Chuẩn bị dịch chiết
Cân 25 g mẫu được nghiền và ngâm trong 100 ml nước cất khoảng 24 giờ. Sau đó ly tâm và lọc qua giấy lọc whatman để thu dịch lọc, dịch chiết này được xem như dịch nguyên chất (nồng độ 25%) dùng để khảo sát. Các dịch chiết này được pha loãng 5, 10, 20, 40 lần với nước cất.
Phương pháp thử độc tính của các loại dịch chiết đối với tuyến trùng Hút 1ml dịch huyền phù tuyến trùng chứa khoảng 20 tuyến trùng cảm nhiễm cho vô đĩa petri. Sau đó thêm vào 10ml dịch chiết cần khảo sát, mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần. Đặt đĩa petri ở nhiệt độ phòng. Theo dõi phần trăm tuyến trùng chết sau 5, 24, 48 giờ.
CHƯƠNG 4
4.1 Kết quả phân tích lý hóa của các compost
Bảng 4.1 Đặc tính lý hóa của các compost
Các chỉ tiêu Compost 1 Compost 2 Compost 3 Compost 5 Compost 6
pH 9,08 7,2 8,16 7,41 7,68 Độ ẩm (%) 72 28 37 41 49 EC (mS/cm) 2,82 7,12 8,58 7,65 12,07 C (%) 28,25 46,64 42,66 18,05 21,28 Axit humic (%) 4,2 8,56 8,83 7,25 7,05 Nitơ tổng số (%) 1,98 3,98 3,27 1,50 1,54 C/N 14,27 11,72 13,05 12,03 13,81 Chú thích:
- Compost 1: Phân ủ được làm từ lá Jatropha curcas
- Compost 2: Phân ủ được làm từ bánh dầu Jatropha curcas
- Compost 3: Phân ủ được làm từ hỗn hợp các bộ phận của Jatropha curcas - Compost 5: Phân ủ được làm từ bèo lục bình (Eichhronia crassipes)
- Compost 6: Phân ủ được làm từ rác sinh hoạt. Nhận xét:
Số liệu ở bảng 4.1 cho thấy hàm lượng axit humic (thể hiện chất mùn) ở
compost ủ từ lá J. curcas (compost 1) thấp nhất trong các compost (4,2%), trong khi đó axit humic của compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas (compost 3), compost ủ từ bánh dầu J. curcas (compost 2), compost ủ từ bèo lục bình (compost 5)
8,83%). T rong đó compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas có hàm lượng
axit humic cao nhất (8,83%), ngoài ra hàm lượng cacbon hữu cơ của nó cũng khá cao
(42,66%) tương đương so với compost ủ từ bánh dầu J. curcas (46,64%), và cao hơn so với compost ủ từ lá J.curcas (28,25%), compost ủ từ bèo lục bình (18,05%) và
compost ủ từ bèo lục bình (21,28%). Điều này có thể lý giải việc bổ sung thêm các nguyên liệu phối trộn và vi sinh vật vào quá trình ủ compost là rất cần thiết, giúp cho sự khoáng hóa các thành phần khó phân hủy như: lignin, hemi–cellulose trở thành chất mùn nhanh hơn.
Ở các compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas, compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas và compost ủ từ rác sinh hoạt đều bổ sung các nguyên liệu phối trộn trong khi đó compost ủ từ lá J. curcas không bổ sung thêm bất kỳ một nguyên liệu phối trộn nào cả. Ở compost ủ từ bánh dầu J. curcas và compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas đều có hàm lượng nitơ tổng số cao (3,27 – 3,98%)
kết quả này phù hợp với tiêu chuẩn phân bón quy định (≥ 2,5%) và cao hơn so với
compost ủ từ lá J. curcas, compost ủ từ bèo lục bình và compost ủ từ rác sinh hoạt. Độ ẩm của compost ủ từ lá J. curcas rất cao (72%) cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn phân bón quy định (≤ 35%), điều này có thể do nguyên liệu ủ chỉ đơn thuần lá cây J. curcas có hàm ẩm rất cao (90%) nên đã không thuận lợi cho quá trình ủ (môi trường
ủ bị yếm khí, khả năng thoát hơi nước thấp, v.v.), còn đối với compost ủ từ hỗn hợp
các bộ phận cây J. curcas độ ẩm giảm đi rất nhiều (37%) vì có thành phần xơ dừa
được xem là nguyên liệu phối trộn thích hợp, xơ dừa có đặc tính hút và giữ ẩm, cũng
như có thành phần chất hữu cơ cao [1]. Độ ẩm của compost ủ từ bánh dầu J. curcas
đạt tiêu chuẩn phân bón quy định (28%), độ ẩm của compost ủ từ hỗn hợp các bộ
phận cây J. curcas, compost ủ từ bèo lục bình và compost ủ từ rác sinh hoạt không
khác biệt nhiều và dao động trong khoảng (37–49%).
Compost ủ từ bánh dầu J. curcas, compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas và compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J. curcas là những phân bón có chất
lượng tốt có hàm lượng chất hữu cơ cao, có độ ẩm và pH phù hợp với tiêu chuẩn quy định của phân bón, phù hợp để sử dụng cho cây trồng.
4.2 Kết quả thử độc tính dịch chiết của các loại compost (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.2.1 Dịch chiết compost 1 (phân ủ được làm từ lá Jatropha curcas)
DỊCH CHIẾT COMPOST 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40
5 giờ 24 giờ 48 giờ
% T ỷ l ệ tu y ến t rù n g c h ết ĐC NĐ 0.625% NĐ 1.25% NĐ 2.5% NĐ 5% NĐ 25%
Biểu đồ 4.1 Tỷ lệ % tuyến trùng chết do tác động của compost 1
Kết quả ở biểu đồ 4.1 cho thấy dịch chiết compost ủ từ lá Jatropha curcas ở
nồng độ 0,625%, 1,25% và 2,5% không có tác động lên tuyến trùng sau 5 giờ thử nghiệm, và sau 48 giờ hiệu quả giết tuyến trùng thấp. Sau 24 giờ hiệu quả tác động của dịch chiết các nồng độ có tăng lên nhưng vẫn thấp và không có sự khác biệt nhiều giữa các nồng độ, trong đó dịch chiết ở nồng độ nguyên chất là có tác động mạnh nhất lên tuyến trùng. Tuy hiệu quả tác động lên tuyến trùng thử nghiệm thấp
nhưng cũng cho thấy compost ủ từ lá J. curcas có khả năng kiểm soát tuyến trùng .
Việc bổ sung cơ chất hữu cơ vào đất dưới dạng compost đã được chứng minh
có hiệu quả đáng kể trong kiểm soát tuyến trùng bướu rễ Meloidodyne, hiệu quả này
thay đổi và phụ thuộc vào thành phần chất hữu cơ, chủng loại tuyến trùng, các cây ký chủ, và đặc điểm sinh thái ở từng vùng (Sayre, 1971; Alam, 1976; 1990a; Muller & Gooch, 1982; Badra và cộng sự, 1979; Godoy và cs, 1983a, b) [27].
Sự phân hủy chất hữu cơ sẽ giải phóng các hợp chất gây độc cho tuyến trùng ký sinh. Đặc biệt, sự phân giải các chất từ phế thải thực vật sẽ giải phóng các axit hữu cơ như axetic, propionic và butyric, nồng độ các chất này có thể được lưu giữ một vài tuần trong đất và có thể giết chết một vài loại tuyến trùng. Chất hữu cơ cũng làm tăng sự phong phú của các nấm ăn thịt tuyến trùng, hiệu quả này thông qua chuỗi thức ăn (vi khuẩn – tuyến trùng ăn vi khuẩn - nấm ăn tuyến trùng) gây ảnh hưởng đến mật độ tuyến trùng ký sinh thực vật [3]. Compost có tác dụng làm tăng sản lượng cây trồng song cũng rất thuận lợi cho sinh sản của các loài tuyến trùng ăn thịt và một số nấm có ích để tiêu diệt các loài tuyến trùng ký sinh thực vật [9]. Trong quá trình phân giải các chất hữu cơ bằng vi sinh vật đất các chất chuyển hóa độc tố được giải phóng có khả năng giết chết tuyến trùng thực vật [3].Các chất hữu cơ, đặc biệt là cơ chất có tỷ lệ C/N cao cho thấy hoạt tính diệt tuyến trùng và diệt nấm mà tác nhân chính là sự giải phóng ammonia trong quá trình phân hủy chất hữu cơ trong đất, cũng như sự gia tăng mật độ các loài vi sinh đối kháng (Rodrýguez-Ka´bana, 1986;
Rodrýguez-Ka´bana và cs, 1987; Spiegel và cs., 1987; Oka và cs, 1993) [33]. Điều này cũng lý giải cho hiệu quả tác động của compost ủ từ lá J. curcas lên tuyến trùng
vì nó có tỷ lệ C/N khá cao (14,27) tỷ lệ này phù hợp với tiêu chuẩn quy định đối với phân bón cây trồng (13÷15). Sự gia tăng hoạt động của các vi sinh vật có trong đất đã được bổ sung compost làm tăng hoạt động của hệ enzyme (Rodriguez – Kabana và cs, 1983) và sự tích lũy các sản phẩm sau quá trình phân hủy và các chất chuyển hóa của vi sinh vật sẽ tiêu diệt nhóm tuyến trùng ký sinh thực vật (Johnson, 1959; Mankau & Minteer, 1962; Rodriguez – Kabana và cs, 1965; Walker, 1971; Badra và
cs, 1979). Quá trình phân hủy cơ chất hữu cơ đóng một vai trò quan trọng tiết ra các độc tố đối với tuyến trùng (Alam và cs, 1982; Goswami & Vijayalakshmi, 1987a)
4.2.2 Dịch chiết compost 2 (phân ủ được làm từ bánh dầu Jatropha curcas) DỊCH CHIẾT COMPOST 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
5 giờ 24 giờ 48 giờ
% T ỷ l ệ t u y ế n t r ù n g c h ế t ĐC NĐ 0.625% NĐ 1.25% NĐ 2.5% NĐ 5%
Biểu đồ 4.2 Tỷ lệ % tuyến trùng chết do tác động của compost 2
Số liệu ở biểu đồ 4.2 cho thấy hiệu quả tác động lên tuyến trùng của compost
ủ từ bánh dầu Jatropha curcas rất cao (90,27%). Hơn 50% tuyến trùng chết sau 5 giờ
thử nghiệm ở dịch chiết nồng độ 5%, tuy nhiên ở nồng độ 2,5% và 1,25% tỷ lệ tuyến trùng chết chỉ hơn 30%, còn ở nồng độ 0,625% tỷ lệ tuyến trùng chết chỉ có 16,95%. Sau 24 giờ thử nghiệm tỷ lệ tuyến trùng chết ở các nồng độ có tăng lên nhưng không nhiều. Ở dịch chiết nồng độ 5% tỷ lệ tuyến trùng chết là gần 80%. Còn sau 48 giờ ở dịch chiết nồng độ 5% tỷ lệ tuyến trùng chết là 90,27%, còn ở nồng độ 2,5% và 1,25% tỷ lệ tuyến trùng chết là gần 70%. Tác động làm chết tuyến trùng thử nghiệm của compost ủ từ bánh dầu cao hơn rất nhiều so với compost ủ từ lá (35,41%). Kết
quả trên cho thấy dịch chiết ở nồng độ 5% của compost ủ từ bánh dầu J. curcas có
hiệu quả cao trong kiểm soát tuyến trùng ký sinh thực vật.
Từ lâu phế phẩm là bã ép (bánh dầu) từ hạt J. curcas trong ngành công nghiệp
hàm lượng protein cao (50–62%) và một số hợp chất phòng trừ sâu bệnh [16].Trong nhân hạt dầu mè có chứa độc tố curcin (một dạng độc tố protein) và phorbol ester. Curcin ở dạng tinh khiết có độc tố rất cao. Các độc tố này có hiệu quả tác động đến côn trùng, các động vật chân đốt và các động vật thân mềm, do đó nó được sử dụng như một dạng thuốc trừ sâu sinh học [20].
Trong bánh dầu J. curcas rất giàu các amino acid, các acid béo, các chất ức
chế quá trình trao đổi chất, ức chế hấp thu dinh dưỡng, đặc biệt là trysin (Makkar, Aderibigbe, & Becker, 1998) [19]. Theo Akhtar, 1991 trong bánh dầu rất giàu các thành phần khoáng như: nitrogen, phosphorus, và potash [27]. Hoạt tính sinh học của
các thành phần có trong bánh dầu J. curcas có thể có tác động gây độc đối với tuyến
trùng ký sinh thực vật. Theo Sitaramaiah & Singh (1977) trong quá trình phân hủy, compost sẽ giải phóng ra nhiều acid béo, Khan (1969) và Hasan (1977) cũng cho thấy có sự giải phóng các amino acid và carbohydrate trong suốt quá trình phân hủy cơ chất hữu cơ. Các chất có hoạt tính sinh học này có độc tính cao đối với nhiều loài tuyến trùng ký sinh thực vật (Eno và cs, 1955; Khan, 1969; Hasan & Saxena, 1974; Alam, 1976; Sitaramaiah & Singh, 1978b; Alam và cs, 1979; Badra và cs, 1979) [27]. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.2.3 Dịch chiết compost 3 (phân ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J.curcas phối
trộn với các nguyên liệu khác)
DỊCH CHIẾT COMPOST 3 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
5 giờ 24 giờ 48 giờ
% T ỷ l ệ tu y ến t rù n g c h ết ĐC NĐ 0.625% NĐ 1.25% NĐ 2.5% NĐ 5% NĐ 25%
Biểu đồ 4.3 Tỷ lệ % tuyến trùng chết do tác động của compost 3
Tỷ lệ % tuyến trùng chết do tác động của compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận
của J. curcas ở biểu đồ 4.3 trên cho thấy sau 48 giờ thử nghiệm ở dịch chiết nồng độ
25% tác động làm chết tuyến trùng cao nhất (gần 80%), còn ở nồng độ 5% tỷ lệ tuyến trùng chết cũng đạt gần 50%.
Hiệu quả tác động lên tuyến trùng của compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận của
J. curcas có thể giải thích như sau: do trong nhân hạt Jatropha curcas có chứa hàm
lượng cao các acid béo như: oleic (41,5–48,8%), linoleic (34,6–44,4%), palmitic (10,5–13%) và stearic (2,3–2,8%) và các amino acid khác (Leucine, Tyrosine, Phenylalanine, Histidine, Lysine,…). Thành phần chất sát khuẩn trung tính cũng
được tìm thấy trong J. curcas (3,9-4,5%). Phorbolesters cũng hiện diện trong J. curcas (3,85mg/g), đây được xem là tác nhân chính gây độc khi thử nghiệm trên
chuột và động vật nhai lại (Adolf, Opferkuch & Hecker, 1984; Makkar, Becker, Sporer, & Wink, 1997).Trong nhân hạt có các chất ức chế như: trypsin, saponin,
phytates (physic acid) và lectin, đây là các chất ức chế quá trình hấp thu dinh dưỡng (Makkar, Aderibigbe & Becker, 1998). Trong đó trysin là chất ức chế có phản ứng trực tiếp với enzyme phân giải protein ở tuyến tụy, ức chế đến quá trình hấp thu dinh dưỡng của vi sinh vật. (Hajos và cs, 1995). Đây được xem là các hợp chất độc và ức chế quá trình trao đổi chất.
Ngoài ra trong J. curcas có phát hiện thấy các hợp chất phenolic và tanin
(Makkar và cs, 1997) [19]. Theo Alam (1976, 1990a) các cơ chất hữu cơ khi phân hủy chúng giải phóng ra rất nhiều hợp chất như phenolic, aldehyde và nhiều chất khí
khác nhau như ammonia. Theo Nico và cs, 2004, trong quá trình phân hủy compost
đã tiết ra các độc tố đối với tuyến trùng như:các hợp chất tanin, phenolic (pyrocatechol, caffeic acid, và vanillic acid) và các acid béo (Chitwood, 2002) [22].
Compost ủ từ hỗn hợp các bộ phận của J. curcas có hàm lượng nitơ tổng khá
cao (3,77%), hàm lượng nitơ thể hiện cho độ đạm của compost mà theo Brichfield & Parr (1969) đã ghi nhận hiệu quả kiểm soát tuyến trùng bướu rễ của các cơ chất hữu cơ có hàm lượng nitơ cao. Cơ chế liên quan đến đặc tính kiểm soát tuyến trùng của nitơ được xác định bởi Huebner và cs, (1983), khi bổ sung các hợp chất hữu cơ vào đất có sự chuyển đổi thành khí NH3 của các hợp chất nitơ và nồng độ NH3 cao đã cho thấy hiệu quả tác động giết chết tuyến trùng (Eno và cs, 1955; Rodriguez – Kabana và cs, 1981) [27].
4.2.4 Dịch chiết compost 4 (phân ủ từ hỗn hợp các bộ phận cây J.curcas phối trộn với các nguyên liệu khác và có bổ sung thêm nấm Trichoderma harzianum)
Biểu đồ 4.4 Tỷ lệ % tuyến trùng chết do tác động của compost 4
Số liệu ở biểu đồ 4.4 cho thấy hiệu quả tác động lên tuyến trùng tăng dần từ nồng độ 0,625% đến nồng độ nguyên chất 25%, ở nồng độ 25% sau 5giờ thử nghiệm đã làm giảm hơn 50% mật độ tuyến trùng. Nhìn chung dịch chiết ở nồng độ 2,5% và 5% sau 48 giờ cũng cho kết quả cao (54%- 72%). Đặc biệt ở nồng độ nguyên chất 25% sau 48 giờ thử nghiệm làm chết hơn 90% tuyến trùng.
Hiệu quả tác động lên tuyến trùng bướu rễ của compost ủ từ hỗn hợp các bộ
phận cây J. curcas phối trộn với các nguyên liệu khác và có bổ sung thêm nấm T. harzianum cũng tương tự so với compost ủ từ bánh dầu J. curcas. Việc bổ sung T. harzianum vào compost được ủ từ hỗn hợp các bộ phận của cây J. curcas cho thấy
hiệu quả tác động lên tuyến trùng bướu rễ tăng lên rất nhiều: ở compost ủ từ hỗn hợp
các bộ phận cây J. curcas phối trộn với các nguyên liệu khác hiệu quả tác động lên
DỊCH CHIẾT COMPOST 4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
5 giờ 24 giờ 48 giờ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
% T ỷ l ệ t u y ế n t r ù n g c h ế t ĐC NĐ 0.625% NĐ 1.25% NĐ 2.5% NĐ 5% NĐ 2.5%
tuyến trùng bướu rễ sau 48 giờ ở dịch chiết nồng độ nguyên chất là hơn 78%, sau khi
bổ sung T. harzianum vào compost này hiệu quả đã tăng lên hơn 90%.
Theo Trần Thị Thanh Trầm (2007) [7] đã thử nghiệm dịch chiết hỗn hợp gồm
bánh dầu neem và compost rác thải được nuôi cấy T. harzianum kết quả cho thấy sau
6 giờ thử nghiệm ở nồng độ 1,25% hiệu tác động lên tuyến trùng là 100%, ở dịch chiết nồng độ 0,625% hiệu quả tác động hơn 57%, còn sau 48 giờ ở dịch chiết nồng độ 0,625% hiệu quả đạt được là hơn 85%, còn đối với dịch chiết compost rác thải
không bổ sung thêm T. harzianum ở nồng độ 0,625% sau 6 giờ và sau 48 giờ không
có tác động lên tuyến trùng thử nghiệm, còn ở nồng độ nguyên chất sau 48 giờ hiệu quả đạt 60%. Hiệu quả này chỉ bằng hiệu quả đạt được của dịch chiết hỗn hợp ở
nồng độ 0,625% sau 6 giờ thử nghiệm [7]. Việc bổ sung T. harzianum cho thấy sự
gia tăng độ độc đối với tuyến trùng thử nghiệm so với compost không được bổ sung
thêm T. harzianum.
Việc nuôi cấy T. harzianum vào compost là một sự kết hợp có ý nghĩa.