3.2. Ảnh hưởng của các vật liệu tủ gốc chè tạo chất hữu cơ cho đất đến sự biến động của VSV có ích trong đất
3.2.1. Ảnh hưởng của các vật liệu tủ gốc đến thành phần VSV tổng số trong đất
Do sử dụng các vật liệu tủ là chất xanh, thời gian thực hiện thí nghiệm bắt đầu ngay sau khi đốn chè năm 2012 (tháng 12/2012), việc phân hủy vật liệu tủ gốc diễn ra rất chậm, phụ thuộc nhiều vào yếu tố thời tiết (nếu có mưa, độ ẩm cao thì thời gian phân hủy sẽ nhanh hơn). Do vậy, chu kỳ theo dõi và đánh giá những tác động của tủ gốc đến khu hệ VSV trong đất được lựa chọn là sau 90 ngày mới lấy mẫu phân tích.
3.2.1.1. Ảnh hưởng của các vật liệu tủ gốc đến mật độ vi khuẩn tổng số
Theo dõi sự thay đổi mật độ vi khuẩn tổng số trong đất tại các công thức thí nghiệm có thể nhận thấy mật độ vi khuẩn tổng số của các công thức thí nghiệm có sự biến động khác biệt (Bảng 3.19). Với CT1 không sử dụng vật liệu tủ gốc, mật độ vi khuẩn tổng số đạt cao nhất 8,02 x 106CFU/g đất. Nhưng ở CT2, sự biến động mật độ vi khuẩn tổng số diễn ra nhanh ở giai đoạn 180 ngày và 270 ngày. CT2 sử dụng vật liệu tủ gốc là tế guột, thời gian phân hủy diễn ra nhanh khi gặp điều kiện thuận lợi (có mưa), do vậy, mật độ vi khuẩn tổng số đã tăng nhanh. CT3 sử dụng vật liệu tủ là cành lá chè sau đốn, đây là những phần già của cây chè không sử dụng cho chế
biến, hàm lượng xơ và gỗ cao, kích thước của các cành lá chè sau đốn lớn hơn nhiều so với tế guột, do vậy thời gian để bắt đầu chịu sự phân hủy diễn ra chậm hơn so với vật liệu tủ ở CT2.
Bảng 3.19: Mật độ vi khuẩn tổng số trước và sau khi tủ gốc (Đơn vị: CFU/g đất)
Công thức Số ngày tủ gốc
0 90 180 270
CT1 7,92a x 106 7,90a x 106 8,02a x 106 8,00a x 106 CT2 7,90a x 106 8,45b x 106 9,56b x 106 11,30b x 106 CT3 7,90a x 106 8,00a x 106 8,43a x 106 10,86b x 106
Ghi chú: - Ngày theo dõi: tính từ ngày bắt đầu tủ gốc (tháng 12/2012). Sự khác nhau có ý nghĩa thống kê được tính toán bằng kiểm tra Tukey HSD, phần mềm R. Các chữ cái chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa giữa các công thức với cùng thời gian với độ tin cậy P < 0,05. Công thức 1 (đối chứng): Không tủ gốc; Công thức 2: Tủ gốc chè bằng tế guột, lượng tủ 30 tấn/ha/năm; Công thức 3: Tủ gốc bằng cành lá chè đốn tại chỗ, lượng tủ 30 tấn/ha/năm.
3.2.1.2. Ảnh hưởng của các vật liệu tủ gốc đến mật độ xạ khuẩn tổng số
Xạ khuẩn là một trong những nhóm vi sinh vật có vai trò quan trọng nhưkhả năng sinh chất kháng sinh; trong môi trường đất và nước, xạ khuẩn tham gia vàocác quá trình chuyển hoá và phân giải nhiều hợp chất hữu cơ; có khả năng sinh ramột số loại enzym như proteinaze, amylaza, xenluloza. Trong nghiên cứu này, vaitrò của xạ khuẩn được quan tâm là ở khả năng phân giải xenlulo.Kết quả phântích mật độ xạ khuẩn tổng số được trình bày ở bảng 3.20.
Bảng 3.20: Mật độ xạ khuẩn tổng số trước và sau khi tủ gốc
(Đơn vị: CFU/g đất)
Công thức Số ngày tủ gốc
0 90 180 270
CT1 6,24a x 105 6,20a x 105 6,14a x 105 6,18a x 105 CT2 6,30a x 105 7,05b x 105 8,40b x 105 9,17b x 105 CT3 6,25a x 105 8,23c x 105 9,31c x 105 11,05c x 105
Ghi chú:- Ngày theo dõi: tính từ ngày bắt đầu tủ gốc (tháng 12/2012). Các chữ cái chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa giữa các công thức với cùng thời gian với độ tin cậy P < 0,05.
Bảng 3.20 cho thấy sự khác biệt rõ ràng khi phân tích mật độ xạ khuẩn tổng số ở các mẫu đất từ các công thức thí nghiệm. Nếu như mật độ vi khuẩn tổng số ở CT2 nhiều hơn so với CT3 sau 90 và 180 ngày tủ gốc khi sử dụng vật liệu tủ gốc là tế guột, thì trong trường hợp chỉ tiêu mật độ xạ khuẩn tổng số, hiện tượng này diễn ra ngược lại.
Mật độ xạ khuẩn tổng số trong mẫu đất ở CT1 (đối chứng) không thay đổi sau 90, 180 hay 270 ngày tủ gốc. Tuy nhiên, ở các CT2 và CT3, mật độ xạ khuẩn tổng số đã tăng sau khi sử dụng vật liệu tủ gốc và đạt mức cao nhất ở thời gian tủ gốc lâu nhất (270 ngày). Mật độ xạ khuẩn tăng cao nhất ở CT3, sau 90 ngày tủ gốc mật độ xạ khuẩn trong đất đã tăng so với thời điểm trước khi tủ gốc và đạt cao nhất là 11,05 x 106CFU/g đất sau 270 ngày. Xạ khuẩn đòi hỏi môi trường kiềm và xạ khuẩn đại diện cho các vi sinh vật có khả năng phá vỡ xenlulo (tạo nên thành tế bào thực vật) và chitin (tạo thành thành tế bào nấm). Hoạt động của xạ khuẩn giúp phân hủy hoàn toàn chất hữu cơ thành các sản phẩm cuối cùng của quá trình khoáng hóa, đó là CO2 và nước. Khi chất hữu cơ bị phá vỡ, chất dinh dưỡng được giải phóng dưới dạng có sẵn để rễ cây hấp thu.
3.2.1.3. Ảnh hưởng của các vật liệu tủ gốc đến mật độ nấm tổng số
Khi phân tích ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến mật độ các vi sinh vật tổng số, đối tượng nấm không được xem xét đến do sự biến động mật độ trong các mẫu không thực sự rõ ràng và có ý nghĩa (số liệu không được trình bày trong luận án này). Tuy nhiên, trong các mẫu phân tích xác định ảnh hưởng của vật liệu tủ gốc đến VSV đã có thể thấy sự biến động rõ của mật độ nấm tổng số. Các kết quả nghiên cứu được trình bày ở bảng 3.21.
Bảng 3.21: Mật độ nấm ở các mẫu phân tích (Đơn vị: CFU/g đất)
Công thức Số ngày
0 90 180 270 CT1 5,18a x 103 5,30a x 103 5,27a x 103 5,24a x 103 CT2 5,35a x 103 7,45b x 103 9,05b x 103 8,04b x 103 CT3 5,26a x 103 6,12c x 103 9,26b x 103 9,34c x 103
Ghi chú: Ngày theo dõi: tính từ ngày bắt đầu tủ gốc (tháng 12/2012).Các chữ cái chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa giữa các công thức với cùng thời gian với độ tin cậy P < 0,05.
Các số liệu ở bảng 3.21 cho thấy, so với đối chứng (CT1), mật độ nấm tổng số ở CT2 và CT3 đều tăng và có sự khác biệt lớn. Với CT2, chỉ sau 90 ngày áp dụng vật liệu tủ, hệ nấm đã phát triển mạnh (tăng từ 5,35 x 103CFU/g đất lên 7,45 x 103CFU/g đất), sau đó tiếp tục tăng mạnh ở 90 ngày tiếp theo và ổn định sau đó.
Như đã phân tích ở trên, tế guột có thời gian phân hủy nhanh hơn và sự xuất hiện của hệ nấm ở thời điểm rất sớm đã chứng minh cho điều đó.
Ở CT3, tuy mật độ hệ nấm tăng chậm hơn so với CT2 (ở thời điểm 180 ngày mới xuất hiện nhiều) nhưng cũng sớm đạt mật độ tối đa và duy trì ở mức cao hơn so với CT2. Từ kết quả này có thể thấy rằng chính vật liệu tủ gốc đã kích thích hệ nấm phát triển, làm đa dạng hóa hệ VSV trong đất trồng chè.
Kết quả này phù hợp với kết quả nghiên cứu trước đó được thực hiện bởi De Silva [71] ở Sri Lanka. De Silva đã sử dụng một loại cây thuộc họ đậu (Calliandra calothyrsus) và cành lá chè sau đốn để tủ gốc cho chè. Kết quả cho thấy mật độ vi khuẩn và nấm tổng số ở nghiệm thức tủ gốc bằng cây họ đậu cao hơn so với nghiệm thức tủ gốc bằng cành lá chè. Tác giả này cho rằng mật độ vi sinh vật tăng khi sử dụng cây họ đậu tủ gốc có thể do tốc độ phân huỷ nhanh hơn của loại vật liệu này.
3.2.1.4. Ảnh hưởng của các vật liệu tủ gốc đến hoạt tính sinh học của một số nhóm vi sinh vật chủ yếu
Như trình bày ở trên, việc sử dụng vật liệu tủ gốc đã dẫn đến thay đổi mật độ của một số vi sinh vật đất. Trong phần này, hoạt tính của một số nhóm vi sinh vật đất cũng được đánh giá sau khi sử dụng các loại vật liệu tủ gốc khác nhau ở các công thức thí nghiệm. Kết qủa được trình bày ở bảng 3.22.
Bảng 3.22: % chủng VSV đƣợc đánh giá hoạt tính sinh học (sau 180 ngày)
Công thức Nhóm VSV
Số chủng thử hoạt
tính
Số chủng có hoạt tính phân giải / tổng số chủng phân lập đƣợc (%) Xenlulo Phốt phát
khó tan Tinh bột Sinh màng
nhày
Tốt Khá Tốt Khá Tốt Khá Tốt Khá
CT1
VK 10 1 20 12 16 0 0 0 0
XK 10 0 0 0 0 0 0 8 11
NS 10 0 6 3 14 0 7 0 0
CT2
VK 10 44 32 5 44 2 6 0 0
XK 10 16 7 24 11 0 9 5 8
NS 10 19 45 23 12 0 0 0 0
CT3
VK 10 45 16 16 38 13 5 0 0
XK 10 12 24 38 16 0 34 38 14
NS 10 2 0 23 11 2 6 0 0
Ghi chú: Vi khuẩn (VK); Xạ khuẩn (XK), Nấm sợi (NS).Hoạt tính phân giải xenlulo được đánh giá bởi đường kính vòng phân giải: >20mm - mức tốt, từ 10 đến 20mm - mức khá. Hoạt tính phân giải phốt phát khó tan được đánh giá bởi nồng độ PO4: >15mg/l - mức tốt, 10-15mg/l - mức khá. Đánh giá hoạt tính phân giải tinh bột dựa vào hiệu số đường kính vòng phân giải hoạt tính enzym và đường kính khuẩn lạc: > 10mm - mức tốt, 5-10mm - mức khá. Khả năng sinh polyssacharide (sinh màng nhày) được xác định thông qua độ nhớt của dịch nuôi cấy: +++ - mức tốt, ++ - mức khá.
Số liệu ở bảng trên cho thấy khi sử dụng các vật liệu tủ khác nhau thì tỷ lệ các nhóm VSV có hoạt tính sinh học cũng khác nhau. Trong 10 chủng thử hoạt tính sinh học, tỷ lệ vi khuẩn có khả năng phân giải xenlulo tốt chiếm hơn 40% ở CT2 và CT3.Tỷ lệ vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan đạt mức khá ở CT2 đạt 44%, cao hơn CT1 (16%) và CT3 (38%), nhưng tỷ lệ vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan đạt mức tốt ở CT2 lại thấp nhất (chỉ 5% so với 12% ở CT1 và 16% ở CT3). Đối với xạ khuẩn, tỷ lệ xạ khuẩn có hoạt tính sinh học như phân giải xenlulo, phốt phát khó tan,... ở CT3 đều cao hơn so với các công thức thí nghiệm khác.