- KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HỖ TRỢ SINH TRƯỞNG CỦA CỘNG ĐỒNG NẤM RỄ TRÊN CÂY BẮP TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI. - Bào tử nấm rễ, cây bắp, nấm nội cộng sinh VAM, tỉ lệ xâm nhiễm. - Mục tiêu của nghiên cứu là chọn lọc quần thể nấm rễ nội cộng sinh (VAM) đáp ứng sự sinh trưởng của cây bắp (Zea mays L.) trong điều kiện nhà lưới.. - Mật số bào tử từ các CĐ được chủng cho bắp là 25 bào tử/100g đất khô kiệt trong điều kiện nhà lưới. - Kết quả đánh giá sự xâm nhiễm cho thấy rễ bắp có tỉ lệ xâm nhiễm của nấm rễ trên 66%. - Cấu trúc xâm nhiễm của nấm VAM vào bên trong sợi rễ bắp có dạng bụi, dạng túi và dạng sợi. - Mật số bào tử trong mỗi CĐ dao động trong khoảng 66 - 391 bào tử/100g đất khô kiệt. - Kết quả thí nghiệm nhà lưới cho thấy CĐ B4, CĐ B7, CĐ B9 và CĐ B10 có tỉ lệ xâm nhiễm trên 90% và tăng trọng lượng trái từ 48,89g/cây đến 57,22 g/cây cao hơn nghiệm thức đối chứng (41,40 g/cây). - Khảo sát khả năng hỗ trợ sinh trưởng của cộng đồng nấm rễ trên cây bắp trong điều kiện nhà lưới. - Nấm rễ nội cộng sinh (vesicular arbuscular mycorrhiza. - Ngày nay, trên thế giới có khoảng 1.000 chi thuộc 100 họ thực vật có quan hệ cộng sinh với nấm rễ. - Nhiều nghiên cứu chứng minh các loài nấm rễ khác nhau hiện diện trong cùng một mẫu đất có tác động khác nhau lên sự sinh trưởng của cây trồng (Bever et al., 1996). - Do đó, việc quản lí đất canh tác có vai trò quyết định sự đa dạng của cộng đồng nấm rễ (Jansa et al., 2002).. - Nấm rễ VAM giúp bảo vệ cây ký chủ chống chịu những ảnh hưởng bất lợi của môi trường.. - Menge (1981) chứng minh rằng nấm rễ tăng hiệu quả của việc sử dụng phân bón, chúng có thể được xem là một loại phân bón sinh học, tiết kiệm chi phí khá lớn trong nông nghiệp. - Gần đây, những nghiên cứu về nấm VAM đã thu được kết quả quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ nấm rễ nội cộng sinh có hiệu quả trên nhiều loài cây nông nghiệp (Trần Thị Dạ Thảo, 2012. - Do đó, nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu khảo sát sự xâm nhiễm và sự hiện diện của nấm rễ nội cộng sinh (VAM) trong ruộng bắp, phân lập và đánh giá khả năng đáp ứng của quần thể nấm rễ nội cộng sinh từ mẫu đất vùng rễ cây bắp lên sự sinh trưởng của cây bắp trong điều kiện thí nghiệm nhà lưới.. - 2.2.1 Khảo sát sự xâm nhiễm của nấm rễ trong rễ cây bắp. - Phần trăm sự xâm nhiễm. - 2.2.2 Phân lập bào tử nấm rễ nội cộng sinh có trong mẫu đất vùng rễ cây bắp. - Qui trình phân lập bào tử bằng phương pháp sàng ướt qua các mắc rây kết hợp ly tâm với dung dịch đường sucrose 50% theo phương pháp Daniels and Skipper (1982) và thu nhận bào tử theo phương pháp của Đỗ Thị Xuân và ctv. - Mẫu bào tử ở mỗi mắc rây được trữ trong đĩa petri ở nhiệt độ 4 – 8 o C trong thời gian đếm và quan sát hình thái bào tử.. - 2.2.3 Định danh nấm rễ nội cộng sinh có trong các mẫu đất đã phân lập. - Các bào tử được thu ở mỗi mắc rây được tiến hành nhuộm bào tử và quan sát tiêu bản dưới kính hiển vi ở vật kính có độ phóng đại 40X theo phương pháp của INVAM (http://invam.wvu.edu/) và Đỗ Thị Xuân và ctv. - Các bào tử được phân nhóm dựa theo 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).. - 2.2.4 Khảo sát sự tái xâm nhiễm của nấm rễ nội cộng sinh và khả năng hỗ trợ của bào tử nấm rễ đối với sinh trưởng của cây bắp. - Chuẩn bị nguồn bào tử nấm rễ chủng cho bắp Các mẫu đất vùng rễ cây bắp được chia thành 7 quần thể bao gồm quần thể B4 (CĐ B4), quần thể B5 (CĐ B5), quần thể B6 (CĐ B6), quần thể B7 (CĐ B7), quần thể B8 (CĐ B8), quần thể B9 (CĐ B9) và quần thể B10 (CĐ B10). - Các quần thể bào tử nấm rễ được chủng cho bắp với mật số 25 bào tử/ 100 g đất khô kiệt.. - Các chậu đất được chuẩn bị tiến hành chủng các quần thể bào tử nấm rễ và trồng bắp. - Hạt nhú mầm được sử dụng để trồng cho thí nghiệm chủng bào tử.. - Phương pháp chủng bào tử nấm: Các mẫu đất chủng từ các CĐ được rửa qua mắc rây 500 µm và 53 µm. - Các vật liệu trên mắc rây 53 µm được rửa sạch theo phương pháp rây ướt để loại bỏ các vật chất hữu cơ cho đến khi nước qua các mắc rây trong, thu lấy bào tử cho vào các ống ly tâm, đem ly tâm với nước trong vòng 2 phút với tốc độ 5.000 vòng/phút, đổ bỏ lượng nước ở phần trên mỗi ống ly tâm và sử dụng dung dịch đất để chủng vào các chậu thí nghiệm. - Bào tử sau khi chủng vào các chậu, tiến hành gieo các hạt bắp đã mọc mầm vào chậu (3 hạt/ chậu) và phủ lên bề mặt chậu một lớp mỏng đất thanh trùng để tránh ánh sáng trực tiếp tác động lên bào tử nấm rễ. - Nghiệm thức đối chứng chỉ trồng bắp nhưng không chủng bào tử nấm rễ. - Nghiệm thức đối chứng (ĐC): đất thanh trùng + không chủng nấm rễ. - Chỉ tiêu theo dõi: Các chỉ tiêu sinh trưởng của bắp và sự xâm nhiễm của nấm rễ VAM lên bộ rễ của bắp ở các thời điểm 30, 45 và 60 ngày sau khi chủng (NSC). - Ở giai đoạn thu hoạch, ghi nhận chiều dài rễ, trọng lượng rễ, trọng lượng trái khô và số lượng bào tử, thành phần chi bào tử trong đất ở các nghiệm thức.. - Tỉ lệ tăng sinh bào tử. - 100 x ((Số lượng bào tử sau chủng – số lượng bào tử trước chủng)/. - Số lượng bào tử trước chủng). - Số liệu về tỉ lệ xâm nhiễm, chỉ tiêu nông học qua các giai đoạn sinh trưởng của bắp, số lượng bào tử, thành phần các chi bào tử nấm rễ ban đầu và sau khi nhân nuôi trên cây bắp được tổng hợp bằng phần mềm Microsoft Excel (Microsoft office. - 3.1 Khảo sát sự xâm nhiễm và phân lập bào tử nấm VAM hiện diện trong mẫu đất vùng rễ cây bắp từ mẫu đồng ruộng. - 3.1.1 Khảo sát sự xâm nhiễm của nấm rễ Kết quả khảo sát cho thấy có sự xâm nhiễm của nấm VAM trong mẫu rễ cây bắp từ các mẫu đất đã thu và có tỉ lệ xâm nhiễm của nấm VAM là hơn 66% (Bảng 2). - Trong mẫu rễ của cây bắp, sự xâm nhiễm của nấm rễ có dạng túi, dạng sợi và dạng bụi (Hình 1a, 1b, 1c). - Cấu trúc xâm nhiễm dạng túi có hình bầu. - Cấu trúc xâm nhiễm dạng sợi là những sợi nấm không có vách ngăn, xâm nhiễm vào bên trong rễ của cây bắp (Hình 1b). - Tỉ lệ xuất hiện của cấu trúc xâm nhiễm dạng bụi (Hình 1b) ít hơn nhiều so với hai cấu trúc xâm nhiễm dạng sợi, dạng túi và có xu hướng giảm theo thời gian sinh trưởng của cây bắp (Vương Văn Hậu (2012).. - Hình 1: Cấu trúc xâm nhiễm của nấm rễ nội cộng sinh được quan sát dưới kính hiển vi ở độ phóng đại 400X: (a) dạng túi, (b) dạng sợi và (c) dạng bụi. - Qua kết quả phân lập bào tử VAM cho thấy các chi Glomus, Acaulospora, Entrophospora và Giagaspora hiện diện trong mẫu đất vùng rễ bắp với số lượng khác nhau (Bảng 2). - Trong đó, bào tử thuộc chi Acaulospora hiện diện ở cả 7 quần thể với mật số cao nhất, dao động trong khoảng 32,6%. - Bào tử thuộc chi Glomus hiện diện trong các mẫu đất với tỉ lệ khoảng 13,4% (CĐ B4) đến 53% (CĐ B9). - Bào tử thuộc chi Entrophospora hiện diện với tỷ lệ khoảng 3,8% (CĐ B4) đến 30,1% (CĐ B7).. - khảo sát sự hiện hiện của các chi bào tử nấm rễ trên cây bắp.. - Đặc điểm của chi Acaulospora là bào tử hình cầu hoặc gần hình cầu, không có cuống, mọc đơn lẻ, thành bào tử có hai lớp, bề mặt bào tử nhẵn, bào tử có màu vàng đến nâu (Hình 2a). - Các bào tử thuộc chi Glomus có hình cầu, có cuống dài, màu vàng, nâu và nâu đen, mọc đơn lẻ, hoặc mọc thành chùm, thành bào tử có hai lớp bề mặt bào tử nhẵn (Hình 2b). - Nhóm bào tử thuộc chi Entrophospora hiện diện thấp trong mẫu đất vùng rễ của cây bắp.. - Chúng có hình cầu, bào tử không có cuống, màu vàng nhạt, bào tử mọc đơn lẻ, thành bào tử có 4 lớp, bề mặt bào tử nhẵn (Hình 2c). - Chi Gigaspora phân bố không phổ biến giữa các vùng đất, bào tử dạng hình cầu, màu vàng, mọc đơn lẻ, cuống bào tử phình to ra dạng củ hành, thành bào tử 2 lớp, bề mặt bào tử trơn phẳng (Hình 2d).. - Bảng 2: Tỉ lệ xâm nhiễm. - và sự hiện diện của bào tử nấm rễ trong bảy quần thể nấm rễ Quần. - Tỉ lệ xâm nhiễm. - Số bào tử/100 g đất khô kiệt. - Hình 2: Chi bào tử nấm rễ nội cộng sinh: (a) chi Acaulospora. - 3.2 Khả năng hỗ trợ của các quần thể bào tử nấm rễ VAM lên sự sinh trưởng và phát triển cây bắp trong điều kiện nhà lưới. - 3.2.1 Sự tái xâm nhiễm của quần thể nấm rễ nội cộng sinh. - Kết quả thí nghiệm cho thấy có sự tái xâm nhiễm trở lại ở các nghiệm thức được chủng CĐ nấm VAM. - Mức độ xâm nhiễm của nấm rễ vào bộ rễ cây bắp tăng cực mạnh giai đoạn 30 - 45 ngày, tương ứng thời gian sinh trưởng tích cực của cây bắp và có xu hướng giảm dần sau 60 ngày, nguyên nhân là do cây bắp giai đoạn này rễ già sinh lí, rễ thoái hóa dần, giảm khả năng tiết ra các chất kích thích sinh sinh trưởng vùng rễ để nuôi nấm rễ. - Ở thời điểm 30 ngày sau khi chủng (NSC), các nghiệm thức chủng nấm rễ có sự tái xâm nhiễm của nấm rễ nội cộng sinh với tỷ lệ trên 14,00%. - Ở thời điểm 45 NSC, tỉ lệ xâm nhiễm của bắp ở các nghiệm thức chủng nấm trên 85% khác biệt có ý nghĩa ở mức 1% so với nghiệm thức đối chứng không chủng. - Sự xâm nhiễm của nấm rễ trong rễ bắp tiếp tục duy trì trên mức 81% đến thời điểm 60 NSC và có xu hướng giảm dần đến khi thu hoạch (Bảng 3). - (2005), Almagrabi and Abdelmoneim (2012), Ortas (2012) cho thấy tỉ lệ xâm nhiễm nấm Glomus mosseae trên bắp từ 50 - 94%. - Mức độ xâm nhiễm giữa các quần thể có sự khác nhau là do sự sống sót và hoạt động của các loài nấm rễ rất khác biệt, từ đặc tính của nấm, đặc tính của đất và cây trồng. - Sự xâm nhập của nấm rễ vào bên trong rễ là yếu tố quyết định sự thành công trong mối quan hệ giữa cây bắp và nấm rễ.. - Bảng 3: Tỉ lệ xâm nhiễm. - Nghiệm thức Tỉ lệ xâm nhiễm. - 3.2.2 Sự hiện diện của bào tử nấm rễ nội cộng sinh trong đất vùng rễ cây bắp trong điều kiện nhà lưới. - Kết quả trình bày Bảng 4 cho thấy mật số bào tử hiện diện ở nghiệm thức có chủng các CĐ nấm VAM dao động trong khoảng bào tử/100g khô kiệt, tăng sinh bào tử từ . - Nghiệm thức được chủng với CĐ B9 có mật số bào tử cao nhất (1.443 bào tử/100 g đất khô kiệt), tiếp theo là nghiệm thức CĐ B6 và CĐ B10 với số lượng bào tử lần lượt là 1.176 và 1.168 bào tử/100 g đất khô kiệt và khác biệt có ý nghĩa ở mức. - 1% so với nghiệm thức đối chứng không chủng nấm (4 bào tử/100 g đất khô kiệt). - Trong khi đó, kết quả nghiên cứu nhân nuôi nấm rễ nội cộng sinh trên cây cà chua có tỉ lệ bào tử tăng sinh 304,6%, cây lúa tỉ lệ tăng sinh bào tử là 121% (Trần Thị Như Hằng và ctv., 2012). - clarum trên cây bắp, số lượng bào tử từ 270 – 320 bào tử/100 g đất (Almagrabi and Abdelmoneim, 2012).. - Kết quả định danh và phân loại chi bào tử xác định bào tử nấm rễ nội cộng sinh đất vùng rễ chỉ hiện diện chi Glomus, chi Acaulospora và chi Entrophospora. - Trong đó, chi Acaulospora có tỉ lệ hiện diện cao nhất với số lượng dao động ở các nghiệm thức chủng nấm từ bào tử và nghiệm thức chủng quần thể CĐ B9 có mật số bào tử chi Acaulospora cao nhất (1.091 bào tử). - Mật số bào tử thuộc chi Glomus dao động từ 54 – 298 bào tử. - Trong khi đó, chi Entrophospora và chi Gigaspora tỏ ra kém thích nghi, nhân mật số thấp so với 2 chi Acaulospora và Glomus, mật số bào tử chi Entrophospora cao nhất ở quần thể CĐB7 chỉ có 133 bào tử. - Bảng 4: Số lượng bào tử và sự hiện diện các chi nấm nội cộng sinh trong 100 g đất khô kiệt Nghiệm thức Tổng số bào tử/100 g. - Số lượng chi bào tử/100 g đất khô kiệt Glomus Acaulospora Entrophospora. - 3.2.3 Khả năng hỗ trợ của quần thể nấm rễ nội cộng sinh lên sinh trưởng và phát triển của cây bắp trong điều kiện nhà lưới. - Chủng nấm rễ có xu hướng làm gia tăng sinh khối rễ khoảng 1 - 2 g, thể hiện ở nghiệm thức được chủng với CĐ B6 (6,88 g) và CĐ B7 (6,70 g).. - Theo nhiều báo cáo nấm rễ tiết các phytohormone kích thích sự phát triển của rễ, đặc biệt là độ dày rễ ở vùng rễ hoạt động làm tăng khả năng hút dinh dưỡng và hút nước của cây, làm cho rễ ăn vào đất tốt hơn và cải thiện sự phát triển của cây trồng (Trần Văn Mão, 2004. - ở mức ý nghĩa 1% so với nghiệm thức đối chứng không chủng nấm rễ.. - Kết quả phân tích thống kê ở Bảng 4 cho thấy chiều cao cây ở nghiệm thức chủng nấm rễ cao hơn so với cây bắp không được chủng nấm qua các giai đoạn 30 và 45NSC (Hình 3). - Kết quả thí nghiệm thể hiện ở Hình 4 cho thấy các nghiệm thức chủng nấm rễ có trọng lượng trái cao hơn nghiệm thức đối chứng từ g/cây, trong đó nghiệm thức CĐ B4 có trọng lượng. - (1975) cho rằng nấm rễ nội cộng sinh hỗ trợ sự sinh trưởng và phát triển trên cây bắp.. - Tỉ lệ xâm nhiễm của nấm rễ trên 66%. - Cấu trúc xâm nhiễm của nấm VAM vào bên trong sợi rễ của cây bắp có đặc điểm xâm nhiễm là dạng túi, dạng sợi và dạng bụi. - Bốn chi bào tử nấm rễ là Glomus, Acaulospora, Entrophospora và Gigaspora được xác định. - Kết quả thí nghiệm nhà lưới cho thấy các nghiệm thức được chủng với cộng đồng CĐ B4, CĐ B7, CĐ B9 và CĐ B10 có trọng lượng trái, tỉ lệ xâm nhiễm và sự hình thành bào tử cao và khác biệt so với nghiệm thức không chủng nấm rễ.. - Khảo sát sự xâm nhiễm và sự hiện diện của bào tử nấm rễ nội cộng sinh (asbuscular mycorrhizae) trong mẫu rễ và đất vùng rễ của cây bắp, mè và ớt được trồng ở thành phố Cần Thơ. - Phân lập, nhân nuôi lưu trữ và định tên một số nấm rễ nội cộng sinh trên lúa và cà chua ở Bắc Việt Nam