KHẢO sát KHẢ NĂNG PHÂN hủy rơm, rạ của các CHỦNG TRICHODERMA đến sự SINH TRƯỞNG của GIỐNG lúa JASMINE 85 TRONG điều KIỆN NHÀ lưới

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG DƯƠNG MINH TOÀN KHẢO SÁT KHẢ NĂNG PHÂN HỦY RƠM, RẠ CỦA CÁC CHỦNG TRICHODERMA ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA GIỐNG LÚA JASMINE 85 T

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

DƯƠNG MINH TOÀN

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG PHÂN HỦY RƠM, RẠ CỦA

CÁC CHỦNG TRICHODERMA ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG

CỦA GIỐNG LÚA JASMINE 85 TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT

Cần Thơ, 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT

Tên đề tài:

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG PHÂN HỦY RƠM, RẠ CỦA

CÁC CHỦNG TRICHODERMA ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG

CỦA GIỐNG LÚA JASMINE 85 TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

KS Trần Minh Tài

Cần Thơ, 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT Chứng nhận đã chấp thuận luận văn với đề tài:

“KHẢO SÁT KHẢ NĂNG PHÂN HỦY RƠM RẠ CỦA

CÁC CHỦNG TRICHODERMA ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG

CỦA GIỐNG LÚA JASMINE 85 TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI”

Do sinh viên viên DƯƠNG MINH TOÀN thực hiện và đề nạp Kính trình hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xem xét

Cần Thơ, ngày … tháng năm 2013

Cán bộ hướng dẫn

Ts Dương Minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn với đề tài:

CÁC CHỦNG TRICHODERMA ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG

CỦA GIỐNG LÚA JASMINE 85

Do sinh viên DƯƠNG MINH TOÀN thực hiện và bảo vệ trước Hội đồng ngày… tháng… năm 2013

Luận văn đã được hội đồng chấp thuận và đánh giá ở mức:………

Ý kiến hội đồng:………

………

………

DUYỆT KHOA Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2013 Trưởng Khoa Nông Nghiệp & SHƯD Chủ tịch Hội đồng

LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Dương Minh Toàn

LÝ LỊCH CÁ NHÂN

Sinh viên: DƯƠNG MINH TOÀN

Ngày sinh: 1990

Tại xã Ninh Thới, huyện Cầu Kè, tỉnh Trà Vinh

Con ông: DƯƠNG VĂN HAI - sinh năm: 1954

Và bà: TRẦN THỊ TIẾN - sinh năm: 1964

Đã tốt nghiệp tại trường THPT Phong Phú, huyện Cầu Kè, tỉnh Trà Vinh, năm 2008 Vào trường Đại học Cần Thơ năm 2008, theo học ngành Bảo vệ Thực vật, khóa 34 Tốt nghiệp Kỹ sư Nông Nghiệp chuyên ngành Bảo vệ Thực vật năm 2013

Xin gởi lời cảm tạ đến:

- Các anh chị trong bộ môn Bảo vệ Thực vật đặc biệt ThS Đào Thị Hồng Xuyến, Ks Phan Quốc Kiệt, Ks Tô Huỳnh Như, Ks Phan Thị Mỹ Phúc đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp

- Các bạn tập thể lớp Bảo Vệ Thực Vật khóa 34 đặc biệt là Tâm, Nghĩa, Dương đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian làm luận văn Xin cảm ơn sự

hỗ trợ và động viên của các bạn

Dương Minh Toàn, 2013 “Khảo sát khả năng phân hủy rơm, rạ của các chủng

Trichoderma đến sự sinh trưởng của giống lúa Jasmine 85 trong điều kiện nhà lưới”

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo vệ Thực vật, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ

TÓM LƯỢC

Đề tài “Khảo sát khả năng phân hủy rơm, rạ của các chủng Trichoderma

đến sự sinh trưởng của giống lúa Jasmine 85 trong điều kiện nhà lưới” được thực

hiện nhằm chọn ra các chủng Trichoderma có khả năng phân hủy rơm rạ cao ở

mức vùi rơm rạ tương đương 20 tấn/ha trên đất trồng lúa Jasmine 85 trong điều kiện nhà lưới Thí nghiệm được thực hiện từ tháng 3 năm 2012 đến tháng 7 năm 2012 tại nhà lưới bộ môn Bảo vệ Thực vật, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ

Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên 1 nhân tố tương ứng 1 mức độ vùi rơm rạ (20 tấn/ha), với 10 nghiệm thức: tương ứng 5 chủng

Trichoderma T-VTa5d; T-VTa3d; T-VTa4b; T-VTu3g; T-LM3c (mỗi chủng là một

nghiệm thức); T-mix (phối hợp 5 chủng), Tricô-LV, Tricô-RL và 2 đối chứng Với

4 lần lặp lại, mỗi lặp lại là 1 chậu chứa 3 kg đất ruộng trộn rơm rạ

Kết quả thí nghiệm cho thấy các chủng Trichoderma được sử dụng đơn lẻ

hoặc phối trộn có khả năng tồn tại và duy trì mật số 103 cfu/g trong điều kiện ngập úng (Eh < 0) có vùi rơm rạ ở mức độ tương đương 20 tấn/ha Các nghiệm thức được

xử lý với Trichoderma (ngoại trừ nghiệm thức T-VTu3g) đều có khả năng cải thiện

pH đất, đạt 6,28 - 6,47 (thời điểm 21 ngày) cao hơn đối chứng 2 (pH = 5,9) Các

nghiệm thức xử lý với Trichoderma đều làm tăng trọng lượng rễ hữu dụng từ 0,42 -

0,56 g/cây so với 0,23 g/cây (đối chứng 2) (thời điểm 21 ngày sau khi gieo) và 2,91

- 5,49 g/cây so với 2,32 g/cây (đối chứng 2) (thời điểm 45 ngày sau khi gieo), làm

tỷ lệ rễ thối (trọng lượng khô) giảm thấp từ 21,6 – 30,5% so với 36,0% (Đối chứng 2) vào thời điểm 21 ngày sau khi gieo và 11,4- 24,3% so với 30,2% (Đối chứng 2) vào thời điểm 45 ngày sau khi gieo

Chủng Tricô-RL có hiệu quả cao trong việc phân huỷ rơm rạ, giúp làm giảm

tỷ lệ rễ lúa bị thối so với đối chứng 2 ở cả hai thời điểm 21 và 45 ngày sau khi gieo, làm tăng số lượng hạt chắc/bông và tăng năng suất lúa ở các nghiệm thức này Các chủng T-VTa3d, T-VTa4b và T-VTu3g cho trọng lượng rễ hữu dụng cao ở hai thời điểm 21 và 45 ngày sau khi gieo

MỤC LỤC

Trang Phụ bìa

Chấp nhận đề tài của cán bộ hướng dẫn i Chấp nhận đề tài của hội đồng ii

1.4 KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG CỦA TRICHODERMA ĐỐI

1.5 TẬP QUÁN QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG RƠM, RẠ 7 1.6 SỰ PHÂN HỦY CHẤT HỮU CƠ TRONG ĐẤT NGẬP NƯỚC 8 1.6.1 Sự chuyển hóa các chất trong đất có hữu cơ phân hủy yếm khí 8 1.6.2 Sự phân hủy Cacbohydrate và protein yếm khí 9 1.7 SỰ BIẾN ĐỔI HÓA HỌC TRONG ĐẤT NGẬP NƯỚC CÓ VÙI RƠM RẠ

VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NGỘ ĐỘC HỮU CƠ TRÊN ĐẤT LÚA NGẬP NƯỚC 10 1.7.1 Phản ứng khử trong đất ngập nước 10 1.7.2 Sự thay đổi điện thế oxy hóa khử Eh 11

1.7.4 Sự thay đổ độ dẩn điện EC 12 1.7.5 Ảnh hưởng của acid hữu cơ 13 1.8 HỆ SINH VẬT TRONG ĐẤT LÚA NGẬP NƯỚC 13 1.9 ĐẶC ĐIỂM CỦA GIỐNG LÚA JASMINE 85 14

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN PHƯƠNG PHÁP 15

2.1.1 Thời gian và địa điểm 15 2.1.2 Vật liệu, thiết bị thí nghiệm 15

2.1.3 Nguồn nấm 15 2.1.4 Môi trường nuôi cấy 15

3.1 pH ĐẤT Ở CÁC GIAI ĐOẠN SINH TRƯỞNG CỦA CÂY LÚA 19 3.2 ĐỘ DẪN ĐIỆN TRONG ĐẤT 21 3.3 ĐIỆN THẾ OXY HÓA KHỬ TRONG ĐẤT 22 3.4 CHIỀU CAO VÀ SỐ CHỒI HỮU HIỆU CỦA CÂY LÚA 23

3.6 TRỌNG LƯỢNG RỄ HỮU DỤNG 26

3.8 MẬT SỐ KHUẨN LẠC CỦA NẤM TRICHODERMA TRONG ĐẤT 29

3.9 SỐ HẠT CHẮC/BÔNG VÀ NĂNG SUẤT LÚA 30

DANH SÁCH BẢNG

3.1 pH đất của các nghiệm thức ở các giai đoạn sinh trưởng của lúa 20 3.2 Độ dẫn điện (mS/cm) trong đất của các nghiệm thức ở các giai đoạn

3.3 Điện thế oxy hoá khử (mV) trong đất của các nghiệm thức ở các giai

đoạn sinh trưởng của lúa 23 3.4 Chiều cao (cm) và số chồi hữu hiệu/bụi của các nghiệm thức ở hai

1 Cây lúa tại thời điểm 14 ngày ở mức độ vùi rơm rạ 20 t/ha 33

2 Rễ lúa tại thời điểm 14 ngày ở mức độ vùi rơm rạ 20 t/ha 33

3 Cây lúa tại thời điểm 21 ngày ở mức độ vùi rơm rạ 20 t/ha 33

4 Rễ lúa tại thời điểm 21 ngày ở mức độ vùi rơm rạ 20 t/ha 33

5 Cây lúa tại thời điểm 45 ngày ở mức độ vùi rơm rạ 20 t/ha 34

6 Cây lúa tại thời điểm 45 ngày ở mức độ vùi rơm rạ 20 t/ha 34

7 Rễ lúa tại thời điểm 21 ngày ở mức độ vùi rơm rạ 20 t/ha 34

MỞ ĐẦU

Cây lúa có một vai trò rất quan trọng ở vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), với tổng diện tích gieo trồng chiếm gần 4 triệu ha, do đó lượng rơm rạ để lại sau thu hoạch là nguồn hữu cơ rất lớn Tuy nhiên, rơm rạ nếu để tự nhiên sẽ cần thời gian phân hủy rất lâu và do tỷ lệ C/N rất cao, nên nếu cày vùi rơm rạ trực tiếp vào đất sẽ gây hiện tượng bất động dinh dưỡng trong đất hoặc trong quá trình phân hủy sẽ gây ra hiện tượng ngộ độc hữu cơ cho cây lúa (Martin và ctv., 1978; Elliott

và ctv., 1981) Bên cạnh đó, nông dân nơi đây thường xuyên canh tác lúa liên tục từ

2 - 3 vụ/năm, có nơi 7 vụ/2năm nên thời gian nghỉ cách vụ là rất ngắn Vì vậy, thời gian để lượng rơm rạ cần được phân hủy nhằm tránh gây ngộ độc hữu cơ cho bộ rễ lúa ngày càng ngắn Để giải quyết vấn đề đó, nông dân thường dùng nhiều phương pháp như: đốt rơm rạ, sử dụng rơm cho trồng nấm, ủ phân, hoặc cày vùi trong đất, Khi cày vùi rơm rạ tươi trong đất ngập nước sẽ tạo ra các độc chất làm chậm

sự vươn dài của rễ, hạn chế sự hấp thu dưỡng chất, làm giảm sự phát triển thân lá Các chất gây độc hình thành từ việc phân hủy chất hữu cơ là acid hữu cơ, sulphit,

CO2 (Võ Thị Gương, 2007) Theo Nguyễn Thành Hối (2008) thì rơm rạ tươi sau khi được vùi trong đất ngập nước có tốc độ phân hủy rất chậm đã làm giảm năng suất lúa 15 - 41%

Mặt khác, khi đốt rơm rạ sẽ làm mất đi khoảng 70 - 80% lượng C và N trong rơm rạ (Hill và ctv., 1999) Vì thế, đất ngày càng mất dần lượng chất hữu cơ, lớp đất mặt canh tác mỏng dần Tiềm năng cho năng suất lúa giảm, dù cung cấp phân hữu cơ với liều lượng cao, cân đối cũng không nâng cao được năng suất lúa (Võ Thị Gương, 2007) Theo Nguyễn Mậu Dũng (2012), nếu đốt 4 triệu tấn rơm rạ/năm thì lượng khí CO2 được thải ra là 4,7 triệu tấn/năm, CH4 sẽ là 3,9 ngàn tấn/năm và CO

sẽ là 113,2 ngàn tấn/năm,…lượng khí thải vào môi trường sẽ gây thiệt hại về môi trường khoảng 200,3 triệu USD/năm

Vì những lý do trên nên việc tìm ra những phương pháp mới nhằm giải quyết vấn đề phân hủy rơm rạ nhanh trong điều kiện trồng lúa tránh bị ngộ độc hữu cơ và góp phần trong công tác bảo vệ môi trường là điều hết sức cần thiết Một trong những phương hướng được ưu tiên hàng đầu hiện nay là phương pháp sinh học với các loài vi sinh vật như: nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn,

Trichoderma là nấm hoại sinh có vai trò quan trọng trong việc phân hủy xác bả

thực vật còn sót lại sau mùa vụ (Kredics và ctv., 2003) Vai trò quan trọng này của

nấm Trichoderma đã được phát hiện trong khoảng thời gian của thế chiến thứ II

Chất hữu cơ trong đất được phân hủy nhanh hơn nhờ các men phân hủy glucose,

cellulose do Trichoderma tiết ra trong hoạt động sống (Nguyễn Văn Tuất và Lê Văn

Thuyết, 2000) Ngoài ra, nấm Trichoderma còn góp phần hạn chế được nhiều loại

mầm bệnh trên lúa như: hạn chế được sự phát triển của nấm bệnh khô vằn lưu tồn trong rơm rạ và hạn chế sự ảnh hưởng của bệnh lúa von ở các vụ sau,…

Do đó, đề tài “Khảo sát khả năng phân hủy rơm, rạ của các chủng

Trichoderma ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của giống lúa Jasmine 85 trong

điều kiện nhà lưới” được thực hiện với mục đích đánh giá khả năng phân hủy

cellulose hiệu quả của một số chủng Trichoderma có khả năng chịu ngập úng trong

canh tác lúa ở điều kiện nhà lưới

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 NẤM TRICHODERMA

Trichoderma thuộc ngành nấm Mycota, lớp nấm Bất Toàn (Deuteromycetes),

bộ nấm Bông (Moniliales), họ Moniliaceae và chi Trichoderma (Vũ Triệu Mân và

Lê Lương Tề, 1988) Bùi Xuân Đồng và ctv (1982) xếp Trichoderma vào lớp nấm

Bất Toàn, nhóm Hyphomycetes, phân nhóm Euhyphomycetidae và thuộc chi

Trichoderma

Bào tử của nấm Trichoderma thường mọc thành chùm, ban đầu có màu trắng

sau chuyển thành màu xanh (Cook và Baker, 1989) Bào tử của hầu hết các loài

Trichoderma có hình bầu dục với kích thước khoảng (3 - 5) x (2 - 4) µm, vách bào tử

trơn láng, tuy nhiên ở một vài loài như T viride bào tử có vách xù xì (McCray, 2002) Tất cả các loài Trichoderma đều có khả năng sinh bào tử áo (chlamydospore)

Bào tử áo có hình cầu méo và hầu hết ở dạng đơn bào Tuy nhiên, cũng có một số

loài (như T stromaticum) có khả năng hình thành nên các bào tử áo đa bào

(Papavizas, 1985; McCray, 2002)

Sợi nấm của Trichoderma có màu trắng khi được nuôi cấy trên môi trường

PDA (Potato Dextrose Agar) và trong suốt trên môi trường CMA (Corn Meal Dextrose Agar) Trong quá trình phát triển nấm tiết sắc tố vàng vào môi trường, nhất

là trên môi trường PDA (McCray, 2002)

Trichoderma có khu vực phân bố rất rộng, chúng hiện diện khắp nơi trong đất,

trên bề mặt rễ cây, trên gỗ mục,…(Gams và Bissett, 1998) Trichoderma là loài nấm

sống hoại sinh có vai trò tích cực trong việc chuyển hóa chất hữu cơ tạo phì nhiêu cho đất, nhưng đồng thời cũng sống ký sinh trên nhiều loại nấm, vi khuẩn và tuyến trùng gây bệnh cho cây trồng Do đó, sự hiện diện của chúng thường có lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây (Cook và Baker, 1989)

1.2 KHẢ NĂNG PHÂN HỦY HỮU CƠ CỦA TRICHODERMA

Trichoderma là nấm hoại sinh (Kredics và ctv., 2003), có tác động trực tiếp lên

sự phát triển của cây trồng do hoạt động sống của nấm sinh ra enzyme phân hủy glucose, cellulose Nhờ các enzyme này mà chất hữu cơ trong đất được phân hủy nhanh hơn, tăng chất dinh dưỡng dưới dạng dễ hấp thu cho cây trồng, tạo điều kiện cho cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt (Nguyễn Văn Tuất và Lê Văn Thuyết, 2000)

Rơm rạ sau khi thu hoạch còn sót lại được các loài Trichoderma phân giải rồi

chuyển hóa thành đường Đường do sự phân hủy từ rơm rạ tạo ra nguồn dinh dưỡng

cần thiết cho vi sinh vật yếm khí cố định đạm Clostridium butyrium làm gia tăng

hàm lượng đạm trong đất Hàm lượng đạm này sẽ được tái cung cấp trở lại cho nấm

Trichoderma phát triển mạnh lên do đó khả năng phân giải cellulose sẽ nhanh hơn

để cuối cùng tạo ra đạm cung cấp cho cây trồng (Lynch và Hafer, 1985)

Khả năng phân hủy cellulose của Trichoderma cũng bị ảnh hưởng của các yếu

tố môi trường như nhiệt độ, ẩm độ, pH, độ thoáng khí, hàm lượng nitrogen,…Ngoài

ra, hiệu quả của sự phân hủy này còn phụ thuộc vào vật chất sử dụng và sự tăng

trưởng của Trichoderma (Alexander, 1961) Theo Nguyễn Văn Bạc (2002) thì 7

loại xác bả thực vật: thân bắp, cỏ lông tây, rơm, lục bình, thân chuối, thân đậu nành

và vỏ trấu đều là những vật liệu tốt khi dùng làm phân hữu cơ trong điều kiện có

đưa Trichoderma vào để giúp mau hoai mục Trong đó, thân bắp bị phân hủy nhiều

nhất, có trọng lượng giảm 20,6% so với các vật liệu khác, vỏ trấu là vật liệu khó phân hủy nhất với phần trăm giảm trọng lượng là 7,8% sau 9 tuần xử lý

Kết quả nghiên cứu tại ĐBSCL cho thấy bón phân rơm rạ phân hủy bởi

Trichoderma cho lúa từ 2 - 4 tấn rơm/ha sẽ làm tăng dưỡng chất trong đất, hạn chế sử

dụng phân hóa học, làm cho cây lúa phát triển trong điều kiện cân đối ít sâu bệnh, năng suất lúa tăng dần ở các vụ tiếp theo và có hiệu quả tăng lợi nhuận 2 đến 3 triệu đồng/ha vào vụ Hè Thu năm 2008 so với cách bón phân của nông dân Bên cạnh đó,

độ phì nhiêu của đất được cải thiện, lượng dinh dưỡng này sẽ lưu tồn và rất có ích

cho cây lúa ở những vụ sau do rơm rạ được Trichoderma phân hủy thành hữu cơ trả

lại dinh dưỡng cho đất (Nguyễn Kim Chung, 2008)

Việc bón phân cho lúa hoàn toàn bằng phân hữu cơ rơm rạ ủ với nấm

Trichoderma cũng làm năng suất lúa gia tăng đáng kể so với đối chứng không bón

phân, năng suất tăng 8% trong vụ Hè Thu và 7% trong vụ Đông Xuân (Lưu Hồng Mẫn và ctv., 2002)

Tóm lại, Trichoderma phân hủy vật liệu hữu cơ mau hoai mục, làm cho quá

trình khoáng hóa chất hữu cơ xảy ra nhanh hơn, cung cấp chất dinh dưỡng cho cây

trồng tốt hơn, đồng thời Trichoderma có khả năng đối kháng được với nhiều loại nấm bệnh như: Rhizoctonia, Fusarium, Phytophthora, Pythium,…(Wells, 1993)

1.3 MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA

TRICHODERMA

1.3.1 Ảnh hưởng của hàm lượng khí oxy và carbonic

Sự hiện diện của O2 và CO2 cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển

của Trichoderma Mặc dù là những sinh vật hiếu khí, nhưng Trichoderma vẫn có

khả năng tồn tại trong môi trường có hàm lượng oxy rất thấp Nguồn oxy và hoạt động của khuẩn ty là yếu tố quan trọng trong việc điều tiết sự thành lập enzyme

cellulase (Abrahao-Neto và ctv., 1995) Thông thường, nhiều loài Trichoderma bị

ức chế bởi CO2 và sự ức chế này còn phụ thuộc vào pH Sự ức chế xảy ra mạnh nhất ở môi trường trung tính và môi trường kiềm nhẹ (Danielson và Davey, 1973)

Sự chịu đựng CO2 có thể khác nhau phụ thuộc vào đặc tính cá biệt của từng loài

1.3.2 Ảnh hưởng của pH

Các chủng Trichoderma khác nhau thường có mức độ pH thích hợp khác nhau, nhưng hầu hết các loài Trichoderma đều phát triển tốt trong môi trường có pH

từ 4,0 - 8,0 (Srinivas, 1998) Giá trị pH tối ưu cho sự phát triển của nấm thường

nằm trong khoảng từ 4,0 - 6,5, chỉ có một vài loài Trichoderma chịu đựng được pH

< 3,0 (Kubicek- Pranz và ctv., 1998)

Nhìn chung, khoảng pH thích hợp cho quá trình sinh bào tử ít biến động hơn

so với sự phát triển pH thích hợp cho hình thành bào tử là từ 5,0 - 5,8 và tùy mức

pH khác nhau mà nấm có thể tạo ra các dạng bào tử, cấu trúc bào tử cũng khác nhau (Dasgupta, 1994) Theo Lejeune và ctv (1995) thì trong khoảng pH dao động từ 2,2

- 7,6 không ảnh hưởng đến sự hình thành bào tử của Trichoderma

Theo Papavizas (1985) thì sự sinh trưởng của T polysporum cũng như sự nảy mầm của bào tử T hamatum, T harzianum, T viride, T koningii và T virens sẽ bị

ức chế mạnh trong môi trường trung tính hoặc kiềm

Kredics và ctv (2003) cho biết Trichoderma có thể phát triển và tiết enzyme

tốt ở môi trường có pH từ 2,0 - 6,0 nhưng tốt nhất là 4,0 Sự phân giải cellulose xảy

ra nhanh trong điều kiện môi trường có pH ≥ 4,0 và ngược lại sự phân giải sẽ chậm xảy ra khi môi trường có pH ≤ 4,0 (Phạm Văn Kim, 2000)

1.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Theo Klein và Eveleigh (1998), nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của hầu hết

các loài Trichoderma là 25 - 30oC Những loài Trichoderma có nguồn gốc nhiệt đới (như T citrinoviride) sẽ có khoảng nhiệt độ tối hảo cao hơn những loài Trichoderma

có nguồn gốc ôn đới (như T polysporum và T viride) (Kubicek-Pranz, 1998)

Khả năng tiết enzyme của Trichoderma cũng phụ thuộc vào yếu tố nhiệt độ Merivouri và ctv (1998) cho biết T reesi có khả năng tiết enzyme cellulase tăng gấp

một số nấm Phycomycetes, Ascomycetes và Deuteromycetes Cơ chế của hiện tượng

này chưa được biết rõ, có thể là do sự sinh trưởng dẫn đến tích lũy nhiều độc chất trong quá trình trao đổi chất gây ra (Bilgrami và Verma, 1978) Trong môi trường kín, sự hình thành bào tử của nấm bị ngưng lại do có sự tích lũy của khí CO2

Nói chung, ở đường oligo- và poly-saccharide thì sự hình thành bào tử tốt hơn nhưng sự phát triển về mặt sinh dưỡng lại kém hơn ở đường đơn Điều này được giải thích là phần lớn nấm có thể tổng hợp được nhiều loại oligo-saccharide và poly-saccharide khác nhau khi nuôi trên môi trường carbohydrate phức hợp Các oligo-saccharide sẽ được thủy phân dần để cung cấp nguồn dưỡng chất ổn định cho nấm, giúp cho sự hình thành bào tử được tốt hơn (Bilgrami và Verma, 1978)

 Đạm (N)

Nguồn đạm cung cấp cho nấm dưới dạng nitrate, ammonium và các nguồn đạm hữu cơ mà đặc biệt là các amino acid Nồng độ đạm hòa tan cần thiết cho sự sinh trưởng và hình thành bào tử nấm là giống nhau, nồng độ đạm cao thường gây hại cho sự tái sản xuất Khoảng biến động về nồng độ thích hợp cho sự hình thành bào tử thường hẹp so với nguồn carbon (Bilgrami và Verma, 1978)

Muối ammonium là nguồn cung cấp phần lớn lượng đạm hữu dụng cho

Trichoderma (Papavizas, 1985) Nếu cung cấp thêm đạm vô cơ (và cả hữu cơ) sẽ

thúc đẩy quá trình phân giải cellulose (nguồn cung cấp carbon) nhanh hơn, đó là nhờ sự thay đổi tỷ lệ C/N Tuy nhiên, hàm lượng N quá cao sẽ làm chậm tốc độ phân giải (Phạm Văn Kim, 2000)

 Lân (P)

Lân rất cần thiết cho các hoạt động tăng trưởng và trao đổi chất của nấm Lân còn tham gia vào thành phần cấu trúc trong tế bào nấm, hàm lượng trong tế bào có thể biến đổi theo từng giai đoạn phát triển của sợi nấm cũng như khả năng hữu dụng của yếu tố này trong môi trường

Theo Ngô Thị Mỹ Hiền (2002) thì sau 9 tuần xử lý với 2 dòng Trichoderma

T-OM1 và T-OM2 thì nghiệm thức chứa NH4NO3 và KH2PO4 có mức giảm trọng lượng rơm cao nhất

triển và hình thành bào tử của Trichoderma

1.4 KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG CỦA TRICHODERMA ĐỐI

VỚI CÂY TRỒNG

Trichoderma sống ở vùng rễ như những vi sinh vật cộng sinh khác, sự định cư

này mang lại lợi ích cho cả cây trồng lẫn Trichoderma Ngoài các enzyme giúp

phân hủy hữu cơ trong đất thành chất mùn để cây dễ hấp thu, sinh trưởng và phát

triển tốt, Trichoderma còn tiết ra các chất điều hòa sinh trưởng có khả năng kích

thích rễ cây phát triển nhanh và mạnh hơn (Bailey và ctv., 1998) Số lượng

Trichoderma phù hợp sinh sống ở vùng rễ cây trồng sẽ làm tăng số lượng rễ và bảo

vệ chúng khỏi các nấm ký sinh gây bệnh, đồng thời cũng làm tăng sinh khối cây trồng (Harman, 2000)

Yedidia và ctv (1999) đã quan sát dưới kính hiển vi điện tử và cho biết sợi

nấm Trichoderma có khả năng xâm nhiễm vào vỏ rễ, nhưng liền sau đó đã bị chất

callose từ rễ tạo ra ức chế ngay lập tức Đặc tính này khác hẳn sự ký sinh giữa nấm bệnh và cây trồng và đã giúp nấm cộng sinh bảo vệ bộ rễ cây, kích thích cây phát

triển đồng thời tăng khả năng hấp thụ dinh dưỡng Trichoderma có khả năng tiết ra

các acid hữu cơ như: gluconic, citric hay fumaric giúp nguyên tố P khó tiêu thành

dễ hòa tan, các vi lượng và các khoáng cation như: Fe, Mn và Mg thành dạng dễ hấp thu cho quá trình biến dưỡng và sinh trưởng của cây trồng (Harman, 2000)

Cook và Baker (1989) cho rằng Trichoderma harzianum có khả năng kích

thích hạt tiêu nẩy mầm sớm, thúc đẩy sự ra hoa ở cây dừa cạn, gia tăng số lượng hoa trên cây, tăng chiều cao và trọng lượng ở nhiều loại cây trồng Vì thế hầu hết

các loài Trichoderma đều có lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng bên cạnh

đó còn giúp làm hạn chế mầm bệnh có trong đất Do đó, khi áp dụng Trichoderma vào

cây trồng sẽ nâng cao năng suất (Gams và Bissett, 1998)

1.5 TẬP QUÁN QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG RƠM, RẠ

Sản lượng rơm rạ thu được trên diện tích đất lúa hàng năm rất lớn, với 153 triệu ha lúa được sản xuất trên thế giới (http:/oryza.com) Riêng ở Việt Nam có 7,4 triệu ha/năm, trong đó có khoảng 3,8 triệu ha lúa/năm thuộc ĐBSCL (bao gồm lúa Đông Xuân chiếm: 1,5 triệu ha; Hè Thu: 1,9 triệu ha và lúa Mùa: 0,4 triệu ha) (Tổng cục thống kê, 2005) Nếu tính năng suất rơm rạ trung bình là 5 tấn/ha/năm thì lượng rơm rạ tại ĐBSCL đã có khoảng 19 triệu tấn/năm

Sau nhiều năm canh tác lúa cao sản ngắn ngày, các tác hại và lợi ích từ rơm rạ lúa mang lại đã được một số tác giả nghiên cứu và nhiều nông dân sản xuất lúa ở nhiều nơi quan tâm Theo Flinn và Marciano (1984), tập quán sử dụng rơm rạ tại một số Quốc gia châu Á khá đa dạng như cày vùi rơm vào đất, làm phân ủ, đốt rơm,

làm thức ăn gia súc, sản xuất nấm rơm, tủ mặt đất ở ruộng vườn, làm chất đốt, làm giấy và một số cách sử dụng khác

Ngoài ra, nông dân thường có thói quen đốt rơm rạ sau thu hoạch lúa để dọn sạch đồng ruộng, chuẩn bị cho vụ canh tác kế tiếp Đốt rơm là giải pháp dễ thực hiện và có thể diệt trừ bớt một số mầm bệnh gây hại, nhưng biện pháp này lại mang theo nhiều mặt hạn chế khác Khi đốt rơm rạ ở nhiệt độ cao thì gần như hầu hết C,

N, 25% P, 21% K và phần lớn S bị mất đi Nếu đốt 5 tấn rơm đồng nghĩa với việc chúng ta sẽ mất đi khoảng 45 kg N, 2 kg P, 25 kg K và khoảng 2 kg S (Brady, 1996), việc này dẫn đến tình trạng lượng chất hữu cơ ngày càng nghèo đi và lớp đất mặt canh tác ngày càng mỏng dần Theo Nguyễn Mậu Dũng (2012), nếu đốt 4 triệu tấn rơm rạ/năm thì lượng khí CO2 được thải ra là 4,7 triệu tấn/năm, CH4 sẽ là 3,9 ngàn tấn/năm và CO sẽ là 113,2 ngàn tấn/năm,…lượng khí thải vào môi trường sẽ gây thiệt hại về môi trường khoảng 200,3 triệu USD/năm

Các thí nghiệm của Viện Lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long trong những năm gần đây về sử dụng rơm ủ làm phân bón hữu cơ cho đất lúa có nhiều triển vọng Trần Quang Tuyến và Phạm Sỹ Tân (2001) cho biết qua thí nghiệm dài hạn 6 vụ lúa liên tục tại Viện Lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long cho thấy là bón rơm rạ đã hoai mục sau khi thu hoạch nấm rơm làm tăng năng suất IR64 cao hơn hẳn so với ruộng không bón rơm (lấy hết rơm rạ ra khỏi ruộng sau khi thu hoạch lúa); đồng thời góp phần gia tăng hàm lượng N và P trong đất Thí nghiệm dài hạn bón phân cho lúa

hoàn toàn bằng rơm rạ ủ với nấm Trichoderma sp năng suất lúa vẫn tăng đáng kể

so với đối chứng không bón phân, tăng 8% trong vụ Hè Thu và 7% trong vụ Đông Xuân (Kyuma, 2004)

1.6 SỰ PHÂN HỦY CHẤT HỮU CƠ TRONG ĐẤT NGẬP NƯỚC

1.6.1 Sự chuyển hóa các chất trong đất có hữu cơ phân hủy yếm khí

trình dị hóa bởi vi khuẩn Clostridium, chất hữu cơ có chứa N là nguồn chính yếu

của NH4+ trong các đất ngập nước N vô cơ được phóng thích số lượng lớn từ đất hữu cơ chứa N trong điều kiện ngập nước hay khử nhiều hơn ở đất ẩm và khô (Kyuma, 2004)

Sự bất động N vô cơ trong điều kiện háo khí cao gấp hai lần so với điều kiện ngập nước, trong khi sự khoáng hóa N trong cả hai điều kiện trên thì không ảnh hưởng nhiều mặc dù có cung cấp thêm glucose (Watanable, 1984) Điều này cho thấy

rằng còn rất nhiều yếu tố khác nhau chi phối đến tiến trình bất động nhanh N vô cơ,

có thể liên quan đến sự khoáng hóa nhanh và nhiều N vô cơ trong đất ngập nước Khi cho thêm các chất hữu cơ đã phân hủy vào giúp đất ngập nước phân hủy nhanh hơn các loại đất háo khí; tỷ lệ C/N yêu cầu cho sự khoáng hóa xảy ra tốt trong khoảng 12/1; trong điều kiện yếm khí, sự hủy cấu trúc các amino acid và thủy giải protein xảy ra chậm có lẽ là yếu tố giới hạn sự khoáng hóa N hữu cơ (Watanabe, 1984)

2- Tun và Kimura (2000) cũng nhận thấy kết quả tương tự trên vi khuẩn yếm khí khử Fe và SO4

trên đất phèn ĐBSCL

 H 2 S

Có nhiều nghiên cứu cho biết H2S là một khí độc gây hại rễ lúa nhưng dễ bay hơi khi gặp nhiệt độ cao Các triệu trứng lúa bị ngộ độc H2S thường giảm chiều cao cây, giảm sự nảy chồi, hệ thống rễ bị nâu đen và mất dần khả năng oxy hóa cũng như sự hấp thụ dinh dưỡng nên làm giảm năng suất (Yoshida, 1981) Theo Ponamperuma (1985); Dobermann và Fairhurst (2000) thì nồng độ H2S thấp từ 0,07 - 0,1 ppm đã có thể gây ngộ độc cho rễ lúa non Do đó, H2S mang tính độc bản chất trong ruộng lúa ngập nước yếm khí Nhiệt độ sẽ giảm thấp khi đất bị ngập nước càng sâu, đây là điều kiện tốt để H2S gây hại rễ lúa nhiều hơn

1.6.2 Sự phân hủy carbohydrate và protein trong điều kiện yếm khí

Các thành phần cấu tạo chính của cây trồng là carbohydrate và protein, protein

sẽ bị thủy giải thành các amino acid, từ đó chuyển hóa thành lập nhiều chất khác nhau là NH4

+

, amine, sulfide, các hợp chất S bay hơi và ethylene Đặc biệt butyric acid được chuyển hóa từ amino acid có số lượng lớn hơn so với carbohydrate (Watanable, 1984)

Tính chất của vật liệu hữu cơ chôn vùi có ảnh hưởng lớn đến tiến trình phân hủy yếm khí Theo nhiều tác giả, thành phần C, N và tỷ lệ C/N ở một số chất hữu cơ thay đổi nhiều tùy theo nguồn cung cấp vật liệu hữu cơ

Loại và số lượng hiện diện trong vật chất hữu cơ có tính chất quyết định đến tốc độ tiến trình phân hủy trong điều kiện yếm khí nhanh hay chậm Tốc độ phân hủy chất hữu cơ tùy thuộc rất nhiều vào số lượng, thành phần cấu tạo chúng Theo

Brady và Well (1996) thì đường, tinh bột và các protein đơn giản dễ phân hủy nhất còn lignins thì phân hủy rất chậm trong môi trường yếm khí

Trong quá trình sống vi sinh vật đất cần carbon để tạo ra các hợp chất hữu cơ

và năng lượng cho tiến trình sống của chúng, cần N để tổng hợp các amino acid, enzyme và DNA Trung bình, vi sinh vật cần C/N trong khoảng 8/1 đến 24/1, nếu cung cấp C/N có tỉ số cao hơn từ 25/1 thì vi sinh vật sẽ hoạt động mạnh hơn và lấy

là vật liệu hữu cơ chính cho hầu hết người trồng lúa, có khoảng 40% N, 80 - 85%

K, 30 - 35% P và 40 - 50% S được hấp thụ vào các bộ phận cây lúa khi chín Trong

1 tấn rơm lúa đã tích lũy được số lượng dinh dưỡng quan trọng, đặc biệt trong đó có

5 - 8 kg N, 12 - 17 kg K và 40 - 70 kg Si

Rơm, rạ là nguồn hữu cơ chủ yếu của đất và có tỷ lệ C/N cao, lượng N trong rơm rạ trung bình là 0,54% và ít ảnh hưởng đến năng suất lúa, thường chỉ có 19% N của rơm rạ được sử dụng Cung cấp 6 tấn rơm lúa/ha chỉ có thể được khoảng 4 kg N/ha nhưng có nhiều điều bất lợi kèm theo, bón từ 12 tấn rơm/ha sẽ gây ngộ độc lúa (Brady, 1996)

1.7 SỰ BIẾN ĐỔI HÓA HỌC TRONG ĐẤT NGẬP NƯỚC CÓ VÙI RƠM RẠ

VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NGỘ ĐỘC HỮU CƠ LÊN SỰ SINH TRƯỞNG CÂY LÚA

1.7.1 Phản ứng khử trong đất ngập nước

Trong đất lúa ngập nước, khi các tế khổng trong đất chứa đầy nước, O2 bị đẩy

ra khỏi các tế khổng, chỉ trừ lớp đất oxy hóa là có sự hiện diện của O2 Trong điều kiện yếm khí, các vi sinh vật háo khí bị bất động hoặc chết đi, quần thể vi sinh vật yếm khí tùy ý và bắt buộc phát triển, chúng sử dụng các chất oxy hóa trong điều kiện không có O2 là Fe3+, Mn4+, SO4

và sản sinh ra CH4 dưới tác động của vi khuẩn yếm khí

Có sự liên hệ giữa các khả năng oxy hóa và khử, tỷ lệ CO2:CH4 trong tiến trình oxy hóa và khử trên nhiều loại đất khác nhau

1.7.2 Sự thay đổi điện thế oxy hóa khử Eh

Eh chỉ tình trạng oxy hóa hay tình trạng khử của đất Cùng với các tiến trình khử của đất, hàm lượng chất oxy hóa giảm và hàm lượng chất khử tăng vì thế nên

Eh giảm Eh giảm nhanh ở giai đoạn 2 - 4 tuần sau khi ngập và mức độ giảm tùy thuộc vào các thành phần trong đất như đã nêu trên Eh giảm từ +600 mV từ thời điểm bắt đầu ngập nước đến khoảng -100 mV ở 4 tuần sau khi ngập Nếu trong đất

có hàm lượng các chất oxy hóa như: NO3

-, Fe3+, Mn3+ cao sẽ làm chậm tiến trình khử SO4

do đó chỉ số Eh giảm chậm (Lê Văn Khoa, 2000)

Thế oxy hóa khử của đất yếm khí thường dưới -200 mV, trong khi đất thoáng khí thì Eh thường trên +300 mV Khi Eh = 0 thì đất đó được coi như là yếm khí Cây lúa có thể phát triển bình thường trong điều kiện ngập nước vì có hệ thống vận chuyển O2 từ thân lá đến rễ Tuy nhiên, trong điều kiện khử mạnh Eh thấp, các chất khử như Mn2+, Fe2+, H2S, CH4 có thể tích lũy cao đến mức gây ngộ độc cho sự phát triển của lúa (Ngô Ngọc Hưng, 2009)

1.7.3 Sự thay đổi pH

Theo Lê Huy Bá (2000), pH là độ chua của đất biểu thị nồng độ H+ trong đất, khi pH càng thấp thì đất càng chua Nguyên nhân gây chua là do đặc tính từng loại môi trường đất, do thực vật tiết ra nhiều H+ để hấp thu các ion K+, Ca2+, Mg2 vì vậy môi trường chỉ còn H+ nên đất càng chua Mặc khác, H+ còn được tạo thành do chất hữu cơ bị phân hủy trong môi trường yếm khí tạo nhiều acid hữu cơ và quá trình phân ly của các acid hữu cơ

Sự thay đổi nồng độ pH lớn hay nhỏ phụ thuộc vào pH ban đầu, chất hữu cơ

và thời gian ngập nước kéo dài Ngoài ra, sự thay đổi pH trong đất ngập nước còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như sự biến đổi Fe3+ thành Fe2+ sự tích lũy NH4+, sự biến đổi sunphat thành sunphit và CO2 thành CH4 ở điều kiện khử (Ngô Ngọc Hưng, 2009)

Theo Ngô Ngọc Hưng (2009), thời gian cùng với quá trình khử tăng dần thì

pH cũng tăng dần trên đất chua và pH giảm dần trên đất kiềm đến khi trị số pH gần trung tính

Ở đất chua, pH gia tăng khi đất ngập nước vì quá trình khử là quá trình tiêu thụ H+

Fe(OH)3 + 2H+ + e => Fe2+ + 3H2O MnO2 + 4H+ + 2e => Mn2+ + 2H2O

Ở đất kiềm, sự giảm pH là do sự gia tăng nồng độ CO2 sau khi ngập nước CO2được sản sinh do quá trình hô hấp của vi sinh vật Trong môi trường nước, sự

khuếch tán CO2 rất chậm so với sự khuếch tán trong không khí do đó lượng CO2tích lũy cao (Ngô Ngọc Hưng, 2009) pH đất sau khi ngập nước giãm càng mạnh khi lượng chất hữu cơ trong đất càng cao (Nguyễn Thành Hối, 2008)

Hầu hết các loại đất lúa nước có độ chua nhẹ thì pH sẽ tăng giữa 6,0 - 6,5 trong vài tuần đầu ngập nước Sự ổn định của pH ở đất lúa ngập nước ở khoảng 6,5

- 7,5 sau 2 - 3 tuần bị ngậpgây ảnh hưởng đến chế độ dinh dưỡng của cây lúa, tăng cường khoáng hóa chất hữu cơ, giảm nồng độ CO2, nhôm và sắt…(Võ Thị Gương, 2003) Ở pH 4, cây lúa sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp của nồng độ H+ (Lê Huy Bá, 1991) Ngoài ra, cây lúa có thể chịu được nồng độ H+ tương đối cao khi nồng độ các cation dinh dưỡng khá lớn và nồng độ cation gây độc tương đối nhỏ (Nguyễn Thị Ngọc Tuyết và Trần Thị Ngọc Huân, 1984) Khi pH thấp sẽ gây hại trực tiếp cho cây lúa

và nó ảnh hưởng gián tiếp đến sự hòa tan Al3+, Fe2+, Fe3+,…và độ hữu dụng của lân (Ngô Ngọc Hưng, 2002; Võ Thị Gương, 2003)

Nguyễn Thành Hối (2008) đã chỉ ra rằng pH giảm dần theo mức độ vùi rơm,

pH thấp nhất ở nghiệm thức vùi rơm 10 tấn/ha, cao nhất ở nghiệm thức 0 tấn/ha Theo Yoshida (1981), khi đất ngập nước đã tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật yếm khí phát triển và khi các vi sinh vật này hoạt động thì chúng phân giải rơm rạ trong đất tạo thành các chất: NH4+, CO2, CH4, H2S, acid hữu cơ khác,…chính sự sản sinh ra các acid hữu cơ làm cho pH ở đất có mức độ vùi rơm thấp hơn ở đất không có vùi rơm, khi hàm lượng rơm rạ vùi trong đất càng cao thì sẽ sản sinh càng nhiều acid hữu cơ làm giảm pH xuống thấp

1.7.4 Sự thay đổi độ dẩn điện EC

Độ dẫn điện (EC) có liên quan với hàm lượng các muối cation hoà tan trong dung dịch đất, thường nồng độ các muối cation tăng lên thì độ dẫn điện trong dung dịch cũng tăng lên (Lê Văn Khoa và ctv., 2000) EC của dung dịch đất phần lớn gia tăng theo thời gian đất ngập nước và có thể đạt đến mức tối đa là do sự di động của

Fe2+ và Mn2 Mức độ hữu cơ càng nhiều thì giá trị EC càng cao và ngược lại (Nguyễn Thị Nguyệt Hải và Văn Thị Ánh Hồng, 2001)

Kết quả nghiên cứu sự thay đổi EC trên đất ngập nước cho thấy EC có khuynh hướng gia tăng đạt đến mức đỉnh cao và sau đó giảm dần đến một giá trị ổn định (Lê Văn Khoa, 1998)

Sự gia tăng EC khi ngập nước là do sự gia tăng nồng độ các chất như Fe2+,

Mn2+ và từ sự tích lũy các ion như NH4+, HCO3-, RCOO- và sự trao đổi cation (Ponnamperuma, 1985; Lê Văn Khoa, 1998) Trên đất kiềm, sự hòa tan carbonate bởi H2CO3 và các acid hữu cơ cũng làm tăng EC Sự giảm EC sau khi đạt đến đỉnh cao là do sự kết tủa của Fe2+ thành Fe(OH)2 và của Mn2+ thành Mn(OH)2 (Lê Văn

Khoa, 1998) Ở các đất kiềm sự giảm sau khi đạt đỉnh cao là do sự giảm nồng độ

CO2 khi hoạt động của vi sinh vật giảm dần đến ổn định

Khi EC vượt quá giá trị 4 mS/cm đa số các loại cây trồng đều bị ảnh hưởng Trên đất phèn, EC tăng cao khi đất ngập nước có thể đạt đến khoảng 3 mS/cm

1.7.5 Ảnh hưởng của acid hữu cơ

Theo Phan Nhựt Ái (2003) thì sự ngộ độc acid hữu cơ thường xảy ra ở đất thoát nước kém, đất có nhiều chất hữu cơ nhất là khi có một lượng lớn hữu cơ tươi như rơm rạ được đưa vào đất Nhiệt độ thấp dẫn đến sự tích lũy mạnh các acid hữu

cơ, điều này cho thấy sự nhiễm độc của acid hữu cơ gần như xảy ra ở nhiệt độ thấp

do làm chậm lại sự tăng pH đất, hàm lượng acid hữu cơ trong dung dịch đất tăng theo sự ngập nước (Yoshida, 1981) Trong điều kiện yếm khí sự phân hủy chất hữu

cơ tạo ra các acid hữu cơ dễ bay hơi như: acid formic, acid acetic, acid propionic và acid butyric, trong đó acid acetic chiếm ưu thế

Hàm lượng acid hữu cơ cao làm chậm sự vươn dài của rễ lúa, hạn chế sự hấp thu dưỡng chất sự hô hấp của rễ và làm chậm sự phát triển thân lá của cây lúa (Tạ Thời Cơ, 2003) Thông thường acid hữu cơ do chất béo tạo ra độc chất đối với lúa ở hàm lượng 10-2 đến 10-3 M tùy theo loại Acid hữu cơ có nhân thơm độc đối với lúa hơn so với acid hữu cơ do chất béo Ở pH 4 thì acid hữu cơ gây ảnh hưởng đến vận tốc hô hấp của rễ lúa trong khi ở pH 7 chúng không gây hại (Yoshida, 1981)

1.8 HỆ SINH VẬT TRONG ĐẤT LÚA NGẬP NƯỚC

Theo Nguyễn Xuân Thành và ctv (2009), hệ vi sinh vật trong đất lúa ngập nước có những đặc điểm sau:

- Nét khác biệc lớn nhất so với đất trồng màu là tình trạng kỵ khí đã ức chế một phần các loài vi sinh vật háo khí, tạo môi trường thích hợp cho sự phát triển của các loài vi sinh vật kỵ khí bắt buộc và loài kỵ khí tùy ý Các trực khuẩn có bào tử, vi sinh vật amon hóa, vi khuẩn lưu huỳnh, vi khuẩn phản NO3

-, vi khuẩn cố định đạm yếm khí phát triển mạnh hơn so với đất trồng màu Số lượng tảo, động vật nguyên sinh cũng rất lớn, có thể đến hàng chục vạn tế bào trên một gam đất Trong đó, vi khuẩn phân giải cellulose và xạ khuẩn lại ở xa rễ hơn, một số nấm và vi khuẩn còn

cư trú ở biểu bì của rễ hoặc trên thân lá, trên bông lúa

- Thời kỳ đất khô hay đất mới ngập nước, nấm tham gia tích cực vào quá trình phân giải cellulose Nhưng sau khi đất ngập nước 10 - 15 ngày thì tác động chủ yếu lại là vi khuẩn Sự phân giải cellulose diễn ra mạnh mẽ nhất ở tầng đất 0,5 cm Ở các lớp đất trên 10cm, quá trình phân giải cellulose xảy ra chậm

- Nấm và xạ khuẩn cũng phát triển trên đất lúa và có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa vật chất cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng Số lượng nấm

tăng lên, lúc mới đẻ nhánh có thể đạt tới vài triệu tế bào trong 1 g đất Chúng tham gia quá trình phân giải cellusose, amon hóa đạm hữu cơ, tổng hợp chất mùn, tổng hợp chất kích thích tố Xạ khuẩn thường phân bố tập trung gần rễ lúa, chúng tham gia quá trình amon hóa, tổng hợp mùn Số lượng tăng lên ở giai đoạn lúa làm đồng, nhưng nói chung động thái số lượng của xạ khuẩn ít thay đổi trong suốt quá trình phát triển của lúa Số lượng gam của chúng thường đạt từ 0,5 - 3 triệu tế bào/1g đất

Các nhóm Actinomyces albus, Actinomyces viridis, Actinomyces giseus,

Actinomyces globisporus luôn luôn gặp trong các loại đất lúa nước

1.9 ĐẶC ĐIỂM CỦA GIỐNG LÚA JASMINE 85

Giống lúa Jasmine 85 được chọn từ tổ hợp lai IR 262-43-8-11/Khao Dawk Mali

của Viện Lúa Quốc tế IRRI Nhập vào Việt Nam từ năm 1992, đã trồng thử ở ĐBSCL trên đất phù sa, đất nhiễm phèn và đất nhiễm mặn (Mai Văn Quyền, 1996) Đặc điểm nông học:

- Thời gian sinh trưởng 95 - 100 ngày (tùy theo mùa vụ)

- Chiều cao trung bình 80 - 90 cm

- Chiều dài bông 20 - 25 cm, hạt chắc trên bông: 80 - 100 hạt

- Trọng lượng 1000 hạt: 25 - 26 g

- Năng suất bình quân: 4 - 6 tấn/ha

- Không cảm quang, có thể trồng nhiều vụ (Mai Văn Quyền, 1996)

- Chống sâu bệnh, đỗ ngã, không kháng được rầy nâu, nhiễm nhẹ bệnh khô vằn, nhiễm bệnh lùn xoắn lá Cứng cây, ít đỗ ngã, chịu phèn mặn nhẹ (Mai Văn Quyền, 1996)

- Mùa vụ thích hợp cho cả 2 vụ Đông Xuân và Hè Thu trên đất phù sa ngọt hay phèn mặn nhẹ (Mai Văn Quyền, 1999)

2.1.2 Vật liệu, thiết bị thí nghiệm

- Giống lúa Jasmine 85

- Chậu đất (V = 8 lít)

- Đất trồng lúa: được lấy đất ruộng canh tác lúa

- Rơm, rạ + rễ (tỷ lệ rơm/rạ, rễ là 4/1)

- Các thiết bị phòng thí nghiệm:

+ Nồi thanh trùng ướt (autoclave) hiệu Sibata, model KL300

+ Tủ cấy hiệu Dalton

+ Máy đo pH hiệu Oakton (do Eutech instruments sản xuất)

+ Máy đo Eh hiệu Jenco

+ Máy đo EC hiệu HANNA

+ Máy lắc ngang

+ Các thiết bị cần thiết khác

2.1.3 Nguồn nấm

Các chủng Trichoderma có khả năng chịu úng và phân huỷ cellulose hiệu quả cao

trong điều kiện bán yếm khí: T-VTa5d, T-VTa3d, T-VTa4b, T-LM3c, T-VTu3g, chế

phẩm Tricô-LV và Tricô-RL Các chủng Trichoderma được tồn trữ tại bộ môn Bảo vệ

Thực vật, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ

2.1.4 Môi trường nuôi cấy

Môi trường PDA (Potato Dextrose Agar) (Shurfleff và Averre III, 1997)

Môi trường TSM (Elad và Chet, 1983)

Chọn được các chủng Trichoderma có khả năng phân hủy rơm rạ ở mức vùi

tương đương 20 tấn/ha trên đất trồng lúa trong điều kiện nhà lưới

2.2.2 Chuẩn bị

- Các chủng nấm được nhân nuôi ra từ nguồn trên môi trường PDA trước

khoảng 7 - 10 ngày

- Đất trồng lúa được lấy từ ruộng canh tác lúa

- Rơm, rạ (còn rễ) được lấy ngoài đồng, cắt khúc 10 - 15 cm, trộn đều với tỷ

lệ 1 : 4 (tính theo khối lượng)

- Đất và rơm rạ được trộn đều theo tỷ lệ 23,08 g rơm rạ/3 kg đất (tương đương

Các nghiệm thức được bố trí như sau:

Nghiệm thức Chủng Trichoderma

Nghiệm thức 1: ĐC 1 Đất không vùi rơm rạ, không chủng nấm

Nghiệm thức 2: ĐC 2 Đất có vùi rơm rạ, không chủng nấm

Nghiệm thức 3: T-VTa3d T-VTa3d

Nghiệm thức 4: T-VTa4b T-VTa4b

Nghiệm thức 5: T-VTa5d T-VTa5d

Nghiệm thức 6: T-VTu3g T-VTu3g

Nghiệm thức 7: T-LM3c T-LM3c

Nghiệm thức 8: Tricô-LV Chế phẩm Tricô-LV

Nghiệm thức 9: Tricô-RL Chế phẩm Tricô-RL

Nghiệm thức 10: T-mix Phối trộn 5 chủng: T-LM3c, T-VTa5d, T-VTa3d,

T-VTa4b và T-VTu3g

Tổng cộng: 10 nghiệm thức x 4 lặp lại = 40 chậu

* Chủng nấm

Sau khi cho hổn hợp đất và rơm rạ vào chậu, tiến hành chủng nấm Các chủng

Trichoderma sau khi nuôi cấy trên môi trường PDA 7 - 10 ngày, cạo lấy bào tử

Bào tử nấm của mỗi chủng được chủng vào các chậu trồng lúa theo từng nghiệm thức tương ứng Chủng nấm với mật số bào tử 105 bào tử/g đất (3 x 108 bào tử/chậu

3 kg đất)

Sau khi chủng nấm 1 ngày,cho hổn hợp đất trong chậu bảo hòa nước trong 48 giờ

2.2.3 Gieo hạt và chăm sóc cây lúa

Sau khi đất được bảo hòa nước 48 giờ, tiến hành gieo lúa Lúa giống Jasmine

85 được ngâm nước 36 giờ, xử lý qua nước muối 15% và ủ lên mầm, trước khi gieo Mỗi chậu gieo 20 hạt lúa, gieo đều hạt trên bề mặt chậu Sau khi gieo cho nước vào

đủ ẩm

Bón phân cho lúa theo công thức: 100 N - 60 P2O5 - 30 K2O (Nguyễn Thành Hối, 2008) Lượng phân bón được quy ra theo khối lượng đất (kg/1 m2 diện tích), được cân và bón chính xác vào chậu như sau:

Lần bón Liều lượng bón (g)

Bón lần 1 (7 NSKG) 20 - 30 - 10 (tương đương: 0,04 g Urea + 0,075g DAP +

0,02 g Kali/chậu) Bón lần 2 (25 NSKG) 40 - 30 - 0 (tương đương: 0,08 g Urea + 0,075 g

DAP/chậu) Bón lần 3 (45 NSKG) 40 - 0 - 20 (tương đương: 0,08 g Urea + 0,04 g Kali/chậu)