CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.5. Những nghiên cứu và ứng dụng của khu hệ nấm cộng sinh trong đất
và rễ
1.5.1. Trên thế giới
Khảo sát khu hệ nấm cộng sinh đã được thực hiện ở các nơi khác nhau trên thế giới từ rất lâu, các tiểu bào của nấm cộng sinh có khả năng ảnh hưởng tới các quá trình của hệ sinh thái, chúng có khả năng xác định quần xã thực vật và đem lại trạng thái phát triển khác nhau trong cùng một loài cây.
Người nghiên cứu đầu tiên về nấm cộng sinh: J.M. Jase (1897) tìm được 69 loài nấm nội cộng sinh, trên 75 loài cây rừng vùng rừng núi Gunnung Gedeh cao 1400-1800m so với mặt nước biển. Năm 1980 và 1986, T. Ingestad và M. Hahr đã nghiên cứu thành công cùng với làm tăng sinh trưởng cây gỗ, khả năng cố định N cũng được nâng cao.
Dalvis (1942) đã nghiên cứu tác dụng bảo vệ của nấm trong rễ thực vật. Marx (1972) và Leizengfu (1982) đã nghiên cứu tác dụng chống chịu bệnh của nấm ngoại cộng sinh. Kết quả cho thấy nấm ngoại cộng sinh chống và trị bệnh rõ rệt. [26]
Mặc dù đã được nghiên cứu từ rất lâu nhưng thuật ngữ nấm cộng sinh được Frank sử dụng đầu tiên năm 1885 khi phát hiện mối liên hệ giữa sợi nấm và rễ cây thông cũng như đối với một số cây lá rộng khác. [15]
Các nhà nghiên cứu như Lakshman và Raghavendra (1990), Salveraj và Subranamian (1990) đã tiến hành khảo sát nấm AM trong cây thuốc trên các vùng địa hình của Ấn Độ. [25]
Trong những năm vừa qua, nhiều nước đã nghiên cứu ứng dụng khu hệ nấm cộng sinh trong rễ thông, bạch đàn và nhiều loài cây gỗ khác đã thu được kết quả rõ rệt. Nhiều chương trình hợp tác nghiên cứu về nấm cộng sinh trong rễ giữa các nước. Những năm thập kỉ 90, nhiều nước đã mở rộng các cuộc hội
thảo về nấm cộng sinh. Tháng 11/1994, hội nghị quốc tế gồm 6 nước: Australia, Indonesia, Thái Lan, Philipin, Trung Quốc và Việt Nam đã xuất bản 36 bản báo cáo về nấm trong rễ cộng sinh cây rừng ở Châu Á (Mycorhiza for Plantation Forestry in Asia).
Theo Zao Huiun (1995) trong điều kiện khô hạn, nhiệt độ cao, độ pH thấp đã bón nấm cộng sinh cho cây con mới trồng 10cm3/hố, tưới nước rồi thêm chất dinh dưỡng, kết quả cho thấy hiệu quả tăng gấp đôi so với đối chứng. [44]
Năm 1997, Simard và cộng sự đã nghiên cứu và thấy rằng những hệ sợi nấm liên kết các nhóm cây khác nhau dưới một điều kiện sinh thái có lợi để trao đổi khoáng chất và các nguồn dinh dưỡng. [35]
Năm 2001, Zhao và cộng sự đã phát hiện Các hệ thống rễ cây dưới hệ sinh thái rừng tự nhiên bị chi phối bởi các loài thực vật hạt kín được liên kết bởi sự trú ngụ đa dạng của sợi nấm. [44]
Guadarrama & Alvarez-Sanchez (1999), Bohrer & Amon (2004) đã quan sát thấy rằng sự xâm nhập của nấm trong đất vào trong rễ cây biến động theo mùa có liên quan chặt chẽ với cây hậu thực vật học. Trong các nghiên cứu hiện nay người ta thấy rằng số lượng bào tử lớn nhất là ở mùa mưa. [13,18]
Năm 2011, Tejavathi và cs đã nghiên cứu và có những báo cáo về sự tương quan giữa phần trăm sự xâm nhập của nấm trong đất vào rễ và sự phát triển của cây trong Andrographis paniculata. [36]
Gần đây, Maman Turjaman (Ấn Độ) đã nghiên cứu VA dạng viên (Mycobead) bón cho cây con thông nhựa P.merkussi ; Puspa (Indonesia) nghiên cứu vai trò của Nấm Glomus fasciculatum cho cây họ đậu…
1.5.2. Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu khu hệ nấm cộng sinh trong đất và rễ cây cũng đã được tiến hành trong các nghiên cứu. Qua các nghiên cứu cũng đã
cho thấy những kết quả khả quan về vai trò của khu hệ nấm đối với cây trồng nói chung và cây thuốc nói riêng.
Trong một số nghiên cứu của Phạm Quang Thu và Đặng Như Quỳnh (2001-2004) [6], nghiên cứu sự hình thành rễ- nấm ở cây chủ bạch đàn trong nuôi cấy in vitro. Đã cho thấy: khu hệ nấm cộng sinh vùng rễ của bạch đàn có khoảng hơn 400 loài. Đây là lợi thế đối với loài cây này vì chúng được trồng khá phổ biến trên những lập địa hóa, nghèo dinh dưỡng. Tuy nhiên, không phải lúc nào khu hệ nấm cộng sinh cũng có sẵn trong đất thích hợp với cây bạch đàn. Do vậy, việc nghiên cứu sản xuất các chế phẩm cho cây bạch đàn con ở vườn ươm nhằm mang lại hiệu quả cộng sinh cao cho bạch đàn là việc làm cần thiết. Từ đó góp phần chủ động tạo ra nguồn nấm cộng sinh cho bạch đàn.
Năm 2006, Nguyễn Thị Minh đã phân lập được nấm Gigaspora sp.1 và Glomus sp.2 để xử lý cho cây trồng ở phía Bắc. Nấm có kích thước trong khoảng từ 100-400µm, bào tử màu trắng đến nâu. Nấm là tăng sinh trưởng cây trồng và giúp cây thích nghi với môi trường.
Tăng Thị Chính, Bùi Văn Cường (2007), nghiên cứu sự đa dạng nấm cộng sinh Arbuscular Mycorrhiza ở cỏ Vetiver từ đất ô nhiễm chì. [7]
Nguyễn Minh Châu, Lê Quốc Huy [5] đã nghiên cứu sản xuất thử nghiệm chế phẩm nấm rễ ECM dưới dạng viên nang, đánh giá hiệu quả cộng sinh của chế phẩm dạng viên nang với cây sao đen (Hopea odorata) trong vườn ươm và ngoài đồng ruộng. Kết quả cho thấy chế phẩm ECM áp dụng cho vườn ươm và trồng rừng, bước đầu cho thấy, có tác dụng làm tăng sinh trưởng của cây chủ trong vườn ươm từ 250-280% so với đối chứng là 130- 170% ở rừng trồng.
Trần Thị Dạ Thảo đã nghiên cứu sự cộng sinh của nấm Mycorrhiza trên cây ngô (Zea mays L.ssp.mays). Nghiên cứu này cho thấy: khu hệ nấm vùng
rễ có khả năng rất lớn trong việc tiết kiệm nước, tăng hấp thu dinh dưỡng và tăng năng suất cây trồng. [9]
Gần đây, trường Đại học Lâm nghiệp hợp tác với việc Lâm Nghiệp nhiệt đới Trung Quốc thực hiện một loạt các vấn đề nghiên cứu về khu hệ nấm cộng sinh phục vụ chi chương trình trồng 5 triệu ha rừng.
Năm 2012, Phòng Sinh học Thực nghiệm, Viện Hóa học các Hợp chất Thiên nhiên trong khuôn khổ của đề tài nghị định thư với Hungary đã tạo được chế phẩm nấm rễ NR-SH. Chế phẩm này bao gồm các chủng nấm rễ lựa chọn của Việt Nam và Hungary an toàn cho người, động vật và cây trồng. Chế phẩm này đã được sử dụng trên một số cây trồng nông nghiệp và cây thuốc. Trên các cây nông nghiệp (lúa, cà chua, khoai tây) cho kết quả tốt làm tăng năng suất của cây lên từ 10-30% so với đối chứng. Đặc biệt khi thử nghiệm trên cây khoai tây, chế phẩm nấm rễ có xu hướng kích thích tạo củ do đó làm tằn tỷ lệ củ to, giảm tỷ lệ củ nhỏ và củ trung bình so với đối chứng không xử lý chế phẩm. Trên cây thuốc bước đầu chế phẩm cũng có tác dụng rõ rệt, làm tăng chiều dài thân rễ và trọng lượng củ của cây thuốc bạch chỉ và địa liền so với đối chứng, làm tăng hàm lượng chất crotonkin-1 (ent-18-axetoxy-7β- hydroxykaur-16-en-15-on) của cây khổ sâm so với đối chứng.