Tải bản đầy đủ (.pdf) (213 trang)

Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn chịu mặn có khả năng cố định đạm, tổng hợp INDOLE ACETIC ACID trên mô hình canh tác lúa – tôm ở Bạc Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.52 MB, 213 trang )

LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành cảm ơn thầy PGS. TS. Nguyễn Hữu Hiệp, thầy đã tận tình
hướng dẫn khoa học, tư vấn thiết kế các thí nghiệm, hướng dẫn cách tiếp cận
các kiến thức khoa học trong lĩnh vực nghiên cứu, từ đó giúp tôi hoàn thành
luận án. Xin Chân thành cảm ơn và tri ân sâu sắc đến thầy.
Chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Cần Thơ, Ban Lãnh
đạo Viện Nghiên cứu và Phát triển Công Nghệ Sinh học, Khoa Sau đại học đã
tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành nhiệm vụ học tập và nghiên cứu.
Chân thành cảm ơn quý thầy cô Viện Nghiên Cứu và Phát triển Công Nghệ
Sinh học, trường Đại Học Cần Thơ đã tận tình dạy dỗ, giúp đỡ, động viên và
tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành nhiệm vụ học tập và nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Sở Giáo Dục và Đào Tạo tỉnh Sóc Trăng,
Lãnh đạo trường THPT Hoàng Diệu đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
học tập và nghiên cứu.
Chân thành cảm ơn em Nguyễn Thị Thúy Duy và các em sinh viên đã hỗ
trợ tôi hoàn thành nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo và cán bộ Trung tâm giống cây trồng
tỉnh Sóc Trăng đã hỗ trợ tôi khảo nghiệm các dòng vi khuẩn trong điều kiện
ngoài đồng.
Sau cùng xin được cảm ơn những người thân trong gia đình và đồng
nghiệp đã hết lòng giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành quá trình
học tập và nghiên cứu.

i


TÓM TẮT
Đề tài “Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn chịu mặn có khả năng cố định
đạm, tổng hợp IAA trên mô hình canh tác lúa – tôm ở Bạc Liêu, Sóc Trăng
và Kiên Giang” được thực hiện từ tháng 12 năm 2014 đến tháng 3 năm 2018.
Những nội dung nghiên cứu của đề tài được thực hiện nhằm đạt đến mục tiêu


tuyển chọn được một số dòng vi khuẩn bản địa, chịu mặn có khả năng cố định
đạm và tổng hợp IAA hiệu quả lên cây lúa chịu mặn, sản xuất theo mô hình
canh tác lúa – tôm. Kết quả nghiên cứu của đề tài đạt được như sau:
Hai trăm mười sáu dòng vi khuẩn đã được phân lập từ 65 mẫu đất vùng rễ
lúa chịu mặn ở 3 tỉnh Bạc Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang trên môi trường Burk
không đạm có bổ sung muối 10‰. Tất cả các dòng vi khuẩn được phân lập đều
có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA. Ba mươi lăm dòng vi khuẩn vừa có
khả năng tổng hợp NH4+ với hàm lượng ≥ 1,0 µg/mL vừa tổng hợp IAA với hàm
lượng ≥ 15,0 µg/mL được chọn để định danh và khảo nghiệm khả năng cố định
đạm và tổng hợp IAA hữu hiệu lên cây lúa LP5. Hai mươi dòng vi khuẩn thuộc
chi Bacillus, 4 dòng thuộc chi Burkholderia, 3 dòng thuộc chi Enterobacter, 3
dòng thuộc chi Geobacillus và 1 dòng thuộc chi Paracocus.
Đánh giá hiệu quả của 35 dòng vi khuẩn được tuyển chọn lên chiều cao và
trọng lượng khô lên cây lúa LP5 trồng trong dung dịch khoáng Yoshida ở giai
đoạn 20 ngày, 4 dòng vi khuẩn: Bacillus sp. PL2, Burkholderia sp. PL9,
Enterobacter sp. LĐ1 và Acinetobacter sp. GH1-1 có độ hữu hiệu cao để tiến
hành khảo nghiệm trên cây lúa LP5 ở điều kiện nhà lưới.
Hai dòng vi khuẩn Burkholderia sp. PL9 và Acinetobacter sp. GH1-1 có
khả năng cung cấp từ 25 – 50% nhu cầu đạm cho sinh trưởng và phát triển của
cây lúa ở điều kiện nhà lưới.
Kết quả thí nghiệm ngoài đồng cho thấy 2 dòng vi khuẩn Burkholderia sp.
PL9 và Acinetobacter sp. GH1-1 có ảnh hưởng tốt đến sự tăng trưởng và năng
suất của giống lúa LP5 trồng trên nền đất nhiễm mặn sản xuất lúa theo mô hình
lúa – tôm ở xã Gia Hòa 2, huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng. Chủng dòng vi
khuẩn Burkholderia sp. PL9 hoặc Acinetobacter sp. GH1-1 kết hợp với bón
50% phân đạm cho năng suất lúa khác biệt không ý nghĩa so với lúa không
chủng vi khuẩn và có bón 100%N hóa học. Như vậy, trồng lúa LP5 ở đất nhiễm
mặn trong mô hình lúa – tôm có chủng vi khuẩn và bón bổ sung 50%N giúp tiết
kiệm 50% phân bón đạm hóa học.
Từ khóa: Cố định đạm sinh học, năng xuất, sản xuất lúa – tôm, tổng hợp

IAA, vi khuẩn chịu mặn.

ii


ABSTRACT
Thesis “Isolation and identification of salinity tolerant bacteria which
can fix nitrogen and synthesize IAA in rice production system rice-shrimp in
Bac Lieu, Soc Trang and Kien Giang provinces″ was carried out from
December 2014 to March 2018. The purpose of this thesis was to select good
indigenous bacteria which can fix nitrogen and synthesize IAA in rice
production system rice-shrimp.
The results of the thesis were as lested below.
Two hundred and sixteen bacterial isolates were isolated from 65
rhizosphere soil samples collected from 3 provinces Bac Lieu, Soc trang and
Kien Giang on nitrogen free Burk medium containing sodium chloride (10‰).
These isolates could fix nitrogen and synthesise IAA. Thirty five isolates had
the capacity of nitrogen fixing (NH4+ ) ≥ 1,0 µg/mL and synthesizing IAA ≥ 15,0
µg/mL as well. These strains were chosen for identifying and testing of their
effectiveness on nitrogen fixing and IAA synthesizing capacity on rive variety
LP15. Twenty bacterial isolates were identified as Bacillus genus, 4 isolates
belonged to Burkholderia genus, 3 isolates belonged to Burkholderia genus, 3
isolates belonged to Geobacillus and one isolate belonged to Paracoccus genus.
Based on the effectiveness of thirty five strains on the height and dry
weight of rice seedlings grown in Yoshida medium after 20 days, 4 strains
Bacillus sp. PL2, Burkholderia sp. PL9, Enterobacter sp. LĐ1 and
Acinetobacter sp. GH1-1 which had high capacity of fixing nitrogen and
synthsizing IAA were chosen to test their effectiveness on rice grown in the
nethouse. Two strains Burkholderia sp. PL9 and Acinetobacter sp. GH1-1 had
high effectiveness on rice growth could support 25 – 50% of nitrogen for rice

growth in nethouse condition. In the field experiment, strains Burkholderia sp.
PL9 and Acinetobacter sp. GH1-1 had good effects on rice growth and yield of
rice variety LP5. Rice LP5 inoculated with either strain Burkholderia sp. PL9
or strain Acinetobacter sp. GH1-1 and supplied 50% nitrogen had the same yield
as uninoculated rice applied 100% nitrogen. So, inoculated rice grown in rice
production system rice-shrimp could save up to 50% of nitrogen fertilizer.
Keywords: Biological nitrogen fixation, IAA synthesis, production system
rice-shrimp, salanity tolerant bacteria, yield.

iii


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
CAM KẾT KẾT QUẢ
Tôi xin cam kết luận án “Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn chịu mặn có
khả năng cố định đạm, tổng hợp IAA trên mô hình canh tác lúa – tôm ở Bạc
Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang” này được hoàn thành dựa trên các kết quả
nghiên cứu của tôi và các kết quả này chưa được dùng cho bất cứ luận án cùng
cấp nào khác.
Cán bộ hướng dẫn

Tác giả luận án

PGS. TS. NGUYỄN HỮU HIỆP

NGUYỄN ANH HUY

iv



MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………..i
TÓM TẮT .......................................................................................................... ii
ABSTRACT...................................................................................................... iii
MỤC LỤC ......................................................................................................... v
DANH SÁCH BẢNG ...................................................................................... vii
DANH SÁCH HÌNH .......................................................................................... i
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................. i
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU................................................................................ 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................... 1
1.2 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ............................................................ 2
1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................... 2
1.2.2 Nội dung nghiên cứu......................................................................... 2
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................... 3
1.3.1 Đối tượng nghiên cứu ....................................................................... 3
1.3.2 Phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 3
1.4 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ........................................................... 3
1.4.1 Thời gian nghiên cứu ........................................................................ 3
1.4.2 Địa điểm nghiên cứu ......................................................................... 3
1.5 Những đóng góp của luận án ................................................................... 3
1.6 Cơ sở lý luận và giả thuyết khoa học ....................................................... 4
1.6.1 Ý nghĩa khoa học .............................................................................. 4
1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn............................................................................... 4
CHƯƠNG II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 5
2.1 Đất nhiễm mặn và mô hình sản xuất lúa – tôm ở đồng bằng sông Cửu
Long ............................................................................................................... 5
2.1.1 Đất nhiễm mặn .................................................................................. 5
2.1.2 Tính chống chịu mặn của cây lúa ..................................................... 6
2.1.3 Hiện trạng sản xuất lúa – tôm ở đồng bằng sông Cửu Long ............ 8

2.2 Vi khuẩn có khả năng tổng hợp NH4+ và tổng hợp IAA ........................ 10
2.2.1 Bacillus ........................................................................................... 10
2.2.2 Burkholderia ................................................................................... 11
2.2.3 Enterobacter ................................................................................... 11
2.2.4 Rhizobium ....................................................................................... 12
2.3 Khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA của vi khuẩn vùng rễ lúa ...... 12
2.4 Khả năng chịu mặn của vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA .......... 14
2.5 Cơ chế và các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng cố định đạm của vi khuẩn
................................................................................................................. 15
2.6 Tổng hợp IAA của vi khuẩn .................................................................. 23
2.6.1 Lược sử phát hiện IAA ................................................................... 23
2.6.2 Chức năng của IAA ........................................................................ 24
2.6.3 Cơ chế tổng hợp IAA ở vi khuẩn .................................................... 24
2.7 Tương tác giữa vi khuẩn vùng rễ và thực vật ........................................ 26
2.7.1 Vùng rễ ........................................................................................... 26
2.7.2 Xâm nhập của vi khuẩn vào rễ lúa.................................................. 26
CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CÚU ........................................... 29
v


3.1 Nội dung nghiên cứu.............................................................................. 29
3.2 Phương tiện nghiên cứu ......................................................................... 29
3.2.1 Vật liệu ............................................................................................ 29
3.2.2 Dụng cụ ........................................................................................... 29
3.2.3 Thiết bị thí nghiệm.......................................................................... 29
3.2.4 Hóa chất và môi trường nuôi cấy.................................................... 30
3.3 Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 30
3.3.1 Thu mẫu đất .................................................................................... 30
3.3.2 Phân lập........................................................................................... 30
3.3.3 Khảo sát đặc điểm khuẩn lạc và vi khuẩn ...................................... 32

3.3.4 Xác định khả năng tổng hợp NH4+ của các dòng vi khuẩn ............. 33
3.3.5 Định lượng khả năng tổng hợp IAA của vi khuẩn ......................... 36
3.3.6 Định danh các dòng vi khuẩn có khả năng tổng hợp NH4+ và IAA với
hàm lượng cao bằng phương pháp giải trình tự vùng gen 16S rDNA ..... 38
3.3.7 Khảo nghiệm các dòng vi khuẩn có khả năng tổng hợp NH4+ và IAA
hàm lượng cao.......................................................................................... 40
3.3.8 Cách lấy chỉ tiêu nông học của cây lúa .......................................... 44
3.4 Tóm tắt các nội dung thí nghiệm ........................................................... 46
CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................ 47
4.1 Phân lập vi khuẩn chịu mặn sống tự do từ đất sản xuất lúa – tôm có khả
năng tổng hợp NH4+ và IAA ......................................................................... 47
4.1.1 Kết quả thu mẫu từ đất sản xuất lúa-tôm ........................................ 47
4.1.2 Kết quả phân lập vi khuẩn chịu mặn sống tự do trong đất sản xuất lúa
– tôm, có khả năng cố định đạm NH4+ và tổng hợp IAA ......................... 47
4.2 Khả năng tổng hợp NH4+ và tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn được
phân lập ........................................................................................................ 50
4.2.1 Khả năng tổng hợp NH4+ của các dòng vi khuẩn được phân lập .... 50
4.2.2 Khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn được phân lập ..... 52
4.3 Khả năng cố định đạm của 4 dòng vi khuẩn có hiệu quả cao với cây lúa ở
giai đoạn mạ, ở độ mặn 0‰, 5‰ và 10‰ ................................................... 54
4.4 Định danh các dòng vi khuẩn có khả năng tổng hợp và tổng hợp IAA với
hàm lượng cao bằng kỹ thuật sinh học phân tử ........................................... 55
4.5 Tuyển chọn các dòng vi khuẩn có khả năng tổng hợp NH4+ và IAA với
hàm lượng cao cho canh tác lúa ................................................................... 58
4.5.1 Tuyển chọn các dòng vi khuẩn có khả năng cố định đạm hữu hiệu đối
với cây lúa trồng trong điều kiện phòng thí nghiệm ................................ 58
4.5.2 Tuyển chọn các dòng vi khuẩn có khả năng cố định đạm hữu hiệu đối
với cây lúa trồng trong chậu trong điều kiện nhà lưới............................. 60
4.5.3 Tuyển chọn các dòng vi khuẩn có khả năng cố định đạm đối với cây
lúa trồng ở điều kiện ngoài đồng ............................................................. 82

CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ..................................................... 93
5.1 Kết luận .................................................................................................. 93
5.2 Đề xuất ................................................................................................... 93
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ....................................... 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 95
PHỤ LỤC ...................................................................................................... 102
vi


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Phân loại đất mặn dựa vào các chỉ tiêu pH, EC, SAR, ESP ............. 6
Bảng 2.2: Thang đánh giá mức độ chống chịu mặn ở giai đoạn tăng trưởng của
cây lúa ................................................................................................................ 7
Bảng 2.3: Khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA của vi khuẩn vùng rễ lúa
đươc phân lập ................................................................................................... 12
Bảng 2.4: Thành phần cấu tạo nitrogenase ...................................................... 17
Bảng 3.1: Bố trí thí nghiệm xây dựng đường chuẩn NH4+ ............................... 35
Bảng 3.2: Giá trị đường chuẩn NH4+ ................................................................ 35
Bảng 3.3: Thành phần phản ứng PCR ............................................................. 38
Bảng 3.4: Các nghiệm thức trong thí nghiệm .................................................. 40
Bảng 3.5: Đặc tính đất thí nghiệm trồng lúa trong chậu thu ở Mỹ Xuyên, Sóc
Trăng ................................................................................................................ 41
Bảng 3.6: Các nghiệm thức được bố trí trong thí nghiệm ............................... 42
Bảng 3.7: Đặc tính đất thí nghiệm trồng lúa ngoài đồng ở Mỹ Xuyên, Sóc Trăng
................................................................................................................. 43
Bảng 3.8: Các nghiệm thức được bố trí trong thí nghiệm ............................... 44
Bảng 4.1: Tổng hợp các mẫu đất được thu để phân lập .................................. 47
Bảng 4.2: Các dòng vi khuẩn được phân lập từ đất vùng rễ lúa nhiễm mặn ở Bạc
Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang ....................................................................... 48
Bảng 4.3: Tổng hợp đặc điểm khuẩn lạc các dòng vi khuẩn ........................... 49

Bảng 4.4: Tổng hợp đặc điểm tế bào vi khuẩn ................................................ 50
Bảng 4.5: Hàm lượng NH4+ và IAA của 35 dòng vi khuẩn được tuyển chọn.. 54
Bảng 4.6: Đặc điểm của 35 dòng vi khuẩn tuyển chọn được định danh theo độ
tương đồng của đoạn gen 16S rDNA ............................................................... 56
Bảng 4.7: Ảnh hưởng của 35 dòng vi khuẩn chịu mặn lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây lúa LP5 ở giai đoạn 20 ngày tuổi ............................................... 59
Bảng 4.8: Chiều cao cây lúa (cm) ở các giai đoạn sinh trưởng dưới ảnh hưởng
của các nồng độ đạm và vi khuẩn trong nhà lưới ............................................ 61
Bảng 4.9: Số chồi/bụi ở các giai đoạn sinh trưởng dưới ảnh hưởng của các nồng
độ đạm và vi khuẩn trong nhà lưới .................................................................. 63
Bảng 4.10: Ảnh hưởng của các mức phân đạm và các dòng vi khuẩn đến các
thành phần năng suất và năng suất thực tế của cây lúa LP5 ............................ 82
Bảng 4.11: Chiều cao cây lúa ở các giai đoạn sinh trưởng của các nghiệm thức
thí nghiệm tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng, vụ Đông Xuân 2017-2018 86
Bảng 4.12: Số chồi lúa/m2 ở các giai đoạn sinh trưởng của các nghiệm thức thí
nghiệm tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng, vụ Đông Xuân 2017-2018 ..... 87

vii


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ mặt cắt ngang ruộng tôm sú – lúa truyền thống……………..…9
Hình 2.2: Sơ đồ mặt cắt ngang ruộng tôm sú – lúa cải tiến…………………….9
Hình 2.3: Cấu trúc ruộng sản xuất theo mô hình lúa tôm……………………..9
Hình 2.4: Lịch thời vụ sản xuất luân canh tôm – lúa………………………….10
Hình 2.5: Bản đồ hệ thống gen nif của P. stutzeri A1501 (Desnoues, 2003)….16
Hình 2.6: Hệ thống gen nif của một số dòng vi khuẩn (Yan et al., 2008)……..16
Hình 2.7: Cấu trúc không gian phân tử MoFe-protein (trái) và Fe-protein (phải)
(Ibrahim et al., 1999)........................................................................................17
Hình 2.8: Sơ đồ cấu trúc hóa học của nhân tố Fe và Mo (Mayer et al., 2002)…18

Hình 2.9: Cấu trúc không gian nitrogenase (Burges et al,. 1996)......................18
Hình 2.10: Chu trình Fe-Protein........................................................................19
Hình 2.11: Sơ đồ quá trình khử N2 thành NH3 (Moore et al., 1998)...................20
Hình 2.12: Sơ đồ cơ chế cố định đạm sinh học (Moore et al., 1998)........…….21
Hình 2.13: Nồng độ oxy ảnh hưởng đến hoạt tính nitrogenase P. Stutzeri
A1501..……………………………………………………………………….22
Hình 2.14: Sơ đồ cấu tạo hóa học IAA (Baca and Elmerich,2007)....................24
Hình 2.15: Sơ đồ lộ trình tổng hợp IAA ở vi khuẩn (Patten et al., 2013)............25
Hình 2.16: Sơ đồ phản ứng chuyển hóa indole-3-glycerol phosphate thành
tryptophan …………………………………………………………………….26
Hình 2.17: Sơ đồ vi khuẩn Gluconacetobacter diazotrophicus tiết ra enzyme
cellulase phá hủy màng tế bào, xâm nhập vào bên trong nhu mô rễ (Edward and
Cocking, 2012)……………………………………………………………….27
Hình 2.18: Cấu trúc nốt rễ trên cây lúa (Li et al., 1991) ………........................27
Hình 2.19: Vi khuẩn nội sinh rễ lúa (Li et al., 1991)..........................................28
Hình 3.1: Sơ đồ thu mẫu đất vùng rễ lúa............................................................30
Hình 3.2: Sơ đồ pha loãng vi khuẩn...................................................................31
Hình 3.3: Sơ đồ phân lập vi khuẩn từ mẫu đất vùng rễ lúa cho đến khi trữ mẫu.32
Hình 3.4: Sơ đồ chủng vi khuẩn........................................................................34
Hình 3.5: Phản ứng màu của các ống nghiệm xây đường chuẩn đo NH4+ ...........35
Hình 3.6: Đồ thị đường chuẩn NH4+ ...................................................................36
Hình 3.7: Phản ứng màu của các ống nghiệm xây đường chuẩn đo IAA...........37
Hình 3.8: Đồ thị đường chuẩn NH4+ …………………………………………37
Hình 3.9: Chu kỳ gia nhiệt của phản ứng PCR với cặp mồi tổng.......................39
Hình 3.10: Phổ điện di sản phẩm PCR được nhân lên từ DNA các dòng vi khuẩn
được phân lập....................................................................................................39
Hình 3.11: Sơ đồ tóm tắt các nội dung thí nghiệm.............................................46

i



Hình 4.1: Khuẩn lạc của vi khuẩn Burkholderia sp. PL9 (A) và Acinetobacter
sp. GH1-1(B) trên môi trường Burk không đạm bổ sung muối 10‰.................49
Hình 4.2: Hàm lượng tổng hợp NH4+ của 216 dòng vi khuẩn qua 2, 4, 6 ngày
khảo sát.............................................................................................................51
Hình 4.3: Khả năng tổng hợp NH4+ thay đổi qua ngày 2, ngày 4 và ngày 6......52
Hình 4.4: Hàm lượng tổng hợp IAA của 216 dòng vi khuẩn qua 2, 4, 6 ngày
khảo sát.............................................................................................................53
Hình 4.5: Khả năng tổng hợp IAA thay đổi qua ngày 2, ngày 4 và ngày 6.........53
Hình 4.6: Hàm lượng NH4+ được tổng hợp của 4 dòng vi khuẩn ở các nồng độ
muối (NaCl) 0‰, 5‰ và 10‰..........................................................................55
Hình 4.7: Cây phả hệ (phylogenetic tree) trình bày mối quan hệ di truyền dựa
trên vùng gen 16S rDNA của các dòng vi khuẩn vùng rễ lúa chịu mặn được
phân lập (theo Neighbor-joining), chỉ số bootstrap 1000……………………..57
Hình 4.8: Cây lúa ở giai đoạn 20 ngày trong điều kiện phòng thí nghiệm..........58
Hình 4.9: Chiều cao cây lúa LP5 ở giai đoạn 20 ngày tuổi.................................58
Hình 4.10: Giống lúa LP5 chủng vi khuẩn với các mức phân đạm....................60
Hình 4.11: Chiều cao cây lúa trồng trong chậu..................................................61
Hình 4.12: Số chồi/bụi ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong chậu
dưới ảnh hưởng ở mức độ 25%N và vi khuẩn....................................................64
Hình 4.13: Số chồi/bụi ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong chậu
dưới ảnh hưởng ở mức độ 50% đạm và vi khuẩn.…………………………...64
Hình 4.14: Số chồi/bụi ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong chậu
dưới ảnh hưởng ở mức độ 75% đạm và vi khuẩn…………………………….65
Hình 4.15: Số chồi/bụi ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong chậu
dưới ảnh hưởng ở mức độ 75% đạm và vi khuẩn.…………………………...66
Hình 4.16: Chỉ số màu lá ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong
chậu dưới ảnh hưởng ở mức độ 25% đạm và vi khuẩn………………………..67
Hình 4.17: Chỉ số màu lá ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong
chậu dưới ảnh hưởng ở mức độ 50% đạm và vi khuẩn………………………...67

Hình 4.18: Chỉ số màu lá ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong
chậu dưới ảnh hưởng ở mức độ 75% đạm và vi khuẩn………………………...68
Hình 4.19: Chỉ số màu lá ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong
chậu dưới ảnh hưởng ở mức độ 100% đạm và vi khuẩn.....................................68
Hình 4.20: Số bông/bụi ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu ở
mức độ bón 25% phân đạm và vi khuẩn............................................................69
Hình 4.21: Số bông/bụi ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu ở
mức độ bón 50% phân đạm và vi khuẩn………………………………………70
Hình 4.22: Số bông/bụi ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu ở
mức độ bón 75% phân đạm và vi khuẩn............................................................70
ii


Hình 4.23: Số bông/bụi ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu ở
mức độ bón 75% phân đạm và vi khuẩn............................................................71
Hình 4.24: Chiều dài bông lúa (cm) ở giai đoạn thu hoạch................................71
Hình 4.25: Chiều dài bông lúa (cm) ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng
trong chậu ở mức độ bón 25% phân đạm và vi khuẩn........................................72
Hình 4.26: Chiều dài bông lúa (cm) ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng
trong chậu ở mức độ bón 50% phân đạm và vi khuẩn........................................72
Hình 4.27: Chiều dài bông lúa (cm) ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng
trong chậu ở mức độ bón 75% phân đạm và vi khuẩn........................................73
Hình 4.28: Chiều dài bông lúa (cm) ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng
trong chậu ở mức độ 100% đạm và vi khuẩn.....................................................73
Hình 4.29: Số hạt chắc/bông ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu
ở mức độ bón 25% phân đạm và vi khuẩn.........................................................74
Hình 4.30: Số hạt chắc/bông ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu
ở mức độ bón 50% phân đạm và vi khuẩn.........................................................74
Hình 4.31: Số hạt chắc/bông ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu
ở mức độ bón 75% phân đạm và vi khuẩn.........................................................75

Hình 4.32: Số hạt chắc/bông ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu
ở mức độ bón 100% phân đạm và vi khuẩn.......................................................75
Hình 4.33: Số hạt chắc/bông ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu
ở mức độ bón 25% phân đạm và vi khuẩn.........................................................76
Hình 4.34: Số hạt chắc/bông ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu
ở mức độ bón 50% phân đạm và vi khuẩn.........................................................76
Hình 4.35: Số hạt chắc/bông ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu
ở mức độ bón 75% phân đạm và vi khuẩn.........................................................77
Hình 4.36: Số hạt chắc/bông ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu
ở mức độ bón 100% phân đạm và vi khuẩn.......................................................77
Hình 4.37: Trọng lượng khô 1000 hạt (g) của cây lúa trồng trong chậu ở mức
độ bón 25% phân đạm và vi khuẩn....................................................................78
Hình 4.38: Trọng lượng khô 1000 hạt (g) của cây lúa trồng trong chậu ở mức
độ bón 50% phân đạm và vi khuẩn....................................................................78
Hình 4.39: Trọng lượng khô 1000 hạt (g) của cây lúa trồng trong chậu ở mức
độ bón 75% phân đạm và vi khuẩn....................................................................79
Hình 4.40: Trọng lượng khô 1000 hạt (g) của cây lúa trồng trong chậu ở mức
độ bón 100% phân đạm và vi khuẩn..................................................................79
Hình 4.41: Năng suất của cây lúa trồng trong chậu (g/chậu) ở mức độ bón 25%
phân đạm và vi khuẩn........................................................................................80
Hình 4.42: Năng suất của cây lúa trồng trong chậu (g/chậu) ở mức độ bón 50%
phân đạm và vi khuẩn........................................................................................80
iii


Hình 4.43: Năng suất của cây lúa trồng trong chậu (g/chậu) ở mức độ bón 75%
phân đạm và vi khuẩn........................................................................................81
Hình 4.44: Năng suất của cây lúa trồng trong chậu (g/chậu) ở mức độ bón 100%
phân đạm và vi khuẩn........................................................................................81
Hình 4.45: Giống lúa LP5 chủng 2 dòng vi khuẩn với các mức phân đạm.........83

Hình 4.46: Chiều cao cây lúa trồng của các nghiệm thức thí nghiệm ngoài đồng
tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng trong vụ Đông Xuân 2017-2018 ở giai
đoạn 44 ngày sau khi cấy...................................................................................84
Hình 4.47: Chiều cao cây lúa trồng ngoài đồng ở giai đoạn 19 ngày với các mức
độ bón phân đạm và vi khuẩn............................................................................84
Hình 4.48: Chiều cao cây lúa trồng ngoài đồng ở giai đoạn 44 ngày với các mức
độ bón phân đạm và vi khuẩn............................................................................85
Hình 4.49: Chiều cao cây lúa trồng ngoài đồng ở giai đoạn 65 ngày với các mức
độ bón phân đạm và vi khuẩn............................................................................85
Hình 4.50: Chiều cao cây lúa trồng ngoài đồng ở giai đoạn thu hoạch với các
mức độ bón phân đạm và vi khuẩn....................................................................86
Hình 4.51: Số chồi/m2 của cây lúa trồng ngoài đồng ở giai đoạn 19 ngày với các
mức độ bón phân đạm và vi khuẩn....................................................................88
Hình 4.52: Số chồi/m2 của cây lúa trồng ngoài đồng ở giai đoạn 44 ngày với các
mức độ bón phân đạm và vi khuẩn....................................................................88
Hình 4.53: Số chồi/m2 của cây lúa trồng ngoài đồng ở giai đoạn 65 ngày với các
mức độ bón phân đạm và vi khuẩn....................................................................89
Hình 4.54: Chiều dài bông lúa (cm) trồng ngoài đồng ở giai đoạn thu hoạch với
các mức độ bón phân đạm và vi khuẩn..............................................................90
Hình 4.55: Chiều dài bông lúa (cm) ở giai đoạn thu hoạch................................90
Hình 4.56: Tỷ lệ hạt lép (%) của lúa trồng ngoài đồng với các mức độ bón phân
đạm và vi khuẩn................................................................................................91
Hình 4.57: Số bông lúa/m2 trồng ngoài đồng ở giai đoạn thu hoạch với các mức
độ bón phân đạm và vi khuẩn............................................................................91
Hình 4.58: Giống lúa LP5 chủng dòng vi khuẩn với các mức phân đạm
92

iv



DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ADN
ATP
BĐKH
CFU
ĐBSCL
ĐC
EC
FAO
GNFMM
IAA
KL
NFb
nif
NSKS
NT
OD
PCR

Adenosine diphosphate
Adenosine triphosphate
Biến đổi khí hậu
Colony Forming Units
Đồng bằng sông Cửu Long
Đối chứng
Electrically Conductive
Food and Agriculture Organization
Glucose Nitrogene Free Mineral Medium
indole acetic acid
Khối lượng

Nitrogen free Bromothymol
Nitrogen fixing
Ngày sau khi sạ
Nghiệm thức
Optical density
Polymerase Chain Reaction

v


CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Trong điều kiện biến đổi khí hậu và sự nóng lên toàn cầu thì xâm nhập
mặn là một trong những vấn đề cấp thiết của ngành nông nghiệp vì nó tác động
trực tiếp đến năng suất và chất lượng nông sản. Trong khi đất nông nghiệp ngày
càng bị thu hẹp do nhiễm mặn thì ngược lại dân số thế giới ngày càng tăng, theo
dự báo sản xuất lương thực trên toàn thế giới phải tăng tới 38% vào năm 2025
và lên đến 57% vào năm 2050 (Abrol, 2004).
Việt Nam là quốc gia dễ bị ảnh hưởng bởi tác động của BĐKH. Thứ nhất,
điều kiện địa lý Việt Nam rất thuận lợi cho sự xâm thực của nước biển, là quốc
gia ven biển có đường bờ biển dài và hẹp. Cùng với đó là việc một số quốc gia
ở thượng nguồn sông Mekong đã và đang đẩy mạnh xây dựng các “siêu đập”
thủy lợi và thủy điện ngăn chặn dòng chảy làm suy giảm lưu lượng nước từ
thượng nguồn, đây là yếu tố thuận lợi cho sự xâm thực sâu vào nội đồng của
nước biển, đồng thời làm giảm lượng phù sa bồi đắp cho đồng bằng sông Cửu
Long. Thứ hai, Việt Nam là quốc gia nông nghiệp, có tới 48% dân số dựa vào
nông nghiệp làm sinh kế, với trình độ canh tác còn lạc hậu, phụ thuộc chủ yếu
thiên nhiên, vì thế khi đất nông nghiệp bị nhiễm mặn thì sản lượng và chất lượng
nông sản suy giảm đáng kể. Theo Vũ Văn Vụ (1999) khi kỹ thuật canh tác nông
nghiệp ngày càng hiện đại, thâm canh ngày càng cao, thì vai trò của chất dinh

dưỡng và chất điều hòa sinh trưởng càng có vai trò đặc biệt vì nó điều chỉnh quá
trình sinh trưởng và phát triển của cây một cách hợp lý nhất, làm tăng năng suất
và phẩm chất nông sản.
Vi khuẩn vùng rễ có vai trò quan trọng trong nông nghiệp cả về số lượng,
chất lượng và tính thân thiện với môi trường. Về số lượng, phân đạm sinh học
được cố định bởi vi khuẩn chiếm tới 70% tổng lượng đạm trên toàn trái đất
(Peter et al., 2002). Về chất lượng, đạm sinh học không gây hiện tượng dư đạm
ở cây trồng, ngăn ngừa tích lũy nitrate, giảm ô nhiễm nguồn nước (Yang et al.,
2008). Ngoài ra, vi khuẩn vùng rễ còn có tác dụng kích thích sinh trưởng và
phát triển bộ rễ giúp tăng sự hấp thu dưỡng chất từ đất, điều này có ý nghĩa cực
kì quan trọng đối với thực vật trong điều kiện nhiễm mặn bởi vì nhiễm mặn là
trở ngại hàng đầu trong việc hấp thu dinh dưỡng của thực vật, đồng thời đạm là
nhân tố giới hạn của đất mặn. Bên cạnh đó, việc sử dụng quá nhiều phân bón vô
cơ đã phát sinh nhiều ảnh hưởng tiêu cực, gây ô nhiễm môi trường và nông sản.
Theo Võ Minh Kha (2003) chỉ 50 – 60% lượng đạm bón vào trong đất được cây
lúa hấp thu, số còn lại sẽ được lưu tồn trong đất hoặc trực di hay rữa trôi dẫn
đến sự nhiễm nitrate cho đất và nước, đồng thời dư lượng nitrate cũng tồn dư
trong nông sản. Đồng thời việc sử dụng quá nhiều phân bón vô cơ trong thời

1


gian dài làm cho đất bị chay cứng, giảm độ phì, tăng chi phí sản xuất, giá trị
nông sản giảm dẫn đến hiệu quả kinh tế thấp. Qua nhiều kết quả nghiên cứu cho
thấy, có nhiều dòng vi khuẩn có khả năng thay thế tới 50% phân đạm vô cơ,
đồng thời tổng hợp IAA với hàm lượng cao.
Vì vậy đề tài “Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn chịu mặn có khả năng
cố định đạm, tổng hợp IAA trên mô hình canh tác lúa – tôm ở Bạc Liêu, Sóc
Trăng và Kiên Giang” được tiến hành nhầm tuyển chọn những dòng vi khuẩn
bản địa vừa có khả năng cố định đạm vừa tổng hợp IAA với hàm lượng cao.

Đồng thời có hiệu quả trên giống lúa kháng mặn LP5 canh tác theo mô hình lúa
– tôm, vừa có tác dụng giảm lượng phân bón hóa học vừa giúp gia tăng năng
suất cho cây lúa trồng trên nền đất nhiễm mặn, góp phần duy trì và phát triển
hình thức sản xuất lúa-tôm, thân thiện với môi trường và thích ứng với biến đổi
khí hậu.
1.2 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính: Tuyển chọn được các dòng vi khuẩn chịu mặn, sống tự
do có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA giúp giảm sử dụng phân đạm vô
cơ và cải thiện năng suất lúa trong mô hình canh tác lúa – tôm.
Mục tiêu cụ thể
Phân lập các dòng vi khuẩn chịu mặn ở nồng độ muối 10‰ có khả năng
cố định đạm và tổng hợp IAA, sống tự do trong đất vùng rễ lúa sản xuất theo
mô hình canh tác lúa – tôm ở Bạc Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang.
Đánh giá tính hiệu quả của các dòng vi khuẩn được tuyển chọn lên cây lúa
chịu mặn trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhà lưới và ngoài đồng ruộng.
Tuyển chọn được từ 2 – 4 dòng vi khuẩn cho hiệu quả cao, có tiềm năng
ứng dụng sản xuất phân vi sinh chịu mặn dùng cho cây lúa trồng trên đất sản
xuất theo mô hình lúa – tôm.
1.2.2 Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1. Phân lập các dòng vi khuẩn chịu mặn có khả năng cố định
đạm và tổng hợp IAA, sống tự do trong đất vùng rễ lúa, sản xuất theo mô hình
canh tác lúa – tôm ở Bạc Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang.
Nội dung 2. Khảo sát đặc điểm hình thái và đặc tính sinh hóa các dòng vi
khuẩn được phân lập.
Nội dung 3. Xác định khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA của các
dòng vi khuẩn được phân lập.
Nội dung 4. Định danh các dòng vi khuẩn có hiệu quả cao bằng phương
pháp giải trình tự vùng gen 16S rDNA.


2


Nội dung 5. Khảo nghiệm để đánh giá tính hiệu quả của các dòng vi khuẩn
trồng trong điều kiện phòng thí nghiệm, trong nhà lưới và ngoài đồng.
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.3.1 Đối tượng nghiên cứu
Các dòng vi khuẩn chịu mặn có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA
sống tự do trong đất sản xuất theo mô hình canh tác lúa – tôm.
1.3.2 Phạm vi nghiên cứu
Dùng môi trường Burk không đạm, bổ sung muối 10‰ phân lập các dòng
vi khuẩn sống tự do trên đất vùng rễ lúa có khả năng cố định đạm, sinh tổng hợp
IAA hiệu quả trên cây lúa trong mô hình canh tác lúa – tôm ở ba tỉnh Bạc Liêu,
Sóc Trăng và Kiên Giang.
Phạm vi của đề tài chỉ khảo sát khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA,
không khảo sát khả năng hòa tan lân của vi khuẩn
1.4 Thời gian và địa điểm nghiên cứu
1.4.1 Thời gian nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu thực tế của Nghiên cứu sinh từ tháng12 năm 2014
đến tháng 3 năm 2018.
1.4.2 Địa điểm nghiên cứu
Thu mẫu đất từ các ruộng canh tác theo mô hình lúa – tôm ở 3 tỉnh Bạc
Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang.
Phân lập vi khuẩn, khảo sát các đặc tính hình thái, sinh hóa, khả năng cố
định đạm và tổng hợp IAA tại phòng thí nghiệm vi sinh vật; thực hiện phản ứng
PCR tại phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử thuộc Viện Nghiên cứu và Phát
triển Công nghệ Sinh học, trường Đại Học Cần Thơ. Phân tích đặc tính của đất
tại Bộ môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, trường Đại
Học Cần Thơ.
Khảo nghiệm tại Trung tâm giống cây trồng tỉnh Sóc Trăng và ruộng

lúa – tôm của ông Lê Sĩ Quang, ấp Bình Hòa, xã Gia Hòa 2, huyện Mỹ Xuyên,
tỉnh Sóc Trăng.
1.5 Những đóng góp của luận án
Hai trăm mười sáu dòng vi khuẩn chịu mặn đã được phân lập có khả năng
cố định đạm và tổng hợp IAA từ đất canh tác theo mô hình lúa – tôm ở Bạc
Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang trên môi trường Burk không đạm có bổ sung
muối 10‰. Dùng phương pháp Phenol – Nitroprusside để khảo sát khả năng cố
định đạm và dùng phương pháp Salkowski để xác định khả năng tổng hợp IAA
của vi khuẩn được phân lập.

3


Tuyển chọn được 35 dòng vi khuẩn vừa có khả năng tổng hợp NH4+ với
hàm lượng ≥ 1,0 µg/mL vừa tổng hợp IAA với hàm lượng ≥ 15,0 µg/mL. Để
thực hiện định danh và khảo nghiệm khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA
hữu hiệu lên cây lúa LP5.
Ba mươi lăm dòng vi khuẩn được tuyển chọn được giải trình tự vùng gen
16S rDNA và so sánh tương quan di truyền trên cơ sở dữ liệu NCBI, kết quả
định danh được 35 dòng có độ tương đồng đạt từ 84% trở lên. Trong đó có 20
dòng thuộc chi Bacillus, 4 dòng thuộc chi Burkholderia, 3 dòng thuộc chi
Enterobacter, 3 dòng thuộc chi Geobacillus và 1 dòng thuộc chi Paracocus.
Ba mươi lăm dòng vi khuẩn vừa có khả năng tổng hợp NH4+ vừa tổng hợp
IAA với hàm lượng cao được chọn để khảo nghiệm hiệu quả lên chỉ tiêu chiều
cao cây lúa và khối lượng khô cây lúa ở điểm 20 ngày. Kết quả chọn được 4
dòng có hiệu quả cao và khác biệt có ý nghĩa thống kê để tiếp tục khảo nghiệm
trên cây lúa trồng trong chậu. Bốn dòng vi khuẩn được chủng lên cây lúa kết
hợp với bón các mức phân đạm, kết quả cho thấy cả 4 dòng vi khuẩn có khả
năng cung cấp từ 25 – 50% nhu cầu đạm cho sự sinh trưởng và phát triển của
cây lúa LP5 trồng trong chậu. Từ kết quả khảo nghiệm trong chậu, chọn được 2

dòng cho thử nghiệm ngoài đồng, kết quả dòng Burkholderia sp. PL9 và dòng
Acinetobacter sp. GH1-1 có khả năng thay thế đến 50% phân đạm hóa học cho
cây lúa LP5 trồng trên nền đất nhiễm mặn.
1.6 Cơ sở lý luận và giả thuyết khoa học
1.6.1 Ý nghĩa khoa học
Phân lập, tuyển chọn và nhận diện các dòng vi khuẩn chịu mặn có khả
năng cố định đạm và tổng hợp IAA trên nền đất sản xuất lúa – tôm.
Kết quả của luận án có thể sử dụng cho các nghiên cứu tiếp theo và bổ
sung giáo trình giảng dạy.
1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn
Cung cấp nguồn nguyên liệu ban đầu (hai dòng vi khuẩn chịu mặn có khả
năng cố định đạm và tổng hợp IAA hữu hiệu cho cây lúa trồng trên nền đất
nhiễm mặn, sản xuất lúa – tôm) cho các nghiên cứu tiếp theo.
Kết quả mở ra triển vọng sản xuất phân bón vi sinh chịu mặn chứa 2 chủng
vi khuẩn Burkholderia sp. PL9 và dòng Acinetobacter sp. GH1-1, dùng trên đất
sản xuất lúa bị nhiễm mặn, góp phần hạn chế hạn chế sử dụng phân đạm vô cơ
cho cây lúa trồng trên đất nhiễm mặn.

4


CHƯƠNG II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Đất nhiễm mặn và mô hình sản xuất lúa – tôm ở đồng bằng sông Cửu
Long
2.1.1 Đất nhiễm mặn
Trên thế giới có khoảng 830 triệu ha đất bị ảnh hưởng mặn bao gồm mặn
và sodic, phân bố chủ yếu ở Châu Phi, Châu Á, Châu Úc và Châu Mỹ (MartinezBeltran and Manzur, 2005). Đất mặn trải rộng trên những vùng đất khô hạn và
bán khô hạn và mở rộng ra những vùng có khí hậu cận nhiệt đới và nhiệt đới,
đặc biệt ở những khu vực ven biển nơi có sự xâm thực của nước biển là nguyên
nhân chính gây nhiễm mặn cho đất (Abrol et al., 1988). Theo Bản đồ đất VN

(1976) được trích dẫn bởi Trần Minh Tiến và ctv. (2013) đất mặn ở đồng bằng
sông Cửu Long có diện tích 884,2 ngàn ha chiếm 27,2% diện tích đất tự nhiên
ĐBSCL. Theo Harreaves and Merkley (1998) có 3 lý do chính đất nhiễm mặn
ảnh hưởng đến nông nghiệp: Thứ nhất muối là chất độc đối với thực vật; thứ
hai, muối làm ảnh hưởng xấu đến cấu trúc đất; thứ ba muối làm tăng chất tan,
tăng áp suất thẩm thấu trong đất dẫn đến giảm lượng nước hữu dụng cho cây.
Đất mặn được xem là đất có vấn đề phổ biến trên thế giới, làm hạn chế
năng suất cây trồng. Tính chất vật lý và hoá học của đất mặn rất đa dạng, biến
thiên tuỳ thuộc vào nguồn gốc của hiện tượng mặn, độ pH của đất, hàm lượng
chất hữu cơ trong đất, chế độ thuỷ văn và nhiệt độ. Đất mặn chứa một lượng
muối hoà tan trong nước ở vùng rễ cây, làm thay đổi áp suất thẩm thấu tế bào
rễ làm cây mất nước và giảm khả năng hút chất dinh dưỡng làm thiệt hại đến
hoạt động sinh trưởng của cây trồng. Mức độ gây hại của đất mặn tuỳ thuộc vào
loài cây trồng, giống cây, thời gian sinh trưởng, các yếu tố môi trường đi kèm
theo nó, và tính chất của đất. Theo kết quả nghiên cứu của Lâm Văn Tân và ctv.
(2014), đất bị ngập mặn trong 2 tuần với nồng độ NaCl 4‰ đất có thể bị mặn
và sodic hóa, gây trở ngại trong sản xuất nông nghiệp.
Hội Khoa Học Đất của Mỹ định nghĩa đất mặn là đất có độ dẫn điện (EC)
lớn hơn 2 dS/m, không kể đến giá trị tỷ lệ hấp thu sodium (SAR) và pH. Tuy
nhiên, hầu hết các định nghĩa khác đều chấp nhận đất mặn là đất có độ dẫn điện
(EC) cao hơn 4 dS/m ở điều kiện nhiệt độ là 25 ºC, phần trăm sodium trao đổi
(ESP) kém hơn 15, và pH < 8,5.
Đất mặn được hình thành do các nguyên nhân chính sau: Sự phong hóa đá
và các khoáng chất trong đất phóng thích các muối hòa tan vào trong đất; Nước
ngầm chảy qua các trầm tích chứa muối sẽ hòa tan và chuyển đi tích lũy ở những
vùng trũng, khô hạn; Sự xâm nhập của nước biển, đây là nguyên nhân chính dẫn
đến sự suy giảm chất lượng tầng đất canh tác và làm giảm năng xuất và chất
lượng nông sản. Các ion chủ yếu trong đất mặn là Na+ , Ca2+ , Mg 2+ , K + , Cl− ,

5




2−

2−

SO2−
4 , HCO3 , CO3 , NO3 . Trong đó ion Cl , SO4 gây hại nhiều nhất cho cây
trồng (Lê Thanh Bồn, 2009).
Đất bị nhiễm mặn được chia làm ba loại: Đất mặn (saline soils), đất mặn
sodic (saline-sodic soil), đất sodic (sodic soils). Phân loại đất mặn dựa vào hàm
lượng muối, loại muối và sự hiện diện của Na trong đất kiềm. Tác động tiêu cực
của đất mặn lên cây trồng tăng dần từ đất mặn, đất kiềm mặn và đất kiềm.
Các đại lượng đo lường độ mặn và mức độ kiềm hóa: Độ dẫn điện (EC),
là đại lượng dùng để đo lường độ dẫn điện của các ion hòa tan trong dung dịch
đất hay còn gọi là độ mặn của đất; Độ bảo hòa sodium (ESP), diễn tả mức độ
bảo hòa Na của keo đất; Tỉ số sodium hấp phụ (SAR), cho biết tỉ lệ tương đối
của Na, Ca, và Mg trong dung dịch. Tỉ số này cho thấy sự giảm ảnh hưởng bất
lợi của Na khi có sự hiện diện Ca và Mg.
Bảng 2.1: Phân loại đất mặn dựa vào các chỉ tiêu pH, EC, SAR, ESP

Phân loại đất mặn
Đất mặn
Đất mặn sodic
Đất sodic

pH
< 8,5
> 8,5

> 8,5

EC
>4
>4
<4

SAR
< 13
> 13
> 13

ESP
< 15
> 15
> 15

(Nguồn: Giáo trình giảng dạy của Nguyễn Mỹ Hoa và ctv (2012))
2.1.2 Tính chống chịu mặn của cây lúa
2.1.2.1 Cơ chế chịu mặn của cây lúa
Lúa là cây lương thực quan trọng của nhân loại nhưng là loại cây trồng
nhạy cảm với sự biến đổi của môi trường đặc biệt là thay đổi độ mặn. Các vùng
đất canh tác lúa hiện nay phải đối mặt sự xâm nhập mặn diễn ra ngày càng gay
gắt do tác động của biến đổi khí hậu.
Đối với cây lúa, tính chống chịu mặn là một tiến trình sinh lý phức tạp,
thay đổi theo các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cây (Akbar and Yabuno,
1977). Mặn ảnh hưởng đến hoạt động của cây lúa dưới những mức độ thiệt hại
khác nhau theo từng giai đoạn sinh trưởng (Maas and Hoffman 1977). Khả năng
chịu mặn của cây lúa phụ thuộc vào từng giai đoạn: chống chịu ở giai đoạn hạt
nẩy mầm, rất mẫn cảm ở giai đoạn mạ (tuổi lá 2 – 3), chống chịu trong giai đoạn

tăng trưởng, nhiễm trong giai đoạn thụ phấn và thụ tinh, cuối cùng chống chịu
trong thời kì hạt chín (Pearson et al., 1966; IRRI 1967). Tuy nhiên, một vài
nghiên cứu ghi nhận ở giai đoạn lúa trỗ, cây lúa không mẫn cảm với strees do
mặn (Kaddah et at., 1975). Do đó, khi nghiên cứu khả năng chịu mặn của cây
lúa cần nghiên cứu theo từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây lúa.
Theo Tomoaki et al. (2012), cây lúa khi bị nhiễm mặn sẽ giảm khả năng
hấp thu nước, ức chế sự dãn dài tế bào và sự phát triển của lá. Khi cây lúa bị
thừa Na+ một cách thụ động sẽ dẫn tới sự thiếu hụt K+, lá bị già cỗi, ức chế hệ
thống sắc tố quang hợp, sinh tổng hợp protein và hoạt động của enzyme.

6


Theo Akita (1986), thiệt hại do mặn thể hiện trước hết là giảm diện tích
lá. Trong điều kiện thiệt hại nhẹ, trọng lượng khô có xu hướng tăng lên trong
một thời gian, sau đó giảm xuống nghiêm trọng do diện tích lá giảm. Trong điều
kiện thiệt hại nặng hơn, trọng lượng khô của chồi và rễ suy giảm tương ứng với
mức độ thiệt hại. Ở giai đoạn, lá già sẽ mất khả năng sống sớm hơn lá non.
Tương tự kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Thanh Thảo và ctv. (2016) cũng
cho thấy tỉ lệ cây sống, chiều cao thân, chiều dài rễ, trọng lượng khô thân lúa
đều giảm mạnh khi độ mặn tăng lên. Độ mặn cao sẽ ức chế hoạt động của
enzyme làm cho cây lúa không thể sử dụng các chất dự trữ trong hạt để phát
triển bình thường được (Pongprayoon, 2007).
Bảng 2.2: Thang đánh giá mức độ chống chịu mặn ở giai đoạn tăng trưởng của
cây lúa
Cấp
Quan sát, đánh giá sinh trưởng cây lúa
1
Sinh trưởng bình thường không có triệu chứng ở lá
3

Sinh trưởng gần như bình thường, chóp lá hoặc vài lá
có vết trắng và lá hơi cuốn lại
5
Sinh trưởng chậm lại, hầu hết các lá bị cuốn, chỉ có
vài lá có thể mọc dài ra.
7
Sinh trưởng hoàn toàn ngưng trệ, hầu hết các lá bị
khô đi, một vài chồi bị chết.
9
Hầu hết các cây bị chết hoặc khô

Mức chống chịu
Chống chịu tốt
Chống chịu khá
Chống chịu trung
bình
Nhiễm
Rất nhiễm

Gregorio et al. (1997)
2.1.2.2 Khả năng chịu mặn của một số giống lúa
Shannon and Akbar (1978), không có tính đối kháng giữa chống chịu mặn
và năng suất. Do đó tuyển chọn và lai tạo các giống chống chịu mặn là hướng
đi đúng cần phát triển đặc biệt là trong điều kiện ảnh hưởng của biến đổi khí
hậu đang gia tăng.
Khi độ mặn trong nước lên đến 4‰ kéo dài liên tục trong một tuần thì các
giống lúa mẫn cảm không thể phát triển, một số giống lúa chịu mặn có thể sinh
trưởng nhưng năng suất sẽ giảm 20 – 50%, khi nước tưới có độ mặn 3‰ năng
suất lúa sẽ giảm 50% (Landon, 1991)
Theo kết quả nghiên cứu của Lê Xuân Thái và Trần Nhân Dũng (2013)

dựa trên phân tích PCR với dấu phân tử RM206 đã chọn được 2 giống lúa có
khả năng chịu mặn tốt ở nồng độ 4,0 – 6,0‰ là MTL664 và MTL702.
Theo Phạm Phước Nhẫn và Phạm Minh Thùy (2011), khi cây lúa bị nhiễm
mặn NaCl 2g/L trở lên thì ảnh hưởng đến quá trình phát triển bình thường. Mặn
làm giảm chiều cao cây, số rễ trên cây, chiều dài rễ, khối lượng khô của rễ và
thân theo mức độ nhiễm mặn và thời gian nhiễm mặn. Trong 5 giống (OM7347,
OM5464, OM2395, OM4900, OM4088) được khảo sát thì giống OM4900 có

7


tính chịu mặn tương đối tốt so với 4 giống còn lại và giống OM7347 có tính
mẫn cảm nhất.
Theo Nguyễn Thị Thanh Thảo và ctv. (2016), kết quả nuôi cấy mô cho
thấy hai giống MTL480 và MTL687 có khả năng tái sinh chồi cao (46,02% và
46,63% khi bổ sung 5‰ NaCl vào môi trường nuôi cấy. Khi nồng độ NaCl tăng
lên 10‰ thì chỉ có 30,67% mô sẹo của giống MTL480 và 1,7% mô sẹo của
giống MTL687 có khả năng tái sinh. Các cây con được chuyển sang nhà lưới,
kết quả ghi nhận 100% cây con tái sinh đều sống sót sau 30 ngày trong điều kiện
mặn 6‰.
2.1.3 Hiện trạng sản xuất lúa – tôm ở đồng bằng sông Cửu Long
2.1.3.1 Hiện trạng canh tác lúa – tôm ở đồng bằng sông Cửu Long
Hiện đồng bằng sông Cửu Long có 7 tỉnh sản xuất lúa theo mô hình
lúa – tôm là Trà Vinh, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Cà Mau, Bến Tre, Kiên Giang và
Long An, với diện tích 160.000 ha, 3 tỉnh có diện tích canh tác lúa – tôm lớn
nhất ĐBSCL là Kiên Giang, Bạc Liêu và Sóc Trăng (Viện Khoa học Nông
nghiệp Việt Nam, 2015). Theo Tổng cục thủy sản, định hướng phát triển sản
xuất lúa – tôm giai đoạn 2016 – 2020, tầm nhìn đến 2030, diện tích sản xuất lúa
– tôm ở ĐBSCL đến năm 2020 là 200.000 ha với sản lượng 100.000 – 120.000
tấn/năm và đến năm 2030 nâng diện tích sản xuất lên 250.000 ha với năng suất

125.000 – 150.000 tấn/năm.
Hiện nay người dân canh tác lúa – tôm theo hai hình thức: Hình thức thứ
nhất là luân canh lúa – tôm, một vụ lúa vào mùa mưa và vụ tôm vào mùa khô.
Hình thức này áp dụng phổ biến ở tỉnh Sóc Trăng, Bạc Liêu, Bến Tre. Sản xuất
theo hình thức này vụ lúa cho năng suất tương đối cao khoảng 6 – 8 tấn/ha;
Hình thức thứ hai là xen canh, trồng lúa và nuôi tôm chung, hình thức này thu
nhập chủ yếu của người nông dân là từ tôm. Tôm được nuôi quanh năm, thu
hoạch tôm được chia làm nhiều lần theo kiểu tỉa thưa (thu hoạch tôm lớn, tôm
nhỏ thả nuôi lại), lúa cho năng suất rất thấp, thậm chí là không có thu hoạch,
mục đích của việc trồng lúa là để cải tạo môi trường giúp con tôm phát triển tốt.
Canh tác theo mô hình này áp dụng phổ biến ở những vùng đất nhiễm mặn cao
ở tỉnh Cà Mau.
Theo Lê Cảnh Dũng (2012), trồng lúa trên nền đất nuôi tôm cho năng suất
rất thấp thậm chí là lỗ nhưng canh tác theo hệ thống tôm – lúa vẫn cho hiệu quả
kinh tế cao hơn mô hình canh tác độc canh cây lúa.
2.1.3.2 Cấu trúc ruộng sản xuất theo mô hình lúa tôm
Theo Trương Hoàng Minh và ctv. (2013), thiết kế công trình ruộng nuôi
tôm sú – lúa theo hai mô hình. Mô hình truyền thống và mô hình cải tiến (Hình
2.1 và Hình 2.2).

8


Hình 2.1: Sơ đồ mặt cắt ngang ruộng tôm sú – lúa truyền thống

Hình 2.2: Sơ đồ mặt cắt ngang ruộng tôm sú – lúa cải tiến
Qua khảo sát thực tế của tác giả hiện nay có 3 kiểu cấu trúc ruộng nuôi
tôm theo mô hình lúa – tôm, tùy theo mục đích canh tác của người nông dân và
điều kiện thổ nhưỡng: Kiểu thứ nhất (Hình 2.3 A) để nguyên đất ruộng làm lúa
vào mùa mưa, mùa khô cho nước mặn vào nuôi tôm, không đào mương, xẻ rãnh.

Sản xuất theo hình thức luân canh, một vụ tôm một vụ lúa trên năm, vụ lúa cho
năng suất trung bình từ 5 – 7 T/ha; Hình thức thứ hai, đào mương bao xung
quanh ruộng lúa, nuôi tôm xen canh với trồng lúa. Một năm sản xuất được hai
vụ tôm và một vụ lúa, vụ lúa cho năng suất thấp (Hình 2.3 B); Hình thức thứ 3,
đào mương xung quanh ruộng lúa kết hợp với xẻ nhiều mương nhỏ trên mặt
ruộng (Hình 2.3 C), hình thức này là sự cải tiến của hình thức thứ hai, mục đích
là cải thiện diện tích mặt nước để nuôi được nhiều tôm hơn.

Hình 2.3: Cấu trúc ruộng sản xuất theo mô hình lúa – tôm
2.1.3.2 Kỹ thuật canh tác lúa trên nền đất nuôi tôm
Theo Võ Văn Bé và ctv (2013), lúc gieo sạ độ mặn nước phải thấp hơn
0,05‰, và tránh thời điểm triều cường. Giai đoạn lúa trổ vào chắc, không gặp
mưa và cũng không bị xâm nhập mặn.
Lịch thời vụ: Đối với giống lúa thuộc nhóm A1 (thời gian sinh trưởng 100
ngày) LP5, MTL 547, AS 996, OM 6976, OM 7347, OM 5629, OM 5464, OM
5981, ... gieo sạ từ 01/9 – 20/9; giống lúa thuộc nhóm B (thời gian sinh trưởng
120 ngày) như ST-5, ST-10, MTL 119,... gieo sạ từ 10/8 – 30/8; giống lúa mùa
như Hai Hoành, Một bụi đỏ, Tài nguyên,… gieo sạ từ 20/7 – 30/7. Những vùng

9


có lượng mưa hằng năm ít, nước mặn xâm nhập sớm nên chọn những giống có
thời gian sinh trưởng ngắn.

Hình 2.4: Lịch thời vụ sản xuất luân canh tôm – lúa
Chuẩn bị đất, cho nước ngọt vô ra nhiều lần để rữa mặn, rữa phèn. Dọn
sạch rong, tảo trên ruộng, cỏ dại xung quanh bờ. Khi nước đã ngọt phơi đáy ao
cho khô mặt ruộng thì tiến hành xới để tạo thông thoáng cho đất và diệt cỏ, xung
quanh ruộng, sát phần chân bờ đào rãnh rộng 30 cm, sâu 10 cm đắp thành bờ

nhỏ ngăn phèn và mặn từ trong bờ rữa trôi vào ruộng lúa. Bón lót phân lân để
hạ phèn.
Ủ và xử lý hạt giống, phơi hạt giống từ 1 – 2 giờ để tăng khả năng hút
nước và sức nảy nầm. Sau đó ngâm hạt giống với dung dịch muối 15% nhằm
loại bỏ một số mầm bệnh, hạt lép lững, hạt cỏ. Tiếp theo rữa sạch và ngâm trong
nước sạch từ 36 – 48 giờ, quan sát thấy mầm lúa có màu trắng đục thì vớt ra,
rữa sạch và đem đi ủ từ 12 – 24 giờ, rễ mầm dài khoảng 2 – 3 mm thì đem gieo
sạ.
2.2 Vi khuẩn có khả năng tổng hợp 𝐍𝐇𝟒+ và tổng hợp IAA
2.2.1 Bacillus
Phân loại
Lớp Bacilli
Bộ Bacillales
Họ Bacillaceae
Chi Bacillus
Đặc điểm hình thái, sinh hóa
Hình que, hình thẳng, hình hơi cong, dạng sống, sống đơn độc, cặp đôi
hoặc thành chuỗi dài, lập bào tử khi lập điều kiện bất lợi. Có cả dạng Gram âm
và Gram dương, có khả năng di chuyển. Hiếu khí hoặc kỵ khí không bắt buộc,
có một vài loài kỵ khí bắt buộc. Thích nghi đa dạng với các điều kiện môi

10


trường, từ khí hậu lạnh đến khí hậu nóng, đất acid, đất kiềm, đặc biệt một số
dòng thuộc loài ưa mặn. Dòng Bacillus subtilis As-4 có khả năng sinh trưởng
tốt trong môi trường có nồng độ muối 10 – 15% (Satapute et al., 2012).
2.2.2 Burkholderia
Phân loại
Lớp Betaproteobacteria

Bộ Burkholderiales
Họ Burkholderiaceae
Chi Burkholderia
Đặc điểm hình thái và sinh hóa
Thuộc nhóm Gram âm, hình que thẳng hoặc uốn cong, đầu bo tròn, kích
thước 0,5 – 1,0 × 1,4 – 4,0 µm, di chuyển nhờ một nhóm chiên mao ở đầu, ngoại
trừ loài B. mallei không có khả năng di chuyển và không có roi. Khuẩn lạc phần
lớn có bề mặt bóng, trừ những loài gây bệnh cho người có bề mặt khuẩn lạc sần
sùi, sống đơn độc hoặc thành đôi.
Thuộc nhóm hóa dị dưỡng, hiếu khí bắt buộc, sử dụng oxy như là chất
nhận điện tử. Một số loài có khả năng hô hấp kỵ khí với quá trình nitrate hóa,
một số dòng thuộc loài B. cepacia, B. vietnamiensis có khả năng cố định đạm,
phản ứng dương tính catalase, sử dụng đa dạng chất hữu cơ cũng như nguồn
carbon cho sinh trưởng. Những dòng thuộc chi Burkholderia sinh trưởng trong
môi trường dinh dưỡng khoáng tối thiểu không cần bổ sung chất hữu cơ. Thông
thường, những dòng này được phân lập từ tự nhiên, sinh trưởng cực kì chậm
nhưng tốc độ sinh trưởng nhanh nếu bổ sung thêm yeast extract vào môi trường
nuôi cấy. Tế bào của những loài thuộc chi Burkholderia tích lũy những hạt nhỏ
như là nguồn cung cấp carbon (poly-βhydroxy-butyrate, PHB, có thể là một
phần của hợp chất copolymer với poly-β-hydroxyvalerate, PHA). Protein được
tìm thấy ở dạng liên kết với những hạt nhỏ. Dòng B. pseudomallei và một số
dòng B. mallei sử dụng PHB ngoại bào cho sinh trưởng. Tất cả những loài thuộc
chi Burkholderia đều có khả năng tích lũy PHB và sử dụng polymer nội bào khi
cần thiết. Thông thường các loài thuộc chi Burkholderia sinh trưởng tốt ở 30ºC.
Có những dòng tăng trưởng tốt ở 37ºC và thậm chí đến 40ºC. Nhu cầu oxy, tất
cả các dòng sinh trưởng tốt trong điều kiện hiếu khí. Một số dòng (B. mallei, B.
pseudomallei, B. caryophylli, B. plantarii, B. vandii) còn có thể sử dụng nitrate
như là chất nhận điện tử trong điều kiện kị khí. Theo Gillis et al. (1995) dòng
B. vietnamiensis có khả năng khử nitrate thành nitrite.
2.2.3 Enterobacter

Phân loại
Lớp Grammaproteobacteria

11


Bộ Enterobacteriales
Họ Enterobacteriaceae
Chi Enterobacter
Đặc điểm hình thái và sinh hóa
Thuộc nhóm Gram âm, yếm khí tùy nghi, hình que thẳng, kích thước 0,6
– 1,0 × 1,2 – 3,0 µm, không có khả năng tạo bào tử, di chuyển bằng chiên mao
(kích thước 4 – 6 µm), sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 30ºC. Ladha et al. (1983) phân
lập được dòng Enterobacter cloacae có khả năng cố định đạm từ cây lúa cạn
(dryland rices) và cây lúa nước (wetland rices).
2.2.4 Rhizobium
Phân loại
Lớp Proteobacteria
Bộ Rhizobiales
Họ Rhizobiaceae
Chi Rhizobium
Đặc điểm hình thái và sinh hóa
Thuộc nhóm Gram âm, hình que, có kích thước 0,5 – 1,0 × 1,2 – 3,0 µm,
không có khả năng tạo bào tử, di động nhờ 1 – 6 chiên mao, hiếu khí, nhiệt độ
tối ưu cho sinh trưởng 25 – 30ºC, pH tối ưu 6,0 – 7,0, thời gian thế hệ (generation
times) 1,5 – 5,0 giờ, thông thường khuẩn lạc có màu trắng, trắng sữa, dạng bìa
răng cưa, độ nổi mô, đường kính khuẩn lạc từ 2 – 4 mm.
2.3 Khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA của vi khuẩn vùng rễ lúa
Nguyễn Thị Phương Oanh et al. (2013) đã phân lập được 5 dòng vi khuẩn
đất vùng rễ lúa vừa có khả năng cố định đạm cao vừa có khả năng tổng hợp IAA

tốt (Bảng 2.3).
Bảng 2.3: Khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA của vi khuẩn vùng rễ lúa
đươc phân lập
Dòng vi
STT
khuẩn
1
2
3
4
5

TV2C1
TV2B7
TV3A4
CTA3
CTB3

Tổng hợp NH4+ (g/L)
Ngày
Ngày
Ngày
2
4
6
0,1310 2,4600 0,1051
0,3607 2,9748 0,1234
0,0888 4,1380
0,070
0,1214 2,4027 0,0616

0,1597 2,3074 0,0227

Tổng hợp IAA (g/L)
Ngày Ngày Ngày Ngày
2
4
6
8
13,12 18,87 28,63 30,02
31,06 26,75 42,14 25,64
20,10 20,70 31,39 26,45
17,53 19,10 39,61 31,13
24,96 31,91 39,26 41,38

Theo Kizilkaya (2009), Azotobacter chroococcum nuôi trong môi trường
Ashby cố định nitơ từ 3,50 – 29,35 µg/mL, trung bình 10,24 µg/mL. Trong môi
trường đất sét, đất thịt, đất cát pha đất sét và đất thịt, Azotobacter spp. tổng hợp

12


hàm lượng nitơ lần lượt 4,78 – 15,91µg/mL, 9,03 – 13,47 µg/mL, 6,51 – 16,60
µg/mL.
Nguyễn Lân Dũng và ctv. (2012), các dòng vi khuẩn thuộc chi Azotobacer
trung bình khi tiêu thụ hết 1 gam các chất sinh năng lượng có khả năng đồng
hóa được 10 – 15 mg nitơ cung cấp cho cây trồng. Ngoài ra vi khuẩn
Azotobacter còn có khả năng tổng hợp các kích thích tố sinh trưởng. Vi khuẩn
Azotobacter chỉ cố định nitơ khi nồng độ PO2−
4 trong môi trường đạt 4 mg/mL
và ngưng cố định đạm khi nồng độ PO2−

4 lên đến 800 mg/mL. Đặc biệt
Azotobacter có khả năng phát triển trong môi trường có nồng độ muối
2,5 – 3,0% NaCl.
Lwin et al. (2012) đã phân lập được 18 dòng Bacillus spp. từ vùng đất
Madalay, Myanmar có khả năng tổng hợp IAA với hàm lượng từ 53,1 – 71,1
ppm.
Park et al. (2005) phân lập vi sinh vật cố định đạm trên đất trồng cây mè,
cây lúa mì, cây đậu nành, rau diếp, cây lúa, ở tỉnh Chungbuk, Hàn Quốc. Đã
phân lập được 5 dòng vi khuẩn cố định đạm trên 150 nmol/giờ/mg protein và
tổng hợp IAA từ 100,4 – 255 µg/mL. Trong đó Bacillus fusiformis cố định đạm
cao nhất lên tới 3677,81 nmol/giờ/mg protein và tổng hợp 255 µg/mL IAA.
Reetha et al. (2014) đã phân lập được Bacillus subtilis từ đất trồng củ hành
trong vườn thực vật trường Đại Học Annamalai, Ấn Độ. Có khả năng tổng hợp
IAA với hàm lượng 12,67 ± 0,325 µg/mL. Kết quả khảo nghiệm với cây hành
trồng trong chậu cho thấy có sự tăng rõ rệt về chiều dài rễ và thân, khối lượng
tươi và khô của rễ và thân so với đối chứng.
Theo Nguyễn Hữu Hiệp và ctv. (2012) khi chủng dòng vi khuẩn
Azospiirilum lipoferum R29B1 và bón 50% phân đạm cho các chỉ tiêu về thành
phần năng suất tương đương với nghiệm thức không chủng vi khuẩn và bón
100N khi thực hiện thí nghiệm trong nhà lưới.
Ngô Thanh Phong (2012), phân lập được 150 dòng vi khuẩn bản địa từ các
mẫu đất được thu ở đồng bằng sông Cửu Long. Có 86/150 dòng vi khuẩn có
khả năng tổng hợp NH4+ cao hơn 5 mg/L, trong đó có hai dòng P. stutzeri PS4
và B. vietnamiensis BV3 có khả năng cung cấp đến 50% đạm sinh học cho cây
lúa cao sản.
Theo Liu and Zhao (2006), Bacillus megaterium C4 có khả năng cố định
đạm sống trong rễ cây lúa, cây bắp, thuộc nhóm vi khuẩn Gram dương. Bacillus
megaterium Azw-1, phát triển ở nhiệt độ từ 10 – 40°C, nhiệt độ tối ưu 30°C, pH
từ 4,0 – 10, pH tối ưu 7,0, độ mặn từ 2 – 8%, độ mặn tối ưu 3% (Saini et al.,
2016).


13


×