Ngoài việc trồng thử nghiệm cây đỗ xanh ở quy mô phòng thí nghiệm đểđánh giá mức độ ảnh hưởng của VSV phân giải phosphate lên hàm lượng P tổng số, P dễ
tiêu và năng suất đỗ xanh, chúng tôi tiếp tục tiến hành trồng cây rau bắp cải trên quy mô lớn hơn ở ngoài đồng ruộng để đánh giá mức độ ảnh hưởng của VSV phân giải phosphate đối với cây rau bắp cải.
3.2.2.1. Ảnh hưởng của vi khuẩn phân giải phosphate khó tan đối với hàm lượng photpho tổng số và photpho dễ tiêu trong đất trồng rau bắp cải
Ảnh hưởng của VSV phân giải phosphate khó tan lên hàm lượng P tổng số
HÀM LƯỢNG P TỔNG SỐ MẪU ĐẤT TRỒNG RAU BẮP CẢI NGO ÀI ĐỒNG RUỘNG 2.5 3 3.5 4 4.5 5 30 60Ngày % P Tổng số ĐC(-) ĐC(+) TN1 TN2
Hình 3.11. Kết quả phân tích hàm lượng photpho tổng số trong mẫu đất trồng cây rau bắp cải
Kết quảở hình 3.11 cho thấy, hàm lượng photpho tổng trong đất ở tất cả các thí nghiệm đều giảm theo thời gian sinh trưởng của cây, mặc dù trong quá trình chăm sóc có tiến hành bổ sung thêm phân NPK vào ngày thứ 30.
Trong giai đoạn từ 0-30 ngày đầu tổng photphot trong đất có giảm nhưng không nhiều, đây là giai đoạn cây non, nên nhu cầu sử dụng photpho chưa cao, giai
đoạn từ 30- 90 ngày hàm lượng P tổng số giảm mạnh. Điều này giải thích như sau: do thời điểm này cây cần nhiều photpho cho quá trình cứng cây, và phát triển nên cây hấp thụ nhiều hơn dẫn đến hàm lượng P tổng số giảm mạnh ở các mẫu thí nghiệm. Như vậy, điều này cho thấy việc bổ sung vi khuẩn phân giải phosphate có tác động mạnh đến sự thay đổi hàm lượng P tổng số trong đất đối với cây trồng.
Kết quả so sánh quá trình thay đổi hàm lượng P tổng số giảm ở các TN tại thời điểm 30 ngày và 60 ngày cho thấy: TN1 giảm so với ĐC(-) từ 17,7% - 21,3% và giảm so với ĐC(+) từ 16,4% - 17,7%. TN2 giảm so với ĐC(-) từ 22% - 26,6% và giảm so với ĐC(+) từ 20,8% - 23,3%. TN2 giảm so với TN1 từ 5,2% - 6,8%.
Qua quá trình so sánh giữa các thí nghiệm cho thấy hàm lượng P tổng số ở hai mẫu TN1 và TN2 giảm nhiều hơn so với hai mẫu đối chứng. Điều này cho thấy vi khuẩn phân giải P có tác dụng đến quá trình chuyển hóa P khó tiêu sang P dễ tiêu.
HÀM LƯỢNG P DỄ TIÊU MẪU ĐẤT TRÔ NG RAU BẮP CẢI
NGO ÀI NGO ÀI ĐỒNG RUỘNG
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 30 60 Ngày P2O 5(mg/kg) ĐC(-) ĐC(+) TN1 TN2
Hình 3.12. Kết quả phân tích hàm lượng photpho dễ tiêu
Ở thời gian 0 đến 30 ngày hàm lượng P dễ tiêu trong mẫu đất có bổ sung vi khuẩn phân giải P khó tan (TN1, TN2) có xu hướng cao hơn so với mẫu đối chứng, do vi khuẩn đã chuyển hóa P khó tan thành P dễ tiêu trong đất, nhưng do nhu cầu sử
dụng P dễ tiêu của cây non trong thời gian này chưa nhiều dẫn đến hàm lượng P dễ
tiêu còn lại trong đất cao. Ở ngày thứ 30 cũng có bổ sung NPK nhưng hàm lượng P dễ tiêu vẫn bị giảm. Điều này giải thích như sau: vì thời gian từ 30 đến 60 ngày là thời gian cây cần nhiều P cho quá trình cứng cây và tạo sinh khối so với giai đoạn trước nên làm hàm lượng photpho giảm nhanh. Nhưng hàm lượng P dễ tiêu trong
đất ở các mẫu TN1 và TN2 luôn duy trì ở mức cao hơn so với các mẫu đối chứng. Kết quả so sánh quá trình thay đổi hàm lượng P dễ tiêu tăng ở các TN tại thời điểm 30 ngày và 60 ngày cho thấy: TN1 tăng so với ĐC(-) từ 56,6% - 116,7%, cao so với ĐC(+) từ 48,2% - 63,8%. TN2 tăng so với ĐC(-) từ 67,1% - 156,48%, cao so với ĐC(+) từ 58,1% - 94%. TN2 tăng so với TN1 từ 6,7% - 18,4%.
Từ kết quả P tổng số và P dễ tiêu cho thấy VSV phân giải phosphate có tác dụng đến quá trình chuyển hóa P khó tan sang P dễ tiêu. Điều này được thể hiện khi TN1 và TN2 có bổ sung VSV phân giải phosphate thì P tổng số ở hai thí nghiệm giảm so với đối chứng. Còn P dễ tiêu hai thí nghiệm lại tăng cao so với hai mẫu đối chứng, điều này cho thấy P dễ tiêu trong đất tăng cao là nhờ có VSV phân giải phosphate chuyển hóa P khó tan sang P dễ tiêu.
Tuy nhiên chỉ dựa và số liệu P tổng số và P khó tiêu thì chưa thể đánh giá
đầy đủ về ảnh hưởng của vi khuẩn đến hàm lượng P tổng số và P dễ tiêu mà cần phải đánh giá mật độ VSV trong đất và sinh khối của cây trồng.
3.2.2.2. Sự biến động mật độ của vi sinh vật trong đất trồng cây rau bắp cải
Cùng với cây ngô, đã tiến hành đánh giá tác động của vi khuẩn phân giải phosphate khó tan đối với cây rau bắp cải. Kết quả trình bày ở bảng 3.5
Bảng 3.5. Kết quả mật độ vi sinh vật phân giải phosphate khó tan và VSV tổng số trong đất trồng rau bắp cải
Môi trường Tên TN 0 ngày 30 ngày 60 ngày
VSV phân giải phosphate ĐC(-) 1,60 x104 1,89 x104 6,64 x104 ĐC(+) 1,60 x104 1,93 x104 6,66 x104 TN1 2,40 x105 2,98 x106 5,80 x106 TN2 2,80 x105 3,18 x106 6,63 x106 VSV tổng số hiếu khí ĐC(-) 4,65 x107 1,95 x107 5,50 x107 ĐC(+) 4,65 x107 2,79 x107 5,85 x107 TN1 4,65 x107 1,80 x107 5,50 x107 TN2 4,65 x107 2,74 x107 4,69 x107 Kết quảở bảng 3.5 cho thấy, mật độ VSV phân giải phosphate khó tan trong
đất ở TN1 và TN2 cao hơn so với ĐC(-) và ĐC(+) và đạt mật độ 106 CFU/g ở cuối giai đoạn thí nghiệm 60 ngày. Điều này cho thấy các vi sinh vật phân giải phosphate khó tan khi bổ sung vào đất đã tồn tại và phát triển được trong điều kiện môi trường tự nhiên.
Kết quả ở bảng 3.5 cho thấy, mật độ vi sinh vật ở đất trồng rau bắp cải có quy luật biến đổi tương tự với mật độ vi sinh ở ngô cũng đạt mật độ 107 CFU/g, nghĩa là theo thời gian mật độ vi sinh trong đất thay đổi không nhiều. Điều này có nghĩa là VSV phân giải P bổ sung vào đất có khả năng cùng tồn tại với các nhóm vi sinh vật có sẵn trong đất.
3.2.2.3. Ảnh hưởng của vi sinh vật phân giải phosphate khó tan lên sinh trưởng của cây rau bắp cải
Để đánh giá tác động của VSV phân giải P khó tan thì chúng ta không chỉ
dừng ở đánh giá chỉ số photpho tổng, photpho dễ tiêu và mật độ các nhóm vi sinh vật trong đất mà chúng ta cần phải đánh giá thông qua các chỉ tiêu sinh trưởng của
cây trồng. Kết quả đánh giá tác động của phân hữu cơ vi sinh phân giải P lên sinh khối của cây rau bắp cải được trình bày ở hình 3.13.
220 260 295 328 1160 1350 1650 1920 1380 1610 1945 2248 0 500 1000 1500 2000 2500 ĐC(-) ĐC(+) TN1 TN2
Sinh khối lá TB (g/bắp) Sinh khối rễ TB (g/bắp) Sinh khối TB (g/bắp)
Thí nghiệm
(g)
Hình 3.13. Ảnh hưởng của VK phân giải P lên sự phát triển sinh khối và rễ của cây rau bắp cải
Đối với kết quả về sinh khối bắp cải ở hình 3.13 cho thấy như sau:
Ở TN1 và TN2 cây được bổ sung VK phân giải phosphate nên sinh khối lá và rễ cao hơn hẳn so với mẫu ĐC. Cụ thể sinh khối lá trung bình (g/bắp) ở TN1cao hơn ĐC(-) là 42,2% , TN2 cao hơn ĐC(+) là 42,2%., TN2 cao hơn TN1 là 16,36%
Sinh khối rễ trung bình (g/bắp) ở TN1 cao hơn so với ĐC(-) là 34,1%, TN2 cao hơn ĐC(+) là 26,2% và TN2 cao hơn TN1 là 11,2%.
Năng suất bắp cải trung bình (g/bắp) ở TN1 và TN2 cao hơn so với ĐC. Cụ
thể TN1 cao hơn ĐC(-) 40,9% và TN2 cao hơn ĐC(+) 39,6% và TN2 cao hơn so với TN1 là 15,6%. Điều này chứng tỏ đất có bổ sung vi khuẩn phân giải phosphate khó tan có tác dụng tốt cho sinh trưởng và phát triển của bắp cải.
Năng suất bắp cải trung bình (g/bắp) ở mẫu bổ sung mùn cao hơn mẫu không bổ sung mùn hữu cơ. Cụ thể, ĐC(+) cao hơn ĐC(-) 16,7% và TN2 cao hơn TN1 15,6% .
Như vậy ta thấy rằng VSV phân giải phosphate đã ảnh hưởng tích cực đến hàm lượng P tổng và P tiêu trong đất và cho năng suất cây trồng cao.
CHƯƠNG 4
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
1. Kết luận
Từ các kết quả trên chúng tôi rút ra một số kết luận như sau:
1. Ở tất cả các mẫu nghiệm bổ sung vi khuẩn phân giải phosphate khó tan (trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng) mật độ VSV phân giải phosphate khó tan trong đất đạt 106CFU/g cao hơn so với các mẫu đối chứng đạt 104CFU/g.
2. Quy mô phòng thí nghiệm vi khuẩn phân giải phosphate đã làm tăng hàm lượng P dễ tiêu trong đất và sự sinh trưởng của cây cho năng suất cao: với cây đậu xanh, hàm lượng photpho dễ tiêu ở TN tăng so với ĐC 84- 99,8% và năng suất quả
tăng 11,5 - 19,5% so với ĐC.
3. Đối với cây trồng ngoài đồng ruộng vi khuẩn phân giải phosphate đã làm tăng hàm lượng P dễ tiêu trong đất và sự sinh trưởng của cây: đối với cây ngô, hàm lượng photpho dễ tiêu trong các mẫu thí nghiệm tăng từ 51,9 - 66,6%, năng suất tăng từ 8,2 - 12,2% so với ĐC; đối với cây rau bắp cải sinh khối tăng từ 39,6% - 40,9%.
4. Các kết quả nghiên cứu khi bổ sung thêm mùn hữu cơ từ rác thải sinh hoạt của nhà máy sản xuất phân hữu cơ từ chất thải của Công ty Quản lý Công trình đô thị Hà Tĩnh cũng có tác dụng kích thích các nhóm vi sinh vật hiếu khí và vi sinh vật phân giải P phát triển tốt hơn, hàm lượng P dễ tiêu trong đất tăng, các cây thử
nghiệm cũng sinh trưởng tốt hơn, cho năng suất cao hơn từ 3-10% so với không sử
dụng mùn hữu cơ.
2. Đề nghị
Tiếp tục thử nghiệm đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh sản xuất từ
các chủng vi sinh phân giải phosphate lên các đối tượng cây trồng khác ở ngoài
TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Tài liệu tiếng Việt
1. Nguyễn Đình Bạch (2006), Giáo trình hóa học môi trường, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
2. Lê Văn Căn (1968), Giá trị một số nguồn lân địa phương, NXB nông nghiệp.
3. Nguyễn Lân Dũng (1984), Vi sinh vật đất đất và sự chuyển hóa các hợp chất carbon, nitơ. NXB Khoa học kỹ thuật.
4. Nguyễn Lân Dũng, Bùi Đình Tứ, Nguyễn Hoài Hà, Đào Huyền Lương, Bùi Phương Oanh (1993), “Đặc điểm của một số chủng vi sinh vật có chứa trong chế phẩm Thiên Lý Bảo (Trung Quốc) và Thiên Nông (Việt Nam)”, Tạp chí Sinh học, 15 (2), tr.30-35.
5. Nguyễn Đường, Võ Minh Kha (1974), “Vi sinh vật phân giải lân ở hệ rễ
một số cây phân xanh”, Nghiên cứu đất phần 4, NXB Khoa học và kỹ
thuật, Hà Nội.
6. Phạm Thanh Hà (2004), “ Nghiên cứu, lựa chọn và xác định đặc điểm sinh học của một số chủng VK có khả năng phân giải phosphate khó tan”, Luận án tiến sĩ sinh học, Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
7. Mai Thị Hằng, Đinh Thị Kim Nhung, Vương Trọng Hào (2011), Thực hành Vi sinh vật học, NXB Đại học sư phạm Hà Nội.
8. Lê Bá Huy, Lâm Minh Triết (2000), Sinh thái môi trường ứng dụng. NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội.
9. Lê Văn Khoa, Trần Khắc Tiệp, Trịnh Thị Thanh (1996), “Hóa học nông nghiệp”, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, tr.110-123.
10. Võ Thị Lài (2006), “Nghiên cứu nuôi cấy và khả năng phân giải lân khó tan của vi khuẩn Bacillus megaterium”, Luận văn thạc sĩ - Trường Đại học Tây Nguyên. 11. Nguyễn Văn Mùi (2007), Thực hành hóa sinh học, NXB ĐH Quốc gia Hà Nội. 12. Vũ Thúy Nga, Nguyễn Ngọc Quyên, Trần Tú Thủy, Phạm Văn Toản, Nguyễn
Hào Quang, Đặng Đức Nhận (2002), “Nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp IAA và phân giải phosphate vô cơ khó tan của VK Bradyrhizobium”, Báo cáo khoa học Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc 2003, NXB Khoa học và kỹ
13. Phạm Văn Toản (1999), “Kết quả nghiên cứu triển khai công nghệ sản xuất phân bón vi sinh vật dạng tiềm sinh”, Báo cáo khoa học Hội nghị Sinh học toàn quốc, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, tr. 145 - 157.
14. Nguyễn Kim Vũ (1995), “Kết quả nghiên cứu và ứng dụng phân vi sinh trong nông nghiệp”, Vi sinh vật học và Công nghệ sinh học, Hội thảo quốc gia và khu vực nhân năm Louis Pasteur, Hà Nội, tr.381-385.
15. Viện Thổ nhưỡng nông hóa (1998), Sổ tay phân tích đất, nước, phân bón, cây trồng, tập 1, NXB Nông nghiệp Hà Nội.
II. Tài liệu nước ngoài
16. Ahmed N., Jha K. K. (1986) “Solubilization of rock phosphate by microoganisms isolated from Bihar soils”, Journal of General Applied Microbiology, 16, pp. 87-95.
17. Atlas R., Richard B. (1997), “Microbial Ecology Fundamental & Applications”, Benjamin/Cummings, pp. 350-352.
18. Bajpai P.D., SundaraRao W. V. B. (1971), “Soil inoculation with phosphorus solubilizing bacteria”, Phosphate solubilizing bacteria III, Soil Science Plant Nutrients, 17, pp.45-53.
19. Bangar K.C., Yadav K. S., Mishra M. M. (1985), “Transformation of rock phosphate during composting and the humic acid”, Plant and Soil, 85, pp. 259-266.
20. Bhurat M. C., Sen A. (1968), “Phosphate solubilizing bacteria in phyllosphere of winer crops”, Indian Journal of Microbiology, 8, pp. 255-256.
21. Bolan N.S., Naidu R., Mahimairaja S., Baskaran S. (1994), “Influence of low- molecular - weght organic acids on the solubilization phosphates” , Biology and Fertility of Soils, 18, pp. 311-319.
22. Chaiharn M., Lumyong S. (2011), “Screening and optimization of indole-3- acetic acid production and phosphate solubilization fromrhizobacteria aimed at improving plant growth”, Current Microbiology, 62(1), pp. 173-81.
23. Crespo J.M., Boiardi J. L., Luna M. F. (2011), “Mineral phosphate solubilization activity of gluconacetobacter diazotrophicus under P-limitation and plant root environment”, Agricultural Sciences, 2(1), pp. 16-22.
24. Cunningham J. E., Kuiack C. (1992), “Production of citric and oxalic acids and solubilization of calcium phosphate by Penicillium billai”, Applied and Environmental Microbiology, 52, pp. 1451-1458.
25. De Freitas J.R., Banerjee M. R., Germida J.J. (1997), “Phosphatesolubilizing rhizobacteria enhance the growth and yield but not phosphorusuptake of canola”, Biology and Fertility of Soils, 24, pp. 358-364.
26. Dey.B.K. (1985) “Phosphate solubilizing organisms in improving fertility satus of soil” Biofertilizer potentialities and problems.
27. Elizabeth P., Miguel S., Maria M. B., Luis A.Y. (2007), “ Isolation and characterization of mineral phosphate - solubilizing bacteria naturally colonizing a limonitic crust in the south - eastern Venazuelan region”. Soil Biology and Biochemistry, 39, pp. 2905 - 2914..
28. Gaur A. C., Sunita G. (1999) “Phosphate solubilizing microorganisms - an overview”. Current Trends in Life Sciences, 23, pp 45- 60.
29. Gil-Sotres F., Trasarcepeda C., Lerios M. C., Seoane S. (2005), “ Different approaches to evaluating soil quality using biochemical properties”, Soil Biol Biochem, 37, pp. 877 - 887.
30. Halder A.K., Mishra A. K., Chakarbarthy P.K. (1991), “Solubilization of inorganic phosphate by Bradyrhizobium”, Indian J. Exp. Biol, 29, pp. 28-31. 31. Hamdali H., Hafidi M., Virolle M. J., Ouhdouch Y. (2008), “Rock
phosphatesolubilizing Actinomycetes: screening for plant growth-promoting activities”, World J. Microbiol. Biotechnol., 24, pp. 2565-2575.
32. Hoffland E., Findenegg G. R., Nelemans J. A. (1989), “Solubilization of rock phosphate by rape”, II. Local root exudation of organic acids as a response to P- starvation , Plant and Soil, 113, pp. 161-165.
33. Jugnu T., Varsha N., Patel H. H. (1993), “Inorganic phosphate solubilization by certain soil bacteria”, Indian Journal of Experimenttal Biology, 31, pp, 743-746.
34. Kapoor K.K., Behl R.K., Khurana A. L., Dogra R.C. (1996) “Phosphate mobilization through soil microorganisms”, Plant Microbe Interaction in Sustainable Agriculture, pp 46-61.
35. Kapoor K. K. (2006), “Phosphate mobilization through soil microorganism”, Plant microbe, Interaction in sustainable agricultuare, Hisar and MMb, New Dehli, pp. 46 - 61.
36. Khan M.S., Zaidi A., Wani P. A. (2007), “Role of phosphate - solubilizing microorganisms in sustainable agriculture”, A review. Agron, Sustain, DeV, 27, pp. 29 - 43.
37. Kucey R.M.N., Janzen H. H., Leggett M.E. (1989), “Microbially mediared increases in plant available phosphorus”, Advance Agronomy, 42, pp. 199-223.