Phân lập và tuyển chọn một số dòng nấm bản địa phân hủy một số vật liệu hữu cơ từ nền đất thâm canh lúa tại xã Phong Hòa, huyện Lai Vung, tỉnh Đồng Tháp

- PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN MỘT SỐ DÒNG NẤM BẢN ĐỊA PHÂN HỦY MỘT SỐ VẬT LIỆU HỮU CƠ TỪ NỀN ĐẤT THÂM CANH LÚA TẠI.
- Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm phân lập và tuyển chọn một số dòng nấm bản địa từ nền đất thâm canh lúa tại xã Phong Hòa, huyện Lai Vung, tỉnh Đồng Tháp phân hủy nhanh vật liệu hữu cơ từ nông nghiệp.
- Dòng nấm Trichoderma sp.
- Kết quả cho thấy tổng cộng 17 dòng nấm có tiềm năng phân hủy vật liệu hữu cơ từ nền đất lúa được phân lập.
- Kết quả phân hủy sáu vật liệu hữu cơ trong điều kiện tiệt trùng cho thấy dòng nấm PH-C5 phân hủy cao hơn so với các dòng khác với vật liệu rơm (47,6%) và bã cà phê (48,1.
- Tương tự, dòng nấm PH-L3 cũng phân hủy cao hơn các dòng khác với vật liệu xác mía và mụn dừa, lần lượt 46,9% và 37,2% trọng lượng khô sau 30 ngày thí nghiệm.
- Trong khi đó, dòng nấm PH-L4 và PH-L6 có phần trăm phân hủy lần lượt 32,9%.
- Khả năng phân hủy vật liệu hữu cơ từ nông nghiệp của bốn dòng nấm này cao hơn so với Trichoderma sp.
- Vì vậy, nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục tiêu: Phân lập và tuyển chọn một số dòng nấm bản địa có khả năng phân hủy nhanh một số vật liệu hữu cơ từ nền đất thâm canh lúa tại xã Phong Hòa, huyện Lai Vung, tỉnh Đồng Tháp..
- 2.2 Phân lập một số dòng nấm có tiềm năng phân hủy nhanh vật liệu hữu cơ chứa cellulose và lignin.
- Hình thái và sinh lý khuẩn lạc cũng như hình thái tế bào của những dòng nấm phân lập được xác định sau khi tinh sạch..
- 2.3 Đánh giá khả năng phân hủy đối với một số vật liệu hữu cơ từ phế phẩm nông nghiệp chứa cellulose và lignin trong điều kiện tiệt trùng của 17 dòng nấm phân lập.
- Thí nghiệm được thực hiện nhằm đánh giá khả năng phân hủy một số vật liệu hữu cơ chứa cellulose và lignin trong điều kiện tiệt trùng của 17 dòng nấm phân lập và đồng thời so sánh khả năng phân hủy đối với một số vật liệu hữu cơ của 17 dòng nấm phân lập này với dòng nấm Trichoderma sp.
- (sản phẩm thương mại của Đại học Cần Thơ) được làm dòng nấm tham khảo như là đối chứng dương..
- Nghiệm thức đối chứng được thực hiện tương tự như các nghiệm thức khác, tuy nhiên, không có dòng nấm nào được chủng vào vật liệu hữu cơ.
- Thí nghiệm được bố trí với 3 lần lặp lại cho mỗi dòng nấm thử nghiệm đối với mỗi vật liệu và kéo dài trong 30 ngày..
- Công thức tính phần trăm phân hủy vật liệu hữu cơ.
- 2.4 Đánh giá khả năng phân hủy đối với một số vật liệu hữu cơ từ phế phẩm nông nghiệp chứa cellulose và lignin trong điều kiện không tiệt trùng của 4 dòng nấm tuyển chọn.
- Thí nghiệm được thực hiện nhằm đánh giá khả năng phân hủy đối với một số vật liệu hữu cơ từ phế phẩm nông nghiệp chứa cellulose và lignin trong điều kiện không tiệt trùng của 4 dòng nấm thể hiện khả năng phân hủy cao nhất vật liệu hữu cơ thử nghiệm, đồng thời, so sánh khả năng phân hủy đối với một số vật liệu hữu cơ của 4 dòng nấm tuyển chọn này với dòng nấm Trichoderma sp.
- 2.5 Giải mã trình tự 1 đoạn gene ITS của 4 dòng nấm tuyển chọn.
- Kết quả giải trình tự đoạn gen sẽ được nhận dạng trên ngân hàng gene NCBI http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi để xác định tên loài của bốn dòng nấm tuyển chọn..
- 3.2 Phân lập một số dòng nấm có tiềm năng phân hủy nhanh vật liệu hữu cơ chứa cellulose và lignin.
- Kết quả phân lập nấm từ mẫu đất thâm canh lúa tại xã Phong Hòa, huyện Lai Vung, tỉnh Đồng Tháp cho thấy tổng cộng có 17 dòng nấm phân lập có tiềm năng phân hủy vật liệu hữu cơ chứa cellulose và lignin.
- Trong đó, tổng cộng 11 dòng nấm được phân lập từ môi trường BHM bổ sung CMC như là nguồn carbon duy nhất được ký hiệu:.
- PH-C1, PH-C2, PH-C3, PH-C4, PH-C5, PH-C6, PH-C7, PH-C8, PH-C9, PH-C10, và PH-C11 và tổng cộng 6 dòng nấm được phân lập từ môi trường.
- 3.3 Khả năng phân hủy đối với một số vật liệu hữu cơ từ phế phẩm nông nghiệp chứa cellulose và lignin trong điều kiện tiệt trùng của 17 dòng nấm phân lập.
- Kết quả thí nghiệm đánh giá khả năng phân hủy đối với vật liệu hữu cơ xác mía sau 30 ngày của 17 dòng nấm phân lập và dòng nấm Trichoderma sp..
- Nhìn chung, tất cả 17 dòng nấm thử nghiệm đều có khả năng phân hủy xác mía rất cao, dao động từ 33,2% đến 46,9% và đều khác biệt ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với nghiệm thức đối chứng.
- Dòng nấm PH-L3 có phần trăm phân hủy xác mía cao hơn (46,9%) so với các dòng khác..
- phân hủy 35,1% trọng lượng xác mía khô sau 30 ngày thí nghiệm, thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với dòng nấm PH-L3.
- Tóm lại, cả 18 dòng nấm thử nghiệm đều có khả năng phân hủy cao xác mía và dòng nấm PH-L3 là dòng thể hiện khả năng phân hủy cao đối với vật liệu xác mía và do đó, được chọn để thực hiện thử nghiệm tiếp theo về phân hủy xác mía của dòng nấm này trong điều kiện thí nghiệm không tiệt trùng..
- Hình 2: Khả năng phân hủy xác mía trong điều kiện tiệt trùng của 18 dòng nấm thử nghiệm sau 30 ngày nuôi cấy (n=3 và độ lệch chuẩn).
- Kết quả đánh giá khả năng phân hủy đối với vật liệu hữu cơ mụn dừa sau 30 ngày thí nghiệm của 17 dòng nấm phân lập và dòng nấm Trichoderma sp.
- được trình bày ở Hình 3 cho thấy tất cả 18 dòng nấm thử nghiệm đều có khả năng phân hủy mụn dừa rất tốt, phần trăm phân hủy của các dòng nấm dao động từ 21,0% đến 37,2% và đều khác biệt ý.
- Phần trăm phân hủy mụn dừa của PH-L3 là 37,2%, cao hơn so với các dòng khác.
- Trong khi đó, dòng nấm Trichoderma sp.
- phân hủy 20,3%.
- Do đó, dòng này được chọn để thực hiện thử nghiệm tiếp theo về phân hủy mụn dừa trong điều kiện không tiệt trùng..
- Hình 3: Khả năng phân hủy mụn dừa trong điều kiện tiệt trùng của 18 dòng nấm thử nghiệm sau 30 ngày nuôi cấy (n=3 và độ lệch chuẩn).
- Kết quả phân hủy rơm của các dòng nấm thử nghiệm được trình bày trong Hình 4.
- Sau 30 ngày thí nghiệm đánh giá khả năng phân hủy đối với vật liệu rơm trong điều kiện tiệt trùng của 17 dòng nấm phân lập và dòng đối chứng dương Trichoderma sp.
- cho thấy tất cả đều có khả năng phân hủy rơm rất cao, dao động từ 37,1% đến.
- Tuy nhiên, dòng nấm PH-C5 có phần trăm phân hủy rơm là 47,6%, cao hơn các dòng khác, trong khi đó, Trichoderma sp.
- phân hủy 39,5% trọng lượng khô của rơm, thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với dòng nấm PH-C5.
- Do đó, PH-C5 được chọn để thực hiện thí nghiệm tiếp theo về phân hủy rơm trong điều kiện không tiệt trùng..
- Hình 4: Khả năng phân hủy rơm trong điều kiện tiệt trùng của 18 dòng nấm thử nghiệm sau 30 ngày nuôi cấy (n=3 và độ lệch chuẩn).
- Kết quả khả năng phân hủy đối với vật liệu vỏ trấu sau 30 ngày thí nghiệm của 17 dòng nấm phân lập và dòng nấm Trichoderma sp.
- được trình bày ở Hình 5 cho thấy cả 18 dòng nấm thử nghiệm đều.
- nấm PH-L6 có phần trăm phân hủy vỏ trấu cao nhất, chiếm 50,9% và khác biệt ý nghĩa thống kê so với Trichoderma sp.
- Riêng dòng nấm Trichoderma sp., có phần trăm phân hủy vỏ trấu là 29,4%, thấp hơn rất nhiều so với dòng nấm PH-L6.
- Do đó, dòng nấm PH-L6 được chọn.
- Hình 5: Khả năng phân hủy đối với vỏ trấu trong điều kiện tiệt trùng của 18 dòng nấm thử nghiệm sau 30 ngày nuôi cấy (n=3 và độ lệch chuẩn).
- Kết quả khả năng phân hủy đối với vật liệu hữu cơ mùn cưa sau 30 ngày thí nghiệm của 17 dòng nấm phân lập và dòng nấm Trichoderma sp.
- Kết quả cho thấy phần trăm phân hủy mùn cưa của 18 dòng thử nghiệm dao động từ 14,0% đến 32,9%.
- Trong đó, dòng nấm PH-L4 có phần trăm phân hủy mùn cưa cao hơn.
- Riêng dòng nấm Trichoderma sp.
- chỉ phân hủy được 14% trọng lượng khô mùn cưa sau 30 ngày nuôi cấy, thấp hơn rất nhiều và có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với dòng nấm PH-L4.
- Do vậy, dòng nấm PH-L4 là dòng được chọn cho thí nghiệm tiếp theo về khả năng phân hủy đối với mùn cưa trong điều kiện không tiệt trùng..
- Hình 6: Khả năng phân hủy mùn cưa trong điều kiện tiệt trùng của 18 dòng nấm thử nghiệm sau 30 ngày nuôi cấy (n=3, độ lệch chuẩn).
- Hình 7 trình bày khả năng phân hủy đối với vật liệu hữu cơ bã cà phê sau 30 ngày của 17 dòng nấm phân lập và dòng nấm Trichoderma sp.
- Nhìn chung, phần trăm phân hủy bã cà phê của 18 dòng.
- Điều này cho thấy vai trò rất quan trọng của nấm trong việc phân hủy vật liệu hữu cơ trong đó có bã cà phê.
- trăm phân hủy bã cà phê của dòng nấm PH-C5 là 48,1%, cao hơn và khác biệt thống kê so với dòng nấm Trichoderma sp.
- (26,3%) và một số dòng nấm.
- Do đó, dòng PH-C5 được chọn để thực hiện thí nghiệm tiếp theo về phân hủy đối với bã cà phê trong điều kiện không tiệt trùng..
- Hình 7: Khả năng phân hủy đối với bã cà phê trong điều kiện tiệt trùng của 18 dòng nấm thử nghiệm sau 30 ngày nuôi cấy (n=3 và độ lệch chuẩn).
- 3.4 Khả năng phân hủy đối với một số vật liệu hữu cơ từ phế phẩm nông nghiệp chứa cellulose và lignin trong điều kiện không tiệt trùng của 4 dòng nấm tuyển chọn.
- Kết quả đánh giá khả năng phân hủy mụn dừa và xác mía trong điều kiện không tiệt trùng sau 30 ngày của hai dòng nấm PH-L3 và Trichoderma sp..
- Nhìn chung, cả hai dòng nấm thử nghiệm có phần trăm phân hủy mụn dừa và xác mía cao hơn rất nhiều và khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng (p<0,05)..
- Dòng nấm PH-L3 phân hủy cao cả 2 vật liệu hữu.
- cơ mụn dừa và xác mía, cao hơn và khác biệt thống kê so dòng nấm Trichoderma sp..
- dòng nấm PH-L3 có phần trăm phân hủy mụn dừa và xác mía lần lượt là 30,8% và 32,8% sau 30 ngày nuôi cấy, trong khi đó phần trăm phân hủy trọng lượng khô mụn dừa và xác mía của dòng Trichoderma sp.
- Điều này cho thấy và khẳng định một lần nữa hiệu quả cao của dòng nấm ký hiệu PH-L3 đối với việc phân hủy vật liệu hữu cơ mụn dừa và xác mía trong cả điều kiện môi trường có sự canh tranh với các vi sinh vật khác và hiệu quả vượt trội hơn so với dòng nấm Trichoderma sp...
- Kết quả đánh giá khả năng phân hủy đối với vật liệu hữu cơ rơm và bã cà phê trong điều kiện không tiệt trùng của hai dòng nấm PH-C5 và dòng nấm Trichoderma sp.
- Kết quả cho thấy cả hai dòng nấm thử nghiệm có phần trăm phân hủy rơm và bã cà phê cao hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng (p<0,05).
- So sánh hai dòng nấm thử nghiệm với nhau về khả năng phân hủy cho thấy dòng nấm PH-C5 có phần trăm phân hủy cao hơn ở cả 2 vật liệu rơm và bã cà phê so với.
- Cụ thể như sau: dòng nấm PH-C5 có phần trăm phân hủy rơm và bã cà phê lần lượt là 38,6% và 41,4%, trong khi đó phần trăm phân hủy rơm và bã cà phê của dòng nấm Trichoderma sp..
- lần lượt là 36,7% và 25,5%, thấp hơn và khác biệt thống kê so với dòng nấm PH-C5, đặc biệt là đối với vật liệu bã cà phê.
- Điều này cho thấy dòng nấm PH-C5 vẫn có khả năng phát huy tốt hiệu quả phân hủy rơm và bã cà phê trong điều kiện môi trường có sự cạnh tranh với các vi sinh vật khác, và hiệu quả cao hơn rất nhiều so với dòng đối chứng dương Trichoderma sp...
- Hình 9: Khả năng phân hủy rơm và bã cà phê trong điều kiện không tiệt trùng của dòng nấm PH-C5 và dòng Trichoderma sp.
- Hình 10 trình bày khả năng phân hủy đối với vật liệu hữu cơ vỏ trấu trong điều kiện không tiệt trùng sau 30 ngày của hai dòng nấm thử nghiệm cho thấy cả hai dòng nấm PH-L6 và Trichoderma sp.
- có phần trăm phân hủy vỏ trấu cao hơn rất nhiều và khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm.
- Dòng nấm PH-L6 phân hủy 32,1% trọng lượng vỏ trấu sau 30 ngày thí nghiệm trong điều kiện không tiệt trùng, cao hơn và khác biệt thống kê so với dòng nấm Trichoderma sp.
- Kết quả này cho thấy dòng nấm PH-L6 có khả năng phân hủy hữu hiệu vỏ trấu và cao hơn so với dòng Trichoderma sp..
- Hình 10: Khả năng phân hủy đối với vỏ trấu trong điều kiện không thiệt trùng của dòng nấm PH-L6 và Trichoderma sp.
- Kết quả thí nghiệm đánh giá khả năng phân hủy đối với mùn cưa trong điều kiện không tiệt trùng sau 30 ngày thí nghiệm của hai dòng nấm thử nghiệm được trình bày ở Hình 11.
- Kết quả cho thấy như sau: cả hai dòng nấm thử nghiệm: PH-L4 và Trichoderma sp.
- đều thể hiện khả năng phân hủy mùn cưa cao hơn rất nhiều và khác biệt ý nghĩa.
- phân hủy chỉ được 11,9% trọng lượng khô mùn cưa sau 30 ngày thí nghiệm, thấp hơn rất nhiều và khác biệt ý nghĩa thống kê so với dòng nấm PH-L4 (27,6.
- Tóm lại, dòng nấm ký hiệu PH-L4, có tiềm năng rất cao trong việc phân hủy mùn cưa trong điều kiện tự nhiên..
- Hình 11: Khả năng phân hủy đối với mùn cưa trong điều kiện không tiệt trùng của dòng nấm PH-L4 và Trichoderma sp.
- 3.5 Kết quả giải mã trình tự 1 đoạn gene ITS và xác định ở mức độ loài của bốn dòng nấm phân lập thể hiện tiềm năng ứng dụng cao.
- Bốn dòng nấm ký hiệu: PH-C5, PH-L3, PH-L4 và PH-L6 thể hiện khả năng phân hủy cao đối với vật liệu hữu cơ chứa cellulose và lignin và có tiềm năng ứng dụng cao nhất trong tổng số 17 dòng nấm phân lập.
- của 4 dòng nấm, cho thấy 4 dòng nấm này được định danh theo thứ tự tên loài như sau: Aspergillus fumigatus (PH-C5), Penicillium janthinellum (PH- L3), Aspergillus fumigatus (PH-L4) và Rhizomucor variabilis (PH-L6) (Bảng 3).
- Bảng 3: Định danh một số dòng nấm thể hiện sự phân hủy cao một số vật liệu hữu cơ chứa cellulose và lignin theo độ tương đồng của đoạn gen 18S rRNA.
- Trong tổng số 17 dòng nấm phân lập có 4 dòng nấm có khả năng phân hủy đối với một số vật liệu hữu cơ chứa cellulose và lignin cao hơn so với dòng nấm Trichoderma sp.
- là dòng nấm được chọn như là dòng nấm đối chứng dương ở cả hai điều kiện thí nghiệm: tiệt trùng và không tiệt trùng các vật liệu hữu cơ thí nghiệm..
- Khả năng phân hủy của 4 dòng nấm tuyển chọn đối với sáu vật liệu hữu cơ chứa cellulose và lignin trong điều kiện tiệt trùng cao hơn so với điều kiện không tiệt trùng..
- Bốn dòng nấm PH-C5, PH-L3, PH-L4 và PH- L6 được định danh tên loài lần lượt theo thứ tự như sau: Aspergillus fumigatus (PH-C5), Penicillium janthinellum (PH-L3), Aspergillus fumigatus (PH- L4) và Rhizomucor variabilis (PH-L6) là những dòng nấm có tiềm năng ứng dụng cao nhất trong số những dòng phân lập trong việc xử lý vật liệu hữu cơ từ phế phẩm nông nghiệp..
- Khả năng phân hủy trấu và ảnh hưởng của môi trường đến sự phát triển của nấm Trichoderma sp