- KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH NẢY MẦM VÀ SINH TRƯỞNG RAU MUỐNG CỦA MỘT SỐ DÒNG VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM VÀ TỔNG HỢP IAA Lê Thị Xã 1 , Đỗ Thành Luân 2 và Nguyễn Khởi Nghĩa 2*. - Nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát khả năng kích thích nảy mầm và sinh trưởng lên rau muống của 8 dòng vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA ở điều kiện phòng thí. - Thí nghiệm nhà lưới được bố trí với 5 dòng vi khuẩn được chủng vào đất kết hợp giảm 25% và 50% phân đạm khuyến cáo. - Khảo sát khả năng kích thích nảy mầm và sinh trưởng rau muống của một số dòng vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA. - Trong đó, vi khuẩn có 2 chức năng cố định đạm và tổng hợp idole-3-acetic acid (IAA) được quan tâm nhiều nhất.. - Do đó nghiên cứu này được thực hiện nhằm khảo sát khả năng kích thích nảy mầm và sinh trưởng cây rau muống của một số dòng vi khuẩn phân lập có chức năng cố định đạm và tổng hợp IAA ở điều kiện phòng thí nghiệm và nhà lưới.. - 2.1.1 Nguồn vi khuẩn. - Các dòng vi khuẩn vừa có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA trong nghiên cứu này (Bảng 1) là 8 dòng vi khuẩn được phân lập từ một số hệ vi sinh vật bản địa thu thập trên các hệ thống cây trồng khác nhau ở tỉnh Sóc Trăng (Xa and Nghia, 2019).. - Bảng 1: Tám dòng vi khuẩn vừa có chức năng cố định đạm và vừa tổng hợp IAA được sử dụng trong nghiên cứu (Xa and Nghia, 2019). - Kí hiệu dòng vi khuẩn. - Dòng vi khuẩn Số đăng ký. - 2.2 Đánh giá hiệu quả của 8 dòng vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA lên khả năng kích thích nảy mầm và sinh trưởng của hạt rau muống ở điều kiện phòng thí nghiệm. - 2.2.1 Ảnh hưởng của mật số vi khuẩn đến tỷ lệ nảy mầm của hạt rau muống. - Chuẩn bị nguồn vi khuẩn. - Tiến hành ngâm 30 hạt rau muống trong 30 mL dung dịch huyền phù mỗi dòng vi khuẩn riêng biệt cho năm mật số vi khuẩn khác đã được chuẩn bị ở mục 2.2.1 trong 4 giờ. - Thí nghiệm được bố trí với 3 lần lặp lại cho mỗi nồng độ mật số vi khuẩn tương ứng với 3 đĩa Petri và mỗi đĩa chứa 30 hạt rau muống. - Nghiệm thức đối chứng được thực hiện tương tự nhưng hạt rau muống chỉ ngâm với nước cất tiệt trùng thay cho dịch huyền phù vi khuẩn.. - 2.2.2 Đánh giá hiệu quả của 8 dòng vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA tuyển chọn lên khả năng kích thích sinh trưởng rau muống ở điều kiện phòng thí nghiệm. - Tiến hành tuyển chọn 5 dòng vi khuẩn thể hiện khả năng kích thích nảy mầm và sinh trưởng cây rau muống hiệu quả nhất để đánh giá khả năng kích thích sinh trưởng cây rau muống ở điều kiện nhà lưới.. - 2.3 Đánh giá ảnh hưởng của 5 dòng vi khuẩn tuyển chọn lên sinh trưởng và năng suất rau muống trong chậu ở điều kiện nhà lưới. - 2.3.1 Chuẩn bị nguồn vi khuẩn. - Năm dòng vi khuẩn được tuyển chọn từ thí nghiệm ở mục 2.2 (TP-1.3, TP- 1.4, MQ-2.5, OM- 17.5, MT-16.5) được chọn để bố trí thí nghiệm. - Quy trình chuẩn bị nguồn vi khuẩn thí nghiệm tương tự như mục 2.2.1.. - 3 NT3 75%N-100P-100%K + vi khuẩn TP-1.3. - 4 NT4 75%N-100P-100%K + vi khuẩn TP-1.4. - 5 NT5 75%N-100P-100%K + vi khuẩn MQ-2.5. - 6 NT6 75%N-100P-100%K + vi khuẩn OM-17.5. - 7 NT7 75%N-100P-100%K + vi khuẩn MT16.5. - 8 NT8 75%N-100P-100%K + hỗn hợp 5 dòng vi khuẩn. - 9 NT9 50%N-100P-100%K + vi khuẩn TP-1.3. - 10 NT10 50%N-100P-100%K + vi khuẩn TP-1.4. - 11 NT11 50%N-100P-100%K + vi khuẩn MQ-2.5. - 12 NT12 50%N-100P-100%K + vi khuẩn OM-17.5. - 13 NT13 50%N-100P-100%K + vi khuẩn MT16.5. - 14 NT14 50%N-100P-100%K + hỗn hợp 5 dòng vi khuẩn. - 3.1 Khả năng kích thích nảy mầm và sinh trưởng hạt rau muống ở điều kiện phòng thí nghiệm của 8 dòng vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA. - 3.1.1 Ảnh hưởng của mật số vi khuẩn lên khả năng nảy mầm của hạt rau muống. - Kết quả khảo sát ảnh hưởng mật số của 8 dòng vi khuẩn lên tỷ lệ nảy mầm của hạt rau muống sau 6 ngày thí nghiệm được trình bày ở Bảng 4. - Kết quả cho thấy khi chủng vi khuẩn vào hạt rau muống giúp gia tăng khác biệt ý nghĩa thống kê tỷ lệ nảy mầm của hạt so với đối chứng không chủng vi khuẩn. - Mật số vi khuẩn khác nhau cũng ảnh hưởng lên tỷ lệ nảy mầm của hạt khác nhau và có sự khác biệt ý nghĩa thống kê (p<0,05). - Trong đó dòng vi khuẩn TP-1.3, TP-1.4, MQ-2.1, và MT-16.5 ở mật số 10 6 cfu/mL cho tỷ lệ nảy mầm cao nhất và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các mật số còn lại khi so sánh trong cùng 1 dòng vi khuẩn. - Trong khi các dòng vi khuẩn MQ-2.5, OM-17.2, OM-17.5 và CP-18.2 cho tỷ lệ nảy mầm hạt khác biệt không có ý nghĩa thống kê khi so sánh giữa mật số 10 6 cfu/mL với các mật số còn lại. - Như vậy, mật số 10 6 cfu/mL là mật số vi khuẩn thích hợp nhất cho cả 8 dòng vi khuẩn thử nghiệm giúp kích thích gia tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt rau muống.. - Bảng 4: Ảnh hưởng của các mật số vi khuẩn khác nhau của 8 dòng vi khuẩn thử nghiệm lên tỷ lệ nảy mầm hạt rau muống sau 6 ngày thí nghiệm. - 3.1.2 Ảnh hưởng của 8 dòng vi khuẩn thử nghiệm lên khả năng kích thích nảy mầm của hạt rau muống. - Kết quả khảo sát ảnh hưởng của 8 dòng vi khuẩn thử nghiệm ở mật số 10 6 cfu/mL lên tỷ lệ nảy mầm của rau muống sau 6 ngày thí nghiệm được trình bày ở Hình 1 cho thấy cả 8 dòng vi khuẩn đều giúp gia tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt rau muống cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với nghiệm thức đối chứng không chủng vi khuẩn với tỷ lệ tăng giao động từ 9,9% đến 19,5. - Như vậy, 5 dòng vi khuẩn thử nghiệm có hiệu quả giúp gia tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt rau muống từ 16,3% đến 19,5%. - Ngoài ra, kết quả thí nghiệm còn cho thấy khi chủng vi khuẩn còn giúp hạt rau muống nảy mầm sớm hơn (Hình 2A) và gia tăng số rễ mầm so với nghiệm thức đối chứng không chủng vi khuẩn (Hình 2B).. - Hình 1: Tỷ lệ nảy mầm hạt rau muống của các nghiệm thức chủng vi khuẩn ở mật số 10 6 cfu/mL sau 6 ngày thí nghiệm. - Hình 2: Sự khác biệt giữa nghiệm thức có chủng và không chủng vi khuẩn. - chủng vi khuẩn TP-1.4 nhiều hơn so với đối chứng. - Kết quả nghiên cứu cho thấy khi chủng 8 dòng vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA vào hạt rau muống giúp gia tăng 15% tỷ lệ nảy mầm hạt rau muống so với đối chứng không chủng vi khuẩn. - Rõ ràng vai trò của vi khuẩn mang đến hiệu quả gia tăng tỉ lệ nảy mầm này. - Nghiên cứu của Kiều Phương Nam và ctv (2010) đã chỉ ra rằng khi chủng các dòng vi khuẩn Methylobacterium ssp. - giúp kích thích sinh trưởng thực vật và làm tăng tỷ lệ nảy mầm hạt đậu xanh, đậu đũa, đậu cove và hạt cà chua có ý nghĩa thống kê so với đối chứng không chủng vi khuẩn. - 3.1.3 Ảnh hưởng của 8 dòng vi khuẩn thử nghiệm lên khả năng kích thích sinh trưởng rau muống ở điều kiện phòng thí nghiệm. - Kết quả đánh giá khả năng kích thích sinh trưởng cây rau muống của 8 dòng vi khuẩn trên môi trường agar 1% ở điều kiện phòng thí nghiệm sau 10 ngày được trình bày ở Bảng 5. - Kết quả cho thấy cả 8 dòng vi khuẩn đều có khả năng kích thích sinh trưởng cây rau muống cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với nghiệm thức đối chứng không chủng vi khuẩn.. - Đối với chỉ tiêu chiều cao cây mầm, tất cả các nghiệm thức chủng vi khuẩn đều có chiều cao cây mầm cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng. - thức chủng dòng vi khuẩn MQ-2.5, OM-17.5 và CP- 18.2 có chiều cao cây cao hơn (dao động từ cm) và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức chủng vi khuẩn còn lại và nghiệm thức đối chứng. - Các nghiệm thức còn lại có chiều cao thân dao động từ 13,3 đến 15,3 cm, cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng không chủng vi khuẩn (11,1 cm).. - Tương tự như chiều cao cây, chiều dài rễ của tất cả nghiệm thức có chủng vi khuẩn đều cho rễ dài hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng không chủng vi khuẩn. - Đặc biệt ở nghiệm thức chủng 3 dòng vi khuẩn TP-1.3, MQ- 2.1 và MQ-2.5 cho chiều dài rễ dài nhất tương ứng đạt 8,06. - 8,67 và 10,21 cm so với nghiệm thức đối chứng không chủng vi khuẩn (5,20 cm) và trong khi các nghiệm thức chủng vi khuẩn còn lại có chiều dài rễ dao động từ 6,75-7,79 cm.. - Đối với chỉ tiêu sinh khối tươi cây rau muống, các nghiệm thức chủng 4 dòng vi khuẩn TP-1.3, TP- 1.4, MQ-2.5 và OM-17.5 cho kết quả sinh khối tươi cao hơn có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức chủng các dòng còn lại với khối lượng dao động từ 927 đến 995 mg và tăng gấp 1,68 lần so với nghiệm thức đối chứng không chủng vi khuẩn (564 mg). - Đặc biệt, dòng vi khuẩn MQ-2.5 làm gia tăng chiều cao thân, chiều dài rễ và sinh khối tươi của rau muống và đạt giá trị cao nhất. - Trong khi dòng vi khuẩn TP- 1.3 chỉ có hiệu quả trong việc kích thích tăng chiều dài rễ và sinh khối tươi. - Tương tự, dòng vi khuẩn OM-17.5 chỉ có hiệu quả trong gia tăng chiều cao thân và sinh khối tươi và dòng vi khuẩn TP-1.4 và MT-16.5 chỉ giúp tăng sinh khối tươi.. - Bảng 5: Ảnh hưởng của 8 dòng vi khuẩn tuyển chọn lên một số chỉ tiêu sinh trưởng cây rau muống ở điều kiện phòng thí nghiệm. - Trong 8 dòng vi khuẩn thử nghiệm cho thấy 5 dòng vi khuẩn khuẩn TP-1.3, TP-1.4, MQ-2.5, OM- 17.5 và MT-16.5 giúp kích thích tỷ lệ nảy mầm, sinh trưởng và trọng lượng tươi cây rau muống tốt hơn so với các dòng vi khuẩn còn lại (MQ-2.1, OM-17.2 và CP-18.2). - Do đó 5 dòng vi khuẩn này được chọn để đánh giá ảnh hưởng của chúng lên sinh trưởng và năng suất rau muống trong điều kiện nhà lưới.. - Kết quả nghiên cứu này tương tự như kết quả nghiên cứu trước đây của Vũ Thành Công (2009) khi chủng dòng vi khuẩn Azospirillum sp. - phân lập từ rễ cây rau muống giúp gia tăng chiều dài rễ cây 1,19 lần so với đối chứng không chủng vi khuẩn.. - (2014) đã cho thấy khi chủng vi khuẩn Nitromonas europaea hoặc hỗn hợp của nó với các dòng vi khuẩn khác đã thúc đẩy sự phát triển tốt nhất của chiều dài rễ. - Trong khi hỗn hợp dòng vi khuẩn Rhodopseudomonas palustris và Acinetobacter sp.. - 3.2 Ảnh hưởng của 5 dòng vi khuẩn thử nghiệm lên sinh trưởng và năng suất rau muống ở điều kiện nhà lưới trong hai vụ. - Kết quả khảo sát khả năng kích thích sinh trưởng và năng suất rau muống của 5 dòng vi khuẩn trong chậu ở điều kiện nhà lưới trong suốt hai vụ thí nghiệm được trình bày ở Bảng 6 và Bảng 7.. - Nhìn chung, các chỉ tiêu về sinh trưởng và năng suất của các nghiệm thức chủng vi khuẩn kết hợp bón 75% phân đạm cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với chỉ kết hợp bón 50% phân đạm. - Nghiệm thức bón 75% phân đạm kết hợp chủng dòng vi khuẩn TP-1.4 và MT- 16.5 cho các chỉ tiêu sinh trưởng (chiều cao cây, đường kính thân, số lá, hàm lượng cholophyll, năng suất và sinh khối khô) cao nhất và khác biệt ý nghĩa thống kê với nghiệm thức bón 100%N theo khuyến cáo (Bảng 6). - Bên cạnh đó, hai nghiệm thức chủng dòng vi khuẩn MQ-2.5 và OM-17.5 kết hợp bón 75%N cho các chỉ tiêu về sinh trưởng, năng suất và sinh khối khô tương đương và không khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón phân hóa học theo khuyến cáo.. - Bảng 6: Ảnh hưởng của 5 dòng vi khuẩn tuyển chọn lên sinh trưởng và năng suất rau muống ở vụ 1 của thí nghiệm nhà lưới. - Hình 3: So sánh ảnh hưởng của 5 dòng vi khuẩn thử nghiệm lên sinh trưởng cây rau muống ở điều kiện nhà lưới với mức phân bón 75%N. - khuẩn TP-1.4 kết hợp bón 75%N cho tất cả các chỉ tiêu về sinh trưởng và sinh khối tương đương nghiệm thức bón 100%NPK theo khuyến cáo và cao hơn các nghiệm thức chủng các dòng vi khuẩn còn lại ở cùng mức độ phân đạm bón 75% (Bảng 7). - Kế đến là nghiệm thức chủng các dòng vi khuẩn TP-1.3, MQ-2.5 và MT-16.5 kết hợp bón 75%N.. - Bảng 7: Ảnh hưởng của 5 dòng vi khuẩn thử nghiệm lên sinh trưởng và năng suất rau muống ở vụ 2 của thí nghiệm nhà lưới. - Qua đó cho thấy dòng vi khuẩn Paenibacillus cineris TP-1.4 có khả năng cố. - Ngoài ra, dòng vi khuẩn Paenibacillus cineris TP-1.4 còn có đặc tính tổng hợp IAA ổn định cũng là một yếu tố giúp cây rau muống tăng cường hấp thu dinh dưỡng và sinh trưởng tốt khi môi trường thiếu hụt nguồn đạm (Xa and Nghia, 2019).. - Hình 4: Ảnh hưởng của việc chủng dòng vi khuẩn TP-1.4 vào trong đất kết hợp bón các mức phân đạm khác nhau lên sinh trưởng cây rau muống ở điều kiện nhà lưới. - (1985) cho thấy khi chủng các dòng vi khuẩn Azotobacter, Azospirilium, Acetobacter, Bacillus và Pseudomonas trên cây lúa giúp lúa phát triển tốt và cho năng suất cao hơn so với nghiệm thức đối chứng không chủng vi khuẩn. - Nghiên cứu của Akbari et al., (2007) cũng đã phân lập và tuyển chọn được một số dòng vi khuẩn Azospirillum sp. - có khả năng sinh tổng hợp IAA giúp kích thích sinh trưởng của cây lúa mì thông qua việc làm tăng đường kính gốc lúa, chiều dài rễ, trọng lượng khô và số rễ so với nghiệm thức đối chứng không chủng vi khuẩn. - Nghiên cứu của Kiều Phương Nam và ctv (2010) ở điều kiện vườn ươm cho thấy khi chủng các dòng vi khuẩn Methylobacterium spp. - giúp gia tăng chiều cao cây mầm, chiều dài rễ, sinh khối tươi và sinh khối khô của cây đậu xanh và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng không chủng vi khuẩn. - đạm theo khuyến cáo và không chủng vi khuẩn.. - Ở điều kiện phòng thí nghiệm, mật số 10 6 cfu/mL là mật số tối ưu nhất cho cả tám dòng vi khuẩn thử nghiệm trong nghiên cứu này giúp tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt rau muống với tỷ lệ nẩy mầm tăng từ và tăng 53,72% sinh khối tươi của cây rau muống so với đối chứng không chủng vi khuẩn. - Trong điều kiện nhà lưới, việc chủng dòng vi khuẩn Paenibacillus cineris TP-1.4 vào trong đất giúp tiết kiệm đến 25% lượng phân đạm khuyến cáo cho cây rau muống nhưng vẫn bảo đảm sinh trưởng, phát triển và năng suất tương đương và khác biệt không ý nghĩa thống kê so với bón phân hoá học theo khuyến cáo.. - Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn Methylobacterium ssp.. - Tuyển chọn các dòng vi khuẩn cố định đạm, hòa tan lân, tổng hợp IAA, để làm phân bón cho rau ở Tiền Giang. - Ảnh hưởng của hai dòng vi khuẩn vùng rễ PH27 và TN20 đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống lúa OM10424 ở điều kiện ngoài đồng. - Phân lập và tuyển chọn một số dòng vi khuẩn tổng hợp indole-3-acetic acid (IAA) cao trong rễ cây rau muống (Ipomoea aquatica) ở tỉnh Đồng Tháp