Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.5. Cơ sở khoa học của việc cải tạo đất nhiễm mặn bằng chế phẩm sinh học
BẰNG CHẾ PHẨM SINH HỌC
2.5.1. Khả năng chống chịu mặn của vi sinh vật
Nhiều nghiên cứu cho thấy sau khi nhiễm nấm cho cây, cây chủ có khả năng chống khô hạn, chống chịu mặn, nhiệt độ, độ ẩm và pH cực đoan, chống lại điều kiện kim loại nặng.
Cây nhiễm nấm có thể chống chịu được với độ mặn trong đất hoặc trong nước tưới. Hệ thống nấm đóng vai trò quan trọng trong quá trình thẩm thấu và tạo điều kiện cho sự hấp thụ nước có nồng độ muối cao hơn (Lê Thị Thanh Thủy, 2014).
2.5.2. Khả năng kắch thắch tăng trưởng của vi sinh vật
Trong quá trình cộng sinh với rễ cây nấm hình thành nhiều chất kắch thắch sinh trưởng như chất sinh trưởng tế bào (auxin), chất phân chia tế bào (cytokinin), vitamin B1, indol-3acetic acid (IAA). Nhiều loại nấm cộng sinh đều tiết ra trước và sau khi cộng sinh với cây.
Indole-3-acetic acid (IAA) là dạng auxin, là chất điều hòa sinh trưởng của thực vật. IAA chi phối sự phân chia tế bào, sự giãn dài tế bào, phân hóa sinh mô, phát triển trái và hạt và chi phối giai đoạn đầu sự phát triển của cây trồng. Tác động của IAA phụ thuộc vào dạng tế bào, ở các nồng độ khác nhau tùy thuộc vào loại phân sinh mô, IAA kắch thắch đồng thời sự giãn dài trục lá mầm, ngăn cản sự
sinh trưởng của rễ chắnh, kắch thắch sự khởi đầu của rễ bên và sự thành lập lông rễ (Theologies and Ray, 1982). Theo Sergeeva et al. (2002), các nhóm vi khuẩn khác nhau kể cả vi khuẩn đất, vi khuẩn biểu sinh, vi sinh vật nội sinh và một số vi khuẩn lam (Cyanobacteria) đã được phát hiện là có khả năng sinh tổng hợp indole-3-acid acetic từ tiền chất L-tryptophan (Trp). Một số loài của các chi Azospirillum, Gluconacetobacter và Pseudomonas là những vi khuẩn cố định đạm nhưng nhờ vào khả năng tổng hợp IAA của chúng nên cũng được xem là vi khuẩn vùng rễ kắch thắch sinh trưởng thực vật, góp phần làm tăng sản lượng cây trồng (Kloepper et al. 1989).
2.5.3. Khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng của vi sinh vật
Trong đất đều có lượng P nhất định, lượng P khó tan chiếm tỉ lệ khá cao có thể lên đến 95 Ờ 99%, chỉ một lượng rất ắt P hòa tan mà cây có thể hấp thụ được. Nấm rễ ngoại cộng sinh tiết enzyme phosphorase chuyển P không tan thành P hòa tan, cung cấp cho cây. Hoạt tắnh của enzyme tăng gấp mấy lần so với cây không có rễ nấm. Ngoài ra, nấm rễ ngoại cộng sinh có thể sản sinh muối oxalate kết hợp với Fe, Al, muối P không tan trong đất, từ đó mà làm tăng khả năng hút P của rễ cây. (Lê Thị Thanh Thủy, 2014).
2.5.4. Khả năng kháng bệnh của vi sinh vật
Nhiều loại vi sinh vật có khả năng kháng bệnh hại cây trồng bởi một số cơ chế sau:
Cơ chế do kháng sinh
Kháng sinh là một chất quan trọng sinh ra trong quá trình sinh trưởng của vi sinh vật để tiêu diệt những mầm bệnh có trong đất, giúp cây trồng phát triển. Nó có khả năng tiêu diệt vi khuẩn hay kìm hãm sự sinh trưởng của vi khuẩn một cách đặc hiệu (Nguyễn Thị Kim Liên và cs., 2012).
Cơ chế do siderophore
Vi sinh vật đối kháng có khả năng cạnh tranh trực tiếp với nguồn bệnh về dinh dưỡng, oxy, không gian sống, sinh kháng sinh, tạo siderophore...v...v... để sinh trưởng. Trong đó, siderophore là một loại protein sinh ra trong quá trình sinh trưởng của vi sinh vật, nó có khả năng hấp thụ các ion Fe+3 trong môi trường với ái lực cao nhằm phục vụ trực tiếp cho sự sinh trưởng và hô hấp của vi sinh vật, làm cho môi trường xung quanh nghèo sắt, dẫn đến các loại vi sinh vật khác không có đủ ion Fe+3 cho quá trình sinh trưởng của mình, do đó chúng sẽ không
sinh trưởng được (Lê Thị Thanh Thủy, 2014).
Cơ chế tăng cường sức đề kháng của cây
Tác dụng của vi sinh vật kắch thắch sinh trưởng thực vật: Vi khuẩn kắch thắch sinh trưởng thực vật (Plant Growth-Promoting Bacteria Ờ PGPB) là vi khuẩn vùng rễ khi tương tác với rễ cây có thể tạo ra tắnh kháng của cây chống lại vi khuẩn, nấm và virut gây bệnh. Hiện tượng này được gọi là tắnh kắch kháng hệ thống - ISR (Induced Systemic Resistance), cũng giống như tắnh kắch kháng hệ thống có điều kiện - SAR (Systemic Acquired Resistance) (Ryuet et al. 2004).
Năm 1942, Davis phát hiện nấm ngoại cộng sinh có thể làm bớt bệnh hại rễ. Các năm 1968, 1992, 1994, nhiều tác giả đều đề cập đến nấm cộng sinh có thể giảm bệnh thối cổ rễ thông xuống 25%, chúng không chỉ phồng trừ bệnh mà còn tăng khả năng sinh trưởng cho cây con.
Theo Tang Ming (1994), phát hiện sau khi bón nấm cộng sinh cho cây bạch đàn bệnh khô xanh do vi khuẩn (seudomonas solanacerum) ắt phát sinh, trong khi đó cây không có nấm cộng sinh tỷ lệ bệnh lên đến 25%. Các bệnh tuyến trùng, bệnh môc sương, bệnh bứu rễ đều giảm rõ rệ