Tóm tắt Luận án Phân lập, tuyển chọn và định danh vi khuẩn liên kết với thực vật (Plant Associated Bacteria) ở lúa, khoai trồng trên đất phèn ở đồng bằng sông Cửu Long - Lý Ngọc Thanh Xuân

thành nốt rễ sau này. Osa-Afiana và Alexander (1982) nhận thấy một số yếu tố môi trường như pH, nhiệt độ, ẩm độ ảnh hưởng đển sự sống sót của vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens tuy nhiên những yếu tố sinh học như các thực vi khuẩn (bacteriophages) hiện diện trong đất không khử trùng so với đất khử trùng đã làm giảm mật số vi khuẩn này rỏ rệt. Asea et al., (1988) cũng nhận thấy khi bổ sung các chủng vi khuẩn Rhizobium leguminosarum biovar. phaseoli, R. meliloti, Agrobacterium tumefaciens, Micrococcus flavus, Corynebacterium sp., Pseudomonas sp. vào trong đất sét pha thịt bổ sung thêm 0,1 đến 1,0% glucose, kết quả cho thấy mật số tất cả các nhóm vi khuẩn trên 3 đều giảm nhưng không do độc tố mà do các nhóm vi sinh vật đối kháng, chúng lấy glucose làm năng lượng phát triển và tấn công các nhóm vi khuẩn còn lại làm cho mật số vi khuẩn chủng vào đất bị giảm, điều này được chứng minh ở nghiệm thức ở đất khử trùng cho thấy các nhóm vi sinh vật chủng vào đất đều tăng. Năm 1998, Giller et al., tổng kết nhiều thí nghiệm trên thế giới cho rằng chính độc tố trong đất đã làm cho vi khuẩn chủng vào đất bị chết, sự phát triển kém và dĩ nhiên độ phì của đất cũng giảm. Điều lưu ý của các tác giả trên là độc tố trong đất ở thể hòa tan hay di động lại tùy thuộc pH trong đất, như vậy pH ảnh hưởng gián tiếp đến sự sống sót của vi khuẩn chủng vào đất. Tuy nhiên những nhà khoa học gần đây cho rằng điều này có thể khắc phục phần nào do dịch tiết của rễ cây làm trung hòa pH đất hay cải thiện pH đất giúp pH vùng rễ tốt hơn so với chung quanh vì thế vi khuẩn vùng rễ phát triển hơn (Raboin et al., 2016). Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1 Nguyên liệu nghiên cứu Mẫu đất vùng rễ, mẫu rễ và thân cây lúa, khoai lang trồng trên trên đất phèn ở bốn vùng sinh thái (Đồng Tháp Mười, Tứ giác Long Xuyên, Trủng sông Hậu và Bán đảo Cà Mau). Các môi trường phân lập vi khuẩn liên kết với thực vật Burk, NBRIP, LGI, NFb Nhận diện vi khuẩn đất vùng rễ: sử dụng cặp mồi 8F và 1492R (Turner et al., 1999) 8F: 5’- AGAGTTTGATCC TGGCTCAG-3’. 1492R: 5’-TACGGTTACCTTGTTACGACTT-3’. - Nhận diện vi khuẩn nội sinh: sử dụng cặp mồi P515FPL và P13B (Zinniel et al., 2002): P515FPL: 5’- GTGCCAGCAGCCGCGGTA A -3’. P13B: 5’- AGGCCCGGG AACGTATTCAC -3’. - Các hóa chất cần thiết khác. 4 2.2 Phương pháp nghiên cứu Nội dung 2.1: Thu thập mẫu đất, mẫu cây của lúa và khoai lang trồng trên đất phèn ở các vùng sinh thái tại đồng bằng sông Cửu Long Mẫu đất vùng rễ lúa và mẫu cây lúa được thu tại 4 vùng đất phèn trồng lúa của đồng bằng sông Cửu Long (Đồng Tháp Mười, Tứ giác Long Xuyên, Trủng sông Hậu và Bán đảo Cà Mau). Mẫu đất vùng rễ khoai lang và mẫu cây khoai lang được thu tại 3 vùng đất phèn trồng khoai lang của đồng bằng sông Cửu Long (Đồng Tháp Mười, Tứ giác Long Xuyên, và Trủng sông Hậu). Nội dung 2.2: Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn liên kết với thực vật có khả năng cố định đạm, hòa tan lân Vi khuẩn liên kết với thực vật được phân lập trên các môi trường Burk, NBRIP, LGI, NFb để khảo sát khả năng cố định đạm, hòa tan lân của các chủng vi khuẩn đã được phân lập thông qua việc định lượng đạm sinh ra khi nuôi cấy vi khuẩn trong môi trường Burk không đạm, định lượng lân hòa tan khi nuôi cấy vi khuẩn trong môi trường NBRIP chứa lân khó tan. Nội dung 2.3: Nhận diện vi khuẩn trước khi tiến hành tuyển chọn Một số chủng vi khuẩn đã phân lập được nhận diện bằng phương pháp sinh học phân tử Sản phẩm PCR được tinh sạch theo kit Invitrogen và giải trình tự 2 mạch theo phương pháp của phương pháp Sanger bằng máy giải trình tự tự động ABI 3130 của công ty Phù Sa – Việt Nam. Sử dụng chương trình BLAST N của NCBI để so sánh trình tự DNA của các chủng vi khuẩn đã được giải trình tự với trình tự DNA của bộ gen ở các loài vi khuẩn trong ngân hàng gen (NCBI). Mối quan hệ giữa các chủng vi khuẩn đã được giải trình cũng được mô tả dựa trên cây phả hệ (phylogenetic tree) được thiết lập bằng phần mềm MEGA 6.06. Nội dung 2.4: Tuyển chọn vi khuẩn trước khi tiến hành nhận diện Các chủng vi khuẩn đã giải trình tự được tiến hành kiểm tra khả năng cố định đạm với môi trường Burk cải tiến pH = 4,0 kiểm 5 tra khả năng hòa tan lân với môi trường NBRIP cải tiến pH = 4,0 và Ca3(PO4)2 được thay thế bằng FePO4. Lựa chọn 3 chủng vi khuẩn được phân lập trên lúa và 3 chủng vi khuẩn được phân lập trên khoai lang có khả năng cố định đạm, hòa tan lân tốt đem tiến hành thí nghiệm trên lúa và khoai lang. Nội dung 2.5: Đánh giá hiệu quả của các chủng vi khuẩn đã tuyển chọn trên cây lúa trồng trên đất phèn trong điều kiện ngoài đồng. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của các dòng vi khuẩn kết hợp lượng đạm lên năng suất lúa vụ hè thu 2015. Thí nghiệm thừa số hai nhân được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 3 mức đạm (30 N, 60 N, 90 N) x 3 dòng vi khuẩn (VK1, VK2, VK3) với 9 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức bố trí 4 lần lặp lại, diện tích mỗi lô thí nghiệm là 20 m2. Các nghiệm thức thí nghiệm thức thí nghiệm được trình bày ở bảng 2.1. Bảng 2.1: Ảnh hưởng của các dòng vi khuẩn kết hợp lượng đạm lên năng suất lúa vụ hè thu 2015. Lượng N (kg/ha) Dòng vi khuẩnVK1 VK2 VK3 30 NT1 NT2 NT3 60 NT4 NT5 NT6 90 NT7 NT8 NT9 Lượng lân và kali bón cho thí nghiệm: 60 P2O5 - 30 K2O kg ha-1. Thí nghiệm 2: Đánh giá sử dụng vi khuẩn triển vọng lên năng suất lúa ở đồng bằng sông Cửu Long vụ thu đông 2015. Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố bao gồm 6 nghiệm thức với 4 lần lặp lại trên diện tích mỗi lô thí nghiệm là 20 m2. Các nghiệm thức thí nghiệm trình bày ở bảng 2.1. Bảng 2.2: Đánh giá sự phối hợp vi khuẩn triển vọng với 3 lượng N lên năng suất lúa vụ thu đông 2015. STT Nghiệm thức Mô tả 1 00-60-30 Không bón đạm 2 90-00-30 Không bón lân 3 90-60-30 Bón đủ NPK 4 30-60-30 + VKX Bón 30 kg N/ha, kết hợp chủng VKX được xác 6 định từ thí nghiệm 1 (vụ hè thu 2015) 5 60-60-30 + VKX Bón 60 kg N/ha, kết hợp chủng VKX được xác định từ thí nghiệm 1 (vụ hè thu 2015) 6 90-60-30 + VKX Bón 90 kg N/ha, kết hợp chủng VKX được xác định từ thí nghiệm 1 (vụ hè thu 2015) Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của chủng vi khuẩn kết hợp các mức lân lên năng suất lúa ở đồng bằng sông Cửu Long vụ thu đông 2015. Thí nghiệm thừa số hai nhân được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm gồm 3 mức P2O5 (30 P2O5, 60 P2O5, 90 P2O5) x 3 dòng vi khuẩn (VK1, VK2 và VK3) với 9 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức bố trí 4 lần lặp lại, diện tích mỗi lô thí nghiệm là 20 m2. Các nghiệm thức thí nghiệm được trình bày ở bảng 2.3. Bảng 2.3: Ảnh hưởng của các dòng vi khuẩn kết hợp lượng lân lên năng suất lúa vụ thu đông 2015. Lượng P2O5 (kg /ha) Dòng vi khuẩn VK1 VK2 VK3 30 NT1 NT2 NT3 60 NT4 NT5 NT6 90 NT7 NT8 NT9 Nội dung 2.6: Đánh giá hiệu quả của các chủng vi khuẩn đã tuyển chọn trên cây khoai lang trồng trên đất phèn trong điều kiện ngoài đồng. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của vi khuẩn (VK4, VK5, VK6) kết hợp với các liều lượng đạm đến năng suất khoai lang tím nhật vào vụ xuân hè 2016. Thí nghiệm hai nhân tố được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên. Trong đó, nhân tố (A): các liều lượng đạm/ha (30 kg N, 60 kg N, 90 kg N) và nhân tố (B): dòng vi khuẩn (VK4, VK5, VK6) với 3 lần lặp lại trên diện tích mỗi lô thí nghiệm là 5 m2 (dài 5 m x 1 m). Các nghiệm thức được trình bày trong Bảng 2.4. Bảng 2.4: Ảnh hưởng của các dòng vi khuẩn kết hợp lượng đạm lên năng suất khoai lang vụ xuân hè 2016. Lượng N (kg/ha) Dòng vi khuẩnVK4 VK5 VK6 7 30 NT1 NT2 NT3 60 NT4 NT5 NT6 90 NT7 NT8 NT9 Công thức bón phân cho thí nghiệm: 90 P2O5 - 90 K2O kg ha-1. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của vi khuẩn triển vọng đến năng suất khoai lang tím nhật vào vụ hè thu 2016. Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố, bao gồm 6 nghiệm thức với 3 lần lặp lại trên diện tích mỗi lô thí nghiệm là 5 m2 (dài 5 m x 1 m). Bảng 2.5: Ảnh hưởng của các dòng vi khuẩn triển vọng đến năng suất khoai lang vụ hè thu 2016. Nghiệm thức Mô tả 00-90-90 Không bón đạm 90-00-90 Không bón lân 90-90-90 Bón đầy đủ NPK 30-90-90+VKX Bón 30 kg N/ha kết hợp với VKX xác định từ thí nghiệm 1 (vụ xuân hè) 60-90-90+VKX Bón 60 kg N/ha kết hợp với VKX xác định từ thí nghiệm 1 (vụ xuân hè) 90-90-90+VKX Bón 90 kg N/ha kết hợp với VKX xác định từ thí nghiệm 1 (vụ xuân hè) Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của VK4, VK5, VK6 kết hợp với các liều lượng lân đến năng suất khoai lang tím nhật vào vụ hè thu 2016. Thí nghiệm hai nhân tố được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên. Trong đó, nhân tố (A): các liều lượng lân (30 kg P2O5, 60 kg P2O5, 90 kg P2O5/ha) và nhân tố (B): dòng vi khuẩn (VK4, VK5, VK6) với 3 lần lặp lại trên diện tích mỗi lô thí nghiệm 5 m2 (dài 5 m x 1 m). Các nghiệm thức được trình bày trong bảng 2.6. Bảng 2.6: Ảnh hưởng của các dòng vi khuẩn kết hợp lượng lân lên năng suất khoai lang vụ hè thu 2016. Lượng P2O5 (kg/ha) Dòng vi khuẩn VK4 VK5 VK6 30 NT1 NT2 NT3 60 NT4 NT5 NT6 90 NT7 NT8 NT9 Công thức bón phân cho thí nghiệm: 90 N - 90 K2O kg ha-1. 8 2.3 Phương pháp xử lý số liệu Xử lý số liệu, xây dựng đồ biểu bằng phần mềm Microsoft Excel, số liệu của thí nghiệm sẽ được phân tích phương sai và kiểm định Ducan ở mức xác xuất 95% để so sánh khác biệt giữa các nghiệm thức bằng phần mềm SPSS 16.0. Dữ liệu trình tự gene sẽ được xử lý bằng phần mềm MEGA 6.0 để tìm mối quan hệ di truyền giữa các chủng vi khuẩn. Chương 3: Kết quả và thảo luận 3.1 Phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn cố định đạm, hòa tan lân hiện diện trong đất và nội sinh trong cây lúa, khoai lang trên đất phèn Bốn trăm ba mươi mốt chủng vi khuẩn liên kết với cây lúa, trong đó có 272 chủng vi khuẩn được phân lập từ đất vùng rễ và 159 chủng vi khuẩn nội sinh. Đặc điểm khuẩn lạc của các chủng vi khuẩn phân lập được có màu sắc khác nhau: trắng đục, trắng trong, vàng nhạt và vàng đậm. Hình dạng khuẩn lạc chủ yếu là tròn, bìa nguyên, hầu hết các chủng vi khuẩn có tế bào dạng hình que, Gram âm. Bốn trăm hai mươi bốn chủng vi khuẩn liên kết với cây khoai lang, trong đó có 271 chủng vi khuẩn được phân lập từ đất vùng rễ và 153 chủng vi khuẩn nội sinh. Đặc điểm khuẩn lạc của các chủng vi khuẩn phân lập được có màu sắc khác nhau: trắng đục, trắng trong vàng nhạt và vàng đậm. Hình dạng khuẩn lạc chủ yếu là tròn, bìa nguyên, một số lượng nhỏ các dòng vi khuẩn có tế bào dạng hình cầu. Các chủng vi khuẩn có khả năng cố định đạm và có khả năng hòa tan lân khó tan. Hai mươi chín chủng vi khuẩn liên kết với cây lúa mà có khả năng tổng hợp đạm cao, hòa tan lân khó tan đã được định danh đến mức độ loài bằng kỹ thuật PCR và giải trình tự đoạn 16S rDNA. Các chủng vi khuẩn này đa dạng về loài thuộc 3 nhóm vi khuẩn: Bacilli, Gammaproteobacteria và Betaproteobacteria. Mười hai chủng vi khuẩn liên kết với cây khoai lang mà có khả năng tổng hợp đạm cao, hòa tan lân khó tan đã được định danh đến mức độ loài bằng kỹ thuật PCR và giải trình tự đoạn 16S rDNA. Các dòng vi khuẩn này đa dạng về loài chỉ thuộc 2 nhóm vi khuẩn: Bacilli và Gammaproteobacteria. Từ 15 chủng vi khuẩn vùng rễ và nội sinh lúa có khả năng cố định đạm cao nhất và 20 chủng vi khuẩn hòa tan lân tốt nhất trong 9 môi trường pH = 7,0 được sử dụng để đánh giá hai khả năng trên trong điều kiện chua ở pH = 4,0. Kết quả cho thấy hầu hết vi khuẩn có khả năng cố định đạm và hòa tan lân sắt và lân nhôm ở môi trường pH = 4,0. Chủng vi khuẩn KG2-21, HG6-21b và BL1-21b có hàm lượng đạm cố định là 0,79 – 1,38 mg L-1 vào thời điểm 8 NSU. Tương tự, hàm lượng lân sắt và lân nhôm được hòa tan theo thứ tự 22,2 – 58,1 và 24,9 – 48,9 mg L-1 (Bảng 3.1). Bảng 3.1: Khả năng cố định đạm, hòa tan lân sắt và lân nhôm của các chủng vi khuẩn tiềm năng từ đất trồng lúa. Vùng phèn Chủng vi khuẩn Ngày sau ủ NH4+ (mg L-1) 2 NSU 4 NSU 6 NSU 8 NSU TGLX KG2-21 1.51 1.49 1.83 1.37 AG5-13 0.25 0.66 0.88 0.73 DT10-12a 0.33 0.37 0.42 0.34 AG8-13 0.28 0.30 0.35 0.29 AG9-22 0.16 0.21 0.22 0.25 KG5-3a 0.20 0.23 0.21 0.25 AG5-3 0.21 0.23 0.22 0.25 AG9-4b 0.17 0.23 0.18 0.27 ĐTM LA2-21b 0.45 0.52 0.60 0.56 LA5-22b 0.17 0.39 0.34 0.33 DT9-11 0.26 0.35 0.33 0.43 LA4-3b 0.31 0.29 0.36 0.29 LA5-3 0.25 0.40 0.41 0.34 LA4-3c 0.22 0.30 0.28 0.31 TSH HG6-21b 1.06 0.91 0.81 0.79 HG9-3a 0.47 0.64 0.60 0.81 HG10-3a 0.32 0.28 0.54 0.45 VL3-21 0.15 0.33 0.62 0.33 VL4-12 0.12 0.29 0.44 0.37 VL3-3b 0.19 0.18 0.42 0.38 VL3-3c 0.16 0.15 0.35 0.32 BĐCM BL1-21b 1.51 1.48 1.82 1.38 10 BL5-12 0.44 0.76 0.78 0.62 CM7-22 0.11 0.33 0.28 0.51 BL2-21b 0.18 0.16 0.33 0.49 BL3-4a 0.17 0.32 0.20 0.21 BL4-3 0.17 0.13 0.18 0.21 BL5-4b 0.33 0.31 0.31 0.33 BL5-3 0.27 0.24 0.47 0.34 Vùng phèn Chủng vi khuẩn P-Fe (mg L-1) 5 NSU 10 NSU 15 NSU 20 NSU TGLX KG2-21 73.9 32.8 27.5 22.2 AG5-13 10.03 9.00 8.70 9.95 DT10-12a 21.35 18.68 16.36 13.36 AG8-13 12.98 4.33 3.85 2.60 AG9-22 14.56 5.47 4.61 3.33 KG5-3a 11.26 10.50 10.54 13.60 AG5-3 11.70 10.90 10.90 13.30 AG9-4b 10.32 14.21 15.55 16.69 ĐTM LA2-21b 24.5 10.1 9.2 5.4 LA5-22b 14.21 7.00 6.37 7.15 DT9-11 9.58 3.72 3.35 1.78 LA4-3b 11.05 4.67 5.80 3.78 LA5-3 18.06 10.84 11.88 14.04 LA4-3c 11.00 9.28 9.11 4.12 TSH HG6-21b 145.0 63.2 55.8 58.1 HG9-3a 44.3 26.6 29.1 34.4 HG10-3a 33.2 22.5 25.6 22.6 VL3-21 15.1 16.8 22.1 22.3 VL4-12 7.9 9.8 17.8 18.8 VL3-3b 11.8 8.9 4.5 1.0 VL3-3c 9.8 7.4 3.8 0.8 BĐCM BL1-21b 135.7 48.1 54.2 54.4 BL5-12 22.8 13.2 11.0 6.6 11 CM7-22 16.9 12.1 9.8 4.4 BL2-21b 13.4 15.8 5.8 1.2 BL3-4a 10.14 14.62 12.10 16.38 BL4-3 10.50 13.80 10.25 17.00 BL5-4b 1.78 0.77 0.95 0.63 BL5-3 2.28 1.14 1.04 1.16 Vùng phèn Chủng vi khuẩn P-Al (mg L-1) 5 NSU 10 NSU 15 NSU 20 NSU TGLX KG2-21 7.5 9.3 11.1 24.9 AG5-13 3.1 3.8 4.0 4.7 DT10-12a 2.20 4.10 2.80 8.90 AG8-13 2.10 4.00 3.00 8.00 AG9-22 1.30 2.30 3.20 6.20 KG5-3a 0.88 1.37 1.40 1.21 AG5-3 0.80 1.47 1.32 1.25 AG9-4b 0.72 1.46 1.28 1.27 ĐTM LA2-21b 2.7 4.7 5.1 12.4 LA5-22b 3.8 2.2 1.9 1.2 DT9-11 2.6 2.3 2.0 1.6 LA4-3b 5.2 2.7 2.4 2.8 LA5-3 5.5 3.0 2.9 3.4 LA4-3c 5.1 2.8 2.4 3.1 TSH HG6-21b 18.4 18.3 16.2 45.8 HG9-3a 2.7 4.7 5.1 12.4 HG10-3a 1.6 1.9 3.9 7.8 VL3-21 1.2 1.1 1.2 6.3 VL4-12 0.6 0.8 1.4 1.7 VL3-3b 1.4 0.9 1.8 5.2 VL3-3c 1.2 0.8 1.5 4.3 BĐCM BL1-21b 19.6 18.8 21.3 48.9 BL5-12 3.4 5.6 6.7 11.5 CM7-22 1.2 0.6 3.2 4.3 12 BL2-21b 1.0 0.5 1.9 5.6 BL3-4a 0.88 1.48 1.35 1.24 BL4-3 1.80 1.51 1.38 1.37 BL5-4b 1.12 0.49 0.41 0.33 BL5-3 0.36 0.22 0.19 0.12 -Vi khuẩn cố định đạm và hòa tan lân cho đất trồng khoai lang Kết quả tuyển chọn vi khuẩn có khả năng cố định đạm và hòa tan lân sắt và lân nhôm từ 8 chủng vi khuẩn cố định đạm và 12 chủng vi khuẩn hòa tan lân vùng rễ và nội sinh cây khoai lang. Cụ thể, ba chủng KG2-32, TG7-2-22 và HG7-2-12 ó khả năng cố định đạm hòa tan lân sắt, lân nhôm, với hàm lượng cụ thể là 2,18 - 2,53, 9,94 - 13,73 và 7,59 - 11,88 mg L-1 (Bảng 3.2). Nhìn chung, vi khuẩn có khả năng hòa tan lân sắt tốt hơn lân nhôm vì sắt cần thiết cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn. Bảng 3.2: Khả năng cố định đạm, hòa tan lân sắt và lân nhôm của các chủng vi khuẩn tiềm năng từ đất trồng khoai lang Vùng phèn Chủng vikhuẩn Ngày sau ủ NH4+ (mg L-1) 2 NSU 4 NSU 6 NSU 8 NSU TGLX KG2-32 0.84 1.09 2.15 2.28 KG9-211 0.34 0.23 0.39 0.44 AG1-111 0.41 0.30 0.34 0.33 AG9-31 0.21 0.24 0.28 0.25 ĐTM TG7-2-22 0.72 0.82 1.73 2.53 LA2-33 0.28 0.31 0.48 0.61 LA1-33 0.18 0.20 0.23 0.22 LA2-113 0.28 0.26 0.26 0.28 TSH HG7-2-12 0.62 0.77 1.49 2.18 VL9-42 0.40 0.52 0.26 0.40 VL5-211 0.32 0.29 0.29 0.32 HG5-32 0.34 0.38 0.36 0.31 Vùng phèn Chủng vi khuẩn P-Fe (mg L-1) 5 NSU 10 NSU 15 NSU 20 NSU TGLX KG2-32 9.47 9.85 11.48 11.60 13 KG9-211 4.24 2.55 8.41 6.21 AG1-111 3.64 2.16 2.03 2.51 AG9-31 3.62 2.11 1.77 1.43 ĐTM TG7-2-22 9.01 9.83 7.58 13.73 LA2-33 4.42 4.88 5.70 6.08 LA1-33 1.71 1.02 0.87 0.55 LA2-113 1.20 1.05 0.92 0.75 TSH HG7-2-12 5.91 8.75 4.03 9.94 VL9-42 3.71 3.80 9.52 7.76 VL5-211 3.37 1.51 1.27 1.03 HG5-32 1.55 1.34 1.27 1.04 Vùng phèn Chủng vi khuẩn P-Al (mg L-1) 5 NSU 10 NSU 15 NSU 20 NSU TGLX KG2-32 3.18 5.29 7.75 10.50 KG9-211 2.36 2.81 3.07 4.28 AG1-111 1.08 0.56 0.40 0.58 AG9-31 0.83 0.48 0.45 0.57 ĐTM TG7-2-22 4.63 4.75 9.68 11.88 LA2-33 2.96 3.07 3.58 3.62 LA1-33 0.53 0.46 0.44 0.36 LA2-113 0.26 0.33 0.34 0.42 TSH HG7-2-12 5.52 6.09 7.11 7.59 VL9-42 1.26 1.84 2.73 3.10 VL5-211 0.25 0.21 0.19 0.15 HG5-32 1.04 0.43 0.34 0.15 Để nâng cao hiệu quả áp dụng trên các vùng phèn, mỗi vùng tuyển chọn một chủng vi khuẩn tốt nhất nhằm tận dụng đặc tính thích nghi của vi sinh vật bản địa. Do phạm vi nghiên cứu của các chủng vi khuẩn được thực hiện trên ba vùng phèn TGLX, TSH và BĐCM nên ba chủng vi khuẩn KG2-21, HG6-21b và BL1-21b được chọn; Cả ba chủng vi khuẩn này có khả năng hòa tan lân mạnh nhất trên từng vùng, với hàm lượng lân hòa tan trung bình của KG2-21, HG6-21b và BL1-21b lần lượt là 47,8, 98,5 và 88,8 mg L-1. Bên cạnh 14 đó, tất cả các chủng này đều có khả năng cố định đạm, đặc biệt, các chủng HG6-21b và BL1-21b thuộc nhóm 15 chủng vi khuẩn có khả năng hòa tan đạm tốt nhất cho từng vùng. Các chủng KG2-21, HG6- 21b và BL1-21b được nhận dạng với tương ứng là Burkholderia vietnamiensis X1, Burkholderia vietnamiensis X2 và Burkholderia vietnamiensis X3, theo thứ tự. Cả ba chủng vi khuẩn này đều thuộc genus Burkholderia, các chuẩn vi khuẩn thuộc nhóm này có khả năng hòa tan lân tốt. Tương tự sự lựa chọn chủng vi khuẩn cho cây lúa, các chủng vi khuẩn được chọn cho thí nghiệm trồng khoai lang gồm KG2-32, TG7-2-22, và HG7-2-12 từ đất phèn TGLX, ĐTM và TSH, theo thứ tự. Các chủng này được nhận dạng tương ứng là Enterobacter cloacae X4, Burkholderia acidipaludis X5 và Bacillus sp. X6. Hai chủng KG2-32 và HG7-2-12 được chọn vì đạt hàm lượng đạm cố định cao nhất, ứng với khả năng cố định lân cao nhất trong nhóm 15 chủng vi khuẩn của mỗi vùng. Riêng chủng TG7-2-22 được chọn vì B. acidipaludis X5 là chủng có khả năng chịu được mồi trường chua tốt. Đây là một trong nhưng đặc tính đặc trưng cho đất phèn. 3.2 Đánh giá ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn cố định đạm, hòa tan lân đến sinh trưởng và năng suất lúa và khoai lang. Mẫu đất phèn, khoai lang và lúa được thu thập tại bốn vùng phèn Tứ giác Long Xuyên (TGLX), Đồng Tháp Mười (ĐTM), Trũng sông Hậu (TSH) và Bán đảo cà Mau (BĐCM) 3.2.1 Ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn B. vietnamiensis X1, X2, X3 kết hợp các mức đạm lên năng suất lúa trồng trên đất phèn ở đồng bằng sông Cửu Long vụ hè thu 2015 Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu (i) đánh giá ảnh hưởng của 3 dòng vi khuẩn (Burkholderia vietnamiensis X1, Burkholderia vietnamiensis X2, Burkholderia vietnamiensis X3) kết hợp với các liều lượng phân đạm, phân lân lên năng suất của lúa (ii) hiệu quả của vi khuẩn triển vọng lên năng suất lúa trồng trên đất 15 phèn đồng bằng sông Cửu Long.Thí nghiệm được tiến hành trong 2 vụ: hè thu và thu ddông năm 2015 trên 3 địa điểm: Long Mỹ, Hồng Dân và Hòn Đất đại diện cho 3 vùng sinh thái đất phèn khác nhau ở ĐBSCL. Kết quả thí nghiệm cho thấy: Trong vụ hè thu 2015 ở Hồng Dân, Long Mỹ chủng vi khuẩn Burkholderia vietnamiensis X3 làm tăng cao số bông m-2, số hạt chắc bông-1, do đó năng suất lúa do chủng vi khuẩn này đạt cao nhất trong số 3 dòng vi khuẩn được thử nghiệm. Tuy nhiên, ở Hòn Đất lại cho thấy chủng vi khuẩn Burkholderia vietnamiensis X1 cho hiệu quả cao nhất.Trong vụ thu đông 2015, chủng vi khuẩn Burkholderia vietnamiensis X3 được chọn lọc kết hợp bón 60 kg N ha-1 cho năng suất lúa cao hơn so với chỉ bón 90 kg N ha-1 ở Hồng Dân, Long Mỹ và ở Hòn Đất khi chủng vi khuẩn Burkholderia vietnamiensis X1 kết hợp bón 60 kg N ha-1 cho năng suất lúa cao hơn so với chỉ bón 90 kg N ha-1. Năng suất lúa không đáp ứng với các liều lượng phân lân được bón trên đất phèn. Sự phối hợp bón phân lân với chủng vi khuẩn Burkholderia vietnamiensis X1 cho năng suất cao nhất ở Hòn Đất và Burkholderia vietnamiensis X3 cho năng suất lúa cao nhất ở Hồng Dân. Bảng 3.3: Ảnh hưởng của chủng vi khuẩn kết hợp các mức đạm lên năng suất và thành phần năng suất của lúa trồng trên đất phèn ở đồng bằng sông Cửu Long vụ hè thu 2015 Địa điểm Nhân tố Nghiệm thức Năng suất (tấn ha-1) Số bông trên m-2 Số hạt trên bông Tỉ lệ hạt chắc (%) Trọng lượng 1.000 hạt (gram) Long Mỹ, Hậu Giang Đạm (A) 30 N 5,45b 460b 89b 64,4b 23,6 60 N 6,41a 510a 101a 70,6a 23,7 90 N 6,52a 528a 105a 63,0b 23,7 Vi khuẩn (B) VK1 6,02b 481b 100 68,2 23,7 VK2 5,89b 481b 96 66,9 23,8 VK3 6,53a 537a 100 62,9 23,7 F (A) ** ** * * ns F (B) * ** ns ns ns 16 F (A*B) * * ns ns ns CV (%) 6,99 5,48 11,6 8,86 7,24 Hòn Đất, Kiên Giang Đạm (A) 30 N 3,95b 372b 80,9b 79,1 25,8 60 N 4,76a 473a 94,5a 84,4 25,7 90 N 4,81a 478a 96,3a 76,4 25,2 Vi khuẩn (B) VK1 4,89a 476a 102a 81,1 25,8 VK2 4,21b 422b 86,1b 82,1 25,7 VK3 4,41b 426b 82,8b 76,7 25,3 F (A) ** ** ** ns ns F (B) * * ** ns ns F (A*B) ns ns ns ns ns CV (%) 10,1 9,66 10,8 8,74 7,64 Hồng Dân, Bạc Liêu Đạm (A) 30 N 5,20b 424b 97b 68,6 24,6 60 N 5,77a 481a 106ab 70,9 23,3 90 N 5,63a 494a 114a 71,1 24,1 Vi khuẩn (B) VK1 5,37b 460b 97b 69,2 23,6 VK2 5,36b 444b 101b 72,1 23,9 VK3 5,86a 494a 119a 69,3 24,3 F (A) ** ** ** ns ns F (B) ** ** ** ns ns F (A*B) * ** ns ns ns CV (%) 6,16 5,34 9,32 13,0 6,04 Trong cùng một cột, những số có chữ theo sau khác nhau thì có khác biệt ý nghĩa thống kê ở mức 1% (**), 5% (*) và ns: không có khác biệt ý nghĩa thống kê VK1: Burkholderia vietnamiensis X1; VK2: Burkholderia vietnamiensis X2; VK3: Burkholderia vietnamiensis X3 Bảng 3.4: Ảnh hưởng của chủng vi khuẩn phối hợp các lượng phân lân lên năng suất và thành phần năng suất lúa trồng trên đất phèn ở đồng bằng sông Cửu Long vụ thu đông 2015 Địa điểm Nhân tố Nghiệ m thức Năng suất (tấn ha-1) Số bông trên m- 2 Số hạt trên bông Tỉ lệ hạt chắc (%) Trọng lượng 1.000 hạt (gram) Long Mỹ, Hậu Giang Lân (A) 30 P2O5 6,37 538 107 62,1 23,7 60 P2O5 6,37 549 100 62,9 23,9 90 P2O5 6,65 558 108 65,8 24,1 Vi khuẩn (B) VK1 6,17b 548 110 59,1 23,7 VK2 6,52a 536 99 66,2 24,1 VK3 6,70a 562 106 63,2 23,9 F (A) ns ns ns ns ns 17 F (B) * ns ns ns ns F (A*B) * ns ns ns ns CV (%) 5,22 4,80 11,7 11,3 5,21 Hòn Đất, Kiên Giang Lân (A) 30 P2O5 4,98 503 97,8 82,1 25,8 60 P2O5 4,60 481 92,1 84,4 25,7 90 P2O5 4,83 497 88,5 82,0 24,6 Vi khuẩn (B) VK1 5,40a 568a 108a 84,9a 24,7 VK2 4,10b 461b 78,5b 79,4b 25,1 VK3 4,90b 452b 91,1b 84,2a 26,3 F (A) ns ns ns ns ns F (B) ** ** ** * ns F (A*B) ns ns ns ns ns CV (%) 9,72 13,7 16,2 4,63 8,87 Hồng Dân, Bạc Liêu Lân (A) 30 P2O5 5,66 511 98 63,6 24,3 60 P2O5 5,43 496 105 63,4 23,3 90 P2O5 5,59 523 103 66,5 24,1 Vi khuẩn (B) VK1 5,42b 507 101 62,8b 24,1 VK2 5,10b 515 99 63,2b 23,7 VK3 5,96a 509 107 67,7a 23,9 F (A) ns ns ns ns ns F (B) ** ns ns * ns F (A*B) ns ns ns ns ns CV (%) 6,65 10,9 10,3 5,91 4,51 Trong cùng một cột, những số có chữ theo sau khác nhau thì có khác biệt ý nghĩa thống kê ở mức 1% (**), 5% (*) và ns: không có khác biệt ý nghĩa thống kê VK1: Burkholderia vietnamiensis X1; VK2: Burkholderia vietnamiensis X2; VK3: Burkholderia vietnamiensis X3 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của chủng vi khuẩn triển vọng B. vietnamiensis X1 và B. vietnamiensis X3 lên thành phần năng suất và năng suất lúa trồng trên đất phèn ở Đồng bằng sông Cửu Long vụ thu đông 2015. Địa điểm Nghiệm thức Năng suất (tấn ha-1) Số bông trên m- 2 Số hạt trên bông Tỉ lệ hạt chắc (%) Trọng lượng 1.000 hạt (gram) Long Mỹ, Hậu Giang 00-60-30 4,68c 374c 69b 56,1 23,4 90-00-30 5,67ab 525ab 105a 64,8 23,9 90-60-30 6,07a 528ab 104a 61,2 24,4 30-60- 30+VK3 5,25 bc 484b 89b 65,1 23,9 60-60- 6,18a 549a 107a 74,1 23,6 18 30+VK3 90-60- 30+VK3 6,33 a 529ab 111a 64,9 23,6 F ** ** ** ns ns CV (%) 7,29 6,05 8,01 10,4 5,56 Hòn Đất, Kiên Giang 00-60-30 3,14c 355b 62,7c 79,9 25,3 90-00-30 4,31b 454a 85,3b 77,5 24,5 90-60-30 4,35b 503a 110a 73,3 25,3 30-60- 30+VK1 4,52 b 505a 85,6b 83,1 26,2 60-60- 30+VK1 5,02 a 522a 108a 83,5 25,0 90-60- 30+VK1 4,60 b 502a 109a 81,6 23,7 F ** ** ** ns ns CV (%) 5,31 8,32 9,47 5,95 5,28 Hồng Dân, Bạc Liêu 00-60-30 3,43c 349c 82c 69,7 24,1 90-00-30 5,53ab 513a 92bc 63,6 24,1 90-60-30 5,47ab 511a 109ab 70,6 25,1 30-60- 30+VK3 5,07 b 433b 110ab 69,1 25,3 60-60- 30+VK3 5,77 a 523a 121a 66,3 23,4 90-60- 30+VK3 5,86 a 527a 113ab 72,7 24,3 F ** ** * ns ns CV (%) 5,54 5,74 11,4 5,97 5,76 Trong cùng một cột, những số có chữ theo sau khác nhau thì có khác biệt ý nghĩa thống kê ở mức 1% (**), 5% (*); ns: không khác biệt thống kê. VK1: Burkholderia vietnamiensis X1; VK3: Burkholderia vietnamiensis X3 3.2.2 Hiệu quả của các chủng vi khuẩn triển vọng E. cloacae X4, B. acidipaludis X5, Bacillus sp. X6 cố định đạm và hòa tan lân khó tan đến sinh trưởng và năng suất khoai trồng trên đất phèn ở điều kiện ngoài đồng Nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn