(LUẬN án TIẾN sĩ) nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm men lipomyces sinh màng nhầy nhằm giữ ẩm và cải thiện một số tính chất đất dốc tại huyện mê linh, tỉnh vĩnh phúc

106Bảng 3.35 Khả năng cạnh tranh của nấm men Lipomyces trong chế phẩm Lipomycin M ñối với các nhóm vi sinh vật khác trong ñất.... Xuất phát từ những lý do và ñòi hỏi cấp bách trong việc

NGUYÔN KIÒU B¡NG T¢M

NGHI£N CøU øNG DôNG CHÕ PHÈM NÊM MEN LIPOMYCES SINH MµNG NHÇY

NH»M GI÷ ÈM Vµ C¶I THIÖN MéT Sè TÝNH CHÊT §ÊT DèC

T¹I HUYÖN M£ LINH, TØNH VÜNH PHóC

LUËN ¸N TIÕN SÜ THæ NH¦ìNG HäC

NGUYÔN KIÒU B¡NG T¢M

NGHI£N CøU øNG DôNG CHÕ PHÈM NÊM MEN LIPOMYCES SINH MµNG NHÇY

NH»M GI÷ ÈM Vµ C¶I THIÖN MéT Sè TÝNH CHÊT §ÊT DèC

T¹I HUYÖN M£ LINH, TØNH VÜNH PHóC

Chuyªn ngµnh: §Êt vµ dinh d−ìng c©y trång

M· sè: 62 62 15 01

LUËN ¸N TIÕN SÜ THæ NH¦ìNG HäC

Ng−êi h−íng dÉn khoa häc:

PGS.TS TèNG KIM THUÇN PGS.TS L£ §øC

Hµ Néi - 2009

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu khoa học mà bản thân tôi ñãtrực tiếp tham gia thực hiện Tất cả số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trungthực khách quan và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác,ngoại trừ những số liệu ñã ñược công bố trong các công trình liên quan ñến luận ánnày

Hà Nội, tháng 04 năm 2009Nghiên cứu sinh

Nguyễn Kiều Băng Tâm

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới:

PGS.TS Tống Kim Thuần, PGS.TS Lê ðức ñã tận tình hướng dẫn, theo dõisát sao, ñộng viên nhắc nhở và ñóng góp những ý kiến quý báu ñể tôi hoàn thànhluận án

Tập thể cán bộ Phòng Hoạt chất sinh học từ Vi sinh vật, Viện Công nghệSinh học và Bộ môn Thổ Nhưỡng & Môi trường ðất, Trường ðHKHTN, ðHQG

Hà Nội ñã nhiệt tình giúp ñỡ, tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gianthực hiện luận án

Ban chủ nhiệm Khoa Môi trường và tập thể cán bộ trong Khoa ñã tạo thuậnlợi, giúp ñỡ, ñộng viên tôi trong quá trình làm luận án

Tập thể cán bộ Phòng Sau ðại học, Trường ðHKHTN ñã hết sức nhiệt tìnhgiúp ñỡ tôi hoàn thành mọi thủ tục trong quá trình học tập và bảo vệ luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị công tác tại Trạm ða dạng Sinh họcthuộc huyện Mê Linh, tỉnhVĩnh Phúc ñã giúp ñỡ nhiệt tình, tạo mọi ñiều kiện ñể tôi

có thể tiến hành thực nghiệm tại Trạm

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các ñồng nghiệp, bạn bè và ñặc biệt là gia ñình củatôi ñã giúp ñỡ và cổ vũ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận án

Hà Nội, tháng 04 năm 2009Nghiên cứu sinh

Nguyễn Kiều Băng Tâm

MỤC LỤC

LỜI CAM ðOAN I LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC III DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VI DANH MỤC CÁC BẢNG VIII DANH MỤC CÁC HÌNH XI

MỞ ðẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1 Vấn ñề thoái hoá và biện pháp cải tạo ñất dốc 5

1.1.1 Sơ lược về sự thoái hoá ñất dốc ở Việt Nam 5

1.1.2 Các yếu tố hình thành, sự thoái hoá và một số tính chất cơ bản của ñất tại tỉnh Vĩnh Phúc 7

1.1.3 Các biện pháp bảo vệ và cải tạo ñất dốc 15

1.1.4 Một số giải pháp cải thiện khả năng giữ nước của ñất 16

1.2 Vi sinh vật và vai trò của chúng trong ñất 19

1.2.1 Giới thiệu về các nhóm vi sinh vật có ích trong ñất 19

1.2.2 Vi sinh vật sinh màng nhầy và vai trò của chúng trong việc cải tạo ñất 25

1.2.3 Một số ñặc ñiểm chính của nhóm nấm men Lipomyces sinh màng nhầy.28 1.2.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong việc cải thiện môi trường ñất trên thế giới và ở Việt Nam 36

CHƯƠNG II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

2.1 Vật liệu nghiên cứu 40

2.1.1 Các chủng nấm men Lipomyces 40

2.1.2 ðất sử dụng trong các thí nghiệm ñánh giá tác dụng của chế phẩm Lipomycin M 43

2.1.3 Phân bón dùng trong các công thức thí nghiệm ñể ñánh giá tác dụng của chế phẩm Lipomycin M 43

2.1.4 Các loại cây trồng dùng trong thí nghiệm 43

2.1.5 Sinh vật ñất 44

2.2 Phương pháp nghiên cứu 44

2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 44

2.2.2 Thời gian và phương pháp lấy mẫu vật 49

2.2.3 Các phương pháp trong phòng thí nghiệm 50

2.2.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 55

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 56

3.1 Nghiên cứu xác ñịnh số lượng các nhóm vi sinh vật chính và nhóm nấm men Lipomyces trong ñất tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc 56

3.1.1 Xác ñịnh số lượng các nhóm vi sinh vật chính 56

3.1.2 Xác ñịnh số lượng nhóm nấm men Lipomyces 58 3.2 Nghiên cứu tuyển chọn các chủng nấm men Lipomyces có khả năng sinh

3.2.1 ðặc ñiểm hình thái của các chủng nấm men Lipomyces 61 3.2.2 Khả năng sinh trưởng và sinh màng nhầy của nấm men Lipomyces 64 3.2.3 Khả năng sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.1, PT2.3,

PT7.2 trên các nguồn cacbon 65

3.2.4 Khả năng sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.1, PT2.3,

PT7.2 ở các ñiều kiện nhiệt ñộ và pH khác nhau 693.2.5 Khả năng sinh màng nhầy polisaccarit của chủng nấm men PT7.1,

PT2.3, PT7.2 trên các nguồn cacbon khác nhau 72

và tạo màng nhầy của các chủng nấm men Lipomyces PT7.1, PT2.3,

PT7.2 733.2.7 Giới thiệu về chế phẩm vi sinh giữ ẩm Lipomycin M 783.3 Nghiên cứu tác dụng của chế phẩm Lipomycin M ñến khả năng giữ ẩm

cho ñất 803.3.1 Ảnh hưởng của các liều lượng bón chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ ẩm

ñất 813.3.2 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến sự biến ñộng ñộ ẩm ñất 833.3.3 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ trữ ẩm ñồng ruộng

(Field water capacity) của ñất 913.3.4 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên ñộ hút ẩm không khí cực

ñại (maximum hydroscopic) - Wmax.hy của ñất 913.3.5 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến khả năng tích luỹ nước hữu

hiệu của ñất 953.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến khu hệ sinh vậtñất 104

3.4.1 Nghiên cứu sự biến ñộng số lượng nấm men Lipomyces trong ñất sau

khi bón chế phẩm Lipomycin M 1043.4.2 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñối với các nhóm vi sinh vật

chính trong ñất 1053.4.3 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñối với hệ ñộng vật ñất 1073.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến một số tính chất

lý, hóa học và hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng của ñất 1163.5.1 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến dung trọng ñất 1163.5.2 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ chua của ñất 1173.5.3 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến hàm lượng chất hữu cơ

(CHC) của ñất 121

ñổi và CEC của ñất 1243.5.5 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến hàm lượng các nguyên tố

ña lượng của ñất 1303.6 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến một số chỉ tiêu sinh trưởng

và phát triển của cây trồng Hiệu quả kinh tế của việc bón chế phẩm 144

3.6.1 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến một số chỉ tiêu sinh trưởng

của cây trồng 144

3.6.2 Hiệu quả kinh tế của việc bón chế phẩm Lipomycin M 146

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 148

Kết luận 148

Kiến nghị 150

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ðà CÔNG BỐ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN ÁN 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO 153

PHỤ LỤC 161

Phụ lục 1 – Các tiêu chí ñánh giá ñất 161

Phụ lục 2 – Một số hình ảnh tại trạm ða dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc 162

Phụ lục 3 – Các bảng số liệu thí nghiệm 164

Phụ lục 4 – Ví dụ xử lý số liệu theo xác suất thống kê 175

Phụ lục 5 – Số liệu quan trắc lượng mưa tại Vĩnh Phúc 176

Viện KH&CN Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Sự biến ñổi ñất tầng mặt theo diễn thế thảm thực vật tại mặt cắt tại

huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc 14

Bảng 2.1 Tính chất vật lý của ñất phẫu diện VP 42

Bảng 2.2 Các tính chất lý - hóa của ñất phẫu diện VP 42

Bảng 2.3 Thành phần cation trao ñổi của ñất phẫu diện VP 42

Bảng 3.1 Số lượng các nhóm vi sinh vật chính của một số mẫu ñất thuộc vùng Mê linh - Vĩnh Phúc, 2003 57

Bảng 3.2 Số lượng nấm men Lipomyces trong một số mẫu ñất vùng Mê Linh, Vĩnh Phúc, 2003 59

Bảng 3.3 ðặc ñiểm hình thái và mật ñộ tế bào của nấm men Lipomyces sinh màng nhầy trong các mẫu ñất vùng Mê Linh, Vĩnh Phúc, 2003 60

Bảng 3.4 ðặc ñiểm hình thái và màng nhầy của một số chủng nấm men Lipomyces phân lập từ ñất gò ñồi Vĩnh Phúc và Phú Thọ 63

Bảng 3.5 Khả năng sinh trưởng và sinh màng nhầy của các chủng nấm men Lipomyces PT2.3, PT7.2, PT7.1 64

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng nấm men Lipomyces PT7.1 66

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng nấm men Lipomyces PT2.3 67

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng nấm men Lipomyces PT7.2 68

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và pH lên sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.1, PT2.3, PT7.2 69

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ lên sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.1, PT2.3, PT7.2 (CFU/ml) 70

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của pH lên sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.1, PT2.3, PT7.2 (CFU/ml) 71

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon khác nhau lên khả năng sinh màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT7.1, PT2.3, PT7.2 72

Bảng 3.13 Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4khác nhau lên khả năng sinh truởng và tạo màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT7.1 73

Bảng 3.14 Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4khác nhau lên khả năng sinh truởng và tạo màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT2.3 74

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4khác nhau lên khả năng sinh truởng và tạo màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT7.2 75

Bảng 3.16 Các yếu tố ảnh hưởng ñến sự phát triển và tạo màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT7.1 77

Bảng 3.17 Ảnh hưởng các liều lượng khác nhau của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộng thái ñộ ẩm ñất trong thí nghiệm không trồng cây (2004) 82

Bảng 3.18 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộng thái ñộ ẩm ñất ở thí nghiệm trong chậu trồng cây keo lá tràm (2004) 84

Bảng 3.19 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộng thái ñộ ẩm ñất ở thí

nghiệm trong chậu trồng cây bạch ñàn (2004) 85Bảng 3.20 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ ẩm ñất trong thí

nghiệm trồng cây thuốc nam (mùa khô, 2004 - 2005) 86Bảng 3.21 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ ẩm ñất thí nghiệm

trồng cây thuốc nam (mùa mưa, 2005) 88Bảng 3.22 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ ẩm ñất thí nghiệm

trồng chè (2005) 89Bảng 3.23 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên ñộ trữ ẩm ñồng ruộng của

ñất trồng cây thuốc nam (2004-2005) 91Bảng 3.24 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến Wmax.hy của ñất thí

nghiệm trồng cây thuốc nam (2004-2005) 92Bảng 3.25 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên Wmax.hy của ñất thí

nghiệm trồng cây thuốc nam (2005-2006) 93Bảng 3.26 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên Wmax.hy của ñất thí

nghiệm trồng chè (2005-2006) 94Bảng 3.27 Khối lượng nước ñược chiết ra dưới các áp suất khác nhau ở các mẫu

ñất thí nghiệm trồng cây thuốc nam (2006)(ñơn vị: gam) 97Bảng 3.28 Tỷ lệ phần trăm các dạng nước trong các mẫu ñất của thí nghiệm trồng

cây thuốc nam (2006) 98Bảng 3.29 Ảnh hưởng của chế phẩm ñến lượng nước hữu hiệu trong ñất thí

nghiệm trồng cây thuốc nam (2006) 99Bảng 3.30 Khối lượng nước ñược chiết ra dưới các áp suất khác nhau ở các mẫu

ñất thí nghiệm trồng chè (ñơn vị: gam) 100Bảng 3.31 Tỷ lệ phần trăm các dạng nước trong các mẫu ñất trên thí nghiệm

trồng chè (2006) 101Bảng 3.32 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến lượng nước hữu hiệu

trong ñất thí nghiệm trồng chè (2006) 103Bảng 3.33 Sự biến ñộng số lượng nấm men Lipomyces trong ñất sau khi bón chế

phẩm Lipomycin M 105Bảng 3.34 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến số lượng của các nhóm

VSV chính trong ñất 106Bảng 3.35 Khả năng cạnh tranh của nấm men Lipomyces trong chế phẩm

Lipomycin M ñối với các nhóm vi sinh vật khác trong ñất 107Bảng 3.36 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới số lượng giun ñất 108Bảng 3.37 Ảnh hưởng của chế phẩm Limpomycin M ñến thành phần và phân bố

của các nhóm ñộng vật không xương sống cỡ trung bình mesofauna 109Bảng 3.38 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên ñộ phong phú của các

nhóm ñộng vật ñất không xương sống cỡ trung bình mesofauna 113Bảng 3.39 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên dung trọng ñất nghiên cứu

(2004 - 2005) 116

trồng cây thuốc nam (2004-2005) 118

Bảng 3.41 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến pHKClcủa ñất thí nghiệm

trồng cây thuốc nam (2005) 118

nghiệm (2006) 120Bảng 3.43 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng CHC trong ñất

thí nghiệm trồng cây thuốc nam (2005) 121Bảng 3.44 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng CHC trong ñất

thí nghiệm trồng chè (2005) 122Bảng 3.45 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến hàm lượng CHC trong

ñất (2006) 123

trao ñổi trong ñất thí nghiệm trồng cây thuốc nam (mgdl/100g ñất) (2004-2005) 125

trao ñổi và CEC của ñất thí nghiệm trồng cây thuốc nam (mgdl/ 100gñất)(2005) 126

CEC của ñất thí nghiệm trồng chè (mgdl/100g ñất) (2005) 127

CEC của ñất thí nghiệm (mgdl/100g ñất) (2006) 129

thí nghiệm trồng cây thuốc nam (2004-2005) 131

thí nghiệm trồng cây thuốc nam (2005) 132

thí nghiệm trồng chè (2005) 133

thí nghiệm (2006) 134

ñất thí nghiệm trồng cây thuốc nam (2004-2005) 136

ñất thí nghiệm trồng cây thuốc nam (2005) 137

ñất thí nghiệm trồng chè (2005) 138

ñất thí nghiệm (mg/100g ñất) (2006) 140Bảng 3.58 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M tới hàm lượng kali dễ tiêu

Bảng 3.59 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến số lá, chiều cao và trọng

lượng khô của cây bạch ñàn 145Bảng 3.60 Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến một số chỉ tiêu sinh

trưởng của cây chè (2005-2006) 146Bảng 3.61 Hiệu quả kinh tế của việc bón chế phẩm Lipomycin M 147

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Số lượng các nhóm VSV chính của ñất vùng Mê Linh, Vĩnh Phúc 57

Hình 3.2 Các cục ñất có màng nhầy do Lipomyces sinh ra 59

Hình 3.3 Khuẩn lạc của các chủng nấm men Lipomyces 62

Hình 3.4 Tế bào nấm men Lipomyces với cục mỡ lớn bên trong tế bào (trái) và sự hình thành nang bào tử (phải) 62

Hình 3.5 Sự tạo thành màng nhầy trong ống nghiệm của các chủng nấm men Lipomyces sau 14 ngày (ảnh trái) và 5 ngày (ảnh phải) 62

Hình 3.6 Khả năng sinh trưởng (trái) và sinh màng nhầy (phải) của các chủng nấm men Lipomyces 65

Hình 3.7 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng PT7.1 66

Hình 3.8 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng PT2.3 67

Hình 3.9 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng PT7.2 68

Hình 3.10 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ lên sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces 70

Hình 3.11 Ảnh hưởng của pH lên sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces 71

Hình 3.12 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon ñến khả năng tạo màng nhầy của các chủng nấm men Lipomyces 72

Hình 3.13 Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4ñến khả năng sinh trưởng và tạo màng nhầy của chủng PT7.1 74

Hình 3.14 Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4ñến khả năng sinh trưởng và tạo màng nhầy của chủng PT2.3 75

Hình 3.15 Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4ñến khả năng sinh trưởng và tạo màng nhầy của chủng PT7.2 76

Hình 3.16 Hình thái tế bào của chủng nấm men Lipomyces PT7.1 77

Hình 3.17 Nang bào tử của chủng nấm men Lipomyces PT7.1 77

Hình 3.18 Wmax.hy ở các công thức thí nghiệm và ñối chứng của ñất thí nghiệm trồng cây thuốc nam 94

Hình 3.19 Wmax.hy ở các công thức thí nghiệm và ñối chứng trên thí nghiệm trồng chè 95

Hình 3.20 Khối lượng nước ñược chiết ra dưới các áp suất khác nhau ở các mẫu ñất 97

Hình 3.21 Tỉ lệ phần trăm các dạng nước nước khác nhau trong các mẫu ñất trồng cây thuốc nam 98

Hình 3.22 Khối lượng nước ñược chiết ra từ các mẫu ñất thí nghiệm trồng chè dưới các áp suất khác nhau 101

Hình 3.23 Tỷ lệ phần trăm các dạng nước nước khác nhau trong các mẫu ñất trồng chè 102

Hình 3.24 Số nhóm mesofauna ñã gặp trong các lô ñối chứng và thí nghiệm 111

Hình 3.25 Mật ñộ trung bình của các nhóm mesofauna ñã gặp trong khu vực thí nghiệm 112

Hình 3.27 pHKClcủa ñất thí nghiệm trồng cây thuốc nam 118

Hình 3.28 pHKClở các công thức trên thí nghiệm trồng cây thuốc nam 119

Hình 3.29 Hàm lượng CHC ở các công thức trên thí nghiệm trồng cây thuốc nam 122

Hình 3.30 Hàm lượng CHC ở các công thức trên thí nghiệm trồng chè 123

Hình 3.31 Hàm lượng Ca2+và Mg2+trao ñổi ở các công thức trên thí nghiệm trồng cây thuốc nam 125

Hình 3.32 Hàm lượng Ca2+, Mg2+và CEC ở các công thức trên thí nghiệm trồng cây thuốc nam 127

Hình 3.33 Hàm lượng Ca2+, Mg2+và CEC ở các công thức trên thí nghiệm trồng chè128 Hình 3.34 Hàm lượng Ca2+, Mg2+và CEC ở các công thức theo mùa 129

Hình 3.35 Hàm lượng Ndtở các công thức thí nghiệm trồng cây thuốc nam 131

Hình 3.36 Hàm lượng Ndtở các công thức thí nghiệm trồng cây thuốc nam 132

Hình 3.37 Hàm lượng Ndtở các công thức thí nghiệm trồng chè 133

Hình 3.38 Hàm lượng Ndtở các công thức thí nghiệm theo mùa 135

Hình 3.39 Hàm lượng P2O5dt ở các công thức thí nghiệm 137

Hình 3.40 Hàm lượng P2O5dt ở các công thức thí nghiệm trồng cây thuốc nam 138

Hình 3.41 Hàm lượng P2O5dt ở các công thức thí nghiệm trồng chè 139

Hình 3.42 Hàm lượng P2O5dt ở các công thức thí nghiệm theo mùa 140

Hình 3.43 Hàm lượng K2Odt ở các công thức thí nghiệm theo mùa 143

MỞ ðẦU

Khái niệm ñất dốc trong luận án dùng ñể chỉ vùng trung du và miền núi củaViệt Nam Theo tác giả ðỗ Văn Nhuận [59], ñất dốc là ñất có bề mặt nghiêng,thường gồ ghề không bằng phẳng Trong sản xuất nông nghiệp, người ta thườngchia ñất dốc làm 4 loại: dốc nhẹ (có ñộ dốc < 8º), dốc vừa (ñộ dốc từ 8 -15º), dốchơi mạnh (có ñộ dốc từ 15 - 25º) và dốc mạnh (> 25º) Do hiện tượng phá rừng bừabãi, canh tác và quản lý ñất dốc không hợp lý, nên hiện nay ñất dốc ñang phải ñốimặt với các hiện tượng rửa trôi, xói mòn, suy thoái các tính chất hoá lý và sinh họcñất Diện tích ñất ñai màu mỡ vùng ñồng bằng ñang dần bị thu hẹp Do vậy, ñất dốcvới diện tích chiếm 3/4 lãnh thổ sẽ là nguồn ñất ñai chính cho lâm nghiệp, canh tácnông nghiệp và chăn nuôi Chính vì vậy, cải tạo ñất dốc là một việc làm hết sức cấpthiết

Hạn hán, thiếu nước trong mùa khô là một trong những hạn chế chính củañất dốc và cũng là trở ngại lớn nhất ñối với nông nghiệp Thậm chí ngay trong mùamưa cũng có những ñợt hạn hán ngắn ngày, gây ảnh hưởng không nhỏ tới chấtlượng và năng suất cây trồng

Nhận thức ñược nguy cơ hạn hán và tầm quan trọng của việc giữ ẩm cho ñất,các nhà khoa học và quản lý ñã ñưa ra rất nhiều các biện pháp ñể giữ nước cho ñấtnhư trồng và bảo vệ rừng, xây dựng hồ ñập, làm mưa nhân tạo, phương pháp tướitiết kiệm nước, che phủ ñất bằng rơm rạ hoặc bằng vật liệu polyetylen (nilon), trồngxen các loại cây giữ ẩm [11], [23] Tuy nhiên, những biện pháp này hoặc rất tốnkém, hoặc còn nhiều hạn chế

Một số sản phẩm công nghiệp có khả năng giữ nước trong ñất nhằm tạo ñộ

ẩm cần thiết cho cây trồng phát triển ñược gọi là “chất giữ ẩm” ñã ñược ứng dụngrộng rãi trên thế giới và ở Việt Nam Các sản phẩm này có khả năng giữ nước tốt,song còn một số hạn chế như: giá thành cao, chưa phù hợp với ñiều kiện ñất ñai vàcanh tác ở Việt Nam, khó bảo quản, thời gian sử dụng không dài, nếu dùng nhiều sẽlàm mất cân bằng hệ sinh thái ñất, tác ñộng xấu tới môi trường, cạnh tranh nước vớicây trồng do khả năng hút nước mạnh Do vậy, xu hướng hiện nay là dùng các chếphẩm vi sinh vật ñể cải thiện môi trường ñất nói chung và giữ ẩm cho ñất nói riêng,

Nấm men Lipomyces là một trong số các nhóm vi sinh vật (VSV) có khả

năng sinh màng nhầy bên ngoài tế bào Các chất nhầy này ñược coi như một tácnhân kết dính bền vững, liên kết các hạt ñất làm tăng cấu trúc ñất, hạn chế sự bốcthoát hơi nước và tăng khả năng tích luỹ nước của ñất Ngoài ra, nhóm nấm mennày còn có khả năng hình thành bào tử, sống ñược trong những ñiều kiện khô hạn,ñất nghèo dinh dưỡng, có khả năng sử dụng ña dạng các nguồn cacbon và ñiều kiệnmôi trường ít nitơ, thích nghi với ñiều kiện pH ñất thấp, chịu ñược nhiệt ñộ cao

Protein trong nấm men Lipomyces còn làm tăng giá trị dinh dưỡng của ñất Hơn

nữa, chưa có một tài liệu nào ñề cập ñến khả năng tiết chất ñộc của nhóm nấm men

này trong quá trình sống Với những ñặc tính quý báu trên, nấm men Lipomyces trở

thành ñối tượng lý tưởng ñể nghiên cứu, sản xuất chế phẩm vi sinh giữ ẩm cho ñất,ñặc biệt là ứng dụng chúng cho những vùng ñất dốc, gò ñồi khô hạn

Xuất phát từ những lý do và ñòi hỏi cấp bách trong việc giữ ẩm cho ñất, từ

ñó cải thiện dần các tính chất lý hoá của ñất theo hướng thân thiện với môi trường

và an toàn cho hệ sinh thái, chúng tôi ñã thực hiện ñề tài “Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm men Lipomyces sinh màng nhầy nhằm giữ ẩm và cải thiện một số tính chất ñất dốc tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc”.

2 C s khoa hc ca ñ tài

ðề tài ñược tiến hành dựa trên cơ sở khoa học về khả năng sinh màng nhầy

của nấm men Lipomyces Chất nhầy là tác nhân kết dính sinh học, có khả năng cải

thiện cấu trúc ñất, làm giảm sự bốc thoát hơi nước Một số công trình khoa học củaBabjeva I.P [77] ñã nghiên cứu kỹ các ñặc ñiểm sinh học và sinh thái học của nấm

men Lipomyces cho thấy, ñây là nhóm nấm men ñất, phân bố rộng rãi trong các loại

ñất, thích nghi với ñiều kiện pH thấp, nhiệt ñộ cao, phổ cacbon rộng, sử dụng cơchất bằng cách oxy hoá trực tiếp, có khả năng phát triển tốt trong ñiều kiện môitrường ít nitơ, có khả năng hình thành bào tử ñể tồn tại trong các ñiều kiện khắcnghiệt Do vậy, nhóm nấm men này rất phù hợp với ñiều kiện ñất dốc ở Việt Nam

và có thể ứng dụng sản xuất chế chẩm giữ ẩm cho ñất nhằm cải thiện một số tínhchất lý, hóa học và sinh học ñất

3 Ý nghĩa khoa hc và th c ti!n ca ự tài

* đề tài ựã ựi sâu nghiên cứu về các ựặc ựiểm sinh học của một số chủng

nấm men Lipomyces có khả năng sinh màng nhầy cao, lựa chọn ựược chủng thắch

hợp (chủng PT7.1) có thể ựưa vào sản xuất chế phẩm vi sinh giữ ẩm ựất

* đề tài ựã nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi sinh giữ ẩm ựất Lipomycin M

(ựược sản xuất từ chủng nấm men Lipomyces PT7.1) ựể cải thiện ựộ ẩm và một số

tắnh chất vật lý, hoá học và sinh học của ựất

* Chế phẩm vi sinh giữ ẩm ựất vừa có hiệu quả giữ ẩm cho ựất dốc khô hạn,vừa kinh tế, lại an toàn cho hệ sinh thái ựất

4 M$c tiêu ca ự tài

* Tuyển chọn ựược chủng nấm men Lipomyces sinh màng nhầy cao, có khả

năng thắch ứng với các ựiều kiện của môi trường ựất dốc khô hạn ở Việt Nam Sử

dụng chủng nấm men Lipomyces ựã ựược lựa chọn ựể sản xuất chế phẩm vi sinh giữ

ẩm cho ựất

* Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nấm men sinh màng nhầy Lipomyces

nhằm cải thiện ựộ ẩm và một số tắnh chất vật lý, hoá học và sinh học cho ựất dốc tạihuyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc

5 N)i dung nghiên c+u

* Xác ựịnh số lượng các nhóm VSV chắnh và nhóm nấm men Lipomyces

trong ựất tại trạm đDSH thuộc huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc

* Nghiên cứu ựặc ựiểm sinh học của các chủng nấm men Lipomyces ựược

phân lập từ ựất ựể tìm ra chủng tốt nhất theo các tiêu chắ ựề ra nhằm giữ ẩm cho ựất

và cải thiện các tắnh chất vật lý, hóa học và sinh học của ựất dốc

* Nghiên cứu tác dụng của chế phẩm Lipomycin M (ựược sản xuất từ chủng

nấm men Lipomyces PT7.1) ựến khả năng giữ ẩm cho ựất dốc tại huyện Mê Linh,

tỉnh Vĩnh Phúc

* đánh giá tác dụng của chế phẩm Lipomycin M ựến khả năng cải thiện một

số tắnh chất vật lý, hoá học và sinh học của ựất dốc tại huyện Mê Linh, tỉnh VĩnhPhúc

* Bước ựầu ựánh giá ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ựến một số chỉ

6 đóng góp m0i ca ự tài

* đây là luận án khoa học ựầu tiên ứng dụng chế phẩm nấm men Lipomyces

sinh màng nhầy ựể giữ ẩm cho ựất dốc

* Lần ựầu tiên ựã ựưa ra những số liệu thực tế chứng minh ựược chế phẩmLipomycin M có tác dụng giữ ẩm cho ựất, có khả năng cải thiện một số tắnh chất lýhoá học của ựất dốc và an toàn với hệ sinh thái ựất

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Vấn đề thối hố và biện pháp cải tạo đất dốc

1.1.1 Sơ lược về sự thối hố đất dốc ở Việt Nam

ðất dốc (đất đồi núi) Việt Nam là hợp phần quan trọng của quỹ đất, chiếm3/4 lãnh thổ tồn quốc [54], [59] ðất vùng đồng bằng thích hợp cho cây hoa màulương thực ngắn ngày chủ yếu phục vụ cho việc đảm bảo an ninh lương thực, thựcphẩm quốc gia, trên thực tế đã khai thác tới hạn Do vậy, việc phát triển nơng lâmnghiệp trong những thập kỷ tiếp theo phụ thuộc phần lớn vào việc sử dụng hiệu quả

và lâu bền 3/4 quỹ đất đồi núi vốn rất đa dạng, giàu tiềm năng nhưng cũng đã bịthối hố nghiêm trọng này [28] Hiện tượng thối hố đất do nhiều nguyên nhângây ra nhưng chủ yếu là do con người gây nên thơng qua việc phá rừng bừa bãi vìcuộc sống và thiếu một chiến lược khai thác trên quan điểm bảo vệ đất, bảo vệ mơitrường sinh thái [27] Sự thối hố đất biểu hiện ở các hiện tượng như xĩi mịn, rửatrơi đất, đất bị nén chặt, cấu trúc đất bị phá huỷ nên mất khả năng giữ nước, do vậynên hạn hán thường xảy ra khi thiếu mưa và mùa khơ đến [4] Sự thối hố đất đượcthể hiện thơng qua mọi phương diện như: lý học, hố học và sinh học

Thối hố v2t lý

Trước hết, thối hố vật lý là hệ quả của xĩi mịn đất Hiện tượng này đã bĩc

đi tầng đất mặt tơi xốp, làm đất mất cấu trúc và giảm sức thấm nước Hiện tượngđất dốc bị xĩi mịn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lượng mưa, cường độ mưa, độdốc, loại đất, độ che phủ và biện pháp canh tác ðối với đất cĩ rừng che phủ, lượngđất xĩi mịn ít nhất (khoảng 2,5 tấn/ ha/ năm), cịn đất trống khơng được che phủ cĩlượng rửa trơi lớn nhất (khoảng 80 - 100 tấn/ ha/ năm tuỳ theo loại đất) [28] Saukhi khai hoang trồng trọt độc canh nhiều năm, nhất là đối với cây sắn và lúa nương,đất trở nên chặt, cứng, khả năng thấm nước kém hẳn Canh tác khơng hợp lý sẽ làm

thậm chí mất hẳn Lớp thảm mục khơng dày, đặc biệt là những vùng rừng trồngmới, khơng cĩ tác dụng bảo vệ tầng đất mặt Khi đất bị thối hố, đồn lạp nhỏ hơn0,25mm tăng lên và đồn lạp cĩ giá trị nơng học giảm mạnh Khả năng duy trì cấutrúc giảm theo thời gian và đồn lạp dễ bị phá vỡ khi gặp nước Các hạt keo sét màu

mỡ và vi đồn lạp rất dễ bị rửa trơi, hơn nữa chúng chứa nhiều hữu cơ - khống và

ñạm cho nên bị mất cấu trúc cũng ñi ñôi với suy giảm chế ñộ nước và mất dinhdưỡng Hiện tượng kết von và ñá ong hoá cũng thường gặp ở các loại ñất thoái hoá.

Do ảnh hưởng xấu ñi của các tính chất trên nên sức chứa ẩm ñồng ruộng kém ñi,lượng nước hữu hiệu giảm làm tăng nguy cơ bị hạn hán Tốc ñộ thấm nước và giữnước trong ñất giảm ñi Canh tác trên ñất dốc dù là trong mùa mưa cũng có nhữngñợt hạn ngắn 10 -15 ngày ñủ ñể ảnh hưởng ñến năng suất cây trồng Hạn hán là khókhăn chính ñối với việc canh tác trên ñất dốc, nếu mưa chỉ ñến muộn khoảng mộttháng so với dự tính thì mùa vụ chắc chắn thất bại [28] Do thiếu hụt nguồn nướcnghiêm trọng, nhất là vào mùa khô nên hàng năm trên ñất dốc chỉ trồng trọt ñược từ

5 - 6 tháng, nhiều nơi chỉ 3 - 4 tháng, số tháng còn lại chỉ ñể ñất hoang [59]

Thoái hoá hoá hc

Xét về mặt hoá học, các ñất dốc ñều là những ñất có vấn ñề ðất dốc sau khikhai hoang trồng cây ngắn ngày có xu thế chung là hàm lượng hữu cơ và khả nănghấp phụ trao ñổi suy giảm Các chất kiềm và kiềm thổ trong ñất bị rửa trôi làm choñất ở tầng mặt bị chua Thông thường trên ñất dốc sau khi khai hoang canh táckhoảng 3 - 4 năm thì trị số pH giảm trung bình từ 0,5 ñến 1 ñơn vị Trên ñất có trị

số pH thấp, thường hàm lượng sắt, nhôm di ñộng cao gây ñộc hại cho cây trồng vàsinh vật ñất Các chất này còn có khả năng giữ chặt lân làm cho ñất nghèo lân dễtiêu [28]

Thoái hoá sinh hc

Theo một số nghiên cứu ñã công bố thì khu hệ vi sinh vật và ñộng thực vật ởñất dốc bị thoái hoá rất nghèo về số lượng và không ña dạng về thành phần [17],

cm) và giảm dần theo chiều sâu Thảm thực vật của ñất trống ñồi núi trọc (ðTðT),ñất bị thoái hoá chỉ là những trảng cỏ, trảng cây bụi tự nhiên, có thể có những cây

gỗ cũng có thể là cây ăn quả xen lẫn thưa thớt hoặc những ñồng cỏ chăn nuôi bịthoái hóa Cùng với sự suy kiệt của thảm thực vật thì tính ña dạng và mật ñộ cácquần xã ñộng vật ñất cũng suy giảm rõ rệt Theo kết quả của một số công trình

nghiên cứu về tính dạng của hệ ñộng vật chân khớp, giun ñất, bọ nhảy Collembola ở

ðTðT thì có sự giảm sút về số lượng cũng như thành phần loài [17], [55]

1.1.2 Các yếu tố hình thành, sự thoái hoá và một số tính chất cơ bản

của ñất tại tỉnh Vĩnh Phúc

V6 trí ñ6a lý

Vĩnh Phúc là một tỉnh thuộc vùng ñông bắc Bắc bộ, ở khu vực chuyển tiếpgiữa vùng ñồng bằng Sông Hồng và tam giác trọng ñiểm kinh tế miền Bắc với cáctỉnh trung du miền núi phía Bắc Ranh giới tỉnh Vĩnh Phúc có toạ ñộ ñịa lý từ

t>i t?nh Vĩnh Phúc

Yếu tố ñịa chất Lịch sử ñịa chất ñã ñể lại cho ñất tỉnh Vĩnh Phúc một tập

hợp ñá mẹ tham gia thành tạo ñất khá ña dạng Các nhóm ñá mẹ cơ bản có mặt ởtỉnh Vĩnh Phúc gồm:

• Nhóm ñá Macma: Có ñá Riolit, Granit, Phocphia thạch anh

• Nhóm ñá trầm tích: Có ñá phiến thạch sét, bột kết, sa thạch, cuội kết, dămkết

• Nhóm ñá biến chất: Có ñá phiến Philip, phiến thạch Mica, Quăczit (bị biếnchất từ ñá trầm tích) và Gơnai (bị biến chất từ ñá Macma)

• Nhóm trầm tích trẻ: Phù sa ñược bồi, phù sa không ñược bồi, phù sa cổ, sảnphẩm dốc tụ

Thành phần hoá lý của ñá mẹ có ảnh hưởng sâu sắc ñến thành phần hoá lýcủa ñất Dễ nhận biết hơn cả là thành phần cơ giới ñất hình thành trên mỗi loại ñá.ðất có thành phần cơ giới nặng giàu sét thường hình thành trên phiến thạch sét, bột,phiến Philip, phù sa sông Hồng, còn ñất thành phần cơ giới nhẹ ñược thành tạo trên

ñá mẹ cát kết, cuội kết, Quăczit, dăm kết trên các ñá Macma granit, Riolit thường hình thành ñất có thành phần cơ giới trung bình [22]

Yếu tố khí hậu Chế ñộ không khí của tỉnh Vĩnh Phúc thể hiện rõ rệt tính

phân hoá của vùng nhiệt ñới ñồi núi Nhiệt ñộ nóng ẩm rất thuận lợi cho quá trìnhkhoáng hoá trong phong hoá tạo thành ñất Do chế ñộ mùa mưa tập trung ñã dẫnñến xói mòn rửa trôi ñất ñồi núi rất lớn Ngược lại, trong mùa ít mưa tình trạng khôhạn xảy ra trên những vùng ñất mỏng, bạc màu, ñất xói mòn trơ sỏi ñá ðiều kiệnkhí hậu thời tiết còn xuất hiện các hiện tượng sương muối, xoáy lốc, khô hạn và úng

lụt Các hiện tượng này ảnh hưởng không nhỏ ñến quá trình hình thành và thoái hoáñất dẫn ñến sự hình thành ñất trống ñồi núi trọc (ðTðT) [22].

Yếu tố thuỷ văn Tuy là tỉnh trung du ở ñầu của tam giác châu thổ Bắc Bộ

song trong tỉnh có nhiều sông suối chảy qua và hình thành nên những vùng ñất bồi

tụ Các sông ngòi chảy qua tỉnh Vĩnh Phúc ñã tạo ra hơn 62% diện tích ñất phù sa

và cung cấp nước cho phát triển nông nghiệp Song do chế ñộ tập trung nước vàomùa mưa nên thường gây ngập lụt nhiều vùng ñất ven sông, ñồng thời do sông uốnkhúc ñổi dòng, một số khu vực ñất ven sông phải chịu xói lở, sạt lở gây quá trìnhthoái hoá tự nhiên ñất ñai Ngoài hệ thống sông ngòi cung cấp nước ở Vĩnh Phúccòn có nhiều hồ ñập tự nhiên và nhân tạo

Mặc dù có mật ñộ sông ngòi, ao hồ khá dày ñặc trên, song tình trạng khô hạnthiếu nước trầm trọng về mùa ñông (mùa khô) vẫn thường xảy ra, ñặc biệt là ở cácvùng ðTðT Do vậy giải pháp tăng ñộ che phủ ñất, tăng ñộ trữ ẩm, giảm thiểu bốchơi ở các khu vực này vẫn là thích hợp nhất [22]

Yếu tố sinh học Yếu tố sinh vật và ñất có liên quan khăng khít với nhau,

cùng tồn tại và phát triển trong hệ sinh thái ñất Hệ sinh thái này bị phá huỷ khi cácmắt xích quan trọng trong hệ bị tiêu huỷ

Theo các kết quả ñiều tra nghiên cứu về ña dạng sinh học thì Vĩnh Phúc làtỉnh có hệ thực vật ñộng vật phong phú, chủ yếu tập trung ở khu vực vườn quốc giaTam ðảo Trong vườn có trên 620 loài cây thân gỗ và thân thảo với các gỗ quí nhưpơmu, ngoài ra còn nhiều loài cây thuốc, cây cảnh…có giá trị kinh tế cao Riêng ởTam ðảo ñã có 8 kiểu thảm thực vật với 1282 loài thuộc 660 chi và thuộc 179 họ

Sự ña dạng các kiểu thảm thực vật ñã dẫn ñến tính ña dạng hệ ñộng vật Tại ñây ướctính có khoảng 1163 loài ñộng vật thuộc 158 họ của 39 bộ gồm chim, bò sát, côntrùng…[48], [49]

Tuy nhiên, dưới tác ñộng của hiện tượng ñốt nương làm rẫy, cháy rừng, khaithác rừng cùng với các sản vật của rừng một cách bừa bãi, diện tích rừng ñã bị suygiảm mạnh Mất rừng ñi ñôi với việc biến mất của rất nhiều loài ñộng thực vật, chutrình của hệ sinh thái ñất bị biến ñổi, tình trạng xói mòn gia tăng dẫn tới suy thoáiñất trầm trọng [49]

Yếu tố con người ðTðT ở tỉnh Vĩnh Phúc hầu hết ñược hình thành do quá

trình khai thác quá mức, lâu dài và thiếu hợp lý từ ñất rừng của con người Hiện nay

những phương thức khai thác ñất lạc hậu ñã ñược hạn chế, song lại xuất hiện nhữngvấn ñề mới như thoái hoá do ô nhiễm ñất trong khai thác khoáng sản, công nghiệp,khai thác ñất làm gạch ngói hay do thuốc bảo vệ thực vật, phân hoá học…Mặt kháccường ñộ khai thác ñất do sức ép về dân số ñã làm cho ñất bị bạc màu, hoang hóa

và mất khả năng canh tác Mặc dù phần lớn ñất ñai vẫn ñược sử dụng trong nông,lâm nghiệp, song ñất chuyên dụng phục vụ ñô thị, khu công nghiệp, giao thông,thuỷ lợi… ngày càng tăng cùng với quỹ ñất ở [58] Hiện ñang có một diện tích khálớn tài nguyên ñất ñã bị thoái hoá, hoang hoá chưa sử dụng ñược [22]

Nguyên nhân dẫn ñến các quá trình thoái hoá ñất có thể là do các yếu tố tựnhiên như sự già hoá ñất, trượt sạt lở do lũ quét, xói mòn do mưa tập trung hoặc

do nhân tạo như canh tác nông - lâm nghiệp, ñốt nương phá rừng, khai thác khoángsản hoặc xây dựng…

ðất vùng trung du của tỉnh Vĩnh Phúc là vùng ñất cổ ñược hình thành ổnñịnh khá lâu Các dấu hiệu tầng laterit (ñá ong kết von) thấy ñược ở nhiều nơi do bịrửa trôi xói mòn làm trồi lên mặt ñất [21], [22]

Quá trình xói mòn ñất ở vùng ñồi núi dốc và rửa trôi ñất ở vùng bằng lượnsóng thuộc ñịa phận tỉnh Vĩnh Phúc thể hiện khá rõ Sản phẩm của các quá trình này

là các ñơn vị ñất:

• ðất xói mòn trơ sỏi ñá (Lixic Leptosols)

• ðất xám bạc màu (Haplic Acrisols)

Hoạt ñộng của con người như ñốt nương làm rẫy ñã thúc ñẩy quá trình xóimòn do nước Xói mòn do nước ñược thể hiện ở hai dạng: bào mòn bề mặt và xóimòn khe rãnh Dạng ñầu phổ biến ở các ñỉnh ít dốc và dạng thứ hai xuất hiện ở cácsườn Thoái hoá ñất do hoạt ñộng khai thác của con người còn thể hiện trên cácvùng ñất chuyên canh làm ñất bạc màu, nghèo kiệt dinh dưỡng hoặc phá vỡ cấu trúcñất mặt do chăn thả gia súc quá mức và làm ñất không hợp lý Tại các vùng khaithác khoáng sản hay vật liệu xây dựng ñất hoàn toàn bị xáo trộn hoặc bị mất tầngñất màu mỡ trên mặt Các vùng ñô thị hoá và khu công nghiệp tình trạng thoái hoá

và ô nhiễm ñất ñã xuất hiện Hệ quả của các quá trình thoái hoá ô nhiễm ñất là biếnñổi ñất rừng phì nhiêu thành các dạng ðTðT có ñộ phì thấp kém và hoang hoá [22]

Tuy nhiên, trên cả nước với tổng số hơn 13 triệu ha ðTðT thì diện tích ñất

có khả năng cải tạo, tái lập cân bằng sinh thái ít nhất cũng còn khoảng 5 triệu ha[56] Nếu so với diện tích ñất nông nghiệp (xấp xỉ 10 triệu ha) thì diện tích nàychiếm một tỉ lệ ñáng kể [7] Chính vì vậy, cải tạo ðTðT và những vùng ñất dốcthoái hoá ñể ñưa vào sản xuất nhằm ñem lại hiệu quả tốt hơn về kinh tế, cải thiệnmôi trường sinh thái, phòng tránh thiên tai là việc cần thiết

117 họ thực vật Trong ñó, ngành Thông ñất có 8 loài, 5 chi, 3 họ Ngành Mộc tặc

có 1 loài, 1 chi, 1 họ Ngành Dương xỉ có 41 loài, 22 chi, 10 họ Lớp Một lá mầm có

68 loài, 45 chi, 14 họ và lớp Hai lá mầm có 447 loài, 261 chi, 89 họ Phân bố cácloài thực vật trên 3 loại hình ñất như sau: Trong các hệ sinh thái rừng thứ sinh phụchồi lại trên các vùng ðTðT có ít nhất là 211 loài thực vật bậc cao có mạch, trên cácvùng ñất rừng (ñất loại I) có ít nhất là 371 loài, trên ñất rừng bị thoái hoá trung bình

có thảm cây bụi hoặc thảm cỏ cao (ñất loại II) có ít nhất là 312 loài, trên các vùngñất rừng ñã bị thoái hoá mạnh (ñất loại III) có ít nhất là 212 loài Tính ña dạng thựcvật giảm dần từ ñất loại I ñến loại III Gặp ít nhất là 371 loài thực vật trên ñất loại I,

312 loài trên ñất loại II và 212 loài trên ñất loại III, trong ñó 64 loại cây ñặc trưngcho ñất loại III Cấp ñộ thoái hoá của ñất có quan hệ mật thiết ñến tính ña dạng thựcvật Trên từng loại ñất thoái hoá, tính ña dạng thực vật có những ñặc trưng riêng vàrất rõ cả về cấu trúc quần xã, thành phần loài và các loài thực vật ñặc trưng Dạngsống của thực vật ñặc trưng cho ñất loại I là cây thân gỗ (bộp lông, trám chim, dẻgai, màng tang, ràng ràng, bồ ñề ), dạng sống ñặc trưng cho ñất loại II là cây thânbụi (thầu tấu, bồ cu vẽ, lau, mua, me rừng, sim ) và dạng sống ñặc trưng cho ñấtloại III là cây thân thảo (cỏ may, guột, cỏ tranh, lách, chè vè) Môi trường càng khắcnghiệt, ñất càng thoái hoá thì số loài thực vật thích nghi càng ít, hay nói một cáchkhác tính chỉ thị của thực vật trong trường hợp này càng biểu hiện rõ

Khu hệ ựộng vật

Giun ựất Từ các kết quả nghiên cứu của Huỳnh Thị Kim Hối về khu hệ

ựộng vật ựất tỉnh Vĩnh Phúc cho thấy, tổng số loài giun ựất ựã gặp là 31 loài, số loàigiảm dần từ ựất loại I → loại II → loại III Số loài ựã gặp cao nhất ở ựất loại I (26loài), tiếp ựến ựất loại II (10 loài) và thấp nhất ở ựất loại III (1 loài) Có 4 loài giunựất tập trung ở ựất loại I thuộc nhóm thảm mục, còn lại thuộc nhóm ựất - thảm mục

và nhóm ựất chắnh thức Các loài giun gặp chiếm ưu thế hơn ở ựất loại I là:

Pontoscolex corethrurus, Pheretima adexilis, Ph infantiloides, Ph leucocirca, Ph robusta và Ph manicata manicata Số lượng trung bình dao ựộng từ 14 con/ m2 Ờ

phong phú hơn ở ựất ựồi loại II là: Pheretima leucocirca, Pontoscolex corethrurus.

Các nhóm mesofauna khác Ở ba loại ựất nghiên cứu ở tỉnh Vĩnh Phúc ựã

gặp 24 nhóm mesofauna khác Nhưng khác với giun ựất, số nhóm mesofauna ở ựấtloại II thấp nhất (2 nhóm) Nhiều nhất ở ựất loại I (18 nhóm), tiếp ựến ựất loại III(13 nhóm) Các nhóm mesofauna gặp vào mùa mưa phần lớn ựều cao hơn mùa khô

Nhóm mesofauna gặp phong phú hơn ở ựất loại I là Scarabaeidae, ựất loại II là

Scarabaeidae và Lithobiidae và loại III là Isoptera, Formicidae và Scarabaeidae.

Số lượng và sinh khối trung bình dao ựộng lần lượt theo từng loại ựất: loại I từ 10,7

Bọ nhảy đã thống kê ựược 64 loài bọ nhảy thuộc 39 giống, 13 họ Số loài

dao ựộng từ 25 ựến 53 loài theo từng loại ựất và giảm dần thứ tự: ựất loại I → ựất

loại II, III (HỖ: 2,54) Có 3 nhóm dạng sống ở ựất loại I (thảm, thảm - ựất, ựất chắnhthức) nhưng chỉ có 2 dạng ở ựất loại II và loại III (không có nhóm dạng thảm) Sựthay ựổi các chỉ số ựịnh lượng của bọ nhảy giữa loại ựất I và loại ựất II, III có sựkhác biệt lớn hơn so với sự khác biệt giữa loại ựất II và III [17], [55]

Khu hệ vi sinh vật

Những nghiên cứu của Tống Kim Thuần [48] ñã ñưa ra những số liệu khá cụthể về số lượng, phân bố và sự ña dạng của khu hệ vi sinh vật ñất của tỉnh VĩnhPhúc Từ các mẫu ñất thuộc 3 loại hình I, II, III ñược thu thập trong ba năm 2002-

2004 ở các ñộ sâu và các cảnh quan khác nhau, theo mùa mưa và mùa khô ñã phântích số lượng 9 nhóm VSV quan trọng như: Vi khuẩn (VK) dị dưỡng hiếu khí tổng

số, xạ khuẩn, nấm mốc, nấm men, VSV phân giải lân khó tan, phân giải xenlulozơ,tinh bột, cazein, VSV cố ñịnh nitơ tự do và nhóm VSV sinh màng nhầy polisaccarit.Kết quả cho thấy, trong tất cả ba loại hình ñất tại tỉnh Vĩnh Phúc ñều gặp 9 nhómVSV này Số lượng và sự phân bố của các nhóm VSV tuân theo qui luật nhất ñịnh

Số lượng VSV dao ñộng phụ thuộc theo ñộ sâu của tầng ñất, theo mùa và có xuhướng giảm dần theo thứ tự, từ ñất loại I → loại II →loại III Tuy nhiên, sự biếnñộng giảm dần thể hiện rõ nhất ở nhóm VK, nấm men, VSV phân giải xenluloz,tinh bột, VSV sinh màng nhầy, còn các nhóm VSV khác như nấm sợi, nhóm phân

giải photphat khó tan ở cả 3 loại ñất hầu như không khác nhau, dao ñộng trong

hướng giảm vài chục lần theo ñộ sâu và theo mùa Số lượng VK trong tầng ñất mặt

VSV nhìn chung giảm không nhiều, ñặc biệt ñối với nhóm nấm sợi Số lượng củachúng hầu như không thay ñổi so với mùa mưa

Khác với những nhóm VSV khác, nấm men Lipomyces gặp với số lượng khá lớn trong ñất loại II và loại III Tỉ lệ cục ñất sinh màng nhầy chứa Lipomyces trong

hai loại ñất nói trên ñạt tới 45 - 75% Một ñiều rất ñáng chú ý là số lượng

Lipomyces chỉ giảm từ ñất loại I →II→III ở lớp ñất mặt 0 -10 cm, còn ở lớp ñất sâu

50 cm thì số lượng của chúng hầu như không thay ñổi theo diễn thế thoái hoá của

ñất Tỉ lệ % cục ñất sinh màng nhầy chứa Lipomyces ñạt trung bình 20 - 28% trong

cả 3 loại ñất ở ñộ sâu 50 cm Số lượng Lipomyces cao trong ñất loại II và III liên

quan ñến ñặc ñiểm sinh lý của chúng: có thể sống ở nơi khô hạn, ít nitơ, pH thấp,

phổ cacbon rộng, tiết kiệm năng lượng bằng oxy hóa trực tiếp các cơ chất, tạo màngnhầy và dự trữ năng lượng ở dạng các hạt mỡ trong tế bào.

Cũng như số lượng VSV, tính ña dạng VSV cũng thể hiện rất rõ trong từngloại hình ñất ñược nghiên cứu và giảm dần từ loại I → loại II → loại III Số loàiVSV gặp trong ñất loại I cao gấp 1,5 - 3 lần so với ñất loại II và cao gấp 2,5 - 6,0lần so với ñất loại III Trong tổng số 66 giống VSV gặp ở ñất loại I, thì có 27 giống

VK (40,9%), 22 giống nấm sợi (33,3), 13 giống nấm men (19,7%) và 4 giống xạkhuẩn (7%), còn trong ñất loại II gặp 44 giống VSV thì có 20 giống VK (45,5%),

15 giống nấm sợi (34,1%), 7 giống nấm men (15,9%) và 2 giống xạ khuẩn (5%).Trong ñất loại III, tính ña dạng VSV giảm mạnh nhất, chỉ gặp 15 giống VK(57,7%), 8 giống nấm sợi (30,8%), 2 giống nấm men (7,7%) và 1 giống VK (4,0%)(tổng số 26 giống) Trong tất cả ba loại ñất nghiên cứu thì nhóm VK có tính ña dạngcao nhất, sau ñó ñến nấm sợi, nấm men và tính ña dạng thấp nhất là nhóm xạ khuẩn,mặc dù số lượng của chúng khá cao Trong các nhóm VSV nghiên cứu thì tính ñadạng của nhóm nấm men giảm mạnh nhất, tới 6,5 lần Còn VK và xạ khuẩn, nấmsợi chỉ giảm có 2,5 - 3 lần ðộ tương ñồng của các giống loài VSV trong ñất loại I

và loại II khá cao Rất nhiều loài VK, nấm sợi, nấm men cùng gặp trong cả hai loạiñất với tần suất khá cao

Tính ña dạng của nhóm nấm men ñất Lipomyces giảm rõ rệt từ ñất loại I ñến ñất loại III Giống nấm men ñất Lipomyces có tổng số 6 loài thì trong ñất loại I gặp ñến 4 loài: L starkeyi, L kononenkoae, L lipofer, L tetrasporus (chiếm 44,4%), ở ñất loại II gặp 3 loài (chiếm 33,3%), còn ñất loại III chỉ gặp 2 loài L starkeyi và L.

lipofer (chiếm 22,3%).

Tính ña dạng VSV liên quan chặt chẽ với chức năng trao ñổi chất và hoạttính sinh học của các nhóm VSV, mà hoạt tính sinh học lại là yếu tố chủ yếu tạo nên

ñộ phì của ñất Hoạt tính sinh học của nhóm VSV phân giải lân khó tan, xenlulozơ

và tinh bột phân lập từ ñất loại I cao gấp 1,5 2,0 lần so với ñất loại II và gấp 2,5 3,5 lần so với ñất loại III Số chủng có khả năng phân giải photphát khó tan củaVSV ở cả 2 loại ñất nhóm I, II ñều cao, chiếm 40 - 75% Trong ñất loại I, số chủngVSV có hoạt tính sinh học tốt (vòng phân giải >20mm) ñạt từ 55 - 75%, loại II chỉñạt 30 - 65%, còn ñất loại III chỉ ñạt 0 - 20% Từ kết quả nghiên cứu hoạt tính sinh

-học cho thấy, mỗi loài VSV ñất có một chức năng riêng (Azotobacter chỉ cố ñịnh

cũng có nhiều nhóm VSV ựa chức năng như Bacillus, Pseudomonas, Aspergillus và

Streptomyces Rất nhiều loài trong những giống VSV nói trên vừa có khả năng phân

giải xenlulozơ, photphat khó tan, tinh bột lại vừa sinh màng nhầy

Tắnh ch t hoá lý

Các tắnh chất hoá lý cơ bản của ựất tại tỉnh Vĩnh Phúc ựã ựược nghiên cứu và

mô tả kỹ trong công trình nghiên cứu của Nguyễn đình Kỳ [22] Các mặt cắt vàphẫu diện ựất ựược chọn ựể nghiên cứu là ựiển hình diễn thế thực vật ựất vùng ựồinúi Vĩnh Phúc Diễn thế thoái hoá ựất tầng mặt của 3 loại ựất (loại I, II và III) trênmặt cắt tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc ựược trình bày trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Sự biến ựổi ựất tầng mặt theo diễn thế thảm thực vật tại mặt cắt

tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc

0,1900,0890,675

0,0770,0670,407

3,3895,78

1,3396,15

0,530,891,70

0,420,792,80

0,470,373,03

34,4935,2430,27

33,7241,0425,24

54,8123,3821,82

độ ẩm (%)

(Nguồn: Nguyễn đình Kỳ, 2002)

Các dấu hiệu hình thái phẫu diện ñất như sắc màu, ñộ phân tầng, cấu trúc ñất,

ñá lẫn, kết von…thể hiện rất rõ nét trong diễn thế từ ñất loại I ñến loại III Quá trìnhthoái hoá ñất thể hiện rõ nhất là sự mất dần tầng hữu cơ, tầng mùn (A) ðộ dày tầngmùn từ vài chục cm ở ñất loại I ñến trên dưới 10cm ở ñất loại II và ở ñất loại III chỉcòn một vài cm, có nơi tầng mùn A hoàn toàn mất hẳn và trôi cả tầng B dẫn ñến

“ñất chết” Cùng với sự rửa trôi của nước, xuất hiện khe rãnh xói mòn cùng sỏi ñátrơ trên mặt ñất

Hàm lượng mùn từ giàu >5% (5,22%) trong ñất loại I ñến mức nghèo 1-2%(1,33%) ở ñất loại III [phụ lục 1] Màu sắc ñất chuyển từ màu ñỏ vàng của ñất xámferalit (Ferralic Acrisols) ñến màu xám trắng của ñất xám bạc màu (Haplic Acrisols)hay ñất trơ sỏi ñá (Leptosols, Lixisols) Hàm lượng các chất dinh dưỡng ñạm, lân,kali tổng số và dễ tiêu giảm dần ñến ngưỡng nghèo Các cation kiềm trao ñổi như:

loại III ðộ no bazơ thấp và tổng cation trao ñổi (CEC) trên ñất loại III cũng thấp.Thành phần cơ giới ñất thay ñổi rõ rệt, các cấp hạt sét bị rửa trôi và cấp hạt cát tăng

ở ñất loại III ðất mất dần cấu trúc tốt của ñất rừng Các chỉ tiêu ñộ chua, các chấtdinh dưỡng dễ tiêu và cation trao ñổi ñều giảm rõ rệt, ñặc biệt là ñộ ẩm ñất

Tóm lại, Vĩnh Phúc là một tỉnh ñiển hình về thoái hoá ñất với những ñặc tínhbiến ñổi từ ñất rừng (loại I) - ñất cây bụi cỏ (loại II) và ñất trống trơ sỏi ñá (loại III)như sau: Tầng mùn mỏng, dần thoái hoá và gần như biến mất trên ñất trống xói mòntrơ sỏi ñá Hàm lượng mùn từ giàu ở ñất dưới rừng ñến mức nghèo ở ñất bạc màu.Trạng thái bề mặt ñất sau quá trình rửa trôi xói mòn ñã ñể lại những khe rãnh cùngsỏi ñá trơ trên mặt Hàm lượng các chất dinh dưỡng ñạm, lân, kali tổng số và dễ tiêugiảm dần ñến ngưỡng nghèo ðất bị chua dần, bị mất cấu trúc tốt dẫn ñến ñộ trữ ẩmngày càng giảm Do vậy, việc ñưa ra những giải pháp ñể bảo vệ và cải tạo vùng ñấtnày là hết sức cấp thiết

1.1.3 Các biện pháp bảo vệ và cải tạo ñất dốc

Thuật ngữ bảo vệ ñất bao hàm chống xói mòn và cải thiện ñộ phì nhiêu ñất.Mục tiêu bảo vệ ñất chung quy lại là giữ ñất, giữ nước và hệ quả của nó là thiết lậpñược hệ thực vật thích hợp ñể tự hệ thống ñất - cây có thể duy trì một cân bằngñộng lâu dài mà con người càng ít phải can thiệp càng tốt (bón phân, tưới nước, trừsâu bệnh ) [28]

Người ta chia các biện pháp bảo vệ ựất thành các nhóm:

Ớ Nhóm các biện pháp công trình: làm ruộng bậc thang dần hoặc bậc thangngay, mương dài, mương cụt, bờ vùng bờ thửa, tạo bồn hay hố vảy cá, bờựá

Ớ Nhóm các biện pháp canh tác: canh tác theo ựường ựồng mức, trồng câytrong rãnh, trong hố, tạo bồn, phủ ựất, xới xáo làm cỏ, sắp xếp cơ cấu câytrồng, lịch gieo trồng thu hoạchẦ

Ớ Nhóm các biện pháp sinh học: Các biện pháp công trình dù có tốt ựến mấycũng chỉ có thể ngăn chặn sự mất ựất, mất dinh dưỡng, chứ không ựem lại gìthêm, trong khi các biện pháp sinh học ngoài tác dụng ựó còn có thể làm choựất tốt hơn và thu thêm ựược sản phẩm Các biện pháp sinh học chủ yếu baogồm hình thức trồng rừng, tạo băng phân xanh, canh tác theo băng như các

mô hình SALT 1, SALT 2, SALT 3 [28], [59], [16] Ở miền Bắc, cốt khắthường ựược dùng làm băng chủ yếu và nó thắch hợp hơn cả ựối với vùngtrung du không bị lạnh Băng cỏ tự nhiên ựang ựược coi là một biện pháphữu hiệu và dễ làm, nhất là ở vùng có áp lực gia súc cao, trong ựó cỏ thânngầm tỏ ra ưu thế nhất (cỏ chỉ, cỏ lá tre, cỏ gừng )

đôi khi khó có thể phân biệt một cách rạch ròi các biện pháp ựã nêu trên vìchúng có cùng mục ựắch, chỉ khác nhau về cách thực thi Trong thực tế luôn luôn có

sự kết hợp chúng lại thành các biện pháp tổng hợp và tận dụng tri thức bản ựịa ựểựạt hiệu quả cao trong việc bảo vệ và cải tạo ựất

1.1.4 Một số giải pháp cải thiện khả năng giữ nước của ựất

đất dốc Việt Nam nói chung và ở tỉnh Vĩnh Phúc nói riêng ựang ựối mặt vớitình trạng suy thoái mà trước hết là sự suy thoái về cấu trúc ựất, mất khả năng giữnước Do vậy, ựể bảo vệ và phục hồi ựộ phì nhiêu cho vùng ựất này trước hết làphải cải tạo khả năng giữ nước của ựất

Nước trong ựất (ựộ ẩm ựất) là một tiêu chắ trong ựánh giá ựộ phì nhiêu củaựất Việc giữ nước cho ựất dốc là một việc thực sự khó khăn Luôn luôn có nhữngựợt hạn hán nghiêm trọng vào mùa khô Nhiều nơi còn không ựủ nước cho conngười cũng như ựộng vật Hạn hán vào mùa khô là do sự mất rừng cũng như do việccanh tác bừa bãi không thể kiểm soát ựược trên ựất dốc [4] Vào mùa mưa, do tắnhchất của ựịa hình nên nước ựể thấm xuống thì không ựủ trong khi nước bị cuốn trôitrên bề mặt thì lại quá lớn dẫn ựến hiện tượng các chất dinh dưỡng ở lớp ựất trên bị

rửa trôi theo nước mưa [72] Cải thiện ñược ñộ ẩm và khả năng giữ nước cho ñấtchính là bước khởi ñầu cho việc cải tạo các tính chất lý hoá tiếp theo của ñất dốc.

Nhận thức ñược nguy cơ hạn hán và tầm quan trọng của việc giữ ẩm cho ñất,các nhà khoa học và quản lý ở các nước tiên tiến ñã tìm kiếm nhiều giải pháp ñể giữnước như trồng và bảo vệ rừng, xây dựng hồ ñập, làm mưa nhân tạo, phương pháptưới tiết kiệm nước, che phủ ñất bằng rơm rạ hoặc bằng vật liệu polyetylen (nilon),trồng xen các loại cây giữ ẩm [11], [23], [10], [57] Tuy nhiên, những biện phápnày hoặc rất tốn kém, hoặc còn nhiều hạn chế Từ những năm 1980, một số sảnphẩm công nghiệp có khả năng giữ nước ở trong ñất nhằm tạo ñộ ẩm cần thiết giúpcây trồng phát triển bình thường trong thời gian hạn hán ñược gọi là “chất giữ ẩm”

ñã ñược công bố và ứng dụng ñể cải tạo ñất trồng ðến nay công nghệ chất giữ ẩm

ñã ñược ñưa vào sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới Ở Mỹ, chất giữ ẩmñược dùng ñể cải tạo các vùng sa mạc và phủ xanh ðTðT [19] Ở Brazil, chất giữ

ẩm ñược bón cho cây cà phê, thay cho tưới nước nhiều lần, có chất giữ ẩm ñã làmgiảm ñược ñáng kể số lần tưới Còn ở Cộng hoà liên bang ðức, chất giữ ẩm ñượctrộn cùng phân bón cho những cánh ñồng trồng cây củ cải ñường, nơi mà nước tướikhông dựa ñược vào nước mưa hay tưới tiêu, mà chỉ nhờ vào mùa tuyết tan [19].Chất giữ ẩm còn ñược trộn với phân vi sinh ép thành những thanh nhỏ cắm vào cácchậu cây cảnh ñể giảm số lần tưới mà cây vẫn xanh tốt Ngoài chất giữ ẩm, người tacòn sản xuất các màng polyme phủ lên ñất ñể giảm sự bay hơi nước, chỉ ñục một lỗ

ñể cây mọc Bằng phương pháp này ñất giữ ñược ẩm và cây sinh trưởng tốt, giảmñược lượng nước tưới Các phòng thí nghiệm ở Ấn ñộ, Trung Quốc, Pakixtan, ThổNhĩ Kỳ ñã công bố nghiên cứu về chất giữ ẩm (1997, 1998) Quá trình nghiên cứucủa họ ñi từ những polyme cao phân tử nhằm tạo các túi giữ nước Các sản phẩmnày có khả năng giữ nước tốt, song còn có một số hạn chế chưa phù hợp với ñiềukiện ñất ñai và tập quán canh tác ở Việt Nam Canh tác nông nghiệp ở Việt Namchủ yếu dựa vào nước trời Người nông dân vẫn có thói quen “trông trời, trông ñất,trông mây, trông mưa, trông gió, trông ngày, trông ñêm” Một số vùng có ñiều kiện

ñã biết “dẫn thuỷ nhập ñiền”, quy hoạch thuỷ lợi phục vụ tưới tiêu ðại ña số diệntích ñất ñai trồng cạn nhờ nước trời, bởi vậy khi hạn hán xảy ra thường gây thiệt hại

to lớn ðiển hình là cơn ñại hạn hán vào năm 1998 ñã gây thiệt hại 1.500 tỷ ñồng

Vào những năm 1995, 1996, chất giữ ẩm của Nhật Bản ñã nhập vào Việt

nhằm giảm công tưới nước với giá tương ựương 200.000ự/ kg Trong một số nămgần ựây, chất giữ ẩm của Trung Quốc, Mỹ cũng ựã xâm nhập vào Việt Nam và ởtình trạng sử dụng không ựược kiểm soát Trước thực tế trên, vào những năm 1997,Nguyễn Văn Khôi và nhóm nghiên cứu vật liệu polyme thuộc Viện Hoá học, ViệnKhoa học và Công nghệ Việt Nam ựã triển khai nghiên cứu chất giữ ẩm trongphòng thắ nghiệm đó là các polyme siêu hấp thụ nước (AMS), ựược chế tạo bằngphản ứng trùng hợp ghép của hỗn hợp acrylic axit, acrylat natri, N,NỖ-metylenbisacrylamit lên tinh bột Nó là chất màu trắng ngà, có khả năng hấp thunước cao, 1g polyme khô có khả năng hấp thu 400g nước cất [26] Năm 1999-2000,chất giữ ẩm cho ựất AMS ựã ựược chế tạo thành công và ựưa vào thử nghiệm Chấtgiữ ẩm hoá học này bước ựầu ựã ựược sử dụng trên ựất ruộng bậc thang trồng ngô

và ựậu tương ở huyện Hoàng Xu Phì, tỉnh Hà Giang cũng như ở các vùng ựất hoanghoá ở tỉnh Quảng Bình và bước ựầu ựã thu ựược những kết quả khả quan về khảnăng giữ ẩm cho ựất [24], [25] Thành công bước ựầu của chất giữ ẩm AMS ựãựược ựánh giá cao và công trình nghiên cứu ựã vinh dự nhận giải thưởng Vifotech.Mặc dù chế phẩm giữ ẩm này có ưu ựiểm là giữ nước tốt (gấp hàng trăm lần khốilượng của nó), giá thành không cao (30.000ự/ kg), nhưng thời gian sử dụng khôngdài và nếu sử dụng nhiều sẽ gây ra những tác ựộng xấu ựến môi trường ựất, ựất trởnên rắn chắc và làm mất cân bằng hệ sinh thái ựất vì có sự cạnh tranh nước của sảnphẩm với cây trồng [11], [50] Theo kết quả nghiên cứu của các tác giả đoàn Vănđiếm và Lê Minh (1999), sử dụng chất giữ ẩm MA500 (Mỹ) và MA500B (TrungQuốc) có ảnh hưởng rất nhiều tới ựộ ẩm ựất thông qua chiều hướng có lợi cho sinhtrưởng, phát triển và tăng năng suất cho cây lạc sen lai [9] Viện Khoa học và Kinh

tế Thuỷ lợi cũng ựã tiến hành nghiên cứu một số vật liệu giữ ẩm của Mỹ, TrungQuốc, Úc trên một số cây trồng ở Tây Nguyên, Tây Bắc và ựã thu ựược kết quả tốtthể hiện qua việc tăng năng suất và chất lượng nông sản Công trình nghiên cứu củađoàn Văn điếm [11] ựã phân tắch rất kỹ tác dụng của chế phẩm giữ ẩm ARONZAPRS2 (Nhật Bản) ựến khả năng giữ ẩm, chống hạn cho cây trồng ở vùng trung duBắc Bộ Việt Nam, ựặc biệt là vào thời kỳ khô hạn nghiêm trọng

Mặc dù các sản phẩm giữ ẩm hoá học trong và ngoài nước ựã ựược ứng dụng

và ựem lại những kết quả tốt Tuy nhiên, những sản phẩm này có giá thành tươngựối cao (ựối với sản phẩm nước ngoài), khó bảo quản, có nguy cơ dẫn ựến hiệntượng cạnh tranh nước với cây trồng do khả năng hút nước mạnh và vẫn còn những

hạn chế ựối với hệ sinh thái ựất Chắnh vì vậy, xu hướng hiện nay là dùng các chếphẩm vi sinh ựể cải thiện môi trường ựất, vừa kinh tế, hiệu quả lại vừa an toàn cho

hệ sinh thái ựất

Trong ựất có rất nhiều các nhóm vi sinh vật có ắch, mỗi nhóm có một vai trò

và chức năng riêng Nếu biết tận dụng những sinh vật này ựể cải tạo ựất nói chung

và ựộ ẩm ựất nói riêng thì không những vừa ựem lại hiệu quả lại vừa bảo vệ ựược hệsinh thái ựất, có thể khắc phục những nhược ựiểm của sản phẩm giữ ẩm hoá học

Alekcandrov và cộng sự ựã nghiên cứu VK sinh màng nhầy Bacillus mucoigensis

ựể chế tạo phân bón vi sinh giữ ẩm cho ựất Chế phẩm này ựã ựược sử dụng ựể tăngnăng suất cây trồng ở các vùng khô hạn thuộc vùng Capcazơ [50] Các nhà khoahọc Trung Quốc ựã sử dụng các chế phẩm vi sinh giữ ẩm ựất ựể cải tạo ựất ựá vôimiền Nam Trung Quốc ựể trồng các cây công nghiệp [50] Chế phẩm giữ ẩm vi sinhvẫn chưa ựược nghiên cứu và sử dụng ở Việt nam Vì vậy, nghiên cứu ựể tạo ra chếphẩm sinh học dưới dạng phân bón từ các chủng vi sinh vật ựất bản ựịa có khả năngsinh màng nhầy ựể giữ ẩm cho ựất, ựặc biệt là những vùng ựất dốc khô cằn, thoáihoá cấu trúc là một hướng ựi mới, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn to lớn

1.2 Vi sinh vật và vai trò của chúng trong ựất

1.2.1 Giới thiệu về các nhóm vi sinh vật có ắch trong ựất

đất là môi trường của mọi quá trình sống diễn ra trong nó Bản thân ựất cũng

có một quá trình sống, nghĩa là có phát sinh, phát triển, thoái hóa và hủy diệt Môitrường ựất rất phức tạp nhưng cũng là môi trường tự nhiên rất thắch hợp với vi sinhvật đất là nơi dồi dào nhất về số lượng và ựa dạng nhất về chủng loại vi sinh vật.Tổng trọng lượng vi sinh vật trong 1 ha tầng ựất mặt ựã lên tới 0,5 - 4 tấn [61] Chỉcần một thìa cà phê ựất vườn ựã chứa tới hàng tỷ vi sinh vật, trong ựó vi sinh vật cóắch chiếm ưu thế Vai trò của vi sinh vật có ắch trong ựất rất lớn và có quan hệ mậtthiết với cây trồng đó là mối quan hệ hai chiều và là nguồn gốc của sự cân bằngtrong hệ sinh thái Giáo sư Higa của Nhật Bản, tác giả của chế phẩm EM (effectivemicroorganisms - vi sinh vật hữu hiệu), ựã ựưa ra 10 chức năng của vi sinh vật cóắch trong ựất [66] như sau:

Ớ Cố ựịnh nitơ trong không khắ

Ớ Phân hủy phế liệu và cặn bã hữu cơ

• Tham gia vào các chu trình chuyển hóa vật chất, làm tăng khả năng dinhdưỡng cho cây.

• Phân giải chất ñộc trong ñất, bao gồm cả thuốc trừ vật hại

• Sinh ra kháng sinh và các chất có hoạt tính sinh học khác

• Tạo thành các chất hữu cơ ñơn giản làm thức ăn cho cây trồng

• Tích lũy kim loại nặng ñể hạn chế sự hấp thụ chúng vào cây trồng

• Chuyển hóa các hợp chất lân khó tan thành dễ tan giúp cây trồng dễ dàng hấpthụ

• Sản sinh ra các hợp chất polisaccarit ñể tăng cường ñộ kết dính của ñất vàlàm giảm sự bay hơi nước

Sự ña dạng chức năng của VSV ñất gắn liền với sự ña dạng thành phần loàicủa chúng trong ñất Một trong những nhóm vi sinh vật quan trọng trong ñất lànhóm VK cố ñịnh nitơ, bao gồm VK cố ñịnh nitơ cộng sinh với cây bộ ðậu và VK

76%), vậy mà tuyệt ñại ña số sinh vật ñều không sử dụng ñược trực tiếp khí nitơ.Chỉ có nhóm vi sinh vật cố ñịnh nitơ là có khả năng này, ñó là do tác dụng của mennitrogenaza sinh ra bởi vi sinh vật Nhờ men nitrogenaza, chúng có khả năng sửdụng nitơ phân tử trong không khí ñể chuyển hoá thành dạng hợp chất nitơ trong tếbào, ñồng thời cung cấp thêm nguồn dinh dưỡng nitơ cho ñất và thực vật [70] VK

cố ñịnh nitơ cộng sinh với cây bộ ñậu còn gọi là VK nốt sần Chúng thường hìnhthành nốt sần ở rễ cây và cư trú ở ñó, tại ñây VK tiến hành quá trình cố ñịnh nitơ

VK nốt sần ñược biết ñến nhiều nhất là chi Rhizobium, dựa vào cây ñậu mà VK cộng sinh người ta có thể ñặt tên loài cho chúng như loài Rhizobium leguminosarum cộng sinh với cây ñậu Hoà lan, loài Rhizobium trifolii cộng sinh với cây cỏ ba lá Các loại VK cố ñịnh nitơ tự do thường gặp trong ñất là: Azotobacter beijerinckii,

Azotobacter chroococcum, Azotobacter vinelandii, Azotobacter agilis.

Nhóm vi sinh vật phân giải lân hữu cơ và lân vô cơ khó tan giữ một vai tròquan trọng trong việc chuyển hóa các hợp chất khó tiêu sang dạng dễ tiêu, nhờ vậycây trồng tận dụng ñược nguồn lân có sẵn trong ñất góp phần tăng năng suất cây

trồng Vi sinh vật phân giải lân hữu cơ chủ yếu thuộc hai chi Bacillus và

Pseudomonas Các loài có khả năng phân giải mạnh là B megaterium, B mycoides

và Pseudomonas sp Những vi sinh vật này có khả năng tiết ra enzym photphataza

xúc tác cho quá trình phân giải ñể tạo ra các hợp chất lân vô cơ Các hợp chất lân vô

cơ này phần lớn là các muối photphat khó tan, cây trồng không thể hấp thu ñượcdạng khó tan này Nếu không có quá trình phân giải các hợp chất photphat khó tanthành dạng dễ tan thì hàm lượng photpho tổng số trong ñất dẫu có nhiều cũng trởthành vô dụng Về cơ chế của quá trình phân giải photpho vô cơ do vi sinh vật choñến nay vẫn còn nhiều tranh cãi Nhưng ñại ña số các nhà nghiên cứu cho rằng sựsản sinh axit trong quá trình sống của một số nhóm vi sinh vật ñã làm cho nó có khảnăng chuyển các hợp chất photpho từ dạng khó tan sang dạng có thể hoà tan Rấtnhiều vi sinh vật có khả năng phân giải lân vô cơ, trong ñó nhóm VK ñược nghiên

cứu nhiều hơn cả Các loài có khả năng phân giải mạnh là Bacillus megatherum, B.

butyricus, B.mycoides, Pseudomonas radiobacter, P gracilis…, còn trong nhóm vi

nấm thì loài Aspergillus niger có khả năng phân giải mạnh nhất Ngoài ra, còn có

một số xạ khuẩn cũng có khả năng phân giải lân vô cơ Xạ khuẩn trong ñất cònñược biết ñến như một nhóm vi sinh vật có khả năng sinh chất kháng sinh mạnhnhất Với hoạt tính kháng sinh có chọn lọc, xạ khuẩn ñã ñược nghiên cứu, ứng dụngtrong sản xuất chế phẩm thuốc sinh học bảo vệ thực vật ñể ức chế sinh trưởng của

những vi sinh vật gây hại cho cây trồng như nấm Fusarium gây bệnh thối cổ rễ, VK

Pseudomonas, Ralstonia solanacearum gây héo xanh ở cây [20], [29].

Cây trồng không chỉ cần ñạm và lân mà còn cần cả kali, về mặt này vi sinhvật cũng có vai trò ñóng góp không nhỏ Trong ñất kali có trữ lượng khá phong phú,nhưng chủ yếu lại nằm trong các khoáng vật chứa kali không hoà tan như fenspatkali, mica, sinvinit, kacnalit cho nên cây trồng không thể hút ñược Có loài VKsilicat có thể phân giải kali trong các khoáng vật thành dạng hoà tan trong nước ñểcung cấp cho cây trồng [79]

ðể phát huy nhiều hơn tác dụng của phân bón vi sinh vật, người ta ñã dùngphương pháp trộn lẫn vi sinh vật cố ñịnh ñạm, vi sinh vật phân giải lân với vi sinhvật phân giải kali rồi trộn vào than bùn ñã ñược xử lý như chất mang ñể tạo thànhphân vi sinh hỗn hợp [13] Loại phân hỗn hợp này ñược coi như phân bón ña năng

vì nó cung cấp cả nitơ, kali và photpho phục vụ cho sản xuất nông nghiệp

Một nhóm vi sinh vật có ích khác trong ñất là nhóm vi sinh vật phân giảixenlulozơ - thành phần chủ yếu của màng tế bào thực vật Một lượng lớn xenlulozơñược tích luỹ lại trong ñất do các sản phẩm tổng hợp của thực vật thải ra, cây cối

rác thải, giấy vụn, phoi bào, mùn cưa…Nếu không có quá trình phân giải của visinh vật thì lượng chất hữu cơ khổng lồ ñó sẽ tràn ngập trái ñất Xenlulozơ là một

cơ chất không hoà tan, khó phân giải Dịch tiêu hoá của người và ñộng vật khôngtiêu hoá ñược chúng Do vậy, vi sinh vật phải có một hệ enzym xenlulaza bao gồm

4 enzym khác nhau mới có thể phân huỷ ñược xenlulozơ Trong tự nhiên có nhiềunhóm vi sinh vật có khả năng phân huỷ xenlulozơ nhờ có hệ enzym này, trong ñó vinấm là nhóm có khả năng phân giải mạnh nhất vì nó tiết ra môi trường một lượnglớn enzym ñầy ñủ các thành phần Các chủng nấm sợi có hoạt tính phân giải

xenlulozơ ñáng chú ý ñều thuộc chi Trichoderma Hầu hết các loài thuộc chi

Trichoderma ñều sống trong ñất Ngoài Trichoderma, còn có nhiều chi VSV khác

có khả năng phân giải xenlulozơ như Aspergillus, Fusarium, Mucor…Nhiều loài

VK cũng có khả năng phân huỷ xenlulozơ, tuy nhiên cường ñộ không mạnh bằng vi

nấm, ví dụ như Pseudomonas, Xenlulomonas, Achromobacter, Clostridium…

Vi sinh vật cũng ñóng góp một phần không nhỏ vào quá trình hình thànhmùn và cải thiện cấu trúc ñất Có rất nhiều quan ñiểm về bản chất của quá trình hìnhthành mùn, trong ñó quan ñiểm về nguồn gốc vi sinh của mùn có sức thuyết phụchơn cả 90% mùn là axit humic và axit fulvic Trong các chất ñược tổng hợp bêntrong tế bào vi sinh vật có những chất có cấu trúc giống như axit mùn, ñó là các sắc

tố dạng melanin, ñặc biệt là melanoproteit của nấm sợi Melanoproteit và axit mùn

có rất nhiều tính chất giống nhau [88] như:

• Có màu sẫm như rễ cây

• Không hoà tan trong nước, axit, các dung dịch hữu cơ bình thường, chỉ hoàtan trong kiềm, sau ñó axit sẽ làm kết tủa chúng từ dung dịch kiềm này

• Phổ hấp thụ trong vùng nhìn thấy giống nhau

• Giới hạn dao ñộng thành phần phân tử của sắc tố nằm trong giới hạn thànhphần phân tử của các axit mùn trong các loại ñất khác nhau

• Phân tử lượng của chúng gần bằng nhau; có bộ axit amin cùng loại…

Như vậy, sự tổng hợp melaninproteit có thể xem như quá trình hình thànhaxit mùn bên trong tế bào ở các sợi nấm Những chất này ñi vào ñất sau khi các sợinấm chết và chúng ñược tích luỹ lại trong ñất nhờ khả năng bền vững dưới sự phânhuỷ của vi sinh vật Màu tối của sắc tố melanin ñược tạo thành không những nhờ

nấm sợi mà còn nhờ nhiều nhóm VK khác như Streptomyces, Azotobacter

chroococcum, Bacillus tạo bào tử háo khí và kị khí, VK phân huỷ xenlulozơ Trong

thành phần mùn ngoài melanin còn có một số thành phần khác của sinh khối vi sinhvật hoặc các sản phẩm trao ñổi chất của chúng Với phương pháp ñánh dấu bằng

trong thành phần mùn Trong thành phần các chất hữu cơ ñất còn có ñườngpolisaccarit cũng có nguồn gốc từ vi sinh vật

Do cấu trúc phức tạp nên quá trình phân huỷ mùn là một quá trình rất lâu dàiñòi hỏi sự tham gia của nhiều vi sinh vật Sự bền vững của các axit mùn dưới tácdụng phân huỷ của vi sinh vật có liên quan ñến các phân tử hình cầu có cấu tạo từnhiều ñơn vị không ñồng nhất liên kết bởi các mối liên kết hoá trị Tuy nhiên, cácnghiên cứu trong phòng thí nghiệm và ngoài tự nhiên cho thấy ñất vẫn bị mất mùn.ðiều này có liên quan ñến hoạt ñộng tích cực của các vi sinh vật ñất Rất nhiều visinh vật có khả năng phân huỷ mùn như nấm sợi, VK, xạ khuẩn Các thành phầnkhác nhau của mùn chịu những tác ñộng khác nhau khi bị vi sinh vật phân huỷ.ðiều này ñược thấy rõ khi trong ñất tồn tại những mảnh thành phần trong mùn có

tuổi rất cổ [79] Tham gia phân huỷ mùn có các nấm thuộc chi Aspergillus,

Penicillium…Một số loài sử dụng axit fulvic và axit humic như nguồn C và N, loài

khác lại sử dụng hoặc chỉ C hoặc chỉ N

Lần ñầu tiên vai trò của vi sinh vật trong quá trình hình thành cấu trúc ñấtñược nhà bác học Koxtưtrev P A ñưa ra vào năm 1886 [88] Ông cho rằng các sảnphẩm ñược tạo ra trong quá trình sống của vi sinh vật có thể là những tác nhân kếtdính, gắn các hạt ñất thành những phân tử có cấu trúc Các công trình nghiên cứusau này chỉ ra rằng, nấm sợi ñóng vai trò quan trọng trong quá trình này Phát triểngần rễ cây và phân huỷ các tàn dư thực vật, nấm sợi ñã tham gia vào việc liên kếtcác hạt ñất, dùng hệ sợi thâm nhập vào các hạt ñất ñể hút chất dinh dưỡng Sau khinấm sợi chết ñi, vai trò liên kết các hạt ñất chính là các sản phẩm phân giải chúng

Cấu trúc ñất góp phần quyết ñịnh ñộ phì nhiêu của ñất Trong những loại ñất

có cấu trúc tốt tồn tại rất nhiều các khoảng trống có thể trữ nước Những lỗ to vàtrung bình trong ñất có thể nhanh chóng giải phóng nước ñể sau ñó trữ không khí.Với những loại ñất như vậy luôn thiết lập một mối tương quan tốt giữa nước và

chứng minh bằng thí nghiệm khi trộn vào đất khơng cĩ cấu trúc các chủng nấm sợithuần chủng, cịn các chủng VK và xạ khuẩn cũng được trộn vào loại đất đĩ ở thínghiệm khác để so sánh Hệ sợi của nấm cĩ hai loại: một loại cĩ bề mặt dính, nhờ

đĩ mà các hạt đất dễ dàng dính vào, loại thứ hai cĩ bề mặt khơ, vì vậy chỉ cĩ loạithứ nhất mới tham gia vào việc xây dựng cấu trúc đồn lạp của đất Một số chi nấm

sợi sau cĩ tác dụng rất tốt trong việc tạo cấu trúc đất như chi Absidia, Mucor,

Rhizopus, Chaetomium, Fusarium, Aspergillus, Acremonium Theo thứ tự giảm dần

về khả năng tạo cấu trúc đất, các nhĩm vi sinh vật được sắp xếp như sau: Nấm sợi

và VK nhầy > xạ khuẩn > nấm men >hầu hết các VK Nếu sử dụng hỗn hợp cácchủng vi sinh vật thì khả năng này được xếp theo thứ tự: nấm sợi > nấm sợi+xạkhuẩn+VK > xạ khuẩn > VK

Vai trị của nấm sợi trong việc cải tạo cấu trúc đất cĩ thể rất đa dạng Thứnhất, hệ sợi của nấm bao phủ các hạt đất và gắn chặt chúng lại Thứ hai, nấm sợi cĩthể hấp phụ những hạt đất nhỏ trên bề mặt, tạo thành những hạt xốp, rỗ, khơng bịnước phá huỷ Thứ ba, nấm sợi giải phĩng ra các sản phẩm trao đổi chất khác nhau,những chất này sẽ được các hạt đất hấp phụ và chúng cĩ vai trị dính các hạt đất lạivới nhau Rất nhiều chủng nấm sợi và nấm men cĩ thể tạo ra các polisaccarit cĩchứa axit uronic Polisaccarit nguồn gốc vi sinh thường bền vững hơn so với nguồngốc thực vật Chúng sẽ trở nên bền vững hơn nữa nếu kết hợp với các chất khác nhưNa-bentonit, Na-kaolinit và các hydrooxit sắt Các polisaccarit này nếu liên kết vớicác ion kim loại (Ca, Cu, Zn, Al, Fe) hoặc các khống sét sẽ bền vững hơn rất nhiềudưới tác động phân huỷ của vi sinh vật, từ đĩ hình thành nên các cấu trúc đồn lạpvững chắc Ngồi polisaccarit, trong việc hình thành cấu trúc đồn lạp đất cịn cĩprotein, mỡ, dầu…nhưng vai trị của chúng nhỏ hơn nhiều so với polisaccarit Nấmsợi cịn gián tiếp tham gia vào quá trình hình thành cấu trúc đất khi các sợi nấm bị

VK phá huỷ, tạo ra các chất nhầy - tác nhân kết dính các hạt đất

Trong đất cịn cĩ một nhĩm vi sinh vật cũng cĩ khả năng cải thiện cấu trúcđất nhờ lớp màng nhầy mà chúng tạo ra bên ngồi tế bào trong quá trình sống.Nhĩm vi sinh vật này phân bố rộng rãi trong các loại đất [39], [42] Tính chất và vaitrị của chúng sẽ được trình bày kỹ ở phần tiếp theo

1.2.2 Vi sinh vật sinh màng nhầy và vai trị của chúng trong việc cải

Bao nhầy thường cĩ kích thước lớn hơn 0,2 µm Song cũng cĩ những VK cĩ

bao nhầy tới 20 µm như VK Leuconostoc mesenteroides Thành phần polisaccarit

của bao nhầy cĩ thể cĩ glucoza, galactoza, ramnoza hay dextran, axit 2 keto-3 deoxigalacturonic, axit pyruvic, axit axetic

Căn cứ vào kích thước bao nhầy, người ta chia chúng thành ba nhĩm [6]:

• Bao nhầy mỏng (micro capsule)

• Bao nhầy (giáp mạc, capsule)

• Một số VK khơng cĩ bao nhầy nhưng tế bào được bao bọc bởi lớp dịch nhầykhơng cĩ cấu tạo rõ rệt và khơng cĩ giới hạn xác định Khi các bao nhầy liênkết lại với nhau tạo thành một khối gọi là khối nhầy hay khuẩn giao đồn

Ch+c năng ca màng nhFy vi sinh v2t

Màng nhầy vi sinh vật cĩ những chức năng sau:

• Bảo vệ vi sinh vật khỏi sự tổn thương khi khơ hạn, bảo vệ tế bào tránh hiệntượng thực bào của bạch cầu Chính đặc tính này làm vi sinh vật cĩ khả nănggây bệnh Ngược lại khi khơng cĩ màng nhầy chúng nhanh chĩng bị bạchcầu tiêu diệt

• Màng nhầy là nơi dự trữ thức ăn để phịng khi thiếu thức ăn cĩ thể sử dụng

vỏ nhầy như một nguồn chất dinh dưỡng Khi các chất dinh dưỡng trong mơitrường cạn kiệt, vi sinh vật sẽ tiêu thụ dần chất dinh dưỡng cĩ trong vỏ nhầy

và làm vỏ nhầy bé lại

• Nhờ màng nhầy và một số cấu tạo cĩ liên quan mà vi sinh vật cĩ thể bám vào

bề mặt của một số giá thể ðơn cử trường hợp của các VK Streptococcus

salivarius và Streptococcus mutans đã sinh ra hexozatranspheraza giúp cho

chúng bám ựược trên bề mặt của răng và lên men ựường tạo axit lactic, dầndần làm hỏng men răng gây sâu răng.

Ớ Tắch lũy một số sản phẩm trao ựổi chất Một số VK sắt dùng màng nhầy ựểtắch lũy sắt

Ngoài ra màng nhầy VSV còn có rất nhiều chức năng quan trọng ựang ựượcnghiên cứu và ứng dụng, ựặc biệt là khả năng cải tạo đTđT đối với những vùngựất nghèo chất dinh dưỡng và khô cằn, chúng có khả năng phân giải chất hữu cơ tạomùn cho ựất, giữ nước, làm bền vững cấu tượng ựất, chống xói mòn

M)t s9 +ng d$ng ca vi sinh v2t màng nhFy

Từ lâu vi sinh vật sinh màng nhầy ựã ựược quan tâm nghiên cứu và ứng dụngsản xuất các sản phẩm ở qui mô công nghiệp như:

Ớ Dextran có trong bao nhầy của Leuconostoc mesenteroides ựược dùng làm

chất có khả năng thay thế huyết tương trong truyền máu, thay máu và làmchất hấp thụ trong kỹ thuật tách chiết (làm nhựa Sephadex) Sản phẩmdextran - Fe ựược dùng làm thuốc bổ máu trong chăn nuôi

Ớ Bao nhầy tạo bởi xenlulozơ của VK Acetobacter xylinum ựược dùng làm thực phẩm khi nuôi cấy Acetobacter trên nước dừa.

Ớ Polisaccarit như xanthan, levan ựược sử dụng rộng rãi trong công nghiệpdầu khắ, thực phẩm, y học, dược học, dệt vải, chăn nuôi, bảo vệ cây trồng

Levan tạo ra bởi Bacillus polymysa, Bacillus subtilis ựược dùng làm chất phủ

trong thực phẩm và dược học Trong những năm gần ựây do có những ưuựiểm về khả năng chịu mặn chịu nhiệt, chịu kiềm và giữ ựộ nhớt ổn ựịnhtrong môi trường nhiễm mặn cao, nhiệt ựộ cao mà xanthan của vi sinh vậtựược dùng làm phụ gia cho dung dịch giếng khoan, phụ gia ựông kết ximăngcho công trình xây dựng Ở Việt Nam cũng có công trình ựề cập ựến khảnăng ứng dụng của vi sinh vật sinh màng nhầy Lại Thúy Hiền và cộng sự ựãphân lập ựược 2 chủng VK sinh màng nhầy 22P và 38đ từ giếng khai thácdầu Bạch Hổ có khả năng tạo polisaccarit trên môi trường có glucozơ hoặcsaccarozơ và ựược ứng dụng trong khai thác dầu mỏ [14]

Vai trò ca vi sinh v2t sinh màng nhFy ự9i v0i viHc c:i t>o ự t khô h>n

Trong khu hệ vi sinh vật ựất ựồi núi có một số nhóm vi sinh vật ựặc trưng cóthể sống ở những ựiều kiện khô hạn đó là các vi sinh vật sinh màng nhầy như nấm