ẢNH HƯỞNG của PHÂN SINH học và DỊCH lên MEN của VI KHUẨN đến SINH TRƯỞNG và NĂNG SUẤT KHÓM QUEEN (ananas comosus l merr)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VÕ THỊ DIỄM TRINH ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN SINH HỌC VÀ DỊCH LÊN MEN CỦA VI KHUẨN ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT KHÓM QUEEN Ananas comosus L... B

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

VÕ THỊ DIỄM TRINH

ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN SINH HỌC VÀ DỊCH

LÊN MEN CỦA VI KHUẨN ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT KHÓM

QUEEN (Ananas comosus L Merr)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

Ngành NÔNG HỌC

Cần Thơ, 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN SINH HỌC VÀ DỊCH

LÊN MEN CỦA VI KHUẨN ĐẾN SINH

TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT KHÓM

QUEEN (Ananas Comosus L Merr)

Người hướng dẫn khoa học Sinh viên thực hiện

TS LÊ VĂN BÉ VÕ THỊ DIỄM TRINH (3061029)

Lớp Nông Học K32

Cần Thơ, 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Chứng nhận luận văn tốt nghiệp với đề tài: “ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN SINH HỌC VÀ DỊCH LÊN MEN CỦA VI KHUẨN ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ PHẨM

CHẤT KHÓM QUEEN (Ananas Comosus L Merr)” Do sinh viên Võ Thị

Diễm Trinh thực hiện và đề nạp

Kính trình Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

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

“ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN SINH HỌC VÀ DỊCH LÊN MEN CỦA VI

KHUẨN ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT KHÓM QUEEN (Ananas

Comosus L Merr)” Do sinh viên Võ Thị Diễm Trinh thực hiện, bảo vệ trước Hội

đồng và đã được Hội đồng thông qua

Luận văn đã được đánh giá ở mức………

Ý kiến của Hội đồng:

………

………

…….………

Phản biện 1 Phản biện 2 Ủy viên

(ký tên) (ký tên) (ký tên)

- - -

DUYỆT CỦA KHOA Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

Chủ nhiệm Chủ tịch Hội đồng

LÝ LỊCH

I/ SƠ LƯỢC:

Họ và tên: Võ Thị Diễm Trinh Giới tính: Nữ

Ngày sinh: 01/11/1988 Dân tộc: Kinh

Nơi sinh: xã Bình Hòa, huyện Châu Thành, tỉnh An Giang

Thường trú tại: P17-C12, Ký túc xá Sinh viên An Giang, Khu II Đường 3/2, quận Ninh Kiều, Thành phố Cần Thơ

Con Ông: Võ Tấn Đức Sinh năm: 1953

và Bà: Huỳnh Thị Sương Sinh năm: 1954 Nghề nghiệp: Mua bán

Tel: 0129.3909318

E-mail: vtdtrinh29@student.ctu.edu.vn

II/ QUÁ TRÌNH HỌC TẬP:

+ 1994 - 1999: học Trường Tiểu học A Bình Hòa

Địa chỉ: ấp Phú Hòa I, xã Bình Hòa, huyện Châu Thành, tỉnh An Giang

+ 1999 - 2003: học Trường Trung học Cơ sở Quản Cơ Thành

Địa chỉ: ấp Phú Hòa I, xã Bình Hòa, huyện Châu Thành, tỉnh An Giang

+ 2003 - 2006: học Trường Trung học Phổ thông Chuyên Thoại Ngọc Hầu

Địa chỉ: 5B Tôn Đức Thắng, Thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang

Tốt nghiệp Trung học Phổ thông năm 2006 và vào Trường Đại học Cần Thơ theo

học ngành Nông học, khóa 32 (2006 - 2010) thuộc khoa Nông nghiệp & Sinh học

Ứng dụng đến nay

LỜI CẢM TẠ

Kính dâng lên Mẹ, Ba và cậu Út

Suốt đời tận tụy, hy sinh vì tương lai và sự nghiệp của con cháu

Đã nuôi nấng, dạy dỗ con khôn lớn thành người

Xin tỏ lòng tri ân sâu sắc đến

Thầy Lê Văn Bé Bộ môn Sinh lý - Sinh hóa, khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, Đại học Cần Thơ đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ về vật chất và tinh thần cũng như cung cấp kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Xin gửi lời cảm ơn chân thành

Anh Nguyễn Văn Kha đã nhiệt tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến tạo điều kiện cho

em hoàn thành tốt đề tài

Các bạn Võ Văn Nhiều, Hồ Thị Linh, Nguyễn Thị Thúy Hằng, Nguyễn An Suyên, Tống Hồ Nam, Lê Thị Băng Tuyền và Nguyễn Minh Thuận đã giúp mình thu hoạch và ghi chép số liệu trong vụ khóm vừa qua

Xin khắc ghi công ơn của các thầy cô Đại học Cần Thơ đã giảng dạy và truyền thụ kiến thức cho em trong suốt 4 năm qua Đó là động lực và hành trang trong sự nghiệp của em sau này

Kính gửi đến Cô Cố vấn Học tập đã dìu dắt, dạy bảo chúng em vượt qua những trở ngại khó khăn trong học tập suốt khóa học Chúng em mong cô luôn được nhiều sức khỏe làm việc và công tác tốt

Các anh (chị) và các bạn đã giúp đỡ cho em trong suốt khóa học

Thân gửi đến tập thể lớp Nông học K32 những tình cảm và lời chúc tốt đẹp nhất

Võ Thị Diễm Trinh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Tất cả các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công

bố ở bất kỳ công trình luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

(Ký tên)

Võ Thị Diễm Trinh

Võ Thị Diễm Trinh 2010 Ảnh hưởng của phân sinh học và dịch trích vi khuẩn đến

năng suất và phẩm chất khóm Queen (Ananas Comosus L Merr) Luận văn tốt

nghiệp kỹ sư Nông học, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Đại học Cần Thơ

TÓM LƯỢC

Vi khuẩn Gluconacetobacter diazotrophicus và Pseudomonas stutzeri có khả

năng cố định nitơ, tổng hợp IAA và hòa tan lân sống nội sinh được sử dụng trong thí nghiệm nhằm so sánh sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây khóm Queen

‘Cầu Đúc’ khi sử dụng các dạng chế phẩm phân sinh học và dịch lên men vi khuẩn này với phân vô cơ trên vùng đất phèn Kết quả cho thấy, bón phân vi sinh và dịch trích vi khuẩn lên men kết hợp với phân vô cơ làm tăng chiều cao cây và chiều dài

lá D cao hơn so với bón phân vô cơ thuần Nghiệm thức bón đủ phân vô cơ cho chỉ

số SPAD, trọng lượng trái, số chồi và trọng lượng chồi cuống tương đương với nghiệm thức 90 N + 45 P2O5 + 100 kg phân sinh học + 500 lít dịch vi khuẩn lên men Số lá, dài lá D, thể tích rễ, tỷ lệ nước/xơ và độ brix không khác biệt giữa các nghiệm thức Tuy nhiên, ở các nghiệm thức có bón phân vi sinh và dịch trích vi khuẩn lên men có xu hướng gia tăng số lá, dài lá D, thể tích rễ, tỷ lệ nước/xơ và độ brix so với nghiệm thức đối chứng (chỉ bón kali) và nghiệm thức bón đủ đạm-lân-kali

1.3.3 Một số vi sinh vật có khả năng cố định đạm và hòa tan lân 6

3.1 Ảnh hưởng của các công thức phân lên quá trình sinh trưởng và năng

suất của cây khóm ở điểm thí nghiệm thứ nhất tại hộ Bà Chiêm Thị Lũy

15

3.2 Ảnh hưởng của các công thức phân lên quá trình sinh trưởng và năng

suất của cây khóm ở điểm thí nghiệm thứ hai tại hộ Ông Võ Văn Sạng 24

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1.2 Các dạng khuẩn lạc của vi khuẩn Pseudomonas stutzeri 10 Hình 2.1 Chồi khóm Queen 'Cầu Đúc' được sử dụng làm vật liệu trồng 11 Hình 3.1 Ảnh hưởng của các công thức phân bón khác nhau đến chỉ số SPAD 20 Hình 3.2 Trái khóm vào thời điểm thu hoạch tại hộ Bà Chiêm Thị Lũy 22 Hình 3.3 Trái khóm vào thời điểm thu hoạch tại hộ Ông Võ Văn Sạng 29

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến sự phát triển của cây

khóm Queen vào thời điểm thu hoạch

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến các thông số trọng

lượng trái, số chồi cuống và trọng lượng chồi cuống

28

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến độ Brix và hàm lượng

nước/xơ

30

MỞ ĐẦU

Khóm là một trong những loại cây ăn trái quan trọng ở nước ta, là loại cây chủ lực trên vùng đất phèn Hậu Giang là tỉnh có diện tích đất trồng khóm lớn ở đồng bằng sông Cửu Long, nổi tiếng với thương hiệu khóm Cầu Đúc (xã Hỏa Tiến, thị xã Vị Thanh) Hiện nay, lợi nhuận từ cây khóm mang lại chưa cao do chi phí đầu tư về giống

và phân bón (chủ yếu là phân hóa học) còn rất cao Nghiên cứu ứng dụng một số loài

vi khuẩn có khả năng cố định đạm và lân để thay thế hoặc giảm lượng phân hóa học cho cây trồng, giảm giá thành sản xuất và tăng lợi nhuận là xu hướng hiện nay

Theo Cao Ngọc Điệp (2007), dòng vi khuẩn Gluconacetobacter diazotrophicus và Pseudomonas stutzeri được thử nghiệm trên nhiều loại cây trồng ở hai dạng chất mang

và dạng dịch trích vi khuẩn lên men đem lại hiệu quả cao, thay thế 50% lượng phân

hóa học ở cây đậu nành mà năng suất không thay đổi Ngoài ra, dòng P stutzeri có khả

năng tổng hợp IAA (Indole – 3 – acetic acid) cao (trung bình 26,118 µg/ml) giúp tăng khả năng sinh trưởng của cây trồng

Trên đất phèn, hàm lượng hữu cơ cao nhưng mật số vi sinh thấp nên không thể khoáng hóa chất hữu cơ để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng (Ngô Thị Đào và Vũ Hữu Yêm, 2005) Trên thực tế, việc nghiên cứu hướng cải thiện tính chất đất bằng những vi khuẩn có khả năng cố định đạm, hòa tan lân và tổng hợp kích thích tố cung cấp cho cây trồng trên vùng đất phèn nhằm giảm chi phí lượng phân hóa học bón cho

cây khóm là điều rất cần thiết Vì vậy đề tài: “Ảnh hưởng của phân vi sinh và dịch

vi khuẩn lên men đến sinh trưởng và năng suất khóm Queen (Ananas comosus L

Merr.)” được thực hiện để đáp ứng mục tiêu trên

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

Khóm Cầu Đúc thuộc giống Queen, nguồn gốc Thái Lan Theo Bộ Nông nghiệp

và Phát triển Nông thôn, khóm Cầu Đúc của Hậu Giang thuộc tiểu nhóm “Queen cổ điển” Nét riêng của giống khóm này là trái có hình dáng thanh nhã, cuống ngắn, lõi nhỏ, mắt lồi, hố mắt hơi sâu, thịt màu vàng đậm, ít xơ, ít nước, ăn giòn, ngọt Đặc biệt, trái khóm Cầu Đúc có thể dự trữ khoảng 10 - 15 ngày mà không bị thối (báo Cần Thơ, số 1619)

1.2 ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CÂY KHÓM

1.2.1 Thân

Theo Trần Thế Tục và Vũ Mạnh Hải (2000), thân cây khóm gồm phần thân trên

mặt đất và thân dưới mặt đất Phần thân trên mặt đất bị các lá bao quanh nên khó nhìn thấy Trên mỗi đốt của thân cây có những mầm ngủ, các mầm ngủ này sẽ phát triển khi cây khóm đã phát triển đến mức độ nhất định Thân cây khóm trưởng thành dài 20

- 30 cm, đường kính 3 - 7 cm, trọng lượng 200 - 400 g

1.2.2 Lá

Đỗ Huy Bích và ctv., (2004), cho rằng số lá cực đại đến khi ra hoa từ 50 - 80 lá

Các giống khóm khác nhau có số lá không giống nhau như Cayen có 60 - 70 lá, Philippine có 40 - 50 lá, Spanish có 50 - 60 lá và giống Đài Loan có 30 - 40 lá (Trần Thế Tục và Vũ Mạnh Hải, 2000)

Theo Monnerat et al., (2004), khóm Queen được trồng trong điều kiện đầy đủ

dưỡng chất cho số lá trung bình là 55,2 lá và trọng lượng tươi lá D trung bình 47,9 g Khi khuyết dưỡng lân thì số lá và trọng lượng lá có xu hướng giảm nhưng khác biệt không ý nghĩa so với bón đầy đủ dưỡng chất Tuy nhiên, khi khuyết chất đạm thì số lá trung bình giảm còn 48 lá và trọng lượng lá D trung bình 27,1g (khác biệt có ý nghĩa

ở mức 5%)

Trần Thế Tục và Vũ Mạnh Hải (2000), cho rằng độ lớn nhỏ của lá tùy thuộc vào giống và điều kiện ngoại cảnh Nhiệt độ và ẩm độ cao như ở vùng xích đạo kết hợp với dinh dưỡng cung cấp cân đối đạm-lân-kali, thì lá khóm sinh trưởng mạnh, số lá nhiều, lá to và rộng

Lá giữ vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp, vì vậy kích thước và màu sắc

lá phản ánh rõ tình trạng sinh lý của cây Màu xanh của lá được quyết định bởi hàm lượng các sắc tố, chủ yếu là diệp lục tố, diệp lục tố cần thiết cho sự quang hợp của cây trồng Khi lượng đạm trong lá cao, thì lượng diệp lục tố cao và lá trở nên xanh đậm,

và ngược lại nếu lượng đạm trong lá thấp thì lá xanh nhạt (Trương Thị Minh Giang, 2006)

Đinh Vũ Thanh và Đoàn Doãn Tuấn (2006), cho rằng cây khóm có thể sống qua khỏi thời gian dài khô cạn do khả năng giữ nước của nó trong lá, tuy nhiên cây khóm nhạy cảm với sự thiếu nước, đặc biệt trong thời gian sinh trưởng sinh dưỡng, khi kích thước và đặc điểm quả được xác định

Sideris và Krauss (1936), đã định nghĩa lá D là lá dài nhất so với các lá còn lại, việc phân tích lá D sẽ cho kết quả chính xác về mức độ sinh trưởng và tình trạng dinh dưỡng cây trồng

Sự phát triển của lá D có liên quan chặt đến sự tăng trưởng của khóm, trọng lượng

lá D cao biểu hiện cho sự tăng trưởng tốt và đạt năng suất cao (Phạm Gia Tân, 1984) Bhugaloo (1998), cho rằng các liều lượng phân đạm có ảnh hưởng đến chiều dài

lá, khi không bón đạm thì lá vẫn dài trung bình 80 cm, khi lượng đạm tăng thì chiều dài lá khác biệt có ý nghĩa so với không bón đạm và khi lượng phân đạm cao hơn 560

kg urea/ha (tương đương với 18,67 g N/cây) thì chiều dài lá giảm ở mức ý nghĩa 5% Bên cạnh đó các chỉ tiêu về chiều rộng và trọng lượng lá thì không khác biệt

Theo Monnerat et al (2004), chiều dài lá trung bình là 68cm và chiều rộng trung

bình là 5,27 cm khi cây được bón phân đầy đủ Khi bón khuyết phân đạm thì chiều dài lá trung bình giảm còn 56,5 cm và chiều rộng trung bình giảm còn 4,02 cm

Theo Trương Thị Minh Giang (2006), chỉ số SPAD (Soil Plant Analysis Development) thể hiện khả năng hấp thu và tích lũy đạm trên lá, chỉ số SPAD cao tương ứng với màu xanh đậm của lá

1.2.3 Rễ

Nguyễn Bảo Vệ và Lê Thanh Phong (2004), cho rằng rễ khóm có 3 nhóm: rễ sơ cấp, rễ phụ và rễ thứ cấp Rễ sơ cấp phát sinh từ phôi của hột, rễ phụ mọc trên thân, phát sinh từ hệ thống mạch giữa vỏ và trung trụ, là loại rễ quan trọng nhất của cây Rễ thứ cấp (rễ nhánh) là những rễ nhỏ mọc ra từ rễ phụ

Rễ khóm thuộc loài ăn nông, khóm được nhân giống bằng chồi cho nên phần lớn

rễ mọc ra từ thân Rễ khóm nhỏ và phân nhánh nhiều, hệ thống rễ khóm thường tập trung ở tầng đất mặt 10 - 26 cm và lan rộng ra chung quanh đến 1 m Rễ khóm thuộc loại háo khí, ưa đất xốp và thoáng (Đường Hồng Dật, 2000; Đinh Vũ Thanh và Đoàn Doãn Tuấn, 2006)

Theo Phạm Duy Tiễn (2009), thì có sự tương quan về chiều dài của rễ và trọng lượng rễ, nghĩa là khi chiều dài rễ ngắn dẫn đến trọng lượng rễ thấp Yếu tố độ xốp và tầng canh tác là nguyên nhân chính làm ảnh hưởng phát triển chiều dài của rễ

Rễ khóm rất mẫn cảm với điều kiện ngập nước, trên liếp thấp cây khóm cho năng

suất cao hơn so với trên liếp cao (Samson, 1986 trích dẫn bởi Lê Quang Trí và ctv.,

Phạm Kim Hồng Phúc và Nguyễn Văn A (2000), cho rằng chồi ngọn cho trái to nhưng thời gian trồng lâu, chồi nách cho trái nhanh nhưng trái nhỏ và chồi cuống ở gốc thì trồng lâu mới có trái

1.2.5 Hoa

Hoa khóm là hoa lưỡng tính, theo Nguyễn Bảo Vệ và Lê Thanh Phong (2004), hoa gồm có 1 lá bắc, 3 lá đài mập, 3 cánh hoa có màu tím nối liền thành một ống, 6 nhị đực và 1 vòi nhụy cái Bầu noãn chia thành ba ngăn với vách ngăn dày Trên trái, hoa xếp theo hai vòng xoắn ốc Vòng xoắn theo chiều dốc nhiều chứa khoảng 8 - 10 hàng, chiều dốc ít thì chứa khoảng 11 - 13 hàng Hoa thường nở vào buổi sáng, khoảng 8 -

10 hoa mỗi ngày nên mất 15 - 20 ngày mới nở hết hoa trên trái Hoa trong cùng một giống trồng thì không thụ phấn được, trừ khi lai với giống khác (nếu thụ phấn, mỗi trái khóm có thể cho đến 3000 hột) Có khoảng 100 - 200 hoa trên mỗi trái

1.2.6 Trái

Trái khóm là loại quả kép do 100 - 150 quả nhỏ hợp lại Các giống khác nhau thì hình dạng quả và mắt quả (quả nhỏ) cũng khác nhau như dưa tây có hình bầu dục và mắt lồi, khóm ta hình ống và mắt quả to (Trần Thế Tục và Vũ Mạnh Hải, 2000)

Theo Đinh Vũ Thanh và Đoàn Doãn Tuấn (2006), quả khóm chứa 80 - 85 % lượng nước và 10 - 14 % đường Lượng nước tưới có ảnh hưởng đến tỷ lệ đường/acid trong quả, nhất là trong thời gian trước khi thu hoạch, tưới nhiều lần sẽ làm giảm lượng đường, đồng thời tăng nguy cơ nấm bệnh phát triển

Bhugaloo (1998), nghiên cứu thấy rằng quả khóm có trọng lượng trái trung bình là

647 g khi không bón phân đạm, khi bón phân đạm từ 140 - 560 kg urea/ha cho trọng lượng trái cao nhất và khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng (không bón đạm) Khi tăng lượng phân đạm lên mức 700 và 840 kg urea/ha cho trọng lượng trái không khác biệt so với không bón phân đạm Bên cạnh đó, độ Brix không khác biệt giữa các nghiệm thức có bón phân và không bón phân đạm, độ Brix trung bình dao động trong khoảng 15,1 - 16,0%

1.3 PHÂN VI SINH

1.3.1 Định nghĩa

Herren (2006), cho rằng muốn tạo được một sản phẩm nông nghiệp hữu cơ thì nhất thiết phải có phân hữu cơ sinh học

Theo Nguyễn Thế Đặng và ctv., (2008) phân hữu cơ vi sinh là loại sản phẩm phân

bón được tạo thành thông qua quá trình lên men vi sinh vật Dưới tác động của vi sinh vật các hợp chất hữu cơ trong đất sẽ được chuyển hóa thành các thành phần dinh dưỡng cho cây Vi sinh vật có khả năng thúc đẩy nhanh quá trình chuyển hóa rác thải

hữu cơ thành phân bón như Aspergillus ninger, Trichoderma reeser, Penicilium sp., Paeceilomyses…

1.3.2 Vai trò vi sinh vật đối với đất trồng

Hàng năm có khoảng 120 - 160 triệu tấn nitơ khí quyển được cố định và chuyển hóa thành phân nhờ các vi sinh vật có khả năng cố định đạm sinh học trong tự nhiên (Alan Gibson, 1995) gấp 2 lần lượng phân sản xuất từ nhà máy trên thế giới Cố định đạm sinh học là quá trình được thực hiện bởi vi khuẩn, trong đó nitơ phân tử được biến đổi thành dạng nguyên tử, sau đó thành dạng đạm vô cơ phân tử amonia, tiếp đó

vi khuẩn sẽ chuyển hóa tiếp một phần thành dạng acid amin hữu cơ để sử dụng cho bản thân vi khuẩn

Theo Võ Thị Gương (2002), vi sinh vật chuyển hóa chất hữu cơ và cải thiện cấu trúc lý hóa của đất, bản thân vi sinh vật khi chết đi cũng là nguồn chất hữu cơ và được phân hủy để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng

Thành phần dinh dưỡng của phân hữu cơ vi sinh phụ thuộc vào nguồn gốc chất hữu

cơ ban đầu, vi sinh vật và điều kiện cho vi sinh vật phân giải chất hữu cơ (Decoteau, 2005)

Thông qua hoạt động của vi sinh vật, các chất hữu cơ phân hủy biến thành mùn, mùn sẽ liên kết các hạt đất phân tán làm cho đất có cấu trúc tốt, thoáng khí, tăng độ

xốp, tăng hoạt động cho vi sinh vật, giữ phân và giữ nước tốt (Lê Văn Khoa và ctv.,

1999; Nguyễn Thành Nguyện, 2008)

Phân vi sinh chỉ hoạt động tốt trong môi trường trung tính và có nhiều thức ăn phù hợp Trong môi trường biến động, vi sinh vật giảm hoạt động và giảm mật số Vì thế, khi sử dụng phân vi sinh trên đất phèn cần trung hòa độ chua, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, thúc đẩy sự chuyển hóa khoáng trong đất (Ngô Thị Đào và Vũ Hữu Yêm, 2005)

Theo Nguyễn Đặng Nghĩa (2005), bón phân hữu cơ vi sinh chỉ có thể thay thế tối

đa 30% lượng phân vô cơ, nếu lượng phân vô cơ bị giảm đến 50% sẽ không tạo ra sự khác biệt so với trọng lượng hạt bắp so với đối chứng là bón đầy đủ

1.3.3 Một số vi sinh vật có khả năng cố định đạm và hòa tan lân

Vi sinh vật có khả năng sản xuất enzyme phân hủy các hợp chất hữu cơ như cellulase, lignase, xylase, chitinase, protease, lipase… đồng thời có khả năng tổng hợp các chất kích thích sinh trưởng như auxin, gibberellin acid, cytokinin (Trần Thượng Tuấn, 2004)

Nguyễn Kim Anh và ctv (2008), nghiên cứu trên loại đất canh tác khác nhau (trồng

lúa, trồng màu, đất bỏ hoang) tại Hòa Quý, Ngũ Hành Sơn, thành phố Đà Nẵng đã phân lập được 8 chủng vi khuẩn có khả năng cố định nitơ và chất điều hòa sinh trưởng thuộc chi Azotobacter Trong đó, chủng BK-6 có khả năng cố định nitơ mạnh nhất (3,28 mg/ml), chủng BK-5 có khả năng tổng hợp IAA mạnh (4,313 µg/ml)

* Vi khuẩn cố định đạm

Gluconacetobacter diazotrophicus là một vi khuẩn nội sinh được tìm thấy đầu tiên

ở cây mía, loài vi khuẩn này thường hiện diện ở những vùng đất có bón lượng phân

đạm thấp Vi khuẩn G diazotrophicus có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA (Lee et al., 2004)

Theo Kennedy (2002) vi khuẩn G diazotrophicus sống nội sinh, cố định nitơ để cung cấp cho cây, đồng thời G diazotrophicus có khả năng tổng hợp IAA (acid acetic

indole) cung cấp cho cây

G diazotrophicus là vi khuẩn Gram âm, sống nôi sinh trong những cây giàu đường,

có khả năng cố định lượng lớn nitơ từ khí quyển (Prabudoss and Stella, 2009)

Mart’inez-Fleites et al., (2005) cho biết vi khuẩn G diazotrophicus có khả năng cố

định nitơ hiệu quả được biết đến trên hầu hết các loại cây trồng giàu đường và cố định

đáng kể lượng lớn khí nitơ trong khí quyển Hiện nay đã phân lập được 7 dòng G

diazotrophicus trên cây mía (rễ, thân, chồi và lá), khoai lang, khóm và mía hoang dại

được ký hiệu theo thứ tự là GdSR, GdSS, GdSB, GdSL, GdSP, GdPA và GdWC

* Vi khuẩn hòa tan lân

Đối với vi khuẩn có khả năng hoà tan lân, người ta đã xác định được khoảng 857

loài (Kyuma et al., 1976) Yahya và Azawi (1989) nhận thấy những vi khuẩn có khả

năng hoà tan lân là nhờ các enzyme và acid hữu cơ hoà tan các hợp chất khó tan như: acid gluconic, acid oxalic, acid citric, acid butyric, acid monolic, và acid 2-ketogluconic Trong đất vi khuẩn hoà tan lân hiện diện với số lượng khác nhau (Khan

và Bhatnagar, 1997)

Một lượng lớn vi khuẩn hoà tan lân sống trong vùng rễ và ảnh hưởng đến sự phát triển của cây (Sperber, 1958; Glick, 1995) Vi khuẩn hoà tan lân được phân lập ở các vùng rễ của nhiều loài thực vật khả năng hoạt động cao hơn các vùng khác Trong trường hợp đất thiếu lân, người ta sử dụng nhóm vi sinh vật hoà tan lân làm phân sinh học để bón cho cây trồng

Cơ chế của quá trình phân giải phosphate của vi sinh vật đến nay vẫn chưa được hiểu đầy đủ và còn nhiều tranh cãi Sản sinh acid hữu cơ có thể là nguyên nhân chủ yếu, song CO2, H2S, acid, kiềm cũng là các yếu tố được nhiều nhà nghiên cứu đề cập đến Trong môi trường nuôi cấy mô nhân tạo, người ta thấy rằng khi vi sinh vật phát

Hình 1.1 Vi khuẩn Gluconacetobacter diazotrophicus PAl 5 (Theo Lee et al., 2004)

triển thì pH môi trường bị giảm, do acid acetic, lactic, formic, gluconic, oxalic, succinic, malic, citric có trong môi trường do vi sinh vật tạo ra

Phân vi sinh phân giải lân được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng ở Việt Nam ngay

từ những năm 90 thế kỷ XX, trong đó vi sinh vật phân giải lân sau khi tạo sinh khối, được tẩm nhiễm vào chất mang, tạo chế phẩm vi sinh phân giải lân hoặc phối trộn với

cơ chất hữu cơ tạo thành phân lân hữu cơ vi sinh vật Hiệu lực của vi sinh vật trong việc cung cấp dinh dưỡng lân cho cà phê trên cơ sở sử dụng đồng vị đánh dấu 32P, xác định tương đương bằng 34,3 kg P/ha

Kết quả khảo nghiệm ở nhiều nơi cho thấy, vi sinh vật phân giải phosphate khó tan

có thể nâng cao hiệu quả sử dụng phân lân khoáng 20 - 30% so với đối chứng; giúp nâng cao năng suất cây trồng từ 5 - 15% tùy loại đất và cây trồng (Nguyễn Minh Hưng, 2007)

Vi khuẩn hoà tan lân Pseudomonas stutzeri

Vi khuẩn Pseudomonas stutzeri được phân lập lần đầu tiên bởi Burri và Stutzer (1895), có tên gọi là Bacillus denitrificans II, sau đó được Allen và Niel (1952) đổi tên thành P stutzeri Mặc dù có những điểm khác biệt với đặc tính điển hình của

giống nhưng lại có sự tương đồng về trình tự của rRNAs, điều này đã được chứng

minh bằng cách lai DNA-rRNA, đã xác thực rằng Pseudomonas stutzeri thuộc giống Pseudomonas Pseudomonas stutzeri là nhóm I của nhóm tương đồng DNA-rRNA bên dưới ngành Protobacteria Pseudomonas stutzeri Bây giờ được nhận diện thuộc lớp Gamma protobacteria (Lalucat et al., 2006)

P stutzeri là vi khuẩn gram âm, hình que, dài 1 - 3µm, rộng 0,5µm (Guasp et al.,

2000) Chúng là loài có khả năng chuyển động, di chuyển bằng chiên mao đỉnh Trong những điều kiện xác định, một hoặc hai roi bên được hình thành tạo ra làn sóng ngắn Đây là loài cho kết quả dương tính với các kiểm tra catalase và oxidase và có sự trao

đổi chất một cách nghiêm ngặt Thêm vào đó, các dòng P stutzeri được định nghĩa

như các loài có khả năng khử nitrate không sắc tố, khử nitrate thành khí nitơ, có khả năng tạo amylase, không có khả năng tạo gelatinase, và có thể tăng trưởng trong

maltose và tinh bột (Bennasar et al., 1998; Sikorski et al., 1999) và có phản ứng âm

tính trong các kiểm tra arginine dihydrolase và sự thủy phân glycogen Hàm lượng G + C có trong DNA của hệ gene (genome) của chúng có khoảng 60 - 66% mol Kết quả

lai DNA-DNA cho thấy có ít nhất 17 nhóm hệ gene đã được phân biệt (Lalucat et al.,

2006)

P stutzeri là loài vi khuẩn không có sắc tố huỳnh quang Đây là đặc điểm phân biệt

P stutzeri với những thành viên khác của giống Pseudomonas P stutzeri thường dễ

bị nhầm lẫn nhất với các loài Pseudomonas khác (P mendocina, P pseudoalcaligenes, P putida) hoặc thậm chí với những giống khác (chẳng hạn Delftia

acidovorans và Ralstonia pickettii) hoặc thậm chí với vi khuẩn tạo mùi Alcaligenes hoặc Achromobacter Loài có quan hệ gần gũi nhất với P stutzeri là P balearica (Lalucat et al., 2006) Các dòng P stutzeri được nhận định là giống Pseudomonas spp

nhất, có thể tăng trưởng trong môi trường khoáng, hoá chất xác định, với ion

ammonium hoặc nitrate và phân tử hữu cơ đơn giản Một vài dòng P stutzeri có thể

tăng trưởng nội sinh Không có dòng nào có thể chịu đựng được điều kiện acid: không

thể sinh trưởng ở pH = 4,5 P stutzeri có sự trao đổi chất riêng và oxy là chất nhận

điện tử quyết định Tuy nhiên, tất cả dòng có thể sử dụng nitrate như chất nhận điện tử xen kẽ và bỏ qua sự khử nitrate ức chế oxy Sự khử nitrate có thể được trì hoãn hoặc

có thể chỉ hiện diện sau khi cấy vào môi trường nitrate dưới điều kiện vi hiếu khí

Khuẩn lạc của P stutzeri (Hình 1.2) được mô tả là không thông thường và có tính

kiên định Các dòng được phân lập có khuẩn lạc nhăn nheo, hơi đỏ, nâu, không vàng

Đặc tính điển hình là cứng, khô và dính chặt (Rius et al., 2001) Khuẩn lạc của chúng

dễ dàng bị di chuyển một cách nguyên vẹn từ một bề mặt rắn Nói chung có thể hình

dung khuẩn lạc của P stutzeri tương tự như miệng núi lửa với chóp gợn sóng nhô cao

và thường đâm nhánh, dính liền nhau

Hình dạng khuẩn lạc của vi khuẩn P stutzeri không đồng nhất và không ổn định:

chúng thay đổi diện mạo theo thời gian Sau nhiều lần cấy chuyền trong môi trường

phòng thí nghiệm, các khuẩn lạc trở nên trơn, láng và màu tái đi (Lalucat et al., 2006)

P stutzeri có môi trường phân bố rất rộng, nó có thể sống được trong những điều

kiện sinh thái khác nhau, chúng được tìm thấy trong đất, nước và các mẫu bệnh lý Vi

khuẩn P stutzeri có giới hạn nhiệt độ rất rộng, từ 40C đến 450C, tùy thuộc vào đặc

tính riêng của từng dòng (Lalucat et al., 2006)

Theo Illmer và Schinner (1992), sự hoà tan Ca-Ps bởi Pseudomonas sp và P aurantiogriseum bằng cách tiết ra proton H+ Các proton H+ này được sinh ra từ quá trình đồng hoá-hoán vị NH4+ (Beever và Burns, 1980) hoặc từ sản phẩm hô hấp

H2CO3 (Jurinak et al., 1986)

Khi sử dụng vi khuẩn Pseudomonas spp để hoà tan lân khó tan và tổng hợp IAA

cho hiệu quả tích cực trên cây đậu nành (Nguyễn Hữu Hiệp và Cao Ngọc Điệp, 2004) Hơn nữa, vi khuẩn này có hiệu quả trên cây lúa cao sản (Cao Ngọc Điệp, 2005)

Hình 1.2 Các dạng khuẩn lạc của vi khuẩn Pseudomonas stutzeri (Theo Lalucat et

al., 2006)

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 PHƯƠNG TIỆN

2.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm

- Thời gian thực hiện: tháng 1 năm 2008 đến tháng 1 năm 2009

- Địa điểm thực hiện: thí nghiệm được tiến hành tại 2 ruộng khóm thuộc xã Hỏa Tiến, thị xã Vị Thanh, tỉnh Hậu Giang

+ Điểm 1: hộ bà Chiêm Thị Lũy, diện tích đất thí nghiệm 1000 m2(bao gồm cả phần mương, tỷ lệ mương:liếp là 1:1)

+ Điểm 2: hộ ông Võ Văn Sạng, diện tích đất thí nghiệm 1000 m2 (bao gồm cả phần mương, tỷ lệ mương:liếp là 1:1)

+ Các chỉ tiêu về năng suất và chất lượng trái được thực hiện tại phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật, bộ môn Sinh lý - Sinh hóa

2.1.2 Đối tượng nghiên cứu: cây khóm Queen ‘Cầu Đúc’

2.1.3 Vật liệu thí nghiệm

- Chồi nách khóm Queen Cầu Đúc thu từ cây cấy mô sạch bệnh do khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ cung cấp Trung bình trọng lượng chồi khoảng 250 – 300 g, chiều cao khoảng 31 – 39 cm

Hình 2.1 Chồi khóm Queen 'Cầu Đúc' được sử dụng làm vật liệu trồng

- Phân bón vi sinh có chứa vi khuẩn Gluconacetobacter diazotrophicus và dịch trích

vi khuẩn Pseudomonas stutzeri lên men do Viện Công nghệ Sinh học, trường Đại học

Ứng dụng chế phẩm phân sinh học của vi khuẩn Gluconacetobacter diazotrophicus

và dịch lên men vi khuẩn Pseudomonas stutzeri để thay thế hoặc giảm lượng phân hóa

học bón cho cây khóm Queen Cầu Đúc

2.2.2 Phương pháp tiến hành

2.2.2.1 Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí ở ngoài đồng theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 6 nghiệm thức và 4 lần lặp lại Mỗi lặp lại là một liếp với diện tích khoảng 100 m2, được chia thành 6 lô nhỏ, diện tích mỗi lô là 16 m2, khoảng cách giữa các lô trong cùng một liếp là 1 m2 Bón lót 45 kgK2O/ha cho tất cả các lô cộng với 20 kg/ha Regent 0.3G trước khi trồng Mỗi nghiệm thức là một công thức phân bón, gồm 6 nghiệm thức sau:

1 Đối chứng (không bón phân đạm và lân)

2 180 kg N/ha + 90 kg P2O5/ha

3 90 kg N/ha + 45 kg P2O5/ha + 100 kg/ha phân sinh học

4 90 kg N/ha + 45 kg P2O5/ha +100 kg/ha phân sinh học/ha + 500 lít/ha dịch vi khuẩn lên men

5 45 kg N/ha + 22.5 kg P2O5/ha + 100 kg/ha phân sinh học

6 45 kg N/ha + 22,5 kg P2O5/ha +100 kg/ha phân sinh học/ha + 500 lít/ha dịch vi khuẩn lên men

2.2.2.2 Địa điểm thí nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành tại hai điểm là:

Điểm 1: tại đất của bà Chiêm Thị Lũy, ấp Thạnh Thắng, xã Hỏa Tiến, thị xã Vị Thanh, diện tích 1.000 m2

Điểm 2: tại đất của ông Võ Văn Sạng, ấp Thạnh Thắng, xã Hỏa Tiến, thị xã Vị Thanh, diện tích 1.000 m2

Hai điểm thí nghiệm có cùng nghiệm thức và kỹ thuật canh tác hòan toàn giống nhau

Sơ đồ các nghiệm thức được bố trí như sau

kg K2O/ha) và 2 kg Regent/1.000 m2 trước khi trồng để diệt rệp sáp và kiến

- Thời điểm bón phân tuỳ thuộc vào từng loại phân, được chia cụ thể như sau: + Đối với phân hóa học: liều lượng trong từng công thức được chia đều làm 4 lần bón từ 1, 2, 4 và 6 tháng sau khi trồng Trong khi đó kali được bón vào thời điểm 6 và

8 tháng sau trồng ở tất cả các nghiệm thức

+ Đối với phân sinh học: chỉ bón 1 lần vào lúc 5 ngày sau khi trồng

+ Dịch trích vi khuẩn lên men tưới định kỳ liên tục 1 tháng/lần trong 5 tháng đầu sau khi trồng

- Xử lý ra hoa: cây khóm được xử lý ra hoa vào thời điểm cây được 9 tháng tuổi với dung dịch ethrel 39.5% ethephon Mỗi cây được xử lý với 50 ml ethrel nồng độ 500 ppm

2.2.3 Các chỉ tiêu theo dõi

2.2.3.1 Sinh trưởng của cây khóm

Chọn ngẫu nhiên và theo dõi cố định 10 cây/lô Ghi nhận chỉ tiêu sinh trưởng của những cây này vào thời điểm thu hoạch trái (13 tháng sau khi trồng): chiều cao cây, số lá/cây, trọng lượng tươi của cây, chiều dài lá D, chiều rộng lá D và trọng lượng lá D, thể tích của rễ

- Chiều cao cây: dùng thước thẳng 50 cm đo từ gốc đến chóp của lá dài nhất

- Số lá/cây: chỉ đếm những lá có khả năng quang hợp tốt, bỏ những lá nhỏ ở gốc và

lá non ở ngọn

- Trọng lượng tươi cây bao gồm trọng lượng phần thân trên mặt đất, toàn bộ lá trên cây và một phần cuống trái (không tính trọng lượng trái)

- Lá D (lá lớn nhất của cây): dùng thước thẳng đo nơi dài nhất và rộng nhất của lá

D, ghi nhận trọng lượng tươi, chiều dài và chiều rộng lá D

- Thể tích rễ: tại thời điểm thu hoạch, chọn ngẫu nhiên 3 cây/lô Lấy gốc khóm làm tâm, đào hố 30 cm x 30 cm, sâu 20 cm, rửa sạch đất, cắt lấy toàn bộ rễ và đem về phòng thí nghiệm để đo thể tích Cho 1 lít nước vào ống đong, có thể tích 3 lít Sau đó, cho rễ khóm ngập hoàn toàn trong nước, mực nước trong ống đong dâng lên (tính bằng ml) chính là thể tích rễ (tính bằng cm3)

- Chỉ số SPAD (Soil Plant Analysis Development) được đo lúc cây 9 tháng tuổi bằng máy Minolta Trên mỗi lô đo 10 cây cố định, 3 lá D/cây

2.2.3.2 Năng suất và chất lượng của trái khóm

Tại mỗi lô thu 10 trái từ 10 cây đã chọn cố định ban đầu Ghi nhận các chỉ tiêu của những trái này về trọng lượng, % độ brix và lượng nước/trái Ngoài ra, ghi nhận thêm

chỉ tiêu số chồi cuống và trọng lượng chồi cuống

- Trọng lượng trái: cân trọng lượng toàn trái gồm phần cuống trái (khoảng 10 cm tính từ đích trái) và chồi cuống/trái Cân trọng lượng của tất cả số chồi cuống hiện diện trên trái Đếm tất cả số chồi cuống và tách các chồi cuống ra đem cân, ghi nhận trọng lượng chồi cuống, đồng thời tính được trọng lượng trái (không tính số chồi trên cuống trái Ước tính năng suất lý thuyết bằng trọng lượng thực của trái x

số cây trồng trên đơn vị diện tích

- Đo độ Brix của trái: mỗi trái lấy một mẫu tại vị trí giữa trái, ép lấy dịch khóm Sau đó, dùng máy đo độ Brix để xác định tổng lượng chất rắn hòa tan

- Đo lượng nước của trái: cắt lấy khoanh tại vị trí giữa trái, ép lấy nước, cân trọng lượng nước Tính phần trăm trọng lượng nước/trọng lượng khoanh

Các số liệu được xử lý bởi phầm mềm thống kê SPSS vs 11.01 và Microsoft Excel

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CÔNG THỨC PHÂN LÊN QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CỦA CÂY KHÓM Ở ĐIỂM THÍ NGHIỆM THỨ NHẤT - HỘ BÀ CHIÊM THỊ LŨY

3.1.1 Sinh trưởng và phát triển của cây

Ảnh hưởng của các công thức phân bón lên sự sinh trưởng và phát triển của cây khóm được trình bày tại bảng 3.1

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của công thức phân bón đến sự phát triển của thân và lá cây

khóm Queen

cây (cm)

Trọng lượng thân (kg) Số lá

Dựa vào bảng 3.1 ta thấy, chiều cao cây có sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các công thức phân bón ở mức ý nghĩa 5% qua kiểm định Duncan Nghiệm thức bón 180

kg N + 90 kg P2O5 có chiều cao cây cao nhất (81,6 cm) khác biệt ý nghĩa so với nghiệm thức 90 kg N + 45 kg P2O5 + 100 phân sinh học và không khác biệt thống kê

so với các nghiệm thức còn lại

Chiều cao cây là chỉ tiêu sinh trưởng quan trọng của cây khóm Mặc dù cây cao hay

thấp đều không ảnh hưởng nhiều đến năng suất, nhưng chiều cao cây có tác dụng làm thay đổi chế độ ánh sáng, độ thông thoáng và ảnh hưởng đến sự đổ ngả của cây Bên

năng nhận được ánh sáng để quang hợp tốt hơn những cây thấp Theo Lê Thanh Phong

và ctv (2002), thì chiều cao cây khóm Queen Cầu Đúc ở mức bón phân vô cơ đầy đủ

là 79,08 cm

Nhận thấy ở hai công thức phân kết hợp với phân sinh học và dịch vi khuẩn lên men giúp gia tăng chiều cao cây hơn so với trường hợp chỉ kết hợp phân vô cơ và phân sinh học, chứng tỏ dịch vi khuẩn lên men có hiệu quả làm gia tăng chiều cao cây trên cùng một lượng phân vô cơ (N-P-K) kết hợp với phân sinh học

Về số lá/cây và trọng lượng thân: khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở hai chỉ tiêu này giữa các công thức phân bón khác nhau Số lá trung bình của các nghiệm thức dao động từ 39 – 50 lá/cây Tương tự, trung bình trọng lượng thân của cây khóm khoảng 1,9 – 2,5 kg/cây

Trong đó, có sự tương đồng số lá ở nghiệm thức 180 kg N + 90 kg P2O5 (bón đủ phân vô cơ) và nghiệm thức 45 kg N + 22,5 kg P2O5 + 100 phân sinh học + 500 lít

dịch vi khuẩn lên men, điều này minh chứng phân sinh học chứa vi khuẩn G Diazotrophicus và dịch trích vi khuẩn P stutzeri lên men đã có hiệu quả làm gia tăng

số lá trên cây (50 lá) Mặc khác, cùng lượng phân sinh học và dịch vi khuẩn lên men, nhưng lượng phân vô cơ thấp (45kg N/ha + 22,5kg P2O5/ha) lại có khuynh hướng cho kết quả cao hơn so với lượng phân vô cơ cao (90kg N/ha + 45kg P2O5/ha) có thể giải thích là khi lượng phân vô cơ trong đất thấp, vi sinh vật có xu hướng hoạt động mạnh hơn trong trường hợp lượng phân vô cơ cao

Kết quả này trái ngược với nghiên cứu của Monnerat et al (2004), khóm Queen

Cầu Đúc cho số lá thấp hơn so với khóm Queen ở Brazil (55,2 lá) và số lá không khác biệt khi giảm lượng phân Nguyên nhân này được lý giải có thể do yếu tố giống, số lượng lá ở giống khóm Queen Cầu Đúc có mức độ di truyền cao hơn giống khóm Queen ở Brazil nên khi ta không bón đạm thì số lượng lá trên cây không khác biệt so với có bón phân đạm

3.1.2 Một vài thông số của lá D

Ảnh hưởng của các công thức phân bón lên một số thông số của lá D được trình bày

ở bảng 3.2