khảo sát ảnh hưởng của hai dòng vi khuẩn bacillus megateriumtv2b7 và stenotrophomonas maltophiliaam3 phân lập từ đất vùng rễ lúa đối với giống lúa om 9921 trồng ở điều kiện ngoài đồng

Thí nghiệm được bố trí theo khối đầy đủ hoàn toàn ngẫu nhiên, 4 lần lặp lại với 2 nhân tố là 5 mức phân đạm 0%, 25%, 50%, 75%, 100% kết hợp với chủng 2 dòng vi khuẩn trên và đối chứng kh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA HAI DÒNG VI KHUẨN

Bacillus megaterium-TV2B7 VÀ Stenotrophomonas maltophilia-AM3

PHÂN LẬP TỪ ĐẤT VÙNG RỄ LÚA ĐỐI VỚI GIỐNG LÚA

OM 9921 TRỒNG Ở ĐIỀU KIỆN NGOÀI ĐỒNG

MSSV: 3113722 LỚP: VSV K37 (DA11Y3A1)

Cần Thơ, tháng 12/2014

VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH VI SINH VẬT HỌC

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA HAI DÒNG VI KHUẨN

Bacillus megaterium-TV2B7 VÀ Stenotrophomonas maltophilia-AM3

PHÂN LẬP TỪ ĐẤT VÙNG RỄ LÚA ĐỐI VỚI GIỐNG LÚA

OM 9921 TRỒNG Ở ĐIỀU KIỆN NGOÀI ĐỒNG

MSSV: 3113722 LỚP: VSV K37 (DA11Y3A1)

Cần Thơ, tháng 12/2014

PHẦN KÝ DUYỆT

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

(ký tên) (ký tên)

ThS Nguyễn Thị Pha Nguyễn Tấn Lập

XÉT DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN

………

………

………

………

………

Cần Thơ, ngày tháng năm 2014

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(ký tên)

Tôi xin gởi lời cảm ơn đến:

Thạc sĩ Nguyễn Thị Pha đã tận tình hướng dẫn và dành nhiều thời gian quý báu truyền đạt kiến thức chuyên môn cũng như thực nghiệm để giúp tôi hoàn thành luận văn này

Ban lãnh đạo Viện nghiên cứu và phát triển Công nghệ Sinh học, trường Đại học Cần Thơ

Cô Nguyễn Thị Liên, Thạc sĩ Trần Thị Xuân Mai cán bộ phòng thí nghiệm Công nghệ Gen thực vật đã hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian tôi làm thí nghiệm thực hiện luận văn

Các bạn sinh viên lớp Vi sinh vật khóa 37 đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến cha mẹ đã luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi về vật chất và tinh thần để tôi hoàn thành tốt công việc học tập của mình

Tôi xin chân thành cảm ơn!

TÓM LƯỢC

Hai dòng vi khuẩn cố định đạm được tuyển chọn sau khi được phân lập từ đất vùng rễ lúa nhiễm mặn thuộc Tiểu Cần, Trà Vinh (Bacillus megaterium-TV2B7) và An Minh, Kiên Giang (Stenotrophomonas maltophilia-AM3) được sử dụng để đánh giá khả năng cung cấp đạm cho giống lúa OM 9921 trong điều kiện ngoài đồng ruộng Thí nghiệm được bố trí theo khối đầy đủ hoàn toàn ngẫu nhiên, 4 lần lặp lại với 2 nhân tố là 5 mức phân đạm (0%, 25%, 50%, 75%, 100%) kết hợp với chủng 2 dòng vi khuẩn trên và đối chứng không chủng vi khuẩn.Về các chỉ tiêu sinh trưởng, khả năng

cố định đạm của 2 dòng vi khuẩn đều không làm tăng chiều cao cây và chiều dài bông nhưng có tác dụng làm tăng khối lượng rơm khô khi thu hoạch Khối lượng rơm khô trung bình qua các mức phân đạm có chủng dòng vi khuẩn TV2B7 (21,6 g/bụi) và AM3 (21,2 g/bụi) cao hơn và khác biệt có ý nghĩa với không chủng vi khuẩn (17,5 g/bụi) Về các chỉ tiêu năng suất, ảnh hưởng của các dòng vi khuẩn qua các mức đạm không đủ tạo sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về tỷ lệ lép và khối lượng 1.000 hạt Bón 75% N cho số bông trên mét vuông cao nhất (338,3 bông) và cho năng suất cao nhất (5,6 T/ha) trong khi bón 100% N cho số hạt chắc trên bông cao nhất (55,5 hạt) Chủng dòng TV2B7 cho số bông trên mét vuông cao nhất (324,6 bông), cho số hạt chắc trên bông cao nhất (80,6 hạt) và cho năng suất cao nhất (5,31 tấn/ha) Khả năng cố định đạm của dòng TV2B7 thúc đẩy sự sinh trưởng và tăng năng suất trên giống lúa

OM 9921 tốt hơn hẳn dòng AM3 Từ mức đạm 50% kết hợp với chủng dòng TV2B7 trở lên có thể thay thế mức phân đạm 100% không chủng vi khuẩn nhưng vẫn đảm bảo năng suất

Từ khóa: Giống lúa OM 9921, khối lượng rơm khô, vi khuẩn cố định đạm

MỤC LỤC PHẦN KÝ DUYỆT

LỜI CẢM TẠ

TÓM LƯỢC i

MỤC LỤC ii

DANH SÁCH BẢNG iv

DANH SÁCH HÌNH v

CÁC TỪ VIẾT TẮT v

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về cây lúa 3

2.1.1 Phân loại khoa học 3

2.1.2 Đặc điểm sinh học 3

2.1.3 Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây lúa 5

2.2 Giống lúa OM 9921 8

2.3 Đất mặn 9

2.4.1 Tổng quan 9

2.4.2 Ảnh hưởng của đất mặn đến sự sinh trưởng, phát triển của cây lúa 9

2.4 Tổng quan về vi khuẩn vùng rễ 10

2.4.1. Vi khẩn Bacillus 11

2.4.2. Vi khuẩn Stenotrophomonas 12

2.5 Vi khuẩn nội sinh cây trồng 12

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 14

3.1 Địa điểm và thời gian thí nghiệm 14

3.2 Phương tiện nghiên cứu 14

3.2.1 Vât liệu thí nghiệm 14

3.2.2 Dụng cụ và thiết bị 15

3.2.3 Hóa chất 16

3.3 Phương pháp 16

3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát khả năng cung cấp đạm cho cây lúa của hai dòng vi khuẩn B Megaterium - TV2B7 và S Maltophilia - AM3 ở điều kiện đồng ruộng 16

3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng nội sinh trong cây lúa và tồn tại xung quanh vùng rễ lúa sau khi chủng vào hạt lúa của hai dòng vi khuẩn B megaterium – TV2B7 và S maltophilia – AM3 22

3.3.3 Xử lý kết quả 23

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24

4.1 Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn Bacillus megaterium - TV2B7 và Stenotrophomonas maltophilia - AM3 đến sự sinh trưởng và năng suất của giống lúa OM 9921 ở điều kiện ngoài đồng 24

4.1.1 Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn B megaterium - TV2B7 và S maltophilia - AM3 đến sự sinh trưởng của giống lúa OM 9921 ở điều kiện ngoài đồng 24

a Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn đến chiều cao cây 24

b Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn đến chiều

dài bông 25

c Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn đến khối lượng rơm khô 26

4.1.2 Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn 27

B megaterium - TV2B7 và S maltophilia - AM3 đến các thành phần năng suất của giống lúa OM 9921 ở điều kiện ngoài đồng 27

a Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn đến số bông/m 2 27

b Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn đến số hạt chắc trên bông 30

c Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn đến tỷ lệ hạt lép 31

d Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn đến

khối lượng 1.000 hạt 32

e Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn đến NSTT 33

4.1.3 Xác định hàm lượng đạm sau khi thu hoạch 34

4.2 Kết quả khảo sát khả năng nội sinh trong cây lúa và tồn tại xung quanh vùng rễ lúa sau khi chủng vào hạt lúa của hai dòng vi khuẩn B megaterium – TV2B7 và S maltophilia – AM3 36

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38

5.1 Kết luận 38

5.2 Đề nghị 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Một số hình ảnh thí nghiệm

Phụ lục 2: Thống kê các kết quả thí nghiệm

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1: Hàm lượng NH4+ (mg/l) và IAA (g/l) trung bình cao nhất tổng hợp bởi hai

dòng vi khuẩn .14

Bảng 2: Đặc tính đất thí nghiệm đồng ruộng tại Trà Cú, Trà Vinh 15

Bảng 3: Công thức môi trường Burk’s không đạm 16

Bảng 4: Sơ đồ ruộng thí nghiệm 17

Bảng 5: Lượng phân urea bón cho từng nghiệm thức ở 3 đợt bón 19

Bảng 6: Thành phần của dãy đường chuẩn NH4 + .21

Bảng 7: Mô tả giá trị đường chuẩn NH4+ 22

Bảng 8: Ảnh hưởng của các mức phân đạm và hai dòng vi khuẩn đến chiều cao cây lúa.25 Bảng 9: Ảnh hưởng của các mức phân đạm và hai dòng vi khuẩn đến chiều dài bông lúa 26

Bảng 10: Ảnh hưởng của các mức phân đạm và hai dòng vi khuẩn đến khối lượng rơm khô 27

Bảng 11: Ảnh hưởng của các mức phân đạm và hai dòng vi khuẩn đến số bông/m2 28

Bảng 12: Phân hạng các nghiệm thức theo số bông/m2 29

Bảng 13: Ảnh hưởng của các mức phân đạm và hai dòng vi khuẩn đến số hạt chắc trên bông 30

Bảng 14: Phân hạng các nghiệm thức theo số hạt chắc/bông 31

Bảng 15: Ảnh hưởng của các mức phân đạm và hai dòng vi khuẩn đến tỷ lệ hạt lép 32

Bảng 16: Ảnh hưởng của các mức phân đạm và hai dòng vi khuẩn đến khối lượng 1.000 hạt 33

Bảng 17: Ảnh hưởng của các mức phân đạm và hai dòng vi khuẩn đến NSTT 34

Bảng 18: Ảnh hưởng của các mức phân đạm và hai dòng vi khuẩn đến hàm lượng đạm trong đất sau khi thu hoạch 35

Bảng 19: Khả năng nội sinh trong cây lúa của hai dòng vi khuẩn 36

B megaterium – TV2B7 và S maltophilia – AM3 sau 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày .36

Bảng 20: Khả năng tồn tại xung quanh vùng rễ lúa của hai dòng vi khuẩn B megaterium – TV2B7 và S maltophilia – AM3 sau 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày 36

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1: Giống lúa OM 9921 9

Hình 2: Đắp bờ phân lô theo bố trí thí nghiệm 18

Hình 3: Đo chiều cao cây lúa 19

Hình 4: Gặt 5 m2 lúa theo khung 2 x 2,5 m 20

Hình 5: Bón 75% N kết hợp với chủng dòng TV2B7 cho số bông/m2 cao nhất 29

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

Lúa là cây trồng thân thiết, lâu đời nhất của nhân dân ta và nhiều dân tộc khác trên thế giới, đặc biệt là các dân tộc ở Châu Á Lúa gạo là loại lương thực chính của người dân Châu Á, cũng như bắp của người dân Nam Mỹ, hạt kê của người dân Châu Phi hoặc lúa mì của người dân Châu Âu và Bắc Mỹ Có thể nói, trên khắp thế giới, ở đâu cũng có dùng đến lúa gạo hoặc các sản phẩm từ lúa gạo Khoảng 40% dân số trên thế giới lấy lúa gạo làm nguồn lương thực chính (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008) Việt Nam cũng là một trong những quốc gia xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới với sản lượng 6,74 triệu tấn (năm 2013), đứng hạng thứ ba trên thế giới, sau Ấn Độ và Thái Lan (Theo báo cáo của Hiệp hội Lương thực Việt Nam)

Ngày nay, để gia tăng năng suất lúa, người ta thường sử dụng một cách quá mức các loại phân bón hóa học, đặc biệt là phân đạm Đạm là nguồn cung cấp dinh dưỡng hàng đầu đối với cây lúa Tuy nhiên, việc bón thừa quá nhiều phân đạm sẽ dẫn đến nhiều tác hại: chi phí cao, làm ô nhiễm môi trường, gây ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái…Vì vậy, các biện pháp sinh học ngày càng được khuyến khích sử dụng trong nông nghiệp Việc nghiên cứu ứng dụng của các dòng vi khuẩn vùng rễ có khả năng cố định đạm hữu hiệu cho cây lúa là góp phần cung cấp nguồn đạm sinh học, thay thế một phần đạm hóa học đang được quan tâm và rất cần thiết để duy trì sự phát triển nông nghiệp bền vững Có rất nhiều dòng vi khuẩn vùng rễ được phân lập và đưa vào ứng dụng, tuy nhiên tính ổn định và hiệu quả của chúng vẫn đang là một dấu hỏi lớn

Từ những nguyên nhân trên, nghiên cứu “Khảo sát ảnh hưởng của hai dòng vi

khuẩn Bacillus megaterium - TV2B7 và Stenotrophomonas maltophilia - AM3 phân

lập từ đất vùng rễ lúa đối với giống lúa OM 9921 trồng ở điều kiện ngoài đồng” nhằm mục đích đánh giá khả năng cung cấp đạm của vi khuẩn vùng rễ ở điều kiện thực tế đồng ruộng, có những kết luận chính xác về lợi ích của hai dòng khảo sát để ứng dụng chúng vào canh tác lúa ở quy mô lớn

1.2 Mục tiêu đề tài

 Xác định mức độ thay thế phân đạm của hai dòng vi khuẩn Bacillus

megaterium - TV2B7 và Stenotrophomonas maltophilia - AM3 ảnh hưởng đến giống

lúa OM 9921

 So sánh hiệu quả tương tác của của hai dòng vi khuẩn này đối với giống lúa

OM 9921 ở điều kiện thực tế đồng ruộng

 Khảo sát khả năng nội sinh bên trong cây lúa và tồn tại xung quanh vùng rễ lúa sau khi chủng vào hạt lúa của hai dòng vi khuẩn này

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về cây lúa

2.1.1 Phân loại khoa học

Giới (kingdom/regnum): Thực vật (Plantae)

Ngành (phyla): Thực vật có hoa (Angiospermae)

Lớp (class): Thực vật một lá mầm (Monocots)

Bộ (ordo): Hòa thảo (Poales)

Họ (familia): Hòa thảo (Poaceae)

Chi (genus): Lúa (Oryza)

Loài (species): Lúa Châu Á: Oryza sativa

Lúa Châu Phi: Oryza glaberima

Phân loài/thứ(sub species): Lúa nhiệt đới: Oryza sativa var indica

Lúa ôn đới: Oryza sativa var japonica

Lúa rẫy: Oryza sativa var javanica

= Oryza sativa var japonica nhiệt đới

(Nguồn: http://worldrices.blogspot.com/2012/03/cay-lua-trong-he-thong-phan-loai-thuc.html ngày 16/6/2014)

2.1.2 Đặc điểm sinh học

a Rễ

Cây lúa có hai loại rễ: rễ mầm và rễ phụ

 Rễ mầm là rễ mọc ra đầu tiên khi hạt lúa nẩy mầm Thường mỗi hạt lúa chỉ có một rễ mầm Rễ mầm không ăn sâu, ít phân nhánh, chỉ có lông ngắn, thường dài khoảng 10-15cm Rễ mầm giữ nhiệm vụ chủ yếu là hút nước cung cấp cho phôi phát triển và sẽ chết sau 10-15 ngày, lúc cây mạ được 3-4 lá Các rễ thứ cấp có thể mọc ra khi rễ mầm bị thiệt hại Rễ mầm còn có nhiệm vụ giúp hạt lúa bám vào đất khi gieo sạ trên đồng

 Rễ phụ mọc ra từ các mắt (đốt) trên thân lúa Mỗi mắt có từ 5-25 rễ phụ, rễ phụ mọc dài, có nhiều nhánh và lông hút Tại mỗi mắt có 2 vòng rễ: vòng rễ trên to và khỏe, vòng rễ dưới nhỏ và kém quan trọng hơn Trong giai đoạn tăng trưởng, các mắt này thường rất khít nhau và nằm ở dưới mặt đất, nên rễ lúa tạo thành một chùm, do đó,

rễ lúa còn gọi là rễ chùm Rễ có nhiệm vụ hút nước và chất dinh dưỡng nuôi cây, giúp

cây bám chặt vào đất, cho nên bộ rễ có khỏe mạnh thì cây lúa mới tốt được (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

b Thân lúa

Thân lúa gồm những mắt và lóng nối tiếp nhau Lóng là phần thân rỗng ở giữa 2 mắt và thường được bẹ lá ôm chặt Thông thường các lóng bên dưới ít phát triển nên các mắt rất khít nhau, chỉ có khoảng 3-8 lóng trên cùng bắt đầu vươn dài khi lúa có đòng đòng (2-35 cm) Thiết diện của lóng có hình tròn hay bầu dục với thành lóng dày hay mỏng và lóng dài hay ngắn tùy từng loại giống và điều kiện môi trường, đặc biệt

là nước (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Chức năng: giúp vận chuyển và tích trữ các chất trong cây

c Lá lúa

Lúa là cây đơn tử diệp (1 lá mầm) Lá lúa mọc đối ở 2 bên thân lúa, lá ra sau nằm

về phía đối diện với lá trước đó Lá trên cùng (lá cuối cùng trước khi trổ bông) gọi là

lá cờ hay lá đòng Lá lúa gồm phiến lá, cổ lá và bẹ lá

 Bẹ lá: là phần đáy lá kéo dài cuộn thành hình trụ và bao phần non của thân

 Phiến lá: hẹp, phẳng và dài hơn bẹ lá (trừ lá thứ hai)

 Cổ lá: là phần nối tiếp giữa phiến lá và bẹ lá Tại cổ lá còn có 2 bộ phận đặc biệt gọi là tai lá và thìa lá

 Tai lá là phần kéo dài của mép phiến lá có hình lông chim uốn cong hình chữ C

ở hai bên cổ lá

 Thìa lá là phần kéo dài của bẹ lá, ôm lấy thân, ở cuối chẻ đôi

Chức năng của lá: Lá làm nhiệm vụ quang hợp, chăm sóc hợp lý, đảm bảo cho bộ

lá khoẻ, tuổi thọ lá (nhất là lá đòng), lúa sẽ chắc hạt, năng suất cao

(Nguồn: http://vaas.vn/kienthuc/caylua/02/04_lalua.htm ngày 16/6/2014)

d Hoa lúa

Hạt lúa khi chưa thụ phấn, thụ tinh thì gọi là hoa lúa Hoa lúa thuộc loại dĩnh hoa, gồm trấu lớn (dưới), trấu nhỏ (trên) tương ứng với dĩnh dưới và dĩnh trên, một bộ nhụy cái, một bộ nhị đực (hoa lưỡng tính tự thụ)

e Bông và hạt lúa

Thời gian hình thành bông kể từ khi cây lúa bắt đầu phân hoá đòng cho đến khi lúa trổ Thời kỳ này nếu được chăm bón tốt, cây lúa đủ dinh dưỡng bông lúa sẽ phát triển đầy đủ giữ nguyên được đặc tính của giống Thời gian phát triển bông ở giống ngắn ngày ngắn hơn ở giống dài ngày

Hạt lúa gồm: Gạo lức và vỏ trấu

 Gạo lức gồm: phôi và phôi nhũ

 Vỏ trấu gồm: Trấu trên và trấu dưới Trấu dưới lớn hơn trấu trên và bao khoảng hai phần ba bề mặt gạo lúc trưởng thành

 Ở ẩm độ 0%, một hạt lúa nặng khoảng 12 - 44 mg Chiều dài, rộng, độ dày của hạt thay đổi nhiều giữa các giống

 Quá trình chín của hạt gồm :chín sữa, chín sáp và chín hoàn toàn Thời gian chín từ 30 - 35 ngày tuỳ theo giống, môi trường và biện pháp canh tác

(Nguồn: http://vaas.vn/kienthuc/caylua/02/07_bongvahatlua.htm ngày 16/6/2014)

2.1.3 Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây lúa

Đời sống cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nẩy mầm cho đến khi lúa chín Có thể chia làm 3 giai đoạn chính: giai đoạn tăng trưởng (sinh trưởng dinh dưỡng), giai đoạn sinh sản (sinh dục) và giai đoạn chín

a Giai đoạn tăng trưởng

Giai đoạn tăng trưởng bắt đầu từ khi hạt nẩy mầm đến khi cây lúa bắt đầu phân hóa đòng Giai đoạn này, cây phát triển về thân lá, chiều cao tăng dần và ra nhiều chồi mới (nở bụi) Cây ra lá ngày càng nhiều và kích thước lá ngày càng lớn giúp cây lúa nhận nhiều ánh sáng mặt trời để quang hợp, hấp thụ dinh dưỡng, gia tăng chiều cao, nở bụi và chuẩn bị cho các giai đoạn sau Trong điều kiện đầy đủ dinh dưỡng, ánh sáng và thời tiết thuận lợi, cây lúa có thể bắt đầu nở bụi khi có lá thứ 5-6 Chồi ra sớm trong nương mạ gọi là chồi ngạnh trê Sau khi cấy, cây mạ mất một thời gian để hồi phục, bén rễ rồi nở bụi rất nhanh, cùng với sự gia tăng chiều cao, kích thước lá đến khi đạt số chồi tối đa thì không tăng nữa mà các chồi yếu bắt đầu rụi dần (chồi vô hiệu hay còn gọi là chồi vô ích), số chồi giảm xuống Thời điểm có chồi tối đa có thể đạt được trước, cùng lúc hay sau thời kỳ bắt đầu phân hóa đòng tùy theo giống lúa

Thời gian sinh trưởng của các giống lúa kéo dài hay ngắn khác nhau chủ yếu là

do giai đoạn tăng trưởng này dài hay ngắn Thường các giống lúa rất ngắn ngày và ngắn ngày có giai đoạn tăng trưởng ngắn và thời điểm phân hóa đòng có thể xảy ra trước hoặc ngay khi cây lúa đạt được chồi tối đa Ngược lại, các giống lúa dài ngày (trên 4 tháng) thường đạt được chồi tối đa trước khi phân hóa đòng Đặc biệt, các giống lúa mùa quang cảm mạnh, nếu gieo cấy sớm, thì sau khi đạt chồi tối đa, cây lúa tăng trưởng chậm lại và chờ đến khi có quang kỳ thích hợp mới bắt đầu phân hóa đòng

để trổ bông

Thời gian này cây lúa sống chậm, không sản sinh gì thêm gọi là thời kỳ ngưng tăng trưởng, có khi rất dài Do đó, đối với các giống lúa quang cảm mạnh, cần bố trí thời vụ gieo cấy căn cứ vào ngày trổ hàng năm của giống, làm thế nào để thời kỳ ngưng tăng trưởng này càng ngắn càng tốt, nhưng phải bảo đảm thời gian từ cấy đến phân hóa đòng ít nhất là 2 tháng, để cây lúa có đủ thời gian nở bụi, bảo đảm đủ số bông trên đơn vị diện tích sau này

Thông thường, số chồi hình thành bông (chồi hữu hiệu hay còn gọi là chồi có ích) thấp hơn so với số chồi tối đa và ổn định khoảng 10 ngày trước khi đạt được chồi tối

đa Các chồi ra sau đó, thường sẽ tự rụi đi không cho bông được do chồi nhỏ, yếu không đủ khả năng cạnh tranh dinh dưỡng, ánh sáng với các chồi khác, gọi là chồi vô hiệu Trong canh tác, người ta hạn chế đến mức thấp nhất việc sản sinh ra số chồi vô hiệu này bằng cách tạo điều kiện cho lúa nở bụi càng sớm càng tốt và khống chế sự mọc thêm chồi từ khoảng 7 ngày trước khi phân hóa đòng trở đi, để tập trung dinh dưỡng cho những chồi hữu hiệu (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

b Giai đoạn sinh sản

Giai đoạn sinh sản bắt đầu từ lúc phân hóa đòng đến khi lúa trổ bông Giai đoạn này kéo dài khoảng 27 – 35 ngày, trung bình 30 ngày và giống lúa dài ngày hay ngắn ngày thường không khác nhau nhiều Lúc này, số chồi vô hiệu giảm nhanh, chiều cao tăng lên rõ rệt do sự vươn dài của 5 lóng trên cùng Đòng lúa hình thành và phát triển qua nhiều giai đoạn, cuối cùng thoát ra khỏi bẹ của lá cờ: lúa trổ bông Trong suốt thời gian này, nếu đầy đủ dinh dưỡng, mực nước thích hợp, ánh sáng nhiều, không sâu bệnh và thời tiết thuận lợi thì bông lúa sẽ hình thành nhiều hơn và vỏ trấu sẽ đạt được kích thước lớn nhất của giống, tạo điều kiện gia tăng trọng lượng hạt sau này (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

c Giai đoạn chín

Giai đoạn chín bắt đầu từ lúc trổ bông đến lúc thu hoạch Giai đoạn này trung bình khoảng 30 ngày đối với hầu hết các giống lúa ở vùng nhiệt đới Tuy nhiên, nếu đất ruộng có nhiều nước, thiếu lân, thừa đạm, trời mưa ẩm, ít nắng trong thời gian này thì giai đoạn chín sẽ kéo dài hơn và ngược lại Giai đoạn này cây lúa trải qua các thời

 Thời kỳ chín sáp: hạt mất nước, từ từ cô đặc lại, lúc bấy giờ vỏ trấu vẫn còn xanh

 Thời kỳ chín vàng: hạt tiếp tục mất nước, gạo cứng dần, trấu chuyển sang màu vàng đặc thù của giống lúa, bắt đầu từ những hạt cuối cùng ở chót bông lan dần xuống các hạt ở phần cổ bông nên gọi là “lúa đỏ đuôi”, lá già rụi dần

 Thời kỳ chín hoàn toàn: Hạt gạo khô cứng lại, ẩm độ hạt khoảng 20% hoặc thấp hơn, tùy ẩm độ môi trường, lá xanh chuyển vàng và rụi dần Thời điểm thu hoạch tốt nhất là khi 80% hạt lúa ngả sang màu trấu đặc trưng của giống

2.2 Giống lúa OM 9921

Giống lúa OM 9921 (Hình 1) có một số đặc tính:

 Thời gian sinh trưởng: 95-100 ngày

 Chiều cao cây: 95-100 cm

 Độ cứng cây: Cứng cây

 Tính chống chịu:

+ Rầy nâu: hơi kháng

+ Đạo ôn: hơi kháng

 Tiềm năng năng suất:

+ Vụ Đông Xuân: 7 – 9 tấn/ha

+ Vụ Hè Thu: 6 – 7 tấn/ha

 Một số đặc tính khác: Thích nghi rộng, dạng hình đẹp, đẻ nhánh khá, bông chùm

 Cũng giống như các giống lúa OM 9915, OM 9916, OM 10636, OM

9577-1, OM 9584-4, MTL 580 và MTL 689 Giống lúa OM 9921 có khả năng chịu mặn cao,

độ mặn tối đa khoảng 6‰ Tuy nhiên, độ mặn lý tưởng để cho các giống lúa này đạt năng suất là khoảng 4‰ Từ vụ Đông - Xuân năm 2011-2012, sau khi triển khai sản xuất thử và đánh giá khả năng chống chịu và thích nghi tại các địa phương ở tỉnh Bến Tre, một số giống đã được nông dân đánh giá cao và chọn đưa vào sản xuất đại trà Điều này đang mở ra một xu hướng phát triển mới, mở rộng diện tích sản xuất các giống lúa chịu mặn cao trong thời gian tới Số liệu ghi nhận tại các huyện Bình Đại, Ba Tri và Thạnh Phú cho thấy, diện tích sản xuất thực tế các giống lúa: OM 9921, OM

9915, OM 9916 và OM 10636 là 13 ha, tổng sản lượng lúa thu hoạch khoảng 95 tấn Trong đó, giống lúa đạt năng suất cao nhất là OM 9921, với sản lượng đạt từ 6 đến 7 tấn/ha

(Nguồn: http://www.baodongkhoi.com.vn/?act=detail&id=32071 ngày 25/6/2014)

 Phẩm chất gạo:

+ Chiều dài hạt gạo: 7,0 mm

+ Trọng lượng 1.000 hạt: 27-28 gram

+ Độ bạc bụng: cấp 1

+ Hạt gạo dài, trong, thơm, cơm dẻo (Trung tâm giống nông lâm ngư nghiệp Kiên Giang)

2.4.2 Ảnh hưởng của đất mặn đến sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa

Lúa có khả năng chịu mặn cao lúc nảy mầm nhưng lại rất mẫn cảm ở thời kỳ cây con, lúc cấy và lúc trổ Trong những trường hợp mặn ít, thì một lượng Na+ thấp có thể thúc đẩy sự sinh trưởng của cây lúa Mỗi giống lúa có sức chống chịu mặn khác nhau, khả năng chịu mặn là một yếu tố quan trọng giúp cây lúa có thể thích nghi được với nhiều điều kiện môi trường khác nhau (Bùi Huy Đáp, 1989) Khả năng chịu mặn của lúa tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau: pH đất, chế độ nước, phương pháp canh tác, tuổi mạ, giai đoạn phát triển của cây, thời gian bị nhiễm mặn và nhiệt độ bên ngoài (IRRI, 1979) Khả năng chịu mặn của lúa tùy theo giai đoạn sinh trưởng của lúa như sau:

 Giai đoạn nảy mầm và mạ non: các giống lúa đều có khả năng chịu mặn trong suốt giai đoạn nảy mầm Mặn không làm thiệt hại khả năng nảy mầm mà chỉ kéo dài thời gian nảy mầm Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy cây lúa mẫn cảm với mặn ở giai đoạn mạ non (2 - 3 lá) nhiều hơn trong giai đoạn nảy mầm, và ảnh hưởng của mặn trong giai đoạn mạ thay đổi tùy theo giống lúa Mặn ảnh hưởng đến sự gia tăng chiều dài của lá và việc hình thành lá mới, đồng thời nó cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của rễ Với nồng độ muối 6‰ ở giai đoạn nảy mầm và ở giai đoạn mạ cây lúa chết lúc

28 ngày sau khi gieo và 30 ngày sau khi xử lý mặn

 Giai đoạn tăng trưởng: Lúa có khả năng chịu mặn trong suốt giai đoạn sinh trưởng tăng trưởng, và sức chống chịu này tăng dần theo tuổi cây, khi cây già thì tính chống chịu càng gia tăng Trong suốt giai đoạn tăng trưởng, chiều cao cây, trọng lượng rơm rạ, số chồi/bụi, trọng lượng khô của rễ, chiều dài rễ, thời gian từ khi cấy đến trổ, đều bị ảnh hưởng bởi mặn với mức độ khác nhau, trong đó chiều cao cây, số chồi/bụi

và thời gian sinh trưởng bị ảnh hưởng mạnh nhất Sự thiệt hại do mặn nghiêm trọng hơn khi thời tiết có nhiệt độ cao (30,70C) và ẩm độ thấp (63,5%) vì nó làm gia tăng sự thoát hơi nước và sự hấp thu mặn của cây lúa

 Giai đoạn sinh dục: Mặn ảnh hưởng ở giai đoạn này sẽ làm giảm năng suất hạt nhiều hơn ở giai đoạn sinh trưởng tăng trưởng Trong thời kỳ sinh sản, mặn ảnh hưởng đến sự tượng gié, sự hình thành hoa, sự thụ phấn và sự nảy mầm của hạt phấn, làm cho

tỉ lệ lép gia tăng Mặn làm giảm chiều dài bông, số hạt/bông và trọng lượng 1000 hạt đưa đến năng suất giảm (Dương Kim Liên, 2011)

2.4 Tổng quan về vi khuẩn vùng rễ

Vi khuẩn vùng rễ của các loài thực vật có thể xem là nguồn tốt để phân lập các loài vi khuẩn có khả năng kích thích sinh trưởng cây trồng (Plant Growth Promoting Rhizobacteria - PGPR) Các loài vi khuẩn được xem là vi khuẩn kích thích sinh trưởng thực vật khi tạo nên tác động tích cực lên sinh trưởng của cây chủ sau khi được chủng vào vùng rễ cây bởi ít nhất một trong các cơ chế: cải thiện nguồn dinh dưỡng, cố định đạm, hòa tan lân khó tan,… kích thích sự phát triển cây trồng thường là thông qua hoạt động tổng hợp và tiết hormone sinh trưởng thực vật hoặc các hợp chất có hoạt tính tương tự, phân giải các chất ô nhiễm có nguồn gốc hữu cơ, sản xuất các chất kháng sinh hoặc kháng nấm góp phần hạn chế, kiểm soát bệnh cây gây bởi vi sinh vật có hại (Antoun và Prévots, 2005) Cũng chính nhờ vào các cơ chế này mà các loài vi khuẩn

kích thích sinh trưởng thực vật có khả năng định cư, phát triển vượt trội hơn so với các loài khác mặc dù chỉ chiếm khoảng 2-5% tổng số các loài vi khuẩn sống trong vùng rễ Những năm gần đây, số lượng loài vi khuẩn kích thích sinh trưởng thực vật được phát hiện và định danh tăng nhanh, chủ yếu bởi vì vai trò của vùng rễ như một hệ sinh thái quan trọng trong hệ thống sinh quyển và cơ chế hoạt động của các loài vi khuẩn có ích này đang được nghiên cứu ngày càng sâu hơn (Barriuso et al., 2008)

2.4.1 Vi khẩn Bacillus

Bacillus là nhóm vi khuẩn Gram dương, các tế bào vi khuẩn thường sắp xếp

thành dạng chuỗi (streptobacillus) có khả năng tạo bào tử nên có khả năng tồn tại một

thời gian dài trong điều kiện môi trường bất lợi Về mặt số lượng, chi Bacillus chiếm

đại đa số trong nhóm vi khuẩn Gram dương, có khả năng kích thích tăng trưởng sống

tại vùng rễ thực vật (chiếm khoảng 90%), chủ yếu là các loài Bacillus mycoides, B

subtilis, B pumilus, B megaterium, B thuringiensis, B firmus và B licheniformis

(Antoun and Prévots, 2005) Các cơ chế ảnh hưởng lên cây trồng của chi Bacillus cũng

được nghiên cứu nhiều trong nhiều năm, cung cấp nguồn kiến thức khá đầy đủ về các

cơ chế này Tại vùng rễ, một số chủng Bacillus tiết ra một số chất chuyển hóa giúp

tăng cường lượng chất dinh dưỡng sẵn có cho cây trồng, ngoài ra, chúng còn có thể

sản xuất phytohormone IAA Một khi hiện diện trong vùng rễ, B subtilis có khả năng

tương tác bền vững và kích thích sự sinh trưởng cây trồng một cách rõ rệt García

et al., (2004) đã tiến hành chủng B licheniformis trên cà chua và hồ tiêu, kết quả cho thấy, B licheniformis có thể được dùng như phân bón sinh học mà không làm biến đổi

các điều kiện cần cho cây phát triển trong nhà lưới Bên cạnh khả năng tiết chất

chuyển hóa, phytohormone, vi khuẩn Bacillus còn được chú ý nghiên cứu và sử dụng trong kiểm soát sinh học các tác nhân vi sinh gây bệnh cây trồng như Sclerotium

rolfsii, Rhizoctonia solani trên cà chua, Colletotrichum gloeosporioides trên tiêu

Cayene, CMV (Cucumber mosaic virus) trên dưa leo, (Antoun and Prévots, 2005; Saharan and Nehra, 2011) Một số nghiên cứu về chi vi khuẩn này đã được công bố:

Xie et al (2006) đã phân lập được vi khuẩn Bacillus megaterium có khả năng cố định

đạm từ đất của các ruộng lúa ở vùng đồng bằng dọc theo sông Yangtze, Trung Quốc

Barua et al (2011) cũng đã phân lập được vi khuẩn Bacillus megaterium cố định đạm

sống tự do trong đất canh tác lúa nhiễm mặn tại vùng duyên hải tại Ấn Độ Năm 2005,

lần đầu tiên Ding et al phát hiện được vùng gen nifH chịu trách nhiệm mã hóa cho

enzyme cần thiết của quá trình cố định đạm trên các chủng Bacillus megaterium phân

lập từ vùng rễ lúa mì, bắp, cỏ hoang và cây liễu tại Bắc Kinh

Behnamir, Iran cho thấy dòng S maltophilia có sự hiện diện của gen nifH và chịu

được môi trường có sự hiện diện của kim loại nặng là kẽm

Vi khuẩn Stenotrophomonas cũng đã được nhiều tác giả công bố là có khả năng

cố định đạm, sản xuất chất điều hòa sinh trưởng kích thích sự phát triển của các loài cây trồng trong đó có lúa, đồng thời giúp chúng chống lại các độc tố do ô nhiễm môi trường (Taghavi et al, 2009; Liba et al., 2006; Myoungsu et al., 2005; Othman et al.,)

2.5 Vi khuẩn nội sinh cây trồng

Vi khuẩn nội sinh là vi khuẩn trải qua phần lớn vòng đời trong cây trồng (Quispel, 1992) Từ vùng rễ chúng xâm nhập vào mô thực vật xuyên qua vùng rễ qua 3 cách là: bám vào bề mặt rễ và tìm cách chui vào rễ chính hay rễ bên thông qua lông

hút, giữa các tế bào nhu mô rễ hay biểu bì rễ để sống nội sinh như Azotobacter,

Bacillus, Beijerinckia, Enterobacteriaecae (Klebsiella, Enterobacter, Pantonea), Pseudomonas, Alcaligenes, Azoascur, Burkholderia, Campylobacter, Herbaspilillum, Gluconacetobacter và Peanibacillus (Elmerich, 2007)

Tuy nhiên nó cũng có thể xâm nhập vào các mô xuyên qua khí khổng hay các

vị trí bị tổn thương của lá (Roos và Hattingh, 1983) Sau khi xâm nhập vào cây chủ, các vi khuẩn nội sinh có thể tập trung tại vị trí xâm nhập hay phát tán khắp nơi trong cây đến các tế bào bên trong, đi vào các khoảng trống gian bào hay vào trong hệ mạch cây (Zinniel et al., 2002) Mật số của quần thể vi khuẩn nội sinh rất biến thiên, phụ thuộc chủ yếu vào loài vi khuẩn và kiểu di truyền của cây chủ; nhưng cũng phụ thuộc vào giai đoạn phát triển của cây chủ và các điều kiện môi trường (Pillay và Nowak,1997; Tan et al., 2003)

Một số vi khuẩn nội sinh có thể thúc đẩy sự phát triển của cây trồng bằng cách sản xuất các chất kích thích tố sinh trưởng thực vật và cố định đạm từ không khí (Sturz

et al., 2000) Hơn nữa, một số dòng vi khuẩn nội sinh có thể cải thiện sự phát triển của bệnh trên cây (Benhamou et al., 1996) và kích thích sự chống chịu của cây trồng đối với sự tác động của các nhân tố vô sinh và hữu sinh (Hallmann et al., 1997)

Vùng rễ là nơi tiếp giáp giữa rễ thực vật và đất, là nơi lắng động các chất hữu

cơ, và là nơi xuất phát của các môi trường sống và các nguồn sống khác nhau cho các

vi sinh vật đất Thực vật có thể thay đổi đặc tính vùng rễ của chúng nhờ sự hấp thu các chất dinh dưỡng, độ ẩm và oxy từ vùng rễ; và các chất do rễ tiết ra Đặc tính quan trọng của các dịch rễ là có tỉ lệ C/N cao nên có thể đẩy mạnh sự phong phú của các vi khuẩn cố định đạm trong vùng rễ Ngược lại, vi sinh vật có thể ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của cây do sự tác động của chúng đến các giá trị của các chất dinh dưỡng, sự phát triển và hình thái của rễ Nhờ sự đa dạng của cây trồng và sự đa dạng của vùng rễ nên các nhà khoa học có thể khám phá được nhiều nhóm vi khuẩn nội sinh khác nhau từ các cây khác nhau

Các vi khuẩn vùng rễ làm tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng và sự chuyển hóa

các chất trong cây còn non Azospirillum brasilense đã thúc đẩy sự phát triển lông rễ một cách mạnh mẽ và giảm sự kéo dài rễ ở Panicum miliaceum Vi khuẩn nốt rễ sống

trong rễ lúa giúp cây hấp thụ nhiều nitơ, lân, kali và sắt tăng từ 10 – 64% Chaintreuil

et al., 2000, đã phát hiện vi khuẩn nốt rễ còn sống trong rễ lúa hoang (Oryza

breviligulata) ở vùng Châu Phi và chúng có nguồn gốc từ những cây điên điển

(Sesbania sp.) mọc chen lẫn với cây lúa hoang

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 3.1 Địa điểm và thời gian thí nghiệm

Khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn Bacillus megaterium - TV2B7 và Stenotrophomonas maltophilia - AM3 cho giống lúa OM 9921 được thực

hiện tại vùng đất nhiễm mặn thuộc huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh

Khảo sát khả năng nội sinh trong cây lúa và tồn tại xung quanh vùng rễ lúa sau khi chủng vào hạt lúa của hai dòng vi khuẩn này được thực hiện tại phòng Thí nghiệm (PTN) Công nghệ Gen thực vật thuộc Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, trường Đại Học Cần Thơ

Thời gian thực hiện: từ tháng 11 năm 2013 đến tháng 11 năm 2014

3.2 Phương tiện nghiên cứu

3.2.1 Vât liệu thí nghiệm

- Giống lúa OM 9921

- Hai dòng vi khuẩn B megaterium và S maltophilia do PTN Công nghệ gen

Thực vật, Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, trường Đại học Cần Thơ cung cấp Một số đặc tính của hai dòng vi khuẩn này được trình bày trong Bảng 1

Nguồn phân lập

- Đất thí nghiệm: Đất trồng tại ấp Đôn Chụm, xã Tân Sơn, huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh Đất thí nghiệm có thành phần sét pha thịt, giàu đạm đặc biệt là đạm dễ tiêu

NH4+, nghèo K dễ tiêuvà Ptổng số và có hàm lượng P dễ tiêuở mức trung bình (Bảng 2)

Bảng 2: Đặc tính đất thí nghiệm đồng ruộng tại Trà Cú, Trà Vinh

Ghi chú: ts: tổng số; tđ: trao đổi; dt: dễ tiêu

(phân tích tại bộ môn Khoa học đất- Khoa NN và SHƯD - Đại Học Cần Thơ)

3.2.2 Dụng cụ và thiết bị

Bình tam giác 250 ml; ống nghiệm 12 ml, 15 ml; đĩa Petri đường kính 6 cm, 10 cm; kim cấy; cốc thủy tinh; bộ micropipet Gibson P10, P20, P200, P1000; đèn cồn; đầu côn; tủ cấy vi sinh vật; tủ ủ vi sinh vật Incucell 111; máy lắc mẫu GFL 3005 (Đức); nồi khử trùng nhiệt ướt Pbi-international; pH kế Orion 420 A; cân Điện tử Sartorius; lò vi sóng Panasonic…

3.2.3 Hóa chất

Công thức môi trường Burk’s không đạm gồm các thành phần hóa chất sau:

Bảng 3: Công thức môi trường Burk’s không đạm

3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát khả năng cung cấp đạm cho cây lúa của hai dòng

vi khuẩn B Megaterium - TV2B7 và S Maltophilia - AM3 ở điều kiện đồng

ruộng

a Bố trí thí nghiệm:

Thí nghiệm ở ngoài đồng được bố trí theo thể thức khối đầy đủ hoàn toàn ngẫu nhiên, với 2 nhân tố gồm 5 mức phân đạm (0%, 25%, 50%, 75%, 100% lượng phân đạm hóa học trên nền phân bón 100:40:30 kg/ha N:P2O5:K2O), kết hợp với 3 mức phân vi sinh là chủng 2 dòng vi khuẩn và đối chứng không chủng vi khuẩn, thực hiện 4 lần lập lại Thí nghiệm gồm 15 nghiệm thức x 4 lần lặp lại = 60 ô, diện tích mỗi ô là 20m2 Các nghiệm thức được bố trí theo sơ đồ (Bảng 4)

Bảng 4: Sơ đồ ruộng thí nghiệm

Hình 2: Đắp bờ phân ô theo bố trí thí nghiệm

Nuôi sinh khối vi khuẩn trong môi trường Burk’s lỏng, mỗi dòng vi khuẩn nuôi

3 lít

Chuẩn bị giống: lúa giống được ngâm 36 giờ, vớt ra rửa sạch, ủ trong 36 giờ sao

cho hạt nảy mầm, ra rễ khoảng 0,5cm thì chia làm 3 phần:1 phần không chủng vi

khuẩn, 2 phần còn lại mỗi phần chủng vào 1 dòng vi khuẩn

Chủng vi khuẩn: cho hạt giống vào thau có chứa dịch vi khuẩn mật số

107 CFU/ml ngâm ít nhất 2 giờ

Cách gieo: sử dụng 2 sợi dây biên có chia nút cách nhau 15cm và 1 sợi dây cấy

có chia các nút cách nhau 15cm để xác định vị trí gieo hạt lúa theo hốc tại các nút dây

đã được chia sẵn, mỗi hốc gieo 3-5 hạt lúa Lượng giống gieo đạt khoảng 80kg/ha

Chăm sóc: Các loại phân như lân và kali bón bình thường (bón lót toàn bộ phân

lân và ½ lượng kali trước khi cấy, ½ lượng kali còn lại bón đón đòng cùng với lần bón

phân đạm cuối cùng) Phân đạm được chia ra 3 lần bón với lượng phân được tính toán

cho từng ô thí nghiệm (Bảng 5) và chia ra lần 1 bón ¼ lượng phân sau khi bỏ hốc 10

ngày, lần 2 bón ½ lượng phân sau khi cấy 20 ngày, lần 3 bón ¼ lượng phân bón cùng

với kali khi lúa được 40 ngày tuổi

Bảng 5: Lượng phân urea bón cho từng nghiệm thức ở 3 đợt bón

Thời kì sử dụng phân 0% N 25% N 50% N 75% N 100% N

c Các chỉ tiêu đánh giá thí nghiệm

 Chiều cao cây: Đo từ mặt đất đến lá cao nhất của cây ở các nghiệm thức lúc thu hoạch Mỗi ô chọn ngẫu nhiên 10 cây, đo và ghi nhận số liệu (Hình 3)

Hình 3: Đo chiều cao cây lúa

 Chiều dài bông: chọn ngẫu nhiên 10 bông/ô khi thu hoạch, đo từ cổ bông đến chóp đuôi hạt cuối cùng

 Số bông/m2: đếm số bông của 5 bụi lúa rồi nhân với mật độ 33 bụi/m2

 Hạt chắc/ bông, tỷ lệ lép và khối lượng 1.000 hạt: đếm số hạt chắc và lép của

10 bông ngẫu nhiên trong 5 bụi thu hoạch để tính tỷ lệ lép, khối lượng 1.000 hạt và số hạt chắc/bông sau khi chia trung bình cho số bông của 5 bụi

 Khối lượng rơm khô: cắt sát gốc 5 bụi lúa, sau khi tuốt hết hạt, sấy hoặc phơi khô đến khi khối lượng không thay đổi rồi tính trung bình/1 bụi

 Năng suất thực tế (tấn/ha): gặt 5m2 (Hình 4), phơi khô, làm sạch hạt lép, cân và

tính ra đơn vị tấn/ha

Hình 4: Gặt 5 m 2 lúa theo khung 2 x 2,5 m

 Định lượng đạm trong đất sau thu hoạch bằng phương pháp Indophenol blue (Page et al., 1982)

Phương pháp Indophenol blue cho phép xác định hàm lượng NH4

+

từ 0,2 đến 12,5 ppm nhờ phản ứng giữa NH3 với phenol và Natri Hypoclorite với sự xúc tác của nitroprusside tạo thành hợp chất Indolphenol có màu xanh ở điều kiện pH kiềm, hàm lượng NH4

+

càng cao thì màu xanh càng đậm

Sau khi thu hoạch lấy ở mỗi ô 1g đất hòa tan trong 5ml nước cất Mỗi nghiệm thức có 4 ô tương ứng với 4 lần lặp lại Hút lấy 2ml mẫu đất đã hòa tan cho vào eppendorf Ly tâm mẫu 13.000 vòng/phút, trong 5 phút

Các bước tiến hành định hàm lượng đạm:

Bước 1: Xây dựng đường chuẩn NH4 +

Chuẩn bị 6 ống nghiệm, đánh số thứ tự từ 0 đến 5, lần lượt thêm vào mỗi ống các thành phần như Bảng 6 Các ống nghiệm số 0, 1, 2, 3, 4, 5 có hàm lượng NH4

+

là

0, 1, 2, 3, 4, 5 mg/l Tiến hành vortex các ống nghiệm và để ở nhiệt phòng 15 - 30 phút

để phản ứng tạo màu xảy ra theo nguyên tắc nồng độ NH4+ càng cao thì màu xanh

càng đậm dần

Bảng 6: Thành phần của dãy đường chuẩn NH 4 +

Bước 2: Chuẩn bị mẫu đo: Cho lần lượt các hóa chất với lượng như ống số 1 của

đường chuẩn, nhưng thay đạm chuẩn bằng mẫu Tiến hành vortex các ống nghiệm và

để ở nhiệt phòng khoảng 15 – 30 phút cho phản ứng tạo màu xảy ra

Bước 3: Đo NH4+:

- Bật máy quang phổ khoảng 5 phút trước khi đo, hàm lượng NH4+ được xác

định bằng cách đo cường độ hấp thu màu (OD) ở bước sóng 636 nm

- Đo giá trị OD ở 6 ống nghiệm đã biết hàm lượng NH4

+

trước, sau đó mới tiến hành đo OD các mẫu đã chuẩn bị

- Sử dụng giá trị OD của ống số 0 (không có NH4+, không có màu xanh) làm

mẫu blank đưa giá trị OD về 0, và tiến hành đo giá trị OD của 5 ống còn lại Năm ống nghiệm 1, 2, 3, 4, 5 lần lượt có hàm lượng NH4+ là 1, 2, 3, 4, 5 mg/l có màu xanh đậm dần sẽ tương ứng với 5 giá trị OD tăng dần

- Từ giá trị OD tương ứng với hàm lượng đạm đã biết, dùng chương trình vẽ đồ thị trong Excel 2003 xác định phương trình đường chuẩn của NH4+ (Bảng 7)

Bảng 7: Mô tả giá trị đường chuẩn NH 4 +

các dòng vi khuẩn tạo ra: x = (y – b)/a với giá trị R2 được chấp nhận khi R2>0,98

3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng nội sinh trong cây lúa và tồn tại xung

quanh vùng rễ lúa sau khi chủng vào hạt lúa của hai dòng vi khuẩn B

megaterium – TV2B7 và S maltophilia – AM3

 Chuẩn bị dịch vi khuẩn: Nuôi tăng sinh hai dòng vi khuẩn trong bình tam giác với 75ml môi trường Burk’s lỏng Ủ lắc cho vi khuẩn phát triển trong 3 ngày và chuẩn

về mật số 107CFU/ml Dịch vi khuẩn này được sử dụng để chủng hạt lúa

 Chuẩn bị mạ non:

 Hạt lúa OM 9921 (đã được bóc vỏ) được lắc đều trong Javel + vài giọt Tween

20 trong 20 phút, sau đó rửa sạch hạt bằng nước cất vô trùng 3-5 lần để loại bỏ Javen

 Đặt hạt lúa vào đĩa petri có chứa agar nước 0,8%, ủ trong tối trong 3 ngày ở 32ºC để hạt nảy mầm

 Chuyển các hạt lúa đã nảy mầm vào dịch vi khuẩn đã chuẩn bị, ngâm trong 2 giờ Mẫu đối chứng chỉ xử lý với nước cất khử trùng

 Cấy lúa vào các chai thủy tinh có chứa agar làm giá thể (agar + nước cất khử trùng); mỗi chai thủy tinh cấy 9 cây lúa Mỗi dòng vi khuẩn có 3 chai và 3 chai đối chứng

 Sau 3 ngày, lấy 2 cây lúa của mỗi chai thủy tinh để xử lý (ngâm lúa trong cồn

700 trong 30 giây, sau đó đổ bỏ, cho nước Javel 50% + vài giọt Tween 20 ngâm 10 phút, rửa lại với nước cất đã khử trùng 2-3 lần) Sau khi đã xử lý lấy 100µl nước của 1 mẫu ngẫu nhiên để cấy trải trên môi trường Burk’s không đạm Tiếp theo, dùng kéo đã khử trùng cắt mẫu thành những đoạn ngắn cho vào eppendorf 2ml, nghiền bằng đũa thủy tinh đã khử trùng với 1000 µl nước cất đã khử trùng Hút 100µl dịch mẫu đã để lắng cho vào đĩa petri chứa môi trường Burk’s không đạm và tiến hành cấy trải mẫu Ở mỗi chai lấy một ít agar xung quanh vùng rễ nghiền với 1000 µl nước cất vô trùng và

hút 100 µl dịch mẫu đã để lắng cấy trải trên môi trường Burk’s không đạm Quan sát

và ghi nhận kết quả khuẩn lạc sau 3 ngày

 Thực hiện tương tự với mẫu lúa sau 5 ngày và 7 ngày

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn Bacillus

megaterium - TV2B7 và Stenotrophomonas maltophilia - AM3 đến sự sinh trưởng

và năng suất của giống lúa OM 9921 ở điều kiện ngoài đồng

4.1.1 Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn B

megaterium - TV2B7 và S maltophilia - AM3 đến sự sinh trưởng của giống lúa

OM 9921 ở điều kiện ngoài đồng

a Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn đến chiều cao cây

Qua các kết quả phân tích thống kê cho thấy chiều cao cây trung bình ở các mức phân đạm khác biệt không có ý nghĩa thống kê Chiều cao cây trung bình thấp nhất là

ở các nghiệm thức bón 50% phân đạm (93,0cm) khác biệt có ý nghĩa với các nghiệm thức bón 100% phân đạm (96,2cm) (Bảng 8)

Khác biệt về chiều cao cây trung bình giữa các nghiệm thức có chủng và không chủng vi khuẩn cũng như sự tương tác giữa các dòng vi khuẩn và các mức phân đạm là không có ý nghĩa thống kê

Bảng 8: Ảnh hưởng của các mức phân đạm và hai dòng vi khuẩn đến chiều cao cây lúa

Đơn vị: cm

Các mức phân đạm Dòng VK

Trung bình

Ghi chú: Trong cùng một hàng hay một cột những số có chữ số theo sau giống nhau thì khác biệt không

có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5% qua phép thử LSD; ns: khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%

b Kết quả khảo sát khả năng cung cấp đạm của hai dòng vi khuẩn đến chiều dài bông

Qua kết quả phân tích thống kê ở Bảng 9 cho thấy chiều dài bông trung bình giữa các mức phân đạm, giữa các dòng vi khuẩn và giữa các nghiệm thức chủng các dòng

vi khuẩn kết hợp với bón các mức phân đạm đều khác biệt không có ý nghĩa thống kê