bao cao thuc tap-01.12.13-nhu
TRANSCRIPT
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ
HỒ CHÍ MINH
VIỆN: CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
.......................
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: “BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ HIỆU LỰC CHẾ PHẨM VI
KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM
(AZOSPIRILLUM LIPOFERUM) TRÊN CÂY CÀ CHUA
(LYCOPERSICUM ESCULENTUM MILL)”
GVHD: TH.S LƯU THẢO NGUYÊN
CBHD: HUỲNH THỊ DIỄM PHÚC
Tp. Hồ Chí Minh, 2013
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ
HỒ CHÍ MINH
VIỆN: CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
.......................
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ HIỆU LỰC CHẾ PHẨM
VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM
(AZOSPIRILLUM LIPOFERUM) TRÊN CÂY CÀ CHUA
(LYCOPERSICUM ESCULENTUM MILL
GVHD: TH.S LƯU THẢO NGUYÊN
CBHD: HUỲNH THỊ DIỄM PHÚC
SVTH:
Phạm Thị Huỳnh Như 10057391
Võ Văn Trung 10037971
Trần Thị Kiểu Trang 10059541
Tp. Hồ Chí Minh, 2013
3
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, chúng em xin cảm ơn Trường Đại học Công Nghiệp Tp. HCM, Ban
lãnh đạo và Viện Công Nghệ Sinh Học- Thực Phẩm đã tạo điều kiện cho chúng em học
tập tại trường.
Chúng em xin chân thành gửi đến quý thầy cô trường Đại học Công Nghiệp Tp.
HCM đã hết lòng quan tâm dạy dỗ chúng em trong suốt bốn năm đại học. Những kiến
thức mà thầy cô đã truyền đạt cho chúng em sẽ là hành trang quý báu và là nền tảng
cho chúng em trong quá trình học tập cũng như trong công việc sau này.
Cảm ơn thầy Th.S Lưu Thảo Nguyên giảng viên Trường Đại học Công Nghiệp Tp.
HCM, Viện Công Nghệ Sinh Học- Thực Phẩm, người đã nhiệt tình hướng dẫn, hỗ trợ
hướng dẫn cho nhóm chúng em.
Xin cảm ơn Ban Quản Lý Khu Công Nghiệp Công Nghệ Cao Tp. HCM, Trung
Tâm Nghiên Cứu & Phát Triển Nông Nghiệp Công Nghệ Cao đã tạo điều kiện thuận
lời cho chúng em thực tập.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chị Huỳnh Thị Diễm Phúc, Chuyên Viên nghiên cứu
phòng Công nghê Vi sinh Ứng dụng, Trung Tâm Nghiên Cứu & Phát Triển Nông
Nghiệp Công Nghệ Cao, người đã nhiệt tình hướng dẫn, hỗ trợ và tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho chúng em thực tập tốt nghiệp một cách tốt nhất.
Xin cảm ơn các anh chị và các bạn đang làm việc tại phòng Công nghệ Vi sinh Ứng
dụng, phòng Công nghệ Sau thu hoạch, Trung Tâm Nghiên Cứu & Phát Triển Nông
Nghiệp Công Nghệ Cao đã quan tâm chia sẻ và giúp đỡ chúng tôi trong thời gian thực
tập tại Trung Tâm Nghiên Cứu & Phát Triển Nông Nghiệp Công Nghệ Cao.
Cảm ơn các anh chị SH5, các bạn SH6, những người bạn thân và gia đình đã luôn
sát cánh, quan tâm, chia sẽ, động viên và giúp đỡ chúng tôi trong suốt quá trình học
tập tại trường Đại học Công Nghiệp Tp HCM.
Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2013
4
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
5
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẨN....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
6
MỤC LỤC
ĐỀ TÀI: “BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ HIỆU LỰC CHẾ PHẨM VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM (AZOSPIRILLUM LIPOFERUM) TRÊN CÂY CÀ CHUA (LYCOPERSICUM ESCULENTUM MILL)”....1
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................................................3
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN...........................................................................................4
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẨN................................................................................................5
PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ..............................................................................................................................8
I. Mục đích thực tập...............................................................................................................8II. Tên đề tài thực tập...........................................................................................................................8
III. Nội dung thực tập...............................................................................................................9
IV. Thời gian thực tập..............................................................................................................9
V. Địa điểm thực tập................................................................................................................9
VI. Nhật ký thực tập.................................................................................................................9PHẦN 2: GIỚI THIỆU VỀ NƠI THỰC TẬP.........................................................................................10
I. Đơn vị thực tập......................................................................................................................10
II. Các lĩnh vực hoạt động của trung tâm:.............................................................................10PHẦN 3: NỘI DUNG THỰC TẬP...........................................................................................................14
I. Phần học việc ở Trung Tâm Nghiên Cứu và Phát Triển Nông Nghiệp Công Nghệ Cao TP. Hồ Chí Minh......................................................................................................................14
1. Mục đích, yêu cầu..........................................................................................................14
Nội dung thực tập.............................................................................................................14
2. 14
2.2 Phân lập- gieo cấy- nuôi- quan sát vi sinh vật............................................................15
2.3 Sử dụng kính hiển vi- quan sát một số loại nấm...............................................................15
2.6 Phương pháp Kjeldahl cải biên........................................................................................15II. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI...................................................................................................................17
1. Đặt vấn đề..........................................................................................................................17
1.1 Sơ lược về vi khuẩn Azospirillum..................................................................................17
1.2 Giới thiệu về chế phẩm sinh học..................................................................................27
2.1. Vật liệu, dụng cụ_thiết bị................................................................................................28PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................................................................31
7
I. Kết quả...............................................................................................................................31
1. Kết quả thí nghiệm........................................................................................................31
II. THẢO LUẬN......................................................................................................................35
1. Chiều cao và khối lượng cây sau 60 ngày gieo trồng........................................................35PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................................39
I. Kết luận..............................................................................................................................39
II. Kiến nghị............................................................................................................................39PHỤ LỤC....................................................................................................................................................40
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................................................42
8
PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀI. Mục đích thực tập.
- Thời gian thực tập là thời điểm để em có cơ hội tiếp thu thêm những kiến
thức thực tiễn ngoài phạm vi trường học.
- Thời gian thực tập này em được thực hành trên nhiều máy móc thiết bị,
trong đó có những máy móc mà em không có cơ hội thực hành ở trường do
đó sẽ góp phần nâng cao kĩ năng thực hành và sử dụng thiết bị phòng thí
nghiệm, điều này góp phần nâng cao kĩ năng thực hành của bản thân em.
- Qua thời gian thực tập em có cơ hội để giao lưu, học hỏi và tạo mối quan hệ
với nhiều người, chính mọi người đã bổ sung và giải đáp các thắc mắc liên
quan đến vấn đề thực tập và những kinh nghiệm quý báu khác.
- Quan trọng hơn, trong thời gian thực tập em được học tập, quan sát và thực
hành về phương pháp Kjeldahl cải biên và máy chưng cất đạm, một thiết bị
hiện đại trong việc xác định hàm lượng nito tổng số.II. Tên đề tài thực tập
Hiện tại, Việt Nam đang từng bước đi lên nền công nghiệp hóa-hiện đại hóa
đất nước nhưng không vì thế mà chúng ta thiếu đầu tư cho nền nông nghiệp
của nước nhà. Nông nghiệp đã gắn liền với cuộc sống cũng như truyền thống
của ông cha ta và việc phát triển một nền nông nghiệp hiện đại, thân thiện với
môi trường nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững là một nhiệm vụ quan trọng
của ngành Công Nghệ Sinh Học. Nhằm mục đích đưa các nghiên cứu mới
trong công nghệ sinh học mà đại diện là chế phẩm sinh học thì trong thời gian
thực tập nhóm đã tham gia thực hiện đánh giá hiệu quả chế phẩm vi khuẩn cố
định đạm (Azospirillum lipoferum) trên cây cà chua (Lycopersicum esculentum
Mill). Vì thời gian thực tập có giới hạn nên nhóm chỉ thực hiện bước đầu tiên
trong quy trình đánh giá chất lượng sản phẩm. chính vì những lý do trên mà tên
đề tài thực tập của nhóm trong thời gian từ tháng 8/2013 đến tháng 11/2013 có
tên là: “Bước đầu đánh giá hiệu lực chế phẩm vi khuẩn cố định đạm
9
(Azospirillum lipoferum) trên cây cà chua (Lycopersicum esculentum
Mill)”.
III. Nội dung thực tập
Đề tài thực tập được thực hiện những nội dung sau:
Xử lý hạt cà chua với chế phẩm sinh học vi khuẩn cố định đạm
Azospirillum lipoferum.
Gieo hạt đã xử lý trên giá thể và quan sát sự phát triển, trồng cây trên
giá thể và thực hiện thu mẫu làm thí nghiệm.
Tiến hành đo chiều cao cây, chiều dài rễ và cân khối lượng của chúng.
Tiến hành kiểm tra hàm lượng nito tổng số trong mẫu giá thể và mẫu
cây.
IV. Thời gian thực tập
Thời gian thực tập từ 12/08/2013 đến 12/11/2013.
V. Địa điểm thực tập
Trung Tâm Nghiên Cứu & Phát Triển Nông Nghiệp Công Nghệ Cao tp. Hồ
Chí Minh.
Địa chỉ: ấp 1, xã Phạm Văn Cội, huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh.
VI. Nhật ký thực tập
Ngày 12/08/2013 đến 30/08/2013: Đọc một số đề cương các anh chị đang
thực hiện tại phòng thí nghiệm. Làm quen với phòng thí nghiệm, nơi để dụng
cụ, hóa chất; cách sử dụng các máy móc, thiết bị (nồi hấp, tủ sấy, lò vi sóng,
cân kỷ thuật...) và cách làm việc của phòng vi sinh tại Trung Tâm. Học một số
thao tác cơ bản trong phòng thí nghiệm.
Ngày 3/09/2013: tiến hành xử lý và gieo hạt cà chua.
Từ ngày 04/9/2013 đến 20/9/2013: thực hiện một số thao tác theo sự hướng
dẩn của cán bộ hướng dẫn.
Tiến hành pha môi trưởng, cấy chuyền giữ giống Vi Sinh Vật.
Thực hành cách nhuộm Gram.
10
Quan sát mẫu VSV dưới kính hiển vi.
Từ ngày 23/9/2013 đến 12/11/2013: tiến hành phân tích hàm lượng nito
tổng trong mẫu cây và giá thể.
Từ 13/11/2013 đến 6/1/2013: viết và hoàn thành báo cáo.
11
PHẦN 2: GIỚI THIỆU VỀ NƠI THỰC TẬPI. Đơn vị thực tập
Đơn vị thực tập: Trung Tâm Nghiên cứu & Phát triển Nông nghiệp Công nghệ cao
Tp. HCM.
Địa chỉ: ấp 1, xã Phạm Văn Cội, huyện Củ Chi, tp. Hồ Chí Minh.
Trung Tâm Nghiên cứu & Phát triển Nông nghiệp Công nghệ cao Tp. HCM nằm
trong Khu Nông Nghiệp Công Nghệ Cao Tp. HCM. Đây là nơi tập trung lực lượng sản
xuất hiện đại, kết hợp sản xuất kinh doanh với nghiên cứu, tiếp thu, chuyển giao, phát
triển nông nghiệp công nghệ cao, gây dựng tiềm lực về công nghệ cao trong lĩnh vực
nông nghiệp cho vùng Đông Nam bộ và Nam Bộ, cũng như cả nước, thúc đẩy công
nghiệp hóa-hiện đại hóa nông nghiệp–nông thôn, là nơi đào tạo nguồn nhân lực cho
sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao.
Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp Công nghệ cao hoạt động nhằm
mục đích nghiên cứu, xây dựng, triển khai và hòan thiện công nghệ (nghiên cứu thích
nghi, cải tiến công nghệ, quy trình sản xuất, nghiên cứu sử dụng, sản xuất chế phẩm
sinh học có sử dụng kỹ thuật cao, …) lai tạo và thử nghiệm giống mới, trình diễn các
mô hình sản xuất nông nghiệp trong các lĩnh vực: rau, hoa lan, cây cảnh, cây dược liệu
và giống sinh vật cảnh (chủ yếu là cá kiểng) và giống nấm… trên cơ sở ứng dụng công
nghệ cao.
II. Các lĩnh vực hoạt động của trung tâm:
Nghiên cứu ứng dụng: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới trong chọn tạo, nhân
giống cây trồng năng suất chất lượng cao; xây dựng qui trình kỹ thuật canh tác, thu
họach, bảo quản và chế biến rau, hoa, quả; Nghiên cứu và sản xuất thử nấm, cây dựợc
liệu, chế phẩm sinh học như phân bón sinh học, thuốc trừ sâu sinh học sinh vật cảnh…
12
Hình 1.(1,2,3,4). Các hoạt động nghiên cứu, sản xuất của Trung Tâm Nghiên cứu &
phát triển Nông Nghiệp Công Nghệ Cao Tp.Hồ Chí Minh
Thực nghiệm và trình diễn: Trình diễn các mô hình mẫu về nông nghiệp ứng dụng
công nghệ cao.
Sản xuất thử nghiệm: Sản phẩm công nghệ cao chứa đựng hàm luợng chất xám cao,
đảm bảo chất lượng và an toàn cho con người và môi trường.
13
14
Hình 2.(1,2,3,4).: Sản phẩm của Trung Tâm Nghiên Cứu & Phát Triển Nông
Nghiệp Công Nghệ Cao Tp.Hồ Chí Minh
Bảo quản chế biến nông sản: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới trong việc thu
họach, sơ chế, đóng gói, bảo quản và chế biến nông sản, nhằm tăng chất lụơng và hạn
chế thất thóat.
Dịch vụ và kinh doanh: Cung cấp tư liệu sản xuất như giống, công nghệ, chế
phẩm… Tổ chức tham quan, hội thảo, hội chợ triển lãm quảng bá mô hình, giới thiệu
tiêu thụ sản phẩm.
Hợp tác: Phối hợp với các Viện, trường, trung tâm nghiên cứu và các nhà khoa học
trong và ngòai nước về lĩnh vực nghiên cứu, đào tạo, và chuyển giao công nghệ.
15
Đào tạo và chuyển giao công nghệ: Tổ chức đào tạo, tập huấn, chuyển giao những
công nghệ mới, tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất nông nghiệp cho các hộ dân,
trang trại và doanh nghiệp sản xuất nông nghiệp theo hướng công nghệ cao.
16
PHẦN 3: NỘI DUNG THỰC TẬP
I. Phần học việc ở Trung Tâm Nghiên Cứu và Phát Triển Nông Nghiệp Công
Nghệ Cao TP. Hồ Chí Minh
1. Mục đích, yêu cầu
Đối với các thí nghiệm vi sinh thì việc chuẩn bị môi trường là rất quan
trọng, nó giúp cho các VSV trong quá trình sống có đủ các thành phần dinh
dưỡng, là môi trường giúp thuần hóa, cải thiện tính trạng và giữ giống.
Sau khi pha môi trường chúng ta cần phải hấp khử trùng để tiêu diệt các vi
sinh vật có hại, VSV tạp nhiễm để cho chỉ một chủng, giống VSV cần nuôi
cấy để dễ khảo sát khả năng sống, khả năng thích nghi của VSV trên môi
trường đó.
Khi pha môi trưhng vi sinh vi các vi sinh v vật có hại, VSV tạp nhiễdvi sinh
vi các vi sinh v vật có hại, VSV tạp nhiễm để cho chỉ đvi sinh vi các vi sinh
v vật có hại, VSV tạ nghi ch vi các vi sin. Đả Đhi môi nuôi vi sinh vi phi
sinh vi các vi si1210C, 1amt trong 20 phút.
Ngoài ra, dựa vào đặc điểm và mục đích sử dụng mà chúng ta lựa chọn cách
bảo quản thích hợp cho từng chủng VSV nhằm bảo quản giống được lâu hơn
phục vụ cho nhu cầu nghiên cứu và sản xuất.
2. Nội dung thực tập
2.1 Pha môi trường
Mục đích
Pha môi trường nuôi cấy vi sinh vật nhằm mục đích tạo điều kiện cho vi
sinh vật sinh trưởng và phát triển, nuôi vi sinh vật trên môi trường xác định
nhằm khảo sát khả năng sinh trưởng và phát triển của đối tượng nuôi trên
môi trường đó.
17
Yêu cầu
Nắm được các yêu cầu về nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh vật, các yếu tố
cần thiết trong môi trường nuôi cấy, cơ sở phân loại của môi trường dinh
dưỡng.
Pha môi trường phải đủ tỷ lệ các chất yêu cầu, môi trường không chứa các
thành phần gây ngộ độc cho đối tượng nuôi và phải đảm bảo yếu tố vô
trùng.
2.2 Phân lập- gieo cấy- nuôi- quan sát vi sinh vật
Mục đích
Chọn được chính xác chủng VSV cần nghiên cứu, lưu trữ và bảo quản chủng VSV nhằm xác định chính xác chủng và khảo sát các nghiên cứu một cách dễ dàng hơn.
Ý nghĩa
Việc phân lập, gieo cấy, nuôi, quan sát vi sinh vật trong công tác nghiên cứu
vi sinh vật học là vô cùng quan trọng, giúp cho quá trình nghiên cứu diễn ra
thuận tiện và kết quả thí nghiệm có độ chính xác cao hơn.
Phân lập giống nhằm: Tạo ra những khuẩn lạc riêng rẽ từ quần thể vi sinh
vật., tách các khuẩn lạc riêng biệt trên môi trường thạch từ hộp petri để cấy
chuyền, kiểm tra độ tinh khiết của giống mới phân lập.
2.3 Sử dụng kính hiển vi- quan sát một số loại nấm
Mục đích
Quan sát cấu tạo và hình dạng của các mẫu vật quan sát.
Kiểm tra sự phân bố của vi sinh vật trong tự môi trường nuôi cấy, xác định hình
dạng của một số loài vi sinh vật trong tự nhiên.
Yêu cầu
Biết cách sử dụng kính hiển vy quang học, cách bảo quản thường xuyên và định
kỳ kính hiển vi.
Biết cách nhuộm tiêu bản mẫu để quan sát, quan sát được hình dạng của các loại
vi sinh vật, nấm mốc- vi khuẩn.
18
2.6 Nhuộm Gram
Mục đích
Xác định chủng VSV sau khi phân lập, kiểm tra chủng vi sinh vật đang nuôi cấy và các đặc tính của nó.
Ý nghĩa
Nhuộm Gram giúp chúng em làm quen với cách xác định giống VSV theo
phương pháp truyền thống sau khi đã định danh chủng VSV.
Nhuộm Gram là thao tác cơ bản trong phòng thí nghiệm vi sinh.
Vi khuẩn Gram dương có thành tế bào dày, dạng lưới cấu tạo bởi, chất này
có khả năng giữ phức hợp tím tinh thể-iot. Trong khi đó, lớp thành tế bào peptidoglycan
của các vi khuẩn Gram âm thì mỏng hơn và thường có thêm lớp màng
lipopolysaccharide (LPS) bên ngoài.
Sau khi nhuộm với phức hợp tím tinh thể-iot, mẫu được xử lí tiếp với hỗn
hợp khử màu, làm mất nước của các lớp peptidoglycan trong thành tế bào Gram dương,
từ đó làm giảm khoảng trống giữa các phân tử và khiến thành tế bào bắt giữ phức hợp tím
tinh thể-iot bên trong tế bào.
Đối với vi khuẩn Gram âm, hỗn hợp khử màu đóng vai trò là chất hoà tan
lipit và làm tan màng ngoài của thành tế bào. Lớp peptidoglycan mỏng không thể giữ lại
phức hợp tím tinh thể-iot và tế bào Gram âm bị khử màu. Khử màu là bước quan trọng và
cần kĩ năng nhất định vì khả năng bắt màu Gram dương không phải là "tất cả hoặc
không."
2.7 Phương pháp Kjeldahl cải biên
Mục đích:
Xử lý mẩu cây, đất để xác định hàm lượng nito tổng số.
19
Hình 3: bộ máy Kjeldahl cải biên và máy chưng cất đạm
Yêu cầu:
+ Chuẩn độ xác định hàm lượng N tổng
Hình 4: Mẫu phân tích
20
II. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI1. Đặt vấn đề
1.1 Sơ lược về vi khuẩn Azospirillum
Azospirillum sp. được phân lập đầu tiên vào năm 1925 từ đất pha cát nghèo nitơ ở
Hà Lan. Sau đó vi khuẩn này cũng được phân lập từ nhiều nguồn khác nhau: đất và rễ
của nhiều loài cỏ nhiệt đới.
Hội nghị quốc tế lần thứ nhất về cố định nitơ năm 1974 tại Phần Lan, Dobereiner
và Day là những tác giả đầu tiên đã thông báo về sự hội sinh giữa Azospirillum sp. với
rễ các cây hòa thảo và những cây khác trồng ở vùng nhiệt đới. Từ đó đến nay người ta
đã phát hiện ra nhiều nhóm vi khuẩn Azospirillum sp.. Vi khuẩn Azospirillum sp. có
khả năng cố định đạm tự do hoặc kết hợp với vùng rễ của cây hòa thảo, đặc biệt là
vùng rễ của cây cỏ nhiệt đới, lúa nước, mía, ngô, lúa mì (Boddy và ctv 1995). Ở Việt
Nam cũng có những nghiên cứu bước đầu và ứng dụng chế phẩm Azospirillum sp.
nhằm mục đích nâng cao sản lượng của các cây hòa thảo.
Vi khuẩn Azospirillum sp. là vi khuẩn cố định đạm hiện diện trong rễ, vùng đất
quanh rễ, thân và lá của cây. Chúng sống tự do trong đất hay cộng sinh với rễ của các
loại ngũ cốc, các loại cây cỏ hay cây có củ (Dobereiner và ctv 1995)
Azospirillum sp. thuộc nhóm vi khuẩn dị dưỡng Carbon, Gram âm, tăng sinh được
ở cả hai điều kiện hiếu khí và kỵ khí nhưng thích hợp ở điều kiện vi hiếu khí, tế bào
hình que hơi cong hoặc chữ S, khích thước tế bào từ 0,9-1,2μm, tế bào di động nhờ
tiên mao đơn ở một đầu, trong tế bào có những chuỗi hạt poly-β-hydroxybutyrate.
Các khuẩn lạc của sp. tạo màu hồng nhạt hay hồng đậm trên môi trường thạch
khoai tây. Nhiệt độ tối ưu các loài này vào khoảng 34-37℃. Một vài chủng phát triển
tốt ở pH=7, một vài chủng khác phát triển tốt trên môi trường acid.
Môi trường để phân lập sp. là môi trường vô đạm (NfB). Trong môi trường NfB
bán lỏng các tế bào của Azospirillum tạo dạng đĩa sinh trưởng sau 48-96 giờ, dạng đĩa
này vận động tới sát bề mặt môi trường và sau đó lan tỏ ra. Đó là phản ứng vi hiếu
21
khí. Còn trên môi trường NfB rắn các khuẩn lạc của Azospirillum sp. thường là tròn,
khô, đục, rìa trơn hoặc nhăn. Trên môi trường NfB bổ sung thêm congo đỏ rất dễ phát
hiện các khuẩn lạc sp. vì chúng có đặc điểm là bắt màu với congo đỏ trong khi đó
khuẩn lạc của các loài vi khuẩn cố định đạm khác không bắt màu với congo đỏ.
Người ta đã phân lập và định danh được năm loài đó là: A.lipoferum, A.bresilense
(Tarrand et al.,1978), A.amazonense (Magalhas et al.,1983), A.hapraeferans
(Reinhold et al.,1987), A.irakense (Khammas et al.,1989). Gần đây nhất đã phân lập
thêm được hai loài đó là: A.largomobile (Ben Dekhil et al.,1997) sau đó loài này được
đặt lại tên là: A.lagimobile (Sly and Stackebrandt, 1999) và A.dobereinerae.
22
Bảng 1: Các đặc điểm phân loại của các loài Azospirillum
Ghi chú: + : Hơn 90% các chủng dương tính
-: Hơn 90% các chủng âm tính
±: Đa số các chủng dương tính, vài chủng âm tính
d : 11-89% các chủng dương tính
Ngoài khả năng cố định đạm, sp. còn có khả năng tổng hợp các chất điều hòa sinh
trưởng thực vật như Auxin và Gibberelin giúp bộ rễ cây trồng phát triển tốt hơn, gia
tăng diện tích tiếp xúc của rễ với đất.
23
Cơ chế cố định đạm của vi sinh vật
Cơ chế hóa sinh của quá trình cố định đạm cho đến nay vẫn chưa được sáng tỏ
hoàn toàn, nhưng đa số các nhà nghiên cứu đồng ý với giả thuyết cho rằng NH 3 là sản
phẩm đồng hóa sơ cấp của N 2 và có thể nêu ra giả thuyết về 2 con đường cố định đạm
của vi sinh vật sống tự do trong đất như sau:
Sơ đồ giả thuyết về các con đường của quá trình cố định N 2
Trong công nghiệp, nhờ các chất xúc tác nên năng lượng dùng cho phản ứng cố
định đạm được giảm nhiều, chỉ vào khoảng 16-20 Kcalo/M, song lượng năng lượng
vẫn còn lớn so với trong cơ thể sinh vật. Tốc độ phản ứng nhanh chóng trong tế bào vi
sinh vật ở nhiệt độ thấp nhờ có hệ thống enzyme hydrogenase hoạt hóa H 2 và enzyme
nitrogenase hoạt hóa N 2.
Năm 1961-1962, người ta đã tách từ Clostridium pasteurrianum hai tiểu phần hoạt
hóa H 2 và N2. Sau này người ta tìm thấy ở Azotobacter cũng có các tiểu phần đó.
Trong quá trình hoạt hóa này có sự tham gia của 2 nguyên tố khoáng Mo và Fe.
24
Nguồn hydro để khử N 2 có thể là hydro phân tử (H 2). Trong trường hợp này thì
dưới tác dụng của enzyme hydrogenase, điện tử được chuyền theo hệ thống
Nguồn cho điện tử và hydro là acid pyruvic. Đáng chú ý là trong quá trình chuyền
điện tử có sự tham gia tích cực của feredocine (Fd). Fd là cầu nối giữa 2 hệ enzyme
hydrogenase và nitrogenase để cố định đạm.
Sự cố định đạm của vi khuẩn nốt sần có thể xảy ra theo sơ đồ phức tạp hơn. Trong
các nốt sần có một chất có bản chất HEM rất giống với hemoglobin trong máu gọi là
leghemoglobin. Nó dễ dàng liên kết với O2 để tạo thành oxyhemoglobin.
Leghemoglobin chỉ được tạo nên khi vi khuẩn này sống cộng sinh với cây họ đậu, còn
khi nuôi cấy tinh khiết các sẽ không tạo leghemoglobin và không cố định nitơ.
Nhưng nghiên cứu gần đây về quá trình cố định đạm cho thấy quá trình cố định này
đòi hỏi:
25
Có sự tham gia của enzyme nitrogenase. Có thể coi đây là nhân tố chìa khóa
cho quá trình này. Enzyme này hoạt động trong điều kiện yếm khí.
Có lực khử mạnh với thế năng khử cao ( NAD, NADP,…)
Có năng lượng (ATP) đủ và có sự tham gia của của nguyên tố vi lượng.
Tiến hành trong điều kiện yếm khí.
Nhóm hoạt động của enzyme nitrogenase có chứa Mo và Fe. Vì vậy sử dụng Mo và
Fe cho cây họ đậu thường có hiệu quả rất cao.
Các chất khử là NADH 2 và Fd cùng với năng lượng do hô hấp, quang hợp của cây
chủ cung cấp. Sự cố định đạm cần rất nhiều năng lượng, cần 16 ATP để khử 1 N 2.
NH 3 tạo thành trong quá trình cố định đạm được sử dụng dễ dàng và quá trình
amine hóa các cetoacid để tổng hợp một cách nhanh chóng các acid amine, từ đó tham
gia vào tổng hợp protein và nhiều quá trình trao đổi chất khác.
26
Sự cố định đạm của vi khuẩn Azospirillum:
Hàm lượng N tổng số trong rễ và hạt của cây tăng trưởng đáng kể khi có chủng
khuẩn Azospirillum (Kapulnik và ctv, 1981). Sự chuyển N không khí vào cây chủ bởi
Azospirillum được đánh giá đầu tiên bằng thử nghiệm khử acetylene. Tuy nhiên, hiện
nay người ta thường sử dụng kỹ thuật đồng vị pha loãng N❑15 và N❑
152 để chứng minh
cây chủ nhận N từ không khí. Bảy loài nguyên thủy của giống vi khuẩn này là các
diazotroph (Bashan và ctv, 2004). Diazotroph là các vi khuẩn mà có thể cố định đạm
trong không khí thành một dạng có thể sử dụng được như ammonia. Diazotroph là
sinh vật có thể sinh trưởng mà không cần nguồn N cố định từ bên ngoài.
Nhìn chung, việc xem sự cố định đạm của vi khuẩn Azospirillum như là một
phương cách có thể thúc đẩy sự sinh trưởng của cây được bàn luận từ sớm vào những
năm 1990 và những nghiên cứu tiếp theo trong nhà kính vào thập kỷ cuối cho thấy
tầm quan trọng và tác động trực tiếp của sự cố định đạm. Việc đo lường mức độ cố
định đạm sau khi nhiễm A.lipoferum và A.brasilense vào cây lúa cho thấy rằng lượng
N từ không khí là 20% (A.lipoferum) và 19,9% (A.brasilense) đối với lúa basmati và
58,9% (A.lipoferum) và 47,1% (A.brasilense) đối với lúa super basmati (Mirza và ctv,
2000). Bằng việc sử dụng một kiểu thí nghiệm in vitro (đối tượng thí nghiệm là
A.brasilense và lúa mì) trong 70 giờ sau ủ, một lượng nhỏ N cố định một được chuyển
từ 1 dòng A.brasilense– có khả năng bài tiết ammonia – vào mô chồi của lúa mì. Khi
thêm malate (một nguồn cacbon dành cho Azospirillum), sự chuyển N vào chồi tăng
gấp 48 lần, mà điều này cho thấy rằng 20% N trong chồi bắt nguồn từ sự cố định đạm.
Theo Wood và cộng sự (2001) cây chủ không có khả năng cung cấp đủ cacbon cho
vùng rễ, điều này kiềm chế đáng kể sự phát triển liên kết giữa vi khuẩn A.brasilense
và lúa mì. Có thể lúa mì cung cấp photosynthate vào vùng rễ làm năng cao hiệu quả
của sự kết hợp giữa vi khuẩn và cây chủ.
Phương pháp mới làm tăng sự cố định đạm của Azopirillum là tạo ra một vùng
chuyên biệt cho cố định đạm, được gọi là para-nodule. Cấu trúc rễ này bề ngoài giống
27
như nốt sần ở cây họ đậu và có thể được tạo ra bằng cách thêm một lượng nhỏ auxin
diệt cỏ 2,4D vào rễ. Vì Azopirillum không tiết nhiều ammonium và thỉnh thoảng cung
cấp cho cây chỉ một lượng nhỏ N nên những dạng đột biến tự nhiên của A.brasilense
mà có khả năng bài tiết ra một lượng lớn NH4+ được chọn lọc và vi khuẩn này phát
triển bên trong các para-nodule. Khi trồng cây trên môi trường không có nitrogen,
trong cây được xử lí những dạng vi khuẩn đột biến này hàm lượng chất hữu cơ ( như
cơ chất khô rễ và chồi và đạm tổng số) tăng đáng kể so với những cây được xử lí với
Azopirillum hoang dại hoặc những cây không được xử lí. Kết quả phân tích đồng vị
N❑15 trong những cây này cho thấy vi khuẩn đột biến có thể chuyển nhiều đạm vào cây
chủ hơn các dòng hoang dại ( Christiansen-Weniger vào Van Veen, 1991 ). Cây chủ
được lợi từ sự cố định đạm của các para-nodule trong rễ cây vì đạm cố định được đưa
vào cây chủ. Cây chủ có thể kích thích hoạt động Nitrogenase của Azospirillum hội
sinh bằng cách cung cấp cacbon như một nguồn năng lượng (Christiansen-Weniger
1998).
Các nghiên cứu ngoài nước có liên quan
Azospirillum có khả năng sống, kích thích tăng trưởng và tăng sản lượng của nhiều
loại cây trồng (Bashan và Levanony, 1990; Bashan, 1993; Okon và Labandera-
Gonzales, 1994; Bashan và Holguin, 1995). Tuy nhiên, một vài trong số tác động này
có thể gia tăng khi Azospirillum được đồng nuôi cấy với các vi sinh vật khác. Khi sử
dụng hỗn hợp chủng Azospirillum và Rhizobium sản lượng của đậu nành cao hơn so với
khi sử dụng chủng Rhizobium đơn lẻ (Singh và Subba Rao, 1979). Với khả năng gia tăng
nhanh số lượng lông rễ, Azospirillum làm tăng tính nhạy cảm của cây họ đậu đối với sự
nhiễm Rhizobium (Yahalom và cộng sự, 1987). Hỗn hợp 2 chủng A. brasilense và một
chủng nấm rễ cây bụi thân rỗng làm tăng số lượng rễ và hấp thụ lân của cây hạt kê
(Subba Rao và cộng sự, 1985a), tăng sản lượng và số lượng chỗ hình thành khuẩn lạc
của nấm trên cây ưa mặn mọc trên cồn cát (Will và Sylvia, 1990).
Sự cố định đạm có thể là một trong những cơ chế thứ yếu có liên quan đến kích
thích tăng trưởng cây trồng của Azospirillum (Michiels và cộng sự, 1989; Bashan và
28
Levanony, 1990). Mặc dù vậy vai trò cố định đạm trong sự cạnh tranh, tồn tại trong đất
và tương tác của Azospirillum với những vi khuẩn vùng rễ cũng đã và đang được nghiên
cứu. Hiệu quả của việc chủng Azospirillum trong sự kích thích tăng trưởng cây trồng phụ
thuộc rất lớn vào khả năng tồn tại của nó trong môi trường đất mang đầy sự cạnh tranh
(Bashan và cộng sự, 1995) và nó còn phụ thuộc vào khả năng di chuyển vào trong cây
ký chủ cả trong đất lẫn trong vùng rễ (Bashan và Levanony, 1987; Bashan và Holguin,
1994). Sự cố định đạm của vi khuẩn có thể cải thiện sự tồn tại của nó khi so sánh với
những chủng không có khả năng cố định đạm.
Tương tác của vi khuẩn cố định đạm với những vi khuẩn khác có thể ức chế hoặc
kích thích hoạt động cố định đạm của chúng và điều này khá phổ biến trong vi sinh vật
(Drozdowicz và Ferreira Santos, 1987; Isopi và cộng sự, 1995). Sự phân giải cellulose
của Cellulomonas sp. CSI-17 cung cấp cho Azospirillum sp. DN64 một nguồn C hữu ích
làm nguồn năng lượng cho hoạt động cố định đạm. Sự đóng góp của Azospirillum cho
Cellulomonas là đạm đã được cố định (Halsall và Gibson, 1989). Sự hợp tác giữa những
loài Azospirillum khác nhau và vi khuẩn cố định đạm Bacillus polymyxa khi đồng nuôi
cấy làm tăng hoạt tính cố định đạm so với khi nuôi cấy đơn lẻ Azospirillum và Bacillus.
Azospirillum sử dụng các chất giải phóng từ quá trình phân giải lectin của Bacillus
(Khammas và Kaiser, 1992).
Hoạt tính cố định đạm của A. brasilense Cd gia tăng đáng kể khi phát triển trên
môi trường nuôi cấy hỗn hợp với vi khuẩn vùng rễ cây đước Staphylococcus sp. (Holguin
và Bashan, 1993), tương tự khi nuôi cấy Staphylococcus sp. với vi khuẩn cố định đạm có
nguồn gốc từ biển Listonella anguillarum (Holguin và cộng sự, 1992). Những nghiên
cứu này hứa hẹn về những ứng dụng hỗn hợp chủng Azospirillum trong đất mặn trong
tương lai.
Tại Mỹ, các nghiên cứu về vi sinh vật Azospirillum có thể thay thế được 40 kg
N/ha/năm (Smith và cộng sự, 1987). Khi bổ sung vi khuẩn cố định đạm sống tự do trong
đất có thể tiết kiệm được khoảng 50 kg N/ha/năm (Sengupta và cộng sự,1973).
29
Ở vài nước, nhều thí nghiệm được thực hiện để khảo sát hiệu quả của việc chủng
các dòng Azospirillum khác nhau trên ngũ cốc và cỏ (Smith và cộng sự, 1976; Watanabe
và cộng sự, 1981). Mục đích của việc ứng dụng Azospirillum là để cho cây trong phát
triển nhanh, có sức khỏe tốt hơn và sản lượng cao hơn. Loài vi khuẩn này được biết đến
như là một bộ máy cố định đạm hiệu quả dưới điều kiện phòng thí nghiệm cũng như điều
kiện ngoài đồng. Các loại ngũ cốc khác nhau được nghiên cứu bằng cách sử dụng vi
khuẩn cố định đạm như Azotobacter, Nitrosomonas và Azospirillum để tăng sản lượng
dưới điều kiện có kiểm soát. Ứng dụng từng phần phân bón sinh học trên lúa qua hạt và
đất cho sản lượng hạt và rơm, chiều cao cây và số chồi hữu hiệu cao nhất (Gopalswamy
và Vidhy asekaran, 1988).
Kannan T. (2010) đã nghiên cứu ảnh hưởng của dịch chủng Azospirillum trên một
số giống lúa để xác định giống tốt nhất thông qua một số đặc tính trong giai đoạn cây con
như tỷ lệ nảy mầm, sinh khối và lượng dưới các điều kiện được kiểm soát. Trong trường
hợp nảy mầm, ở nghiệm thức có xử lý Azospirillum tỷ lệ nảy mầm cao hơn nghiệm thức
đối chứng. Tương tự, ở nghiệm thức có xử lý Azospirillum độ dài rễ và chồi và trọng
lượng tươi và khô của các giống lúa đáp ứng tốt hơn các nghiệm thức không xử lý
Azospirillum. Các thông số hóa sinh như chlorophyll tổng, carotenoid, protein tan và
đường và một số thông số hóa lý khác như tỷ lệ quang hợp cũng tăng đáng kể trong
nghiệm thức có xử lý Azospirillum. Toàn bộ nghiên cứu chỉ ra rằng sự sinh trưởng của
cây lúa con có xử lý Azospirillum trội hơn những cây không xử lý nhờ hiệu quả phân bón
sinh học có khả năng cố định đạm.
Các nghiên cứu trong nước có liên quan
Vi sinh vật cố định đạm sống hội sinh là loại vi khuẩn hiếu khí, thích hợp trong
điều kiện pH từ 6 - 7. Chúng sử dụng các chất bài tiết ra của cây trồng và cố định
đạm cho đất Chúng có khả năng cố định đạm khá từ 60 - 250kg N/ha/năm. Vì có khả
năng sống hội sinh cùng các cây lương thực quan trọng, có diện tích gieo trồng lớn mà
khả năng áp dụng chúng trong thực tế sản xuất cao. Khi sử dụng các chủng VSV cố định
30
đạm sống hội sinh bón cho ngô đã làm tăng năng suất ngô một cách rõ rệt. (Nguyễn Thế
Đặng, 2008)
Vi khuẩn cố đinh đạm sống hội sinh Azospirillum có một số vai trò chính sau:
- Có khả năng cố định đạm tốt, vì vậy có vai trò quan trọng trong tăng năng suất
- Chúng tiêu thụ các sản phẩm bài tiết của rễ cây làm nguồn dinh dưỡng cho mình
nên giữ cho môi trường vùng rễ thuận lợi hơn với cây trồng, giảm chua cho đất.
- Do sống trong vùng rễ nên một số chủng VSV cố định đạm sống hội sinh có khả
năng kháng lại một số nấm bệnh gây hại cây trồng xâm nhập thông qua rễ. Nghiên cứu
của Kozemiakov, Hoàng Hải (2000) cho thấy mức độ nhiễm nấm Fusarium của ngô
giảm 30-75% khi được xử lý VSV cố định đạm sống hội sinh.
- Chất bài tiết ra của VSV cố định đạm sống hội sinh có thể lại là chất kích thích sinh
trưởng đối với cây trồng, vì vậy giúp cây trồng sinh trưởng, phát triển và cho năng suất
cao.
Nguyễn Thị Thu Hà (2009) đã thu thập bốn loài cỏ sử dụng trong chăn nuôi mọc
hoang dại, đó là cỏ voi, cỏ sả, cỏ lông tây và cỏ mồm ở đồng bằng sông Cửu Long để
phân lập, nhận diện, khảo sát một số đặc tính của các dòng vi khuẩn nội sinh, xác định
gen nifH ở những dòng vi khuẩn nội sinh cố định đạm và giải trình tự một số dòng vi
khuẩn nội sinh tốt. Kết quả là phân lập được 71 dòng vi khuẩn trong các loài cỏ trên.
Trong đó, có 42 dòng được xác định là vi khuẩn nội sinh bằng kỹ thuật PCR 16S rDNA
với cặp mồi đặc trung. Sử dụng các phép thử sinh hóa đã xác định được 13/42 dòng vi
khuẩn nội sinh có đủ 3 đặc tính tốt được phân lập trên môi trường Nfb là thuộc loài
Azospirillum lipoferum, 2 dòng G4 và G6 được phân lập trên môi trường LGI có , tỷ lệ
tương đồng của gen nifH với loài Klebsiella pneumonia khoảng 93,8% và 94,3%, tỷ lệ
tương đồng gen nifH của dòng H4 được phân lập trên môi trường RMR với loài
Micrococcus sp. Y70 là 97,5%. Ba dòng vi khuẩn H4, G4 và A18 có đặc tính tốt nhất, có
thể đưa vào sản xuất phân sinh học.
31
1.2 Giới thiệu về chế phẩm sinh học
Chế phẩm sinh học là một chất bổ dưỡng gồm hỗn hợp các chất như Axitamin, các
khoáng chất đa lượng và vi lượng, các vitamin thiết yếu, các chủng vi sinh vật hữu
ích, và các loại enzym. Với các chất bổ dưỡng như vậy, chế phẩm sinh học có thể giúp
cây trồng và vật nuôi không ngừng phát triển, tăng trưởng rất nhanh trong quá trình
nuôi trồng. Bên cạnh đó nâng cao sức đề kháng cho cây trồng vật nuôi và không gây
ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe vật nuôi, con người. Do vậy, người nông dân sẽ
giảm bớt một phần chi phí trong việc chăm sóc, chữa bệnh cho vật nuôi và cây trồng.
Phân loại:
Nhóm chế phẩm sinh học ứng dụng cho việc phòng trừ sâu bệnh hại cây
trồng.
Nhóm chế phẩm sinh học dùng cho sản xuất phân bón hữu cơ sinh học,
phân hữu cơ vi sinh, chất kích thích tăng trưởng bón cho cây trồng.
Nhóm chế phẩm sinh học dùng cho cải tạo đất, xử lý phế thải nông nghiệp.
Tác dụng, lợi ích của chế phẩm sinh học:
Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây
trồng. Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái.
Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái ( vi sinh vật, dinh dưỡng …) trong môi
trường đất nói riêng và môi trường nói chung.
Ứng dụng các chế phẩm sinh học không làm hại kết cấu đất, không làm
chai đất, thóai hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất.
Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và
chất lượng nông sản phẩm.
Có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng
đề kháng bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như
các lọai thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học khác.
Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải
sinh học, phế thải nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi
trường.
32
33
2. Thí nghiệm xác định liều lượng chế phẩm2.1. Vật liệu, dụng cụ_thiết bị
Hạt giống cà chua Red Star (Thái Lan)
Chế phẩm vi khuẩn cố định đạm (Azospirillum lipoferum)
Đất trồng thực nghiệm (địa điểm tại vườn của trung tâm nghiên cứu khu nông
nghiệp công nghệ cao thành phố Hồ Chí Minh).
Bộ máy Kieldhal và bình chưng cất đạm.
Elern 250ml, buret.
2.2. Hóa chất
Dung dịch acid salycilic
H2SO4 đậm đặc
Na2S2O3, K2Cr2O5+CuSO4.
Acid H2SO4 0,005N.
Thuốc thử metylen xanh
NaOH, H3BO4,
2.3 Phương pháp
Thí nghiệm : Xác định liều lượng chế phẩm
Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, gồm 11 nghiệm
thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần,gồm 10 cây/NT. Mật độ trồng: hàng cách hàng
1,2m; cây cách cây 0,4m.
Các nghiệm thức như sau:
34
Nghiệm thức Liều lượng (khối lượng chế phẩm
(g)/khối lượng hạt giống)
Đối chứng Không sử dụng chế phẩm
NT1 1 g/g
NT2 5 g/g
NT3 10 g/g
NT4 20 g/g
NT5 30 g/g
Tiến hành:
Chuẩn bị hạt giống: hạt cà chua được ủ nảy mầm. Cho hạt vừa ủ nảy mầm vào
dung dịch chế phẩm được pha vào nước có chứa chất kết dính alginnate (2%) và ngâm
trong 1 giờ.
Chuẩn bị giá thể: giá thể mụn dừa đã được xử lý.
Gieo hạt cà chua đã ủ nảy mầm và đã được xử lý chế phẩm được gieo vào khay xốp
đã chứa sẵn giá thể. Sau 2 tuần tuổi kể từ ngày gieo, cây con được chuyển vào bầu
trồng với giá thể xơ dừa và liều lượng dinh dưỡng theo quy trình trồng cà chua thuộc
Trung Tâm Nghiên Cứu và Phát Triển Nông Nghiệp Công Nghệ Cao.
Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi
Sau 60 ngày gieo hạt, tiến hành ghi nhận số liệu về sự sinh trưởng của cây cà chua
thông qua các chỉ tiêu sau:
Độ dài rễ (mm)
Chiều cao cây (cm)
35
Số rễ (rễ)
Hàm lượng nito tổng số trong cây cà chua (%N)
Hàm lượng nito tổng số trong giá thể trước và sau khi trồng (%N)
36
PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
I. Kết quả
1. Kết quả thí nghiệm
Sau 60 ngày sau khi gieo hạt, tiến hành ghi nhận số liệu về sự sinh trưởng của cây cà chua thông qua các chỉ tiêu sau:
- Trọng lượng thân, rễ (g) và chiều cao
37
NT NoTrọng lượng (g) Chiều dài (cm)
Thân Rễ Thân Rễ
lần 1 lần 2 lần 1 lần 2 lần 1 lần 2 lần 1 lần 2
DC
1 210 220 12 12 80 89 18 252 195 160 15 16 75 62 19 233 200 180 21 10 69 85 20 114 230 250 17 16 90 88 13 125 200 160 15 12 66 70 22 10
1
1 212 220 22 16 82 87 21 242 210 247 17 17 87 85 20.5 273 255 200 18 23 82 83 24.5 244 200 195 19 15 85 87 33 235 200 195 16 20 87 78 22 18
2
1 270 240 18 18 85 87 21 182 220 230 20 21 90 91 29 253 245 225 18 13 89 90 23 234 230 190 16 18 85 81 25 225 230 190 19 12 83 82 18 27
3
1 240 190 20 19 88 94 17.5 242 260 260 12 18 90 85 15 213 200 200 17 26 85 97 21 244 250 220 15 18 84 90 23 195 200 220 18 17 74 89 21.5 18
4
1 200 240 17 13 84 88 24 182 230 270 17 13 85 87 17 203 260 220 15 16 79 88 22 184 250 290 20 13 86 93 24 205 230 290 20 13 85 87 22 18
5
1 250 200 18 15 88 90 25 242 270 290 19 18 85 90 19 173 280 260 16 17 88 87 20 184 270 280 18 16 83 88 20 195 270 280 16 18 86 83 22 20
38
1. Hàm lượng nito tổng trong mẫu cây và giá thể trước-sau khi trồng
NT Cây Hàm lượng Nito tổngĐất Cây
-1
1 8.772 16.283 15.364 8.605 9.47
TRUNG BÌNH 17.26
ĐC
1 18.44 25.912 14.07 26.383 13.39 22.284 21.74 24.605 16.57 26.16
TRUNG BÌNH 16.84 47.13
NT 1
1 20.59 24.942 21.65 22.883 21.15 26.564 22.64 26.745 21.10 25.35
TRUNG BÌNH 21.43 47.59
NT 2
1 15.70 27.302 16.27 26.313 18.05 30.914 20.12 28.765 16.95 34.30
TRUNG BÌNH 17.41 56.04
NT 3
1 20.82 27.892 17.94 31.203 18.59 32.804 17.77 33.315 14.11 33.02
TRUNG BÌNH 17.85 60.29
NT 4 1 18.20 28.122 16.48 29.34
39
3 17.44 32.474 18.90 33.585 19.07 32.21
TRUNG BÌNH 18.02 59.29
NT 5
1 18.37 29.632 18.06 29.443 17.10 30.284 18.00 33.175 17.61 30.59
TRUNG BÌNH 17.83 58.24
40
II. THẢO LUẬN1. Chiều cao và khối lượng cây sau 60 ngày gieo trồngSau 60 ngày gieo trồng thì cây đạt chiều cao trung bình của cây được thể hiện qua bảng sau:
Nhận xét:
Sau 60 ngày gieo trồng, ta tiến hành đo các chỉ tiêu chiều dài-trọng lượng thân, chiều dài- khối lượng rễ. Kết quả thu được cho thấy so sánh về chiều cao và khối
dc 1 2 3 4 50
50
100
150
200
250
300
200.5213.6
227 224
248265
14.6 18.3 17.3 18 15.7 17.1
77.4 84.3 86.3 87.6 86.2 86.8
17.3 23.7 23.1 20.4 20.3 20.4
Biểu đồ thể hiện trung bình trọng lượng (g)và chiều dài (cm) của thân và rễ cây cà chua
tb trọng lượng thân tb trọng lượng rễ tb chiều dài thân tb chiều dài rễ
Nghiệm thức
NT ĐC 1 2 3 4 5Thân trọng lượng
(g)200.5 213.6 227 224 248 265
Rễ 14.6 18.3 17.3 18 15.7 17.1Thân chiều dài
(cm)77.4 84.3 86.3 87.6 86.2 86.8
Rễ 17.3 23.7 23.1 20.4 20.3 20.4
41
lượng của thân, rễ của các nghiệm thức có sử dụng chế phẩm đều cao hơn so với nghiệm thức đối chứng (không sử dụng chế phẩm). Tuy nhiên, 2 yếu tố chiều dài và khối lượng cây, rễ chưa thể khẳng định được hiệu quả của chế phẩm vì vậy chúng ta sẽ căn cứ vào hàm lượng nito tổng để phân tích kết quả.
V.2 Bảng thể hiện TB hàm lượng nito tổng trong đất và cây cà chua qua 5 lần đo và 2 lần lặp lại của mỗi NT:
NT -1 DC 1 2 3 4 5
tb hàm lượng nito tổng trong đất (N%) 17.265 16.839 21.425 17.414 17.845 18.016 17.827
tb hàm lượng nito tổng trong cây (N%) 0 47.132 47.588 56.036 60.289 59.287 58.243
Nhận xét:
TB hàm lượng nito tổng trong đất đem đi đối chứng thấp hơn trung bình hàm lượng nito tổng trong đất ban đầu.
-1 DC 1 2 3 4 50
10
20
30
40
50
60
70
17.265 16.83921.425
17.414 17.845 18.016 17.827
0
47.132 47.588
56.03660.289 59.287 58.243
biểu đồ thể hiện trung bình hàm lượng nito tổng (N%) trong đất và trong cây cà chua
tb hàm lượng nito tổng trong đất tb hàm lượng nito tổng trong cây
nghiệm thức
hàm
lượn
g ni
to tổ
ng (N
%)
42
TB hàm lượng nito tổng trong đất ở các NT 1, 2, 3, 4, 5 đều cao hơn với mẫu đối chứng.
TB hàm lượng nito tổng trong đất so với các NT với nhau: NT1> NT4> NT3> NT5> NT2> NT-1> NTDC.
TB hàm lượng nito tổng trong cây cà chua ở các NT 1, 2, 3, 4, 5 đều cao hơn với cây đối chứng
TB hàm lượng nito tổng trong cây cà chua so với các NT với nhau: NT3> NT4> NT5> NT2> NT1> NTDC.
So sánh:
Đối với chế phẩm cố định đạm chế phẩm vi khuẩn cố định đạm (Azospirillum lipoferum) trên cây cà chua (lycopersicum esculentum mill) thì hàm lượng nito tổng trong cây và mẫu đất thí nghiệm là quan trọng nhất, tuy nhiên theo kết quả phân tích ANOVA thì kết quả phân tích hàm lượng nito tổng trong đất là không có ý nghĩa thống kê nên chúng ta chỉ xét đến hàm lượng nito trổng trong cây.
Theo kết quả phân tích số liệu thì hàm lượng nito tổng trong mẩu cây ở nghiệm thức 2 (5g/g) cho kết quả với sự khác biệt lớn nhất do với nghiệm thức 1 và DC không có ý nghĩa thống kê, nghiệm thức 3,4,5 tuy có hiệu quả cao nhưng không có ý nghĩa thống kê với nhau.
Thảo luận:
Đối chứng: không sử dụng chế phẩm Qua so sánh trên thì nghiệm thức 2 được đánh giá tốt nhất do sử dụng khối
lượng chế phẩm ít nhưng lại có hiệu quả cao hơn (phụ lục 2), NT tốt nhất so với NTDC là NT2 5g/g (liều lượng chế phẩm(g)/ khối lượng hạt giống(g)), điều này cho thấy sử dụng chế phẩm với liều lượng cao chưa chắc đã tốt đối với cây trồng, vì vậy chúng ta phải biết sử dụng chế phẩm ở liều lượng thích hợp để vửa tạo hiệu quả về chất lượng và tiết kiệm nhất.
Mức 5g/g tiết kiệm liều lượng chế phẩm hơn (tiết kiệm chi phí sản xuất). Tuy nhiên, đây chỉ là kết luận ban đầu qua một thí nghiệm nên không mang tính chính xác cao.
Kết luận:
Do thời gian có hạn nên chúng em chưa làm hoàn thiện một quy trình đánh giá trọn vẹn nên chúng em chưa thể kết luận chính xác liều lượng chế phẩm sử dụng đối với cây trồng. Tuy nhiên, nhu cầu đạm của cây trồng ở từng giai đoạn là khác
43
nhau nên đối với việc sử dụng chế phẩm ở giai đoạn xử lý hạt giống thì liều lượng chế phẩm 5g/g hạt là thích hợp.
Do nhu cầu sử dụng đạm ở cây trồng ở từng giai đoạn là khác nhau nên chúng ta cần khảo sát ở từng giai đoạn cụ thể để đưa ra kết luận chính xác nhất.
44
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊI. Kết luận.
Trong quá trình thực tập ở Trung Tâm Nghiên Cứu & phát triển Nông
Nghiệp Công Nghệ Cao thành phố Hồ Chí Minh, với kết quả các thí nghiệm đã
tiến hành, em đã học hỏi được nhiều điều mới mẻ và bổ ích:
- Em học được cách bố trí thí nghiêm cũng như xử lí số liệu, đặc biệt là
được thực hành phương pháp kendenj cải biên.
- Kết quả thu được từ thí nghiệm xác định chiều cao và khối lượng của
thân cây, chiều dài và khối lượng rễ, nito tổng số trong mẫu giá thể và
mẫu cây trồng giúp em bước đầu hiểu được quy trình đánh giá chất
lượng chế phẩm sinh học.
- Tuy nhiên, do thời gian thực tập có hạn nên chúng em chưa thể thực
hiện hết quy trình đánh giá chế phẩm mà chỉ thực hiện bước đầu.
II. Kiến nghị.
Qua quá trình thực tập em có một số kinh nghiệm đối với bản thân và nhà
trường.
Do thời gian thực tập hạn chế và vướng bận lịch học nên điều kiện thực
tập còn khó khăn do đó em đề nghị nhà trường nên bố trí khoảng thời gian thực
tập nhiều hơn.
Nên đầu tư các thiết bị mới, hiện đại vừa dễ sử dụng vừa đảm bảo an
toàn.
45
PHỤ LỤCBảng 1: phân tích ANOVA
Bảng 2: phân tích ý nghĩa nito tổng trong đất
46
47
Bảng 3: phân tích ý nghĩa mẫu nito trong cây
2. Tiêu chuẩn phân tíchTiêu Chuẩn Việt Nam (TCVN) 4851:1989TCVN-5963:1995TCN-6498:99
48
TÀI LIỆU THAM KHẢOTài liệu trong nước:
[1] Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty, 2002. Vi sinh vật học.
NXB Giáo dục.
[2] Nguyễn Lân Dũng, 1984. Vi sinh vật đất và sự chuyển hóa các hợp chất
cacbon, nito. NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.
[3] Nguyễn Lân Dũng, Đoàn Xuân Muộn, Nguyễn Phùng Tiến, Phạm Văn Ty,
1972. Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật học tập 1. NXB Khoa học và Kỹ thuật
Hà Nội.
[4] Nguyễn Thành Đạt, Mai Thị Hằng, 2000. Sinh học vi sinh vật. NXB Giáo dục,
Hà Nội.
[5] Nguyễn Thế Đặng, 2008. Giáo trình Đất trồng trọt, Chương 5: Sinh học đất.
NXB Nông nghiệp Hà Nội. tr. 128 – 172.
[6] Egorov N.X., 1983. Thực hành vi sinh vật (Nguyễn Lân Dũng dịch). NXB
MirMatcova, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[7] Lê Xuân Phương, 2008. Giáo trình Vi sinh vật học môi trường. NXB Đại học
Bách Khoa Đà Nẵng.
[8] Nguyễn Thị Thu Hà và cộng sự, 2009. Phân lập và đặc tính của những dòng vi
khuẩn nội sinh trong môt số cây cỏ chăn nuôi. Tạp chí Công nghệ Sinh học 7(2):241-250.
Tài liệu nước ngoài:
[9] Bashan, Y. and Holgain, G. 1995. Inter root movement of Azospirillum
brasilense and subsequent root colonization of crop and weed seedlings in soil.
Microbial. Ecology 29: 269-281.
[10] Bashan Y. (1993) Potential use of Azospirillum as biofertilizer. Turrialba 43,
286-291.
49
[11] Bashan Y . and Holguin G. (1994) Root-to-root travel of the beneficial
bacterium Azospirillum brasilense. Applied and Environmental Microbiology 60, 2120-
2131.
Tài liệu internet:
http://vi.wikipedia.org/wiki/Nhu%E1%BB%99m_Gram