Ảnh hưởng của tính chất hóa học và sinh học đất lên sự hiện diện và sự xâm nhiễm của nấm rễ nội cộng sinh trong mẫu đất vùng rễ và rễ bắp trồng tại thành phố Cần Thơ

- DOI:10.22144/ctu.jvn.2018.072 ẢNH HƯỞNG CỦA TÍNH CHẤT HÓA HỌC VÀ SINH HỌC ĐẤT LÊN SỰ HIỆN DIỆN VÀ SỰ XÂM NHIỄM CỦA NẤM RỄ NỘI CỘNG SINH TRONG MẪU ĐẤT VÙNG RỄ VÀ RỄ BẮP TRỒNG TẠI THÀNH PHỐ CẦN THƠ.
- Cây bắp, lân, nấm rễ nội cộng sinh (VAM), số lượng bào tử, sự tương quan, tỉ lệ xâm nhiễm Keywords:.
- Mục tiêu của nghiên cứu là khảo sát thành phần hóa học và sinh học đất ảnh hưởng lên sự hiện diện và xâm nhiễm của nấm rễ vesicular arbuscular mycorrhiza (VAM) trong đất vùng rễ và rễ của bắp (Zea maize L.) được trồng tại ba quận và hai huyện thuộc thành phố Cần Thơ.
- Hai mươi mẫu rễ và hai mươi mẫu đất vùng rễ bắp được thu để phân tích và đánh giá sự tương quan của tỉ lệ xâm nhiễm, số lượng bào tử nấm VAM với mật số vi sinh vật và các chỉ tiêu hóa học đất.
- Kết quả phân tích cho thấy tỉ lệ xâm nhiễm của nấm rễ trong rễ bắp trên 50%, bốn chi bào tử hiện diện trong đất là Acaulospora, Glomus, Entrophospora, Gigaspora và ba chi bào tử chưa định danh được.
- Tổng số bào tử nấm VAM có mối tương quan âm với tổng mật số nấm trong đất (r= -0,71.
- có tương quan dương với mật số bào tử chi Glomus (r= 0,86*) và với pH đất (r= 0,77.
- Tỉ lệ xâm nhiễm của nấm VAM có tương quan dương với mật số vi khuẩn (r = 0,76.
- Kết quả nghiên cứu cho thấy sự hiện diện và xâm nhiễm của nấm rễ VAM trên bắp bị ảnh hưởng bởi mật số vi sinh vật, giá trị pH và hàm lượng lân trong đất..
- Ảnh hưởng của tính chất hóa học và sinh học đất lên sự hiện diện và sự xâm nhiễm của nấm rễ nội cộng sinh trong mẫu đất vùng rễ và rễ bắp trồng tại thành phố Cần Thơ.
- Nấm rễ nội cộng sinh (vesicular arbuscular mycorrhiza – VAM) là loài vi sinh vật cộng sinh phổ biến trong rễ thực vật (Trần Văn Mão, 2004)..
- Đa số các loài thực vật có mối quan hệ cộng sinh với nấm rễ trong quá trình sinh trưởng và phát triển.
- Nấm rễ nội cộng sinh giúp cây trồng hấp thu dinh dưỡng chủ yếu là P, N, K và một số vi lượng (Perner et al., 2007).
- Với những lợi ích của nấm rễ cộng sinh với cây trồng, việc nghiên cứu ứng dụng nấm rễ nội cộng sinh trong canh tác nông nghiệp có vai trò quan trọng trong sản xuất nông nghiệp.
- Tuy nhiên, sự cộng sinh của nấm rễ với cây trồng còn phụ thuộc vào các đặc tính lý, hóa và sinh học đất..
- Muhammad (2013) chứng minh nấm rễ có mối tương quan dương với chất hữu cơ, C hữu cơ, P tổng số, CEC và hệ vi sinh vật trong đất.
- Hayman (1982) kết luận rằng sự hình thành bào tử nấm rễ nội cộng sinh bị ảnh hưởng bởi hàm lượng dinh dưỡng trong đất.
- Từ kết quả của những nghiên cứu trước, nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu khảo sát các thành phần dinh dưỡng và sinh học đất ảnh hưởng đến sự hiện diện và xâm nhiễm của nấm rễ nội cộng sinh trong đất vùng rễ và rễ bắp được trồng ở thành phố Cần Thơ..
- 2.2.1 Khảo sát sự xâm nhiễm của nấm rễ trong mẫu rễ của cây bắp.
- Quan sát sự xâm nhiễm của nấm rễ theo phương pháp của Tăng Thị Chính và Bùi Văn Cường (2007)..
- Phương pháp xác định tỉ lệ xâm nhiễm được thực hiện theo Larskman (2014)..
- 2.2.2 Phân lập và đánh giá sự đa dạng của cộng đồng bào tử nấm rễ nội cộng sinh trong mẫu đất vùng rễ của cây bắp.
- Phân lập bào tử nấm rễ theo phương pháp của Gerdemann and Nicolson (1963) và Đỗ Thị Xuân và ctv.
- Quan sát và đếm số bào tử hiện diện ở mỗi mắc rây có trong mẫu bằng kính hiển vi quang học và kính hiển vi soi nổi.
- Số lượng bào tử được xác định bằng phương pháp đếm trực tiếp trên màng lọc có chia ô của hãng Satorrius.
- Các bào tử được định danh ở mức độ chi dựa theo kích thước, màu sắc, hình dạng, số lớp của thành bào tử, hình dạng của cuống bào tử và tên chi được định danh theo Morton (1988) và INVAM..
- Phân tích phương sai và so sánh sự tương quan giữa tỉ lệ xâm nhiễm và bào tử của nấm rễ VAM với các chỉ tiêu hóa học và sinh học đất sử dụng mô hình tương quan và hồi qui đơn biến (correlation and simple regression) thuộc phần mềm SPSS (phiên bản 22.0)..
- 3.1 Sự xâm nhiễm của nấm rễ trong mẫu rễ của cây bắp.
- Kết quả khảo sát sự xâm nhiễm của nấm rễ VAM trong 20 mẫu rễ bắp cho thấy tất cả các mẫu rễ đều có sự xâm nhiễm của nấm rễ VAM, tỉ lệ xâm nhiễm dao động từ 42 - 90% (Bảng 1).
- Hai dạng cấu trúc xâm nhiễm của nấm rễ VAM trong rễ cây bắp là dạng sợi (hình 1h) và dạng túi (Hình 1i).
- Đây là hai dạng cấu trúc xâm nhiễm chính của.
- nấm rễ VAM.
- Chúng có vai trò trong việc hấp thu dinh dưỡng và cung cấp cho rễ cây trồng, hình thành bào tử trong đất và là nơi tích lũy chất dinh dưỡng ở các túi của sợi nấm bên trong tế bào vỏ rễ, chứa lipid và dịch tế bào (Vương Văn Hậu, 2012)..
- 3.2 Sự hiện diện của tổng số bào tử nấm rễ nội cộng sinh trong mẫu đất vùng rễ cây bắp.
- Kết quả đánh giá sự hiện diện của tổng số bào tử nấm VAM trong các mẫu đất cho thấy tổng mật số bào tử nấm rễ VAM dao động trong khoảng 155 - 404 bào tử/100g đất khô kiệt.
- Bốn chi bào tử được xác định và định danh là chi Acaulospora (Hình 2a), Glomus (Hình 2b), Entrophospora (Hình 2c) và Gigaspora (Hình 2d), và có 3 chi bào tử chưa được định danh (Hình 2e-g).
- Kết quả định danh các chi bào tử nấm rễ của rễ bắp tương tự như kết quả nghiên cứu của Đỗ Thị Xuân và ctv.
- (2016) đánh giá sự đa dạng của bào tử nấm rễ VAM hiện diện trong mẫu đất bắp, mè và ớt..
- Tỉ lệ xâm nhiễm.
- Số lượng bào tử/100g đất khô kiệt.
- Tỉ lệ.
- bào tử hiện diện ở các chi Glo 1 Acau 2 Entro 3 Gigas 4 Chi khác 5.
- Hình 1: Bào tử và các dạng xâm nhiễm của nấm rễ VAM trong vùng rễ của cây bắp.
- h) xâm nhiễm dạng sợi.
- i) xâm nhiễm dạng túi.
- 3.3 Đánh giá sự tương quan giữa tỉ lệ xâm nhiễm và tổng số bào tử nấm rễ VAM với các chỉ tiêu sinh học và hóa học đất.
- Kết quả so sánh tương quan giữa tỉ lệ xâm nhiễm và tổng số bào tử nấm rễ VAM với các chỉ.
- tiêu hóa học đất cho thấy nấm rễ VAM không có sự tương quan với các chỉ tiêu EC, CEC, CHC, N ts , NH 4 + và NO 3 - (Bảng 2)..
- Bảng 2: Bảng hệ số tương quan (r) giữa sự xâm nhiễm và bào tử nấm rễ VAM với các chỉ tiêu sinh học và hóa học đất.
- Hệ số tương quan (r).
- pH EC CEC CHC N ts P ts NH 4 + NO 3 - P 2 O 5 Nấm Vi khuẩn Tỉ lệ xâm nhiễm .
- Số lượng bào tử VAM .
- 3.4 Sự tương quan giữa tổng số bào tử nấm rễ VAM với các thành phần hóa học và sinh học đất.
- Sự hình thành bào tử của nấm rễ nội cộng sinh trong đất bị ảnh hưởng bởi các thành phần hóa, lý và sinh học trong đất (Hayman, 1982).
- Qua kết quả đánh giá sự tương quan giữa bào tử nấm rễ VAM và các chỉ tiêu sinh học và hóa học đất đã xác định được mật số bào tử nấm rễ VAM có sự tương quan với giá trị pH, thành phần chi bào tử và mật số nấm trong các mẫu đất vùng rễ bắp..
- Kết quả phân tích tương quan cho thấy mật số bào tử nấm rễ có tương quan dương với giá trị pH đất.
- Mật số bào tử nấm rễ tăng khi giá trị pH đất tăng (Ŷ = 197,86X - 653,71.
- Thêm vào đó, sự hiện diện của bào tử thuộc chi.
- (1993) khi nghiên cứu sự ảnh hưởng của pH đối với nấm rễ nội cộng sinh trên nền đất nông nghiệp đã kết luận bào tử nấm rễ nội cộng sinh chỉ phát triển tối ưu trong điều kiện pH từ 5,5- 7.
- Tuy nhiên, nghiên cứu của Van and Hairiah (1986) về nấm rễ nội cộng sinh trên đất rừng lại nhận định rằng nấm rễ nội cộng sinh tương quan âm với giá trị pH đất..
- Do đó, có thể thấy sự phát triển của nấm rễ VAM còn phụ thuộc vào loại đất và sự hiện diện của các chi nấm VAM khác nhau có sự thích nghi với những ngưỡng pH đất khác nhau..
- Thành phần các chi bào tử.
- Mật số bào tử nấm rễ VAM có tương quan dương với mật số của chi Acaulospora (Ŷ = 0,98X.
- hiện diện trong đất vùng rễ của cây bắp.
- (2016) kết luận chi Glomus và chi Acaulospora là hai chi có số lượng bào tử chiếm đa số trong đất trồng màu ở thành phố Cần Thơ..
- Hình 2: Biểu đồ tương quan dương giữa pH đất với bào tử nấm VAM với a) bào tử nấm VAM với giá trị pH.
- c) giữa bào tử nấm VAM với chi Acaulospora và d) giữa bào tử.
- Mật số nấm trong đất.
- Kết quả phân tích cho thấy mật số bào tử nấm rễ VAM tương quan âm với tổng mật số nấm trong đất (Ŷ= -208,25X + 1316,1.
- Tổng mật số nấm trong đất tăng dẫn đến số lượng bào tử nấm rễ VAM giảm.
- Điều này có thể do một số nấm trong đất có khả năng ức chế hoạt động và sự hình thành bào tử của nấm rễ VAM.
- Nấm rễ VAM có sự tương tác với hệ vi sinh vật trong đất, một số nhóm vi sinh vật trong đất có sự cạnh tranh với nấm rễ trong khi đó một số nhóm vi sinh vật khác có tác dụng hỗ trợ cho sự phát triển của bào tử nấm rễ VAM (Fitter and Garbaye, 1993)..
- fumigatus có tác động ức chế trực tiếp về sự hình thành bào tử của Glomus mosseae.
- Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu chưa đánh giá được sự đa dạng của các thành phần chi nấm cũng như sự hiện diện của các nhóm nấm khác nhau trong đất vùng rễ bắp nên chưa xác định được cơ chế tác động của tổng mật số nấm đến sự hình thành bào tử nấm VAM..
- 3.5 Tương quan giữa tỉ lệ xâm nhiễm của nấm rễ nội cộng sinh với các thành phần sinh học và hóa học đất.
- Mật số vi khuẩn.
- Tỉ lệ xâm nhiễm của nấm rễ VAM trong rễ cây bắp có tương quan dương với mật số vi khuẩn (Ŷ=.
- Khi mật số vi khuẩn trong đất tăng, tỉ lệ xâm nhiễm cũng tăng..
- Điều này cho thấy mật số vi khuẩn vùng rễ bắp tham gia vào hoạt động trao đổi chất cũng như hỗ trợ sự cộng sinh của nấm rễ VAM và làm gia tăng tỉ lệ xâm nhiễm trong rễ cây bắp.
- Thêm vào đó, sự hình thành nấm rễ VAM có thể ảnh hưởng đến mật số vi khuẩn một cách trực tiếp hoặc gián tiếp (Linderman, 1992).
- Nấm rễ cũng có khả năng tương tác với các sinh vật khác trong đất như tuyến trùng, nấm, vi khuẩn đặc biệt là vi khuẩn cố định đạm.
- Nấm rễ VAM có khả năng tương tác với Azospirillum, Pseudomonas (Fitter and Garbaye, 1993).
- Sự hiện diện của nấm rễ VAM cũng làm gia tăng mật số của vi sinh vật trong đất tạo nên một hệ sinh thái đất khỏe mạnh giúp cây trồng nâng cao hệ miễn dịch (Shannon, 2001)..
- Tỉ lệ xâm nhiễm của nấm rễ VAM có tương quan âm với hàm lượng lân dễ tiêu (P dt ) trong đất (Ŷ.
- Khi hàm lượng P dt trong đất giảm thì có sự gia tăng tỉ lệ xâm nhiễm của nấm rễ VAM và hàm lượng P dt tăng quá cao làm giảm sự xâm nhiễm cũng như mật số của nấm rễ VAM (Grant et al., 2005).
- Điều này có thể do hàm lượng lân dễ tiêu quá cao trong đất gây ức chế hoạt động của nấm rễ VAM (Hu et al., 2009).
- trong đất cao sẽ ảnh hưởng đến sự hiện diện và xâm nhiễm của nấm rễ VAM.
- Nhóm nghiên cứu đã khẳng định việc sử dụng nấm rễ VAM bị hạn chế do mức độ xâm nhiễm của nấm rễ VAM thấp khi đất có hàm lượng P dt ở mức cao..
- Kết quả phân tích hàm lượng lân tổng số (P ts ) trong đất cho thấy tỉ lệ xâm nhiễm của nấm rễ.
- Tỉ lệ xâm nhiễm của nấm rễ VAM tăng khi P ts.
- Tuy nhiên, khi hàm lượng P ts tăng khoảng 0,07 mg/kg thì tỉ lệ xâm nhiễm của nấm rễ VAM bị giảm (Hình 3c)..
- (2010) khẳng định rằng nấm rễ nội cộng sinh vận chuyển chất dinh dưỡng P cho cây trồng cao nhất so với các chất dinh dưỡng khác như N, Cu, Zn.
- Tuy nhiên, khi hàm lượng lân gia tăng ở một mức độ nhất định, tỉ lệ xâm nhiễm của nấm rễ cũng như sự hình thành bào tử nấm rễ bắt đầu giảm (Bùi Văn Cường và Tăng Thị Chính, 2010).
- Do đó, kết quả phân tích P ts cho thấy trong khoảng giá trị nhất định của P ts , nấm rễ nội cộng sinh sẽ tăng, nhưng khi hàm lượng P ts tăng quá cao, có thể làm giảm mật số của nấm rễ VAM (Grant et al., 2005)..
- Hình 3: Sự tương quan giữa bào tử nấm VAM, tỉ lệ xâm nhiễm với mật số nấm và các chỉ tiêu hóa học.
- Thêm vào đó, tỉ lệ xâm nhiễm của nấm VAM cũng có tương quan dươngvới mật số vi khuẩn trong đất và tương quan âm với hàm lượng lân trong đất.
- Kết quả nghiên cứu này là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về phân lập và sử dụng các cộng đồng nấm rễ VAM trong canh tác cây trồng cạn nhằm góp phần gia tăng năng suất cây trồng và duy trì độ phì nhiêu đất..
- Ảnh hưởng của hàm lượng nitơ và photpho trong đất đến khả năng cộng sinh của nấm arbuscular mycorrhiza trên cây ngô và hiệu quả xử lí đất ô nhiễm chì.
- Khảo sát sự xâm nhiễm và sự hiện diện của bào tử nấm rễ nội cộng sinh (arbuscular mycorrhiza) trong mẫu rễ và đất vùng rễ của cây bắp, mè và ớt được trồng ở thành phố Cần Thơ.
- Khảo sát nấm rễ dạng túi (vesicular-arbuscular