Ở thực vật, tín hiệu auxin và di chuyển cực đóng vai trò quan trọng trong sự tái cấu trúc rễ và cơ chế thích nghi với điều kiện mặn của môi trường. Các chủng vi khuẩn nội sinh từ cây cỏ voi đã giúp cải thiện 58,3% chiều dài thân và 116% trọng lượng tươi của thân cây trồng trong điều kiện mặn (100mM NaCl) so với mẫu đối chứng.
4.3. CHẤT LƯỢNG CỦA CHẾ PHẨM DINH DƯỠNG VI SINH ĐA CHỨC NĂNG TỪ VSV NỘI SINH ĐA CHỨC NĂNG VÀ PHẾ THẢI CHĂN NĂNG TỪ VSV NỘI SINH ĐA CHỨC NĂNG VÀ PHẾ THẢI CHĂN NUÔI DẠNG LỎNG
Với mục tiêu sản xuất được chế phẩm dinh dưỡng vi sinh đa chức năng từ VSV nội sinh và phế thải chăn nuôi dạng lỏng vừa kích thích sinh trưởng, tạo nguồn dinh dưỡng cho cây dễ hấp thụ, giúp cây trồng có khả năng kháng bệnh cao vừa có hiệu quả trong cải tạo đất. Chế phẩm dinh dưỡng vi sinh đa chức năng được sản xuất dựa theo nguyên tắc hợp chủng trên nền chất mang không thanh trùng đối với 8 chủng VSV đã được tuyển chọn, phối trộn theo tỉ lệ 1:3 với dịch dinh dưỡng từ phế thải chăn nuôi dạng lỏng (dịch dinh dưỡng đã được xử lý bằng công nghệ UASB và bổ sung thêm một số phụ gia cần thiết).
Kết quả chất lượng chế phẩm dinh dưỡng vi sinh đa chức năng được thể hiện ở bảng 4.14:
Bảng 4.14. Chất lượng của chế phẩm dinh dưỡng vi sinh đa chức năng STT Chỉ tiêu Kết quả 108/2017/NĐ-CP STT Chỉ tiêu Kết quả 108/2017/NĐ-CP 1 pH 7,3 ≥5 2 OM% 7,60 - 3 N% 1,44 - 4 P2O5% 0,032 - 5 K2O% 3,34 - 6 Vi sinh vật có ích CFU/ml 2,15 x 108 ≥1,0x108 Ghi chú: (-) không có số liệu
Kết quả bảng 4.14 cho thấy, các chỉ tiêu đánh giá chất lượng chế phẩm dinh dưỡng vi sinh đều đạt theo Nghị định 108/2017/NĐ-CP của Chính phủ nên có thể đưa vào thử nghiệm và ứng dụng. Mặt khác, chế phẩm còn có hàm lượng dinh dưỡng trong chế phẩm khá cao do dịch dinh dưỡng được tạo ra từ xử lý chất thải chăn nuôi lợn.
4.4. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CHẾ PHẨM DINH DƯỠNG VI SINH ĐA CHỨC NĂNG ĐA CHỨC NĂNG
4.4.1. Hiệu quả của chế phẩm dinh dưỡng vi sinh đa chức năng tới sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng trưởng và phát triển của cây trồng
Việc đánh giá hiệu quả của chế phẩm trên cây mồng tơi được thực hiện theo phương pháp của Vicent gồm 3 công thức với 5 lần nhắc lại. Trong điều kiện nền đất, chăm sóc và hạt giống ở các công thức thí nghiệm là như nhau.
Kết quả (bảng 4.15) cho thấy tất cả các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây trồng (chiều cao cây, số lá, diện tích lá, năng suất) ở Công thức 2: Sử dụng chế phẩm dinh dưỡng vi sinh đa chức năng cao hơn nhiều so với Công thức 1: Cây trồng chỉ bổ sung dịch dinh dưỡng và Công thức 0: Công thức đối chứng, ở mức sai số có ý nghĩa LSD5%. Trong đó:
- Chiều cao cây: chiều cao cây ở CT2 cao gấp 1,24 lần so với CT1 và gấp 1,52 lần so với CT0.
- Số lượng lá trên CT2 cao gấp 1,20 lần số lá trên CT1 và gấp 1,32 lần so với CT0
- Diện tích lá ở CT2 cao gấp 1,32 lần so với diện tích lá trên CT1, gấp 1,82 lần CT0.
- Năng suất (g/cây) ở CT2 cao gấp 1,37 lần so với CT1 và gấp1.93 lần năng suất trên CT0.
Một số nghiên cứu tạo chế phẩm vi sinh cũng cho kết quả tương đương về hiệu quả của chế phẩm như phân bón dinh dưỡng Sumagrow cho năng suất cây trồng tăng 20-200% (Sumagrow org, 2014). Nghiên cứu của Trần Thị Xuân Phương (2016) cũng cho kết quả tương tự khi tạo ra chế phẩm BIO-09 sử dụng bón cho cây lúa cho hiệu quả tốt với tổng thời gian sinh trưởng rút ngắn 1-5 ngày, chiều cao cây tăng 5,63 cm; đồng thời năng suất tăng 20%.
Bảng 4.15. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây trồng sau thí nghiệm Công thức Chiều cao cây (cm) Số Lá Diện tích lá (cm2) Công thức Chiều cao cây (cm) Số Lá Diện tích lá (cm2)
Năng suất (Gam) CT0 16,42 7,18 22,17 39,74 CT1 20,08 7,92 30,28 55,87 CT2 24,98 9,5 40,07 76,68 LSD0,05 1,26 0,96 1,32 1,95 CV% 4,2 3,3 3,0 2,3
4.4.2. Hiệu quả của chế phẩm dinh dưỡng vi sinh đa chức năng tới việc cải tạo đất. tạo đất.
Chế phẩm vi sinh đa chức năng được nghiên cứu ngoài tác dụng kích thích khả năng sinh trưởng và phát triển của cây trồng thì hàm lượng vi sinh vật trong chế phẩm còn giúp chuyển hóa các hợp chất khó tan thành dễ tan, giúp cây trồng sử dụng dễ dàng hơn, đồng thời cải thiện tính chất đất. Việc đánh giá tính chất của đất trước và sau thí nghiệm sẽ cho biết hiệu quả của chế phẩm tới việc cải tạo đất (Bảng 4.16).
Bảng 4.16. Tính chất đất trước và sau thí nghiệm Chỉ tiêu Trước thí nghiệm Sau thí nghiệm Chỉ tiêu Trước thí nghiệm Sau thí nghiệm
CT0 CT1 CT2 pH 6,90 6,82 7,08 7,13 Độ ẩm (%) 25,31 27,84 28,02 28,30 OC (%) 1,12 1,13 1,20 1,35 P2O5 (mg/100g đất) 1,96 2,05 2,15 2,24 K2O (mg/100g đất) 6,10 6,12 6,15 6,20 VSV tổng số (CFU/g) 2,50×108 4,36×108 7,85×108 14,62×108
Kết quả phân tích đất trồng mồng tơi cho thấy chế phẩm dinh dưỡng vi sinh đa chức năng có xu hướng góp phần cải tạo đất. Cụ thể:
- Đối với chỉ tiêu pH: Đất trước thí nghiệm và đất sau thí nghiệm ở cả 3 công thức không có biến động đáng kể, dao động ở mức trung tính.
- Đối với các chỉ tiêu Lân, đạm, kali ở công thức bón chế phẩm đều cao hơn so với 02 công thức còn lại và đất trước thí nghiệm.
- Số lượng VSV tổng số ở CT2 là 14,62×108(CFU/g) tăng 186% so với CT1; hơn 300% so với CT0 và tăng so với đất trước thí nghiệm gần 600%.
Sự gia tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng này có thể giải thích do sự hoạt động của các vi sinh vật nội sinh có khả năng phân giải lân và sự bổ sung dịch dinh dưỡng của phế thải chăn nuôi. Kết quả này cũng tương đương với nghiên cứu trên cây đậu phộng trồng ở Trà Vinh của Nguyễn Hữu Hiệp và Hà Danh Đức (2009).
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. KẾT LUẬN 5.1. KẾT LUẬN
Từ 40 chủng vi sinh vật nội sinh được phân lập, tuyển chọn từ các vùng sinh thái khác nhau. Nghiên cứu đã tiến hành đánh giá khả năng tổng hợp IAA, phân giải lân, tinh bột, xenlullo đã chọn ra được 08 chủng VSV nội sinh có hoạt tính tốt gồm: 3RMT, 3TMT2, 6TCCH1, 6TCCH2, 6RCC2, 7TCCH, 8TCCH 8RCCH2. Các chủng VSV nội sinh này không đối kháng nhau và có khả năng kháng được ít nhất 2 trong 3 loại bệnh ( Nấm Fusarium, Salmonella, E.coli).
Thí nghiệm xác định điều kiện nhân sinh khối của VSV: pH, nhiệt độ, tốc độ lắc, thời gian nuôi cấy, nồng độ muối. Kết quả cho thấy hầu hết các VSV nội sinh này đều sinh trưởng, phát triển tốt và khả năng sinh tổng hợp IAA ở môi trường pH trung tính và kiềm nhẹ; Các VSV nội sinh đều có ngưỡng phát triển rộng ở nhiệt độ từ 20-40oC, đặc biệt chúng hoạt động tốt nhất ở khoảng nhiệt từ 25 - 30oC; Số lượng tế bào, sinh tổng hợp IAA cũng tăng theo tốc độ lắc, đạt cao nhất ở 200 vòng/phút; Thời gian nuôi cấy: phần lớn các VSV đạt số lượng tế bào lớn nhất sau 48 giờ nuôi cấy đồng thời ở khoảng thời gian này lượng IAA tổng hợp đạt giá trị lớn nhất. Đối với yếu tố nồng độ muối các chủng VSV có khả năng chịu mặn tương đối tốt với nồng đô 4-5%, Tuy nhiên, nồng độ muối càng thấp thì khả năng tổng hợp IAA càng cao.
Chế phẩm tạo thành bằng cách phối trộn VSV với dịch dinh dưỡng từ phế thải chăn nuôi đã được xử lý với tỉ lệ 1/3. Qua phân tích hàm lượng chất dinh dưỡng, tỉ lệ vi sinh vật của chế phẩm đều đạt theo nghị định 108/2017/NĐ – CP về quản lý phân bón.
Qua thí nghiệm đánh giá hiệu quả của chế phẩm trên cây mồng tơi, kết quả cho thấy chế phẩm dinh dưỡng vi sinh đa chức năng có tác dụng thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Các chỉ tiêu theo dõi: chiều cao cây, số lá, diện tích lá, năng suất của cây trồng được bón chế phẩm cao hơn nhiều so với cây trồng không sử dụng chế phẩm ở mức sai số có ý nghĩa LSD5%. Ngoài ra, chế phẩm này còn có tác dụng tích cực đối với đất trồng, cung cấp một hàm lượng lớn các vi sinh vật hữu ích cho đất, các vi sinh vật này có khả năng chuyển hóa lân khó tiêu, các chất hữu cơ tạo thành các chất dinh dưỡng dễ tiêu giúp cây trồng hấp thụ.
5.2. KIẾN NGHỊ
Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên chưa thể đi sâu nghiên cứu kỹ hơn về chế phẩm dinh dưỡng vi sinh đa chức năng, do đó kiến nghị:
- Cần mở rộng thử nghiệm ở quy mô lớn hơn ngoài đồng ruộng, trên các loại cây trồng khác nhau ở các thời vụ và vùng sinh thái khác nhau để có đánh giá tổng thể hơn về hiệu quả của chế phẩm.
- Đánh giá sâu hơn về hiệu quả của vi sinh vật nội sinh, khả năng xâm nhập của chúng vào cây trồng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt:
1. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2015). Đẩy nhanh tái cơ cấu phát triển ngành chăn nuôi.
2. Bùi Thị Hiền, Phân hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp bền vững ở Việt Nam.http://iasvn.org/upload/files/ZS0UBQV8ZNBH%20HienPhan%20huu%20 co.pdf. Thứ 2, 16/01/2017.
3. Cao Ngọc Điệp và Nguyễn Ái Chi (2009). Phân lập và đặc tính của vi khuẩn nội sinh trong cây Khóm trồng trên đất phèn huyện Bến Lức, tỉnh Long An, Việt Nam. Tuyển tập công trình nghiên cứu của hội nghị Công nghệ sinh học năm 2009 tổ chức tại thành phố Hồ Chí Minh, 23-24, tháng 10 năm 2009.
4. Hà Thanh Toàn, Mai Thu Thảo, Nguyễn Thu Phướng, TRần Lê Kim Ngân, Bùi Thế Vinh và Cao Ngọc Điệp (2008). Phân lập vi khuẩn phân giải cellulose, tinh bột và protein trong nước rỉ rác ở thành phố Cần Thơ. Tạp chí Khoa học 2008:10 195-202.
5. Minh Long, STINFO Số 11 (2012), Nông nghiệp bền vững với chế phẩm sinh học. http://www.cesti.gov.vn/khong-gian-cong-nghe/nong-nghiep-ben-vung-voi- che-pham-sinh-hoc.html Thứ 2, 16/1/2017.
6. Nguyễn Thi Thu Hà, Hà Thanh Toàn và Cao Ngoc Điệp (2009). Phân lập và đặc tính các dòng vi khuẩn nội sinh trong một số cây cỏ chăn nuôi. Tạp chí Công nghệ sinh học 7(2), 241-250.
7. Nguyễn Hữu Hiệp và Nguyễn Thị Hải Lý (2012). Phân lập các dòng vi khuẩn có khả năng phân hủy tinh bột. Tạp chí Khoa học 2012:21a 37-44.
8. Nguyễn Thị Minh (2005). Phân lập và tuyển chọn nấm rễ Arbuscular Mycorrhizae để xử lý cho cây trồng. Tạp chí Khoa học đất Việt Nam, (23). tr. 46-51.
9. Nguyễn Lân Dũng, Bùi Thị Việt Hà (2009). Sinh trưởng và phát triển của Vi sinh vật. http://vietsciences.free.fr/khaocuu/nguyenlandung/vsv14.htm. Thứ 4, ngày 21/2/2017.
10. Trần Minh Hiền, Trần Thị Kim Cúc, Mai Thanh Trúc, Ngô Thị Bích Ngọc, Đỗ Trung Bình (2013). Ứng dụng công nghệ vi sinh sản xuât chế phẩm vi sinh và phân hữu cơ vi sinh.
11. Phạm Văn Toản và Phạm Bích Hiên (2014), Nghiên cứu sử dụng vi sinh vật
phân giải lân ở Việt Nam.
http://iasvn.org/upload/files/S63W5SP9H4su%20dung%20vi%20sinh%20vat%2 0phan%20giai.pdf Thứ 3, 17/01/2017
12. Dairy Việt Nam (2010). Tình hình chăn nuôi thế giới và khu vực Http://www.dairyvietnam.com/vn/Sua-The-gioi/Tinh-hinh-chan-nuoi-the-gioi- va-khu-vuc.html Thứ 7, ngày 18/2/2017.
13. Lưu Nguyễn Thành Công (2014). Thực trạng sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật và vấn đề ô nhiễm các chế phẩm hóa học sử dụng trong Nông nghiệp ở Việt Nam. 1-2
14. Lương Thị Hồng Hiệp, Cao Ngọc Điệp (2011). Phân lập và nhận diện vi khuẩn nội sinh trong cây cúc xuyến chi.
15. Lương Đức Phẩm (2011). Giáo trình Sản xuất và sử dụng chế phẩm sinh học trong nông nghiệp. NXB Giáo dục Việt Nam.
16. Mai Thế Hào (2016). Chất thải trong chăn nuôi và một số biện pháp xử lý. Http://safa.com.vn/vi/view-1098-chat-thai-trong-chan-nuoi-va-mot-so-bien- phap-xu-ly Thứ 6, ngày 17/2/2017.
17. Nguyễn Thị Huỳnh Như, Nguyễn Hữu Hiệp, Nguyễn Minh Đời, Trần Nguyễn Nhật Khoa, Thái Trần Phương Minh (2013). Phân lập các dòng vi khuẩn nội sinh có khả năng tổng hợp IAA và cố định đạm trên cây chuối.
18. Nguyễn Văn Minh, Mai Hữu Phúc, Võ Ngọc Yến Nhi, Dương Nhật Linh, Nguyễn Anh Nghĩa (2014). Sàng lọc vi sinh vật nội sinh cây cao su có khả năng kiểm soát sinh học vi nấm Corynespora cassiicola.
19. Phúc Văn (2013). Chất thải chăn nuôi gây sức ép đến môi trường. http://www.donre.hochiminhcity.gov.vn/tintuc/Lists/Posts/Post.aspx?List=f73ce bc3-9669-400e-b5fd-9e63a89949f0&ID=3511 Thứ 7, ngày 04/2/2017.
20. Tổng cục thống kê (2017). Tổng đàn gia súc gia cầm tính đến 01/10/2016 https://www.gso.gov.vn/default.aspx?tabid=71 Thứ 5, ngày 26/1/2017.
21. Trần Thị Xuân Phương (2016). Nghiên cứu sử dụng một số chế phẩm sinh học trong sản xuất lúa an toàn theo tiêu chuẩn VietGap ở tỉnh Thừa Thiên Huế.
Tài liệu tiếng Anh:
22. Bergey (2009). Bergay manual’s of systermatic Bacteriology. Second edition. William B. Whitman. Springer, USA, pp. 19-21.
23. Barbieri, P., T. Zanelli, E. Galli and G. Zanetti, (1986). Wheat inoculation with Azospirillum brazilance Sp6 and some mutants altered in nitrogen fixation and indole-3-acetic acid production. FEMS Microbiology Letters 36,87-90.
24. Benhamou, N., Kloepper, JW., Quadt-Hallman, A., Tuzon, S., (1996). Induction of defense-related ultrastructural modification in pea root tissues inoculated with endophytic bacteria. Plant Physiol. 112, 919-929.
25. Boddey, R. M. , O. C. De Oliveira, S. Urquiaga, V. M. Reis, F. L. Olivares, V. L. D. Baldani and J. Döbereiner (1995). Biological nitrogen fixation associated with sugar cane and rice: contributions and prospects for improvement. Plant Soil. 174: 195 – 209.
26. Campbell I. (1971). Comparison of Serological and Physiological Classification of the Genus Saccharomyces. Journal of General Microbiology 6 3, p. 189-198.
27. Costacurta, A., V. Keijers and J. Vanderleyden, (1994). Molecular cloning and sequence analysis of an Azospirillum brasilense indole-3-pyruvate decarboxylase gene. Mol. Gen. Genet, 243: 463-472.
28. Döbereiner, J., (1974). Nitrogen-fixing bacteria in the rhizosphere. In The biology of nitrogen fixation, ed. A. Quispel, Amsterdam, The netherlands: North Holland Publishing Company: 86-120.
29. Harari, A., J. Kigel and Y. Okon, (1988). Involvement of IAA in the interaction between Azospirillum brasilense and Panicum miliaceum roots. Plant and Soil 110, 275–282.
30. Glickmann, E., L. Gardan, S. Jacquet and Y. Desseaux, (1998). Auxin Production is a common feature of most pathovars of Pseudomonas syringae. Molecular Plant-of mineral phosphates: historical perspective and future prospects. Microbe Interaction, 11: 156-162.
31. Hallmann, J. (2001). Plant Interactions with Endophytic Bacteria. In: Jeger, M.J. and N.J. Spence (Eds.) Biotic Interactions in Plant-Pathogen Associations. CAB International, USA., pp: 87 - 119.
32. Hwangbo, H., D.R. Park, W.Y. Kim, S.Y. Rim, H.K. Park, H.T. Kim, S.J. Suh and Y. K. Kim, (2003). 2-ketogluconic acid production and phosphate solubilization by Enterobacter intermedium, Cur Microbiol, 47: 87-92.
33. Khan, Z. and L.S. Doty, (2009). Characterization of bacterial endophytes of sweet potato plants. Plant Soil DOI 10.1007.
34. Kloepper, J.W., R. Lifshitz and M.R. Zablotowicz, (1989). Free-living bacterial inocula for enhancing crop productivity. Trends Biotechnology, 7: 39-43.
35. Madhaiyan, M., S.V. Saravannan, S.D. Jovi, H. Lee, R. Thenmozhi, K. Hair and T. Sa, (2004). Occurrence of Gluconacetobacter diazotrophicus in tropical and subtropical plants of Western Ghats, India, Microbiological research, 159: 233-243.
36. Pillay, V.K. and J. Norwak, (1997). Inoculum density, temperature, and genotype effects on in vitro growth promotion and epiphytic and endophytic colonization of tomato (Lycospersicon esculentum L.) seedlings inoculated with a Pseudomonas bacterium. Can J Microbiol, 43: 354-361.
37. Sergeeva, E., A. Liaimer and B. Bergman, (2002). Evidence for production of the phytohormone indole-3-acetic acid by cyanobacteria. Planta, 215: 229-238.
38. Seshadri, S., R. Muthurumarasimha, C. Laksminarasimha and S. Ignacirunthu, (2000). Solubilization of inorganic by Azospirillum halopraeferans, Current science, 79: 565-567
39. Koga, J., T. Adachi, H. Hidaka. (1991). Molecular cloning of the gene for indolepyruvate decarboxylase from Enterobacter cloacae. Mol Gen Genet,