4.3.2.1. Tương quan giữa mật số vi khuẩn hòa tan lân với pH
Hình 16: Mật số vi khuẩn hòa tan lân log(cfu/g đất khô) và pH
(r=0,692* có tương quan giữa mật số vi khuẩn hòa tan lân và pH ở mức ý nghĩa 5%)
Với r=0,692 có tương quan rất rõ giữa mật số vi khuẩn và pH, vi khuẩn hòa tan lân cũng phát triển mạnh khi chỉ số pH gần với pH trung tính. pH=7,2 là tối hảo với vi khuẩn hòa tan lân (Nautiyal, 1999). pH ảnh hưởng đến tính thấm của màng sinh chất, tốc độ trao đổi chất cũng như hoạt tính của các enzyme, khả năng tiết các enzyme, các quá trình này diễn ra thuận lợi khi pH trung tính, nên khi pH tăng dần từ hơi acid về trung tính kéo theo mật số vi khuẩn tăng
Vi khuẩn hòa tan lân có khả năng tiết acid hữu cơ nhằm hòa tan các dạng lân khó tan nhưng không tác động nhiều tới pH đất vì chủ yếu là các yếu (H2CO3). Ngoài
ra những ion độc được phóng thích ở pH thấp rất bất lợi đến sự phát triển của vi khuẩn.
Hiện diện thấp hơn vi khuẩn cố định đạm nhưng mật số vi khuẩn hòa tan vẫn ở mức cao log(cfu/ g đất khô)=5,999 ở pH=5,23. Bón vôi hay bón các loại phân lân khó tan như apatite, dolomit, tecmophotphat và các loại phân có tính kiềm giúp nâng cao chỉ số pH đồng thời cung cấp chất dinh dưỡng là biện pháp giúp vi khuẩn phát triển tạo được mật số cao.
4.3.2.2. Tương quan giữa mật số vi khuẩn hòa tan lân với đạm tổng số
Không có mối tương quan ở mức ý nghĩa 5% giữa mật số vi khuẩn hòa tan lân và hàm lượng đạm tổng. Hệ số tương quan dương chứng tỏ hàm lượng đạm có khả năng gây nên sự thay đổi mật số nhưng sự thay đổi này không có ý nghĩa về mặt thống kê (r =0,396 < 0,404).
Vi khuẩn hòa tan lân cần đạm để sinh trưởng và phát triển nên sự tăng lượng đạm trong đất có khả năng ảnh hưởng đến mật số vi khuẩn. Tỉ lệ C/N 10-20:1 là cân bằng để khoáng hóa chất hữu cơ thông qua sự phát triển của vi khuẩn, khi tỉ lệ C/N nhỏ vi khuẩn sẽ phát triển và khóang hóa chất hữu cơ mạnh trong đó có sự tham gia của vi khuẩn hòa tan lân. Nếu C/N quá lớn lượng đạm không đáp ứng đủ nhu cầu thì vi khuẩn phải lấy đạm vô cơ từ đất và sẽ xảy ra cạnh tranh đạm giữa vi khuẩn với cây trồng.
4.3.2.3. Tương quan giữa mật số vi khuẩn hòa tan lân với chất hữu cơ
Hình 17: Mật số vi khuẩn hòa tan lân log(cfu/g đất khô) và chất hữu cơ
(r=0,412* có tương quan giữa mật số vi khuẩn hòa tan lân và lượng chất hữu cơ ở mức ý nghĩa 5%)
Qua hình 18 và r = 0,412 thấy có sự tương quan giữa mật số vi khuẩn hòa tan lân và chất hữu cơ có ý nghĩa ở mức 5%.
Tăng hàm lượng chất hữu cơ làm tăng các chất dinh dưỡng trong đất và vi khuẩn cũng theo đó mà phát triển nhanh. Với một khoảng thay đổi nhỏ lượng chất hữu cơ (%C 0,13-0,17) thì mật số vi khuẩn tăng 1 cách rất rõ [log(cfu/g đất khô) từ 5,5-6). Chất hữu cơ còn là tác nhân ổn định pH, ion kim loại tạo cho vi khuẩn hòa tan lân một điều kiện hiếu khí để phát triển thuận lợi.
Bổ sung chất hữu cơ vào đất nhằm tăng hàm lượng mùn rất có ý nghĩa để nâng cao mật số vi khuẩn hòa tan lân, khi phát triển với mật số đủ cao thì cùng với vi khuẩn cố định đạm sẽ tạo tiền đề cung cấp các chất cần thiết cho cây trồng. Bón phân chuồng, phân ủ qua biogas hay các loại phân xanh như điền thanh, hướng dương dại, cây cỏ lào,.. đều góp phần nâng cao và ổn định hàm lượng mùn so với chỉ dùng phân hóa học sẽ làm suy thoái chất hữu cơ trong đất.
4.3.2.4. Tương quan giữa mật số vi khuẩn hòa tan lân với lân hữu dụng
Với hệ số tương quan r = -0,353 < 0,404. Không có tương quan giữa mật số vi khuẩn hòa tan lân và lân hữu dụng ở mức ý nghĩa 5%, tuy nhiên với hệ số tương quan gần bằng 0,404 có thể mật số vi khuẩn có tương quan nghịch với hàm lượng lân hữu dụng, đều này là do tỉ lệ C/P (>300:1) mất cân bằng C quá lớn so với P làm vi khuẩn sinh sôi nhanh nhưng tốc độ khoáng hóa lân không kịp đáp ứng gây nên hiện tượng bất động P trong sinh khối vi khuẩn, hàm lượng lân hữu dụng trong đất bị sụt giảm, tình trạng đất quá nghèo lân hữu dụng, lân được vi sinh vật hấp thu sẽ được tích luỹ dưới dạng P hữu cơ và sẽ được chuyển hoá ngược lại khi vi sinh vật chết đi.
Ngoài ra tỉ lệ N/P cũng có ảnh hưởng đến sự khoáng hóa lân thông qua sự phát triển của vi khuẩn, hiện tượng bất động P sẽ xảy ra khi tỷ lệ này mất cân bằng (tỷ lệ N/P >12:1) ( Pearson et al., 1941).
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
5.1. Kết luận
Qua khảo sát mật số vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân trong đất xám trồng bắp ở Đông Nam Bộ, kết quả 2 loài này hiện diện trong đất trồng với mật số cao [log(cfu/g đất khô kiệt)> 5,5] đối với vi khuẩn cố định đạm và [log(cfu/g đất khô kiệt)>4,1] với vi khuẩn hòa tan lân. Với mật số cao của 2 loài vi khuẩn có ích trên có thể phân lập và lựa chọn những dòng bản địa có hoạt tính cao để sử dụng làm phân vi sinh.
Kiểm tra sự tương quan giữa mật số 2 loài vi khuẩn với các chỉ tiêu hoá lý đất. kết quả mật số vi khuẩn có tương quan chặt với vi khuẩn cố định đạm với pH (r =0,724*), chất hữu cơ trong đất (r =0,651*), đạm tổng số (r =0,491*). Vi khuẩn hòa tan lân với pH (r =0,692*) và chất hữu cơ (r =0,412*).
Bổ sung chất hữu cơ, bón vôi hay các loại lân chậm tan rất có ý nghĩa để nâng cao mật số vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân. Mật số vi khuẩn cố định đạm tăng rất có ý nghĩa để tạo tiềm năng cung cấp đạm và cải tạo đất.
Với chỉ tiêu lân hữu dụng thì sự tương quan với mật số không rõ ràng và không có ý nghĩa về mặt thống kê ở mức 5%.
5.2. Đề nghị
Khảo sát thêm các đặc tính lý hóa của đất để có hiểu biết sâu hơn như hàm lượng ion Al3+, Fe2+, hàm lượng kali có trong đất.
Kiểm tra mật số vi khuẩn ở các độ sâu khác nhau, mật số vi khuẩn trong đất qua các mùa trong năm hay mùa vụ gieo trồng.
Khảo sát đánh giá thêm các mẫu đất tại các tỉnh, thành phố khác thuộc miền Đông Nam Bộ nhằm có đánh giá tổng quan hơn.
Kiểm tra thêm các chỉ số tương quan khác như giữa mật số và năng suất cây trồng, giữa mật số và các ion Al, Fe.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
Lê Hoàng Thăng. 2008. Phân lập một số dòng vi khuẩn cố định đạm Azospirillum trên
lúa. Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Công nghệ sinh học. Đại học Cần Thơ.
Lê Văn Tri. 2002. Hỏi – đáp về phân bón. NXB Nông Nghiệp.
Lê Xuân Phương. 2005. Giáo trình vi sinh – các quá trình công nghệ sinh học trong
bảo vệ môi trường. Trường Đại học bách khoa Đà Nẵng.
Nguyễn Đăng Diệp. 2000. Đề án kinh tế kĩ thuật xây dựng xưởng sản xuất phân bón sinh hóa hữu cơ tổng hợp.
Nguyễn Đức Lượng. 2004. Công nghệ vi sinh vật tập 1 – Cơ sở vi sinh vật công
nghiệp. NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
Nguyễn Đức Lượng. 2004. Công nghệ vi sinh vật tập 2 – Vi sinh vật công nghiệp.
NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
Nguyễn Hữu Hiệp, Renato Fani, Lê NgọcThúy, Ngô Bảo Ngọc, Trần thị NgọcTốvà Phạm Thị Khánh Vân. 2008. Phân lập các dòng vi khuẩn nội sinh để sản xuất phân vi sinh ở quy mô phòng thí nghiệm cho cây mía trồng tại tỉnh Sóc Trăng.
Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến và Phạm Văn Ty. 2008. Vi sinh vật học.
NXB Giáo Dục.
Nguyễn Phú Thọ. 2006. Phân vi sinh. Thông tin khoa học – Đại học An Giang, (27),
tr. 10-11.
Nguyễn Quốc Thanh. 2005. Phân lập một số dòng vi khuẩn hòa tan lân khó tan. Luận
văn tốt nghiệp Cử nhân Công nghệ sinh học, Đại học Cần Thơ.
Nguyễn Thanh Hiền. 2003. Phân hữu cơ, phân vi sinh và phân ủ. NXB Nghệ An. Nguyễn Xuân Thành, Lê Văn Hưng, Phạm Văn Toản. 2003. Giáo trình Công nghệ vi
sinh vật trong sản xuất nông nghiệp và bảo vệ môi trường. NXB Nông
Phạm Thị Ánh Loan. 2007. Ảnh hưởng của Polyvinyl Pyrrolidone (PVP) lên sự sống
sót và hoạt động của Azospirillum lipoferum và Pseudomonas syringea trên cây lúa cao sản OM4498, Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Công nghệ sinh học,
Đại học Cần Thơ.
Phạm Văn Kim. 2000. Giáo trình vi sinh vật và sự chuyển hóa vật chất trong đất.
Trường Đại học Cần Thơ.
Trần Quốc Dẹn. 2009. Khảo sát khả năng sống sót và phát triển của vi sinh vật có ích
trong phân vi sinh với chất mang là bã bùn mía. Luận văn tốt nghiệp Cử nhân
Công nghệ sinh học, Đại học Cần Thơ
Trần Thanh Việt. 2005. Chất mang thích hợp cho vi khuẩn Pseudomonas để sản xuất
phân sinh học. Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Công nghệ sinh học, Đại học
Cần Thơ.
Trần Thị Ngọc Tố. 2006. Nghiên cứu nguồn Carbon thích hợp nuôi vi khuẩn
Gluconacetobacter diazotrophicus và chất mang thích hợp để sản xuất phân vi sinh cho cây mía. Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Công nghệ sinh học, Đại
học Cần Thơ.
Viện Thổ Nhưỡng Nông Hóa. 1998. Sổ tay phân tích đất – nước, phân bón cây trồng.
NXB Nông Nghiệp.
Võ Đình Ngộ, Nguyễn Siêu Nhân, Trần Mạnh Trí. 1997. Than bùn ở Việt Nam và sử
dụng than bùn trong nông nghiệp. NXB Nông nghiệp Tp. Hồ Chí Minh.
Tiếng Anh
Glick, B.R. 1995. The enhancement of plant growth by free-living bacteria. Canadian
journal of Microbiology. 41:109-117.
Goldstein, A.H. 1986. Bacterial solubilization of mineral phosphates: historical
perspective and furture prospects. American Journal of Alternative Agriculture.
1:51- 57.
E. Yagil, S. Silver. Phosphate in Microorganisms: Cellular and Molecular Biology.
Washington, DC. ASM Press:197 - 203
Neumann, B.A, H. Pospiech and H.U. Schairrer . 1992. Rapid isolation of genomic DNA from Gram – negative bacteria. Trends Genet, 8:332 - 333.
Rajan, S.S.S., J.H. Watkinson and A.G. Sinclair . 1996. Phosphate rock of for direct application to soils. Adv. Agron. 57: 77-159.
Sheng, X.F., Y. He, W.Y. Huang . 2002. The coditions of rekeasing potasium by a silicate dissolving bacterial strain NBT. Agr. Sci. China. 10:662-666.
Sperberg, J.I. (1958). The incidence of apatite- solubilizing organisms in the
rhizosphere and soil. Australian Journal of Agricultural and Resource
Economics. 9:778.
Tamura K., D. Peterson, N. Peterson, G. Stecher, M. Nei and S. Kumar. 2011. Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likehood,
Evolutionary Distance and Maximum Parsimorcy Methods, 2011. In: MBE
Advance Access published.
Xiufang H, C. Jishuang and G. Jiangfeng . 2006. Two phosphate- and potassium-
solubilizing bacteria isolated from Tianmu Moutain, Zhejiang, China. World
Journal of Microbiology and Biotechnology, 22: 983 - 990.
TRANG WEB http:// vi.wikipedia.org(ngày 25/7/2013). http://vaas.vn/kienthuc/cayngo/dattrongngovungdongnambo(ngày 25/7/2013). http://doc.edu.vn/tai-lieu(ngày 25/7/2013). http://catethulhu.deviantart.com(ngày 25/7/2013). http://www.ppdictionary.com(ngày 25/7/2013)
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Các hình ảnh
(a) (b)
Hình 18: Máy phân tích đạm tổng KJELTMTM2300(a), lò vô cơ hóa FOSS (b)
(a) (b)
Hình 20: Máy đo pH Eutech Hình 24. Máy khuấy từ
(a) (b)
Phụ lục 2. Các phương pháp phân tích
1. Xác định chất hữu cơ bằng phương pháp Walkley-Black
Qui trình
- Cân chính xác 0,5g đất cho vào bình tam giác. Thêm vào bình 10ml K
2Cr
2O
7
1N. Thêm tiếp 15ml H
2SO
4 đậm đặc lắc nhẹ cho đất vào hóa chất trộn lẫn với nhau. Để yên khoảng 30 phút sau đó cho vào 150 ml nước cất. Thêm 10 ml H
3PO
4 và 1 ml chất chỉ thị diphenylamin.
- Chuẩn độ dung dịch với FeSO
4 1N cho đến khi dung dịch chuyển từ màu tím xanh sang xanh rêu thì dừng lại.
- Đối với mẫu blank, tất cả các bước đều làm giống như trên nhưng chỉ khác là không có đất.
Công thức tính %C
(V0-V)*N*0,3F W V0(ml). thể tích FeSO4 chuẩn độ mẫu đối chứng V . thể tích FeSO4 chuẩn độ mẫu thật W(g) . trọng lượng mẫu đất (0,5g) N . nồng độ FeSO4 (1N) F . 100/75
2. Xác định hàm lượng nitơ tổng bằng phương pháp Kjeldahl
Nguyên tắc: Oxy hóa hoàn toàn các hợp chất chứa N bằng H2SO4 đậm đặc có xúc tác. Sau đó lôi cuốn NH3 bằng NaOH và hấp thụ vào dung dịch acid Boric H3BO3. Chuẩn độ lượng acid Boric dư bằng H2SO4 cho đến khi dung dịch từ xanh chuyển sang hồng thì dừng lại
Qui trình
Cân chính xác 1g mẫu cho vào ống Kjeldahl, thêm 0,5g chất xúc tác( K2SO4, CuSO4, Se) thêm 5ml acid H2SO4 đậm đặc. đem vô cơ hóa ở 420oC trong 1h.
Lôi cuốn đạm bằng dung dịch xút 40%. Hấp thụ hết khí amoniac vào bình đựng acid Boric 3%.
Chuẩn độ bằng dung dịch H2SO4 1N cho tới khi chuyển màu từ xanh sang hồng lợt.
Hoặc đem mẫu đã vô cơ hóa vào hệ thống phân tích đạm tự động KJELTM 2300
3. Xác định hàm lượng lân dễ tiêu bằng phương pháp Oniani Dung dich A: (NH4)Mo7O24 12g
KsbOC4H2O6 0,2908g H2SO4 dđ 140ml Dung dịch B: dung dịch A 200ml Acid ascorbic 1,056g
Qui trình
Cân 1g đất cho vào ống nghiệm, thêm 10ml H2SO4 0,1N, lắc chờ lắng 20 phút. Lọc phần trong đem pha dung dịch đo xác định hàm lượng lân hữu dụng trong đất.
Đường chuẩn lân.
0 1 2 3 4 5
Nước 5 5 5 5 5 5
Lân chuẩn 0 0,5 1 1,5 2 2,5
Dụng dịch B 4 4 4 4 4 4
Nước 3,5 3 2,5 2 1,5 1
Pha mẫu theo ống số 1, thay dung dịch lân chuẩn bằng mẫu.Đo OD bước sống 880nm.
4. Các tính chất hóa học của đất
Bảng 3: phân cấp độ chua đất theo pHH2O (USDA, 1983).
pHH2O Phân loại pHH2O Phân loại
< 3,5 Cực chua 6,1 - 6,5 Chua ít
3,5 - 4,4 Rất chua 6,6 - 7,3 Trung tính
4,5 - 5 Chua nhiều 7,4 - 7,8 Kiềm yếu
5,1 - 5,5 Chua vừa 7,9 - 8,4 Kiềm trung tính
Bảng 4: phân cấp chất hữu cơ trong đất (Theo I.V.Chiurin, 1972).
Chất hữu cơ trong đất Phân loại
< 1% Rất nghèo
1,1 - 3,0% Nghèo
3,1 - 5% Trung bình
5,1 - 8% Khá
> 8,1% Giàu
Bảng 5: phân loại theo hàm lượng đạm tổng số (%) (theo Kyuma, 1976).
Đạm tổng số(%) Phân loại < 0,08 Rất nghèo 0,081 - 0,1 Nghèo 0,11 - 0,15 Trung bình 0,16 - 0,2 Khá > 0,2 Giàu
Bảng 6: phân loại theo lân hữu dụng mg/100g đất phương pháp Oniani (Lê Văn Căn, 1978).
Lân hữu dụng (mg/100g đất) Phân loại
< 3 Rất nghèo
3,1 - 5 Nghèo
5,1 - 8 Trung bình
8,1 - 15 Khá
Phụ lục 3. Kết quả Bảng 7: Kết quả đếm mật số vi khuẩn cố định đạm. Stt Mẫu Mật số CFU/g chất khô lần 1 Mật số CFU/g chất khô lần 2 Mật số CFU/g chất khô lần 3 Mật số CFU/g chất khô trung bình 1 Bình Phước 5.5607 5.5358 5.5484 5.5484 2 Tây Ninh 1 6.7735 6.8589 6.8741 6.8377 3 Tây Ninh 2 6.6383 6.5591 6.5948 6.5986 4 Tây Ninh 3 6.8200 6.6632 6.7164 6.7382 5 Tây Ninh 4 5.9564 5.9367 5.9844 5.9596 6 Tây Ninh 5 6.0281 6.0530 6.0239 6.0352 7 Tây Ninh 6 6.6452 6.5580 6.6250 6.6110 8 Tây Ninh 7 6.0754 6.0827 6.0642 6.0741 9 Bà Rịa 1 7.0914 6.6823 7.0987 6.9957 10 Bà Rịa 2 6.1655 6.1136 6.2119 6.1655 11 Bà Rịa 3 6.2480 6.1837 6.2370 6.2238 12 Bà Rịa 4 6.6493 6.5524 6.5787 6.5954 13 Bà Rịa 5 5.7032 5.7565 5.7032 5.7217 14 Bà Rịa 6 6.8856 6.8454 6.9452 6.8940 15 Bà Rịa 7 6.9757 6.9534 6.9477 6.9591 16 Đồng Nai 1 5.9671 6.0726 6.1132 6.0552 17 Đồng Nai 2 6.3069 6.1977 6.2099 6.2410 18 Đồng Nai 3 6.4944 6.6985 6.4644 6.5655 19 Đồng Nai 4 5.5218 5.3757 5.3757 5.4301 20 Đồng Nai 5 6.4164 6.6383 6.6490 6.5803 21 Đồng Nai 6 6.4460 6.4782 6.5082 6.4782 22 Đồng Nai 7 6.7404 6.9552 6.9107 6.8782 23 Đồng Nai 8 6.8097 6.9036 6.7452 6.8244 24 Đồng Nai 9 5.8601 5.8601 5.8744 5.8649
Bảng 8: Kết quả đếm mật số vi khuẩn hòa tan lân. Stt Mẫu Mật số CFU/g chất khô lần 1 Mật số CFU/g chất khô lần 2 Mật số CFU/g chất khô lần 3 Mật số CFU/g chất khô trung bình 1 Bình Phước 4.9586 4.9286 4.9586 4.948