Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Nghiên cứu tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè shan (ca...

Tài liệu Nghiên cứu tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè shan (camellia sinensis var shan) ở yên bái

.PDF
27
534
68

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN THỊ HUẾ NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN BỘ CHỦNG VI SINH VẬT HỮU HIỆU SỬ DỤNG CHO CÂY CHÈ SHAN (Camellia sinensis Var Shan) Ở YÊN BÁI Chuyên ngành : Công nghệ sinh học Mã số : 62.42.02.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – 2016 Công trình đƣợc công bố tại VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Lê Nhƣ Kiểu 2. PGS. TS. Tống Kim Thuần Phản biện 1:....................................... Phản biện 2:....................................... Phản biện 3:....................................... Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện Họp tại Vào hồi......giờ ........ngày........tháng.........năm.......... Có thể tìm hiểu luận án tại: 1. Thư Viện Quốc gia 2. Thư Viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 1 MỞ ĐẦU Cây chè Shan (Camellia sinensis var Shan) được coi là nguồn gen bản địa quý với nét đặc trưng như hương thơm, vị đượm, giàu dinh dưỡng. Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới cho rằng, cây chè Shan tỉnh Yên Bái là nơi thủy tổ và tiến hoá của loài chè Shan. Số liệu điều tra của TUEBA (Dự án CPWF, 2006) cho thấy, vùng trồng chè Shan tỉnh Yên Bái là vùng đất dốc, phân bố ở độ cao trên 600 m, đất đai ở vùng này dễ bị xói mòn, thoái hóa, dẫn đến khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của đất cho cây chè Shan bị hạn chế, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng chè Shan. Phục hồi hệ sinh thái đất ở vùng đất dốc, đất đồi núi nhằm hạn chế xói mòn, rửa trôi và thoái hóa đất là một việc làm quan trọng. Đã có nhiều giải pháp được đưa ra, trong đó giải pháp về sử dụng sản phẩm vi sinh trong canh tác được coi như một yếu tố quan trọng mang lại hiệu quả cao trong việc cải thiện độ phì đất, đồng thời có tác động tốt đến môi trường và hệ sinh thái. Theo nghiên cứu của Nepolean et al (2012), khi sử dụng hỗn hợp các chủng VSV trên đất trồng chè thì nâng cao năng suất chè, giảm được lượng phân hóa học, giảm sâu bệnh hại và cải thiện đáng kể độ phì đất. Tuy nhiên, đối với cây chè Shan Yên Bái, hiện nay chưa có một sản phẩm VSV nào được nghiên cứu và ứng dụng. Chính vì vậy, để cải thiện tính chất đất, góp phần nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm chè Shan ở Yên Bái cần thiết phải tuyển chọn được bộ chủng VSV hữu hiệu, phù hợp với vùng đất đồi núi cao ở Yên Bái. Do vậy, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan (Camellia sinensis Var Shan) ở Yên Bái”. Mục đích của đề tài - Mục đích: Tuyển chọn được bộ chủng VSV hữu hiệu phù hợp để sản xuất chế phẩm vi sinh sử dụng cho cây chè Shan ở Yên Bái. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án góp phần bổ sung dữ liệu khoa học phục vụ cho việc nghiên cứu, ứng dụng sản xuất các loại chế phẩm, phân bón VSV và phân bón hữu cơ VSV phục vụ cho các vùng trồng chè Shan ở Yên Bái. - Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án là cơ sở để phổ biến, tuyên truyền và khuyến cáo trong sản xuất chè Shan chất lượng cao tại tỉnh Yên Bái, thay đổi tập quán sản xuất của người nông dân theo hướng nông nghiệp hữu cơ (sử dụng các loại phân bón VSV). Điểm mới của luận án - Lựa chọn được bộ chủng VSV có khả năng phân giải phốt phát khó tan, cố định nitơ tự do, kích thích sinh trưởng thực vật từ chính vùng đất trồng chè Shan ở Yên Bái. 2 - Chọn được 01 chủng VSV phân giải phốt phát sắt và 01 chủng VSV phân giải phốt phát nhôm từ đất trồng chè được đánh giá có ảnh hưởng tốt đến sinh trưởng, phát triển của cây chè Shan Yên Bái. Cấu trúc của luận án Luận án chính 148 trang với 41 bảng số liệu và 20 hình. Luận án gồm 5 phần: - Mở đầu (4 trang) - Chương 1. Tổng quan tài liệu (40 trang) - Chương 2. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu (25 trang) - Chương 3. Kết quả và thảo luận (76 trang) - Kết luận và kiến nghị (2 trang) Đã tham khảo 121 tài liệu. Trong đó có 61 tài liệu Tiếng Việt, 60 tài liệu tiếng nước ngoài Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU Cây chè (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) là một trong những cây công nghiệp chủ yếu của nhiều nước trên thế giới. Tại Việt Nam, trong những năm gần đây, ngành sản xuất chè ngày càng tăng mạnh, đứng thứ 5 trong tổng số các nước sản xuất chè lớn trên thế giới (Hiệp hội Chè Việt Nam, 2012). Chè Shan là một trong bốn biến chủng chè trên thế giới, có khả năng cho năng suất cao, chất lượng rất tốt. Theo thống kê, hiện nay Việt Nam có khoảng 40 nghìn ha chè Shan, chiếm 30% diện tích chè cả nước, tập trung ở vùng núi cao phía Bắc như: Yên Bái, Hà Giang, Sơn La, Lào Cai, Lai Châu, Phú Thọ... Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, hầu hết các vùng đất trồng chè trên thế giới đều có đặc điểm là chua (pH 4,5-5,5) và nghèo dinh dưỡng. Tính chất chua của đất đã ảnh hưởng đến việc sử dụng dinh dưỡng của cây. Đặc biệt, đối với phản ứng chua do trong đất chứa một lượng lớn Fe3+ và Al3+, khi bón các loại phân lân vào đất tạo thành dạng phốt phát sắt, nhôm khó tiêu, cây chè khó sử dụng. Các nghiên cứu trong và ngoài nước đã chỉ ra rằng việc sử dụng các loại phân bón có bổ sung thêm một số chủng VSV có lợi ... là một trong những giải pháp khoa học nhằm làm tăng năng suất và chất lượng chè, đồng thời cải thiện tính chất đất, giảm ô nhiễm môi trường. Tại Việt Nam, đã có một số nghiên cứu phân bón vi sinh sử dụng cho cây chè. Tuy nhiên, đối với cây chè Shan Yên Bái, hiện nay chưa có một sản phẩm VSV nào được nghiên cứu và ứng dụng. 3 Chƣơng 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Các mẫu đất trồng chè được thu thập tại thôn Pang Cáng và thôn Bản Mới xã Suối Giàng, huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái. - Giống chè Shan Suối Giàng tuổi 1 (dùng trong nghiên cứu chậu vại), cây chè Shan Suối Giàng tuổi 5 (dùng trong nghiên cứu đồng ruộng). 2.2. Nội dung nghiên cứu - Đánh giá một số đặc điểm lý, hóa học và VSV của đất tại vùng trồng chè Shan Yên Bái. - Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái. - Nghiên cứu lựa chọn tổ hợp chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái. - Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái. - Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm VSV đến sinh trưởng, phát triển của cây chè Shan tuổi 5. 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp đánh giá một số đặc điểm lý, hóa học và vi sinh vật của đất tại vùng trồng chè Shan Yên Bái 2.3.1.1. Phương pháp lấy mẫu nghiên cứu Mẫu đất được lấy theo phương pháp điểm, theo hướng dẫn trong Sổ tay phân tích đất, nước, phân bón, cây trồng của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (1998). 2.3.1.2. Phương pháp phân tích một số chỉ tiêu lý, hóa học và vi sinh vật đất - Độ ẩm đất theo TCVN 6648 : 2000; pH theo TCVN 5979 : 2007; OC (%) theo TCVN 8941 : 2011; Đạm tổng số (N%) theo TCVN 6498 : 1999; Lân tổng số (P2O5%) theo TCVN 8940 : 2011; Kali tổng số (K2O%) theo TCVN 8660 : 2011; Lân dễ tiêu theo TCVN 5256 : 2009; Kali dễ tiêu theo TCVN 8662 : 2011; Phành phần cơ giới hạt theo TCVN 8567 : 2010; Phốt phát thành phần (Fe – P, Fe – Al, Ca - P) theo P. R. Hesse, Chang và Jackson. - Kiểm tra mật độ vi sinh vật (Nguyễn Xuân Thành, 2007). 2.3.2. Phương pháp phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái 2.3.2.1. Phân lập các chủng vi sinh vật - Phương pháp phân lập các chủng vi sinh vật (tiến hành tương tự như ở phần phương pháp phân tích chỉ tiêu VSV đất). - Hình thái khuẩn lạc gồm các đặc điểm theo Nguyễn Xuân Thành (2007). - Nhuộm Gram tiến hành theo phương pháp của Nguyễn Xuân Thành (2007). - Hình dạng tế bào theo Nguyễn Kim Giao (2004). 4 2.3.2.2. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu hiệu * Xác định khả năng phân giải phốt phát khó tan - Tuyển chọn theo hoạt tính sinh học + Dựa vào nồng độ PO43- theo phương pháp Xanh molipdate (Maiti, 2004). + Phương pháp định tính dựa vào khả năng cho vòng phân giải trên đĩa petri (TCVN 6167:1996). - Tuyển chọn theo khả năng thích nghi với nhiệt độ và pH môi trường Xác định pH thích hợp: Các chủng VSV được nuôi ở giá trị pH môi trường khác nhau: 4,0, 4,5, 5,0, 5,5 và 6,0. Sau 3 ngày nuôi, tiến hành xác định mật độ tế bào VSV theo TCVN 6167 : 1996, hoạt tính được xác định theo Maiti (2004). Xác định nhiệt độ: Các chủng VSV được nuôi trong môi trường đặc hiệu ở các mốc nhiệt độ khác nhau 200C, 250C, 300C, 350C, 400C. - Tuyển chọn theo khả năng tác động lên lý, hóa sinh và sinh trưởng của cây + Thí nghiệm chậu vại 1: gồm 3 công thức (Không bón phân + 20 ml dịch môi trường chứa Al – P; Không bón phân + 20 ml dịch vk PAl – 1 chứa 108 CFU/ml và Không bón phân + 20 ml dịch vk PAl – 2 chứa 108 CFU/ml) với 3 lần lặp lại (1 cây/1 chậu, mỗi lần lặp 3 chậu). Các chỉ tiêu theo dõi: Chiều cao cây, đường kính gốc, khối lượng thân lá khô/cây, hàm lượng diệp lục trong lá. + Thí nghiệm chậu vại 2: Tiến hành tương tự như thí nghiệm 1 chỉ thay chủng vk PAl – 1 bằng chủng vk PFe – 1, chủng vk PAl – 2 thay bằng chủng vk PFe – 2 và môi trường chứa Al – P bằng môi trường chứa Fe – P. * Xác định khả năng cố định nitơ tự do - Tuyển chọn theo hoạt tính sinh học Xác định thông qua hàm lựng NH4+ có trong dịch nuôi cấy bằng phương pháp Nessler (Jeffery et al, 1989). - Tuyển chọn theo khả năng thích nghi với nhiệt độ và pH môi trường Các chủng VSV được nuôi trong môi trường Burk lỏng, ở các ngưỡng pH môi trường khác nhau: pH4, pH4,5, pH5, pH5,5, pH6. Sau 3 ngày nuôi, tiến hành xác định mật độ tế bào VSV theo TCVN 6166 : 2002 và xác định hoạt tính của các chủng bằng phương pháp Nessler. Tiến hành tương tự để xác định khả năng thích nghi của các chủng VSV với nhiệt độ môi trường, các chủng được nuôi ở các mốc nhiệt độ khác nhau: 200C, 250C, 300C, 350C, 400C. - Tuyển chọn theo khả năng tác động lên lý, hóa sinh và sinh trưởng của cây Thí nghiệm được tiến hành tương tự phương pháp đánh giá tác động của các chủng VSV phân giải phốt phát khó tan, công thức thí nghiệm bao gồm: Đ/C: Không bón phân + 20 ml dịch môi trường nuôi cấy; CT1: Không bón phân + 20 ml dịch vk D12 chứa 108 CFU/ml và CT2: Không bón phân + 20 ml dịch vk C5 chứa 108 CFU/ml. 5 * Xác định khả năng sinh Indole axetic axit (IAA) - Tuyển chọn theo hoạt tính sinh học Nồng độ IAA được xác định bằng phương pháp so màu Salkowski ở bước sóng 530 nm (TCVN 2012), môi trường nuôi cấy VSV được bổ sung Ltryptophan. - Tuyển chọn theo khả năng thích nghi với nhiệt độ và pH môi trường Các chủng VSV được nuôi trong môi trường LB lỏng có bổ sung Ltryptophan (100mg/l), nuôi lắc 200 vòng/phút trên máy lắc ủ nhiệt ở nhiệt độ 300C, với các giá trị pH môi trường khác nhau: 4, 4,5, 5, 5,5 và 6. Sau 3 ngày nuôi, xác định mật độ tế bào có trong dịch nuôi theo TCVN - 2012, xác định hoạt tính của các chủng bằng phương pháp so màu Salkowski (TCVN 2012). Phương pháp xác định khả năng thích nghi của các chủng VSV với nhiệt độ môi trường được tiến hành tương tự nhưng ở các mốc nhiệt độ khác nhau là 200C; 250C; 300C; 350C; 400C. - Tuyển chọn theo khả năng tác động lên lý, hóa sinh và sinh trưởng của cây Thí nghiệm được tiến hành tương tự phương pháp đánh giá tác động của các chủng VSV phân giải phốt phát khó tan, công thức thí nghiệm bao gồm: Đ/C: Không bón phân + 20 ml dịch môi trường nuôi cấy; CT1: Không bón phân + 20 ml dịch vk TS1 chứa 108 CFU/ml; CT2: Không bón phân + 20 ml dịch vk TS4 chứa 108 CFU/ml. 2.3.2.3. Phương pháp định danh đến loài và xác định mức độ an toàn sinh học của các chủng vi sinh vật * Phƣơng pháp phân loại bằng phƣơng pháp truyền thống Dựa vào các đặc điểm hình thái như: nhuộm Gram, hình thái khuẩn lạc, hình thái tế bào và các đặc điểm khác để sơ bộ phân loại theo phương pháp truyền thống (nội dung phương pháp ở mục 2.3.2.1. phần Phân lập các chủng vi sinh vật). * Phƣơng pháp phân loại bằng kỹ thuật sinh học phân tử Dựa trên trình tự gen 16S của chủng vi khuẩn được đọc trực tiếp trên máy đọc trình tự tự động 3100 Avant. Kết quả trình tự được so sánh với các trình tự nucleotit của các loài đã được xác định trong ngân hàng gen (http://www.ncbi.nlm.nih.gov). Sau đó so sánh đối chiếu và xử lý số liệu của tất cả các chuỗi bằng chương trình GENDOC2.5. Tên VSV được xác định với xác suất tương đồng cao nhất. * Phƣơng pháp xác định mức độ an toàn sinh học Dựa theo hướng dẫn của Ủy ban tác nhân sinh học (The Committee for Biological Agents (ABAS), 2010) thuộc Viện Liên bang Đức và theo hướng dẫn của tổ chức WHO (2004). 2.3.3. Phương pháp lựa chọn tổ hợp chủng vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan ở Yên Bái 2.3.3.1. Phương pháp lựa chọn tổ hợp vi sinh vật trong phòng thí nghiệm 6 Dựa vào phương pháp định tính và định lượng để lựa chọn. 2.3.3.2. Phương pháp lựa chọn tổ hợp vi sinh vật thông qua mức độ tác động đến sinh trưởng và phát triển của giống chè SG1 tuổi 1 Thí nghiệm chậu vại gồm 2 công thức (Không bón phân + 20 ml dịch môi trường nuôi cấy; Không bón phân + 20 ml hỗn hợp 4 chủng VK (mật độ tế bào mỗi chủng 108 CFU/ml)) với 3 lần lặp lại (1 cây/1 chậu, mỗi lần lặp 3 chậu). Các chỉ tiêu theo dõi: Chiều cao cây, số cành cấp 1, cấp 2, chiều dài rễ, khối lượng rễ khô/cây, chiều dài, rộng lá, diện tích lá (cm2). 2.3.4. Phương pháp nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm VSV sử dụng cho cây chè Shan ở Yên Bái 2.3.4.1. Phương pháp nghiên cứu điều kiện nhân sinh khối * Xác định môi trƣờng thích hợp cho nuôi cấy vi sinh vật Đánh giá khả năng phát triển của các chủng VSV ở các môi trường khác nhau để xác môi trường nuôi cấy thích hợp. * Xác định pH môi trƣờng thích hợp cho nhân giống 04 chủng vi khuẩn được nuôi ở các giá trị pH 4,5 - 8,0. Tiến hành kiểm tra mật độ VSV để xác định pH thích hợp. * Xác định nhiệt độ môi trƣờng thích hợp cho nhân giống Nhiệt độ được điều chỉnh từ 200C - 400C. Sau thời gian nuôi cấy thích hợp, xác định mật độ tế bào của các chủng vk để xác định nhiệt độ nuôi cấy thích hợp. * Xác định thời gian thích hợp cho nhân giống 4 chủng vk được nuôi ở các điều kiện pH, nhiệt độ thích hợp rồi tiến hành kiểm tra mật độ tế bào VSV sau nuôi cấy từ 12-108 giờ để lựa chọn thời gian thích hợp. * Xác định tốc độ khuấy thích hợp cho nhân giống 04 chủng vk được nuôi riêng rẽ, tiến hành khảo sát tốc độ khuấy: 250 - 400 vòng/phút. Sau khoảng thời gian thích hợp tiến hành đếm mật độ tế bào VSV để xác định tốc độ khấy. * Xác định tỷ lệ tiếp giống thích hợp cho nhân giống Nghiên cứu tiếp giống của 4 chủng vk ở tỷ lệ 1 - 7%, kết thúc thời gian nuôi cấy tiến hành đánh giá mật độ tế bào VSV để xác định tỷ lệ tiếp giống thích hợp. 2.3.4.2. Phương pháp nghiên cứu lựa chọn chất mang cho sản xuất chế phẩm Dịch lên men của 04 chủng vk được trộn vào than bùn và hỗn hợp than bùn : cám gạo : rỉ đường với tỉ lệ 10:2:0,1. Mật độ và hoạt tính của các chủng vk được kiểm tra khi bắt đầu bảo quản, định kì sau bảo quản 1 tháng, 3 tháng và 6 tháng. 2.3.4.3. Phương pháp xác định tỷ lệ phối trộn dịch vi sinh vật với chất mang Dịch lên men của 4 chủng vk được phối trộn với chất mang ở các tỷ lệ khác nhau từ 2-10%, tiến hành kiểm tra mật độ tế bào VSV để lựa chọn tỷ lệ thích hợp. 7 2.3.4.4. Phương pháp sản xuất thử nghiệm chế phẩm vi sinh vật Tổng hợp các thông số kỹ thuật thích hợp cho quá trình nhân sinh khối 04 chủng vk đề tài tiến hành sản xuất thử nghiệm 200 kg chế phẩm. Sau 6 tháng bảo quản, tiến hành đánh giá một số chỉ tiêu của chế phẩm như: Độ ẩm theo TCVN 9297 : 2012, pH theo TCVN 5779 : 2007, mật độ tế bào VSV cố định nitơ theo TCVN 6166 : 2002, mật độ tế bào VSV phân giải phốt phát khó tan theo TCVN 6167 : 1996, mật độ tế bào VSV kích thích sinh trưởng theo TCVN 2012. 2.3.4.5. Phương pháp xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái Tổng hợp các kết quả nghiên cứu trên để xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm VSV sử dụng cho cây chè Shan ở Yên Bái. 2.3.5. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đến sinh trưởng, phát triển của cây chè Shan SG1 tuổi 5 Thí nghiệm đồng ruộng gồm 3 công thức (Nền + Không bổ sung chế phẩm VSV; Nền + 15 kg chế phẩm/ha; CT3: Nền + 20 kg chế phẩm/ha) với 3 lần lặp lại, diện tích ô thí nghiệm: 45 m2. Các chỉ tiêu theo dõi: Mật độ tế bào VSV cố định nitơ (TCVN 6166 : 2002); VSV phân giải phốt phát khó tan (TCVN 6167 : 1996), VSV kích thích sinh trưởng thực vật (TCVN 2012) trước và sau thí nghiệm; Phân tích một số chỉ tiêu hóa tính đất ở độ sâu 0 - 20 cm và 20 - 40 cm trước và sau thí nghiệm (phương pháp ở phần 2.3.1.2); Chiều cao cây; Sinh trưởng của búp; Rộng tán; Đường kính thân; CSDTL; Số lứa hái; Số búp trên cây; Năng suất búp/cây; Năng suất ô thí nghiệm; Hàm lượng tanin; Hàm lượng chất hoà tan; Hàm lượng axit amin; Hàm lượng đường khử và chất lượng chè thành phẩm (TCVN 32182012). 2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu Kết quả thí nghiệm được tổng hợp xử lý, vẽ đồ thị, biểu đồ trên Microsoft Excel - 2007. Số liệu được xử lý theo chương trình xử lý thống kê sinh học trên phần mềm STATISTIX 10.0. Chƣơng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đánh giá một số đặc điểm lý, hóa học và vi sinh vật đất của vùng trồng chè Shan Yên Bái * Chỉ tiêu lý, hóa học đất Tiến hành lấy các mẫu đất nghiên cứu ở 3 độ cao tương ứng là 600 m, 900 m và 1.200m. Kết quả phân tích các thành phần lý, hóa học của các mẫu đất được thể hiện ở bảng 3.1. Kết quả bảng 3.1 cho thấy: Đất có thành phần cơ giới nặng, thành phần cấp hạt sét dao động 40,5% - 50,3%, thành phần cấp hạt limon chiếm 39,5% đến 49,9% và thành phần cấp hạt cát chỉ chiếm khoảng 9,6% - 13,7%. Đất có phản 8 ứng chua, pHKCl dao động từ 4,58 đến 4,84 và độ chua có xu hướng tăng dần theo độ cao. Tỉ lệ các bon hữu cơ thấp, dao động trong khoảng 1,08 - 1,33%. Đạm, kali tổng số và kali dễ tiêu đều ở mức trung bình, lân tổng số cao, đạt khoảng 0,15%, lân dễ tiêu lại ở mức rất thấp, chỉ đạt khoảng 0,16 - 0,28 mg/100g đất. Lân khoáng ở dạng phốt phát sắt đạt từ 24,61 đến 27,03 mg/100g đất và phốt phát nhôm là 16,56 - 21,22 mg/100g đất (chiếm ưu thế) và phốt phát canxi ở mức thấp hơn, đạt 6,67 - 10,21 mg/100g đất. Bảng 3.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu lý, hóa học của đất trồng chè Shan Suối Giàng, Yên Bái ở các độ cao khác nhau Độ cao Độ cao Độ cao Các chỉ tiêu phân tích 600 m 900 m 1.200 m pHKCl 4,84±0,12 4,71±0,12 4,58±0,25 OC (%) 1,33±0,07 1,19±0,14 1,08±0,04 Độ ẩm đất (%) (tháng 4/2012) 25,14±0,76 23,82±1,23 24,20±1,13 Thành phần Cấp hạt cát 10,21±1,43 9,64±1,59 13,70±0,69 cơ giới đất (%) Cấp hạt limon 39,48±0,62 49,94±2,18 45,71±1,60 Cấp hạt sét 50,29±2,50 40,52±2,21 40,58±1,70 N 0,18±0,01 0,14±0,02 0,11±0,02 Tổng số (%) P2O5 0,15±0,01 0,15±0,02 0,15±0,02 K2O 0,46±0,06 0,46±0,06 0,43±0,03 Dễ tiêu P2O5 0,28±0,05 0,21±0,03 0,16±0,02 (mg/100g đất) K2O 8,65±0,34 8,70±0,73 8,66±0,28 Ca – P 10,21±0,45 7,84±0,57 6,67±0,31 Lân thành phần Al – P 16,56±0,83 20,01±1,15 21,22±1,30 (mg/100g đất) Fe – P 27,03±1,28 25,67±1,08 24,61±0,51 * Chỉ tiêu vi sinh vật Kết quả ở hình 3.1 cho thấy, mật độ tế bào VSV tổng số đạt khoảng 106 CFU/g. Theo độ cao địa hình mật độ tế bào VSV tổng số có xu hướng giảm nhẹ. Hình 3.1. Biểu đồ mật độ tế bào VSV trong đất trồng chè Shan ở Yên Bái theo độ cao địa hình 3.2. Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái 3.2.1. Phân lập các chủng vi sinh vật hữu hiệu ở đất trồng chè Shan Yên Bái 9 Phân lập được 7 chủng VSV phân giải phốt phát sắt, 5 chủng VSV phân giải phốt phát nhôm, 37 chủng VSV cố định nitơ tự do và 16 chủng kích thích sinh trưởng thực vật. 3.2.2. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái 3.2.2.1. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật phân giải phốt phát sắt, nhôm * Tuyển chọn theo hoạt tính sinh học Kết quả xác định hoạt tính phân giải các dạng phốt phát khó tan của các chủng VSV được thể hiện ở bảng 3.5. Bảng 3.5. Khả năng phân giải phốt phát sắt và phốt phát nhôm của các chủng vi sinh vật sau 3 ngày nuôi cấy ở pH4,5 Nhóm hoạt tính Kí hiệu chủng PAl -1 PAl - 2 PAl - 3 PAl - 4 PAl - 5 PFe - 1 PFe - 2 PFe - 3 PFe - 4 PFe - 5 PFe - 6 PFe - 7 Phân giải phốt phát nhôm Phân giải phốt phát sắt Độ cao lấy mẫu (m) 1200 1200 900 600 600 1200 900 900 600 600 600 600 Hoạt tính sinh học (mg PO43-/l) 6,09a 5,67b 2,54c 2,49c 1,31d 5,30a 4,89b 3,10c 1,45e 1,56e 1,89d 3,06c LSD0,05 CV(%) 0,12 1,81 0,16 3,05 Trong 5 chủng VSV phân giải phốt phát nhôm phân lập được có 2 chủng vk kí hiệu PAl - 1 và PAl - 2 có khả năng phân giải phốt phát nhôm cao nhất, lượng PO43- tạo ra trong môi trường tương ứng là 5,67 mg/l PO43- và 6,09 mg/l PO43-. Nồng độ PO43- của 07 chủng VSV phân giải phốt phát sắt phân lập được biến động trong khoảng 1,45 - 5,3 mg/l PO43-. Chúng tôi chọn 2 chủng vi khuẩn có khả năng tạo PO43- cao nhất là các chủng kí hiệu PFe - 1 và PFe - 2 để tiếp tục đánh giá. 12 Nồng độ PO43- (mg/l) 10 8 6 4 2 0 Môi trường chứa FePO4 Môi trường chứa AlPO4 Môi trường chứa Ca3(PO4)2 Môi trƣờng PAl -1 PFe - 2 PAl - 2 PFe - 3 PAl - 3 PFe - 4 PAl - 4 PFe - 5 PAl - 5 PFe - 6 PFe - 1 PFe - 7 Hình 3.4. Hoạt độ phân giải các dạng phốt phát khó tan khác nhau của 7 chủng vi khuẩn sau 3 ngày nuôi cấy 10 Cả 7 chủng vk nghiên cứu đều có khả năng phân giải phốt phát khó tan ở dạng canxi phốt phát và hoạt tính cao hơn khá nhiều so với môi trường có chứa nhôm và sắt phốt phát (Hình 3.4). 04 chủng VSV có hoạt tính phân giải phốt phát khó tan cao nhất, ở cả môi trường chứa FePO4 hoặc AlPO4 và Ca3(PO4)2 là PAl - 1; PAl - 2; PFe - 1 và PFe - 2 được lựa chọn để tiếp tục đánh giá. * Đánh giá khả năng thích nghi của các chủng vi sinh vật với môi trường đất trồng chè Shan Yên Bái Kết quả đánh giá khả năng thích nghi với pH và nhiệt độ môi trường của các chủng VSV được thể hiện ở hình 3.6 và 3.7. 7 8 6 7 5 6 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 Nồng độ PO43-(mg/l) Mật độ tế bào (log10xCFU/ml) 9 0 pH pH pH pH pH (4,0)(4,5)(5,0)(5,5)(6,0) pH pH pH pH pH (4,0)(4,5)(5,0)(5,5)(6,0) Chủng PAl - 1 pH pH pH pH pH (4,0)(4,5)(5,0)(5,5)(6,0) Chủng PAl - 2 pH pH pH pH pH (4,0)(4,5)(5,0)(5,5)(6,0) Chủng PFe - 1 Chủng PFe - 2 pH môi trƣờng mật độ hoạt tính 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 Chủng PAl - 1 Chủng PAl - 2 Chủng PFe - 1 40oC 35oC 30oC 25oC 20oC 40oC 35oC 30oC 25oC 20oC 40oC 35oC 30oC 25oC 20oC 40oC 35oC 30oC 0 25oC 1 Nồng độ PO43- (mg/l) 8 20oC Mật độ tế bào (log10xCFU/ml) Hình 3.6. Khả năng thích nghi của các chủng vi sinh vật phân giải phốt phát nhôm và phốt phát sắt với độ chua môi trƣờng khác nhau Kết quả hình 3.6 cho thấy, ở dải pH 4,0 - 6,0 cả 4 chủng vi khuẩn đều phát triển bình thường đến tốt (mật độ tế bào đạt 105 - 108 CFU/ml), hoạt tính phân giải phốt phát sắt và phốt phát nhôm đạt 3,98 - 6,65 mgPO43-/l. 0 Chủng PFe - 2 Nhiệt độ Mật độ Hoạt tính Hình 3.7. Khả năng thích nghi của các chủng vi sinh vật phân giải phốt phát nhôm và phốt phát sắt với nhiệt độ môi trƣờng khác nhau (pH4,5) Kết quả ở hình 3.7 cho thấy, ở dải nhiệt độ 20 - 400C, 3 chủng vi khuẩn PAl - 1; PFe - 1 và PFe - 2 phát triển bình thường (mật độ tế bào đạt 10 5 - 106 CFU/ml), chủng PAl - 2 phát triển yếu ở nhiệt độ 200C và 400C (mật độ tế bào đạt khoảng 104 CFU/ml). Hoạt tính phân giải phốt phát sắt và phốt phát nhôm của cả 4 chủng ở mức trung bình đến tốt (2,12 - 6,09 mgPO43-/l). * Đánh giá tác động của các chủng VSV lên sinh lý, sinh hóa và sinh trưởng của cây chè tuổi 1 Đánh giá khả năng tác động của các chủng vk lựa chọn (PAl -1, PAl - 2, PFe -1 và PFe - 2) tới một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa và sinh trưởng của cây chè Shan SG1 tuổi 1. Kết quả thí nghiệm được thể hiện ở bảng 3.6 và 3.7. 11 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của hai chủng vi khuẩn PA-1 và PAl- 2 đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa và sinh trưởng của cây chè SG1 tuổi 1 Công thức Đ/C CT1 CT2 LSD0,05 CV(%) Chỉ tiêu Hàm lượng N (%) 1,50c 1,75a 1,62b 0,11 3,04 b a ab Hàm lượng P205 (%) 0,20 0,22 0,21 0,02 4,56 b a ab Hàm lượng K20 (%) 0,23 0,26 0,25 0,03 4,84 c a b Chlorophylla (mg/g lá) 0,40 0,51 0,45 0,03 3,27 b a a Chlorophyllb (mg/g lá) 0,36 0,54 0,49 0,06 6,02 c a b Tổng diệp lục (mg/g lá) 0,76 1,05 0,94 0,07 3,56 c a b Carotenoit (mg/g lá) 0,23 0,32 0,28 0,02 3,49 b a ab Chiều cao cây (cm) 25,57 28,60 27,23 3,01 4,90 b a ab Đường kính thân (cm) 0,37 0,42 0,38 0,04 4,29 Khối lượng chất khô 19,34c 25,31a 21,57b 1,63 3,25 (g/cây) Các chủng vk phân giải phốt phát nhôm đã có ảnh hưởng tích cực khá rõ đến sinh lý, sinh hóa và sinh trưởng của cây. Đặc biệt, ở CT1 - chủng vi khuẩn PAl - 1 đã có tác động lớn nhất đến khả năng tích lũy N, P trong lá chè, làm tăng rõ rệt hàm lượng chlorophyll thành phần (chlorophylla, carotenoit) và diệp lục tổng số. Khi bón bổ sung dịch vi khuẩn PAl - 1, cây chè Shan SG1 tuổi 1 sinh trưởng tốt nhất. Bảng 3.7. Ảnh hưởng của các chủng vi sinh vật phân giải phốt phát sắt đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa và sinh trưởng của cây chè SG1 tuổi 1 Công thức Đ/C CT1 CT2 LSD0,05 CV(%) Chỉ tiêu Hàm lượng N (%) 1,49c 1,75a 1,62b 0,12 3,2 b a ab Hàm lượng P205 (%) 0,20 0,22 0,21 0,02 4,1 b a ab Hàm lượng K20 (%) 0,22 0,24 0,23 0,02 3,7 b a ab Chlorophylla (mg/g lá) 0,40 0,50 0,44 0,07 6,6 c a b Chlorophyllb (mg/g lá) 0,42 0,54 0,49 0,05 4,3 c a b Tổng diệp lục (mg/g lá) 0,82 1,04 0,93 0,11 5,2 c a b Carotenoit (mg/g lá) 0,20 0,28 0,25 0,03 4,7 b a ab Chiều cao cây (cm) 26,93 28,93 28,27 1,93 3,0 b a ab Đường kính thân (cm) 0,37 0,43 0,39 0,06 6,5 c a b Khối lượng chất khô (g/cây) 19,45 25,59 22,29 2,17 4,3 Tất cả các chỉ tiêu theo dõi có xu thế tăng ở công thức được bón dịch các chủng vk so với công thức đối chứng (không được bón dịch vk). Ở công thức bón dịch vi khuẩn PFe – 1, các chỉ tiêu sinh trưởng, khả năng tích lũy N, P, K trong lá chè, hàm lượng chlorophyll thành phần (chlorophyllb, carotenoit) và diệp lục tổng số đều đạt cao nhất. Như vậy, chủng vk phân giải phốt phát nhôm PAl - 1 và phân giải phốt phát sắt PFe - 1 được lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo. 12 3.2.2.2. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật cố định nitơ tự do * Tuyển chọn theo hoạt tính sinh học Hoạt tính cố định nitơ của các chủng VSV được xác định dựa vào hàm lượng NH4+ tổng hợp được trong dịch nuôi cấy. Kết quả nghiên cứu được trình bày tại bảng 3.8. Bảng 3.8. Khả năng tổng hợp NH4+ của 37 chủng vi sinh vật có hoạt tính cố định nitơ sau 3 ngày nuô cấy, ở pH4,5 T T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Hoạt tính cố định nitơ (mgNH4+/l) 0,61 0,64 1,63 1,46 0,68 0,38 1,52 0,85 1,31 0,20 0,43 2,06 0,62 Kí hiệu chủng D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 Hoạt tính cố địnhnitơ (mgNH4+/l) 14 S2 0,43 15 S3 1,20 16 S4 0,70 17 S5 0,82 18 S6 1,43 19 S7 1,28 20 S8 0,25 21 C1 1,61 22 C2 1,10 23 C3 1,30 24 C4 0,52 25 C5 2,15 26 C6 0,23 LSD0,05 = 0,04; CV(%) = 2,79 TT Kí hiệu chủng TT Kí hiệu chủng 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 Hoạt tính cố định nitơ (mgNH4+/l) 0,70 1,42 0,35 1,67 0,28 1,15 1,03 0,27 0,23 1,58 37 C17 1,04 Bảng 3.8 cho thấy, trong 37 chủng vk nghiên cứu có 2 chủng (kí hiệu D12 và C5) có hoạt tính cố định nitơ cao nhất, chủng D12 (2,06 mg NH4+/l) và chủng C5 (2,15 mg NH4+/l). * Đánh giá khả năng thích nghi của các chủng vi sinh vật với môi trường đất trồng chè Shan Yên Bái Kết quả đánh giá giá khả năng thích nghi với độ chua và nhiệt độ môi trường của hai chủng vk D12 và C5 được thể hiện ở hình 3.8 và 3.9. 7 8 6 5 6 5 4 4 3 3 2 2 + 7 Nồng độ NH4 (mg/l) Mật độ tế bào (log10xCFU/ml) 9 1 1 0 0 pH (4,0) pH (4,5) pH (5,0) pH (5,5) pH (6,0) pH (4,0) pH (4,5) Chủng D12 pH (5,0) pH (5,5) pH (6,0) Chủng C5 pH môi trƣờng Mật độ Hoạt tính Hình 3.8. Khả năng thích nghi của chủng vi khuẩn D12 và C5 với độ chua môi trƣờng khác nhau Kết quả ở hình 3.8 cho thấy, ở dải pH từ 4,0-6,0 cả 2 chủng vi khuẩn đều phát triển bình thường đến tốt (mật độ tế bào đạt 10 5-107 CFU/ml). Hoạt tính cố 13 định nitơ của cả 2 chủng vi khuẩn ở mức trung bình đến mạnh (1,25-6,09 mg NH4+/l). Trong điều kiện môi trường chua (pH4,5) cả hai chủng vi khuẩn đều phát triển tốt nhất ở 300C (mật độ tế bào VSV đạt 106 - 107 CFU/ml), đồng thời hoạt tính sinh học cao nhất: chủng D12 (1,98 mg NH4+/l) và chủng C5 (2,15 mg NH4+/l). Nhiệt độ thích hợp cho phát triển của chủng D12 là 25 - 35oC và chủng C5 là 25 - 30oC (Hình 3.9). 2.5 8 2 6 5 1.5 4 1 3 2 0.5 Nồng độ NH4+(mg/l) Mật độ tế bào (log10xCFU/ml) 7 1 0 0 20oC 25oC 30oC 35oC 40oC 20oC 25oC Chủng D12 30oC 35oC 40oC Chủng C5 Nhiệt độ Mật độ Hoạt tính Hình 3.9. Khả năng thích nghi của các chủng vi khuẩn D12 và C5 với nhiệt độ môi trƣờng khác nhau (pH4,5) * Đánh giá tác động của các chủng VSV lên sinh lý, sinh hóa và sinh trưởng của cây chè Shan tuổi 1 Tiến hành đánh giá mức độ tác động của 2 chủng vi khuẩn D12 và C5 đến cây trồng. Kết quả theo dõi được tổng hợp tại bảng 3.9. Bảng 3.9. Ảnh hưởng của chủng vi khuẩn D12 và C5 đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa và sinh trưởng của cây chè Shan SG1 tuổi 1 Công thức Chỉ tiêu Hàm lượng N (%) Hàm lượng P205 (%) Hàm lượng K20 (%) Chlorophylla (mg/g lá) Chlorophyllb (mg/g lá) Tổng diệp lục (mg/g lá) Carotenoit (mg/g lá) Chiều cao cây (cm) Đường kính thân (cm) Khối lượng chất khô (g/cây) Đ/C CT1 CT2 LSD0,05 CV(%) 1,36c 0,21b 0,24b 0,44c 0,37c 0,81c 0,20c 25,30b 0,39b 19,64c 1,53b 0,22ab 0,26ab 0,50b 0,43b 0,93b 0,23b 26,20ab 0,41ab 22,48b 1,70a 0,23a 0,27a 0,56a 0,51a 1,06a 0,27a 27,93a 0,47a 24,28a 0,14 0,02 0,03 0,04 0,04 0,05 0,03 2,54 0,06 1,79 4,12 3,81 4,60 3,49 3,59 2,46 5,45 4,23 6,62 3,57 Kết quả ở bảng 3.9 cho thấy, cả 2 chủng vi khuẩn cố định nitơ đều có tác động tích cực đến sinh lý, sinh hóa và sinh trưởng của cây chè Shan SG1 tuổi 1. Tuy nhiên, chủng vi khuẩn C5 có tác động rõ rệt nhất ở các chỉ tiêu theo dõi như: hàm lượng nitơ tổng số, chlorophylla, chlorophyllb, carotenoit, diệp lục tổng số và khối lượng chất khô). 3.2.2.3. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật kích thích sinh trưởng thực vật * Tuyển chọn theo hoạt tính sinh học Hoạt tính kích thích sinh trưởng thực vật của các chủng VSV được xác định thông qua khả năng sinh tổng hợp IAA trong dịch nuôi cấy. Kết quả được 14 trình bày tại bảng 3.10. Bảng 3.10. Khả năng kích thích sinh trưởng thực vật của 16 chủng vi khuẩn sau 3 ngày nuôi cấy, ở pH4,5 TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Kí hiệu chủng TD1 TD2 TD3 TD4 TD5 TD6 TS1 TS2 TS3 TS4 TC1 TC2 TC3 TC4 TC5 TC6 Độ cao lấy mẫu (m) 1200 1200 1200 1200 1200 1200 900 900 900 900 600 600 600 600 600 600 Khả năng sinh tổng hợp IAA (µgIAA/ml) 9,35 6,16 13,88 4,36 6,39 1,29 16,18 8,30 5,65 16,53 8,77 14,24 2,37 10,93 4,33 13,32 LSD0,05 CV(%) 0,27 1,82 10 9 8 7 6 25 20 15 5 4 3 2 1 0 10 5 Nồng độ IAA (µg/ml) Mật độ tế bào (log10xCFU/ml) Kết quả ở bảng 3.10 cho thấy, 2 chủng vk phân lập được ở độ cao 900 m có khả năng tổng hợp IAA cao nhất là TS1 (16,18 µg IAA/ml) và TS4 (16,53 µg IAA/ml). * Đánh giá khả năng thích nghi của các chủng VSV với môi trường đất trồng chè Shan Yên Bái Đánh giá sự thích nghi của các chủng VSV với điều kiện nhiệt độ và pH môi trường khác nhau. Kết quả được tổng hợp ở hình 3.10 và 3.11. 0 pH (4,0) pH (4,5) pH (5,0) pH (5,5) pH (6,0) pH (4,0) pH (4,5) Chủng TS1 pH (5,0) pH (5,5) pH (6,0) Chủng TS4 pH môi trƣờng Mật độ Hoạt tính Hình 3.10. Khả năng thích nghi của vi khuẩn TS1 và TS4 với độ chua môi trƣờng khác nhau Nhìn chung, ở dải pH 4,0 - 6,0 chủng vk TS4 sinh trưởng tốt hơn chủng TS1. pH 6,0 là phù hợp nhất cho cả 2 chủng phát triển. Kết quả ở hình 3.11 cho thấy, ở môi trường pH4,5 cả 2 chủng vk có mật độ tế bào đạt 104 - 107CFU/ml. Tuy nhiên, khả năng sinh tổng hợp IAA của 2 15 8 20 7 18 16 6 14 5 12 4 10 3 8 6 2 Nồng độ IAA (µg/ml) Mật độ tế bào (log10xCFU/ml) chủng vẫn đạt ở mức trung bình đến tốt (8,41 - 17,61 µg IAA/ml). Do vậy, 2 chủng vk được lựa chọn để tiếp tục thử nghiệm trên cây trồng. 4 1 2 0 0 20oC 25oC 30oC 35oC 40oC 20oC 25oC Chủng TS1 30oC 35oC 40oC Chủng TS4 Nhiệt độ môi trƣờng Mật độ Hoạt tính Hình 3.11. Khả năng thích nghi của vk TS1, TS4 với nhiệt độ môi trƣờng khác nhau ở (pH4,5) * Đánh giá tác động của các chủng VSV lên sinh lý, sinh hóa và sinh trưởng của cây chè Shan tuổi 1 Đánh giá tác động của 2 chủng vk TS1 và TS4 đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa và sinh trưởng của cây chè nghiên cứu. Kết quả được tổng hợp tại bảng 3.11. Bảng 3.11. Ảnh hưởng của 2 chủng vi khuẩn TS1 và TS4 đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa và sinh trưởng của cây chè SG1 tuổi 1 Công thức Đ/C CT1 CT2 LSD0,05 CV(%) Chỉ tiêu Hàm lượng N (%) 1,52b 1,83a 1,85a 0,26 6,72 b ab ab Hàm lượng P205 (%) 0,21 0,23 0,23 0,02 4,42 b a a Hàm lượng K20 (%) 0,26 0,30 0,30 0,03 4,37 b ab a Chlorophylla (mg/g lá) 0,50 0,55 0,56 0,05 4,20 b ab a Chlorophyllb (mg/g lá) 0,48 0,51 0,53 0,04 3,48 b ab a Tổng diệp lục (mg/g lá) 0,98 1,06 1,09 0,08 3,25 b a a Carotenoit (mg/g lá) 0,22 0,24 0,25 0,02 4,35 b a a Chiều cao cây (cm) 27,67 31,40 32,47 2,53 3,65 b a a Đường kính thân (cm) 0,37 0,47 0,48 0,06 6,00 b a a KL chất khô (g/cây) 20,49 26,77 27,19 2,22 3,95 Kết quả bảng 3.11 cho thấy, 2 chủng vk nghiên cứu đều có tác động tích cực đến cây trồng, khả năng tích lũy N tổng số tăng từ 20,39 - 21,71% so với đối chứng (không bổ sung vk), làm tăng chiều cao cây 3,73 - 4,79 cm và đặc biệt làm tăng khả năng tích lũy chất khô 6,28 - 6,7 g/cây. 3.2.2.4. Định tên đến loài và xác định độ an toàn sinh học của các chủng vi sinh vật * Định tên đến loài các chủng vi sinh vật tuyển chọn Phân loại bằng phƣơng pháp truyền thống Kết quả đánh giá đặc điểm hình thái khuẩn lạc và hình ảnh tế bào của 5 chủng vi khuẩn cho thấy, với những đặc điểm của khuẩn lạc và tế bào của vi khuẩn PAl – 1, TS1, C5, TS4 mang nhiều đặc điểm của chi Bacillus. Vi khuẩn 16 PFe - 1 mang nhiều đặc điểm thuộc họ Enterobacteriaceae. Phân loại bằng kỹ thuật sinh học phân tử Kết quả giải trình tự nucleotit đoạn gen 16S riboxom của 05 chủng vk cho thấy, chủng PFe - 1 có quan hệ họ hàng gần nhất với loài vk Enterobacter ludwigii, chủng PAl - 1 với loài Bacillus subtilis, chủng C5 với loài Bacillus megaterium, chủng TS1 với loài Bacillus cereus và chủng TS4 với loài Bacillus amyloliquefaciens. 3.2.2.5. Mức độ an toàn sinh học các chủng vi sinh vật tuyển chọn Kết quả đánh giá mức độ an toàn sinh học cho thấy cả 05 chủng vk nghiên cứu đều ở cấp độ an toàn 1 và 2. Tuy nhiên, loài vi khuẩn Bacillus cereus (cấp độ an toàn 2) được biết đến nhiều với nguy cơ gây ngô độc thực phẩm. Mặt khác, khả năng sinh IAA của chủng Bacillus cereus TS1 không cao hơn so với chủng TS4. Do vậy, để đảm bảo an toàn trong sản xuất và sử dụng chúng tôi quyết định loại bỏ chủng Bacillus cereus TS1. 3.3. Nghiên cứu lựa chọn tổ hợp chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái 3.3.1. Nghiên cứu khả năng tổ hợp của các chủng vi sinh vật bằng phương pháp định tính C tại vị trí tiếp xúc. 3.3.2. Nghiên cứu khả năng tổ hợp của các chủng vi sinh vật bằng phương pháp định lượng Mật độ tế bào của các chủng vk ở dạng phối trộn đơn lẻ và dạng hỗn hợp không có sự khác biệt đáng kể theo thời gian bảo quản. Mật độ tế bào vk được duy trì trong suốt thời gian 6 tháng bảo quản và đạt >108 CFU/g. Hoạt tính sinh học của cả 4 chủng vk nghiên cứu suy giảm không đáng kể ở cả điều kiện riêng lẻ và hỗn hợp trong suốt thời gian 6 tháng bảo quản. 3.3.3. Đánh giá tác động của hỗn hợp chủng vi sinh vật lên sinh lý, sinh hóa và sinh trưởng của cây chè Shan SG1 tuổi 1 * Ảnh hƣởng đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa của lá chè Sau 1 năm theo dõi chúng tôi tiến hành phân tích một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa ở lá cây chè. Kết quả được tổng hợp tại bảng 3.18. Bảng 3.18. Ảnh hưởng của hỗn hợp chủng VSV đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa trong lá chè tuổi 1 Công thức Đ/C TN LSD0,05 CV(%) Chỉ tiêu Hàm lượng N (%) 1,7 2,37 0,07 1,04 Hàm lượng P205 (%) 0,24 0,32 0,05 5,26 Hàm lượng K20 (%) 0,30 0,39 0,02 1,68 Chlorophylla (mg/g lá) 0,45 1,79 0,14 3,47 Chlorophyllb (mg/g lá) 0,51 0,74 0,11 5,09 Tổng diệp lục (mg/g lá) 0,96 2,53 0,19 3,07 Carotenoit (mg/g lá) 0,28 0,67 0,04 2,28 Kết quả ở bảng 3.18 cho thấy: 17 Bổ sung 4 chủng vi khuẩn làm tăng rõ rệt khả năng tích lũy N, P2O5 và K2O trong lá chè so với đối chứng không được bổ sung VSV. Hàm lượng N đạt 2,37%, tăng 39,41%, hàm lượng P205 đạt 0,32%, tăng 33,3% và hàm lượng K20 đạt 0,39%, tăng 30% so với đối chứng. Hàm lượng diệp lục thành phần (chlorophylla, chlorophyllb, carotenoit) và diệp lục tổng số đều cao hơn rõ rệt so với ĐC. Hàm lượng chlorophyll tổng số đạt 2,53 mg/g lá, tăng 1,57 mg/g lá, lượng chlorophyll a đạt 1,79 mg/g lá, tăng 1,34 mg/g lá và lượng carotenoit đạt 0,67 mg/g lá, tăng 0,33 mg/g lá so với ĐC. * Ảnh hƣởng đến sự phát triển của bộ rễ cây chè Số rễ chính ở công thức được bón hỗn hợp cả 4 chủng vi khuẩn nhiều hơn rõ rệt so với đối chứng không được bón và chiều dài rễ đều dài hơn so với công thức không bón VSV. Khối lượng thân lá và khối lượng rễ ở các công thức thí nghiệm đều cao hơn so với công thức đối chứng. Tỷ lệ khối lượng rễ/thân lá khô ở các công thức được bón hỗn hợp vi khuẩn đạt 0,73, ở công thức đối chứng thấp hơn, chỉ đạt 0,68. Bảng 3.19. Ảnh hưởng của hỗn hợp chủng vi sinh vật đến sự phát triển của bộ rễ cây chè SG1 tuổi 1 Công thức Đ/C TN LSD0,05 CV(%) Số rễ chính/cây (cái) 5,36 6,24 0,82 4,05 Chiều dài rễ (cm) 23,63 27,36 1,34 1,50 Khối lượng thân lá khô (g/cây) 133,00 163,33 Khối lượng rễ khô (g/cây) 89,72 119,73 Tỷ lệ khối lượng rễ/thân lá 0,68 0,73 * Ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng cây chè Theo dõi ảnh hưởng của chúng đến sinh trưởng của cây thông qua chiều cao, đường kính thân cây, chiều rộng tán, số cành cấp 1 và 2. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.20 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của hỗn hợp chủng VSV đến sinh trưởng của cây chè SG1 tuổi 1 Công thức Đ/C TN LSD0,05 CV(%) Chỉ tiêu Trước TN 24,51 24,47 0,88 1,02 Cao cây (cm) Sau TN 35,83 47,40 1,62 1,11 Tốc độ tăng 11,20 23,06 Trước TN 0,31 0,30 0,02 2,32 Đường kính Sau TN 0,56 0,66 0,14 6,38 thân (cm) Tốc độ tăng 0,25 0,36 Đường kính tán (cm) 32,19 34,39 1,75 1,49 Số cành cấp 1 (cành) 3,39 4,80 0,45 3,15 Số cành cấp 2 (cành) 1,75 2,59 0,32 4,26 Kết quả ở bảng 3.20 cho thấy, chiều cao cây, số cành cấp 1 và số cành cấp 2 tăng hơn rõ rệt ở công thức được bón hỗn hợp chủng vi khuẩn so với công thức đối chứng. Tốc độ tăng chiều cao cây ở công thức thí nghiệm đạt 23,06 cm, ở công thức đối chứng chỉ đạt 11,20 cm. 18 * Ảnh hƣởng đến sự phát triển của bộ lá và búp chè Đánh giá ảnh hưởng của hỗn hợp 4 chủng vi khuẩn lựa chọn đến sự phát phát triển bộ lá và búp chè SG1 tuổi 1 được trình bày trong bảng 3.21. Bảng 3.21. Ảnh hưởng của hỗn hợp chủng vi sinh vật đến phát triển của bộ lá và búp chè SG 1 tuổi 1 Chỉ tiêu Công thức Dài lá (cm) Rộng lá (cm) Diện tích lá (cm2) Khối lượng búp (1 tôm 2 lá) (g) KL búp/cây/năm (g) Đ/C TN LSD0,05 CV(%) 10,20 5,50 39,27 0,60 12,13 10,41 5,63 41,03 0,74 14,00 0,40 0,55 0,16 1,17 1,11 2,83 6,99 2,55 Kết quả thí nghiệm bón hỗn hợp 4 chủng vi khuẩn (bảng 3.21) cho thấy, lá chè có xu hướng dài và rộng hơn, diện tích lá chè đạt 41,03 cm2, cao hơn so với công thức đối chứng 4,48%. Khối lượng búp chè ở công thức thí nghiệm đạt 0,74 g, cao hơn so với đối chứng 23,3%. Khi xác định chỉ tiêu khối lượng búp/cây/năm cũng cho kết quả tương tự. 3.4. Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái * Thông số kỹ thuật cho quá trình nhân sinh khối các chủng vi sinh vật Tổng hợp các kết quả nghiên cứu điều kiện nhân sinh khối của các chủng vi sinh vật. Kết quả được tổng hợp ở bảng 3.29. Bảng 3.29. Các thông số kỹ thuật nhân sinh khối các chủng vi khuẩn TT Thông số kĩ thuật 1 2 3 4 Môi trường pH thích hợp t0 lên men thích hợp (oC) Tốc độ khuấy (vòng/phút) 5 Lưu lượng cấp khí (lít không khí/lít môi trường/phút) 6 7 Thời gian (giờ) Tỷ lệ cấp giống (%) PFe - 1 SX1 7,0 30 350 Ký hiệu chủng VSV PAl -1 C5 SX1 SX1 7,0 6,5 30 30 350 350 TS4 SX1 6,5 35 350 0,75 0,75 0,75 0,75 72 5 48 5 48 5 48 5 * Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái Tiến hành tổng hợp các kết quả nghiên cứu để xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái (Sơ đồ 1).
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan