TN1 5,9% Cùng với kết phân tích P tổng số dễ tiêu, ta thấy việc bổ sung vi khuẩn phân giải phosphate khó tan khơng ảnh hưởng tốt đến hàm lượng photpho dễ tiêu đất mà cịn làm tăng suất trồng Ngồi ta thấy suất thí nghiệm có mùn hữu so với khơng có mùn TN có mùn cho suất ngơ cao hơn: cụ thể ĐC(+) cao so với ĐC(-) 5% TN2 cao so với TN1 5,9% Như ta thấy việc bổ sung VSV phân giải phosphate mùn vào đất canh tác cho thấy ảnh hưởng VSV phân giải phosphate có ảnh hưởng tích cực đến suất ngô 3.2.2 Ảnh hưởng VSV phân giải phosphate khó tan rau bắp cải Ngoài việc trồng thử nghiệm đỗ xanh quy mơ phịng thí nghiệm để đánh giá mức độ ảnh hưởng VSV phân giải phosphate lên hàm lượng P tổng số, P dễ tiêu suất đỗ xanh, tiếp tục tiến hành trồng rau bắp cải quy mơ lớn ngồi đồng ruộng để đánh giá mức độ ảnh hưởng VSV phân giải phosphate rau bắp cải 3.2.2.1 Ảnh hưởng vi khuẩn phân giải phosphate khó tan hàm lượng photpho tổng số photpho dễ tiêu đất trồng rau bắp cải Ảnh hưởng VSV phân giải phosphate khó tan lên hàm lượng P tổng số đất trồng rau bắp cải Kết thể sau ( hình 3.11): 43 HÀM LƯỢ NG P TỔ NG SỐ MẪU ĐẤT TRỒ NG RAU BẮP C ẢI NGO ÀI ĐỒ NG RUỘ NG % P Tổng số 4.5 3.5 2.5 Ngày 60 30 ĐC(-) ĐC(+) TN1 TN2 Hình 3.11 Kết phân tích hàm lượng photpho tổng số mẫu đất trồng rau bắp cải Kết hình 3.11 cho thấy, hàm lượng photpho tổng đất tất thí nghiệm giảm theo thời gian sinh trưởng cây, trình chăm sóc có tiến hành bổ sung thêm phân NPK vào ngày thứ 30 Trong giai đoạn từ 0-30 ngày đầu tổng photphot đất có giảm khơng nhiều, giai đoạn non, nên nhu cầu sử dụng photpho chưa cao, giai đoạn từ 30- 90 ngày hàm lượng P tổng số giảm mạnh Điều giải thích sau: thời điểm cần nhiều photpho cho trình cứng cây, phát triển nên hấp thụ nhiều dẫn đến hàm lượng P tổng số giảm mạnh mẫu thí nghiệm Như vậy, điều cho thấy việc bổ sung vi khuẩn phân giải phosphate có tác động mạnh đến thay đổi hàm lượng P tổng số đất trồng Kết so sánh trình thay đổi hàm lượng P tổng số giảm TN thời điểm 30 ngày 60 ngày cho thấy: TN1 giảm so với ĐC(-) từ 17,7% - 21,3% giảm so với ĐC(+) từ 16,4% - 17,7% TN2 giảm so với ĐC(-) từ 22% - 26,6% giảm so với ĐC(+) từ 20,8% - 23,3% TN2 giảm so với TN1 từ 5,2% - 6,8% Qua trình so sánh thí nghiệm cho thấy hàm lượng P tổng số hai mẫu TN1 TN2 giảm nhiều so với hai mẫu đối chứng Điều cho thấy vi khuẩn phân giải P có tác dụng đến q trình chuyển hóa P khó tiêu sang P dễ tiêu Kết phân tích P dễ tiêu thể hình 3.12 44 HÀM LƯỢ NG P DỄ TIÊU MẪU ĐẤT TRÔ NG RAU BẮP CẢI NGO ÀI NGO ÀI ĐỒ NG RUỘ NG P2O 5(mg/kg)11 10 Ngày 30 ĐC(-) ĐC(+) 60 TN1 TN2 Hình 3.12 Kết phân tích hàm lượng photpho dễ tiêu Ở thời gian đến 30 ngày hàm lượng P dễ tiêu mẫu đất có bổ sung vi khuẩn phân giải P khó tan (TN1, TN2) có xu hướng cao so với mẫu đối chứng, vi khuẩn chuyển hóa P khó tan thành P dễ tiêu đất, nhu cầu sử dụng P dễ tiêu non thời gian chưa nhiều dẫn đến hàm lượng P dễ tiêu lại đất cao Ở ngày thứ 30 có bổ sung NPK hàm lượng P dễ tiêu bị giảm Điều giải thích sau: thời gian từ 30 đến 60 ngày thời gian cần nhiều P cho trình cứng tạo sinh khối so với giai đoạn trước nên làm hàm lượng photpho giảm nhanh Nhưng hàm lượng P dễ tiêu đất mẫu TN1 TN2 trì mức cao so với mẫu đối chứng Kết so sánh trình thay đổi hàm lượng P dễ tiêu tăng TN thời điểm 30 ngày 60 ngày cho thấy: TN1 tăng so với ĐC(-) từ 56,6% - 116,7%, cao so với ĐC(+) từ 48,2% - 63,8% TN2 tăng so với ĐC(-) từ 67,1% - 156,48%, cao so với ĐC(+) từ 58,1% - 94% TN2 tăng so với TN1 từ 6,7% - 18,4% Từ kết P tổng số P dễ tiêu cho thấy VSV phân giải phosphate có tác dụng đến q trình chuyển hóa P khó tan sang P dễ tiêu Điều thể TN1 TN2 có bổ sung VSV phân giải phosphate P tổng số hai thí nghiệm giảm so với đối chứng Cịn P dễ tiêu hai thí nghiệm lại tăng cao so với hai mẫu đối chứng, điều cho thấy P dễ tiêu đất tăng cao nhờ có VSV phân giải phosphate chuyển hóa P khó tan sang P dễ tiêu 45 Tuy nhiên dựa số liệu P tổng số P khó tiêu chưa thể đánh giá đầy đủ ảnh hưởng vi khuẩn đến hàm lượng P tổng số P dễ tiêu mà cần phải đánh giá mật độ VSV đất sinh khối trồng 3.2.2.2 Sự biến động mật độ vi sinh vật đất trồng rau bắp cải Cùng với ngô, tiến hành đánh giá tác động vi khuẩn phân giải phosphate khó tan rau bắp cải Kết trình bày bảng 3.5 Bảng 3.5 Kết mật độ vi sinh vật phân giải phosphate khó tan VSV tổng số đất trồng rau bắp cải Môi trường Tên TN ngày 30 ngày 60 ngày 4 ĐC(-) 1,60 x10 1,89 x10 6,64 x104 ĐC(+) 1,60 x104 1,93 x104 6,66 x104 VSV phân giải phosphate TN1 2,40 x105 2,98 x106 5,80 x106 TN2 2,80 x105 3,18 x106 6,63 x106 7 ĐC(-) 4,65 x10 1,95 x10 5,50 x107 ĐC(+) 4,65 x107 2,79 x107 5,85 x107 VSV tổng số hiếu khí TN1 4,65 x107 1,80 x107 5,50 x107 TN2 4,65 x107 2,74 x107 4,69 x107 Kết bảng 3.5 cho thấy, mật độ VSV phân giải phosphate khó tan đất TN1 TN2 cao so với ĐC(-) ĐC(+) đạt mật độ 106 CFU/g cuối giai đoạn thí nghiệm 60 ngày Điều cho thấy vi sinh vật phân giải phosphate khó tan bổ sung vào đất tồn phát triển điều kiện môi trường tự nhiên Kết bảng 3.5 cho thấy, mật độ vi sinh vật đất trồng rau bắp cải có quy luật biến đổi tương tự với mật độ vi sinh ngô đạt mật độ 107 CFU/g, nghĩa theo thời gian mật độ vi sinh đất thay đổi không nhiều Điều có nghĩa VSV phân giải P bổ sung vào đất có khả tồn với nhóm vi sinh vật có sẵn đất 3.2.2.3 Ảnh hưởng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan lên sinh trưởng rau bắp cải Để đánh giá tác động VSV phân giải P khó tan không dừng đánh giá số photpho tổng, photpho dễ tiêu mật độ nhóm vi sinh vật đất mà cần phải đánh giá thông qua tiêu sinh trưởng 46 trồng Kết đánh giá tác động phân hữu vi sinh phân giải P lên sinh khối rau bắp cải trình bày hình 3.13 2500 2000 (g) 1500 1160 1380 1350 1610 1650 1945 1920 2248 1000 500 220 260 328 295 ĐC(-) Sinh khối TB (g/bắp) ĐC(+) TN2 Thí nghiệm TN1 Sinh khối rễ TB (g/bắp) Sinh khối TB (g/bắp) Hình 3.13 Ảnh hưởng VK phân giải P lên phát triển sinh khối rễ rau bắp cải Đối với kết sinh khối bắp cải hình 3.13 cho thấy sau: Ở TN1 TN2 bổ sung VK phân giải phosphate nên sinh khối rễ cao hẳn so với mẫu ĐC Cụ thể sinh khối trung bình (g/bắp) TN1cao ĐC(-) 42,2% , TN2 cao ĐC(+) 42,2%., TN2 cao TN1 16,36% Sinh khối rễ trung bình (g/bắp) TN1 cao so với ĐC(-) 34,1%, TN2 cao ĐC(+) 26,2% TN2 cao TN1 11,2% Năng suất bắp cải trung bình (g/bắp) TN1 TN2 cao so với ĐC Cụ thể TN1 cao ĐC(-) 40,9% TN2 cao ĐC(+) 39,6% TN2 cao so với TN1 15,6% Điều chứng tỏ đất có bổ sung vi khuẩn phân giải phosphate khó tan có tác dụng tốt cho sinh trưởng phát triển bắp cải Năng suất bắp cải trung bình (g/bắp) mẫu bổ sung mùn cao mẫu không bổ sung mùn hữu Cụ thể, ĐC(+) cao ĐC(-) 16,7% TN2 cao TN1 15,6% Như ta thấy VSV phân giải phosphate ảnh hưởng tích cực đến hàm lượng P tổng P tiêu đất cho suất trồng cao 47 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Từ kết rút số kết luận sau: Ở tất mẫu nghiệm bổ sung vi khuẩn phân giải phosphate khó tan (trong phịng thí nghiệm ngồi đồng ruộng) mật độ VSV phân giải phosphate khó tan đất đạt 106CFU/g cao so với mẫu đối chứng đạt 104CFU/g Quy mơ phịng thí nghiệm vi khuẩn phân giải phosphate làm tăng hàm lượng P dễ tiêu đất sinh trưởng cho suất cao: với đậu xanh, hàm lượng photpho dễ tiêu TN tăng so với ĐC 84- 99,8% suất tăng 11,5 - 19,5% so với ĐC Đối với trồng đồng ruộng vi khuẩn phân giải phosphate làm tăng hàm lượng P dễ tiêu đất sinh trưởng cây: ngô, hàm lượng photpho dễ tiêu mẫu thí nghiệm tăng từ 51,9 - 66,6%, suất tăng từ 8,2 - 12,2% so với ĐC; rau bắp cải sinh khối tăng từ 39,6% - 40,9% Các kết nghiên cứu bổ sung thêm mùn hữu từ rác thải sinh hoạt nhà máy sản xuất phân hữu từ chất thải Cơng ty Quản lý Cơng trình thị Hà Tĩnh có tác dụng kích thích nhóm vi sinh vật hiếu khí vi sinh vật phân giải P phát triển tốt hơn, hàm lượng P dễ tiêu đất tăng, thử nghiệm sinh trưởng tốt hơn, cho suất cao từ 3-10% so với không sử dụng mùn hữu Đề nghị Tiếp tục thử nghiệm đánh giá hiệu phân hữu vi sinh sản xuất từ chủng vi sinh phân giải phosphate lên đối tượng trồng khác đồng ruộng quy mô sản xuất rộng để đánh giá hiệu chúng 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Đình Bạch (2006), Giáo trình hóa học mơi trường, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Lê Văn Căn (1968), Giá trị số nguồn lân địa phương, NXB nông nghiệp Nguyễn Lân Dũng (1984), Vi sinh vật đất đất chuyển hóa hợp chất carbon, nitơ NXB Khoa học kỹ thuật Nguyễn Lân Dũng, Bùi Đình Tứ, Nguyễn Hoài Hà, Đào Huyền Lương, Bùi Phương Oanh (1993), “Đặc điểm số chủng vi sinh vật có chứa chế phẩm Thiên Lý Bảo (Trung Quốc) Thiên Nơng (Việt Nam)”, Tạp chí Sinh học, 15 (2), tr.30-35 Nguyễn Đường, Võ Minh Kha (1974), “Vi sinh vật phân giải lân hệ rễ số phân xanh”, Nghiên cứu đất phần 4, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Phạm Thanh Hà (2004), “ Nghiên cứu, lựa chọn xác định đặc điểm sinh học số chủng VK có khả phân giải phosphate khó tan”, Luận án tiến sĩ sinh học, Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, Hà Nội Mai Thị Hằng, Đinh Thị Kim Nhung, Vương Trọng Hào (2011), Thực hành Vi sinh vật học, NXB Đại học sư phạm Hà Nội Lê Bá Huy, Lâm Minh Triết (2000), Sinh thái môi trường ứng dụng NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Lê Văn Khoa, Trần Khắc Tiệp, Trịnh Thị Thanh (1996), “Hóa học nơng nghiệp”, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, tr.110-123 10 Võ Thị Lài (2006), “Nghiên cứu ni cấy khả phân giải lân khó tan vi khuẩn Bacillus megaterium”, Luận văn thạc sĩ - Trường Đại học Tây Nguyên 11 Nguyễn Văn Mùi (2007), Thực hành hóa sinh học, NXB ĐH Quốc gia Hà Nội 12 Vũ Thúy Nga, Nguyễn Ngọc Quyên, Trần Tú Thủy, Phạm Văn Toản, Nguyễn Hào Quang, Đặng Đức Nhận (2002), “Nghiên cứu khả sinh tổng hợp IAA phân giải phosphate vơ khó tan VK Bradyrhizobium”, Báo cáo khoa học Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc 2003, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, tr 349-352 49 13 Phạm Văn Toản (1999), “Kết nghiên cứu triển khai công nghệ sản xuất phân bón vi sinh vật dạng tiềm sinh”, Báo cáo khoa học Hội nghị Sinh học toàn quốc, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, tr 145 - 157 14 Nguyễn Kim Vũ (1995), “Kết nghiên cứu ứng dụng phân vi sinh nông nghiệp”, Vi sinh vật học Công nghệ sinh học, Hội thảo quốc gia khu vực nhân năm Louis Pasteur, Hà Nội, tr.381-385 15 Viện Thổ nhưỡng nơng hóa (1998), Sổ tay phân tích đất, nước, phân bón, trồng, tập 1, NXB Nông nghiệp Hà Nội II Tài liệu nước 16 Ahmed N., Jha K K (1986) “Solubilization of rock phosphate by microoganisms isolated from Bihar soils”, Journal of General Applied Microbiology, 16, pp 87-95 17 Atlas R., Richard B (1997), “Microbial Ecology Fundamental & Applications”, Benjamin/Cummings, pp 350-352 18 Bajpai P.D., SundaraRao W V B (1971), “Soil inoculation with phosphorus solubilizing bacteria”, Phosphate solubilizing bacteria III, Soil Science Plant Nutrients, 17, pp.45-53 19 Bangar K.C., Yadav K S., Mishra M M (1985), “Transformation of rock phosphate during composting and the humic acid”, Plant and Soil, 85, pp 259-266 20 Bhurat M C., Sen A (1968), “Phosphate solubilizing bacteria in phyllosphere of winer crops”, Indian Journal of Microbiology, 8, pp 255-256 21 Bolan N.S., Naidu R., Mahimairaja S., Baskaran S (1994), “Influence of lowmolecular - weght organic acids on the solubilization phosphates” , Biology and Fertility of Soils, 18, pp 311-319 22 Chaiharn M., Lumyong S (2011), “Screening and optimization of indole-3acetic acid production and phosphate solubilization fromrhizobacteria aimed at improving plant growth”, Current Microbiology, 62(1), pp 173-81 50 23 Crespo J.M., Boiardi J L., Luna M F (2011), “Mineral phosphate solubilization activity of gluconacetobacter diazotrophicus under P-limitation and plant root environment”, Agricultural Sciences, 2(1), pp 16-22 24 Cunningham J E., Kuiack C (1992), “Production of citric and oxalic acids and solubilization of calcium phosphate by Penicillium billai”, Applied and Environmental Microbiology, 52, pp 1451-1458 25 De Freitas J.R., Banerjee M R., Germida J.J (1997), “Phosphatesolubilizing rhizobacteria enhance the growth and yield but not phosphorusuptake of canola”, Biology and Fertility of Soils, 24, pp 358-364 26 Dey.B.K (1985) “Phosphate solubilizing organisms in improving fertility satus of soil” Biofertilizer potentialities and problems 27 Elizabeth P., Miguel S., Maria M B., Luis A.Y (2007), “ Isolation and characterization of mineral phosphate - solubilizing bacteria naturally colonizing a limonitic crust in the south - eastern Venazuelan region” Soil Biology and Biochemistry, 39, pp 2905 - 2914 28 Gaur A C., Sunita G (1999) “Phosphate solubilizing microorganisms - an overview” Current Trends in Life Sciences, 23, pp 45- 60 29 Gil-Sotres F., Trasarcepeda C., Lerios M C., Seoane S (2005), “ Different approaches to evaluating soil quality using biochemical properties”, Soil Biol Biochem, 37, pp 877 - 887 30 Halder A.K., Mishra A K., Chakarbarthy P.K (1991), “Solubilization of inorganic phosphate by Bradyrhizobium”, Indian J Exp Biol, 29, pp 28-31 31 Hamdali H., Hafidi M., Virolle M J., Ouhdouch Y (2008), “Rock phosphatesolubilizing Actinomycetes: screening for plant growth-promoting activities”, World J Microbiol Biotechnol., 24, pp 2565-2575 32 Hoffland E., Findenegg G R., Nelemans J A (1989), “Solubilization of rock phosphate by rape”, II Local root exudation of organic acids as a response to Pstarvation , Plant and Soil, 113, pp 161-165 33 Jugnu T., Varsha N., Patel H H (1993), “Inorganic phosphate solubilization by certain soil bacteria”, Indian Journal of Experimenttal Biology, 31, pp, 743-746 51 34 Kapoor K.K., Behl R.K., Khurana A L., Dogra R.C (1996) “Phosphate mobilization through soil microorganisms”, Plant Microbe Interaction in Sustainable Agriculture, pp 46-61 35 Kapoor K K (2006), “Phosphate mobilization through soil microorganism”, Plant microbe, Interaction in sustainable agricultuare, Hisar and MMb, New Dehli, pp 46 - 61 36 Khan M.S., Zaidi A., Wani P A (2007), “Role of phosphate - solubilizing microorganisms in sustainable agriculture”, A review Agron, Sustain, DeV, 27, pp 29 - 43 37 Kucey R.M.N., Janzen H H., Leggett M.E (1989), “Microbially mediared increases in plant available phosphorus”, Advance Agronomy, 42, pp 199-223 38 Mishra M.M., Phogat V.K., Sneh G., Yadav K.S (1983), “Solubilization of phosphorus from Mussoorie rock phosphate”, Journal of Indian Society Soil Sciences, 24, pp 175-181 39 Nautiyal CS., Bhadauria S., Kumar P., Lal H., Mondal R., Verma D (2000), “Stress induced phosohate solubilization in bacteria isolated from alkaline soil”, FEMS Microbiology Letters, 182, pp 291-296 40 Reyes I., Bernier L., Simad R., Antoun H (1999) “Effect of nitrogen source on the solubilization of different inorganic phosphates by an isolate of Penicillium ugulosum and two UV - induced mutants”, FEMS Microbiology Ecology, 28, pp, 281-290 41 Schoumans O., Chardon W (1999), “Solubilization of phosphorus concepts and process description of chemical mechanisms” 42 Tarafdar J.C., Marschner H (1994), “Phosphatase activity in the rhizosphere and hyphosphere of Mycorrhizal wheat supplied with inorganic and organic phosphorus”, Soil Biology and Biochemistry, 26, pp 387-395 43 Thakker J., Varshanarishan., Patel H H (1993), “Inorganic phosphate solubilization by certain soil bacteria”, Indian Journal of Experimental Biology, 31, pp 743-746 44 Yin R (1988), “Phosphate dissolving microorganisms in upland soils in China”, Soils Turang, 20, pp 243-246 52 PHỤ LỤC 2.2 Thiết bị - Tủ cấy (ClassII Biohazard Safety Cabinet - Esco),Tủ ấm (Binder) - Nồi khử trùng (SA - 300VF) - Máy UV - VIS (Uvmini-1240 Shimadzu, Nhật),Máy đo pH (MP200R, Thụy Sĩ) - Máy li tâm (Sorval T21, Mỹ), MáyVortex MS1 Minishaker IKA (Đức) - Cân phân tích bốn số - Bình hút ẩm - Tủ sấy (Đức) - Máy chưng cất nước - Bình tam giác loại, đĩa Petri, ống nghiệm, lam kính, lamen, kéo, ống Falcon 15ml, 50 ml; găng tay, giấy thấm, giấy lọc 2.3 Môi trường Bảng 2.1 Mơi trường PGP.g/lít Hóa chất Hàm lượng Ca3(PO4)2 5g NaCl 0,2g MgSO4 7H2O 0,1g MnSO4 Vết FeSO4 Vết D - Glucose 20g Thạch 20g Nước 1000ml Cao thịt (giữ giống) 1g Cao nấm men (giữ giống) 1g 53 Bảng 2.2 Mơi trường MPA g/lít Hóa chất Hàm lượng Cao thịt 3g NaCl 5g Pepton 5g Thạch 20g Nước 1000ml Các môi trường trùng 1210C, 1atm 15-20 phút, đổ đĩa Petri buồng cấy vơ trùng 54 CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc HỘI ĐỒNG NGHIỆM THU XÁC NHẬN Đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng vi khuẩn phân giải Phosphate khó tan lên số loại trồng” Của học viên: Nguyễn Tiến Bước Đã sửa chữa theo góp ý hội đồng nghiệm thu CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS Nghiêm Ngọc Minh Thái nguyên ngày 18 tháng 07 năm 2014 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PGS.TS Tăng Thị ... Kết ảnh hưởng vi khuẩn phân giải phosphate khó tan trồng thực địa 37 3.2.1 Ảnh hưởng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan Ngơ 37 3.2.2 Ảnh hưởng VSV phân giải phosphate khó tan. .. xanh Sau đánh giá tác động vi khuẩn phân giải phosphate khó tan lên vi sinh vật đất hàm lượng P đất Chúng tiếp tục đánh giá ảnh hưởng vi khuẩn phân giải phosphate khó tan lên sinh trưởng trồng kết... vi khuẩn phân giải phosphate khó tan bổ sung vào đất trồng đỗ xanh có tác dụng phân giải P khó tiêu sang photpho dễ tiêu có hiệu cao 3.1.2 Ảnh hưởng vi khuẩn phân giải phosphate khó tan lên vi