Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên...

89
PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Trong cơ thể thực vật, lân đóng vai trò quyết định sự biến đổi vật chất và năng lượng. Nó tham gia cấu tạo nên các acid nucleic, coenzyme, adenosin triphosphate (ATP)… là những chất cần thiết cho sự sống [2]. Ngoài ra lân còn đóng những vai trò khác như tạo môi trường đệm, ảnh hưởng đến quá trình hút các chất khoáng khác của cây. Đất chứa khối lượng lớn chất chứa lân. Tuy nhiên không phải hợp chất chứa lân nào trong đất cũng được cây sử dụng dễ dàng. Đặc biệt là đất bazan nâu đỏ ở Tây Nguyên vốn rất giàu lân tổng số nhưng lân dễ tan lại rất thấp. Sự chuyển hóa lân xảy ra chủ yếu dưới tác dụng của quá trình hóa học và sinh học [1]. Quá trình chuyển hóa hợp chất phophat khó tan trong đất có phần đóng góp quan trọng của các loại vi sinh vật. Vi sinh vật có khả năng chuyển hóa quặng phosphate khó tan thành dễ tan để cây trồng hấp thụ được. Do vậy bón vi sinh vật phân giải phosphate khó tan sẽ cung cấp một lượng lân dễ tan cho cây trồng và giúp cây hấp thụ các chất dinh dưỡng trong đất tốt hơn [3]. Ngoài ra những vi sinh vật chuyển hóa hợp chất lân vừa có khả năng tạo các chất dinh dưỡng cho cây, sinh tổng hợp chất kích thích sinh trưởng thực vật đồng thời cũng có khả

Transcript of Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên...

Page 1: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Trong cơ thể thực vật, lân đóng vai trò quyết định sự biến đổi vật chất và năng

lượng. Nó tham gia cấu tạo nên các acid nucleic, coenzyme, adenosin triphosphate (ATP)

… là những chất cần thiết cho sự sống [2]. Ngoài ra lân còn đóng những vai trò khác như

tạo môi trường đệm, ảnh hưởng đến quá trình hút các chất khoáng khác của cây. Đất chứa

khối lượng lớn chất chứa lân. Tuy nhiên không phải hợp chất chứa lân nào trong đất cũng

được cây sử dụng dễ dàng. Đặc biệt là đất bazan nâu đỏ ở Tây Nguyên vốn rất giàu lân

tổng số nhưng lân dễ tan lại rất thấp.

Sự chuyển hóa lân xảy ra chủ yếu dưới tác dụng của quá trình hóa học và sinh học

[1]. Quá trình chuyển hóa hợp chất phophat khó tan trong đất có phần đóng góp quan

trọng của các loại vi sinh vật. Vi sinh vật có khả năng chuyển hóa quặng phosphate khó

tan thành dễ tan để cây trồng hấp thụ được. Do vậy bón vi sinh vật phân giải phosphate

khó tan sẽ cung cấp một lượng lân dễ tan cho cây trồng và giúp cây hấp thụ các chất dinh

dưỡng trong đất tốt hơn [3].

Ngoài ra những vi sinh vật chuyển hóa hợp chất lân vừa có khả năng tạo các chất

dinh dưỡng cho cây, sinh tổng hợp chất kích thích sinh trưởng thực vật đồng thời cũng có

khả năng ức chế một số vi sinh vật gây bệnh vùng rễ cây trồng [7].

Theo Fridland (1973) đất bazan nâu đỏ là loại đất hình thành trên đất bazan, trong

điều kiện nhiệt đới ẩm, các bazơ bị rửa trôi mạnh, đất có phản ứng chua, sắt nhôm tích lũy

nhiều, đây là nguyên nhân chủ yếu của quá trình giữ chặt lân trên đất bazan [13].

Theo Đoàn Triệu Nhạn (1999): Đất bazan nâu đỏ ở Tây Nguyên có hàm lượng lân

tổng số đạt 0,02% P2O5 và lượng lân dễ tiêu là 4,12mg P2O5/ 100g đất [13].

Đak Lak với hơn 360.000 ha đất bazan nâu đỏ là một loại đất giàu lân tổng số rất

thích hợp cho việc phát triển các cây công nghiệp dài ngày [21]. Tuy nhiên các quá trình

cố định lân từ dễ tiêu thành dạng khó tiêu thường xuyên xảy ra nên lượng lân dễ tiêu luôn

ở mức nghèo. Đồng thời, nông dân trong thời gian qua thường chỉ dùng phân hóa học để

Page 2: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

bón cho cây trồng thiếu bón phân hữu cơ cũng như phân vi sinh vật làm cho đất trồng bị

thoái hóa, chai cứng, vi sinh vật đất bị suy thoái, gây ô nhiễm môi trường.

Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu

phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu

đỏ ở Đak Lak.

1.2. Mục tiêu đề tài

- Tuyển chọn một số chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải photphate khó tan cao

trên đất Bazan nâu đỏ tại Đak Lak.

1.3. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phân làm sáng tỏ vai trò của vi sinh vật phân

giải lân khó tan . Các nghiên cứu của Việt Nam và thế giới về phân giải lân khó tan dạng

phosphate sắt, nhôm còn rất ít nghiên cứu. Đáng chú ý đề tài nghiên cứu, tuyển chọn và

phân lập các chủng vi khuẩn có khả năng phân giải lân khó tan hiệu quả trên đất bazan

nâu đỏ trong điều kiện cụ thể ở Đak Lak và góp phần bảo tồn nguồn gen vi sinh vật bản

địa hữu ích.

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Thành công của đề tài sẽ góp phần vào việc sản xuất và ứng dụng chế phẩm vi sinh

vật phân giải lân khó tan trong sản xuất nông, lâm nghiệp nhằm cung cấp lân dễ tan cho

cây trồng, giảm chi phí đầu tư, giảm sự thoái hóa đất, góp phần cải thiện đời sống của

nông dân và bảo vệ môi trường nông thôn ở Đak Lak.

1.4. Giới hạn của đề tài

Trong quá trình thực hiện do thời gian, trang thiết bị, hóa chất có hạn nên chúng tôi

chỉ tiến hành phân lập trên một số mẫu đất của tỉnh Đak Lak và chỉ theo dỏi một số chỉ

Page 3: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

tiêu cơ bản. Mặc khác, là sinh viên lần đầu tham gia nghiên cứu nên không thể tránh khỏi

thiếu sót. Kính mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến.

Page 4: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Các dạng lân trong đất

Lân rất quan trọng đối với cây trồng. Tuy nhiên hiệu suất sử dụng lân bởi cây trồng

không quá 25%, trong khi đó một lượng lớn bị cố định trong đất và chuyển thành dạng

khó hấp thụ. Lượng dự trữ lân trong đất xấp xỉ 0,025 – 0,3% P2O5 nhưng chúng tồn tại

trong đất ở dạng không tan trong nước cây khó hấp thụ. Thành phần lân dễ tan và khó tan

trong đất được quyết định bởi tính chất đá mẹ, thành phần cơ giới và hàm lượng chất hữu

cơ quyết định [5].

Theo Sepfe-Satsaben (1960) thì hàm lượng phosphate trung bình ở nhiều loại đất

thường từ 0.02 – 0.08%. Do quá trình tích lũy sinh học, hàm lượng phosphate trong lớp

đất mặt cao hơn ở lớp dưới [13].

Trong các loại đất khoáng , tỉ lệ lân hữu cơ thường từ 25 – 65%. Các cỡ hạt thuộc

thành phần sét thường chứa nhiều lân hơn các cỡ thuộc thành phần cát. Do đó: Ở các chân

đất nhẹ, đất bạc màu… có ít keo sét, thì tỉ lệ phosphate thường thấp hơn các loại đất khác

[13].

Tỉ lệ lân trong đất khác nhau thùy theo tính chất của đá mẹ và những tầng phát sinh

từ đá mẹ như: Nai, mica, quartzit… thường tỉ lệ lân thấp hơn là đất phát sinh từ mẫu thạch

không chua như: Bazan, đá vôi,…[13]

Quá trình phân giải xác bã động thực vật cung cấp cho đất một nguồn phosphate

quan trọng. Như vậy việc bổ sung chất hữu cơ vào đất giúp làm tăng cường hàm lượng

lân cho đất. Trong tự nhiên nói chung và trong đất nói riêng , phosphate tồn tại ở hai dạng

chủ yếu sau:

2.1.1 Lân hữu cơ

Tùy loại đất, tỷ lệ phosphate hữu cơ thường chiếm từ 20 – 80% phosphate tổng số

trong đất. Ở lớp đất mặt, phosphate chiếm khoảng 50% [5]. Phosphate hữu cơ trong đất

chủ yếu ở trong thành phần mùn. Đất càng giàu mùn thì càng giàu phosphate hữu cơ.

Page 5: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Theo Kletcôpki và Petecbuaxki (1964) thì: Trong phosphate hữu cơ của đất, dạng phổ

biến nhất là dạng fytat, có thể chiếm đến 50% tổng số phosphate hữu cơ. Tùy theo môi

trường acid hay kiềm mà tồn tại các dạng fytat khác nhau. Ở đất chua, phosphate hữu cơ

chủ yếu là fytat Fe, Al; ở đất trung tính, kiềm tồn tại dạng fytat Ca, Mg [13].

Phosphate hữu cơ trong cơ thể động vật, thực vật, vi sinh vật thường gặp các hợp

chất chủ yếu như fitin, phospholipide, acid nucleic. Điều đáng chú ý là phosphate ở vi

sinh vật không tham gia trực tiếp vào dinh dưỡng cây trồng mà phải đợi vi sinh vật chết

đi, tế bào bị khoáng hóa thì cây trồng mới hấp thu được [5].

Khi thực hiện khoáng hóa có sự tham gia của vi sinh vật phân giải phosphate,

những hợp chất hữu cơ (trong đó có lân hữu cơ) sẽ được khoáng hóa để giải phóng ra lân

vô cơ hay hữu cơ, là nguồn dinh dưỡng cung cấp thức ăn cho cây trồng. Có 70 – 80 tập

đoàn vi sinh vật tham gia vào quá trình phân giải phosphate [13]. Trong quá trình khoáng

hóa chất hữu cơ của đất, phosphate hữu cơ được giải phóng ra dưới dạng acid phosphoric

và muối dễ tan của nó. Nhưng các dạng lân này lại bị đất hấp phụ và vi sinh vật hút lại,

nên trong đất rẩ ít phosphate ở dạng hòa tan. Nhiều tác giả nghiên cứu cho rằng: Nếu chất

hữu cơ vùi trong đất là chất hữu cơ nghèo phosphate thì qua quá trình phân giải không

những hàm lượng phosphate hữu cơ trong đất không tăng mà còn giảm xuống (Ivanop

1955) [3].

Theo những công trình nghiên cứu của Kaila (1954): Nếu chất hữu cơ vùi xuống

đất chứa ít hơn 0.2 – 0.3% P2O5 thì quá trình phân giải không tăng thêm về phosphate dễ

tancho cây vì vi sinh vật sẽ hút hết. Cường độ hút phosphate hữu cơ của đất thông qua sự

phân giải của vi sinh vật phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ. Theo Sepfe-Satsaben (1960)

trong điều kiện nhiệt độ bình thường, ở các nước ôn đới , sự khoáng hóa phosphate hữu

cơ tiến hành rất chậm và lượng phosphate cung cấp cho 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 được nhiều phosphate từ những hợp chất hữu cơ. Vì thế, ở

nước ta bón phân chuồng cũng là giải pháp cung cấp phosphate cho cây trồng [13].

Page 6: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

2.1.2. Lân vô cơ

Phosphate vô cơ tồn tại ở dạng muối của những nguyên tố Ca, Fe, Al. Ở đất trung

tính và đất kiềm thì phosphate Ca là chủ yếu, còn ở đất chua thì phosphate Fe, Al là chủ

yếu. Phosphate Ca dễ được huy động để làm thức ăn cho cây hơn là phosphate Fe, Al. Sự

tồn tại của ion phosphate trong môi trường đất bị chi phối bởi ion phosphate bị chuyển đổi

hóa trị [13].

Môi trường chua: H2PO4- HPO4

2- PO43-

Trong thực tế, H2PO4- là dạng cấy trồng dễ hấp thu nhất. Các dạng phosphate còn

lại thường là những loại khó hòa tan mà cây trồng không thể đồng hóa được, muốn cây

trồng sử dụng được phải qua quá trình biến đổi thành dạng dễ tan [13]. Cũng như các yếu

tố khác, phosphate trong tự nhiên luôn luôn tuần hoàn chuyển hóa. Nhờ vi sinh vật, lân

hữu cơ được vô cơ hóa biến thành dạng muối của acid phosphoric. Các dạng lân này một

phần được cây trồng sử dụng biến thành dạng lân hữu cơ, một phần bị cố định dưới dạng

khó tan như Ca3PO4, AlPO4, FePO4. Những dạng khó tan này trong các môi trường có pH

thích hợp sẽ chuyển thành dạng dễ tan. Trong quá trình này, vi sinh vật giữ vai trò quan

trọng.

2.1.3 Vòng tuần hoàn của lân trong tự nhiên

Vòng tuần hoàn của lân không giống như vòng tuần hoàn của nitơ. Trong khi nitơ

luôn khan hiếm trong đất thì lân tồn tại nhiều trong đất ở dạng khó phân giải [15, 18].

Nitơ được đưa vào đất nhờ vi sinh vật cố định đạm từ không khí, còn đối với lân, chúng

được các vi sinh vật phân giải từ các nguồn lân vô cơ và hữu cơ khác nhau. Vòng tuần

hoàn của lân được biểu diễn trong sơ đồ sau:

Page 7: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

2.2. Sự chuyển hóa lân trong đất

2.2.1. Đối với lân hữu cơ

Trong đất có nhiều loại vi sinh vật khoáng hóa được lân hữu cơ. Các vi sinh vật

này tiết ra các enzyme khử phosphoryl đồng thời giải phóng ion phosphate. Phản ứng

enzyme nhanh khi hợp chất lân hữu cơ vừa mới bón vào đất và sau đó xảy ra chậm khi lân

đã bị cải biến. Lân sẽ tạo các phức liên kết với Fe, Al, các chất hữu cơ phân tử lượng cao

và bị giữ chặt trên các phần tử sét.

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

- Bản chất các hợp chất hữu cơ có lân: Acid nucleic dễ khoáng hóa hơn phytin.

Nguyên nhân dohầu hết các vi sinh vật khoáng hóa lân hữu cơ đều tiết ra các enzyme

tương ứng để phân giải acid nucleic [3].

- Nếu lượng C/P cao hơn 300 thì lân sẽ bị các vi sinh vật trong đất cố định. Còn ở

mức C/P nhỏ hơn 200, lân sẽ thừa nên được khoáng hóa [3].

Cây xanh Động vật

PO43- trong dung dịch đất

PO43- bị hấp thụ

Hòa tan

Lân vô cơ

Cố định tạm thời

Chất hữu cơ tươi và tế bào sinh vật

Chất hữu cơ mùn hóa

Quá trình khoáng Quá trình cố định

Page 8: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

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

lân hữa cơ.

- Nhiệt độ cao cũng thuận lợi cho việc khoáng hóa lân hữu cơ. Tối thích là 40 –

50oC. Do đó, trong mùa hè tốc độ khoáng hóa lân mạnh hơn các mùa khác.

2.2.2. Đối với lân vô cơ

Sự tồn tại các loại ion phosphate trong đất phụ thuộc vào pH đất. Do vậy, thực tế

trong đất, lân tồn tại chủ yếu ở hai dạng: H2PO4- và HPO4

2-.

H2PO4- HPO4

2- PO43-

Ở pH = 7 tỷ lệ 2 loại ion này gần bằng nhau. H2PO4- dễ đồng hóa hơn HPO4

2-, 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 hơn.

2.2.2.1. Sự chuyển hóa lân ở đất chua

Trong đất chua nghèo chất hữu cơ: Fe, Al và Mn thường nằm dưới dạng hòa tan

phản ứng với H2PO4- tạo thành hợp chất không tan cây không đồng hóa được [13].

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

Ở các loại đất rất chua, Al3+ và Fe3+vượt các ion H2PO4- nhiều làm cho phản ứng

trên càng nghiêng theo chiều thuận, tạo thành lân không tan khiên cho chỉ còn một lượng

rất nhỏ H2PO4- trong đất.

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

ứng với các oxit ngậm nước của các nguyên tố đó như gibbsit (Al2O3.3H2O) và goethit

(Fe2O3.3H2O). Ở đất chua số lượng lân bị các oxit sắt, oxit nhôm ngậm nươc 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

Dung dịch acidDung dịch kiềm

Không tan

Page 9: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Điều đáng lưu ý là hầu hết các loại đất đều chứa oxit sắt, nhôm ngậm nước nên đây

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 tới sét. 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 kiềm theo phản ứng sau:

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

Khả năng cố định thay đổi theo bản chất khoáng vật của keo sét theo thứ tự sau

đây: Illit > Kaolinit > Montmorillonit.

[Al] + H2PO4- + 2H2O 2H+ + Al(OH)2.H2PO4

Vai trò của sắt và nhôm thể hiện qua thực tế là việc cố định các anion mạnh lên khi

tỉ lệ SiO2/seoquioxit giảm, với các loại đất đã mất vôi nếu các seoquioxit cũng mất đi thì

khả năng cố định lân cũng giảm.

Còn về vôi, người ta thấy khi để cho sét hấp thụ Ca2+, tỉ lệ anion phosphate được

hấp thu tăng lên, bất chấp ngưỡng kết tủa canxi phosphate. Điều đó chứng tỏ rằng : Đây là

quá tình cố định ion chứ không phải bằng con đường hóa học. Tính ổn định của quá trình

giữ chặt này phụ thuộc vào điều kiện môi trường và việc giải phóng anion có thể xảy ra

khi điều kiện môi trường thay đổi và đặc biệt là nếu sét bị giải keo.

Ở đất chua, các hydroxit sắt, nhôm lương tính có thể mất 1 nhóm OH - trở thành

keo dương tính tham gia hấp phụ trao đổi anion:

Al(OH)3 + H+ = Al(OH)2+ + H2O

2.2.2.2. Sự chuyển hóa lân ở đất kiềm

Trong môi trường kiềm giàu Ca, ion H2PO4- phản ứng mạnh với Ca tạo thành các

hợp chất ít tan hơn theo các phản ứng lần lượt như sau [13]:

Ca(H2PO4)2 + CaCO3 + H2O → 2CaHPO4.2H2O + CO2

Page 10: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

6CaHPO4.2H2O + 2CaCO3 + H2O → Ca8H2(PO4)6.5H2O + 2CO2

Ca8H2(PO4)6.5H2O + CaCO3 → Ca3(PO4)2 + CO2 + 6H2O

Lân trở nên kém hòa tan hơn khi gặp điều kiện thuận lợi và đủ thời gian Ca3(PO4)2

có thể chuyển thành các hợp chất không tan hơn nữa như hydroxy, carbon và ngay cả

fluoro apatit.

2.3 Tổng quan về vi sinh vật phân giải lân

Vi sinh vật (microorganisms) là tên chung dùng để chỉ tất cả các loại sinh vật nhỏ

bé mà muốn thấy chúng, người ta phải sử dụng tới kính hiển vi. Theo Hoàng Lương Việt

(1978) 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, xạ khuẩn, nấm men, nấm mốc, vi tảo, virus [6]. Các nhóm

có khả năng phân giải phosphate là vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm men, nấm mốc [5]. Nghiên

cứu của Puneet và cộng sự cho thấy: Việc nhiểm một số chủng nấm sợi có khả năng hòa

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

Azotobacter sp đã tăng năng suất hạt 17.7%, trong khi chỉ nhiễm Azotobacter sp chỉ làm

tăng 9% [18]. Kopoor và cộng sự cũng đạt kết quả tương tự khi nghiên cứu sự phối hợp

giữa chủng Azotobacter sp với các vi khuẩn phân giải phosphate thuộc các chi

Asgrobacterium sp, Bacillus sp và Pseudomonas sp…[20]

Vi sinh vật phân giải lân được chia thành hai nhóm: Vi sinh vật phân giải lân hữu

cơ và vi sinh vật phân giải lân vô cơ.

2.3.1 Vi sinh vật phân giải lân hữu cơ

Sự chuyển hóa các hợp chất lân hữu cơ thành muối của H3PO4(Stoklaza – 1991,

Menkina – 1952) theo sơ đồ sau [1, 5]:

1. Nucleoprotein Nuclein acid nucleic Nucleotic H3PO4

2. Lơxitin Glixerphosphate H3PO4

Sơ đồ của quá trình phân giải nucleoprotein cụ thể như sau:

Page 11: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Vi sinh vật phân giải lân hữu cơ chủ yếu gồm các chủng Bacillus và Pseudomonas.

Ngoài ra còn có một số xạ khuẩn và nấm khác. Đáng chú ý là B. megaterium var

phosphatsum có khả năng phân giải lân hữu cơ cao [13]. Đồng thời B. megaterium còn có

khả năng hình thành bào tử nên sức sống rất mạnh [4].

2.3.2. Vi sinh vật phân giải lân vô cơ

Nhiều vi khuẩn như Bacillus megaterium, Bacillus mycoides, Bacillus butyricus,

Pseudomonas fluorescens, vi khuẩn nitrat hóa, một số vi khuẩn hệ rễ, xạ khuẩn có khả

năng phân giải Ca3(PO4)2 và bột apatit. Khả năng phân giải lân vô cơ liên quan mật thiết

tới sự sản sinh acid của vi sinh vật. Quá trình lên men tạo ra acid carbonic, là acid chủ yếu

thúc đẩy quá trình hòa tan lân vô cơ [3].

Ca3(PO4)2 + H2CO3 + H2O → Ca(PO4)2H2O + Ca(HCO3)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 trình sống, các vi khuẩn này tích

lũy trong đất HNO3 và H2SO4. Quá trình hòa tan có thể biểu thị theo phương trình sau:

Nucleoprotein

protein

Acid nucleic

4C5H10O5 C6H5O5 C5H5O5O C5H5O5O2 C4H5O5O Acid amin4H3PO4

Chất khácH2OH2SCO2NH3

Page 12: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

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

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

Đối với nấm thì Aspergillus niger cho khả năng phân giải lân mạnh nhất. Ngoài ra

còn có một số chủng khác như Penicillin, Rhizopus…

2.3.3. Các điều kiện ảnh hưởng tới khả năng phân giải lân của vi sinh vật

- Độ pH: nhìn chung pH ít ảnh hưởng đến khả năng phân giải lân. Tuy nhiên pH

trong khoảng 7.8 – 8.0 ảnh hưởng tốt tới sự phát triển của hệ vi sinh vật phân giải lân [5].

- Nhiệt độ: các chủng vi sinh vật có nhiệt độ thích hợp cho quá trình phân giải lân

là khác nhau. Nhìn chung khoảng nhiệt độ thích hợp nằm trong khoảng 20 – 40oC [9].

- Hợp chất hữu cơ: chất hữu cơ làm tăng quá trình sinh trưởng của vi sinh vật. Do

đó khả năng phân giải lân của chúng sẽ tăng lên.

- Độ ẩm: ở những nơi có độ ẩm cao, do hoạt động của vi sinh vật mạnh nên tạo ra

nhiều acid hữu cơ làm tăng phân giải lân.

- Hệ rễ: hệ rễ cây trồng khích thích sự sinh trưởng của vi sinh vật. Do đó phân giải

lân cũng được tăng cường. Tuy nhiên một số loài cây có thể tiết ra các chất độc ngăn cảng

sự sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật.

- Tỷ lệ N và C trong môi trường: N, C là những thành phần cần thiết cho sự sinh

trưởng và phát triển của vi sinh vật. Tỉ lệ N, C trong môi trường cao sẽ thúc đẩy khả năng

phân giải lân.

2.4. Tổng quan về đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Theo hệ thống phân loại đất của FAO – UNESCO (1995), Đak Lak có 11 nhóm và

84 đơn vị đất đai. Trong đó, nhóm đất xám chiếm diện tích lớn nhất 44%. Nhưng nhóm

đất sám thường phân bố ở những vùng đất dốc, về bản chất có độ phì thấp, chua, hàm

lượng lân tổng số và lân dễ tiêu thấp. Như vậy, nhóm đất xám không thuận lợi cho việc

trồng các loại cây trồng. Nhóm đất chiếm diện tích nhiều thứ 2 ở Đak Lak là đất bazan đỏ

Page 13: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

(Ferrasols). Diện tích đất bazan đỏ khoảng 311.340ha, chiếm 23.7% diện tích đất tự

nhiên. Phân bố tập trung tại các khối bazan Buôn Ma Thuột. Nhóm đất này có các đơn vị

phân loại: Nâu đỏ trên Bazan (Fk), nâu vàng trên bazan (Fu), là nhóm đất có tầng B tích

tụ nhôm rõ nhất. Đất được phân bố tập trung ở khối bazan Buôn Ma Thuột chảy từ bắc

xuống Nam, từ Đông sang Tây. Phía Bắc cao nguyên (Ea H'Leo) có độ cao 800m, phía

Nam độ cao 400 m, phía Tây cao 300m (khu vực huyện Cư M'gar). Bề mặt cao nguyên

rất bằng phẳng [21].

            Đất bazan nâu đỏ hình thành và phát triển trên các cao nguyên Ba zan phần lớn có

độ dốc thấp, tầng đất mịn dày, có thành phần cơ giới nặng (tỷ lệ sét >40%), tơi xốp khi

ẩm, độ xốp trung bình 62-65%, khả năng giữ nước và hấp thu nước tốt... Rất thích hợp

với các loại cây công nghiệp dài ngày có giá trị hàng hoá cao: cà phê, cao su, tiêu và

những cây ăn quả khác... [21]. Tuy nhiên, điểm hạn chế của nhóm đất này là hàm lượng

lân dễ tiêu thấp, lượng P2O5 dễ tan nhỏ hơn 1,0 mg/100 g đất. Trong khi đó, lân tổng số

của nhóm đất này lại cao, P2O5 tổng số trên 0.2% [21].

2.5. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Hàm lượng lân trong các loại đất thường rất thấp vì vậy người 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 khiến cây trồng không hấp thụ được hoặc bị rữa trôi đi.

Do đó hiệu quả của việc bón phân lân bị giảm đi nhiều. Các vi sinh vật phân giải lân khó

tan đã giải quyết được vấn đề này. Chúng vừa giảm được lượng phân lân bón cho cây,

đồng thời huy động được cả lượng lân khó tiêu trong đất. Với những lợi ích như vậy, 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.

Các nghiên cứu của Sen và Paul, 1957 , Katznelson và Bose,1967; Ostwal và

Bhide, 1999 cho thấy: các chủng vi khuẩn đặc biệt thuộc loài Pseudomonas và Bacillus,

các chủng nấm thuộc loài Penicillium, Aspergillus có khả năng chuyển hóa photphat

không tan thành dạng dễ hòa tan ở trong đất nhờ tiết ra các acid hữu cơ như formic,

Page 14: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

acetic, lactic, propionic, fumaric, glucolic và acid succinic. Những acid này làm giảm pH

và hòa tan các dạng photphate khó tan [20].

Ở Liên xô (cũ) sản phẩm phân bón vi sinh vật thương mại “phosphobacterin” với

sự có mặt của B. megateirum var phosphaticum đã được sử dụng rộng rãi ở Liên xô và

các nước Đông Âu , làm tăng năng suất cây trồng 5 – 10% so với đối chứng.Viện nghiên

cứu nông nghiệp Ấn Độ đã sử dụng phosphobacterium trên lúa 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 đương với việc bón 50kg P2O5/ha [3].

Kết quả nghiên cứu mới nhất ở Canada cho thấy bón vi sinh vật phân giải lân có

thể thay thế 50 – 75% lượng lân cần bón bằng quặng nghèo P2O5 mà năng suất, chất

lượng không hề thay đổi (Gaur, 1992). Sử dụng chủng Pseudomonas striata khi bón quặng

phosphate và superphosphate cũng làm tăng đáng kể năng suất khoai tây (Gaur và Negi,

1980) [16].

Perez (2007) đã nghiên cứu phân lập được 130 chủng vi khuẩn có khả năng phân

giải phosphat khó tan 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 [15].

Alvaro (2009) đã phân lập được 2 chủng vi khuẩn từ rễ cỏ ở Tây Ban Nha có hoạt

tính phân giải phosphate và kích thích sinh trưởng đối với cây trồng thuôc chi mới là

Acenitobacter [17].

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 mô công nghiệp, ứng dụng

trên hàng chục triệu ha [3].

2.6. Tình hình nghiên cứu trong nước

Page 15: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

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 XX các vi sinh vật phân

giải lân sau khi được nhân sinh khối được tẩm nhiễm vào chất mang tạo thành chế phẩm

vi sinh vật phân giải lân hoặc phối trộn với chất 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 giải photphate 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 suất 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 hàm lượng 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

sản sinh ra các chất kích thích sinh trưởng thực vật hoặc các chất kháng sinh giúp cây

trồng phát triển tốt hơn, chống chịu tốt hơn đối với điều kiện bất lợi từ bên ngoài [7].

Nguyễn Thị Phương Chi, Phạm Thanh Hà, Nguyễn thị Quỳnh Mai đã nghiên cứu khả

năng tiết enzyme photphataza của 10 chủng vi sinh vật hòa tan lân và nhận thấy rằng

ngoài khả năng hòa tan lân khó tan các chủng vi sinh vật này có khả năng sản sinh

enzyme photphatase (chủ yếu là nấm sợi và vi khuẩn) enzyme này đóng vai trò xúc tác

không thể thiếu cho quá trình phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ chứa lân. Vũ Thúy

Nga ,Nguyễn Ngọc Quyên, Trần Thủy Tú, Phạm văn Toản (2003) nghiên cứu khả năng

sinh tổng hợp 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 môi trường nuôi

cấy. Phạm Thanh Hà, Nguyễn Thị Phương Chi (1999) nghiên cứu ảnh hưởng của các

nguồn nitơ lên khả năng phân giải photphat khó tan của hai chủng nấm sợi Aspergillus

awamori MN1 và Penicillum cyaneofulvum ĐT1.Tác giả nghiên cứu 7 nguồn cung cấp

nitơ khác nhau lên khả năng phân giải photphat của Aspergillus awamori MN1 và

Penicillum cyaneofulvum ĐT1. Kết quả cho thấy KNO3, NaNO3, (NH4)2SO4 là những

nguồn nitơ tốt nhất cho môi trường nuôi chủng MN1 tạo khả năng phân giải photphat cao.

Còn đối với chủng ĐT1 là NH4Cl [10].

Page 16: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Nghiên cứu gần đây nhất đối với vi sinh vật phân giải lân trên đất bazan nâu đỏ là

sử dụng chế phẩm vi sinh phân giải lân (50g) cho 1 ha cà phê có tác dụng tương đương

với 34.3kg P2O5/ha [13]. Nghiên cứu cũng cho thấy, việc bón thêm vi sinh vật phân giải

lân làm tăng số lượng vi sinh vật phân giải lân trong đất, dẫn đến tăng cường độ phân giải

lân khó tan trong đất 23 – 35%.

Page 17: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

PHẦN III: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu phân lập các chủng vi sinh vật phân giải photphat khó tan trên đất

bazan nâu đỏ ở Đak Lak.

- Nghiên cứu tuyển chọn các chủng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan mạnh.

- Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến hoạt tính phân giải

phosphate khó tan trong điều kiện phòng thí nghiệm.

- Nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện nuôi cấy (nhiệt độ, pH, tốc độ lắc) đến

khả năng phân giải phosphate khó tan trong điều kiện phòng thí nghiệm.

- Nghiên cứu khảo sát hoạt tính phân giải phosphate nhôm khó tan của các chủng

vi sinh vật được tuyển chọn.

3.2. Phương pháp nghiên cứu

3.2.1. Phương pháp thu mẫu

Địa điểm thu mẫu: Rẫy cà phê của các địa bàn sau: thôn 4 - xã Eahu - huyện Cư

Kuin, thôn 3 – xã Cư Suê – huyện Cư Mgar, Thôn Xuân Hoà – Xã Phú Xuân – Huyện

Krông Năng.

Thời gian thu mẫu: từ ngày 29/01/2010 đến ngày 31/01/2010.

Đất được lấy ở tầng mặt, độ sâu từ 0 đến 30cm. Lượng đất lấy mỗi lần từ 40 – 50g.

Mẫu đất được đựng trong túi nilon polypropylen đã được khử trùng. Các mẫu sau khi lấy

được ghi nhãn nơi lấy, ngày lấy và người thu mẫu. Mẫu đất sau khi thu được đem ngay

tới phòng thí nghiệm để tiến hành phân lập [15].

3.2.2. Phương pháp phân lập các chủng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan

Môi trường phân lập nuôi cấy vi sinh vật chuyển hóa phosphate khó tan được sử

dụng là NBRIP [15]. NBRIP là môi trường chỉ chứa dạng phosphate khó tan nên các vi

Page 18: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

sinh vật muốn sinh trưởng và phát triển được phải có khả năng sử dụng phosphate khó

tan. Hay nói cách khác, các vi sinh vật đó phải có khả năng phân giải phosphate khó tan.

Thành phần cơ bản của môi trường NBRIP gồm:

- 5 g Ca3(PO4)2

- 0.25g MgSO4.

- 0.2g KCl.

- 0.1g (NH4)2SO4

- 5 gMgCl2.6 H2O.

- 10g glucose

- Nước 1lít.

-Phân lập các vi khuẩn trên môi trường đặc ở đĩa petri [8]:

+ Đất được nghiền nhỏ và phơi khô.

+ Cân 1g đất pha trong 99ml nước muối sinh lý 0.9% vô trùng. Lắc 10 phút.

+ Pha loãng dung dịch đất 10-2 – 10-5 lần.

+Dùng micropipette có đầu côn vô trùng hút 0.1ml dịch đất ở các độ pha

loãng cấy trải trên các đĩa petri chứa sẵn môi trường NBRIP.

- Tuyển chọn các vi khuẩn phân giải phosphate khó tan: sau 5 – 7 ngày, quan sát

khuẩn lạc, những khuẩn lạc nào có vòng phân giải được lựa chọn.

- Đếm số lượng tế bào (CFU/ml) theo Trần Linh Thước (2007). Đếm tất cả các

khuẩn lạc xuất hiện trên các đĩa sau khi ủ. Chọn các đĩa có số đếm từ 25 – 250 khuẩn lạc

để tính kết quả. Mật độ vi sinh vật phân giải phosphate tổng số được tính theo công thức

sau [12]:

Page 19: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

A (CFU/ml) =

Trong đó: A: số tế bào (đơn vị hình thành khuẩn lạc) trong 1 ml mẫu.

N: tổng số khuẩn lạc đếm trên cá đĩa đã chọn.

ni: số lượng đĩa cấy tại độ pha loãng i.

V: thể tích dịch mẫu (ml) cấy vào trong mỗi đĩa.

fi: độ pha loãng tương ứng.

- Làm thuần: cấy ria các khuẩn lạc được lựa chọn lên các đĩa petri chứa môi trường

NBRIP khác để thu khuẩn lạc đơn. Quá trình làm thuần được tiến hành 2 – 3 lần. Chọn

khuẩn lạc đơn đã được làm thuần cấy truyền vào ống thạch nghiên để giữ giống.

3.2.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính phân giải photphat khó tan của các chủng vi

sinh vật

Đánh giá hoạt tính phân giải phosphate của các chủng vi sinh vật dựa trên nồng độ

PO4 có trong dịch nuôi cấy. Nồng độ PO4 càng cao chứng tỏ lượng phosphate khó tan bị

phân giải càng nhiều.

Nồng độ PO4 được xác định bằng phương pháp xanh molipdate [9]. Nguyên tắc

của phương pháp là ion PO4 sẽ phản ứng với (NH4)2SO4 tạo ra phức chất

(NH4)2PO4.12MoO3 màu vàng. Trong điều kiện acid và có ion Sn2+ phức màu vàng sẽ

chuyển thành phức màu xanh (NH4)3(4MoO2.2MoO3):

PO43- + 12(NH4)2SO4 + 24H+ = (NH4)2PO4.12MoO3 + 21NH4

+ + 12H2O

(NH4)2PO4.12MoO3 + Sn2+ + 16H+ = (NH4)3(4MoO2.2MoO3) + Sn4+ + 8H2O

Phức màu xanh có bước sóng hấp thụ cực đại ở 690nm. Sử dụng máy UV Vis đo ở

bước sóng 690nm để xác định độ hấp thụ màu của phức chất. Độ hấp thụ màu càng lớn

chứng tỏ nồng độ ion PO4 càng cao.

N

n1Vf1 + … + niVfi

Page 20: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Để tính tương quan giữa chỉ số mật độ quang (OD) và nồng độ PO4 cần thiết lập

phương trình tương quan giữa hai chỉ số đó bằng KH2PO4. Sử dụng dung dịch KH2PO4

5mg/l để pha dãy nồng độ theo bảng 3.1.

Bảng 3.1. Bảng nồng độ KH2PO4 (mg/l)

Nồng độ PO4 (mg/l) Thể tích KH2PO4 5mg/l (ml) Thể tích nước cất (ml)

0 0 100

0.1 2 98

0.2 4 96

0.3 6 94

0.4 8 92

0.5 10 90

Thực hiện phản ứng xanh molipdate các nồng độ KH2PO4 rồi đo OD ở bước sóng

690nm. Đường chuẩn và phương trình tương quan giữa chỉ số OD và nồng độ mg/l được

xây dựng trên phần mềm Excel.

Chuẩn bị bình tam giác 250ml, mỗi bình chứa 50ml môi trường NBRIP đã được

khử trùng. Cấy các chủng vi sinh vật đã phân lập được vào và ủ 5 ngày. Sau đó, lấy 1.5ml

dịch môi trường nuôi cấy đem ly tâm ở 10000rpm trong 10 phút. Hút cẩn thận 1ml dich

phía trên để làm phản ứng xanh molipdate rồi đo OD xác định nồng độ PO4.

Chọn ra 6 chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải phosphate khó tan mạnh nhất để

tiếp tục thí nghiệm.

Page 21: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

3.2.4. Phương pháp quan sát hình thái khuẩn lạc và tế bào

- Tạo khuẩn lạc đơn trên đĩa thạch: sử dụng kỹ thuật ria chữ T ( T streak) [12]. Sau

đó ủ ở 30oC trong 72h.

- Khuẩn lạc sẽ được xác định hình thái theo Nguyễn Lân Dũng (1979). Mô tả các

đặc điểm sau: hình dạng, kích thước, bề mặt, đặc tính quang học, màu sắc, mặt cắt ngang,

cấu trúc [6].

- Làm tiêu bản tế bào bằng thuốc nhuộm methyl blue và quan sát bằng kính hiển vi

quang học ở độ phóng đại 40x10.

3.2.5. Phương pháp nghiên cứu một số điều kiện ảnh hưởng đến khả năng phân giải

phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật

Các thí nghiệm đều sử dụng môi trường NBRIP với nguồn phosphate khó tan là

Ca3PO4.

3.2.3.1. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng phân giải

phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật

Thực hiện 54 ống nghiệm chứa 10ml môi trường NBRIP. Hấp khử trùng các ống

nghiệm bằng phương pháp nhiệt ẩm ở 1atm trong thời gian 20 phút. Cấy giống mỗi chủng

vi sinh vật vào 9 ống nghiệm. Chia các ống nghiệm thành 3 lô. Mỗi lô có 3 ống nghiệm

của mỗi chủng vi sinh vật. Mỗi lô thí nghiệm được phân bố như sau:

- Lô 1: Đặt trong điều kiện bình thường của phòng thí nghiệm.

- Lô 2: Đặt trong tủ ấm, chỉnh nhiệt độ tại 30oC.

- Lô 3: Đặt trong tủ ấm, chỉnh nhiệt độ tại 35oC.

Sau 3 ngày nuôi cấy, tiến hành thu dịch môi trường của các ống nghiệm để làm

phản ứng xanh molipdate, xác định nồng độ PO4.

Page 22: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

3.2.3.2. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến khả năng phân giải

phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật

Sử dụng môi trường NBRIP cho thí nghiệm. Đo pH của môi trường bằng máy đo

pH – meter. Điều chỉnh pH môi trường bằng KOH 1N và HCl 1N. Thí nghiệm trên 3 lô:

- Lô 1: Sử dụng môi trường NBRIP không có điều chỉnh pH (pH = 6.8).

- Lô 2: Môi trường được điều chỉnh pH về giá trị 5.8.

- Lô 3: Môi trường được điều chỉnh pH về giá trị 7.8.

Mỗi lô thí nghiệm môi trường được phân phối vào 18 ống nghiệm, mỗi ống

nghiệm chứa 10ml môi trường. Sau đó hấp khử trùng ở 1atm trong 20 phút. Cấy giống vi

sinh vật vào 3 lô. Cấy mỗi giống vi sinh vật vào 3 ống nghiệm của một lô.

Sau 3 ngày nuôi cấy, tiến hành thu dịch môi trường của các ống nghiệm để làm

phản ứng xanh molipdate, xác định nồng độ PO43-.

3.2.3.3. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ lắc đến khả năng phân giải

phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật

Chuẩn bị 3 lô thí nghiệm, mỗi lô thí nghiệm gồm 12 bình tam giác 250ml. Phân

phối vào mỗi bình tam giác 50ml môi trường NBRIP, đem hấp khử trùng ở 121 oC, 1atm.

Cấy giống vi sinh vật vào cấc bình tam giác. Mỗi giống cấy vào 2 bình tam giác trên 1 lô.

Các lô được lắc ở các tốc độ khác nhau:

- Lô 1 : Để ở trạng thái tĩnh.

- Lô 2 : Lắc ở tốc độ 75rpm.

- Lô 3 : Lắc ở tốc độ 150 rpm.

Sau 3 ngày nuôi cấy, tiến hành thu dịch môi trường của các bình tam giác để làm

phản ứng xanh molipdate, xác định nồng độ PO43-.

Page 23: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

3.2.6. Phương pháp nghiên cứu một số thành phần môi trường để nuôi cấy các

chủng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan

3.2.6.1. Phương pháp xác định nguồn carbon thích hợp cho nuôi cấy các chủng vi

sinh vật phân giải phosphate khó tan

Thành phần môi trường dựa trên môi trường NBRIP nhưng có thay đổi. Các nguồn

carbon sử dụng là glucose và saccharose.

Thực hiện 2 lô thí nghiệm.

- Lô 1 : sử dụng nguồn carbon là glucose (10g/l). Môi trường được phân phối vào

18 ống nghiệm, mỗi ống chứa 10ml môi trường, đem hấp khử trùng ở 121oC và 1atm. Cấy

giống vi sinh vật vào các ống môi trường, mỗi giống lặp lại 3 lần.

- Lô 2 : Sử dụng nguồn carbon là saccharose (10g/l). Môi trường được phân phối

vào 18 ống nghiệm, mỗi ống chứa 10ml môi trường, đem hấp khử trùng ở 121oC và 1atm.

Cấy giống vi sinh vật vào các ống môi trường, mỗi giống lặp lại 3 lần.

Sau 3 ngày nuôi cấy, tiến hành thu dịch môi trường của các bình tam giác để làm

phản ứng xanh molipdate, xác định nồng độ PO4.

3.2.6.2. Phương pháp xác định nguồn nitơ thích hợp cho nuôi cấy các chủng vi sinh

vật phân giải phosphate khó tan

Sử dụng môi trường NBRIP, tuy nhiên thành phần chứa nitơ được thay đổi. Các

nguồn nitơ sử dụng là urê và (NH4)2SO4.

Thực hiện 2 lô thí nghiệm.

- Lô 1 : sử dụng nguồn nitơ là urê ( 0.053g/l). Môi trường được phân phối vào 18

ống nghiệm, mỗi ống chứa 10ml môi trường, đem hấp khử trùng ở 121oC và 1atm. Cấy

giống vi sinh vật vào các ống môi trường, mỗi giống lặp lại 3 lần.

Page 24: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

- Lô 2 : Sử dụng nguồn nitơ là (NH4)2SO4 (0.1g/l). Môi trường được phân phối vào

18 ống nghiệm, mỗi ống chứa 10ml môi trường, đem hấp khử trùng ở 121oC và 1atm. Cấy

giống vi sinh vật vào các ống môi trường, mỗi giống lặp lại 3 lần.

Sau 3 ngày nuôi cấy, tiến hành thu dịch môi trường của các bình tam giác để làm

phản ứng xanh molipdate, xác định nồng độ PO43-.

3.2.7. Phương pháp thử nghiệm hoạt tính phân giải phosphate khó tan của các

chủng vi sinh vật tuyển chọn được trên nguồn phosphate AlPO4

Sử dụng môi trường NBRIP với nguồn phosphate khó tan được thay đổi là

AlPO4(3.9g/l).

Thực hiện 2 lô thí nghiệm:

- Lô 1 : sử dụng nguồn phosphate khó tan là Ca3(PO4)2. Môi trường được phân

phối vào 18 ống nghiệm, mỗi ống chứa 10ml môi trường, đem hấp khử trùng ở 121oC và

1atm. Cấy giống vi sinh vật vào các ống môi trường, mỗi giống lặp lại 3 lần.

- Lô 2 : Sử dụng nguồn phosphate khó tan là AlPO4. Môi trường được phân phối

vào 18 ống nghiệm, mỗi ống chứa 10ml môi trường, đem hấp khử trùng ở 121oC và 1atm.

Cấy giống vi sinh vật vào các ống môi trường, mỗi giống lặp lại 3 lần.

Sau 3 ngày nuôi cấy, tiến hành thu dịch môi trường của các bình tam giác để làm

phản ứng xanh molipdate, xác định nồng độ PO4. So sánh hoạt tính phân giải phosphate

khó tan khi sử dụng AlPO4 với đối chứng là Ca3(PO4)2 ở lô 1.

3.2.8. Phương pháp xử lý số liệu thống kê

Các số liệu về khả năng phân giải phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật

được xử lý trên phần mềm MSTATC version 2.10 của Đại học bang Michigan. Các số

liệu được phân tích ANOVA 1 và được trắc nghiệm phân hạng LSD với mức ý nghĩa

0.01.

Page 25: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Đồ thị tương quan và phương trình tương quan giữa chỉ số mật độ quang OD và

nồng độ PO4 được xử lý trên phần mềm EXCELL 2007 của Microsoft. Các biểu đồ khác

cũng được xử lý trên phần mềm này.

Page 26: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1. Phân lập các chủng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan

Các mẫu đất đỏ bazan của 3 huyện Krông Năng, Cư Kuin, Cư M gar được nghiền

nhỏ rồi pha loãng từ 10-2 đến 10-7. Mỗi độ pha loãng lấy 100 μl trải đều trên đĩa thạch. Kết

quả cho thấy ở độ pha loãng 10-4 – 10-5 cho kết quả khuẩn lạc nằm trong khoảng 25 – 250.

Bảng 4.1. Tổng mật độ vi sinh vật phân giải phosphate khó tan ở 3 mẫu đất: Krông

Năng, Cư Kuin, Cư Mgar

Mẫu Số khuẩn lạc ở các độ pha loãng Tổng mật độ vi sinh

vật (CFU/ml)10-4 10-5

Krông NăngĐĩa 1 185 26

2.00 x 107

Đĩa 2 209 21

Cư KuinĐĩa 1 217 31

2.29 x 107 Đĩa 2 - 27

Cư MgarĐĩa 1 >250 25

2.58 x 107 Đĩa 2 248 37

Kết quả bảng 4.1 cho thấy tổng mật độ vi sinh vật phân giải phosphate trong đất đỏ

bazan ở Cư Mgar đạt cao nhất, gần 26 triệu CFU/ml. Sau đó là ở Cư Kuin, gần 23 triệu

CFU/ml. Còn tổng mật độ vi sinh vật phân giải phosphate trong đất đỏ bazan ở Krông

Năng thấp nhất: 20 triệu CFU/ml. Sự khác biệt này có thể do tỷ lệ lân khó tan và dễ tan

trong đất. Đất chứa nhiều lân khó tan thì số lượng vi sinh vật phân giải lân nhiều hơn đất

chứa nhiều lân dễ tan. Tỷ lệ lân khó tan trong đất lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác

nhau như: loại đất, điều kiện tự nhiên của từng vùng, quá trình canh tác, cách bón phân.

Tuy nhiên, mật độ vi sinh vật phân giải phosphate khó tan ở mỗi vùng đất khác nhau còn

do nhiều nguyên nhân khác như: bón phân vi sinh có chứa vi sinh vật phân giải phosphate

khó tan, chế độ nước…Do đó, để đưa ra được kết luận chính xác về đất của ba địa phương

trên cần thêm những nghiên cứu khác.

Page 27: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Các khuẩn lạc sẽ được phân loại sơ bộ dựa vào hình thái của khuẩn lạc và hình thái

tế bào của vi sinh vật. Những khuẩn lạc nào có đặc điểm hình thái giống nhau sẽ được xếp

vào một chủng.

Bảng 4.2. Các chủng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan phân lập

Nhóm vi sinh vật Ký hiệu chủng

Vi khuẩn M1, M4, M5, M6, M7, M8, M10,

M11, M12, M13, M16, M17

Xạ khuẩn X2, X3, X9, X14, X15

Theo kết quả bảng 4.2, đã phân lập được 17 chủng vi sinh vật phân giải phosphate

khó tan thuộc hai nhóm vi sinh vật: vi khuẩn và xạ khuẩn. Trong đó gồm 12 chủng vi

khuẩn và 5 chủng xạ khuẩn.

Để xác định số lượng chủng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan ở mỗi mẫu

đất, đếm số chủng vi sinh vật trên các đĩa thạch. Kết quả được ghi nhận trong bảng 4.3

như sau:

Bảng 4.3. Số chủng vi sinh vật phân lập được trên các mẫu đất từ Krông Năng, Cư

Mgar và Cư Kuin.

STT Địa điểm lấy mẫu Ký hiệu chủng

1 Krông Năng M8, M11.

2 Cư Mgar M1, X2, X3, M5, M6, X9, M10, M1, M12,

X14, X15, M16, M17.

3 Cư Kuin M4, M5, M7, M8, M11, M12, M13, X15,

M17.

Mẫu đất ở Krông Năng phân lập được 2 chủng vi sinh vật, Cư Kuin được 9 chủng

còn ở Cư Mgar được 13 chủng. Như vậy, đất rẫy ở Cư Mgar có số lượng các chủng vi

sinh vật phân giải phosphate khó tan nhiều nhất. Chúng tôi giải thích điều này do điều

kiện tự nhiên của từng vùng lúc thu mẫu, loại đất, chế độ phân bón… Để tìm hiểu được

Page 28: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

nguyên nhân sự khác biệt về số lượng các chủng vi sinh vật phân lập ở các địa phương

cần phải có những nghiên cứu về đặc điểm đất của từng vùng, quá trình canh các, cách

bón phân… trong điều kiện giới hạn của đề tài không thực hiện được.

4.2 Đánh giá và tuyển chọn các chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải phosphate

khó tan cao

4.2.1. Xây dựng đường chuẩn và phương trình tương quan giữa chỉ số OD và nồng

độ mg/l của dung dịch PO4

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phương pháp xanh molypdate để đánh

giá khả năng phân giải phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật. Do đó, việc dựng

đường chuẩn và phương trình tương quan giữa chỉ số OD và nồng độ mg/l của dung dịch

PO4 là cần thiết cho các đánh giá sau này cũng như có thể so sánh kết quả của nghiên cứu

này với các nghiên cứu khác. KH2PO4 được pha ở các nồng độ khác nhau rồi thực hiện

phản ứng xanh molipdate. Kết quả thể hiện qua bảng 4.4 như sau:

Bảng 4.4. Chỉ số OD của các nồng độ KH2PO4 khác nhau.

STT Nồng độ KH2PO4 (mg/l) Chỉ số OD 690nm

1 0.5 0.923

2 0.4 0.725

3 0.3 0.560

4 0.2 0.368

5 0.1 0.180

6 0 0

Đường chuẩn và phương trình tương quan giữa chỉ số OD và nồng độ mg/l của

dung dịch PO4 được thể hiện qua đồ thị 4.1.

Page 29: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Biểu đồ 4.1. Đường chuẩn và phương trình tương quan giữa chỉ số OD và nồng độ

mg/l của dung dịch PO4.

Theo đồ thị 4.1, phương trình tương quan giữa chỉ số OD và nồng độ mg/l:

y=1.84x

Trong đó: x là nồng độ PO4 (mg/l).

y là chỉ số OD.

4.2.2. Đánh giá và tuyển chọn các chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải phosphate

khó tan cao

Các chủng vi sinh vật khác nhau có khả năng phân giải phosphate khó tan không

giống nhau. Vì vậy, đánh giá khả năng phân giải của từng chủng là rất cần thiết. Chúng

tôi tiến hành nuôi 17 chủng vi sinh vật trong môi trường NBRIP trong 5 ngày, sau đó xác

định nồng độ PO4 được phân giải. Kết quả về khả năng phân giải phosphate khó tan của

17 được ghi nhận trong bảng 4.5.

Page 30: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Bảng 4.5. Hoạt tính phân giải phosphate khó tan của 17 chủng vi sinh vật

STT Ký hiệu chủng Nồng độ PO4 mg/l

1 M1 17.93a

2 X2 11.89bc

3 X3 20.37a

4 M4 0.09h

5 M5 13.05b

6 M6 5.67ef

7 M7 18.09a

8 M8 6.59def

9 X9 8.97cd

10 M10 1.23gh

11 M11 2.16gh

12 M12 7.83de

13 M13 6.54def

14 X14 1.13gh

15 X15 14.26b

16 M16 0.36h

17 M17 3.87fg

(Các trị số có các chữ cái giống nhau ở cùng một cột không có sự khác biệt theo trắc

nghiệm phân hạng LSD với mức ý nghĩa 0.01)

Qua kết quả bảng 4.5 chúng tôi xác định khả năng phân giải phosphate khó tan của

17 chủng vi sinh vật như sau: khả năng phân giải phosphate khó tan của 17 chủng vi sinh

vật được chia thành 8 nhóm theo thứ tự từ cao đến thấp: a, b, c, d, e, f, g và h. Trong đó

chủng X3 có nồng độ PO4 phân giải cao nhất 20.37mg/l. Chủng M4, M10, M11 và M16

cùng cho khả năng phân giải phosphate thấp nhất h, nồng độ PO4 mà hai chủng M16, M4

phân giải lần lượt là 0.36mg/l, 0.04mg/l.

Page 31: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

So sánh kết quả thí nghiệm với nghiên cứu của Henri và cộng sự (2008) về khả

năng phân giải phosphate khó tan của Pseudomonas fluorescens sau 5 ngày nuôi cấy ở pH

bằng 6.3 là 15.25mg/l [20], chúng tôi nhận thấy có thể tuyển chọn một số chủng có hoạt

tính phân giải phosphate khó tan cao để tiếp tục thí nghiệm.

Khả năng phân giải phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật được thể hiện qua

biểu đồ sau:

Biểu đồ 4.2. Khả năng phân giải phosphate khó tan của 17 chủng vi sinh vật

Như vậy, đã xác định được 6 chủng vi sinh vật có hoạt tính phân giải phosphate

khó tan cao nhất là M1, X2, X3, M5, M7, X15. Trong đó X3, M7, M1 có khả năng phân

giải cao nhất a. Sau đó là hai chủng M5, X15, X2 có mức phân giải phosphate thấp hơn b,

bc. Các chủng này sẽ được chúng tôi sử dụng cho các thí nghiệm sau.

4.3. Đặc điểm sinh học của các chủng vi sinh vật tuyển chọn

Sáu chủng vi sinh vật tuyển chọn sẽ được cấy ria chữ T trên đĩa petri. Sau 3 ngày,

chúng tôi quan sát các đặc điểm khuẩn lạc của các chủng và làm tiêu bản tế bào để xem

trên kính hiển vi. Các khuẩn lạc sẽ được quan sát trên vật kính 4x và 10x. Tiêu bản tế bào

a

bcc

a

h

b

ef

a

defcd

gh gh

dedef

gh

b

h

fg

Page 32: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

được quan sát ở vật kính 40x, 100x. Hình thái khuẩn lạc của 6 chủng vi sinh vật được mô

tả trong bảng 4.6.

Bảng 4.6. Hình thái khuẩn lạc của 6 chủng vi sinh vật tuyển chọn

Hình thái tế bào của các chủng vi sinh vật tuyển chọn được mô ta trong bảng 4.7.

Bảng 4.7. Hình thái tế bào của 6 chủng vi sinh vật tuyển chọn được.

Ký hiệu

chủng

Hình thái tế bào sau 3 ngày nuôi cấy

Hình dạng Kích thước

M1 Hình cầu 1 - 2µm

X2

Khuẩn ti không vách ngăn,

cuống sinh bào tử xoắn, mọc

vòng

Khuẩn ti khí sinh: 0.5 - 1µm.

Cuống sinh bào tử:0.5 - 1µm x 10

- 20µm

Ký hiệu

chủng

Hình thái khuẩn lạc sau 3 ngày nuôi cấy

HD KTBề

mặt

ĐTQ

HMKL

Màu

sắcMCN CT

M1Không

đều1cm Trơn Đục

Lượn

sóng

Vàng

nhạtLồi hạt nhỏ

X2Dạng

rễ

2 – 3

cm

Ghồ

ghềĐục cành Nâu

Lồi

congSợi

X3Dạng

rễ4 cm

Ghồ

ghềĐục Sợi Trắng

Lồi

congSợi

M5 Tròn 2cmGhồ

ghềĐục

Bằng

phẳngTrắng Phẳng Hạt lớn

M7

Tròn

răng

cưa

3cmGhồ

ghềĐục

Lượn

sóngTrắng Lồi

Đồng

nhất

X15Dạng

rễ1cm

Ghồ

ghềĐục Sợi Trắng Phẳng Sợi

Page 33: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

X3

Khuẩn ti không vách ngăn,

cuống sinh bào tử nhánh

thẳng, mọc đơn.

Khuẩn ti khí sinh: 1.5 - 2µm.

Cuống sinh bào tử: 1.5 - 2µm x

15 - 20µm.

M5 Hình cầu 3 - 4µm.

M7 Hình que 5 - 6µm x 2 - 3µm.

X15

Khuẩn ti không vách

ngăn,cuống sinh bào tử lượn

sóng.

Khuẩn ti khí sinh: 0.5 - 1µm.

Cuống sinh bào tử:0.5 - 1µm x30

- 40µm.

4.4. Nghiên cứu một số điều kiện ảnh hưởng đến khả năng phân giải phosphate khó

tan của các chủng tuyển chọn

4.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng phân giải phosphate khó tan của các

chủng tuyển chọn

Mỗi cơ thể vi sinh vật đều chịu tác động của nhiệt độ ở ba giới hạn khác nhau:

nhiệt độ thấp nhất, nhiệt độ tối thích và nhiệt độ cao nhất. Chính vì vậy nghiên cứu ảnh

hưởng của nhiệt độ đến khả năng phân giải phosphate của các chủng vi sinh vật là cần

thiết. Chúng tôi tiến hành nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường NBRIP trong trạng thái

tĩnh ở 3 mốc nhiệt độ khác nhau: nhiệt độ thường, 30oC, 35oC. Sau 72h nuôi cấy, đem ly

tâm dịch môi trường rồi thực hiện phản ứng xanh molypdate và đo OD ở bước sóng

690nm. Kết quả được trình bày trong bảng 4.8.

Page 34: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Bảng 4.8. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng phân giải phosphate khó tan của 6

chủng vi sinh vật được tuyển chọn.

Nhiệt độ

Ký hiệu chủng

270C 30oC 35oC

M1 2.09f 2.81e 5.41c

X2 1.38g 2.17f 6.29b

X3 2.79e 2.99e 5.76c

M5 3.12e 4.2d 5.75c

M7 1.41g 2.73e 7.77a

X15 1.09g 1.34g 6.52b

(Các trị số có các chữ cái giống nhau ở cùng một cột không có sự khác biệt theo trắc nghiệm

phân hạng LSD với mức ý nghĩa 0.01)

Biểu đồ 4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên khả năng phân giải phosphate khó tan của

6 chủng vi sinh vật tuyển chọn.

Qua bảng 4.8 cho thấy cả 6 chủng vi sinh vật ở các mốc nhiệt độ khác nhau thì đều

có sự khác biệt về khả năng phân giải phosphate khó tan. Sự khác biệt đó thể hiện rõ

trong biểu đồ 2. Theo biểu đồ 2, khả năng phân giải phosphate của 6 chủng vi sinh vật

fe

c

gf

b

ee

c

ed

c

g

e

a

g g

b

Page 35: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

mạnh nhất ở nhiệt độ 35oC và thấp nhất ở nhiệt độ bình thường. Điều này cho thấy các vi

sinh vật ở mỗi vùng khác nhau phù hợp với điều kiện khí hậu của vùng đó [9]. Các chủng

vi sinh vật được phân lập trên địa bàn tỉnh Đak lak, nơi có nhiệt độ hàng ngày cao [22],

nên có khả năng sinh trưởng và phân giải phosphate khó tan tốt ở nhiệt độ cao.

4.4.2. Ảnh hưởng của pH đến khả năng phân giải phosphate khó tan của các chủng

tuyển chọn

Ý nghĩa nghiên cứu ảnh hưởng của pH là tuyển chọn chủng phù hợp với độ chua

của từng loại đất hoặc đề xuất biện pháp cải tạo độ chua của đất để nâng cao hoạt tính

phân giải phosphate khó tan của vi sinh vật đất. Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo xác

ảnh hưởng của pH đến khả năng phân giải phosphate của các chủng vi sinh vật ở 3 giá trị

pH khác nhau: 5.8, 6.8 và 7.8. Các thí nghiệm được để ở trạng thái tĩnh. Sau 72h nuôi cấy,

chúng tôi thu dịch môi trường, thực hiện phản ứng molypdate và đo OD ở bước sóng

690nm, kết quả thu được được trình bày trong bảng 4.9.

Bảng 4.9. Ảnh hưởng của pH đến khả năng phân giải phosphate khó tan của 6 chủng

vi sinh vật được tuyển chọn.

pH

Ký hiệu chủng

pH = 5.8 pH = 6.8 pH = 7.8

M1 2.35f 3.07d 13.16a

X2 2.25f 2.34f 2.55ef

X3 2.94de 3.18cd 2.56ef

M5 3.09d 3.15d 3.16d

M7 6.59b 3.59c 1.82g

X15 1.11h 1.77g 2.88de

(Các trị số có các chữ cái giống nhau ở cùng một cột không có sự khác biệt theo trắc nghiệm

phân hạng LSD với mức ý nghĩa 0.01)

Qua bảng 4.9 chúng tôi xác định: các chủng X2, M5, X3 ở các pH khác nhau thì

khả năng phân giải phosphate khó tan là không khác biệt. Các chủng M1, M7, X15 có sự

Page 36: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

khác biệt rõ rệt về khả năng phân giải phosphate ở các pH khác nhau. Hai chủng M1và

X15 ở pH 7.8 có khả năng phân giải phosphate khó tan cao nhất và thấp nhất ở pH 5.8.

Chủng M7 có khả năng phân giải phosphate khó tan tốt nhất ở pH 5.8 và thấp nhất ở 7.8

Điều đó thể hiện ở biểu đồ 4.3:

Biểu đồ 4.3. Ảnh hưởng của pH đến khả năng phân giải phosphate khó tan của 6

chủng vi sinh vật tuyển chọn.

Như vậy, ảnh hưởng của pH lên khả năng phân giải phosphate khó tan của 6 chủng

vi sinh vật tuyển chọn là khác nhau. Chủng M1, X15 có hoạt tính phân giải phosphate khó

tan tốt ở pH kiềm. Trong khi chủng M7 lại có hoạt tính phân giải tốt ở môi trường acid.

Ba chủng X2, X3, M5 đưa tới suy nghĩ có thể độ pH ảnh hưởng đến khả năng phân giải

phosphate khó tan của chúng nằm ở giá trị khác ngoài khoảng pH 5.8 - 7.8.

4.4.3. Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến khả năng phân giải phosphate khó tan của các

chủng tuyển chọn

Các loại vi sinh vật khác nhau có nhu cầu với O2 không giống nhau. Những vi sinh

vật hiếu khí cần nhiều O2 để hoạt động. Ngược lại, những vi sinh vật kỵ khí không cần

hoặc cần rất ít O2. Do đó, trạng thái nuôi cấy sẽ có ảnh hưởng đến vi sinh vật và đến khả

năng phân giải phosphate của vi sinh vật. Chúng tôi tiến hành thí nghiệm ảnh hưởng của

df

a

ffef de

cdef d d d

b

c

gh

gde

Page 37: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

tốc độ lắc đến khả năng phân giải phosphate của vi sinh vật ở 3 mức khác nhau: 0rpm,

75rpm, 150pm. Kết quả thu được trong bảng sau.

Bảng 4.10. Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến khả năng phân giải phosphate khó tan của

6 chủng vi sinh vật được tuyển chọn.

Tốc độ lắc

Ký hiệu chủng

0 rpm 75 rpm 150 rpm

M1 1.03g 1.42fg 7.25a

X2 1.42fg 1.49fg 2.13def

X3 3.75b 2.11def 1.76efg

M5 1.72efg 2.4cde 1.08g

M7 2.1def 1.74ef 1.02g

X15 2.39cde 3.14bc 2.78cd

(Các trị số có các chữ cái giống nhau ở cùng một cột không có sự khác biệt theo trắc nghiệm

phân hạng LSD với mức ý nghĩa 0.01)

Từ bảng 10, xây dựng biểu đồ 4.4 về ảnh hưởng của tốc độ lắc đến khả năng phân

giải phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật. Theo kết quả trên, ảnh hưởng của tốc độ

lắc đến khả năng phân giải của các chủng vi sinh vật là khác nhau. Điều đó thể hiện rõ

trong biểu đồ 4.4.

Page 38: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Biểu đồ 4.4. Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến khả năng phân giải phosphate khó tan

của 6 chủng vi sinh vật tuyển chọn.

Qua biểu đồ 4.4, chúng tôi nhận xét: sáu chủng vi sinh vật đều có khả năng phân

giải phosphate khó tan ở điều kiện tĩnh và lắc. Như vậy cả 6 chủng vi sinh vật đều cần

oxy để sinh trưởng. Do đó, chúng là những vi sinh vật hiếu khí hoặc kị khí không bắt

buộc. Tuy nhiên, nhu cầu oxy của mỗi chủng là khác nhau. Chủng M1 có khả năng phân

giải phosphate khó tan cao ở tốc độ lắc 150rpm, tức cần sự thông khí mạnh. Trong khi đó,

chủng X3 lại có khả năng phân giải phosphate cao khi ở trạng thái tĩnh, tức không cần sự

thông khí. Có thể chủng X3 thuộc nhóm vi sinh vật kị khí không bắt buột. Chủng M5 có

khả năng phân giải phosphate khó tan cao khi lắc ở tốc độ 75rpm. Điều này có nghĩa khi

nuôi cấy chủng M5 không cần sự thông khí mạnh. Tương tự, chủng M7 có hoạt tính phân

giải phosphate khó tan cao khi ở điều kiện lắc 75rpm hoặc trạng thái tĩnh. Do đó nuôi cấy

chủng này cũng không cần thông khí mạnh. Hai chủng X2 và X15 không có sự khác biệt

về khả năng phân giải phosphate khó tan khi lắc ở các tốc độ khác nhau. Nghĩa là ở hai

chủng này khả năng phân giải phosphate khó tan không phụ thuộc vào lượng oxy. Có thể

chúng thuộc nhóm vi sinh vật kị khí không bắt buộc. Khi nuôi cấy hai chủng này không

cần sự thông khí.

gfg

a

fg fgdef

b

defefg efgcde

g

defef

g

cde

bc cd

Page 39: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

4.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần môi trường đến khả năng phân giải

phosphate của chủng vi sinh vật tuyển chọn

4.5.1. Ảnh hưởng của nguồn carbon thích hợp cho nuôi cấy các chủng vi sinh vật

phân giải phosphate khó tan

Thực hiện hai lô thí nghiệm: lô 1 sử dụng glucose, lô 2 sử dụng saccharose. Kết

quả thu được trong bảng 4.11.

Bảng 4.11. Ảnh hưởng của nguồn carbon đến khả năng phân giải phosphate khó tan

của 6 chủng vi sinh vật được tuyển chọn

Nguồn Carbon

Ký hiệu chủng

Glucose Saccharose

M1 1.1e 0.78ef

X2 0.29g 4.64b

X3 6.23a 1.95d

M5 1.08e 3.95c

M7 1.6d 0.99e

X15 0.4fg 0.03g

(Các trị số có các chữ cái giống nhau ở cùng một cột không có sự khác biệt theo trắc nghiệm

phân hạng LSD với mức ý nghĩa 0.01)

Theo bảng 11, các chủng đều có khả năng phân giải phosphate khó tan khi sử dụng

nguồn carbon là glucose. Trong đó, hai chủng X3 và M7 có khả năng phân giải phosphate

tốt nhất khi sử dụng nguồn đường là glucose. Hai chủng M1, X15 không có sự khác biệt

về nồng độ PO4 phân giải khi sử dụng glucose và saccharose. Còn X2 và M5 lại có khả

năng phân giải phosphate tốt nhất khi sử dụng nguồn đường là saccharose. Kết quả thể

hiện rõ trong biểu đồ 4.5.

Page 40: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Biểu đồ 4.5. Ảnh hưởng của nguồn carbon đến khả năng phân giải phosphate khó

tan của 6 chủng vi sinh vật được tuyển chọn.

Tất cả chủng vi sinh vật đều có khả năng phân giải phosphate khó tan khi sử dụng

glucose được giải thích do glucose là đường đơn, vi sinh vật dễ dàng sử dụng làm nguồn

dinh dưỡng cho mình. Tuy nhiên, đối với hai chủng X2 và M5 nguồn carbon thích hợp

cho khả năng phân giải phosphate lại là saccharose. Điều này có thể do chúng sử dụng

đường fructose có trong saccharose hiệu quả hơn so với glucose. Chủng X15 gần như

không có khả năng phân giải phosphate khó tan khi sử dụng đường saccharose, chứng tỏ

đường này không phải là nguồn carbon thích hợp cho chúng.

4.5.2. Xác định nguồn nitơ thích hợp cho nuôi cấy các chủng vi sinh vật phân giải

phosphate khó tan.

Vi sinh vật có thể sử dụng nitơ từ nhiều nguồn khác nhau. Tuy nhiên, không phải

nguồn nitơ nào cũng thích hợp cho vi sinh vật phát triển. Vì vậy, xác định nguồn nitơ

thích hợp cho nuôi cấy vi sinh vật là rất cần thiết.

Tiến hành 2 lô thí nghiệm khác nhau, sử dụng 2 nguồn nitơ là urê và (NH4)2SO4.

Kết quả thể hiện trong bảng 4.12.

eef

g

b

a

d

e

c

de

fgg

Page 41: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Bảng 4.12. Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến khả năng phân giải phosphate khó tan

của 6 chủng vi sinh vật được tuyển chọn.

Nguồn nitơ

Ký hiệu chủng

(NH4)2SO4 Urê

M1 1.1d 4.99b

X2 0.29fg 0.51ef

X3 6.23a 0.01g

M5 1.08d 5.33b

M7 1.6c 0.78de

X15 0.4efg 0.6ef

(Các trị số có các chữ cái giống nhau ở cùng một cột không có sự khác biệt theo trắc nghiệm

phân hạng LSD với mức ý nghĩa 0.01)

Kết quả bảng 4.12 cho thấy các chủng vi sinh vật khác nhau thì có nguồn nitơ thích

hợp khác nhau. Điều đó thể hiện trong biểu đồ sau:

Biểu đồ 4.6. Ảnh hưởng của nguồn nitơ đến khả năng phân giải phosphate khó tan

của 6 chủng vi sinh vật được tuyển chọn.

d

b

fg ef

a

g

d

b

cde efg ef

M1 M5 M7

Page 42: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Qua biểu đồ 4.6, chúng tôi nhận xét: sáu chủng vi sinh vật phân lập đều có khả

năng phân giải phosphate khó tan khi sử dụng (NH4)2SO4. Điều này được giải thích như

sau: muối (NH4)2SO4 trong môi trường nuôi cấy sẽ phân ly ra ion NH4+, là dạng cơ chất dễ

sử dụng cho các vi sinh vật. Đối với urê, các vi sinh vật phải có enzyme urease phân giải

urê thì mới sử dụng được cơ chất này. Cho nên không phải vi sinh vật nào cũng có khả

năng sử dụng urê như nguồn cơ chất. Điều đó thể hiện ở biểu đồ 6, chủng X3 gần như

không có khả năng phân giải phosphate khó tan khi sử dụng urê là nguồn cung cấp nitơ

duy nhất, chứng tỏ chủng X3 không có enzyme urease. Năm chủng còn lại có khả năng

phân giải phosphate khó tan khi sử dụng urê, chứng tỏ chúng tiết ra enzyme urease.

Nhận xét đối với từng chủng: chủng M1 và M5 có khả năng phân giải phosphate

khó tan khi sử dụng urê cao hơn so với sử dụng (NH4)2SO4. Như vậy, urê là nguồn cơ chất

tốt cho khả năng phân giải phosphate khó tan của hai chủng này. Chủng X3 và M7 thì

ngược lại, nguồn cơ chất tốt nhất cho khả năng phân giải phosphate khó tan là (NH4)2SO4.

Còn X2 và X15 không có sự khác nhau về khả năng phân giải phosphate khó tan khi sử

dụng nguồn cơ chất là (NH4)2SO4 và urê.

4.6. Thử nghiệm hoạt tính phân giải phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật

tuyển chọn trên nguồn phosphate nhôm

Đất bazan nâu đỏ có hàm lượng AlPO4 cao [21]. Đây là dạng phosphate rất khó tan

[13]. Do đó, tìm ra chủng vi sinh vật phân giải được dạng phosphate khó tan này có ý

nghĩa quan trọng.

Chúng tôi tiến hành thí nghiệm trên 2 lô: lô1 sử dụng Ca3(PO4)2 để làm đối chứng.

Lô 2 sử dụng AlPO4. Kết quả thể hiện trong bảng 4.13.

Page 43: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Bảng 4.13. Khả năng phân giải phosphate khó tan của 6 chủng vi sinh vật được

tuyển chọn trên nguồn phosphate là Ca3(PO4)2 và AlPO4 .

Nguồn phosphate

Ký hiệu chủng

Ca3(PO4)2 AlPO4

M1 5.09a 2.16cd

X2 0.61fgh 0.45gh

X3 2.43c 0.88f

M5 1.53e 0.77fg

M7 2.04d 0.32hi

X15 3.44b 0.10i

( Các trị số có các chữ cái giống nhau ở cùng một cột không có sự khác biệt theo trắc nghiệm

phân hạng LSD với mức ý nghĩa 0.01).

Qua bảng 4.13 cho thấy khả năng phân giải phosphate khó tan của các chủng đều

thấp hơn đối chứng. Kết quả này phù hợp với Perez (2007): phosphate tạo thành phức hợp

không tan với Al làm cho quá trình phân giải AlPO4 khó hơn so với Ca3(PO4)2 [15].

Page 44: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Biểu đồ 4.7. Khả năng phân giải phosphate khó tan của 6 chủng vi sinh vật được

tuyển chọn trên nguồn phosphate là Ca3(PO4)2 và AlPO4 .

Qua biểu đồ 4.7, chúng tôi nhận xét: chủng M1 có khả năng phân giải AlPO4 cao

nhất, sau đó là X3, M5, X2, M7 chủng X15 có khả năng phân giải thấp nhất. Tuy nhiên,

khả năng phân giải phosphate của các chủng đều rất thấp so với kết quả nghiên cứu của

Henri (2008) trên Pseudomonas fluorescen [19]. Giải thích điều này, có thể do các chủng

vi sinh vật tuyển chọn tiết rất ít các chất phân giải AlPO4. Nhưng nghiên cứu của Henri

(2008) gợi ý khả năng phân giải AlPO4 phụ thuộc rất nhiều vào pH: Pseudomonas

fluorescens phân giải AlPO4 rất kém ở pH bằng 6 – 7, sau đó tăng rất mạnh ở pH bằng 2.5

– 3.5 [19]. Điều đó cho thấy, muốn tìm hiểu rõ hơn về khả năng phân giải AlPO 4 của các

chủng vi sinh vật phân lập cần phải thí nghiệm ở các pH khác nhau.

a

cd

fgh gh

c

f

e

fg

d

hi

b

i

Page 45: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1. Kết luận

Qua quá trình nghiên cứu chúng tôi rút ra các kết luận sau:

- Đã phân lập được 17 chủng vi sinh vật từ các mẫu đất bazan nâu đỏ của 3 huỵên

Krông Năng, Cư Mgar, Cư Kuin, trong đó có 12 chủng vi khuẩn và 5 chủng xạ khuẩn.

- Tuyển chọn 6 chủng vi sinh vật (3 chủng vi khuẩn và 3 chủng xạ khuẩn) có khả

năng phân giải phosphate khó tan mạnh nhất là M1, X2, X3, M5, X15.

- Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến khả năng phân giải phosphate khó tan của 6

chủng vi sinh vật, nhiệt độ thích hợp cho 6 chủng vi sinh vật đã tuyển chọn là 35oC.

- Khả năng phân giải phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật chịu ảnh hưởng

của pH là khác nhau. Chủng X2, M5, X3 ít bị ảnh hưởng khi pH thay đổi. Đối với 4

chủng còn lại thì M1, X15 có pH thích hợp là 7.8 còn với chủng M7 là 5.8.

- Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến khả năng phân giải của các chủng vi sinh vật là

khác nhau. X2 và X15 không chịu ảnh hưởng của tốc độ lắc đến khả năng phân giải

phosphate khó tan . M1 có khả năng phân giải phosphate khó tan cao nhất ở tốc độ lắc

150rpm, M5 là ở tốc độ 75rpm, còn X3 và M7 thì ở trạng thái tĩnh.

- Nguồn carbon thích hợp cho các chủng vi sinh vật là khác nhau. X3 và M7 có

khả năng phân giải phosphate khó tan tốt nhất khi sử dụng nguồn đường là glucose. Còn

X2 và M5 lại có khả năng phân giải phosphate tốt nhất khi sử dụng nguồn đường là

saccharose. Các chủng M1, X15 không có sự khác biệt về khả năng phân giải phosphate

khó tan khi sử dụng glucose và saccharose.

- Nguồn nitơ thích hợp cho mỗi chủng vi sinh vật là khác nhau. Hai chủng X3, M7

có khả năng phân giải phosphate khó tan tốt khi sử dụng nguồn nitơ là (NH4)2SO4. Chủng

M1, M5, thì khả năng phân giải phosphate khó tan tốt hơn khi sử dụng nguồn nitơ là urê.

Còn đối với X2 và X15 không có sự khác biệt về khả năng phân giải phosphate khi sử

dụng 2 nguồn nitơ trên.

Page 46: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

- Khả năng phân giải AlPO4 của các chủng thấp hơn nhiều so với khả năng phân

giải Ca3(PO4)2. Chủng M1 có khả năng phân giải AlPO4 cao nhất.

5.2 Kiến nghị.

- Phân lập các chủng vi sinh vật phân giải phophate khó tan trên các địa bàn có đất

bazan nâu đỏ khác.

- Tiếp tục nghiên cứu các chỉ tiêu cụ thể đối với từng chủng vi sinh vật đã được

tuyển chọn.

- Xây dựng quy trình nhân nuôi một số chủng có khả năng phân giải phosphate

cao.

- Thử nghiệm hoạt tính phân giải phosphate khó tan trên nguồn phosphate là

FePO4.

- Thử nghiệm hiệu quả của các chủng vi sinh vật đã tuyển chọn trên đồng ruộng.

- Ứng dụng các chủng vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trong sản xuất phân

vi sinh.

Page 47: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng Việt

1. Bạch Phương Lan. 2004. Giáo trình hoạt tính vi sinh vật đất. Trường Đại

học Đà Lạt.

2. Bùi Trang Việt. Sinh lý thực vật 1. NXB ĐHQG Hồ Chí Minh. 2002.

3. Minh.D, Anh.V.T. Vi sinh vật đất. Giáo trình giảng dạy trực tuyến. Trường

Đại học Cần Thơ.

4. Nguyễn Hữu Hiệp. 2009. Bài giảng vi sinh nông nghiệp. Viện nghiên cứu

và phát triển công nghệ sinh học Cần Thơ.

5. Nguyễn Kim Phụng. Bài giảng nông hóa. Trường Đại học Tây Nguyên.

6. Nguyễn Lân Dũng. Phạm Văn Ty. Dương Đức Tiến. 1979. Vi sinh vật học

tập 1. NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp.

7. Nguyễn Thị Phương Chi, Phạm Thanh Hà. 1999. Phối hợp các chủng vi

khuẩn cố định nitơ và vi khuẩn hòa tan photphate để nâng cao hiệu quả phân vi sinh vật.

Báo cáo khoa học Hội nghị Công nghệ Sinh họcToàn Quốc. Hà Nội 1999. NXB KHKT.

Trang 428 – 433

8. Nguyễn Xuân Thành, Giáo trình vi sinh vật học công nghiệp. NXB giáo

dục. 2006.

9. Phạm Thanh Hà, Nguyễn Thị Quỳnh Mai, Hồ Thị Kim Anh, Nguyễn Thị

Phương Chi. 2003. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với vi sinh vật hòa tan phosphate. Những

vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống. Báo cáo hội nghị CNSH toàn quốc.

NXB KH& KT Hà Nội. 381 – 383.

10. Phạm Thanh Hà. Nguyễn Thị Phương Chi(1999) Ảnh hưởng của các nguồn

nitơ lên khả năng phân giải photphat khó tan của hai chủng nấm sợi MN1 và ĐT1. Những

vấn đề nghiên cứu cơ bản trong sinh học. Báo cáo hội nghị CNSH toàn quốc. NXB KH&

KT Hà Nội. 434 – 440.

11. Phạm Thị Ngọc Lan, Trương Văn Lung (2003). Ảnh hưởng của việc sử

dụng nấm sợi phân giải lân khó tan đến một số chỉ tiêu sinh lý và sinh hóa của lúa Khang

Page 48: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Dân và IR 17494. Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống. Báo cáo hội

nghị CNSH toàn quốc. NXB KH& KT Hà Nội. 308 – 312.

12. Trần Linh Thước. 2007. Phương pháp phân tích vi sinh vật trong nước. thực

phẩm và mĩ phẩm. NXB Giáo Dục.

13. Võ Thị Lài. 2006. Nghiên cứu nuôi cấy và khả năng phân giải lân khó tan

của vi khuẩn Bacillus megaterrium. Luận văn tốt nghiệp. Trường Đại học Tây nguyên.

14. Vũ Thúy Nga, Nguyễn Ngọc Quyên, Trần Tú Thủy. Phạm Văn Toản

(2003). Nghiên cứu khả năng sinh tổng hợp IAA và phân giải photphat vô cơ khó tan của

vi khuẩn Bradyrhizobium. Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống. Báo

cáo hội nghị CNSH toàn quốc. NXB KH& KT Hà Nội. tr.349 – 352.

Tài liệu nước ngoài

15. Elizabeth Pe´rez. Miguel Sulbara´n. Marı´a M. Ball. Luis Andre´s Yarza

´bal. 2007. Isolation and characterization of mineral phosphate-solubilizing bacteria

naturally colonizing a limonitic crust in the south-eastern Venezuelan region. Soil

Biology & Biochemistry 39. 2905–2914.

16. F. Gil-Sotres, C. Trasar-Cepeda, M.C. Leiro´ s, S. Seoane, Different

approaches to evaluating soil quality using biochemical properties, Soil Biol. Biochem. 37

(2005). 877–887.

17. P. Alvaro, Elke Lang, Susanne Verbarg, Cathrin Spro¨er, Rau´l RivasJunli.

2009. Acinetobacter strains IH9 and OCI1, two rhizospheric phosphate solubilizing

isolates able to promote plant growth, constitute a new genomovar of Acinetobacter

calcoaceticus. Microbiol. (2009).

18. Kapoor. K.K. 2006. Phosphate mobilization through soil microorganism.

Phant microbe. Interaction in sustainable agricultuare. Eds: R.K behl, A.L. Khurane, G.C.

Dogra chau, Hisar & MMb, New Dehli, 46 – 61.

19. FANKEM Henri, NGO NKOT Laurette, DEUBEL Annette, QUINN John,

MERBACH Wolfgang, ETOA François-Xavier and NWAGADieudonné. 2008.

Solubilization of inorganic phosphates and plant growth promotion by strains of

Page 49: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Pseudomonas fluorescens isolated from acidic soils of Cameroon. African Journal of

Microbiology Research. Vol.(2) pp. 171-178.

20. Reynaldo Fraga, Hilda Rodríguez , Reynaldo Fraga. 1999. Phosphate

solubilizing bacteria and their role in plant growth promotion. Biotechnology Advances

17 (1999), 319–339.

Tài liệu tham khảo Internet

21. http://bk.dakdak.gov.vn/index.php?

option=com_content&task=view&id=86&Itemid=128

22. http://www.laodong.com.vn/Home/Chat-luong-nuoc-suy-giam-do-su-dung-

phan-bon-bua-bai/20091/121260.laodong

Page 50: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

PHỤ LỤC

1. Các phụ bảng

Phụ bảng 1: Khả năng phân giải phosphate khó tan của 17 chủng vi sinh vật.

Ký hiệu

chủng

Nồng độ PO4 mg/l

Lần 1 Lần 2 Lần 3

M1 17.23 17.38 17.55

X2 16.73 12.12 6.82

X3 20.77 20.00 20.34

M4 0.05 0.15 0.06

M5 13.05 13.04 13.05

M6 5.32 6.38 5.59

M7 18.43 18.14 17.70

M8 7.02 6.11 6.64

X9 8.60 9.42 8.90

M10 0.97 1.38 1.34

M11 2.01 2.60 1.87

M12 7.82 7.85 7.83

M13 6.39 6.79 6.45

X14 0.60 1.57 1.22

X15 14.20 15.36 13.20

M16 0.30 0.53 0.26

M17 4.10 3.30 4.20

Bảng ANOVA – 1

Function: ANOVA-1

Data case no. 1 to 51

One way ANOVA grouped over variable 1 (nt)

with values from 1 to 17.

Page 51: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Variable 2 (PO4)

A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E

Degrees of Sum of Mean

Freedom Squares Square F-value Prob.

---------------------------------------------------------------------------

Between 16 2091.403 130.713 80.771 0.0000

Within 34 55.022 1.618

---------------------------------------------------------------------------

Total 50 2146.425

Coefficient of Variation = 15.49%

Var. V A R I A B L E No. 2

1 Number Sum Average SD SE

------------------------------------------------------------------

1 3.00 52.160 17.387 0.16 0.73

2 3.00 35.670 11.890 4.96 0.73

3 3.00 61.110 20.370 0.39 0.73

4 3.00 0.260 0.087 0.06 0.73

5 3.00 39.140 13.047 0.01 0.73

6 3.00 17.290 5.763 0.55 0.73

7 3.00 54.270 18.090 0.37 0.73

8 3.00 19.770 6.590 0.46 0.73

9 3.00 26.920 8.973 0.41 0.73

Page 52: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

10 3.00 3.690 1.230 0.23 0.73

11 3.00 6.480 2.160 0.39 0.73

12 3.00 23.500 7.833 0.02 0.73

13 3.00 19.630 6.543 0.22 0.73

14 3.00 3.390 1.130 0.49 0.73

15 3.00 42.760 14.253 1.08 0.73

16 3.00 1.090 0.363 0.15 0.73

17 3.00 11.600 3.867 0.49 0.73

------------------------------------------------------------------

Total 51.00 418.730 8.210 6.55 0.92

Within 1.27

Trắc nghiệm phân hạng khả năng phân giải phosphate khó tan của 17 chủng vi sinh vật

phân lập được.

Function : RANGE

Error Mean Square = 1.618

Error Degrees of Freedom = 16

No. of observations to calculate a mean = 3

Least Significant Difference Test

LSD value = 3.033 at alpha = 0.010

Original Order Ranked Order

Mean 1 = 17.39 A Mean 3 = 20.37 A

Mean 2 = 11.89 BC Mean 7 = 18.09 A

Mean 3 = 20.37 A Mean 1 = 17.39 A

Page 53: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Mean 4 = 0.09000 H Mean 15 = 14.25 B

Mean 5 = 13.05 B Mean 5 = 13.05 B

Mean 6 = 5.760 EF Mean 2 = 11.89 BC

Mean 7 = 18.09 A Mean 9 = 8.970 CD

Mean 8 = 6.590 DEF Mean 12 = 7.830 DE

Mean 9 = 8.970 CD Mean 8 = 6.590 DEF

Mean 10 = 1.230 GH Mean 13 = 6.540 DEF

Mean 11 = 2.160 GH Mean 6 = 5.760 EF

Mean 12 = 7.830 DE Mean 17 = 3.870 FG

Mean 13 = 6.540 DEF Mean 11 = 2.160 GH

Mean 14 = 1.130 GH Mean 10 = 1.230 GH

Mean 15 = 14.25 B Mean 14 = 1.130 GH

Mean 16 = 0.3600 H Mean 16 = 0.3600 H

Mean 17 = 3.870 FG Mean 4 = 0.09000 H

Phụ bảng 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng phân giải phosphate khó tan của các

chủng vi sinh vật phân lập.

hiệu

chủng

Nhiệt độ phòng 30oC 35oC

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3

M1 2.06 2.13 2.08 2.79 2.95 2.69 5.39 5.5 5.34

X2 1.24 1.47 1.43 2.09 2.19 2.23 6.3 6.35 6.22

X3 2.8 2.76 2.81 3.12 2.84 3.01 5.73 5.79 5.76

M5 3.05 3.21 3.1 4.13 4.37 4.1 5.7 5.83 5.72

M7 1.42 1.4 1.41 2.68 2.51 3 7.06 7.82 8.43

X15 0.98 1.2 1.09 1.05 1.73 1.24 6.49 6.71 6.36

Page 54: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Trắc nghiệm phân hạng ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng phân giải phosphate khó tan

của 6 chủng vi sinh vật tuyển chọn.

Function : RANGE

Error Mean Square = 0.04500

Error Degrees of Freedom = 17

No. of observations to calculate a mean = 3

Least Significant Difference Test

LSD value = 0.5020 at alpha = 0.010

Original Order Ranked Order

Mean 1 = 2.090 F Mean 15 = 7.770 A

Mean 2 = 2.810 E Mean 18 = 6.513 B

Mean 3 = 5.410 C Mean 6 = 6.290 B

Mean 4 = 1.380 G Mean 9 = 5.760 C

Mean 5 = 2.170 F Mean 12 = 5.750 C

Mean 6 = 6.290 B Mean 3 = 5.410 C

Mean 7 = 2.790 E Mean 11 = 4.200 D

Mean 8 = 2.990 E Mean 10 = 3.120 E

Mean 9 = 5.760 C Mean 8 = 2.990 E

Mean 10 = 3.120 E Mean 2 = 2.810 E

Mean 11 = 4.200 D Mean 7 = 2.790 E

Mean 12 = 5.750 C Mean 14 = 2.730 E

Mean 13 = 1.410 G Mean 5 = 2.170 F

Mean 14 = 2.730 E Mean 1 = 2.090 F

Mean 15 = 7.770 A Mean 13 = 1.410 G

Mean 16 = 1.090 G Mean 4 = 1.380 G

Page 55: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Mean 17 = 1.340 G Mean 17 = 1.340 G

Phụ bảng 3: Ảnh hưởng của pH đến khả năng phân giải phosphate khó tan của 6 chủng v sinh vật

tuyển chọn được.

hiệu

chủng

pH = 5.8 pH = 7.8 pH = 8.8

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3

M1 2.31 2.46 2.28 2.97 3.15 3.09 13.29 12.86 13.33

X2 2.2 2.73 1.82 2.21 2.56 2.25 2.47 2.7 2.48

X3 3.15 2.86 2.81 3.02 3.19 3.33 2.58 2.53 2.57

M5 3.11 3.05 3.11 3.14 3.19 3.12 3.01 3.27 3.2

M7 6.47 6.74 6.56 3.42 3.65 3.7 1.97 1.81 1.68

X15 1.03 1.42 0.88 1.69 1.82 1.8 2.75 3.02 2.87

Trắc nghiệm phân hạng ảnh hưởng của pH đến khả năng phân giải phosphate khó tan của

6 chủng vi sinh vật tuyển chọn.

Function : RANGE

Error Mean Square = 0.03300

Error Degrees of Freedom = 17

No. of observations to calculate a mean = 3

Least Significant Difference Test

LSD value = 0.4299 at alpha = 0.010

Original Order Ranked Order

Mean 1 = 2.350 F Mean 3 = 13.16 A

Mean 2 = 3.070 D Mean 13 = 6.590 B

Mean 3 = 13.16 A Mean 14 = 3.590 C

Mean 4 = 2.250 F Mean 8 = 3.180 CD

Page 56: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Mean 5 = 2.340 F Mean 12 = 3.160 D

Mean 6 = 2.550 EF Mean 11 = 3.150 D

Mean 7 = 2.940 DE Mean 10 = 3.090 D

Mean 8 = 3.180 CD Mean 2 = 3.070 D

Mean 9 = 2.560 EF Mean 7 = 2.940 DE

Mean 10 = 3.090 D Mean 18 = 2.880 DE

Mean 11 = 3.150 D Mean 9 = 2.560 EF

Mean 12 = 3.160 D Mean 6 = 2.550 EF

Mean 13 = 6.590 B Mean 1 = 2.350 F

Mean 14 = 3.590 C Mean 5 = 2.340 F

Mean 15 = 1.820 G Mean 4 = 2.250 F

Mean 16 = 1.110 H Mean 15 = 1.820 G

Mean 17 = 1.770 G Mean 17 = 1.770 G

Mean 18 = 2.880 DE Mean 16 = 1.110 H

Phụ bảng 4: Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến khả năng phân giải phosphate khó tan của 6

chủng vi sinh vật tuyển chọn.

hiệu

chủng

0rpm 75rpm 150rpm

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3

M1 0.93 1.17 0.99 1.57 1.35 1.34 7.03 7.36 7.36

X2 1.56 1.38 1.32 1.74 1.38 1.35 2.11 2.17 2.11

X3 3.62 3.93 3.7 2.09 2.14 2.1 1.94 1.68 1.66

M5 1.79 1.72 1.65 2.35 2.61 2.24 0.97 1.12 1.15

M7 1.98 2.54 1.78 1.67 1.92 1.63 0.85 1.05 1.16

X15 3.06 3.28 0.83 3.05 3.49 2.88 2.65 3.01 2.68

Page 57: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Trắc nghiệm phân hạng ảnh hưởng của tốc độ lắc đến khả năng phân giải phosphate khó

tan của 6 chủng vi sinh vật tuyển chọn được.

Function : RANGE

Error Mean Square = 0.1340

Error Degrees of Freedom = 17

No. of observations to calculate a mean = 3

Least Significant Difference Test

LSD value = 0.8662 at alpha = 0.010

Original Order Ranked Order

Mean 1 = 1.030 G Mean 3 = 7.250 A

Mean 2 = 1.420 FG Mean 7 = 3.750 B

Mean 3 = 7.250 A Mean 17 = 3.140 BC

Mean 4 = 1.420 FG Mean 18 = 2.780 CD

Mean 5 = 1.490 FG Mean 11 = 2.400 CDE

Mean 6 = 2.130 DEF Mean 16 = 2.390 CDE

Mean 7 = 3.750 B Mean 6 = 2.130 DEF

Mean 8 = 2.110 DEF Mean 8 = 2.110 DEF

Mean 9 = 1.760 EFG Mean 13 = 2.100 DEF

Mean 10 = 1.720 EFG Mean 9 = 1.760 EFG

Mean 11 = 2.400 CDE Mean 14 = 1.740 EFG

Mean 12 = 1.070 G Mean 10 = 1.720 EFG

Mean 13 = 2.100 DEF Mean 5 = 1.490 FG

Mean 14 = 1.740 EFG Mean 2 = 1.420 FG

Mean 15 = 1.020 G Mean 4 = 1.420 FG

Mean 16 = 2.390 CDE Mean 12 = 1.070 G

Page 58: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Mean 17 = 3.140 BC Mean 1 = 1.030 G

Mean 18 = 2.780 CD Mean 15 = 1.020 G

Phụ bảng 5: xác định nguồn carbon thích hợp để nuôi cấy 6 chủng vi sinh vật phân giải

phosphate khó tan phân lập được.

hiệu

chủng

Glucose saccharose

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3

M1 0.92 1.13 1.25 0.69 0.85 0.8

X2 0.27 0.31 0.29 4.37 4.81 4.74

X3 6.22 6.37 6.1 2.06 1.87 1.92

M5 0.96 1.17 1.11 4.01 3.94 3.9

M7 1.95 1.48 1.37 0.53 1.06 1.38

X15 0.38 0.42 0.4 0.02 0.05 0.02

Trắc nghiệm phân hạng xác định nguồn carbon thích hợp để nuôi cấy 6 chủng vi sinh vật

phân giải phosphate khó tan.

Function : RANGE

Error Mean Square = 0.03400

Error Degrees of Freedom = 11

No. of observations to calculate a mean = 3

Least Significant Difference Test

LSD value = 0.4676 at alpha = 0.010

Original Order Ranked Order

Mean 1 = 1.100 E Mean 5 = 6.230 A

Mean 2 = 0.7800 EF Mean 4 = 4.640 B

Mean 3 = 0.2900 G Mean 8 = 3.950 C

Page 59: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Mean 4 = 4.640 B Mean 6 = 1.950 D

Mean 5 = 6.230 A Mean 9 = 1.600 D

Mean 6 = 1.950 D Mean 1 = 1.100 E

Mean 7 = 1.080 E Mean 7 = 1.080 E

Mean 8 = 3.950 C Mean 10 = 0.9900 E

Mean 9 = 1.600 D Mean 2 = 0.7800 EF

Mean 10 = 0.9900 E Mean 11 = 0.4000 FG

Mean 11 = 0.4000 FG Mean 3 = 0.2900 G

Mean 12 = 0.03000 G Mean 12 = 0.03000 G

Phụ bảng 6: xác định nguồn nitơ thích hợp để nuôi cấy 6 chủng vi sinh vật phân giải

phosphate khó tan phân lập được.

hiệu

chủng

(NH4)2SO4 urê

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3

M1 0.92 1.13 1.25 5.17 4.86 4.94

X2 0.27 0.31 0.29 0.43 0.74 0.36

X3 6.22 6.37 6.1 0.01 0.01 0.01

M5 0.96 1.17 1.11 5.21 5.64 5.14

M7 1.95 1.48 1.37 0.79 0.74 0.81

X15 0.38 0.42 0.4 0.63 0.58 0.59

Trắc nghiệm phân hạng xác định nguồn nitơ thích hợp nuôi cấy 6 chủng vi sinh vật phân

giải phosphate khó tan phân lập được.

Function : RANGE

Error Mean Square = 0.02500

Error Degrees of Freedom = 11

Page 60: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

No. of observations to calculate a mean = 3

Least Significant Difference Test

LSD value = 0.4010 at alpha = 0.010

Original Order Ranked Order

Mean 1 = 1.100 D Mean 5 = 6.230 A

Mean 2 = 4.990 B Mean 8 = 5.330 B

Mean 3 = 0.2900 FG Mean 2 = 4.990 B

Mean 4 = 0.5100 EF Mean 9 = 1.600 C

Mean 5 = 6.230 A Mean 1 = 1.100 D

Mean 6 = 0.01000 G Mean 7 = 1.080 D

Mean 7 = 1.080 D Mean 10 = 0.7800 DE

Mean 8 = 5.330 B Mean 12 = 0.6000 EF

Mean 9 = 1.600 C Mean 4 = 0.5100 EF

Mean 10 = 0.7800 DE Mean 11 = 0.4000 EFG

Mean 11 = 0.4000 EFG Mean 3 = 0.2900 FG

Mean 12 = 0.6000 EF Mean 6 = 0.01000 G

Phụ bảng 7: Thử nghiệm hoạt tính phân giải phosphate khó tan của các chủng vi sinh vật

tuyển chọn được trên nguồn phosphate.

Ký hiệu

chủng

Ca3(PO4)2 AlPO4

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3

M1 4.99 5.17 5.11 2.01 2.35 2.12

X2 0.64 0.59 0.6 0.49 0.41 0.45

X3 2.34 2.58 2.37 0.76 0.91 0.97

M5 1.37 1.72 1.5 0.78 0.72 0.81

Page 61: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

M7 1.85 2.13 2.14 0.27 0.35 0.34

X15 3.2 3.68 3.44 0.09 0.11 0.1

Trắc nghiệm phân hạng thử nghiệm khả năng phân giải AlPO4 của 6 chủng vi sinh vật

tuyển chọn được.

Function : RANGE

Error Mean Square = 0.01600

Error Degrees of Freedom = 11

No. of observations to calculate a mean = 3

Least Significant Difference Test

LSD value = 0.3208 at alpha = 0.010

Original Order Ranked Order

Mean 1 = 5.090 A Mean 1 = 5.090 A

Mean 2 = 2.160 CD Mean 11 = 3.440 B

Mean 3 = 0.6000 FGH Mean 5 = 2.430 C

Mean 4 = 0.4500 GH Mean 2 = 2.160 CD

Mean 5 = 2.430 C Mean 9 = 2.040 D

Mean 6 = 0.8800 F Mean 7 = 1.530 E

Mean 7 = 1.530 E Mean 6 = 0.8800 F

Mean 8 = 0.7700 FG Mean 8 = 0.7700 FG

Mean 9 = 2.040 D Mean 3 = 0.6000 FGH

Mean 10 = 0.3200 HI Mean 4 = 0.4500 GH

Mean 11 = 3.440 B Mean 10 = 0.3200 HI

Mean 12 = 0.1000 I Mean 12 = 0.1000 I

2. Các hình ảnh của đề tài

Page 62: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Mẫu đất tại Krông Năng Mẫu đất tại Cư Kuin Mẫu đất tại Cư Mgar

Hình 1. Các khuẩn lạc mọc trên môi trường NPRIP

Hình 2. Hình ảnh ống giống của 17 chủng vi sinh vật tuyển chọn được

Page 63: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Hình 3. Hình ảnh giữ giống 17 chủng vi sinh vật trong eppendorf

Page 64: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Hình 4. Hình ảnh khuẩn lạc trên đĩa thạch của 6 chủng được lựa chọn

Hình thái tế bào chủng M1 Hình thái tế bào chủng X2

Hình thái tế bào chủng X3 Hình thái tế bào chủng M5

Page 65: Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải phosphate khó tan trên đất bazan nâu đỏ ở Đak Lak

Hình thái tế bào chủng M7 Hình thái tế bào chủng X15

Hình 5. Hình thái khuẩn lạc và tế bào của 6 chủng vi sinh vật được tuyển chọn.

Hình 6. Hình ảnh phản ứng màu xanh molipdate của 17 chủng vi sinh vật.