Nghiệm thức Vi khuẩn cố định đạm (vkN) Ký hiệu nghiệm thức NT+ Không chủng vi khuẩn, 0vkN +N bón đạm hố học NT- Khơng chủng vi khuẩn, 0vkN +0N khơng bón đạm hoá học NT1 Chủng vi khuẩn 1 vkN1 NT2 Chủng vi khuẩn 2 vkN2 NT3 Chủng vi khuẩn 3 vkN3 NT4 Chủng vi khuẩn 4 vkN4 NT5 Chủng vi khuẩn 5 vkN5 NT6 Chủng vi khuẩn 6 vkN6 NT7 Chủng vi khuẩn 7 vkN7 NT8 Chủng vi khuẩn 8 vkN8 NT9 Chủng vi khuẩn 9 vkN9 NT10 Chủng vi khuẩn 10 vkN10
Tóm tắt q trình thí nghiệm
Trồng lúa trong nhà lƣới để khảo sát khả năng cố định đạm của 10 dòng vi khuẩn.
Chọn ra dịng vi khuẩn có khả năng cố định đạm cao nhất.
Trồng lúa trong mơi trƣờng khống đặc để khảo sát khả năng cố định đạm của 20 dòng vi khuẩn.
Chọn ra 10 dịng vi khuẩn có khả năng cố định đạm cao.
Chọn 20 dịng vi khuẩn có khả năng cố đinh đạm cao dựa vào kết quả đo NH4+
của vi khuẩn đã phân lập đƣợc (đề tài phân lập vi
khuẩn từ đất vùng rễ lúa ở Cần Thơ và xác định các dịng có khả năng cố định đạm).
Phần IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1. Thí nghiệm trồng lúa trong ống nghiệm với mơi trƣờng khống đặc
- Chiều cao trung bình của cây lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn trồng trong ống nghiệm khác biệt so với đối chứng dƣơng và đối chứng âm. Chiều cao trung bình của cây lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn dao động từ 18,58 – 28,95 cm cao hơn so với đối chứng âm 10,39% -72,01%. Mặt khác giữa các nghiệm thức chủng vi khuẩn khác nhau cũng có sự khác biệt về chiều cao.
- Trọng lƣợng khơ trung bình của cây lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn dao động từ 0,15- 0,19g cao hơn so với đối chứng âm 7,14%-35,7%.
- Thông qua các chỉ số chiều cao trung bình và trọng lƣợng khơ trung bình của cây lúa ở các nghiệm thức cho thấy các dòng vi khuẩn TN2, CR4, NK2, BT2, CR3, CĐ3, CĐ4, PĐ3, NK3, CĐ1 có ảnh hƣởng tốt đến cây lúa
(bảng 7). Đây là những dịng vi khuẩn có ảnh hƣởng tốt đến cây lúa trồng trong ống nghiệm.
Việc chủng vi khuẩn cố định đạm vào cây lúa có ảnh hƣởng tích cực đến sự phát triển chiều cao và trọng lƣợng khô của cây lúa trồng trong ống nghiệm.
Bảng 7: Đánh giá hiệu quả của các dòng vi khuẩn lên cây lúa trồng trong ống nghiệm 30 ngày
Stt Nghiệm thức Chiều cao cây lúa (cm) Trọng lƣợng khô (g) 1 Đối chứng dƣơng 34,33 a 0,20 2 Đối chứng âm 16,83 c 0,14 3 BT2 27,17 a b c 0,19 4 CĐ2 24,25 a b c 0,16 5 TN4 21,90 b c 0,15 6 CR2 22,73 a b c 0,16 7 PĐ3 27,42 b c 0,18 8 CĐ1 27.75 a b c 0,16 9 CR3 26,00 b c 0,18 10 NK3 28,95 a b 0,17 11 BT3 21,00 a b c 0,16 12 PĐ2 18,58 a b c 0,16 13 CR4 23,33 b c 0,18 14 OM6 21,12 a b c 0,15 15 CĐ3 21,58 b c 0,17 16 OM2 18,90 a b c 0,16 17 TN2 27,50 b c 0,17 18 CĐ4 25,00 a b c 0,16 19 OM1 20,00 b c 0,15 20 TN5 20,50 b c 0,15 21 NK2 26,00 a b c 0,16 22 NK4 22,50 b c 0,16
Bảng 8: 10 dịng vi khuẩn đƣợc chọn thí nghiệm trong nhà lƣới Stt Dòng vi khuẩn 1 BT2 2 CR3 3 NK3 4 CR4 5 TN2 6 CĐ3 7 PĐ3 8 NK2 9 CĐ1 10 CĐ4
2. Thí nghiệm trồng lúa trong chậu đất
Mục đích của thí nghiệm này nhằm đánh giá hiệu quả của 10 dòng vi khuẩn đã chọn lên đặc tính sinh trƣởng của cây lúa trồng trong chậu.
Bảng 9: Thí nghiệm trồng lúa trong chậu
Nghiệm thức (NT) Dòng vi khuẩn Ký hiệu Đối chứng dƣơng Không chủng vi khuẩn 0vk +100N
Bón 100% đạm
Đối chứng âm Không chủng vi khuẩn 0vk +0N Khơng bón đạm NT1 BT2 vkBT2 NT2 CR3 vkCR3 NT3 NK3 vkNK3 NT4 CR4 vkCR4 NT5 TN2 vkTN2 NT6 CĐ3 vkCĐ3 NT7 PĐ3 vkPĐ3 NT8 NK2 vkNK2 NT9 CĐ1 vkCĐ1 NT10 CĐ4 vkCĐ4
Ảnh hƣởng của các dòng vi khuẩn cố định đạm lên các chỉ tiêu của cây lúa trồng trong chậu
A. Ảnh hƣởng lên chỉ tiêu chiều cao
- Ở giai đoạn cây lúa đƣợc 21 ngày sau khi gieo (NSKG) thì chiều cao của cây lúa ở các nghiệm thức không thể hiện sự khác biệt về mặt thống kê. Nhƣ vậy ở giai đoạn này chƣa thấy rõ ảnh hƣởng của việc chủng vi khuẩn và khơng chủng vi khuẩn, bón và khơng bón đạm lên chiều cao của cây lúa.
- Đến giai đoạn 28 NSKG, cây lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn đều có chiều cao cây khơng khác biệt thống kê với đối chứng dƣơng nhƣng khác biệt với đối chứng âm trừ nghiệm thức 5. Chiều cao cây lúa ở nghiệm thức chủng vi khuẩn thấp hơn đối chứng dƣơng 0,38 -3% và cao hơn so với đối chứng âm 3 -12,7%.
- Đặc biệt cây lúa ở các NT2 (dòng vi khuẩn CR3), NT3 (dòng vi khuẩn NK3), NT4 (dịng vi khuẩn CR4) có chiều cao khơng khác biệt so với đối chứng dƣơng, nhƣng rất khác biệt so đối chứng âm ở mức ý nghĩa 5%. Chiều cao của cây lúa ở ba nghiệm thức này dao động từ 54,48– 56,22 cm cao hơn so với đối chứng âm 9,2% - 12,7%.
- Giai đoạn 35 NSKG, chiều cao trung bình của cây lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn không khác biệt so với đối chứng dƣơng nhƣng khác biệt với đối cứng âm trừ nghiệm thức 5 và nghiệm thức 10. Chiều cao cây lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn thấp hơn so với đối chứng dƣơng 0,7 - 8% và cao hơn so với đối chứng âm 2,95 -11%. Đặc biệt chiều cao trung bình của cây lúa ở các NT2 (dịng vi khuẩn CR3), NT3 (dòng vi khuẩn NK3), NT4 (dòng vi khuẩn CR4) vƣợt trội hơn hẳn các nghiệm thức chủng vi khuẩn khác và cao hơn so với đối chứng âm 8-11%.
- Giai đoạn 28 NSKG và 35 NSKG, chiều cao trung bình của cây lúa giữa các nghiệm thức chủng vi khuẩn khác nhau cũng có sự chênh lệch rõ rệt. Điều này chứng tỏ mỗi dịng vi khuẩn có ảnh hƣởng khác nhau đến sự tăng trƣởng chiều cao của cây lúa. Kết quả trên phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Quốc Nam (2009).
Giống nhƣ thí nghiệm trên lúa mì của Kapulnik và ctv (1981, 1983), chiều cao của cây lúa trong thí nghiệm này tăng lên qua các lần thu chỉ tiêu.Ta thấy ở các nghiệm thức: NT2, NT3, NT4, và đối chứng dƣơng có chiều cao cây khác biệt nhau khơng có ý nghĩa thống kê trong các giai đoạn sinh trƣởng nhƣng rất khác biệt so với đối chứng âm.
Các chỉ số về chiều cao cho thấy trong quá trình sinh trƣởng của cây lúa trồng trong chậu nếu khơng bón đạm hoặc khơng chủng vi khuẩn cố định đạm thì sẽ làm ảnh hƣởng khơng tốt đến sự tăng trƣởng về chiều cao của cây lúa.
Bảng 10: Chỉ số chiều cao của lúa trong nhà lƣới
Nghiệm thức Chiều cao
21 NSG 28 NSG 35 NSG Đối chứng dƣơng 43,92 a 56,48 a 65,95 a Đối chứng âm 40,83 a b 49,85 b c 58,93 a b NT1 41,57 a b 51,33 a b 61,78 a b NT2 43,38 a 54,83 a b 63,93 a NT3 42,28 a b 56,22 a b 65,43 a NT4 43,03 a 54,48 a b 63,67 a NT5 38,65 b 47,32 c 50,33 c NT6 42,03 a b 52,60 a b c 62,78 a NT7 42,05 a b 53,23 a b c 62,10 a b NT8 41,05 a b 52,95 a b c 60,67 a b NT9 41,50 a b 53,02 a b c 62,52 a NT10 40,67 a b 51,33 a b c 54,25 b c
B. Ảnh hƣởng lên chỉ tiêu số lƣợng chồi
- Ở giai đoạn 21 NSKG, số chồi của cây lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn không khác với nghiệm thức đối chứng dƣơng nhƣng có sự khác biệt so với nghiệm thức đối chứng âm, kết quả này tƣơng tự với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Quốc Nam khi khảo sát sự nảy chồi của cây lúa có chủng vi khuẩn khơng bón phân ở giai đoạn 21, 27 NSG. Cây lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn có số chồi trung bình dao động từ 2,5 -3,17 ít hơn so với đối chứng dƣơng 12,8 -31,8% nhƣng số lƣợng chồi nhiều hơn so với đối chứng âm 25 -58,5%.
- Cây lúa ở NT2 (dòng vi khuẩn CR3), NT3 (dòng vi khuẩn NK3), NT4 (dịng vi khuẩn CR4) có số lƣợng chồi nhiều hơn so với số lƣợng chồi của cây lúa ở các nghiệm thức có chủng vi khuẩn khác. Đồng thời số lƣợng chồi lúa ở ba nghiệm thức trên nhiều hơn 51,5 -58,5% so với đối chứng âm.
- Giai đoạn 28 NSKG, tất cả cây lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn có
số lƣợng chồi nhiều hơn so với giai đoạn 21 NSKG và có sự khác biệt so với đối chứng âm.
- Trong đó nghiệm thức có chủng các dịng vi khuẩn CR3, NK3, CR4 thì số lƣợng chồi của cây lúa nhiều hơn 40,2 – 50,1 % so với số lƣợng chồi ở đối chứng âm
- Giai đoạn 35 NSKG, số lƣợng chồi ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn không khác biệt với đối chứng dƣơng nhƣng có sự khác biệt với đối chứng âm ở mức ý nghĩa 5% trừ nghiệm thức 5 . Đặc biệt số lƣợng chồi trung bình của cây lúa ở các NT2 (dòng vi khuẩn CR3), NT3 (dòng vi khuẩn NK3), NT4 (dịng vi khuẩn CR4) dao động từ 5,83 -6,17 ít hơn so với đối chứng dƣơng 9,6 – 14,6% nhƣng có số lƣợng chồi nhiều hơn 34,6 – 42,4% so với đối với đối chứng âm.
Số lƣợng chồi lúa trung bình ở từng giai đoạn cho biết khả năng đẻ nhánh
của cây lúa. Giai đoạn 35 NSKG cây lúa đẻ nhánh nhiều nhất (bảng 12). Dựa vào biểu đồ số lƣợng chồi lúa theo từng giai đoạn (hình 9) cho thấy cây lúa ở NT2 (dịng vi khuẩn CR3), NT3 (dòng vi khuẩn NK3), NT4 (dòng vi khuẩn CR4) đẻ nhánh sớm và nhiều hơn so với cây lúa ở các nghiệm thức có chủng vi khuẩn khác. Ba dịng vi khuẩn trên có ảnh hƣởng tích cực đến khả năng đẻ nhánh của cây lúa.
Bảng 11: Chỉ tiêu số chồi của lúa trồng trong nhà lƣới
Nghiệm thức Số chồi
21NSG 28 NSG 35 NSG Đối chứng dƣơng 3,67a 5,50 a 6,83 a Đối chứng âm 2,00 c 3,33 d 4,33 c NT1 3,00 a b c 3,83 b c d 5,00 b c NT2 3,17 a b 4,67 a b c d 5,67 a b c NT3 3,17 a b 4,83 a b c 6,17 a b NT4 2,83 a b c 5,00 a b 5,83 a b c NT5 2,67 a b c 3,50 c d 4,33 c NT6 2,50 b c 4,00 b c d 5,33 a b c NT7 2,67 a b c 4,17 a b c d 5,50 a b c NT8 2,67 a b c 3,67 b c d 5,33 a b c NT9 2,67 a b c 4,50 a b c d 5,17 a b c NT10 2,50 b c 3,50 c d 5,17 a b c d C. Ảnh hƣởng lên chỉ tiêu số lƣợng lá
- Ở giai đoạn 21 NSKG, cây lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn có số lƣợng lá không khác biệt so với đối chứng dƣơng nhƣng khác biệt về so với nghiệm thức đối chứng âm (trừ nghiệm thức 5).Trong các nghiệm thức có chủng vi khuẩn thì NT2 (dịng vi khuẩn CR3), NT3 (dòng vi khuẩn NK3), NT4 (dòng vi khuẩn CR4) có số lƣợng lá vƣợt trội hơn hẳn các nghiệm thức khác và tƣơng đƣơng với đối chứng dƣơng.
- Giai đoạn 28 NSKG, số lƣợng lá trung bình của cây lúa ở các nghiệm thức có chủng vi khuẩn nhiều hơn so với số lƣợng lá trung bình ở nghiệm thức đối chứng âm . Đặc biệt NT2 (dòng vi khuẩn CR3), NT3 (dòng vi khuẩn NK3), NT4 (dịng vi khuẩn CR4) có số lƣợng lá trung bình nhiều hơn hẳn so với đối chứng âm 39,9- 54,2% và tƣơng đƣơng với đối chứng dƣơng.
- Số lƣợng lá trung bình của cây lúa ở giai đoạn 35 NSKG nhiều hơn so với giai đoạn 21 và 28 NSKG. Trong giai đoạn này, ở các nghiệm thức:NT1(dòng vi khuẩn BT2), NT2 (dòng vi khuẩn CR3), NT3 (dòng vi khuẩn NK3), NT4 (dịng vi khuẩn CR4) có số lƣợng lá trung bình khơng khác biệt có ý nghĩa với đối chứng dƣơng nhƣng có khác biệt với đối chứng âm.
- Số lƣợng lá lúa gia tăng theo từng giai đoạn phát triển của cây lúa và sự gia tăng này không giống nhau ở từng nghiệm thức chủng vi khuẩn. Điều này cho thấy các dịng vi khuẩn có ảnh hƣởng đến sự gia tăng số lƣợng lá của cây lúa, nổi trội nhất là các dòng vi khuẩn BT2, CR3, NK3, CR4.
D. Ảnh hƣởng lên chiều dài rễ và trọng lƣợng khơ
- Chiều dài rễ trung bình của lúa ở giai đoạn 35NSKG có khác biệt so với cả hai đối chứng dƣơng và đối chứng âm. Trong đó NT2, NT4, NT3 có chiều dài rễ trung bình cao hơn hẳn đối chứng âm và các nghiệm thức khác.
- Trọng lƣợng khơ trung bình của lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn cao hơn so với đối chứng âm 4,1- 43,7% Trong đó nghiệm thức NT2 (dòng vi khuẩn CR3), NT3 (dòng vi khuẩn NK3), NT4 (dòng vi khuẩn CR4) thể hiển rõ nhất.
Bảng 12: Trọng lƣợng khô và chiều dài rễ lúa giai đoạn 35NSKG Nghiệm thức Trọng lƣợng Nghiệm thức Trọng lƣợng khô (g) Chiều dài rễ (cm) Đốichứng dƣơng 2,24 19 Đối chứng âm 1,44 13 NT1 1,57 13,5 NT2 2,08 18,5 NT3 2,07 16 NT4 1,88 18 NT5 0,77 13 NT6 1,85 16,3 NT7 1,5 15 NT8 1,67 14 NT9 1,56 16 NT10 0,71 15
NT10 NT9 NT8 NT7 NT6 NT5 NT4 NT3 NT2 NT1 Đối c hứng âm Đối c hứng dươ ng 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 nghiệm thức T r ọn g l ƣ ợn g k h ô T B ( g ) 0.71 1.56 1.67 1.50 1.85 0.77 1.88 2.07 2.03 1.57 1.44 2.24
Biểu đồ trọng lƣợng khơ trung bình của lúa giai đoạn lúa 35 ngày
Hình 4: Ảnh hƣởng của vi khuẩn cố định đạm lên trọng lƣợng khô của lúa trồng trong chậu giai đoạn 35 ngày
Bảng13: Số lá trên bụi của lúa trong nhà lƣới qua các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển Nghiệm thức Số lá 21NSG 28NSG 35NSG Đối chứng +
8,67a 18,33a 37,33a
Đối chứng -
6,83 cd 11,67 de 18,83 d
NT1 7,17abcd 14,33 bcd 28,67abcd NT2 8,50ab 16,33ab 29,17abcd NT3 8,33abc 16,83ab 30,50abc NT4 8,00abcd 18,00a 35,50ab NT5 6,67 d 9 e 22,67 cd NT6 7,83abcd 13,67 bcd 25,67 bcd NT7 7,83abcd 15,67abc 28,17a bcd NT8 7b cd 13,00 cd 23,67 cd NT9 7,67abcd 12,67 cd 23,5 cd NT10 7,67abcd 15,17abc 23,83 cd
E. Ảnh hƣởng lên chỉ số màu lá lúa
- Giai đoạn 15 NSKG, cây lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn đều có chỉ số màu lá lúa dao động từ 2,5 đến 3,5 tƣơng đƣơng so với chỉ số màu lá ở nghiệm thức đối chứng dƣơng. Giữa các nghiệm thức chủng vi khuẩn thì chƣa có sự khác biệt rõ rệt.
- Ở giai đoạn 35NSKG, màu lá lúa ở các nghiệm thức chủng vi khuẩn có sự khác biệt so với đối chứng âm. Màu lá giữa các nghiệm thức chủng vi khuẩn có sự khác biệt rõ. Đặc biệt chỉ số màu lá ở NT1, NT2, NT4 dao động từ 3,17 -3,67 cao hơn hẳn các nghiệm thức có chủng vi khuẩn khác và cao hơn so với chỉ số thu lần một. Kết quả này tƣơng tự với kết quả của Nguyễn Ngọc Nga (2008) khi nghiên cứu ảnh hƣởng của vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hoà tan lân lên năng suất của cây lúa ở huyện Bình Minh tỉnh Vĩnh Long.
- Màu lá lúa phản ánh nhu cầu đạm của cây lúa, chỉ số màu lá lúa càng cao thì lƣợng đạm cần bón cho cây lúa càng ít. Qua kết quả trong (bảng 13) nhận thấy cây lúa ở NT1(dòng vi khuẩn BT2), NT2(dòng
vi khuẩn CR3), NT4 (dòng vi khuẩn CR4) có chỉ số màu lá cao nhất.
Điều này cho thấy các dòng vi khuẩn BT2, CR3, CR4 ảnh hƣởng tích cực lên chỉ số màu lá lúa.
Bảng 14: Chỉ tiêu so màu lá lúa
Nghiệm thức 15 ngày 35 ngày Đối chứng dƣơng 3,83 a 4,50 a Đối chứng âm 2,00 c 2,00 d NT1 2,33 b c 3,17 b c d NT2 3,33 ab 3,50 a b c NT3 3,50 ab 3,00 b c d NT4 3,00 ab c 3,67 a b NT5 2,67 ab c 2,17 d NT6 3,00 ab c 2,83 b c d NT7 2,83 ab c 2,50 b c d NT8 2,33 b c 2,67 b c d NT9 3,83 a 4,50 a NT10 2,50 b c 2,50 b c d 1 2 3 4 5
Hình 5: Nghiệm thức chủng vi khuẩn so với đối chứng
1. Nghiệm thức + ; 2. Nghiệm thức 2; 3. Nghiệm thức 3; Nghiệm thức 4; 5. Nghiệm thức -
Nhƣ vậy việc chủng vi khuẩn lên cây lúa trồng trong chậu đã mang lại hiệu quả tích cực đối với cây lúa.
Qua các chỉ tiêu theo dõi về chiều cao, số lá, số chồi, trọng lƣợng khô và màu lá cho mức độ ảnh hƣởng của các dòng vi khuẩn lên sự sinh trƣởng của cây lúa
trồng trong chậu. Đối với dòng vi khuẩn CR3, NK3, CR4 có ảnh hƣởng đồng đều lên chiều cao, số chồi, số lá, trong lƣợng khô của cây lúa. Các chỉ số thu thập từ cây lúa có chủng ba dịng vi khuẩn trên đều cao hơn so với đối chứng âm và vƣợt trội hơn các dòng vi khuẩn khác.