Phân Lập Và Tuyển Chọn Vi Sinh Vật Phân Giải Lân Từ Đất Phù Sa Chua Tại Huyện Phù Cừ, Tỉnh Hưng Yên

Trong khi đó ở đất tự nhiên luôn có sẵn các chủng giống vi sinh vật cókhả năng tiết enzyme phân giải, chuyển hóa các dạng lân khó tiêu thành dễtiêu.. Xuất phát từ những vấn đề trên,với m

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA MÔI TRƯỜNG

VÀ HUYỆN ĐÔNG HƯNG, TỈNH THÁI BÌNH

Khóa : 57

Giáo viên hướng dẫn : TS ĐINH HỒNG DUYÊN

ThS NGUYỄN TÚ ĐIỆP

Hà Nội – 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây la công trình nghiên cứu của riêng tôi Các sốliệu có nguồn gốc rõ ràng và kết quả trình bày trong khóa luận được thu thậptrong quá trình nghiên cứu là trung thực và chưa được ai công bố trước đấy

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận đều

đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong khóa luận đều được chỉ rõnguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Sinh viên Đan Thị Phượng

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực tập vừa qua, bên cạnh sự cố gắng của bản thân, tôi

đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của Học viện Nông nghiệp Việt Nam, cácthầy cô giáo, gia đình cùng bạn bè

Trước hết cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọngtới TS Đinh Hồng Duyên và ThS Nguyễn Tú Điệp, Học viện Nông nghiệpViệt Nam đã quan tâm dìu dắt, tận tình hướng dẫn và định hướng khoa học

để tôi hoàn thành tốt khóa luận này

Tôi xin chân thành cảm ơn ban chủ nhiệm khoa, các thầy giáo, cô giáotại khu vực bộ môn Vi sinh vật, các thầy cô ở phòng thực hành bộ môn Hóa ,Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã truyền đạt cho tôi những kiến thức và tạođiều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận này

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tớigia đình, bạn bè và người thân của tôi đã động viên, ủng hộ, giúp đỡ tôithực hiện và hoàn thành khóa luận này

Trân trọng!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Sinh viên Đan Thị Phượng

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC VIẾT TẮT viii

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1.Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 2

1.3 Yêu cầu nghiên cứu 2

PHẦN 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

2.1 Tổng quan về đất chua 3

2.1.2 Đặc điểm chính của đất phù sa chua 6

2.1.3 Sự phân bố của đất chua trên thế giới và Việt Nam 6

2.1.4.Cơ chế phân giải lân trong đất chua 8

2.2 Các dạng lân trong đất và sự chuyển hóa của nó trong đất 10

2.2.1.Vòng tuần hoàn của lân trong tự nhiên 10

2.2.2 Lân hữu cơ và sự chuyển hóa lân hữu cơ trong đất 11

2.2.3 Lân vô cơ và sự chuyển hóa của lân vô cơ trong đất 15

2.3 Tổng quan về vi sinh vật phân giải lân 17

2.3.1 Vi sinh vật phân giải lân hữu cơ 17

2.3.2 Vi sinh vật phân giải lân vô cơ 18

2.3.3 Các nghiên cứu trên thế giới về việc sử dụng vi sinh vật phân giải lân trong đất 18

2.3.4 Các nghiên cứu ở Việt Nam về việc sử dụng vi sinh vật phân giải lân trong đất 20

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 22

3.1 Đối tượng nghiên cứu 22

3.2 Phạm vi nghiện cứu 22

3.3 Nội dung nghiên cứu 22

3.3.1 Phân lập vi sinh vật 22

3.3.2 Tuyển chọn và đánh giá đặc tính của các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải lân trong đất 22

3.3.3 Sản xuất phân lân vi sinh và đánh giá chất lượng của phân lân 23

3.3.4 Thử nghiệm hiệu quả của phân lân vi sinh 23

3.4 Phương pháp nghiên cứu 23

3.4.1 Vật liệu nghiên cứu 23

3.4.2 Phương pháp lấy mẫu phân tích vi sinh vật 24

3.4.3 Phương pháp phân tích số lượng, thành phần vi sinh vật trong đất 25

3.4.4 Phương pháp phân lập vi sinh vật 25

3.4.5 Phương pháp tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải lân trong đất 25

3.4.6 Phương pháp xác định hình thái kích thước khuẩn lạc 26

3.4.7 Phương pháp sản xuất và đánh giá chất lượng phân lân vi sinh 27

3.4.8 Phương pháp đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật phân giải lân khi bón trên cây cà chua ở quy mô chậu vại 29

3.4.9.Phương pháp xử lý số liệu 29

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 30

4.1 Phân lập vi sinh vật 30

4.1.1 Kết quả phân tích vi sinh vật 30

4.1.2 Kết quả phân lập vi sinh vật 31

4.2 Tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải lân 34

4.2.1 Đánh giá khả năng phân giải lân của các chủng vi sinh vật 34

4.2.2 Đánh giá ảnh hưởng của pH đến các chủng vi sinh vật 36

4.2.3 Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến các chủng vi sinh vật 37

4.2.4 Đánh giá tính an toàn đối với hành tây của các chủng vi sinh vật 38

4.2.5 Đánh giá ảnh hưởng của nguồn Cacbon khác nhau đến các chủng vi sinh vật 39

4.2.6 Đánh giá ảnh hưởng của nguồn Nitơ khác nhau đến các chủng vi sinh vật 40

4.2.7 Hình thái, kích thước của các chủng vi sinh vật được tuyển chọn làm chế phầm 42

4.3 Sản xuất chế phẩm vi sinh vật phân giải lân và đánh giá chất lượng chế phẩm 43

4.3.1 Kiểm tra tính đối kháng giữa các chủng vi sinh vật được tuyển chọn 43 4.3.2 Sản xuất và đánh giá chất lượng chế phẩm vi sinh vật phân giải lân 44

4.4 Thử nghiệm hiệu quả của chế phẩm vi sinh vật phân giải lân khi bón trên cây cà chua ở quy mô chậu vại 45

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47

5.1 Kết luận 47

5.2 Kiến nghị 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

PHỤ LỤC 51

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Mức đánh giá độ chua của đất 4

Bảng 2.2 Phân bố đất chua ở một số khu vực trên thế giới 7

Bảng 3.1 Vị trí lấy mẫu đất 24

Bảng 4.1 Số lượng, thành phần vi sinh vật tổng số trong 12 mẫu đất ở 4 xã: Đông Động, Minh Châu, Nhật Quang, Phù Cừ 30

Bảng 4.2 Các chủng vi sinh vật phân lập trên môi trường lân hữu cơ 32

Bảng 4.3 Các chủng vi sinh vật phân lập trên môi trường lân vô cơ 33

Bảng 4.4 Hiệu suất phân giải lân hữu cơ khó tan của các chủng vi sinh vật 34

Bảng 4.5 Khả năng phân giải lân vô cơ của các chủng vi sinh vật 36

Bảng 4.6 Số lượng vi sinh vật ở các mức pH khác nhau 36

Bảng 4.7 Số lượng vi sinh vật ở các nhiệt độ khác nhau 37

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của nguồn Cacbon đến các chủng VSV 40

Bảng 4.9 Ảnh hưởng của nguồn Nito đến các chủng VSV 41

Bảng 4.10 Chất lượng chế phẩm vi sinh vật phân giải lân sau sản xuất 44 Bảng 4.11 Một số chỉ tiêu về sự sinh trưởng và phát triển của cây cà chua 45

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát quá trình phân giải lân của vi sinh vật 10Hình 2.2 Vòng tuần hoàn của lân trong tự nhiên 10Hình 3.1 Quy trình sản xuất chế phẩm VSV phân gải lân 28Hình 4.1 Hiệu suất phân giải lân của các chủng vi sinh vật có khả năng phân

giải lân hữu cơ 35Hình 4.2 Thử nghiệm tính an toàn đối với hành tây của các chủng VSV 38Hình 4.3 Ảnh hưởng của nguồn Cacbon tới VK13 40Hình 4.4: Ảnh hưởng của nguồn Nitơ tới VK13 41Hình 4.5 Hình thái khuẩn lạc và tế bào khi soi dưới kính hiển vi của chủng

VK1 42Hình 4.6 Hình thái khuẩn lạc và tế bào khi soi dưới kính hiển vi của chủng

VK8 42Hình 4.7 Hình thái khuẩn lạc và tế bào khi soi dưới kính hiển vi của chủng

VK13 43Hình 4.8 Tính đối kháng giữa các chủng VSV 43

Công thức thí nghiệmĐồng bằng sông Cửu Long Nấm tổng số

Nhà xuất bảnTiêu chuẩn Việt Nam

Vi khuẩn tổng số

Vi sinh vật

Xạ khuẩn

Xạ khuẩn tổng số

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1.Tính cấp thiết của đề tài

Lân trong đất là nguyên tố dinh dưỡng đa lượng đối với cây trồng Lânđóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, hút dinh dưỡng và vậnchuyển các chất trong cây Cây thiếu lân sẽ sinh trưởng chậm, cho năng suấtthấp phẩm chất nông sản kém

Hàm lượng lân tổng số trong đất Việt Nam giao động khá mạnh

44-1310 mg P/kg Đất phù sa sông Hồng có hàm lượng lân tổng số dao độngtrong khoảng 350-650 mg P/kg (Võ Đình Quang, 1999).Trong đất lân cótrong các hợp chất hữu cơ và vô cơ Các hợp chất hữu cơ chứa lân gồm có:Phitin, axit nucleic, nucleoproteit, phosphatit, sacarophosphat

Nhờ sự tích luỹ sinh học mà tầng đất mặt thường chứa nhiều lân hữu cơhơn các tầng dưới sâu Tỷ lệ lân hữu cơ phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượngmùn trong đất và dao động trong khoảng từ 10-50% của lân tổng số Hợp chất

vô cơ chứa lân chủ yếu là những muối của axit octophosphoric với Ca, Mg,

Fe và Al Trong đất lân còn có trong thành phần của apatit, lanric và vivianit,cũng như trong trạng thái hấp phụ của anion phosphat Các dạng lân vô cơtrong đất phần lớn có tính di động kém Trong đất chua lân phần lớn gặp ởdạng phosphat sắt và phosphat nhôm (FePO4, AlPO4, Fe2(OH)2PO4,Al(OH)2PO4 ) hoặc liên kết với oxyt sắt, nhôm dưới dạng hợp chất bị hấpphụ Trong đất trung tính, kiềm yếu, dạng photphat canxi lại chiếm chủ yếu.Tất cả các dạng lân hữu cơ và vô cơ này đều ở dạng khó tiêu đối với câytrồng Lân đi vào cây dưới dạng lân dễ tiêu là các ion PO43-, HPO42-, H2PO4-

Trong khi đó ở đất tự nhiên luôn có sẵn các chủng giống vi sinh vật cókhả năng tiết enzyme phân giải, chuyển hóa các dạng lân khó tiêu thành dễtiêu Gerretsen (1949) cho rằng một số vi sinh vật trong đất tự nhiên có khảnăng chuyển hóa Ca3(PO4)2 không tan thành dạng lân cây trồng có thể sử

dụng; J.Stoklasa (1911) khẳng định Bacillus megatherium, B mycoides, B.

mutyricus phân giải được bột apatit Bên cạnh các vi khuẩn, nấm Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Sclerotium cũng có tác dụng hòa tan hợp chất lân khó

tan Quá trình phân hủy chuyển hóa photpho khó tan trong đất phụ thuộc rấtnhiều vào số lượng, chủng loại vi sinh vật có trong đất Qua trình phân hủynày cung cấp nhiều dinh dưỡng , nhiều chất hữu cơ cho đất, tạo ra một số hợpchất dễ tiêu mà cây trồng dễ hấp thụ được

Vì vậy ,việc nghiên cứu và tạo ra phân lân hữu cơ vi sinh vật là mộtviệc cần thiết nhằm nâng cao khả năng cung cấp lân cho cây trồng bằng việctận dụng lượng lân có sẵn trong đất

Xuất phát từ những vấn đề trên,với mong muốn có được những chủng

vi sinh vật có khả năng phân giải lân để sản xuất chế phẩm, phân vi sinh vậtchuyển hóa lân bón cho đất và cây trồng, làm tăng hàm lượng lân dễ tiêu,giảm một phần lượng phân lân vô cơ trong đất, giảm ô nhiễm môi trường em

đã tiến hành nghiên cứu đề tài : “Phân lập tuyển chọn vi sinh vật phân giải

lân từ đất phù sa chua tại huyện Phù Cừ ,tỉnh Hưng Yên và huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình ”

1.2 Mục đích nghiên cứu

- Phân lập và tuyển chọn được từ 2 – 3 chủng vi khuẩn có khả năngphân giải lân từ đất chua

- Sản xuất phân lân vi sinh và đánh giá chất lượng, hiệu quả phân lân

1.3 Yêu cầu nghiên cứu

- Tiến hành lấy mẫu đất phù sa chua tại huyện Phù Cừ, tỉnh Hưng Yên

và huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình

- Tiến hành phân lập và đánh giá đặc tính sinh học để lựa chọn cácchủng có khả năng phân giải lân để sản xuất chế phẩm

- Sản xuất phân lân vi sinh từ các chủng đã được tuyển chọn

- Thử nghiệm phân lân vi sinh ở quy mô chậu vại

PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1.1.2 Các loại độ chua của đất

Có hai loại độ chua của đất là độ chua hoạt tính và độ chua tiềm tàng

Độ chua hoạt tính là độ chua hình thành do những ion H+ tồn tại trong dungdịch hoặc bị hấp thu trên bề mặt hạt keo và có ảnh hưởng trực tiếp tới cây và visinh vật Độ chua tiềm tàng là độ chua hình thành do những ion H+ (và Al3+)chỉ làm tăng độ chua dung dịch và ảnh hưởng đến sinh vật khi bị đẩy vào dungdịch đất bởi các cation khác Hai loại độ chua này hợp thành tổng số độ chuacủa đất

Ðộ chua hoạt tính

Ðộ chua hoạt tính do các ion H+ có trong dung dịch đất tạo nên, nồng

độ ion H+ càng cao thì đất càng chua

Ðể xác định độ chua này ta chiết rút các ion H+ bằng nước cất rồi xácđịnh nồng độ ion H+ bằng pH meter Ðộ chua hoạt tính được biểu thị bằng

pHH2O. pH là trị số âm của logarit nồng độ ion H+ trong dung dịch:

Nếu [H+]> 10-7 g ion/l nghĩa là pH < 7 đó là môi trường chua

Thông thường pHH2O của đất biến thiên từ 3-9 và được đánh giá như sau:

Bảng 2.1 Mức đánh giá độ chua của đất

< 4,5 Ðất rất chua4,5-5,5 Ðất chua5,6-6,5 Ðất chua ít6,6-7,5 Ðất trung tính7,6-8,0 Ðất kiềm ít8,1-8,5 Ðất kiềm vừa

>8,5 Ðất kiềm nhiều

(Nguồn: Trần Văn Chính, 2006)

Ðộ chua hoạt tính được sử dụng trong việc bố trí cơ cấu cây trồng phùhợp trên vùng đất canh tác hoặc xác định sự cần thiết phải bón vôi cải tạo độchua của đất cho phù hợp với đặc tính sinh học của loại cây định trồng Ða sốcây trồng ưa môi trường trung tính nhưng cá biệt có những cây cần đất chuanhư chè, cà phê, dứa, khoai tây

Ðộ chua hoạt tính chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau:

- Mức độ phân ly thành ion của chất điện giải Cùng nồng độ đươnglượng nhưng axit vô cơ phân ly thành ion nhiều hơn axit hữu cơ nên pHH2O

của dung dịch thấp hơn Tương tự như vậy với các bazơ

- Hiện tượng trao đổi ion H+ và Al3+ trong keo đất với các ion khác khibón phân vô cơ như KCl, (NH4)2SO4 cũng làm tăng độ chua hoạt tính

 Ðộ chua tiềm tàng

Trong đất chua còn có các ion H+ và Al3+ được hút bám trên bề mặt keođất Khi tác động lên đất một dung dịch muối thì H+ và Al3+ bị đẩy vào dungdịch đất Nồng độ của các ion này trong dung dịch tăng lên gây ảnh hưởngkhông tốt đến thực vật và vi sinh vật Ðộ chua thu được trong trường hợp này

gọi là độ chua tiềm tàng.

Các ion H+ và Al3+ được hút bám trên keo với các lực khác nhau Tuỳthuộc vào lực hút bám của các ion này trên keo mà người ta chia độ chua

tiềm tàng thành 2 loại: độ chua trao đổi và độ chua thuỷ phân.

- Ðộ chua trao đổi: Là một loại độ chua của đất được xác định khi chođất tác dụng với một dung dịch muối trung tính, thường dùng muối KCl,NaCl, BaCl2. Như vậy ngoài những ion H+ có sẵn trong dung dịch đất còn cónhững ion H+ và Al3+ được đẩy ra từ keo đất theo phản ứng:



H Al

KĐ 3 + 4KCl Û[KÐ]4K+ + HCl + AlCl3

Muối Al thuỷ phân tạo ra axit theo phương trình:

AlCl3 + 3H2O Û Al(OH)3¯ + 3HCl

- Ðộ chua thuỷ phân

Dùng muối trung tính KCl tác động với đất nhiều khi vẫn chưa đẩydược hết các ion H+ và Al3+ ra khỏi keo đất Các nhà hoá học đất đã đưa raphương pháp khác: dùng dung dịch chiết là muối tạo bởi một axit yếu và mộtbazơ mạnh như CH3COONa hoặc Ca(CH3COO)2 thì hầu hết các ion H+ và

Al3+ sẽ bị đẩy ra khỏi keo vào dung dịch Ðộ chua được xác định bằngphương pháp này lớn hơn độ chua trao đổi nhiều và được gọi là độ chua thuỷphân Ðộ chua thuỷ phân được ký hiệu là H, đơn vị là lđl H+ và Al3+ trong100g đất khô

Trong dung dịch NaCH3COO bị thuỷ phân:

NaCH3COO + H2O Û CH3COOH + NaOH

CH3COOH là axit yếu ít phân ly, NaOH thì phân ly hoàn toàn thành

Na+ và OH- vì vậy dung dịch có phản ứng kiềm yếu (pH = 8,2-8,5) Ðây là điềukiện để Na+ đẩy hết H+ và Al3+ trên keo đất vào dung dịch theo sơ đồ sau:

Từ phản ứng (1) và (2) ta thấy H+ và Al3+ trong đất khi đẩy vào keo đất

đã tạo nên CH3COOH trong dịch lọc Dùng dung dịch NaOH 0,1N tiêu chuẩnchuẩn độ lượng CH3COOH trong dịch lọc thì ta xác định được độ chua thuỷphân của đất

Như vậy độ chua thuỷ phân là độ chua lớn nhất vì nó bao gồm cả ion

H+ ( độ chua hoạt tính), ion H+ và Al3+ bám hờ (độ chua trao đổi) và những

ion H+ và Al3+ hút bám chặt trên bề mặt keo đất

2.1.2 Đặc điểm chính của đất phù sa chua

Trần Văn Chính (2006) cho rằng đất phù sa chua có các đặc điểmchính sau:

- Đất có độ bão hòa bazơ thấp hơn 50% (ít nhất ở độ sâu từ 0 – 20 hoặc

0 – 50cm) và trong hình thái phẫu diện đất từ bề mặt đất cho đến độ sâu125cm không thấy xuất hiện tầng phèn tiềm tàng và phèn hoạt động

- Đất thường có màu nâu hơi nhạt

- Đất có phản ứng chua toàn phẫu diện (pH = 4,5 –5) Hàm lượng nhôm

2.1.3 Sự phân bố của đất chua trên thế giới và Việt Nam

2.1.3.1 Sự phân bố đất chua trên thế giới

Van Wambeke (1976) ước tính đất chua chiếm 1,455 triệu ha (11%)diện tích đất thế giới, trong khi Haug(1983) cho rằng đất chua chiếm 70%diện tích đất canh tác trên thế giới

Von Uexkull và E Mutert (1995) ước tính trên thế giới có 3.950 triệu

ha là đất chua và hơn 50% đất canh tác tiềm năng trên thế giới có tính chua

Bảng 2.2 Phân bố đất chua ở một số khu vực trên thế

giới Diện tích đất chua (x 10 9 ha)

Tổng diện tích đất (x 10 9 ha)

Phần trăm đất chua (%)

(Nguồn: Zdenko Rengel, 2003)

Đất chua có chủ yếu ở hai vành đai toàn cầu: vành đai hàn đới phía Bắcvới khí hậu ôn đới ẩm ướt và vành đai nhiệt đới phía Nam với điều kiện ẩmướt (Von Uexkulvà Mutert, 1995)

Hầu hết đất chua là rừng và đất rừng (66,3%, tương đương 2,621 triệuha), trong khi 17,7% (699 triệu ha) được bao phủ bởi thảo nguyên, đồng cỏ,thảm thực vật và thảo nguyên Chỉ có 212 triệu ha (5,4%) của đất chua của thếgiới được trồng trọt (Von Uexkull và Mutert, 1995)

Đất chua trên thế giới bao gồm các khu vực rộng lớn đất có khả năngcanh tác, trong đó khu vực thảo nguyên của Brazil, được gọi là Los Cerrados, làmột ví dụ điển hình Tổng diện tích của nó khoảng 205 triệu ha, trong đó khoảng

112 triệu ha có tiềm năng canh tác Phần lớn thời gian còn lại có thể là được sửdụng để trồng rừng và cải thiện đồng cỏ cho chăn nuôi Tương tự khu vực đượctìm thấy ở Colombia, Venezuela, Trung Phi và Đông Nam Á (Borlaug vàDowswell, 1997)

2.1.3.2.Sự phân bố của đất chua ở Việt Nam

Diện tích đất chua ở nước ta rất lớn, đó là các loại đất đỏ vàng vùngđồi núi, một phần đất phù sa hệ thống sông Hồng, phù sa sông Mã, sông

Chu, sông Lam, sông Cửu Long và phù sa sông khác; các vùng đất bạcmàu ở Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Tây Ninh; các vùngđất phèn ở Hải Phòng, Thái Bình, Ðồng Tháp ; các vùng đất trũng NamĐịnh, Hà Nam và các nơi khác

Trong đó đất chua vùng đồi núi chiếm hơn 70% diện tích đất toàn quốcvới pHKCl tầng mặt dao động trong khoảng 4,0-5,5 Tất cả đất dốc đều chua,các đất dốc chua mạnh ( pHKCl 4,5 đến < 4,0, thậm chí đến 3,5) và xu hướngchua hóa tăng lên rất nhanh.Có đến 86% diện tích chua mạnh vùng đồi núi lànằm trên độ dốc lớn (trên 25 độ)

Đất phù sa chua có diện tích 1.665.892 ha Đất phù sa chua là đơn vịđất phổ biến nhất trong nhóm đất phù sa ở Việt Nam, phân bố từ Bắc vàoNam và chiếm đại bộ phận diện tích đất phù sa ở vùng đồng bằng venbiển miền Trung, ở đồng bằng châu thổ sông Hồng và đồng bằng châu thổsông Cửu Long Đất phù sa chua thường phân bố bao quanh đất phù satrung tính ít chua ở phần trung tâm

2.1.4.Cơ chế phân giải lân trong đất chua

Trong đất chua nghèo chất hữu cơ, Fe, Al và Mn thường nằm ở dạnghòa tan phản ứng với H2PO4- tạo thành hợp chất không tan cây trồng khôngđồng hóa được:

Al3+ + H2PO4- + 2H2O -> 2H+ + Al(OH)3.H2PO4

Không tanThêm vào đó, hàm lượng ion Al3+ và Fe3+ cao hơn hàm lượng các ion

H2PO4- nhiều làm cho phản ứng trên càng nghiêng theo chiều thuận, tạo thànhlân không tan và đất càng chua hơn

Ở đất chua, ion H2PO4- không những phản ứng với Fe3+ , Al3+ hòa tan

mà còn phản ứng với các ion ngậm nước của các nguyên tố đó như gibbsite(Al2O3.3H2O) và goethite (Fe2O3.3H2O) Ở đất chua số lượng lân bị các oxitsắt, oxit nhôm ngậm nước cố định còn vượt quá cả số lượng lân bị kết tủa với

Fe, Al và Mn hòa tan

Al(OH)3 + H2PO4- -> Al(OH)2.HPO4- + H2O

Điều đáng lưu ý là hầu hết các loại đất đều chứa oxit sắt, nhôm ngậmnước nên đấy cũng là kiểu cố định khá nhiều lân và diễn ra trên phạm vi rộng

Trong môi trường chua còn có hai quá trình cố định lân liên quan tớisét Đó là do sự tồn tại các ion OH- lộ trên bề mặt khoáng sét Sự cố định này

đi kèm với việc giải phóng kiểm theo phản ứng sau:

Sét-OH + Ca(H2PO4)2 -> Sét – H2PO4- + 1/2Ca(OH)2

Do trong môi trường đất chua sự chuyển hóa của lân chủ yếu về cácdạng lân khó tan nên sự có mặt của các vi sinh vật có khả năng phân giải lântrong đất là rất cần thiết

Theo Nguyễn Đường và Nguyễn Xuân Thành (1999) nhiều vi sinh vậtđất có men dephotphorylaza phân giải phytin theo phản ứng sau:

Sự chuyển hóa các hợp chất hữu cơ thành muối H3PO4 ( Stoklaza –

1991 Menkina – 1952) theo sơ đồ sau:

1 Nucleoprotein -> Nuclein -> acid nucleic -> Nucleotic -> H3PO4

2.Loxitin -> Glixerphosphate -> H3PO4

Sau đó nhiều năm công trình nghiên cứu khác đã nhận thấy có rất nhiềuloại VSV có thể tiến hành quá trình này Qúa trình có thể tổng quát theo sơ đồ sau:

(Nguồn: Nguyễn Xuân Thành, 1999)

Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát quá trình phân giải lân của vi sinh vật 2.2 Các dạng lân trong đất và sự chuyển hóa của nó trong đất

2.2.1.Vòng tuần hoàn của lân trong tự nhiên

Vòng tuần hoàn của lân không giống như vòng tuần hoàn của nitơ Trongkhi nitơ luôn khan hiếm trong đất thì lân tồn tại nhiều trong đất ở dạng khó phângiải Nitơ được đưa vào đất nhờ vi sinh vật cố định đạm từ không khí, còn đối vớilân, chúng được các vi sinh vật phân giải từ các nguồn lân vô cơ và hữu cơ khácnhau Vòng tuần hoàn của lân được biểu diến trong sơ đồ sau:

(Nguồn: Nguyễn Đường,Nguyễn Xuân Thành,1999)

Hình 2.2 Vòng tuần hoàn của lân trong tự nhiên

Trong tự nhiên, lân nằm trong nhiều dạng hợp chất khác nhau: lân hữu

cơ có trong cơ thể thực vật và động vật, được tích luỹ trong đất khi động vật

và thực vật chết đi Những hợp chất lân hữu cơ này được vi sinh vật phân giảitạo thành các hợp chất lân vô cơ khó tan, một số ít được tạo thành dạng dễtan Các hợp chất lân vô cơ khó tan còn có nguồn gốc từ những quặng thiênnhiên như apatit, photphorit, photpho sắt, photphat nhôm Những hợp chấtnày rất khó hoà tan và cây trồng không thể hấp thụ trực tiếp được Chúngđược cố định bởi các vi sinh vật phân giải lân vô cơ, chuyển thành các dạng

dễ tan để cây trồng có thể hấp thụ được Cây trồng chỉ có thể hấp thu đượckhi chúng được chuyển hoá thành dạng dễ tan Quá trình này được thực hiệnmột phần quan trọng là nhờ nhóm vi sinh vật phân hủy lân vô cơ Các muốicủa axit photphoric dạng dễ tan được cây trồng hấp phụ và chuyển thành cáchợp chất lân hữu cơ trong cơ thể thực vật Động vật và người sử dụng các sảnphẩm thực vật làm thức ăn lại biến lân hữu cơ của thực vật thành lân hữu cơcủa động vật và người Người, động vật và thực vật chết đi để lại lân hữu cơtrong đất Vòng tuần hoàn của các dạng hợp chất photpho trong tự nhiên cứthế diễn ra Như vậy một nhóm vi sinh vật nào đó trong đất đóng vai trò quantrọng trong vòng tuần hoàn của lân Khi đó, nếu thiếu sự hoạt động của mộtnhóm vi sinh vật nào đó thì sự chuyển hoá của vòng tuần hoàn sẽ bị ảnhhưởng nghiêm trọng

2.2.2 Lân hữu cơ và sự chuyển hóa lân hữu cơ trong đất

2.2.2.1 Lân hữu cơ:

Trong phần lớn các loại đất của Việt Nam, hàm lượng lân hữu cơ daođộng trong khoảng 10-45% so với lân tổng số tùy theo loại đất (Nguyễn TửKhiêm, Trần khải, 1997), trong điều kiện đất phèn giàu hữu cơ của ĐBSCL,lân hữu cơ có thể chiếm 30-64% (Đỗ Thị Thanh Ren, 1989) Lân hữu cơtrong đất tồn tại chủ yếu dưới dạng các tàn dư thực vật hữu cơ và một phầnđược tổng hợp bởi các vi sinh vật đất từ các nguồn hữu cơ khác chủ yếu dướidạng este của octhophotphoric với độ bền khác nhau Hơn 50% lân hữu cơ tồn

tại dưới dạng inositol phosphat bền vững rất khó bị phân giải Một phần ít hơntồn tại dưới dạng axit (H2PO4-) như axit nucleic, phospholipit, inositalphotphat Tỷ lệ của các hợp chất này trong tổng số lân hữu cơ là:

vi sinh vật sử dụng và tổng hợp dễ dàng Một số photpholipit phổ biến cónguồn gốc từ glyxerol Tốc độ giải phóng photpholipit từ nguồn hữu cơ trongđất khá nhanh Vì vậy, hàm lượng photpholipit trong đất thường thấp, khoảng5% hay thấp hơn so với lân tổng số

Theo Kletcopki và Petecbuaxki (1964) thì trong lân hữu cơ của đất,dạng phổ biến nhất là dạng fytat, có thể chiếm đến 50% tổng số lân hữu cơ.Tùy theo môi trường axit hay kiềm mà tồn tại các dạng fytat khác nhau Ở đất

chua, lân hữu cơ chủ yếu là fytat Fe, Al; ở đất trung tính, kiềm tồn tại dạngfytat Ca, Mg.

Lân hữu cơ trong cơ thể động vật, thực vật, vi sinh vật thường gặp cáchợp chất chủ yếu như fitin, phospholipide, acid nucleic Điều đáng chú ý làlân hữu cơ hoàn toàn không có khả năng cung cấp lân trực tiếp cho cây trồng màphải đợi vi sinh vật chết đi, tế bào bị khoáng hóa thì cây trồng mới hấp thu được

Khi thực hiện khoáng hóa có sự tham gia của vi sinh vật phân giải lân,những hợp chất hữu cơ ( trong đó có lân hữu cơ) sẽ được khoáng hóa để giảiphóng ra lân vô cơ hay hữu cơ, là nguồn dinh dưỡng cung cấp thức ăn cho câytrồng Có 70 – 80 tập đoàn vi sinh vật tham gia vào quá trình phân giải lân.Trong quá trình khoáng hóa chất hữu cơ của đất, lân hữu cơ được giải phóng

ra dưới dạng axit phosphoric và muối dễ tan của nó Nhưng các dạng lân nàylại bị đất hấp thụ và vi sinh vật hút lại, nên trong đất rất ít lân ở dạng hòa tan.Nhiều tác giả nghiên cứu cho rằng: Nếu chất hữu cơ vùi trong đất là chất hữu

cơ nghèo lân thì qua quá trình phân giải không những hàm lượng lân hữu cơtrong đất không tăng mà còn giảm xuống

Nếu chất hữu cơ vùi xuống đất chứa ít hơn 0,2 – 0,3 % P2O5 thì quátrình phân giải không tăng thêm về lân dễ tan cho cây vì vi sinh vật sẽ hút hết.Cường độ hút lân hữu cơ của đất thông qua sự phân giải của vi sinh vật phụthuộc nhiều vào nhiệt độ Trong điều kiện nhiệt độ bình thường, ở các nước

ôn đới, sự khoáng hóa lân hữu cơ tiến hành rất chậm và lượng lân cung cấpcho cây từ những hợp chất hữu cơ không đáng kể Trái lại, ở nhiệt độ từ 35 –

50OC thì quá trình khoáng hóa tăng lên rất mạnh và cung cấp cho cây đượcnhiều lân từ những hợp chất hữu cơ Vì thế, ở nước ta bón phân chuồng cũng

là giải pháp cung cấp lân cho cây trồng (Lê Thị Thu Trang, 2012)

2.2.2.2 Sự chuyển hóa của lân hữu cơ trong đất:

Thông thường sự khoáng hóa và cố định lân cũng tương tự như sựkhoáng hóa và cố định sinh học đạm Cả hai tiến trình này xảy ra đồng thờitrong đất và có thể trình bày như sau:

Tốc độ giải phóng lân phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Bản chất các hợp chất hữu cơ có lân: Axit nucleic dễ khoáng hóa hơnphytin Nguyên nhân do hầu hết các vi sinh vật khoáng hóa lân hữu cơ đềutiết ra các enzyme tương ứng để phân giải axit nucleic

- Tỷ lệ C/P: Nếu lượng C/P cao hơn 300 thì lân sẽ bị các vi sinh vậttrong đất cố định Còn ở mức C/P nhỏ hơn 200, lân sẽ dư thừa nên đượckhoáng hóa

- pH tối thích là 6 – 7 Ở môi trường kiềm lân vô cơ được phóng thíchnhanh hơn lân hữu cơ

- Nhiệt độ cao cũng thuận lợi cho việc khoáng hóa lân hữu cơ Tốithích là 40 – 50OC Do đó, trong mùa hè tốc độ khoáng hóa lân mạnh hơn cácmùa khác

Sự khoáng hóa lân hữu cơ trong đất có thể được xác định bằng cách đo

sự thay đổi của lân hữu cơ trong đất trong thời gian cây trồng sinh trưởng.Một bằng chứng khác cho thấy có quá trình khoáng hóa lân hữu cơ đó là hàmlượng lân hữu cơ giảm dần theo quá trình canh tác liên tục Khi đất nguyên

thủy được khai phá để canh tác, hàm lượng chất hữu cơ sẽ giảm dần theo thờigian Do chất hữu cơ giảm nên ban đầu có sự tăng lân vô cơ, nhưng sau đó hàmlượng lân vô cơ cũng giảm dần Trong cả vùng ôn đới, sự giảm lân hữu cơ theoquá trình canh tác có thể thấp hơn sự giảm C hữu cơ và đạm hữu cơ, do đó cơ chếlàm mất lân tác động yếu hơn các cơ chế làm mất đạm và cacbon Ngược lại trongvùng nhiệt đới, sự mất lân, đạm, cacbon có thể là như nhau.

2.2.3 Lân vô cơ và sự chuyển hóa của lân vô cơ trong đất

2.2.3.1 Lân vô cơ:

Theo Chang, Jackson (1957) lân vô cơ hay cón gọi là lân khoáng trongđất có thể được chia thành 4 nhóm chính gồm phosphate canxi (Ca-P),phosphate nhôm (Al-P), phosphate sắt (Fe-P), phosphate không tan bị nhốt(occluded), ngoài ra còn có khoáng sắt nhôm (RS-P)

Mức độ phong hóa là yếu tố quan trọng nhất chi phối sự phân bố cácnhóm lân trong đất (Patrick, Mahapatra,1968) Trong đất chua thì Al-P, Fe-P,RS-P chiếm ưu thế Ngược lại, trong đất kiềm thì Ca-P lại chiếm ưu thế Fe-Ptrong đất tồn tại chủ yếu dưới dạng strengit (FePO4.2H2O) và vivianit(Fe3(PO4)2.8H2O); Al-P tồn tại chủ yếu dưới dạng viriscit (AlPO4.2H2O) và mộtphần dưới dạng wavelit (Al3(OH)3(PO4)2.2H2O), các phosphate canxi tồn tại chryếu dưới dạng fluoroapatit (Ca5PO4)3F) và hydroxyapatit (Ca5(PO4)3OH).Những dạng khó tan này trong các môi trường có pH thích hợp sẽ chuyểnthành dạng dễ tan Trong quá trình này, vi sinh vật giữ vai trò quan trọng

Nguyễn Văn Bộ (1999) cho rằng lân vô cơ trong đất Việt Nam chủ yếutồn tại dưới dạng Fe-P (45-80%); 8-40% tồn tạ dưới dạng Al-P và 3-29% tồntại dưới dạng Ca-P

2.2.3.2 Sự chuyển hóa của lân vô cơ trong đất

Nguyễn Xuân Thành (1999) cho rằng sự phân giải Ca3(PO4)2 trong đất

có liên quan mật thiết với sự sản sinh axit trong quá trình sống của vi sinh vật.Trong đó axit cacbonic rất quan trọng Chính H2CO3 và hệ enzymephotphatase do vi sinh vật tiết ra làm cho Ca3(PO4)2 phân giải

Quá trình phân giải theo phương trình sau:

VSV

Ca3(PO4)2 + 4CO2 + 4H2O Ca(H2PO4)2 + 2Ca(HCO3)2

Ngoài ra lân vô cơ khó tan cũng được chuyển hóa thành dạng dễ tandưới tác dụng của các axit hữu cơ do vi sinh vật tiết ra Tuy nhiên mỗi loại visinh vật tiết ra các loại axit khác nhau và có tác dụng chuyển hóa các lân khácnhau Trong đất, vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn chuyển hóa lưu huỳnh cũng

có tác dụng trong việc phân giải Ca3(PO4)2

Trong đất vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn chuyển hóa lưu huỳnh cũng

có tác dụng quan trọng trong việc phân giải Ca3(PO4)2 Vì trong quá trìnhsống, các vi khuẩn này tích lũy trong đất HNO3 và H2SO4 Quá trình hòa tan

có thể biểu thị theo phương trình sau:

Ca3(PO4)2 + 4 HNO3 Ca(H2PO4)2 + 2Ca(NO3)2

Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4

Sự tồn tại các loại ion photphat trong đất phụ thuộc vào pH đất Dovậy, thực tế trong đất, lân tồn tại chủ yếu ở hai dạng: H2PO4 – và HPO42-.

H2PO4ˉ HPO42ˉ PO43ˉ

Dung dịch axit dung dịch kiềm

Ở pH = 7 tỷ lệ 2 loại ion này gần bằng nhau H2PO4‾ dễ đồng hoá hơnHPO42ˉ, nên về mặt lý thuyết ở pH = 5 – 6 dinh dưỡng lân của cây thuận lợi nhất.Song trong đất do có mặt của nhiều ion khác mà vấn đề trở nên phức tạp

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa

- Độ pH: Nhìn chung pH ảnh hưởng không nhiều đến vi sinh vật phângiải lân Tuy nhiên ở pH 7,8 – 7,9 ảnh hưởng tốt đến sự phát triển của hệ visinh vật phân giải lân

- Nước: Ở những nơi ngập nước, hàm lượng axit hữu cơ cao (do hoạtđộng của vi sinh vật), làm tăng quá trình phân giải lân hữu cơ khó tan

Hợp chất hữu cơ: Hàm lượng chất hữu cơ mùn hóa không ảnh hưởng

đến quá trình phân giải lân Hợp chất hữu cơ tươi làm tăng sự sinh trưởng của

hệ vi sinh vật, từ đấy dẫn đến sự tăng quá trình hòa tan hợp chất lân khó tan

- Hệ rễ: Hệ rễ cây trồng kích thích sự sinh trưởng phát triển của vi sinhvật Do đó sự phân giải hợp chất lân khó tan cũng được tăng cường

2.3 Tổng quan về vi sinh vật phân giải lân

Vi sinh vật ( microorganisms) là tên chung dùng để chỉ tất cả các loàisinh vật nhỏ bé mà muốn thấy chúng, người ta phải sử dụng tới kính hiển vi.Dẫn theo Lê Thị Thu Trang (2012) trung bình một gam đất khô có đến gần

200 triệu tế bào vi sinh vật Vi sinh vật có các nhóm chính sau: vi khuẩn, xạkhuẩn, nấm men, nấm mốc, vi tảo, virus Các nhóm có khả năng phân giảilân là vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm men, nấm mốc Nghiên cứu của Puneet vàcộng sự cho thấy: Việc nhiễm một số chủng nấm sợi có khả năng hòa tan

phosphate như Aspergillus flavus và A.niger với vi khuẩn cố định nitơ

Azotobacter sp đã tăng năng suất hạt 17,7 % trong khi chỉ nhiễm Azotobacter

spchỉ làm tăng 9% Kopoor và cộng sự cũng đạt kết quả tương tự khi nghiên

cứu sự phối hợp giữa chủng Azotobacter sp với các vi sinh vật phân giải lân thuộc các chi Asgrobacterium sp, Bacillus sp và Pseudomonas sp…

Vi sinh vật phân giải lân được chia thành hai nhóm: Vi sinh vật phângiải lân hữu cơ à vi sinh vật phân giải lân vô cơ

2.3.1 Vi sinh vật phân giải lân hữu cơ

Trong đất có nhiều vi sinh vật phân giải lân hữu cơ thuộc nhiều loài vikhuẩn và nấm

Vi sinh vật phân giải lân hữu cơ chủ yếu gồm các chủng Bacillus (B.

megaterium, B subtilis, B malabarensis)và Pseudomonas Đáng chú ý là B megaterium và B phosphatsum có khả năng phân giải lân hữu cơ cao Đồng

thời B megaterium còn có khả năng hình thành bả tử nên sức sống mạnh.

Ngoài ra còn các giống Serratia, Proteus, Arthrobacter; một số

Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Cunnighamella và xạ khuẩnStreptomyces.

2.3.2 Vi sinh vật phân giải lân vô cơ

Vi sinh vật phân giải lân khó tan thuộc nhiều nhóm nhiều loại khác nhau

có thể chiếm khoảng 10-15% hệ vi sinh vật đất (Nguyễn Xuân Thành, 1999)

Vi khuẩn phân giải những hợp chất lân vô cơ thường gặp gồm:

Pseudomonas (Ps denitrificans), Alcaligenes (A faecalis), Achromobacter

(A delicatulus), Agrobacterium (A radiobacter), Aerobacter (A aerogenes),

Escherichia (E freundi), Brevibacterium, Micrococcus, Flavobacterium (F aurantiacus), Chlorobacterium (Chl denitrificans), Mycobacterium (M cyaneum), Sarcina (S flava), Bacillus megaterium var.phosphatium và một số Pseudomonascó thể hòa tan lân vô cơ khó tan làm tăng năng xuất cây trồng.

Bên cạnh các vi khuẩn, xạ khuẩn cũng như những nấm Penicillium,

Aspergillus, Rhizopus, Sclerotium cũng có tác dụng trong quá trình hòa tan

hợp chất lân khó tan (Gerretsen, 1949)

2.3.3 Các nghiên cứu trên thế giới về việc sử dụng vi sinh vật phân giải lân trong đất

Hàm lượng lân trong các loại đất thường rất thường rất thấp vì vậyngười ta tìm cách để tăng lượng lân dễ tan trong đất bằng cách bón phân.Nhưng 2/3 lượng lân bón vào đất bị chuyển hóa trở thành lân khó tiêu khiếncây trồng không hấp thu được hoặc bị rửa trôi đi Do đó hiệu quả của việc bónphân lân bị giảm đi nhiều Các vi sinh vật phân giải lân khó tan đã giải quyếtđược vấn đề này Chúng vừa giảm được lượng phân lân bón cho cây, đồngthời huy động được cả lượng lân khó tiêu trong đất Với những lợi ích nhưvậy, các vi sinh vật phân giải lân được nhiều nước trên thế giới quan tâm.Nhiều công trình nghiên cứu ở châu Âu, Mỹ và Ấn Độ đã cho thấy hiệu quả

to lớn của các vi sinh vật phân giải lân

Một số nghiên cứu cho thấy: các chủng vi khuẩn đặc biệt thuộc loài

Pseudomonas và Bacillus, các chủng tộc thuộc loài Penicillium, Aspergillus có khả

năng chuyển hóa photphat không tan thành dạng dễ hòa tan ở trong đất nhờ tiết racác acid hữu cơ như formic, acetic, lactic, propionic, fumaric, glucolic và acidsuccinic Những axit này làm giảm pH và hòa tan các dạng photphate khó tan

Ở Liên xô (cũ) sản phẩm phân bón vi sinh vật thương mại “phosphobacterin”với sự có mặt của B megateirum vả phosphaticum đã được sử dụng rộng rãi ở Liên

xô và các nước Đông Âu, làm tăng năng xuất cây trồng 5 – 10% so với đốichứng Viện nghiên cứu nông nghiệp Ấn Độ đã sử dụng phosphobacteriumtrên láu mì, lúa và ngô cũng đã cho kết quả tăng đáng kể so với đối chứng.Người ta tính nếu sử dụng vi sinh vật phân giải lân có tác dụng tương đươngvới việc bón 50 kg P2O5/ ha

Kết quả nghiên cứu mới nhất ở Canada cho thấy bó phân vi sinh vậtphân giải lân có thể thay thế 50 – 75% lượng lân cần bón bằng quặng nghèo

P2O5 mà năng xuất, chất lượng không hề thay đổi Sử dụng chủngPseudomonas striata khi bón quặng phosphate và superphosphate cũng làmtăng đáng kể năng suất khoai tây

Grimer và Mount (1981) đã nghiên cứu tác động của Pseudomonas

Putida phân lập từ đất xung quanh cây họ đậu Phaseollus Vulgaris Các ông

thấy rằng khi bổ sung P.putida vào đất trồng làm cho cây họ đậu này tạo ranhiều nốt sần hơn, do đó tăng khả năng hấp thu photphat của cây

Năm 1982, Datta và cộng sự đã ứng dụng thành công vi khuẩn Bacillus

firmus có khả năng phân giải Photphat khó tan làm tăng năng suất lúa ở vùng

đông bắc Ấn Độ Chủng này vừa có khả năng sinh IAA ( Indolactic axit) – làhooc môn sinh trưởng rất cần thiết cho cây trồng và có khả năng chuyển hóaPhotphat khó tan

Perez (2007) đã nghiên cứu phân lập được 130 chủng vi khuẩn có khảnăng phân giải phosphate khó ta ở Venezuela Tuy nhiên, không có chủng nào

có hoạt tính phân giải phosphate Fe và Al Tác giả cũng chọn được 10 chủng

có tiềm năng để nghiên cứu tiếp thuộc các chi Raltonia, Pantoea, Serratia.

Alvaro (2009) đã phân lập được 2 chủng vi khuẩn từ rễ cỏ ở Tây BanNha có hoạt tính phân giải phosphate và kích thích sinh trưởng đối với cây

trồng thuộc chi mới là Acenitobacter.

Hiện nay, hai nước Trung Quốc và Ấn Độ đang đẩy mạnh nghiên cứu

và ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất phân lân vi sinh với quy môcông nghiệp, ứng dụng trên hàng triệu ha.

2.3.4 Các nghiên cứu ở Việt Nam về việc sử dụng vi sinh vật phân giải lân trong đất

Nhằm mục tiêu phát triển nông nghiệp sinh thái bền vững Việt Nam đã

có khá nhiều nghiên cứu về vi sinh vật phân giải lân Thập kỉ 90 thế kỷ XXcác vi sinh vật phân giải lân sau khi được nhân sinh khối được tẩm nhiễm vàochất mang tạo thành chế phẩm vi sinh vật phân giải lân hoặc phối trộn với cácchất hữu cơ để tạo thành phân lân hữu cơ vi sinh vật

Kết quả nghiên cứu ở nhiều nơi cho thấy phân vi sinh vật phân giảiphosphate khó tan có thể nâng cao hiệu quả sử dụng phân lân khoáng lên 20 –30% so với đối chứng, đồng thời có tác dụng nâng cao năng xuất cây trồng 5– 10% tùy loại đất trồng và cây trồng Việc sử dụng vi sinh vật phân giải lân

có thể thay thế 30 – 50% lượng lân cần bón bằng quặng phosphorit với hàmlượng lân tổng số tương đương mà năng suất cây trồng không bị giảm sút.Ngoài tác dụng phân giải lân, vi sinh vật phân giải lân còn có khả năng sảnsinh ra các chất kích thích sinh trưởng thực vật hoặc các chat kháng sinh giúpcây trồng phát triển tốt hơn, chống chịu tốt hơn đối với điều kiện bất lợi từbên ngoài Nguyễn Thị Phương Chi, Phạm Thanh Hà, Nguyễn Thị QuỳnhMai đã nghiên cứu khả năng tiết enzyme photphataza của 10 chủng vi sinh vậthòa tan lân và nhận thấy rằng ngoài khả năng hòa tan lân khó tan các chủng visinh vật này có khả năng sản sinh enzyme photphate (chủ yếu là nấm sợi và vikhuẩn) enzyme này đóng vai trò xúc tác không thể thiếu cho quá trình phânhủy sinh học các hợp chất hữu cơ chứa lân Vũ Thúy Nga, Nguyễn NgọcQuyên, Trần Thùy Tú, Phạm Văn Toán (2003) nghiên cứu khả năng sinh tổnghợp IAA và phân giải phosphate vô cơ khó tan của vi khuẩn Bradyrhizobium.Kết quả cho thấy chúng có khả năng tổng hợp 20 – 100 microgam/ml môitrường nuôi cấy Phạm Tahnh Hà, Nguyễn Thị Phương Chi (1999) nghiên cứuảnh hưởng của các nguồn nitơ lên khả năng phân giải photphat khó tan của

hai chủng nấm sợi Aspergillus awamori MN1 và Penicillum cyaneofulvumĐT1 Tác giả nghiên cứu 7 nguồn cung cấp nitơ khác nhau lên khả năng phângiải photphat của Aspergillus awamori MN1 và Penicillum cyaneofulvumĐT1 Kết quả cho thấy KNO3, NaNO3, (NH4)2SO4 là những nguồn nito ốt nhấtcho môi trường nuôi chủng MN1 tạo khả năng phân giải photphate cao Cònđối với chủng ĐT1 là NH4Cl.

Nghiên cứu gần đây nhất đối với vi sinh vật phan giải lân trên đấtbazan nâu đỏ là sử dụng chế phẩm vi sinh vật phân giải lân (50g) cho 1 ha càphê có tác dụng tương đương với 34,3 kg P2O5/ha Nghiên cứu cũng cho thấy,việc bón thêm vi sinh vật phân giải lân làm tăng số lượng vi sinh vật phân giảilân trong đất, dẫn đến tăng cường độ phân giải lân khó tan trong đất 23 –35%

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải lân khó tan phân lập được

từ đất phù sa chua

3.2 Phạm vi nghiện cứu

- Không gian: Phòng thực hành Sinh học đất - Bộ môn Vi sinh vật –

Khoa Môi trường –Học viện Nông nghiệp Hà Nội

- Phân lập vi sinh vật phân giải lân từ các mẫu đất

3.3.2 Tuyển chọn và đánh giá đặc tính của các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải lân trong đất

- Tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng phân giải lân trong đất

- Đánh giá khả năng kháng kháng sinh của các chủng vi sinh vật

- Đánh giá ảnh hưởng của pH đến các chủng vi sinh vật

- Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến các chủng vi sinh vật

- Đánh giá tính an toàn đối với hành tây của các chủng vi sinh vật

- Đánh giá ảnh hưởng của nguồn Cacbon đến các chủng vi sinh vật

- Đánh giá ảnh hưởng của nguồn Nitơ đến các chủng vi sinh vật

- Xác định hình thái kích thước khuẩn lạc của các chủng VSV được chọn