Ảnh hưởng của lượng bón phân hữu cơ vi sinh đến sự- 123docz.net

3.1. Ảnh hưởng của lượng bón phân hữu cơ vi sinh đến sự biến động của VSV

3.1.2. Ảnh hưởng của lượng bón phân hữu cơ vi sinh đến sự biến động của

3.1.2.1. Ả nh hư ở ng củ a việ c bón phân hữ u cơ vi sinh tớ i thành phầ n VSV tổ ng số

 Ảnh hưởng của bón phân hữu cơ vi sinh tới mật độ vi khuẩn tổng số

Vi khuẩn và nấm, những loại vi sinh vật chính được tìm thấy trong đất, đóng vai trò quan trọng trong sự biến đổi dinh dưỡng. Critter và cs [70] đánh giá cả hai nhóm vi sinh vật trong đất và thấy rằng việc bổ sung các vật liệu hữu cơ khác nhau có ảnh hưởng đáng kể đến số lượng của chúng. Tương tự, tỷ lệ vi khuẩn trong các mẫu đất phụ thuộc vào sự có mặt của chất hữu cơ hơn là phụ thuộc vào hàm lượng cacbon tổng số trong đất. Trong nghiên cứu này, ảnh hưỏng của phân bón hữu cơ vi sinh đến mật độ vi khuẩn tổng số được theo dõi. Kết quả thí nghiệm được thể hiện trong hình 3.1.

Kết quả ở hình 3.1 cho thấy, trong thời gian 60 ngày sau khi bón phân, mật độ vi khuẩn tổng số trong đất tại các công thức đã bắt đầu gia tăng, tăng cao nhất ở CT4. Sau 240 ngày theo dõi, mật độ vi khuẩn tổng số vẫn tiếp tục tăng ở tất cả các công thức thí nghiệm, tăng cao nhất ở CT4 (đạt 14,3 x 106CFU/g đất) nhưng ở CT2 và CT3 sự gia tăng đã chậm lại, dần ở mức ổn định trên 9,80 x 106CFU/g đất. Điều này có thể là do bản thân loại phân bón hữu cơ vi sinh sử dụng đã có vi khuẩn và xạ khuẩn, thêm vào đó, lượng bón của CT4 vượt trội hơn so với hai công thức còn lại.

Có lẽ do lượng phân bón sử dụng ở CT4 nhiều hơn so với các công thức khác nên mật độ vi khuẩn tổng số vẫn tăng sau 240 ngày theo dõi. Ngoài ra, với đặc tính của

phân hữu cơ vi sinh có những tác động diễn ra chậm hơn so với phân vô cơ nên phải có thời gian dài mới thể hiện được những ảnh hưởng rõ rệt lên VSV đất. Do vậy, với lượng bón nhiều như ở CT4, có lẽ thời gian theo dõi cần dài hơn (> 240 ngày) mới có thể quan sát được sự biến động về mật độ vi khuẩn theo xu hướng giảm. Kết quả này cũng khẳng định bón phân hữu cơ vi sinh đã làm thay đổi lượng vi khuẩn trong đất.

Hình 3.1: Ảnh hưởng của phân bón hữu cơ vi sinh đến mật độ vi khuẩn tổng số (đơn vị: CFU/g đất). Các chữ thường biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa giữa các công thức trong cùng một ngày và các chữ hoa biểu thị sự khác nhau có ý nghĩa giữa các ngày khác nhau với độ tin cậy P <0,05. CT1 (đối chứng): Không bón phân hữu cơ; CT2: Bón phân hữu cơ vi sinh ở mức 1,0 tấn/ha/năm; CT3: Bón phân hữu cơ vi sinh ở mức 2,0 tấn/ha/năm;

CT4: Bón phân hữu cơ vi sinh ở mức 3,0 tấn/ha/năm.

 Ảnh hưởng của bón phân hữu cơ vi sinh tới mật độ xạ khuẩn tổng số

Xạ khuẩn đóng vai trò quan trọng trong chu trình của chất hữu cơ, ức chế sự phát triển của một số vi sinh vật gây bệnh trong rễ cây và phân hủy các hợp chất có trọng lượng phân tử cao trong xác động vật, thực vật, nấm. Ngoài ra, xạ khuẩn còn cải thiện sự sẵn có của các chất dinh dưỡng, khoáng chất, tăng cường sản xuất các chất chuyển hóa và thúc đẩy điều tiết sinh trưởng thực vật. Trong nghiên cứu này,

ảnh hưởng của bón phân hữu cơ vi sinh đến mật độ xạ khuẩn tổng số cũng được theo dõi và kết quả được trình bày ở hình 3.2.

Hình 3.2: Mật độ xạ khuẩn tổng số trong các mẫu đất (Đơn vị: CFU/g đất). Các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa giữa các công thức với cùng thời gian, với độ tin cậy P < 0,05.

Kết quả nghiên cứu cho thấy mật độ xạ khuẩn ở các CT2, CT3, CT4 đều tăng sau 120 ngày bón phân hữu cơ vi sinh và tăng so với đối chứng. Riêng ở CT4, mật độ xạ khuẩn tăng nhanh hơn, chỉ sau 60 ngày bón phân. Sau 240 ngày bón, ở công thức bón phân với lượng lớn (CT4), mật độ xạ khuẩn tăng nhanh một cách rõ rệt, đạt 10,67 x 105CFU/g đất, trong khi đó, mật độ xạ khuẩn ở công thức đối chứng không thay đổi. Ở các nghiệm thức bón lượng phân hữu cơ vi sinh thấp hơn, như CT2 và CT3, mật độ xạ khuẩn cũng tăng so với đối chứng nhưng vẫn thấp hơn so với mật độ xạ khuẩn đạt được ở CT4 sau 240 ngày bón. Mật độ xạ khuẩn tăng nhanh ở các công thức bón phân hữu cơ vi sinh có thể do sự có mặt sẵn có của xạ khuẩn được bổ sung trong phân hữu cơ vi sinh được sử dụng trong nghiên cứu này.

Ở CT4, lượng phân hữu cơ vi sinh dùng để bón nhiều nhất, đồng nghĩa với mật độ xạ khuẩn bổ sung vào đất nhiều nhất. Ngoài ra, việc bón lượng phân hữu cơ vi sinh nhiều hơn dẫn đến lượng chất hữu cơ cung cấp cho đất cũng nhiều hơn, điều này có thể đã tạo ra môi trường có độ ẩm ổn định giúp xạ khuẩn sẵn có trong đất sinh

trưởng tốt và phát triển nhanh hơn ở CT4 so với các công thức khác. Thêm vào đó, cũng như sự biến động về mật độ vi khuẩn tổng số, mật độ xạ khuẩn tổng số vẫn có xu hướng tăng sau 240 ngày theo dõi. Vì vậy, thời gian theo dõi dài hơn có lẽ là cần thiết để quan sát được sự biến động của xạ khuẩn theo xu hướng giảm.

 Ảnh hưởng của lượng bón phân hữu cơ vi sinh đến mật độ các chủng VSV có hoạt tính sinh học

Kết quả phân lập hoạt tính sinh học của một số chủng VSV trong đất từ các công thức thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.3 như sau:

Bảng 3.3: % chủng VSV đƣợc đánh giá hoạt tính sinh học (sau 240 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 5 18 12 5 15 2 0 0

XK 10 18 30 10 15 0 0 0 0

CT2

VK 10 20 24 15 27 14 23 0 0

XK 10 22 16 10 25 5 7 0 0

CT3 VK 10 24 19 14 30 21 15 15 3

XK 10 15 25 20 35 0 0 0 0

CT4 VK 10 46 23 32 20 22 20 15 18

XK 10 41 20 34 29 20 10 0 0

Ghi chú: Vi khuẩn (VK); Xạ khuẩn (XK). 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.

Đánh giá hoạt tính sinh học (phân giải xenlulo, phốt phát khó tan, phân giải tinh bột và sinh màng nhày) của cả 2 nhóm vi khuẩn, xạ khuẩn tại các công thức thí nghiệm cho thấy các mẫu của CT4 có hoạt tính thử khá cao, thấp nhất là CT1 (đối chứng).

Tại CT4, trong 10 chủng vi khuẩn được thử hoạt tính, có tới 46% số chủng có hoạt tính phân giải xenlulo; 32, 22 và 15% số chủng phân giải phốt phát khó tan, tinh bột và sinh màng nhày đạt loại tốt. Trong khi đó, các chủng vi sinh vật phân lập từ đất tại các CT2, CT3 có hoạt tính phân giải xenlulo, phân giải phốt phát khó tan thấp hơn, thậm chí xuất hiện tỷ lệ lớn các chủng đó không có khả năng phân giải tinh bột và sinh màng nhày polyssacharide

Trong các nhóm vi sinh vật đất, nhóm vi sinh vật phân giải xenlulo giữ vai trò rất quan trọng. Nhờ chúng mà các thân cây, lá rụng và các phế liệu thực vật được chuyển hóa thành mùn. Việc xuất hiện nhiều vi khuẩn có khả năng phân giải xenlulo sau khi bón phân hữu cơ sẽ có tác dụng tốt cho sự phát triển của cây chè, có thể làm tăng lượng mùn và làm tơi xốp đất, giúp cây hấp thụ nhanh hơn nguồn dinh dưỡng được đưa vào qua phân bón.

3.1.2.2. Đánh giá sự đa dạng VSV trong đất trồng chè dưới tác động của bón phân hữu cơ vi sinh

Các kết quả phân tích cho thấy tính đa dạng VSV có sự khác biệt rõ rệt giữa các công thức thí nghiệm, sự đa dạng tăng dần theo hướng từ CT1 đến CT4. Sự đa dạng về thành phần VSV phản ánh rõ nét mối quan hệ giữa chất lượng đất và sinh vật trong đất, điều này càng được củng cố khi quan sát các kết quả phân tích (theo bảng 3.4) với nhận định rằng việc bón lượng lớn phân hữu cơ vi sinh (CT4 với 3,0 tấn/ha) bổ sung lượng VSV lớn hơn các công thức khác đã góp phần tăng chất lượng đất hơn hẳn các công thức còn lại.

Bảng 3.4: Tính đa dạng vi sinh vật đất trồng chè khi bón phân hữu cơ (thời gian phân tích: sau 240 ngày bón phân)

Công thức

TS chi (genus)

Vi khuẩn Nấm sợi Nấm men sinh

màng nhầy Xạ khuẩn

SL %TS SL %TS SL %TS SL %TS

CT1 8 4 50,00 0 0 0 0 4 50,00

CT2 15 8 53,33 1 6,67 2 13,33 4 26,67

CT3 16 8 50,00 2 12,50 2 12,50 4 25,00

CT4 24 14 58,33 6 25,00 2 8,33 2 8,33

Ghi chú: Tổng số (TS); Số lượng (SL)

Từ số liệu bảng 3.4 có thể thấy, mẫu đất của CT4 có sự đa dạng VSV cao nhất với 24 chi, trong đó có 14 chi vi khuẩn (chiếm hơn 58%), nấm sợi chiếm 25%.

Đối với CT2 và CT3 số lượng chi VSV gần tương đương nhau (15 và 16 chi) nhưng đều cao hơn so với CT1 (8 chi). Sự đa dạng về thành phần vi sinh vật đất ở các nghiệm thức sử dụng phân hữu cơ vi sinh có lẽ do lượng phân bón sử dụng đã làm thay đổi nhiệt độ và độ ẩm trong đất, tạo môi trường thích hợp cho nhiều loại vi sinh vật phát triển. Nấm men sinh màng nhày chỉ xuất hiện ở các nghiệm thức bón phân hữu cơ vi sinh, kết quả này có thể do việc bổ sung chất nền hữu cơ đã giúp tạo ra môi trường thuận lợi cho nấm phát triển. Tuy nhiên, để thấy rõ được sự đa dạng của VSV trong đất cũng như sự ảnh hưởng từ việc bón phân hữu cơ đến thành phần loài VSV, chúng tôi đã tiến hành xác định được những nhóm VSV chủ yếu xuất hiện trong các mẫu đất thu thập được. Kết quả được trình bày ở bảng 3.5

Bảng 3.5: Thành phần vi sinh vật đất và sự phân bố của chúng trong các công thức bón phân hữu cơ vi sinh khác nhau (thời gian lấy mẫu phân tích: 240 ngày

sau bón phân)

TT Nhóm Thành phần Tần xuất xuất hiện các chủng

CT1 CT2 CT3 CT4

Vi khuẩn phân giải xenlulo, phốt phát khó tan, cố định đạm

Pseudomonas ++ ++ +++ ++++

2 Bacillus +++ +++ ++++ ++++

3 Cellulomonas - +++ ++ ++++

4 Agrobacterium - + - +

5 Enterobacter + + ++ +++

6 Nitrosomonas + - - ++++

7 Nitrobacter - + ++ ++++

8 Azotobacter - - - +++

9 Mycobacterium - ++ + ++

10 Rhizobium + + ++ ++

Nấm sợi phân giải xenlulo, phốt phát khó

tan,

Aspergillus +++ ++ ++++ ++

12 Penicillium +++ +++ ++++ ++

13 Trichoderma + ++ ++

14 Fusarium + +++ +

15 Mucor - ++ +

16 Mertahzium ++ + +

17 Xạ khuẩn Actinomycetes + ++ ++

18 Nấm sinh màng nhầy

Lipomyces sinh polysacharide

++ ++ +++ ++++

Tổng số 18 +++ +++ ++++

Ghi chú: ++++: rất nhiều; +++: nhiều; ++: trung bình; +: ít; -: không có

Bảng 3.5 cho thấy, khi bón nhiều phân hữu cơ (CT4) trong đất sẽ xuất hiện nhiều các chủng vi khuẩn phân giải chất hữu cơ, phân giải xenlulo, phân giải phốt phát khó tan như Pseudomonas, Bacillus, Azotobacter, Nitrosomonas và Nitrobacter.

Trong các loài nấm sợi được phát hiện chủ yếu gặp những loài có khả năng phân giải lân khó tan cao như Aspergillus sp., Penicillium sp., các loài có khả năng phân giải xenlulo gặp nhiều nhất là: Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Fusarium.

Từ những kết quả trên cho thấy việc cung cấp phân bón hữu cơ tác động rõ rệt đến thành phần và tính đa dạng của vi sinh vật trong đất. Sự gia tăng số lượng vi sinh vật có lợi trong đất càng quan trọng hơn đối với vùng đất đỏ vàng trên đá phiến sét, như Phú Thọ, do lượng chất hữu cơ thấp. Sự gia tăng về số lượng và sự đa dạng trong thành phần vi sinh vật là rất quan trọng để cải thiện chất lượng của đất vì rằng chất hữu cơ có ảnh hưởng đến tính chất vật lý, hóa học và sinh học của đất [56].

Kết quả này cũng phù hợp với các nghiên cứu trước đây cho rằng phân bón hữu cơ làm tăng tính đa dạng của vi khuẩn và nấm bằng cách tăng lượng cacbon trong đất, do đó cải thiện điều kiện sống cho các quần thể vi khuẩn bản địa [38], [86], [150]. Tác động tích cực của phân bón hữu cơ đối với chất lượng đất đã được đưa ra bởi Mandic [108] và Nakhro [117]. Họ thấy rằng việc áp dụng phân bón hữu cơ làm tăng hàm lượng cacbon hữu cơ trong đất, do đó tăng lượng vi sinh vật và sinh khối vi sinh vật. Kết quả của nghiên cứu này cho thấy, với việc sử dụng lượng phân bón hữu cơ vi sinh ở mức 3 tấn/ha/năm đã cải thiện đáng kể sự đa dạng của vi sinh vật đất, điều này có lợi cho việc thiết lập cấu trúc cộng đồng vi sinh vật đa dạng. Những kết quả này cũng phù hợp với kết quả của Zhen và Cs, họ thấy rằng việc sử dụng phân bón vi sinh cung cấp nhiều loại vi khuẩn có khả năng cố định đạm và vi khuẩn hoà tan phốt phát, nhờ đó cải thiện cấu trúc của quần thể vi khuẩn trong đất [159].

Như vậy, việc bón phân hữu cơ vi sinh đã làm tăng số lượng và chủng loại vi sinh vật có ích trong đất trồng chè. Những VSV này có vai trò quan trọng trong việc tạo nên độ màu mỡ, độ phì của đất. Chúng có khả năng phân giải xenlulo, phốt phát khó tan, từ đó cung cấp dinh dưỡng cho cây chè.