Nghiên cứu các chủng vi khuẩn lam cyanobacteria cố định nitơ trong đất trồng lúa tại huyện thăng bình tỉnh quảng nam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH - MÔI TRƯỜNG TRẦN KIỀU TRINH NGHIÊN CỨU CÁC CHỦNG VI KHUẨN LAM (CYANOBACTERIA) CỐ ĐỊNH NITƠ TRONG ĐẤT TRỒNG LÚA TẠI HUYỆN THĂNG BÌNH - TỈNH QUẢNG NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÀ NẴNG, 2016 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH - MÔI TRƯỜNG TRẦN KIỀU TRINH NGHIÊN CỨU CÁC CHỦNG VI KHUẨN LAM (CYANOBACTERIA) CỐ ĐỊNH NITƠ TRONG ĐẤT TRỒNG LÚA TẠI HUYỆN THĂNG BÌNH - TỈNH QUẢNG NAM Ngành: SƯ PHẠM SINH HỌC Người hướng dẫn: TS ĐỖ THU HÀ NIÊN KHĨA 2012 - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu khóa luận trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn TRẦN KIỀU TRINH LỜI CẢM ƠN Em xin trân trọng bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến giáo hướng dẫn TS Đỗ Thu Hà tận tình hướng dẫn truyền đạt nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu giúp đỡ em suốt trình thực hồn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa Sinh – Môi trường – Đại học Sư Phạm – Đại học Đà Nẵng tận tình giảng dạy, truyển đạt kiến thức cho em năm học tạo điều kiện thuận lợi cho em hồn thành khóa luận Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè giúp đỡ, động viên em suốt thời gian làm khóa luận Xin chân thành cảm ơn! Trần Kiều Trinh MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 3.1 Ý nghĩa khoa học đề tài 3.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ SINH THÁI CỦA VI KHUẨN LAM TRONG ĐẤT .4 1.1.1 Đặc điểm phân bố vi khuẩn lam đất 1.1.2 Đặc điểm sinh thái vi khuẩn lam đất 1.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG VI KHUẨN LAM .6 1.2.1 Ánh sáng 1.2.2 Nhiệt độ .7 1.2.3 Độ PH môi trường 1.2.4 Các nguyên tố khoáng .7 1.2.5 Các yếu tố sinh học 1.3 VAI TRÒ CỦA VI KHUẨN LAM VÀ VIỆC SỬ DỤNG VI KHUẨN LAM CỐ ĐỊNH NITƠ LÀM NGUỒN PHÂN BÓN SINH HỌC .9 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VI KHUẨN LAM TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 12 1.4.1 Tình hình nghiên cứu vi khuẩn lam đất giới 12 1.4.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 14 1.5 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÂY LÚA 16 1.6 SƠ LƯỢC VỀ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN CỦA XÃ BÌNH ĐÀO VÀ XÃ BÌNH DƯƠNG 18 1.6.1 Sơ lược đặc điểm tự nhiên xã Bình Đào 18 1.6.2 Sơ lược đặc điểm tự nhiên xã Bình Dương 18 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 20 2.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 20 2.2.1 Địa điểm nghiên cứu .20 2.2.2 Phạm vi thời gian nghiên cứu .21 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 21 2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.4.1 Phương pháp thu mẫu tảo ruộng lúa 21 2.4.2 Phương pháp định loại loài vi khuẩn lam cố định nitơ .21 2.4.3 Phương pháp xác định độ pH đất 22 2.4.4 Phương pháp phân lập số lồi vi khuẩn lam có khả cố định nitơ 22 2.4.5 Phương pháp xác định hàm lượng nitơ tổng số dịch nuôi cấy loài VKL tuyển chọn theo phương pháp Kjeldahl 23 2.4.6 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng dịch nuôi cấy chủng vi khuẩn tuyển chọn đến sinh trưởng lúa (Oryza sativa L) 25 2.4.7 Phương pháp xử lý số liệu .26 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27 3.1 PHÂN LẬP VÀ SƠ TUYỂN CÁC LOÀI VKL CÓ KHẢ NĂNG CỐ ĐỊNH NITƠ 27 3.2 TUYỂN CHỌN CÁC LOÀI VKL CỐ ĐỊNH NITƠ MẠNH 34 3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN NUÔI CẤY ĐẾN KHẢ NĂNG CỐ ĐỊNH NITƠ CỦA LOÀI VKL-1 VÀ VKL-2 .37 3.4 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DỊCH NI CẤY CÁC LỒI VKL-1 VÀ VKL-2 TỚI MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA CÂY LÚA 38 3.4.1 Ảnh hưởng dịch ni cấy lồi VKL-1 VKL-2 đến chiều cao lúa .38 3.4.2 Ảnh hưởng dịch ni cấy lồi VKL-1 VKL-2 đến diện tích lúa .41 3.4.3 Ảnh hưởng dịch nuôi cấy loài VKL-1 VKL-2 đến sinh khối lúa .43 3.4.4 Ảnh hưởng dịch ni cấy lồi VKL-1 VKL-2 đến số nhánh đẻ lúa .44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 KẾT LUẬN 47 KIẾN NGHỊ 47 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CS : Cộng CT : Công thức VKL : Vi khuẩn lam VKLCĐN : Vi khuẩn lam cố định nitơ VSV : Vi sinh vật DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng 2.3 Tên bảng Liều lượng phân bón cơng thức thí nghiệm Trang 25 Thành phần lồi vi khuẩn lam cố định nitơ đất trồng 3.1 lúa xã Bình Đào xã Bình Dương – huyện Thăng Bình 27 – tỉnh Quảng Nam 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Hàm lượng NH4+ dịch ni cấy lồi VKL tuyển chọn Tỉ lệ hoạt tính cố định nitơ lồi VKL sơ tuyển Ảnh hưởng thời gian nuôi cấy đến sinh trưởng khả cố định nitơ loài VKL-1 VKL-2 Ảnh hưởng dịch ni cấy lồi VKL-1 VKL-2 đến chiều cao lúa Ảnh hưởng dịch ni cấy lồi VKL-1 VKL-2 đến diện tích lúa Ảnh hưởng dịch ni cấy lồi VKL-1 VKL-2 đến sinh khối tươi lúa giai đoạn Ảnh hưởng dịch ni cấy lồi VKL-1 VKL-2 đến số nhánh đẻ lúa 35 35 37 39 42 43 45 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình Tên hình Trang Sơ đồ địa điểm lấy mẫu xã Bình Đào Bình Dương 2.1 – huyện Thăng Bình – tỉnh Quảng Nam 20 Hình ảnh loài Nostoc Spongiaeforme Agardh ex Born.et 3.1 Flah var tenue Rao, C.B 29 Hình ảnh lồi Nostoc Linckia (Roth) Born ex Born et Flah 3.2 var arvense Rao 30 3.3 Hình ảnh lồi Nostoc sp 30 3.4 Hình ảnh lồi Nostoc Linckia (Roth) Born ex Born et Flah 31 3.5 Hình ảnh lồi Anabaena ambigua Rao C B 31 3.6 Hình ảnh lồi Anabaena constricta (szafer) Geitler 32 3.7 Hình ảnh lồi Anabaena Iyengarii Bharad waja 32 3.8 Hình ảnh lồi Anabaena cryzae Fritsch 33 3.9 Hình ảnh lồi Anabaena sp 33 3.10 Hình ảnh lồi Cylindrospermum majus k tz 34 3.11 Hình ảnh lồi Hapalosiphon delicatulus W.et G.S.West 34 3.12 Tỉ lệ % hoạt tính cố định nitơ lồi VKL sơ tuyển 36 3.13 Hình ảnh khuẩn lạc lồi VKL-1 36 3.14 Hình ảnh khuẩn lạc loài VKL-2 36 Biểu đồ ảnh hưởng dịch ni cấy lồi VKL-1 3.15 VKL-2 đến chiều cao lúa 39 42 Bảng 3.6 Ảnh hưởng dịch ni cấy lồi VKL-1 VKL-2 đến diện tích lúa Cơng thức Diện tích qua giai đoạn (dm2) Giai đoạn mạ CT I (15 ngày tuổi) 0,046b Giai đoạn đẻ nhánh (30 ngày tuổi) 0,119b CT II 0,05a 0,124a CT III 0,043c 0,117c Chú thích: Các chữ khác cột sai khác có ý nghĩa thống kê trung bình mẫu với p