Thăm dò ảnh hưởng của cường độ và thời gian chiếu sáng đến sinh trưởng, khả năng cố định nitơ của hai chủng vi khuẩn lam nostoc calcicola, cylindropermum licheniforme

đạI HọC VINH KHOA SINH HọC TRầN THị THU THUỷ THĂM Dò ảNH HƯởNG CủA CƯờNG Độ Và THờI GIAN CHIếU SáNG ĐếN Sự SINH TRƯởNG, KHả NĂNG Cố ĐịNH NIT¥ CđA HAI CHđNG VI KHN LAM NOSTOC CALCICOLA, CYLINDROSPERMUN LICHENIFORME KHOá LUậN TốT NGHIệP ĐạI HọC NGHàNH Cử NHÂN KHOA HọC SINH HọC Giáo viên h-ớng dẫn: PGS.TS Nguyễn Đình San Sinh viên thực : Trần Thị Thu Thủ Líp : K48B – Sinh häc MSSV : 0753023773 Vinh, th¸ng 5/2011 Lời cảm ơn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Đình San – Người thầy tận tình hướng dẫn giúp đỡ tác giả trình thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô tổ mơn Sinh Lý – Hóa Sinh Trường Đại Học Vinh, ban chủ nhiệm khoa Sinh học, thư viên tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thiện kết nghiên cứu Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn gia đình, người thân bạn bè tạo điều kiện động viên tơi hồn thành khóa luận Vì thời gian khả có hạn, khóa luận khơng tránh khỏi hạn chế Tơi mong muốn nhận đóng góp ý kiến dẫn q thầy bạn sinh viên Tác giả Trần Thị Thu Thủy Danh mơc biĨu ®å Trang Biểu đồ 1: Sự sinh trưởng chủng VKL Ics=700lux…………… …… 21 Biểu đồ 2: Sự sinh trưởng chủng VKL Ics= 1200lux……….………… 23 Biểu đồ 3: Sự sinh trưởng chủng VKL Ics= 1500lux……………… … 25 Biểu đồ 4: Sự sinh trưởng chủng VKL Ics= 2000 - 5000lux( ánh sáng tù nhiên………………………………………………………………………… 28 Biểu đồ 5: Sự biến động sinh khối tảo theo thời gian chiếu sáng cường độ chiếu sáng thời điểm 30 ngày nuôi………………………….………… … 30 Biểu đồ : Hàm lượng NH4 có dịch vẩn VKL ni Ics=700lux… 32 Biểu đồ : Hàm lượng NH4 có dịch vẩn VKL nuôi Ics=1200lux ….34 Biểu đồ 8: Hàm lượng NH4 có dịch vẩn VKL ni Ics= 1500lux… 36 Biểu đồ 9: Hàm lượng NH4 có dịch vẩn VKL nuôi Ics= 2000 – 5000lux (ánh sáng tự nhiên)………………………….……………………… 38 Biểu đồ 10: Sự biến động NH4 theo thời gian chiếu sáng cường độ chiếu sáng thời điểm 30 ngày nuôi……………… ……………………………….…….40 Danh mơc b¶ng Trang Bảng 1: Thành phần mơi trường BG11 16 Bảng 2: Sự tăng sinh khối chđng vi khn lam víi Ics=700lux……… 19 B¶ng 3: Sù tăng sinh khối chủng vi khuẩn lam với Ics= 1200lux 22 Bảng 4: Sự tăng sinh khối chđng vi khn lam víi Ics= 1500lux…….….24 B¶ng 5: Sự tăng sinh khối chủng vi khuẩn lam víi Ics= 2000 – 5000lux 26 B¶ng 6: Sự biến động sinh khối tảo theo thời gian chiếu sáng c-ờng độ chiếu sáng thời điểm 30 ngµy 29 Bảng 7: Hàm l-ợng NH4 dịch vÈn vi khuÈn lam nu«i Ics= 700 lux .31 Bảng 8: Hàm l-ợng NH4 dịch vẩn vi khuẩn lam nuôi Ics= 1200lux .33 Bảng 9: Hàm l-ợng NH4 dịch vÈn vi khuÈn lam nu«i Ics= 1500 lux .35 Bảng 10: Hàm l-ợng NH4 dịch vẩn vi khuẩn lam nuôi Ics= 2000 5000lux .37 Bảng 11: Sự biến động hàm l-ợng NH4 theo thời gian chiếu sáng c-ờng ®é chiÕu s¸ng 38 Môc lôc Trang Mở đầu.1 Ch-ơng i: Tổng quan tài liệu 1.1 Vài nét tình hình nghiên cứu vi khuẩn lam c nh Nit giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình nghiên cứu vi khuẩn lam cố định Nitơ giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu vi khuẩn lam c nh Nit Vit Nam 1.2 Đặc điểm sinh học cña vi khuÈn lam 1.2.1 Đặc điểm cấu tạo 1.2.2 VÒ sinh sản, dinh d-ỡng sinh thái. 1.2.3 Khả cố định Nitơ10 1.3 Các nhân tố ảnh h-ởng đến sinh tr-ởng vi khuẩn lam.11 1.3.1 Các nhân tố vật lý 11 1.3.1.1 ánh sáng.11 1.3.1.2 Nhiệt độ.11 1.3.1.3 Độ ẩm n-ớc. 12 1.3.2 Các nhân tố hoá học .12 1.3.2.1 Độ PH môi tr-ờng 12 1.3.2.2 Phètpho………………………………………………… ….… 12 1.3.2.3 Cácbon . 13 1.3.2.4 Nitơ 13 1.3.2.5 Mo líp đen 14 1.3.2.6 Các nguyên tố khác .14 Ch-ơng ii: Đối t-ợng, nội dung ph-ơng pháp nghiên cứu.15 2.1 Đối t-ợng nghiên cứu 15 2.2 Néi dung nghiªn cøu .15 2.3 Ph-ơng pháp nghiên cứu .16 2.3.1 Ph-ơng pháp nuôi cấy vi khuẩn lam cố địh nitơ mô tr-ờng BG 11 không đạm 16 2.3.2 Ph-¬ng ph¸p bè trÝ thÝ nghiƯm 16 2.3.3 Ph-ơng pháp xác định sinh khối t-ơicủa vi khuẩn lam .17 2.3.4 Ph-ơng pháp xác định hàm l-ợng NH4 vi khuẩn lam cố ®Þnh 17 2.4 Xư lý sè liƯu 17 Ch-ơng III: Kết nghiên cứu thảo luận ..19 3.1ảnh h-ởng c-ờng độ chiếu sáng thời gian chiếu sáng lên sinh tr-ởng chủng vi khuÈn lam 19 3.1.1ảnh h-ởng c-ờng độ chiếu sáng 700lux lên sù sinh tr-ëng cña vi khuÈn lam .19 3.1.2ảnh h-ởng c-ờng độ chiếu sáng 1200lux lên sinh tr-ëng cña vi khuÈn lam .22 3.1.3¶nh h-ởng c-ờng độ chiếu sáng 1500lux lên sinh tr-ëng cña vi khuÈn lam 24 3.1.4¶nh h-ëng c-ờng độ chiếu sáng 2000 - 5000lux (ánh sáng tù nhiªn) lªn sù sinh tr-ëng cđa vi khn lam 26 3.2 ¶nh h-ởng c-ờng độ chiếu sáng thời gian chiếu sáng lên khả cố định nitơ chủng vi khuÈn lam 31 3.2.1 ảnh h-ởng c-ờng độ chiếu sáng 700lux lên khả cố định nitơ chủng vi khuÈn lam 31 3.2.2ảnh h-ởng c-ờng độ chiếu sáng 1200lux lên khả cố định nitơ chủng vi khuÈn lam 33 3.2.3ảnh h-ởng c-ờng độ chiếu sáng 1500lux lên khả cố định nitơ chủng vi khuÈn lam 35 3.2.4ảnh h-ởng c-ờng độ chiếu sáng 2000 - 5000lux lên khả cố định nitơ chñng vi khuÈn lam 37 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ……………………………… ….… …41 A.KẾT LUẬN 41 B.ĐỀ NGHỊ 42 Tài liệu tham khảo .. 43 Kí hiệu viết tắt khoá luận VKL Vi khuẩn lam SS So sánh TN Thí nghiệm X Giá trị trung bình  §é lƯch chn Ics Cường độ chiếu sáng tcs Thi gian chiu sỏng Mở đầu Vi khun lam ( Cyanobacteria ) đối tượng ý nhiều nhà khoa học lĩnh vực nông học, vi sinh vật học, y học, sinh học… vai trị lĩnh vực đời sống nhiều nơng nghiệp nhờ có khả cố định đạm cung cấp Nitơ góp phần tăng suất trồng đặc biệt vụ lúa, xử lý nguồn nước thải làm môi trường nước, khai thác giá trị dinh dưỡng dược liệu làm thức ăn chăn nuôi Bên cạnh khả đặc biệt cố định đạm, vi khuẩn lam làm tăng hàm lượng oxi hịa tan, loại trừ tích lũy sắt sunfat khử độc cho môi trường nước, làm tăng khả giữ nước, độ thống khí, cải tạo đất mặn chua, vi khuẩn lam tiết vào mơi trường chất có hoạt tính sinh học cao kích thích sinh trưởng cây, tất điều cho thấy khả ứng dụng vi khuẩn lam vào thực tiễn sản xuất lớn Trong trình sống vi khuẩn lam chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố khác với mối quan hệ phức tạp, nghiên cứu trước cho thấy nhân tố ảnh hưởng đến khả cố định đạm sinh trưởng vi khuẩn lam như: ánh sáng, nhiệt độ, độ pH môi trường số nguyên tố khoáng photpho, nitơ, molipden, cacbon…Trong ánh sáng nhân tố quan trọng hàng đầu sinh trưởng vi khuẩn lam vi sinh vật quang tự dưỡng ln bị giới hạn ánh sáng Xuất phát từ thực tế chúng tơi tìm hiểu đề tài : “ Thăm dò ảnh hưởng cường độ thời gian chiếu sáng đến sinh trưởng, khả cố định nitơ chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola, Cylindrospermum licheniforme” Qua việc xác định cường độ chiếu sáng thời gian chiếu sáng thích hợp với q trình sinh trưởng khả cố định đạm vi khuẩn lam để rút nhận xét làm sở cho việc bố trí ni chủng vi khuẩn lam điều kiện tốt nhất, cho suất chất lượng cao để phục vụ cho sản xuất cũngnhư nghành khoa học, ứng dụng có liên quan Ch-ơng I Tổng quan tài liệu 1.1Vi nột tình hình nghiên cứu vi khuẩn lam cố định Nitơ giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình nghiên cứu vi khuẩn lam cố định nitơ giới: Vi khuẩn lam sinh vật tự dưỡng có kích thước hiển vi sống nhiều mơi trường khác chủ yếu đất nước Việc nghiên cứu vi khuẩn lam thực tế có từ lâu tiến hành theo nhiều hướng khác Đâu tiên việc phân loại chúng, đặc điểm phân bố sau sâu tìm hiểu q trình trao đổi chất vi khuẩn lam cuối nghiên cứu ứng dụng phục vụ lợi ích cho người [5] Cùng với hướng phân loại hướng nghiên cứu khả đồng hóa Nitơ việc nghiên cứu khả cố định nitơ vi khuẩn lam, B.Frank (1889) người nghiên cứu vấn đề tiếp Beijerinck (1901) B.Heize (1906) theo hướng chưa thừa nhận việc tách vi khuẩn lam dạng khiết gặp nhiều khó khăn Đến năm 1928 nhà khoa học Đức Drius( Von K.Drewes) lần chứng minh cách xác đáng khả cố định nito ba loài vi khuẩn lam phân lập nuôi cấy cách khiết Thí nghiệm mở đầu cho hàng loạt thí nghiệm nhiều nhà khoa học khác Những thí nghiệm với nito phóng xa N15 chứng minh chắn khả cố định nito khơng khí nhiều lồi vi khuẩn lam sống nước đất [12] Cùng với thời gian cịn có cơng trình nghiên cứu Frich (1938, 1939) tìm hiểu số vùng đất chuyên trồng lúa nhiều năm khơng bón phân Ấn Độ mà lúa phát triển đạt suất cao cho thấy đất trồng tích lũy lượng đạm đáng kể vi khuẩn lam tổng hợp [12] Tiếp đến hang loạt cơng trình Fogg (1950, 1951, 1956, 1962); Singh (1941, 1961); Herissa( 1946, 1952); Watababe (1950, 1956, 1965…) tập 10 2,254g/100ml Như chủng Cylindrospermum licheniforme sinh trưởng mạnh cường độ chiếu sáng cao Sự biến động sinh khối tảo theo thời gian chiếu sáng cường độ chiếu sáng thời điểm 30 ngày nuôi thể biểu đồ Biểu đồ 5: Sự biến động sinh khối tảo 700lux 1200lux 1500lux 2000 - 5000lux Hàm lượng (mg/10ml) 2.5 1.5 0.5 8h 10h 12h 8h Nostoc calcicola 10h 12h Cylindrospermum licheniforme theo thời gian chiếu sáng cường độ chiếu sáng thời điểm 30 ngày nuôi Quan sát bảng cho thấy chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola sinh trưởng tốt cường độ ánh sáng 1200lux chủng vi khuẩn lam Cylindrospermum licheniforme sinh trưởng tốt điều kiện ánh sáng cao 38 3.2 Ảnh hưởng cường độ chiếu sáng thời gian chiếu sáng lên khả cố định Nitơ chủng vi khuẩn lam: 3.2.1 Ảnh hưởng cường độ chiếu sáng 700lux lên khả cố định Nitơ chủng vi khuẩn lam Bảng 7: Hàm lượng NH4 dịch chứa vi khuẩn lam nuôi cường độ ánh sáng 700lux Vi khuẩn lam Hàm lượng NH4 dịch chứa vi khuẩn lam(mg/10ml) Thời gian ngày 15 ngày 30 ngày 45 ngày 0,014 0,025 0,126 0,152 10h 0,043 0,135 0,163 12h 0,051 0,146 0,168 0,031 0,112 0,125 10h 0,039 0,124 0,136 12h 0,041 0,134 0,142 chiếu sáng Nostoc calcicola 8h Cylindrospermum 8h licheniforme 0,023 Kết bảng cho thấy với cường độ chiếu sáng 700lux nuôi điều kiện cho kết khác rõ rệt cho thấy hàm lượng NH4 chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola tạo dịch vẩn chứa vi khuẩn lam nhiều so lượng đạm chủng vi khuẩn lam Cylindrospermum licheniforme cố định Theo kết theo dõi bảng hàm lượng đạm cố định vi khuẩn lam nói chung vào thời điểm 30 ngày thường tăng nhanh có khác biệt rõ rệt Tại thời điểm 15 ngày, chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola có hàm lượng NH4 theo thứ tự thời gian nuôi cấy 8h, 10h, 12h tương ứng 0,025mg/10ml, 0,043mg/10ml 0,051mg/10ml, chủng Cylindrospermum licheniforme có hàm lượng NH4 10ml dịch vẩn với thời gian chiếu sáng 8h đạt 0,031mg/10ml, 10h đạt 0,039mg/10ml 12h đạt 0,041mg/10ml Như hàm lượng NH4 vi khuẩn lam cố định có ảnh hưởng thời gian chiếu sáng 39 Sau 30 ngày nuôi, với tăng lên sinh khối hàm lượng NH4 chủng có tăng lên theo xu hướng khác nhau, hàm lượng đạm Nostoc calcicola cố định nhiều so với lượng đạm Cylindrospermum licheniforme cố định cụ thể sau 30 ngày chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola với thời gian chiếu sáng 8h cố định 0,126mg/10ml NH4, 10/24h cố định 0,135mg/10ml NH4 12/24h cao 0,146mg/10ml , chủng Cylindrospermum licheniforme hàm lượng đạm thu thời gian chiếu sáng khác 8/24h thu 0,112mg/10ml, 10/24h 0,124mg/10ml 12/24h cố định 0,134mg/10ml( thấp so với hàm lượng đạm chủng Nostoc calcicola thời điểm theo dõi) Xét thời điểm 45 ngày, hàm lượng đạm có tăng tốc độ chậm cụ thể chủng Nostoc calcicola nuôi thời gian chiếu sáng 8/24h cố định 0,152mg/10ml, 10/24h 0,163mg/10ml 12/24h cố định lượng đạm 0,168mg/10ml, chủng Cylindrospermum licheniforme thời điểm 45 ngày với thời gian chiếu sáng 8/24h cố định 0,125mg/10ml 10/24h đạt 0,136mg/10ml,12/24h cố định 0,142mg/10ml Hàm lượng NH4 có dịch vẩn VKL nuôi cường độ ánh sáng 700lux 0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 Khởi đầu 15 ngày 30 ngày 45 ngày 8h 10h Nostoc calcicola 12h 8h 10h 12h Cylindrospermum licheniforme Biểu đồ 6: Hàm lượng NH4 có dịch vẩn VKL ni cường độ ánh sáng 700lux 40 Từ biểu đồ cho thấy điều kiện nuôi cấy, cường độ chiếu sáng thời gian chiếu sáng chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola có hàm lượng đạm cao hẳn chủng Cylindrospermum licheniforme thời điểm theo dõi, hàm lượng NH4 thu tăng dần theo thời gian chiếu sáng Tại thời điểm 30 ngày hàm lượng NH4 tăng nhanh 3.2.2 Ảnh hưởng cường độ chiếu sáng 1200lux lên khả cố định Nitơ chủng vi khuẩn lam Bảng 8: Hàm lượng NH4 dịch chứa vi khuẩn lam nuôi cường độ ánh sáng 1200lux Vi khuẩn lam Hàm lượng NH4 dịch chứa vi khuẩn lam(mg/10ml) Thời gian ngày 15 ngày 30 ngày 45 ngày 0,044 0,134 0,162 10h 0,053 0,144 0,163 12h 0,057 0,151 0,189 0,034 0,118 0,125 chiếu sáng Nostoc calcicola 8h 0,014 Cylindrospermum 8h 0,023 licheniforme 10h 0,041 0,132 0,14 12h 0,044 0,138 0,144 Kết bảng cho thấy hàm lượng NH4 chủng vi khuẩn lam nuôi cường độ ánh sáng 1200lux cho thấy chủng Nostoc calcicola sau 45 ngày nuôi cho hàm lượng cao chủng Cylindrospermum licheniforme Hàm lượng NH4 dịch vẩn chứa vi khuẩn lam tăng dần theo thời gian chiếu sáng Tại thời điểm 15 ngày nuôi chủng Nostoc calcicola với thời gian chiếu sáng 8h, 10h 12h tương ứng với hàm lượng NH4 thu 0,044mg/10ml, 0,053mg/10ml 0,057mg/10ml, hàm lượng tăng dần Đối với chủng Cylindrospermum licheniforme hàm lượng NH4 vi khuẩn lam cố định sau 41 15 ngày thời gian chiếu sáng 8h 0,034mg/10ml, 10h đạt 0,041mg/10ml, 12h đạt 0,044mg/10ml Tại thời điểm 30 ngày nuôi, chủng Nostoc calcicola nuôi điều kiện chiếu sáng 8h đạt 0,134mg/10ml, 10h đạt 0,144mg/10ml 12h đạt 0,151mg/10ml Chủng Cylindrospermum licheniforme thu hàm lượng thấp với 8h đạt 0,118mg/10ml, 10h đạt 0,132mg/10ml 12h có hàm lượng NH4 0,138mg/10ml Sau 45 ngày nuôi, hàm lượng NH4 dịch nuôi cấy chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola thấp 8h (0,162mg/10ml) cao 12h (0,189mg/10ml) Chủng Cylindrospermum licheniforme thấp với thời gian chiếu sáng 8h (0,125mg/10ml) hàm lượng NH4 cao với thời gian chiếu sáng 12h (0,144mg/10ml) thấp hàm lượng NH4 mà chủng Nostoc calcicola cố định điều kiên chiếu sáng Hàm lượng NH4 có dịch ni cấy vi khuẩn lam cường độ ánh sáng 1200lux biểu diễn biểu đồ sau Hàm lượng NH4 có dịch vẩn VKL nuôi cường độ ánh sáng 1200lux 0.2 0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 Khởi đầu 15 ngày 30 ngày 45 ngày 8h 10h 12h 8h Nostoc calcicola 10h 12h Cylindrospermum licheniforme Biểu đồ 7: Hàm lượng NH4 có dịch vẩn VKL nuôi cường độ ánh sáng 1200lux Quan sát biểu đồ cho thấy cường độ chiếu sáng 1200lux hàm lượng NH4 dịch chứa vi khuẩn lam Nostoc calcicola cao so với hàm lượng NH4 42 chủng Cylindrospermum licheniforme Nostoc calcicola cao cường độ 1200lux thời gian chiếu sáng 12h (0,189mg/10ml) thấp thời gian chiếu sáng 8h( 0,162mg/10ml), Cylindrospermum licheniforme có hàm lượng NH4 cao thời gian chiếu sáng 12h(0,144mg/10ml) thấp thời gian chiếu sáng 8h (0,125mg/10ml) 3.2.3 Ảnh hưởng cường độ chiếu sáng 1500lux lên khả cố định Nitơ chủng vi khuẩn lam Bảng 9: Hàm lượng NH4 dịch chứa vi khuẩn lam nuôi cường độ ánh sáng 1500lux Vi khuẩn lam Hàm lượng NH4 dịch chứa vi khuẩn lam(mg/10ml) Thời gian ngày 15 ngày 30 ngày 45 ngày 0,014 0,037 0,112 0,152 10h 0,041 0,127 0,157 12h 0,047 0,136 0,164 0,037 0,127 0,131 chiếu sáng Nostoc calcicola 8h Cylindrospermum 8h 0,023 licheniforme 10h 0,048 0,141 0,147 12h 0,051 0,144 0,155 Kết bảng cho thấy điều kiện chiếu sáng 1500lux chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola có hàm lượng NH4 tăng nhanh sau 45 ngày nuôi tăng theo thời gian chiếu sáng từ 8h, 10h, 12h Ở chủng Nostoc calcicola hàm lượng NH4 khởi đầu nuôi 0,014mg/10ml Sau 15 ngày hàm lượng NH4 với thời gian chiếu sáng 8h cố định 0,037mg/10ml, 10h đạt 0,041mg/10ml 12h/24 đạt 0,047mg/10ml, hàm lượng đạm tăng theo thời gian chiếu sáng Sau 30 ngày, với thời gian chiếu sáng 8h, 10h 12h tương ứng với hàm lượng NH4 0,112mg/10ml, 0,127mg/10ml, 0,136mg/10ml 43 Sau 45 ngày hàm lượng NH4 tăng theo thời gian 8h (0,152mg/10ml) cao 12h ( 0,164mg/10ml) Ở chủng Cylindrospermum licheniforme khởi đầu nuôi 0,023mg/10ml, sau 15 ngày 8h (0,037mg/10ml), 10h(0,048 mg/10ml), 12h(0,051mg/10ml) Tại thời điểm 30 ngày hàm lượng đạm tăng lên nhanh, tăng theo thời gian chiếu sáng 8h( có hàm lượng đạm 0,127mg/10ml), 10h( 0,141mg/10ml), 12h(0,144mg/10ml) Sau 45 ngày, hàm lượng thấp 0,131mg/10ml cao thời gian chiếu sáng 12/24h 0,155mg/10ml Hàm lượng NH4 có dịch vẩn VKL ni cường độ ánh sáng 1500lux 0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 Khởi đầu 15 ngày 30 ngày 45 ngày 8h 10h 12h 8h Nostoc calcicola 10h 12h Cylindrospermum licheniforme Biểu đồ 8: Hàm lượng NH4 có dịch vẩn VKL nuôi cường độ ánh sáng 1500lux Quan sát biểu đồ cho thấy hàm lượng NH4 có dịch vẩn nuôi cấy vi khuẩn lam Nostoc calcicola cao dịch nuôi cấy chủng Cylindrospermum licheniforme, từ biểu đồ cho thấy thời gian chiếu sáng 12/24h cho hàm lượng NH4 cao thấp với thời gian chiếu sáng 8/24h 44 3.2.4 Ảnh hưởng cường độ chiếu sáng 2000- 5000lux (ánh sáng tự nhiên) lên khả cố định Nitơ chủng vi khuẩn lam Bảng 10: Hàm lượng NH4 dịch chứa vi khuẩn lam nuôi cường độ ánh sáng 2000 -5000lux( ánh sáng tự nhiên) Vi khuẩn lam Hàm lượng NH4 dịch chứa vi khuẩn lam(mg/10ml) Thời gian ngày 15 ngày 30 ngày 45 ngày 0,014 0,021 0,078 0,102 10h 0,024 0,084 0,114 12h 0,031 0,096 0,117 0,041 0,127 0,134 chiếu sáng Nostoc calcicola 8h Cylindrospermum 8h 0,023 licheniforme 10h 0,049 0,145 0,148 12h 0,054 0,151 0,161 Từ bảng cho thấy với nguồn ánh sáng ánh sáng tự nhiên có cường độ ánh sáng dao động từ 2000 – 5000lux cho thấy hàm lượng NH4 chủng Cylindrospermum licheniforme cố định cao hàm lượng đạm chủng Nostoc calcicola cụ thể sau 15 ngày hàm lượng NH4 Nostoc calcicola nuôi thời gian chiếu sáng 8h đạt 0,021mg/10ml, 10h đạt 0,024mg/10ml, 12h đạt 0,031mg/10ml, chủng vi khuẩn lam Cylindrospermum licheniforme sau 15 ngày nuôi với thời gian chiếu sáng 8/24h 0,041mg/10ml, 10/24h đạt 0,049 mg/10ml 12/24h đạt 0,054mg/10ml Tại thời điểm 30 ngày, chủng Nostoc calcicola cố định hàm lượng đạm cao 0,096mg/10ml (nuôi 12/24h) chủng Cylindrospermum licheniforme có hàm lượng đạm cao 0,151mg/10ml (12h) thấp với thời gian chiếu sáng 8h 0,127mg/10ml Sau 45 ngày hàm lượng NH4 Nostoc calcicola cao 0,117mg/10ml Cylindrospermum licheniforme cao với thời gian chiếu sáng dài 0,161mg/10ml 45 Hàm lượng (mg/10ml) Ảnh hưởng cường độ ánh sáng 2000 - 5000 lux( ánh sáng tự nhiên) lên khả cố định nitơ chủng vi khuẩn lam 0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 Khởi đầu 15 ngày 30 ngày 45 ngày 8h 10h 12h 8h Nostoc calcicola 10h 12h Cylindrospermum licheniforme Biểu đồ 9: Hàm lượng NH4 có dịch vẩn VKL nuôi cường độ ánh sáng 2000 – 5000lux (ánh sáng tự nhiên) Quan sát biểu đồ cho thấy với cường độ chiếu sáng dao động từ 2000 – 5000lux( ánh sáng tự nhiên) cho thấy khả cố định đạm chủng vi khuẩn lam Cylindrospermum licheniforme cao so với chủng Nostoc calcicola, hàm lượng đạm tăng theo thời gian chiếu sáng, thời gian chiếu sáng dài hàm lượng đạm cố định cao + Như tăng thời gian chiếu sáng hàm lượng NH4 tăng khơng nhiều đặc biệt hàm lượng NH4 lại có xu hướng giảm tăng thời gian chiếu sáng - Sự biến động hàm lượng NH4 theo cường độ thời gian chiếu sáng Bảng 11: Sự biến động NH4 theo thời gian chiếu sáng cường độ chiếu sáng Chủng vi khuẩn Thời gian lam chiếu sáng Nostoc calcicola 8h 0,126 0,134 0,112 0,078 10h 0,135 0,144 0,127 0,084 12h 0,146 0,151 0,136 0,096 Cylindrospermum 8h 0,112 0,118 0,127 0,127 licheniforme 10h 0,124 0,132 0,141 0,145 12h 0,134 0,138 0,144 0,152 700lux 1200lux 1500lux 20005000lux 46 Kết bảng 11 cho thấy tăng thời gian chiếu sáng hàm lượng NH4 tăng lên không nhiều Ics= 700lux, chủng VKL Nostoc calcicola tcs= 8h, 10h, 12h tăng 0,126mg/10ml, 0,135mg/10ml, 0,146mg/10ml Chủng Cylindrospermum licheniforme tcs=8h, 10h, 12h ngày thu hàm lượng NH4 0,112mg/10ml, 0,124mg/10ml, 0,134mg/10ml Ics=1200lux tăng thời gian chiếu sáng 8h, 10h, 12h chủng VKL Nostoc calcicola hàm lượng NH4 tăng không nhiều 0,134mg/10ml, 0,144mg/10ml, 0,151mg/10ml chủng VKL Cylindrospermum licheniforme 0,118mg/10ml, 0,132mg/10ml, 0,138mg/10ml Ics=1500lux, tăng thời gian chiếu sáng 8h, 10h, 12h ngày chủng Nostoc calcicola cố định lượng đạm 0,112mg/10ml, 0,127mg/10ml, 0,136mg/10ml, chủng Cylindrospermum licheniforme cố định 0,127mg/10ml, 0,141mg/10ml, 0,144mg/10ml Ics= 2000 – 5000lux, tcs= 8h, 10h, 12h chủng Nostoc calcicola giảm 0,078mg/10ml, 0,084mg/10ml, 0,096mg/10ml chủng Cylindrospermum licheniforme cố định đạm 0,127mg/10ml, 0,145mg/10ml, 0,152mg/10ml Như tăng thời gian chiếu sáng hàm lượng NH4 tăng khơng nhiều, khí tăng cường độ chiếu sáng hàm lượng NH4 tăng lên rõ rệt Sự biến động NH4 theo thời gian chiếu sáng cường độ chiếu sáng biểu diễn biểu đồ sau 47 700lux 1200lux 1500lux 2000 - 5000lux Hàm lượng (mg/10ml) 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 8h 10h 12h 8h Nostoc calcicola 10h 12h Cylindrospermum lichenif orme Biểu đồ 10: Sự biến động NH4 theo thời gian chiếu sáng cường độ chiếu sáng thời điểm 30 ngày nuôi Quan sát biểu đồ cho thấy hàm lượng NH4 chủng VKL Nostoc calcicola cố định cao cường độ chiếu sáng 1200lux giảm dần cường độ ánh sáng tăng cao, hàm lượng NH4 chủng VKL Cylindrospermum licheniforme tăng cao tăng cường độ ánh sáng từ 700lux đến 2000 – 5000lux 48 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ A KẾT LUẬN Sinh khối VKL tăng nhanh thời gian 15 – 30 ngày nuôi Khi tăng thời gian chiếu sáng từ 8/24h – 12/24h (thời gian chiếu sáng ngày) sinh khối VKL tăng khơng nhiều, lúc tăng cương độ ánh sáng sinh khối tăng nhanh Vì cường độ chiếu sáng ảnh hưởng lớn đến khả sinh trưởng chủng vi khuẩn lam nghiên cứu ( Chủng VKL Nostoc calcicola nuôi Ics=700lux, tcs= 8h, 10h, 12h thời điểm 30 ngày sinh khối đạt 0,948g/100ml, 0,959g/100ml, 0,964g/100ml, tăng Ics= 1200lux thời điểm 30 ngày, tcs= 8h , 10h, 12h sinh khối đạt 1,340g/100ml, 1,352g/100ml, 1,458g/100ml) Chủng VKL Nostoc calcicola sinh trưởng tốt Ics=1200lux nªn bố trí ni phịng thí nghiệm, chủng VKL Cylindrospermum licheniforme sinh trưởng tốt Ics= 2000 – 5000lux để thu sinh khối cao bố trí ni điều kiện ánh sáng tự nhiên Đối với trình cố định NH4 kết cho thấy thời điểm 30 ngày cao nhất( chủng VKL Nostoc calcicola nuôi ởIcs= 1200lux, tcs= 12h, thu 0,151mgNH4/10ml dịch tảo, Ics = 1500lux , tcs= 12h thu 0,136mgNH4/10ml dịch tảo, chủng Cylindrospermum licheniforme nuôi Ics=1200lux, tcs=12h thu 0,138mgNH4/10ml, Ics= 1500lux, tcs= 12h thu 0,144mgNH4/10ml) Với chủng VKL Cylindrospermum licheniforme cố định NH4 cao cường độ ánh sáng cao tõ 2000 – 5000lux chủng Nostoc calcicola lµ 1200lux Thời gian chiếu sáng 12/24 ngày cường độ chiếu sáng 1200lux thích hợp cho tăng sinh khối khả cố định NH4 chủng VKL Nostoc calcicola thời gian chiếu sáng từ – 10h/ ngày, cường độ ánh sáng tự nhiên (2000 – 5000lux) thích hợp cho tăng sinh khối cố định NH4 chủng VKL Cylindrospermum licheniforme 49 B ĐỀ NGHỊ Do thời gian hạn chế nên chưa theo dõi sinh trưởng khả cố định nitơ cường độ ánh sáng khác 500lux, 1000lux… thời gian chiếu sáng dài 14h, 16h …cũng nghiên cứu nhiều chủng vi khuẩn lam cố định đạm khác, cần lặp lại thí nghiệm nhiều lần 50 Tài liỆu tham khẢo Dương Đức Tiến (1994), Vi khuẩn lam cố định nitơ ruộng lúa NXB Nông Nghiệp Dương Đức Tiến (1996), Phân loại vi khuẩn lam Việt Nam NXB Nông Nghiệp Đỗ Thị Trường, (1998), VKL đất trồng lúa huyện Hòa Vang – Thành phố Đà Nẵng Luận văn thạc sỹ sinh học Đoàn Đức Lân (1996), Nghiên cứu số đặc điểm sinh thái sinh lý VKL cố định nitơ đồng lúa mặn ven biển huyện Thái Thụy – Thái Bình Luận văn thạc sỹ Sinh học Hồ Sỹ Hạnh (2006), Vi khuẩn lam đất trồng số tỉnh thuộc tỉnh Đắk Lắk mối quan hệ chúng với số yếu tố sinh thái Luận án TS Sinh học, Trường Đại học Vinh Hoàng Thị Sản, 2007, Phân loại học thực vật Nhà xuất giáo dục Nguyễn Cơng Kình (2001), Một số kết ban đầu vi tảo (Mi croalgae) đất trồng lúa Thành Phố Vinh vùng phụ cận Tạp chí Sinh học,23 (3C), trang 159- 161.16 Nguyễn Đình San (2000), Vi tảo số lĩnh vực nhiễm tỉnh Thanh Hóa - Nghệ An - Hà Tĩnh vai trò chúng trình làm nước thải Luận án tiến sỹ sinh học, Trường Đại học Vinh Nguyễn Đình San, Lê Thanh Tùng Ảnh hưởng hai chủng vi khuẩn lam đến nẩy mầm sinh trưởng giống lúa Mộc Tuyền huyện Tĩnh Gia, Thanh Hoá Tạp chí Nơng nghiệp phát triển nơng thơn, số 12 + 13, 2007, 116-118 121 10 Nguyễn Đình San, Lê Thanh Tùng, Đặng Thị Hiền, Nghiên cứu ảnh hưởng hai chủng vi khuẩn lam cố định nitơ lên giai đoạn nảy mầm giống 51 ngô lai đơn 919 huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An, Tạp chí Kinh tế - Sinh thái, số 26/2008, 35-38 11 Nguyễn Đình San, Nguyễn Thị Kiều Đơng, Ảnh hưởng hai chủng vi khuẩn lam lên nảy mầm, tăng trưởng rễ mầm thân mầm giống lúa Khải Phong Tạp chí khoa học trường ĐH Vinh, tập XXXVI, số 1A, 2007, 111-116 12 Nguyễn Đức Diện, Nguyễn Đình San,Thăm dò khả cố định đạm số loài vi khuẩn lam (Cyanobacteria) phân lập từ đất trồng lúa tĩnh Đắk Lắk Tạp chí khoa học trường ĐH Vinh, tập XXXV, số 4A, 2006, 1216 13 Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (1977) Vi sinh học Tập 1, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp 14 Nguyễn Lê Ái Vĩnh, Võ Hành (2001), Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) đất trồng lúa huyện Thạch Hà – Hà Tĩnh Tạp chí sinh học 23(3C), Trang 29 – 34 15 Nguyễn Thị Minh Lan (2000), Vi khuẩn lam cố định nitơ giải pháp tăng nguồn đạm thức ăn cho ruộng lúa Việt Nam NXB Nông Nghiệp 16 Nguyễn Xn Hiển, Vũ Anh Kha, Hồng Đình Ngọc, Vũ Hữu Yêm (1975), Đạm sinh học trồng trọt ( tài liệu dịch) NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội 17 Trần Đăng Kế (1994), Ảnh hưởng nguồn dinh dưỡng đạm đến hàm lượng số hợp chất Nitơ tế bào môi trường nuôi cấy vi khuẩn lam Anabae Cylindraca Báo cáo hội thảo quốc gia “ Nuôi cấy sử dụng tế bào tự dưỡng” Hà Nội, 11/1992 18 Trần Văn Nhị, Trần Hà, Đặng Diễm Hồng, Dương Đức Tiến (1984), Bước đầu nghiên cứu vi khuẩn lam (Cyaobacteria) cố định đạm Việt Nam Tạp chí sinh học, 6(2), trang 9- 13 19 Võ Hành(1996), Tảo học Đại học Vinh 52 ... ánh sáng cao 38 3.2 Ảnh hưởng cường độ chiếu sáng thời gian chiếu sáng lên khả cố định Nitơ chủng vi khuẩn lam: 3.2.1 Ảnh hưởng cường độ chiếu sáng 700lux lên khả cố định Nitơ chủng vi khuẩn lam. .. “ Thăm dị ảnh hưởng cường độ thời gian chiếu sáng đến sinh trưởng, khả cố định nitơ chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola, Cylindrospermum licheniforme? ?? Qua vi? ??c xác định cường độ chiếu sáng thời. .. chiu sáng thời gian chiếu sáng lên sinh trưởng chủng vi khuẩn lam 3.1.1 Ảnh hưởng cường độ chiếu sáng 700lux lên sinh trưởng vi khuẩn lam: Bảng 2: Sự tăng sinh khối chủng vi khuẩn lam với cường độ