Tài liệu Nghiên cứu hưởng của một số nhân tố sinh thái đến sinh trưởng của các chủng vi sinh vật sinh màng nhầy được phân lập từ các mẫu đất dưới tán rừng thông nhựa (pinus merkusii jungh et de vries) ở hoành bồ, quảng ninh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------  ---------- NÔNG GIA LÂM NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ NHÂN TỐ SINH THÁI ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA CÁC CHỦNG VI SINH VẬT SINH MÀNG NHẦY ĐƯỢC PHÂN LẬP TỪ CÁC MẪU ĐẤT DƯỚI TÁN RỪNG THÔNG NHỰA (PINUS MERKUSII JUNGH ET DE VRIES) Ở HOÀNH BỒ, QUẢNG NINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2015 - 2019 Thái Nguyên, năm 2019 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------  ---------- NÔNG GIA LÂM NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ NHÂN TỐ SINH THÁI ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA CÁC CHỦNG VI SINH VẬT SINH MÀNG NHẦY ĐƯỢC PHÂN LẬP TỪ CÁC MẪU ĐẤT DƯỚI TÁN RỪNG THÔNG NHỰA (PINUS MERKUSII JUNGH ET DE VRIES) Ở HOÀNH BỒ, QUẢNG NINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chuyên ngành: Lớp Khoa Khóa học Giảng viên hướng dẫn: : Chính quy : Quản lý tài nguyên rừng : K47 - QLTNR : Lâm nghiệp : 2015 - 2019 : TS. Vũ Văn Định ThS. Phạm Thu Hà Thái Nguyên, năm 2019 i LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan công trình nghiên cứu này là của bản thân. Các kết quả trình bày trong Khóa luận là trung thực. Nếu có gì sai sót, em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái Nguyên, ngày tháng 6 năm 2019 Giảng viên hướng dẫn Sinh viên Nông Gia Lâm XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN DIỆN Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên đã sửa chữa sai sót sau khi Hội đồng chấm yêu cầu! (Ký, họ và tên) ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt đợt thực tập tốt nghiệp này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Cảm ơn sự nhiệt tình giảng dạy của các thầy cô đã truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm thực tế để em hoàn thành tốt Khóa luận tốt nghiệp này. Em đặc biệt gửi lời cảm ơn đến TS. Vũ Văn Định Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam và ThS. Phạm Thu Hà là giảng viên hướng dẫn khoa học đã nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập và hoàn thành khóa luận. Em xin chân thành cám ơn Ban Lãnh đạo Trung tâm nghiên cứu Bảo vệ rừng - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi về mọi mặt để chúng em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Trong quá trình thực hiện khóa luận mặc dù em đã cố gắng rất nhiều nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của các thầy cô giáo và các bạn sinh viên. Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng Sinh viên Nông Gia Lâm năm 2019 iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1: Các chủng VSV sinh màng nhầy đã được phân lập ....................... 27 Bảng 4.2: Độ nhớt của 11 chủng VSV sinh màng nhầy ................................. 28 Bảng 4.3: Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến môi trường mật độ vi khuấn sinh màng nhầy .................................................................... 31 Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi cấy đến mật độ tế bào vi khuẩn sinh màng nhầy ....................................................................................... 33 Bảng 4.5: Ảnh hưởng của ẩm độ môi trường đến đường kính khuẩn lạc vi khuẩn sinh màng nhầy .................................................................... 34 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1: Vị trí địa lý huyện Hoành Bồ - Quảng Ninh ................................... 15 Hình 3.1: Máy lắc nhân sinh khối ................................................................... 25 Hình 3.2: Kính hiển vi sử dụng trong phòng thí nghiệm ................................ 26 Hình 4.1: Một số chủng VSV sinh màng nhầy ............................................... 28 Hình 4.2: Biểu đồ khả năng tạo độ nhớt của các chủng VSV sinh màng nhầy.......29 Hình 4.3: Khả năng sinh polysaccarit của chủng P16.1 và P51 ..................... 29 Hình 4.4: Các chủng vi khuẩn sinh màng nhầy tiến hành nghiên cứu ........... 30 Hình 4.5: Biều đồ mức độ phát triển của các chủng vi sinh vật ở các môi trường nhân sinh khối khác nhau .................................................... 31 Hình 4.6: Mật độ khuẩn lạc của chủng P43 ở 3 môi trường nuôi cấy ............ 32 Hình 4.7: Mật độ khuẩn lạc của chủng P40 ở 8 thang nhiệt độ khác nhau .... 34 Hinh 4.8: Biểu đồ ảnh hưởng của độ ẩm nuôi cấy đến đường kính khuẩn lạc vi sinh vật sinh màng nhầy sau 10 ngày nuôi cấy........................... 35 Hình 4.9: VSV P.43 ở các ẩm độ khác nhau sau 5 ngày nuôi cấy.................. 36 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU Chữ viết tắt/ký hiệu Giải nghĩa đầy đủ BNN &PTNT Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn CFU Đơn vị khuẩn lạc trong 1 ml hoặc 1 gam CT Công thức HTX Hợp tác xã VSV Vi sinh vật VK Vi khuẩn PDA Potato Dextrose Agar TCLN Tổng cục Lâm nghiệp MT Môi trường vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ......................................................................... iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU ....................................... v MỤC LỤC ........................................................................................................ vi PHẦN 1. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................... 2 1.3. Ý nghĩa của luận án .................................................................................... 2 1.3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 2 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ........................................................................... 2 Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ...................................... 3 2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 3 2.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ............................... 4 2.2.1. Nghiên cứu về thông ............................................................................... 4 2.2.2. Vi sinh vật sinh màng nhầy ..................................................................... 7 2.2.3. Ứng dụng của vi sinh vật trong sản xuất chế phẩm vi sinh .................. 11 2.2.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ........................................................ 14 Phần 3. ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................................ 22 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 22 3.2. Địa điểm nghiên cứu ................................................................................ 22 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 22 3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 23 vii 3.4.1. Phương pháp xác định môi trường nhân sinh khối phù hợp. ................ 23 3.4.2. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ đến sự sinh trưởng của các chủng VSV sinh màng nhầy............................................................................ 24 3.4.3. Phương pháp xác định nhiệt độ sinh trưởng phù hợp : ......................... 25 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 27 4.1. Kết quả xác định độ nhớt và hàm lượng Polysaccaride của các chủng VSV sinh màng nhầy ...................................................................................... 28 4.2. Kết quả xác đinh môi trường nhân sinh khối phù hợp............................. 30 4.3. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của các chủng VSV sinh màng nhầy............................................................................ 32 4.4. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của ẩm độ đến sự sinh trưởng của các chủng VSV sinh màng nhầy ...................................................................................... 34 Phần 5. KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ ............................................................. 37 5.1. Kết luận .................................................................................................... 37 5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 38 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Vi sinh vật là những sinh vật đơn bào có kích thước nhỏ, không quan sát được bằng mắt thường mà phải sử dụng kính hiển vi. Thuật ngữ vi sinh vật không tương đương với bất kỳ đơn vị phân loại nào trong phân loại khoa học. Nó bao gồm cả virus, vi khuẩn, archaea, vi nấm, vi tảo, động vật nguyên sinh .v.v. Vi sinh vật là một thế giới sinh vật vô cùng nhỏ bé ta không thể quan sát thấy bằng mắt thường. Nó phân bố ở khắp mọi nơi, trong đất, trong nước, trong không khí, trong thực phẩm ... Nó có mặt ở dưới những độ sâu tăm tối của đại dương. Bào tử của nó tung bay trên những tầng cao của bầu khí quyển, chu du theo những đám mây. Nó sống được trên kính, trên da, trên giấy, trên những thiết bị bằng kim loại ... Vi sinh vật màng nhầy đóng vai trò vô cùng quan trọng trong thiên nhiên cũng như trong cuộc sống của con người. Chế phẩm vi sinh vật sinh màng nhầy tăng khả năng giữ nước đối với cây trồng ở vùng khô hạn, tăng khả năng sinh trưởng và giảm chi phí trong sản xuất Lâm nghiệp Trong đất nhóm vi sinh vật sinh màng nhầy (polysacarit) có vai trò quan trọng trong việc giữa ẩm đất và vật liệu cháy dưới tán rừng Nhóm sinh màng nhầy bao gồm: Lipomyces, Bacillus, Azotobacter, Beijerinckia, Enterobacter…Các nhóm vi sinh vật này, trong quá trình sinh trưởng phát triển, đã tiết ra polysacarit sinh học. Khi có mặt Ca++, các polysacarit sẽ cùng tác động tương hỗ trong đất, giúp gắn kết các hạt đất, các hạt cát với nhau để tạo thành một cấu tượng ổn định và bền vững. Do đó đất có khả năng tăng độ kết cấu, có khả năng giữ nước, chống rửa trôi, làm giảm sự bay hơi nước 2 Xuất phát từ những thực tế đó tôi chọn đề tài “Nghiên cứu hưởng của một số nhân tố sinh thái đến sinh trưởng của các chủng vi sinh vật sinh màng nhầy được phân lập từ các mẫu đất dưới tán rừng thông nhựa (Pinus merkusii Jungh et de Vries) ở Hoành Bồ, Quảng Ninh ” làm đề tài khóa luận tốt nghiệp đại học, đó cũng là một hướng mới và rất cần thiết với thực tiễn, đề xuất các phương pháp phân lập, tuyển chọn các vi sinh vật màng nhầy có hoạt tính cao để sử dụng trong sản xuất chế phẩm sinh học tạo các chế phẩm sinh học phục vụ cho hoạt động sản xuất lâm nghiệp đạt được năng xuất cao 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến sinh trưởng của các chủng VSV sinh màng nhầy. 1.3. Ý nghĩa của luận án 1.3.1. Ý nghĩa khoa học - Là cơ sở khoa học để tạo chế phẩm sinh học từ một số chủng vi khuẩn sinh màng nhầy cải tạo đất dưới tán rừng thông nhựa. - Giúp sinh viên làm quen với công tác nghiên cứu khoa học và tăng các kỹ năng thực hành trong phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường - Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất Phân lập được một số loại VSV sinh màng nhầy phân hủy nhanh vật liệu khô dễ cháy dưới tán rừng thông nhằm hạn chế khả năng cháy rừng. 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn - Là cơ sở ban đầu nghiên cứu các điều kiện tối ưu cho sinh trưởng và phát triển của các vi sinh vật sinh màng nhầy - Là cơ sở để sản xuất chế phẩm sinh học nhằm cải tạo đât phục vụ trong sản xuất lâm nghiệp - Nâng cao chất lượng và sản lượng của sản xuất lâm nghiệp hiện tại và trong tương lai, góp phần nâng cao dinh dưỡng đất, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở khoa học Trong đất nhóm vi sinh vật sinh màng nhầy (polysacarit) có vai trò quan trọng trong việc giữa ẩm đất. Khi có mặt Ca++, các polysacarit sẽ cùng tác động tương hỗ trong đất, giúp gắn kết các hạt đất, các hạt cát với nhau để tạo thành một cấu tượng ổn định và bền vững. Do đó đất có khả năng tăng độ kết cấu, có khả năng giữ nước, chống rửa trôi, làm giảm sự bay hơi nước; thông qua đó độ phì của đất được cải thiện. Chế phẩm sinh học có tác dụng giữ nước trong đất, tăng độ ẩm trong đất từ 12-16% trên quy mô chậu vại và đồng ruộng. Đây là loại chế phẩm vi sinh đầu tiên sản xuất tại Việt Nam có tác dụng giữ ẩm cho đất được rất nhiều địa phương và nông dân quan tâm. Chế phẩm có tác dụng làm tăng khả năng giữ ẩm cho đất ở cả điều kiện thí nghiệm chậu vại và thí nghiệm đồng ruộng. Ở điều kiện thí nghiệm trong chậu không trồng cây độ ẩm đất bón chế phẩm tăng so với đối chứng (không bón chế phẩm) khoảng 8,35%. Trong chậu trồng Keo lá tràm sau 60 ngày bón chế phẩm độ ẩm tăng 16,6% so với đối chứng. Trong điều kiện thí nghiệm đồng ruộng chế phẩm sau 6 tháng bón chế phẩm độ ẩm tăng 10,63% so với đối chứng, lượng nước hữu hiệu ở đất có bón chế phẩm cao hơn đối chứng 13,28-28,95g nước/1 kg đất đây là những cơ sở khoa học ban đầu để tôi thực hiện khóa luận nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn hiện nay đang biến đổi khí hậu khô hạn ngày càng nhiều và để rèn luyện các kỹ năng thực hành của sinh viên trước khi ra trường. Vi sinh vật màng nhầy đóng vai trò vô cùng quan trọng trong thiên nhiên cũng như trong cuộc sống của con người. Chế phẩm vi sinh vật sinh màng nhầy tăng khả năng giữ nước đối với cây trồng ở vùng khô hạn, tăng 4 khả năng sinh trưởng và giảm chi phí trong sản xuất Lâm nghiệp Trong đất nhóm vi sinh vật sinh màng nhầy (polysacarit) có vai trò quan trọng trong việc giữa ẩm đất và vật liệu cháy dưới tán rừngNhóm sinh màngnhầy bao gồm: Lipomyces, Bacillus, Azotobacter, Beijerinckia, Enterobacter…Các nhóm vi sinh vật này, trong quá trình sinh trưởng phát triển, đã tiết ra polysacarit sinh học. Khi có mặt Ca++, các polysacarit sẽ cùng tác động tương hỗ trong đất, giúp gắn kết các hạt đất, các hạt cát với nhau để tạo thành một cấu tượng ổn định và bền vững. Do đó đất có khả năng tăng độ kết cấu, có khả năng giữ nước, chống rửa trôi, làm giảm sự bay hơi nước 2.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 2.2.1. Nghiên cứu về thông Theo Quyết định số 3322/QĐ-BNN-TCLN của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ngày 28/7/2014 về việc công bố hiện trạng rừng toàn quốc năm 2013, tính đến ngày 31/12/2013 tổng diện tích rừng của cả nước là 13,954 triệu ha mới đạt độ che phủ 41,0% với tổng diện tích rừng trồng là 3.556.294 ha (Bộ NN và PTNT, 2014); trong đó diện tích rừng trồng các loài thông chiếm khoảng 400.000 ha. Với đặc điểm sinh lý, sinh thái của cây thông, một loài cây chịu hạn có thể sống và phát triển trên những lập địa xấu, khô hạn. Do đó trong chương trình trồng rừng 327 và chương trình trồng mới năm triệu hecta rừng, thông được chọn là cây trồng chính quan trọng cần được ưu tiên phát triển. Trong ba loài thông đang được sử dụng để khai thác nhựa ở nước ta thì Thông là loài cây cho nhiều nhựa nhất (khoảng 5-6 kg/cây/năm). Mặt khác, với phương thức khai thác bằng cách đẽo máng, chu kỳ khai thác nhựa của loài thông này có thể kéo dài 40-50 năm. Vì vậy, mục đích kinh doanh chính của các rừng trồng Thông ở nước ta hiện nay chủ yếu là để khai thác nhựa. 5 Thông là một trong những loài cây có giá trị kinh tế cao, ngoài gỗ cho xây dựng, làm giấy; nhựa thông còn được dùng trong nhiều ngành công nghiệp như sơn, vécni, vật liệu cách điện và các mặt hàng tiêu dùng khác. Về kinh tế, cây thông dễ trồng, sinh trưởng nhanh, biện pháp lâm sinh đơn giản, dễ áp dụng, trồng một lần cho thu nhập hàng năm, giá trị kinh tế cao, ổn định. Thân cây thông có thể sử dụng trong xây dựng, trong công nghiệp giấy, công nghiệp sản xuất ván nhân tạo. Về mặt xã hội, cây thông tạo công ăn việc làm, tăng thu nhập, cải thiện mức sống cho người dân, đặc biệt là người dân vùng trung du, miền núi. Cây thông còn có giá trị đặc biệt trong cơ cấu cây trồng vùng đồi do những đặc tính sinh thái đặc biệt thích ứng với điều kiện lập địa cằn cỗi mà ngoài thông ra không thể trồng loài cây nào khác. Thông là nguồn cung cấp tùng hương (colophan) và tinh dầu thông (turpentine oil) chủ yếu. Tinh dầu được sử dụng rộng rãi trong công nghệ hoá mỹ phẩm, là nguyên liệu để chế terpineol, terpin, borneol, camphor tổng hợp, sản xuất sơn, véc ni, xi… Colophan được dùng nhiều trong công nghiệp cao su, hoá dẻo, vật liệu cách điện, keo dán, sản xuất các chất tẩy rửa…, đặc biệt là trong công nghiệp sản xuất giấy. Trong y dược, tinh dầu thông được sử dụng làm thuốc chữa viêm thấp khớp, ho, làm thuốc kích thích, giảm mệt mỏi, thuốc diệt khuẩn, sát trùng … Thông là cây có giá trị kinh tế cao bao gồm một số loài thông chính như Thông mã vĩ Pinus massoniana Lambert, Thông nhựa Pinus merkusii Jungh et.de Vries, Thông 3 lá Pinus kesiya Royle ex Gordon. Ngoài các sản phẩm của thông như gỗ, nhựa, nguyên liệu giấy, cây thông còn được sử dụng trong việc phủ xanh đất trống đồi núi trọc và tạo cảnh quan môi trường... chính vì vậy diện tích rừng thông ngày càng được mở rộng và là một trong những cây trồng chính của ngành Lâm nghiệp. Thông được trồng ở các tỉnh như: Sóc Sơn, Hà Nội, Lạng Sơn, Hà Giang, Cao Bằng, Quảng Ninh, Vĩnh Phúc, Hà Tây, Hòa Bình, Tuyên Quang, Sơn La, Hải Hưng, Ninh Bình, Thanh Hóa, 6 Nghệ An, Hà Tĩnh... Thân cây cao 40m, đường kính thân cây có thể đạt hơn 1m. Vỏ cây mỏng, về già bong thành mảng hay nứt giống như sợi dây thừng. Lá cây có 2 dạng hình dải và hình kim, lá hình dải chỉ tồn tại ở cây con dưới 1 tuổi, mọc cách vòng thân cây non có màu xanh lá mạ với chiều dài 24cm, lá kim tăng dần theo tuổi cây và dài tối đa 15-20cm ở cây trưởng thành. Tán lá ở cây 5-10 tuổi hình tháp, hình trứng và hình lọng ở tuổi già. Thông đuôi ngựa 6-7 tuổi đã bắt đầu ra nón. Nón đơn tính cùng gốc, nón đực mọc cách vòng ở gốc chồi ngọn, nón cái 1-4 mọc vòng ở đỉnh chồi ngọn. Cây ra nón vào tháng 3-4, nón chín vào tháng 11-12 năm sau. Hạt có hình trái xoan dẹt, khi chín có màu nâu sẫm. *Thông nhựa Thông nhựa (Pinus merkusii jungh et de Vries) hay còn gọi là Thông ta, Thông 2 lá, Thông Bắc bộ là loại cây gỗ lớn cao khoảng 30 – 40m, đường kính có thể lên đến 90cm, thân tròn, thẳng, hình trụ , tán hình tháp. Vỏ xám nâu , nứt dọc hoặc bong vảy dày . Lá hình kim , có màu xanh thẫm, có bẹ bao quanh cành ngắn gồm nhiều lá xếp thành hình vảy trong suốt. Nón cái chín trong vòng 2 năm, khi chín hoá gỗ, màu nâu. Hạt hình trái xoan, hơi bẹt dài 58cm, đường kính 4mm, nâu nhạt , có cánh mỏng dài gần 2cm. Có 2 nòi thông nhựa, nòi Thái Lan và vùng thấp Đông Dương, sinh trưởng chậm (5-6m3/ha/năm) sống được nơi đất nghèo xâu, khí hậu khô. Nòi Indonexia và vùng cao đông dương có kích thước lớn, sinh trưởng nhanh(1530m3/ha/năm) sống nơi đất tốt, thoát nước , khí hậu ẩm. Mùa ra nón tháng 5-6. Nón chính tháng 10-11 năm sau. Là loài thông nhiệt đới, ưa sáng, vùng có lượng mưa hàng năm 12002200mm, có mùa khô nóng dài 2-4 tháng, nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất 20-28 độ C, tháng lạnh nhất15-16 độ C, nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối 0 độ C. Có khả năng chịu hạn cao, không sống được nơi úng nước. 7 Thông nhựa thường mọc ở trên các loại đất phát triển như đá mẹ Granit, Sa thạch, Diệp thạch, Sa phiến thạch. Sống được trên đât nghèo xấu khô chua đang nị ong đá hoá hoặc đất cát thô bồi tụ viên biển. Sâu bệnh hại chủ yếu của thông nhựa là: - Bệnh đổ non - Bệnh khô lá - Sâu đục nõn, sâu róm thông, sâu đo ăn lá Lúc nhỏ thông nhựa mẫn cảm với lửa, lớn lên chống chịu tôt hơn. Thông nhựa phân bố tự nhiên ở các nước Đông Nam Á, Nam Trung Quốc. Ở nước ta thông nhựa phân bố từ độ cao 1200m so với mặt nước biển trở xuống, mọc tự nhiên thuần loài hoặc hỗn giao với cây lá rộng ở các tỉnh: Lâm Đồng, Đắc Lắc, Gia Lai, Kon Tum, Phú Yên, Khánh Hoà, Sơn La và được gây trồng ở nhiều nơi đồi núi thấp thuộc các tỉnh : Quảng Ninh, Quảng Trị, Thừa Thiên, Nghệ An, Hà Tĩnh , Thanh Hoá, Bắc Giang, Quảng Bình , Lạng Sơn, Bắc Cạn. Thông nhựa được dùng để xây dựng, làm cột điện trụ mỏ, bột giấy, dán lạng, lấy nhựa , lấy tinh dầu… 2.2.2. Vi sinh vật sinh màng nhầy Polysaccharide là phân tử carbohydrate cao phân tử gồm nhiều chuỗi dài của đơn vị monosaccharide liên kết với nhau bằng mối liên kết glycosidic và thủy phân cung cấp cho các thành phần hoặc monosaccharide olihosaccharide. Chúng có cấu trúc từ tuyến tính để phân nhánh cao.Ví dụ như polysaccharide lưu trữ tinh bột và glycoen, polysaccharide cấu trúc như cellulose và chitin Polysaccharide thường khá đồng nhất,có chứa thay đổi nhơ của các đơn vị lặp đi lặp lại. Tùy thuộc vào cấu trúc, các đại phân tử có thể có những tính chất khác biệt với các khối cấu trúc monosaccharide của chúng. Chúng có thể vô đinh 8 hình hoặc thậm chí không hòa tan trong nước. Khi tất các đơn phân của một polysaccharide cùng một loại được gọi là homopolysaccharide, nhưng có nhiều hơn hai loại monnosaccharide được gọi là heteropolysaccharide hoặc heteroglycans. Trong tự nhiên các polysaccharide được cấu tạo từ các đơn phân có công thức chung là (CH2O)n, trong đó n≥2. Ví dụ như glucose, fructose,....Polysaccharide có công thức tổng quát là Cx(H2O)y trong đó x thườn từ 200-2500. Ví dụ như celullose và chitin. Celullose cấu tạo nên thành tế bào thực vật và sinh vật khác. Nó có vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp như dệt, làm giấy. Chitin có cấu trúc tương tụ nhưng có các nhanh chứa nito, tăng độ vững chắc. Chitin được tìm thấy trong các khớp xương nhỏ, trong tế bào của các loại nấm. 2.2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Trong đất nhóm vi sinh vật sinh màng nhầy (polysacarit) có vai trò quan trọng trong việc giữa ẩm đất và vật liệu cháy dưới tán rừng. Nhóm sinh màng nhầy bao gồm: Lipomyces, Bacillus, Azotobacter, Beijerinckia, Enterobacter…Các nhóm vi sinh vật này, trong quá trình sinh trưởng phát triển, đã tiết ra polysacarit sinh học. Ở Nhật Bản đã phân lập và tuyển chọn ra một hỗn hợp các vi sinh vật có ích thuộc nhóm yếm khí và hiếu khí gồm: Nấm men, vi khuẩn quang hợp, xạ khuẩn, vi khuẩn lactic, nấm lên men và chế tạo ra được một chế phẩm vi sinh hữu hiệu (EM) đã được chứng minh có tác dụng tốt ở nhiều lĩnh vực của đời sống và sản xuất như: trong trồng trọt, trong chăn nuôi, trong bảo vệ môi trường góp phần nâng cao chất lượng của đống ủ. Khi có mặt Ca++, các polysacarit sẽ cùng tác động tương hỗ trong đất, giúp gắn kết các hạt đất, các hạt cát với nhau để tạo thành một cấu tượng ổn định và bền vững. Do đó đất có khả năng tăng độ kết cấu, có khả năng giữ 9 nước, chống rửa trôi, làm giảm sự bay hơi nước; thông qua đó độ phì của đất được cải thiện (Babieva và Gorin, 1987). Nấm mốc phát triển mạnh ở môi trường xốp có độ ẩm trên 70%, tối ưu 95% và nhiệt độ ấm (24C), các loại thường gặp thuộc nấm bất toàn và Ascomysetes. Các loại nấm này chủ yếu thuộc các chi Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Fusarium ,…trong đó đáng chú ý là Trichoderma (hầu hết các loài thuộc chi Tricoderma sống hoại sinh trong đất, rác và có khả năng phân huỷ cellulose). Nấm đốm là các loại nấm phát triển sâu trong tế bào gỗ tạo thành các đốm màu nâu Hầu hết các loài thuộc nhóm nấm bất toàn và nấm Ascomysetes. Sống phụ thuộc vào độ ẩm của gỗ (khoảng 30%) và nhiệt độ 3035C, quần thể nấm phát triển lúc đầu là màu xanh sau đó tạo thành màu nâu. Ví dụ các loài: Ceratocystis sp, Cladosporium sp, Aureobasidium sp,… Nấm mục: Nấm mục xốp có khoảng 300 loài thuộc các chi: Chaetomium, Humocola và Phialophora của nấm bất toàn và Ascomysetes, chủ yếu phát triển bên trong thành tế bào gỗ. Nấm mục nâu thuộc nhóm của nấm bất toàn vàBasidiomycetes, chúng xâm nhập vào thành tế bào gỗ và phân hủy chúng, nhiệt độ sinh trưởng tối ưu 22-31C, độ ẩm thấp khoảng 40-55%, các loài quan trọng như: Phaeolus schweiniti, Piptopous betulinus, Laetipous sulphureus, Sperassis srispa,… Nấm mục trắng thuộc nhóm của nấm bất toàn và Basidiomycetes, nhiệt độ sinh trưởng tối ưu 22-31C, tối đa không quá 44C, độ ẩm tối ưu có loài thấp, cao và rất cao, các loài điển hình như: Armillaria mellea, Fonus fomentatius, Meripilus giganteus, Fomes annosus,… Trên thế giới, vi sinh vật sinh màng nhầy đã được nghiên cứu và ứng dụng trong cải tạo đất từ những năm 80 của thế kỷ XX. Đến những năm 90, việc sản xuất chế phẩm thương mại đã được tiến hành; Superbio là một trong những sản phẩm thương mại đầu tiên được biết đến. Kết quả nghiên cứu của Babieva 10 (1987) cho thấy nhóm VSV sinh màng nhầy Lipomyces, Bacillus có khả năng giữ ẩm đất trong cải tạo đất khô hạn. Alekxandrov và cs thuộc Khoa Thổ nhưỡng, Đại học Tổng hợp Moskova đã nghiên cứu vi khuẩn sinh màng nhầy Bacillus sp. để tạo chế phẩm phân bón vi sinh giữ ẩm cho đất. Chế phẩm này đã được sử dụng để tăng năng xuất cây trồng ở các vùng khô hạn thuộc vùng Capcaz. Các nhà khoa học Trung Quốc đã sử dụng các chế phẩm vi sinh giữ ẩm để cải tạo đất đá vôi miền Nam Trung Quốc để trồng các cây công nghiệp. 2.2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước Tống Kim Thuần (2005), [2] nấm men Lipomyces sinh màng nhầy có mặt ở trong tất cả các loại đất; số lượng của chúng không cao nhưng khá đa dạng. Các loài Lipomyces chủ yếu gặp ở đồi núi Việt Nam, chủ yếu là: L. tetrasporus, L. Kononenkoae, L. Lipofer và L. starkeyi. Các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy số lượng vi sinh vật trong đất phụ thuộc rất rõ vào hàm lượng các chất hữu cơ và độ ẩm đất. Trong đất giàu hữu cơ và chua thì xạ khuẩn nấm tăng lên khi có mặt của chất hữu cơ và độ ẩm tăng lên sẽ kích hoạt hoạt động của vi sinh vật đất. Theo Nguyễn Kiều Băng Tâm (2009) đã phân lập và tuyển chọn được 9 chủng nấm men Lipomyces tại trạm đa dạng sinh học thuộc huyện Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc trong đó chủng PT7 [1] .1 có đầy đủ các điều kiện để sản xuất chế phẩm vi sinh giữ ẩm đất Lipomycin M, đây là chủng có khả năng sử dụng đa dạng các nguồn các bon, có khả năng hình thành bào tử sinh màng nhầy cao, dải nhiệt độ và pH sinh trưởng rộng với nhiệt độ thích hợp là 28-300C và pH từ 4-5; nồng độ (NH4)2SO4 0,5 g/l là thích hợp để chủng PT7.1 vừa sinh trưởng và tạo nhầy tốt. Chế phẩm có tác dụng làm tăng khả năng giữ ẩm cho đất ở cả điều kiện thí nghiệm chậu vại và thí nghiệm đồng ruộng. Ở điều kiện thí nghiệm trong chậu không trồng cây độ ẩm đất bón chế phẩm tăng so với đối chứng (không bón chế phẩm) khoảng 8,35%. Trong chậu trồng Keo lá 11 tràm sau 60 ngày bón chế phẩm độ ẩm tăng 16,6% so với đối chứng. Trong điều kiện thí nghiệm đồng ruộng chế phẩm sau 6 tháng bón chế phẩm độ ẩm tăng 10,63% so với đối chứng, lượng nước hữu hiệu ở đất có bón chế phẩm cao hơn đối chứng 13,28-28,95g nước/1 kg đất. Kết hợp bón chế phẩm Lipomycin M với phân vi sinh và bón định kỳ 2 tháng/lần sẽ làm tăng hiệu quả giữ ẩm cho đất và tỷ lễ giữ nước hữu hiệu cũng tăng lên đáng kể. Sau 2 năm bón chế phẩm Lipomycin M hàm lượng chất hữu cơ của đất tăng trung bình từ 0,11-1,3% so với đối chứng, ở đất trồng cây thuốc nam hàm lượng ni tơ dễ tiêu tăng khoảng 11,30-12,40%; ở đất trồng chè hàm lượng ni tơ dễ tiêu tăng từ 15,0-35,4%; hàm lượng phốt pho dễ tiêu tăng từ 25,7-35,7% (đất trồng thuốc nam); hàm lượng phốt pho dễ tiêu tăng từ 27,6-42% ở đất trồng chè. Bước đầu đã chứng minh được chế phẩm Lipomycin M ảnh hưởng tốt đến chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây, đối với cây bạch đàn trong điều kiện thí nghiệm chậu vại như chiều cao, số lá, trọng lượng khô của cây tăng. Tống Kim Thuần và cộng sự (2005) [2] đã nghiên cứu sản xuất chế phẩm giữ ẩm cho đất từ các vi sinh vật sinh màng nhầy polysacarit. Chế phẩm có tác dụng giữ nước trong đất, tăng độ ẩm trong đất từ 12-16% trên quy mô chậu vại và đồng ruộng. Đây là loại chế phẩm vi sinh đầu tiên sản xuất tại Việt Nam có tác dụng giữ ẩm cho đất được rất nhiều địa phương và nông dân quan tâm. 2.2.3. Ứng dụng của vi sinh vật trong sản xuất chế phẩm vi sinh 2.2.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Năm 1979, Gaus đã sử dụng các chủng nấm ưa ẩm vào cac đống ủ (rơm, lá khô…). Sự có mặt của vi sinh vật phân giải celluloza là một trong yếu tố quan trọng để rút ngắn thời gian phân hủy các hợp chất hữu cơ. Các chủng vi sinh vật phân giải hợp chất hữu cơ được bổ sung trong quá trình ủ đóng vai trò vi sinh vật khởi động để sản xuất nhanh phân hữu cơ