Hiệu quả của vi khuẩn chịu mặn Burkholderia sp. PL9 và Acinetobacter sp. GH1-1 lên sinh trưởng và năng suất lúa LP5 trồng trên nền đất nhiễm mặn mô hình lúa-tôm ở huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng

- DOI:10.22144/ctu.jvn.2019.018 HIỆU QUẢ CỦA VI KHUẨN CHỊU MẶN Burkholderia SP.
- Acinetobacter sp., Burkholderia sp., đất nhiễm mặn, vi khuẩn cố định đạm, vi khuẩn tổng hợp IAA, hệ thống lúa tôm Keywords:.
- Acinetobacter sp., Burkholderia sp., IAA synthesiing bacteria, nitrogen fixing bacteria, rice shrimp farming system, salt affected soil.
- Mục tiêu của nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả của hai dòng vi khuẩn Burkholderia sp.
- GH1-1 phân lập từ đất lúa trong mô hình lúa tôm ở Sóc Trăng và Bạc Liêu lên sinh trưởng và năng suất lúa ở huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng..
- Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 10 nghiệm thức và 4 lặp lại.
- Kết quả cho thấy khi chủng với hai dòng vi khuẩn thử nghiệm riêng lẻ kết hợp với bón 50% N khuyến cáo và bón đủ phân lân và phân kali giúp chiều cao cây, chiều dài bông ở thời điểm thu hoạch (không áp dụng cho Acinetobacter sp.
- GH1-1) tương đương với nghiệm thức NPK khuyến cáo không chủng vi khuẩn.
- Ngoài ra, hai nghiệm thức này còn cho số bông/m 2 tương đương (áp dụng cho Acinetobacter sp.
- PL9) so với nghiệm thức bón NPK khuyến cáo không chủng vi khuẩn.
- Năng suất lúa thực tế của hai nghiệm thức này tương đương và không khác biệt thống kê so với nghiệm thức bón NPK khuyến cáo.
- Tóm lại, kết quả này cho thấy cả 2 dòng vi khuẩn thử nghiệm đều có khả năng cung cấp đến 50% phân đạm hóa học khuyến cáo cho cây lúa trồng trên nền đất nhiễm mặn..
- Hiệu quả của vi khuẩn chịu mặn Burkholderia sp.
- GH1-1 lên sinh trưởng và năng suất lúa LP5 trồng trên nền đất nhiễm mặn mô hình lúa- tôm ở huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng.
- Vi khuẩn vùng rễ kích thích sinh trưởng và phát triển cây trồng có vai trò quan trọng trong nông nghiệp cả về số lượng, chất lượng và tính thân thiện với môi trường.
- Về số lượng, phân đạm sinh học được cố định bởi vi khuẩn chiếm tới 70% tổng lượng đạm trên toàn trái đất (Peter et al., 2002).
- Ngoài ra, vi khuẩn vùng rễ còn có tác dụng kích thích sinh trưởng và phát triển bộ rễ giúp tăng sự hấp thu dưỡng chất từ đất, điều này có ý nghĩa rất quan trọng đối với cây trồng trong điều kiện nhiễm mặn vì khi đất bị nhiễm mặn sẽ ảnh hưởng đến việc hấp thu dinh dưỡng của thực vật.
- Qua nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, có nhiều dòng vi khuẩn có khả năng thay thế tới 50% phân đạm vô cơ, đồng thời tổng hợp IAA với hàm lượng cao.
- (2012), khi chủng dòng vi khuẩn Azospiirilum lipoferum R29B1 và bón 50% phân đạm cho các chỉ tiêu về thành phần năng suất tương đương với nghiệm thức không chủng vi khuẩn và bón 100N khi thực hiện thí nghiệm trong nhà lưới..
- đạm của vi khuẩn cố định đạm trong điều kiện đất trồng lúa không bị nhiễm mặn và các nghiên cứu về phân lập và ứng dụng vi khuẩn chịu mặn lên sinh trưởng và năng suất cây trồng, đặc biệt là cây lúa còn hạn chế.
- Vì vậy, nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu đánh giá hiệu quả của hai dòng vi khuẩn Burkholderia sp.
- Hai dòng vi khuẩn chịu mặn bản địa có khả năng cố định đạm và IAA được phân lập từ đất lúa nhiễm mặn trong mô hình canh tác lúa-tôm ở huyện Phước Long, tỉnh Bạc Liêu và huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng được tuyển chọn dựa trên kết quả khảo sát về khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA kết hợp với kết quả khảo nghiệm trong phòng thí nghiệm và trong chậu.
- Hai dòng vi khuẩn Burkholderia sp.
- GH1-1 được tuyển chọn làm vật liệu cho thí nghiệm ngoài đồng.
- Giống lúa LP5 sử dụng trong thí nghiệm từ Trung tâm giống cây trồng tỉnh Sóc Trăng.
- 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Địa điểm thí nghiệm.
- Thí nghiệm được thực hiện vào vụ Đông Xuân năm 2017-2018 tại xã Gia Hòa 2, huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng trên nền đất phèn nhiễm mặn trong hệ thống canh tác lúa – tôm..
- 2.2.2 Chuẩn bị nguồn vi khuẩn.
- Tiến hành kiểm tra mật số vi khuẩn trên môi trường Nfb và hiệu chỉnh mật số về 10 7 CFU/mL.
- 2.2.3 Chuẩn bị mạ lúa và chủng vi khuẩn Giống lúa LP5 được ngâm trong 48 giờ trong nước, tuy nhiên sau 12 giờ tiến hành thay nước và rửa sạch hạt.
- Khi cây lúa được 12 ngày tuổi, tiến hành chủng vi khuẩn vào trong rễ lúa bằng cách nhổ mạ lúa lên và rửa sạch với nước, sau đó, chia mạ lúa làm 3 nhóm: nhóm 1, nhóm 2 ngâm trong dịch huyền phù vi khuẩn được chuẩn bị ở mục 2.2.2, nhóm 3 ngâm trong nước sạch dùng làm đối chứng..
- 2.2.4 Chuẩn bị đất thí nghiệm.
- Sau khi rửa mặn xong dọn sạch cỏ dại, làm bằng phẳng mặt ruộng, tiến hành đắp bờ phân lô cho từng ô thí nghiệm có đủ độ cao và chắn mủ cao su để tránh nước thấm qua lại giữa các ô thí nghiệm..
- Mỗi lô thí nghiệm có kích thước 4 m x 5 m, tương ứng với 20 m 2 .
- Tiến hành thu mẫu đất đầu vụ ở các lô thí nghiệm để phân tích một số chỉ tiêu hóa học đất gồm pH, EC, Nts, Pts, N hữu dụng (NH 4 + và NO 3.
- Sau khi cho nước vào ruộng hai ngày, tiến hành cấy mạ lúa đã được chuẩn bị ở mục 2.2.3 vào trong các ô thí nghiệm tương ứng với từng nghiệm thức chủng vi khuẩn..
- 2.2.5 Bố trí thí nghiệm.
- Thí nghiệm ngoài đồng được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, với 2 nhân tố gồm: (1) nhân tố đạm và 100% lượng phân đạm hóa học khuyến cáo và (2) nhân tố dòng vi khuẩn: Burkholderia sp.
- GH1-1 và đối chứng không chủng vi khuẩn.
- Thí nghiệm được thực hiện 4 lần lặp lại với 10 nghiệm thức (NT).
- Tổng cộng có 40 ô thí nghiệm và chi tiết của từng nghiệm thức được trình bày trong Bảng 1..
- Bảng 1: Các nghiệm thức thí nghiệm được bố trí tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng, vụ Đông Xuân 2017-2018.
- Nghiệm thức Lượng N khuyến cáo.
- Chủng vi khuẩn.
- Công thức bón phân theo khuyến cáo của Trung tâm giống cây trồng tỉnh Sóc Trăng 90N:46P 2 O 5 :30K 2 O, tương đương với lượng phân đơn 196 kg Urê (46.
- Tất cả các nghiệm thức đều được bón phân lân và kali theo công thức khuyến cáo.
- Lịch bón phân cho các nghiệm thức thí nghiệm được trình bày trong Bảng 2..
- Bảng 2: Lịch bón phân hóa học và liều lượng cho mỗi ô (g/ô) ở các nghiệm thức thí nghiệm.
- Các chỉ tiêu nông học cây lúa được thu vào các thời điểm và 90 ngày sau khi cấy mạ, trong khi chỉ tiêu về thành phần năng suất và năng suất được thu vào thời điểm kết thúc thí nghiệm..
- Xác định năng suất lúa bằng cách thu trọng lượng trong ô thu mẫu 5 m 2 ở các lô thí nghiệm và sau đó quy về năng suất lúa (tấn/ha) ở ẩm độ 14%.
- Kết quả phân tích đặc tính hóa và lý học đất đầu vụ được trình bày ở trong Bảng 3 cho thấy đất trồng lúa thí nghiệm thuộc nhóm đất phèn nhiễm mặn (pH.
- Bảng 3: Đặc tính đất thí nghiệm trồng lúa ngoài đồng ở huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng Chỉ tiêu.
- 3.1.1 Ảnh hưởng của hai chủng vi khuẩn đến đặc tính nông học của giống lúa LP53.2.1 Chiều cao cây lúa.
- Kết quả khảo sát chiều cao cây lúa của các nghiệm thức thí nghiệm ngoài đồng ở huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng ở giai đoạn và 90 ngày sau khi cấy mạ được trình bày trong Bảng 4 và Hình 1 cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức thí nghiệm.
- Nhìn chung, chiều cao cây lúa có xu hướng tăng dần theo thời gian thí nghiệm.
- Ở hầu hết tất cả thời điểm thu mẫu, nghiệm thức không bón N khuyến cáo, nhưng bón đầy đủ PK kết hợp không chủng vi khuẩn có chiều cao cây lúa thấp nhất, kế đến là hai nghiệm thức có chủng hai dòng vi khuẩn kết hợp chỉ bón 25% N khuyến cáo.
- Chiều cao cây lúa ở giai đoạn thu hoạch (95 ngày sau khi cấy) có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức khi so sánh với nhau.
- Các nghiệm thức bón 50%, 75% và 100% N khuyến cáo (bón đầy đủ PK) kết hợp với chủng hai dòng vi khuẩn thử nghiệm cho chiều cao cây khác biệt không ý nghĩa với nghiệm thức bón NPK khuyến cáo không chủng vi khuẩn (p>0,05).
- Nghiệm thức bón khuyết N nhưng đầy đủ PK cho chiều cao thấp nhất (77,8 cm), khác biệt không ý nghĩa thống kê với hai nghiệm thức bón 25% N khuyến cáo kết hợp chủng dòng vi khuẩn PL9 và GH1-1 (p>0,05), nhưng khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại (p<0,05).
- Như vậy, kết quả thử nghiệm cho thấy khi chủng một trong hai dòng vi khuẩn Burkholderia sp.
- GH1-1 giúp tiết kiệm tới 50% lượng phân N khuyến cáo nhưng vẫn cho chiều cao cây lúa tương với nghiệm thức bón phân NPK khuyến cáo..
- Bảng 4: Chiều cao cây lúa ở các giai đoạn sinh trưởng của các nghiệm thức thí nghiệm tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng, vụ Đông Xuân 2017-2018.
- Nghiệm thức Chiều cao cây lúa (cm).
- Hình 1: Chiều cao cây lúa trồng của các nghiệm thức thí nghiệm ngoài đồng tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng trong vụ Động Xuân.
- Kết quả khảo sát số chồi lúa/m 2 của các nghiệm thức thí nghiệm ngoài đồng tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng trong vụ Đông Xuân 2017-2018 được trình bày chi tiết trong Bảng 5 cho thấy giữa các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê và số chồi tăng lên theo thời gian thí nghiệm.
- Nghiệm thức không bón đạm kết hợp không chủng vi khuẩn cho số chồi/m 2 thấp nhất ở tất cả các thời điểm thu mẫu trong khi các nghiệm thức chủng với hai dòng vi khuẩn và kết hợp bón 50%, 75% và 100% N khuyến cáo (bón đầy đủ PK) cho số chồi/m 2 tương đương và không khác biệt thống kê (p>0,05) khi so sánh với nghiệm thức bón NPK khuyến cáo.
- Khi so sánh lần lượt hai nghiệm thức.
- chủng hai dòng vi khuẩn khác nhau nhưng cùng mức độ phân bón cho thấy không có sự khác biệt thống kê (p>0,05).
- Như vậy, kết quả này cho thấy việc chủng một trong hai dòng vi khuẩn này vào trong mạ lúa giúp làm giảm lượng phân N khuyến cáo lên đến 50% và hiệu quả làm gia tăng số chồi lúa/m 2 của hai dòng vi khuẩn thử nghiệm là tương đương nhau..
- Bảng 5: Số chồi lúa trên m 2 ở các giai đoạn sinh trưởng của các nghiệm thức thí nghiệm tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng, vụ Đông Xuân 2017-2018.
- Nghiệm thức Số chồi/m 2.
- 3.2 Ảnh hưởng của hai chủng vi khuẩn đến thành phần năng suất và năng suất giống lúa LP5.
- Kết quả khảo sát các chỉ tiêu thành phần năng suất và năng suất giống lúa LP5 của các nghiệm thức thí nghiệm ở huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng trên.
- nền đất nhiễm mặn trong mô hình canh tác lúa tôm trong vụ Đông Xuân 2017-2018 được trình bày chi tiết trong Bảng 6 cho thấy khi chủng hai dòng vi khuẩn thử nghiệm kết hợp với bón 50% N khuyến cáo cho số bông/m 2 tương đương và không khác biệt ý nghĩa thống kê (p>0,05) khi so với nghiệm thức bón NPK khuyến cáo nhưng không chủng vi khuẩn..
- Nghiệm thức bón 75% và 100% N khuyến cáo kết hợp chủng dòng vi khuẩn Burkholderia sp.
- PL9 cho số bông/m 2 cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê khi so với nghiệm thức bón NPK khuyến cáo không chủng vi khuẩn (p<0,05).
- Trong khi hai nghiệm thức bón 75% và 100% N khuyến cáo kết hợp chủng dòng vi khuẩn Acinetobacter sp.
- GH1-1 chỉ giúp số bông lúa/m 2 tương đương và không khác biệt thống kê khi so sánh với nghiệm thức bón NPK khuyến cáo không chủng vi khuẩn..
- Chiều dài bông lúa, ở nghiệm thức bón khuyết đạm, nhưng đầy đủ PK và các nghiệm thức bón 25%.
- N khuyến cáo kết hợp với chủng hai dòng vi khuẩn khuẩn thử nghiệm cho chiều dài bông ngắn nhất và khác biệt có ý nghĩa thống kê khi so với các nghiệm thức còn lại (p<0,05).
- Các nghiệm thức bón 50%, 75% và 100% N (bón đủ PK) kết hợp với chủng hai dòng vi khuẩn thử nghiệm đơn lẻ cho chiều dài bông khác biệt không có ý nghĩa thống kê khi so sánh với nghiệm thức bón NPK khuyến cáo không chủng vi khuẩn..
- Kết quả về tỷ lệ hạt lép và trọng lượng 1.000 hạt giữa các nghiệm thức là tương đương nhau và khác biệt không có ý nghĩa thống kê khi so sánh với nhau (p>0,05)..
- Số hạt chắc/bông ở nghiệm thức bón khuyết N nhưng đầy đủ PK và không chủng vi khuẩn đạt 89,7 hat chắc/bông, thấp nhất, khác biệt thống kê so với các nghiệm thức còn lại (p<0,05), trong khi các nghiệm thức còn lại không khác biệt nhau về số hạt chắc/bông khi so sánh với nhau (p>0,05)..
- Bảng 6: Một số chỉ tiêu về thành phần năng suất và năng suất lúa LP5 của các nghiệm thức thí nghiệm tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng trong vụ Đông Xuân 2017-2018.
- Nghiệm thức Số bông/m 2 Chiều dài bông (cm).
- Khác biệt mức ý nghĩa 5.
- khác biệt mức ý nghĩa 1%, ns: khác biệt không ý nghĩa thống kê Năng suất thực tế của các nghiệm thức dao động.
- Các nghiệm thức chủng hai dòng vi khuẩn thử nghiệm kết hợp bón 50%, 75%.
- và 100% N khuyến cáo nhưng bón đầy đủ PK cho năng suất tương đương và không khác biệt thống kê so với nghiệm thức bón NPK khuyến cáo nhưng không chủng vi khuẩn.
- Trong khi đó, nghiệm thức bón khuyết N nhưng bổ sung đầy đủ PK, và hai nghiệm thức chủng với hai dòng vi khuẩn thử nghiệm riêng lẻ kết hợp bón 25% N khuyến cáo nhưng đầy đủ PK cho năng suất lúa thấp nhất và khác biệt thống kê so với các nghiệm thức còn lại mặc dù không khác biệt thống kê khi so sánh ba nghiệm thức này với nhau.
- (2012) khi chủng dòng vi khuẩn Azospirillum.
- lipoferum R29B1 và kết hợp bón 50% N khuyến cáo nhưng bón đầy đủ PK cho kết quả khác biệt không có ý nghĩa thống kê khi so với các nghiệm thức bón 100% N khuyến cáo trong cùng điều kiện về P và K kết hợp chủng vi khuẩn và không chủng vi khuẩn..
- (1981) và Merten and Hess (1984) cho thấy phân đạm bổ sung từ bên ngoài vào chỉ là thứ yếu khi cây lúa được chủng với các dòng vi khuẩn cố định đạm vì khi hàm lượng đạm mà đặc biệt là NH 3 trong đất cao, enzyme glutamate synthetase ngăn cản quá trình tổng hợp enzyme nitrogenase dẫn đến ức chế khả năng cố định đạm ở vi khuẩn khi được chủng vào đất.
- Như vậy, việc chủng hai dòng vi khuẩn chịu mặn có chức năng vừa cố định đạm và tổng hợp hormone thực vật IAA Burkholderia sp.
- GH1-1 phân lập từ nền đất nhiễm mặn trong mô hình canh tác lúa tôm ở Bạc Liêu và Sóc Trăng giúp giảm lượng N khuyến cáo bón cho cây lúa trên nền đất nhiễm mặn lên đến 50%..
- Việc chủng một trong hai dòng vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA Burkholderia sp.
- GH1-1 phân lập được từ nền đất nhiễm mặn ở Bạc Liêu và Sóc Trăng giúp tiết kiệm lượng phân N khuyến cáo cho cây lúa trồng trên nền đất nhiễm mặn trong mô hình canh tác lúa – tôm ở xã Gia Hòa 2, huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng lên đến 50% nhưng vẫn cho chiều cao cây và chiều dài bông ở thời điểm thu hoạch, số bông/m 2 và năng suất thực tế tương đương với nghiệm thức bón NPK khuyến cáo không chủng vi khuẩn..
- Cần tiếp tục thử nghiệm nghiên cứu này trong nhiều vụ để thấy rõ hiệu quả của hai dòng vi khuẩn lên sinh trưởng và năng suất lúa, đồng thời đánh giá hiệu quả của 2 dòng vi khuẩn này lên các giống lúa chịu mặn khác ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long nhằm có đủ cơ sở để đánh giá hiệu quả cũng như khả năng thích nghi của hai dòng vi khuẩn này ở vùng đất lúa nhiễm mặn dưới điều kiện biến đổi khí hậu trước khi ứng dụng vào trong sản xuất lúa đại trà..
- Khả năng cố định đạm của chủng vi khuẩn Azospirillum lipoferum R29B1 có kết hợp các liều lượng phân đạm khác nhau lên sinh trưởng và năng suất trên cây lúa trong điều kiện nhà lưới.
- Phân lập và nhận diện các dòng vi khuẩn chịu mặn có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA từ đất sản xuất lúa - tôm ở Bạc Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang