Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật phục vụ sản xuất nông nghiệp sinh thái ( luận văn thạc sĩ chuyên ngành khoa học môi trường)

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 ... 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. .. CHẾ PHẨM SINH HỌC 2.1.1 Chế phẩm sinh học Theo ý kiến nhà khoa học, chế phẩm sinh học sản phẩm trình tái tạo sử dụng tài nguyên sinh học Để phân loại chế phẩm sinh học người ta chia ra: Chế phẩm. .. ? ?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