1 Bộ Giáo dục đào tạo TRờng đại học vinh Lê tùng Phân lập số chủng vi khuẩn lam cố định nitơ đất chua mặn nghiên cứu ảnh hởng chúng lên sinh trởng, phát triển, suất thu hoạch giống lúa Mộc Tuyền xà Hải châu, huyện Tĩnh Gia, tỉnh Thanh Hoá Chuyên ngành: THực vật học Mà số 60 42.20 Luận văn thạc sĩ sinh học Vinh, 12/2007 Bộ Giáo dục đào tạo TRờng đại học vinh Lê tïng Ph©n lËp mét sè chđng vi khn lam cè định nitơ đất chua mặn nghiên cứu ảnh hởng chúng lên sinh trởng, phát triển, suất thu hoạch giống lúa Mộc Tuyền xà Hải châu huyện Tĩnh Gia, tỉnh Thanh Hoá Chuyên ngành: THực vật học Mà số 60 42.20 Luận văn thạc sĩ sinh học Ngời hớng dẫn khoa học: TS Nguyễn Đình San Vinh, 12/2007 Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn này, Tác giả đà nhận đợc hớng dẫn tận tình TS Nguyễn Đình San, tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc giúp đỡ quí báu Xin chân thành cảm ơn Ths Mai Văn Chung, ThS Nguyễn Đức Diện, anh chị môn Thực vật, môn Sinh lý Sinh hoá, khoa Sinh học, khoa Đào tạo Sau đại học - trờng Đại học Vinh, trạm khí tợng huyện Tĩnh Gia, UBND xà Hải Châu, đà tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả hoàn thiện kết nghiên cứu Tác giả xin đợc bày tỏ lòng biết ơn bạn bè, ngời thân đà cho tác giả thêm nghị lực để hoàn thành luận văn tốt nghiệp Vinh, tháng 12 năm 2007 Học viên Lê Thanh Tùng Mục lục Trang Mở đầu Chơng Tổng quan tài liệu 1.1 Tình hình nghiên cứu vi khuẩn lam giới Việt Nam 1.1.1 Vài nÐt vỊ nghiªn cøu vi khn lam trªn thÕ giíi 1.1.2 Tình hình nghiên cứu vi khuẩn lam Việt Nam 1.2 Đặc điểm VKL 1.3 ảnh hởng số yếu tố sinh thái đến đời sống VKL 1.3.1 Nhiệt độ 1.3.2 ánh sáng 1.3.3 Độ ẩm nớc 1.3.4 Độ pH môi trờng 1.3.5 Các nguyên tố khoáng a Photpho b Cacbon c Nitơ d Môlipden 1.3.6 Các nguyên tố khác 1.4 Vai trò VKL ứng dụng VKL số lĩnh vực khác 1.5 Vài nét lúa 1.5.1 Nguồn gốc lúa 1.5.2 Đặc điểm phân loại 1.5.3 ảnh hởng mộ số yếu tố sinh thái đến đời sống lúa 1.5.3.1 Đặc điểm hình thái: 1.5.3.2 Đặc điểm sinh thái: a Nhiệt độ b Nớc c ¸nh s¸ng d §Êt e C¸c yÕu tè kho¸ng g Các yếu tố vi lợng h Độ pH mật độ quần thể: 1.6 Một số đặc điểm điều kiện tự nhiên, khí tợng thuỷ văn huyện TÜnh Gia – Thanh Ho¸ 3 8 9 10 10 10 10 10 10 10 11 15 15 16 16 16 16 16 17 18 18 18 19 20 20 1.6.1 Vị trí địa lý 1.6.2 Điều kiện tự nhiên a §iỊu kiƯn tù nhiªn hun TÜnh Gia b §iỊu kiƯn tự nhiên xà Hải Châu 1.6.3 Đặc điểm khí tợng thuỷ văn huyện Tĩnh Gia Chơng Đối tợng, nội dung phơng pháp nghiên cứu 2.1 Đối tợng nghiên cứu 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.3 Phơng pháp nghiên cøu 2.3.1 Thu mÉu vµ xư lý mÉu VKL 2.3.2 Phơng pháp định loại VKL 2.3.3 Phơng pháp phân lập khiết số chủng VKL có khả cố định nitơ 2.3.4 Phơng pháp nuôi VKL để tăng sinh khối 2.3.5 Phơng pháp bố trí thí nghiệm * Trong phòng thí nghiệm * Ngoài đồng ruộng 2.3.6 Phơng pháp phân tích tiêu theo dõi 2.2.8 Phơng pháp xử lý số liệu Chơng Kết nghiên cứu thảo luận 3.1 Kết phân tích độ pH độ mặn địa điểm thu mẫu VKL 3.2 Thành phần loài VKL đất chua mặn trång lóa ë hun TÜnh Gia – Thanh Ho¸ 20 20 20 21 21 23 23 23 23 23 23 24 24 25 27 27 28 28 30 31 31 32 3.3 Phân lập tìm hiểu đặc điểm số chủng VKL cố định nitơ đất chua mặn trồng lúa Mộc Tuyền xà Hải Châu - huyện Tĩnh Gia Thanh Hoá 3.3.1 Thành phần loài VKL cố định nitơ có tế bào dị hình đà đợc phân lập khiết 3.3.2 Đặc điểm hình thái chủng VKL đà phân lập 3.4 Sự tăng sinh khèi cđa mét sè chđng VKLC§N theo thêi gian 3.5 ảnh hởng dịch vẩn VKL đến nảy mầm hạt lúa Mộc Tuyền 3.5.1 ảnh hởng dịch vẩn chủng VKL đến tỷ lệ nảy mầm hạt lúa Mộc Tuyền 3.5.2 ảnh hởng dịch vẩn chủng VKL đến tăng trởng thân mầm h¹t 34 34 35 38 39 39 lóa Méc Tuyền 41 3.5.3 ảnh hởng dịch vẩn chủng VKL đến tăng trởng rễ mầm hạt 43 lúa Mộc Tuyền 3.5.4 ảnh hởng dịch vẩn VKL đến cờng độ hô hấp hạt lúa Mộc Tuyền 3.6 ảnh hởng dịch vẩn VKL lên số tiêu sinh lý mạ 30 ngày tuổi 3.6.1 ảnh hởng dịch vẩn VKL lên diện tích mạ giống lúa Mộc Tuyền 3.6.2 ảnh hởng dịch vẩn VKL lên hàm lợng diệp lục mạ 30 ngày tuổi 3.6.3 ảnh hởng dịch vẩn VKL lên cờng độ quang hợp mạ 30 ngày tuổi 6.4 ảnh hởng dịch vẩn VKL đến cờng độ hô hấp mạ 30 ngày tuổi 45 47 47 48 51 52 3.7 ảnh hởng dịch vẩn VKL lên số tiêu sinh trởng sinh lý 53 lúa giai đoạn đẻ nhánh, làm đòng 3.8 ảnh hởng dịch vẩn VKL đến chiều cao kích thớc đòng 55 lúa giai đoạn trớc trổ 3.9 Năng suất lúa thu hoạch giống lúa Mộc Tuyền 56 Kết luận đề nghị 59 Tài liệu tham kh¶o 61 Phơ lơc Danh lơc B¶ng Trang Bảng Độ pH độ mặn địa điểm thu mẫu VKL Bảng Thành phần loài VKL đất chua mặn trồng lúa huyện Tĩnh Gia Thanh Hoá Bảng Sự phân bố số lợng loài chi VKL đợt thu mẫu Bảng Thành phần loài VKL có tế bào dị hình đà đợc phân lập Bảng Sinh khối vi khuÈn lam sau 15, 30, 45 ngµy 31 32 33 34 38 Bảng ảnh hởng dịch vẩn vi khuẩn lam lên nẩy mầm hạt giống lúa 40 Mộc Tuyền Bảng Sự tăng trởng chiều dài thân mầm giống lúa Mộc Tuyền dới tác dụng 42 dịch vẩn vi khuẩn lam Bảng Sự tăng trởng chiều dài rễ mầm giống lúa Mộc Tuyền dới tác dụng 44 dịch vẩn vi khuẩn lam Bảng ảnh hởng dịch vẩn vi khuẩn lam lên cờng độ hô hấp hạt giống 45 lúa Mộc Tuyền Bảng 10 Diện tích mạ 30 ngày tuổi Bảng 11 Hàm lợng diệp lục mạ 30 ngày tuổi Bảng 12 Cờng độ quang hợp mạ 30 ngày tuổi Bảng 13 Cờng độ hô hấp mạ 30 ngày tuổi Bảng 14 Diện tích lá, hàm lợng diệp lục tổng số cờng độ quang hợp 47 49 52 52 14 lúa giai đoạn đẻ nhánh rộ Bảng 15 Chiều cao cây, kích thớc đòng lúa giai đoạn trớc trổ Bảng 16 Các yếu tố cấu thành suất lúa 55 57 Danh Lục biĨu ®å BiĨu ®å1 Sinh khèi vi khn lam sau 15, 30, 45 ngày Trang 39 Biểu đồ ảnh hởng dịch vẩn vi khuẩn lam lên nẩy mầm hạt 40 giống lúa Mộc Tuyền Biểu đồ Sự tăng trởng chiều dài thân mầm giống lúa Mộc Tuyền dới 42 tác dụng dịch vẩn vi khuẩn lam Biểu đồ Sự tăng trởng chiều dài rễ mầm giống lúa Mộc Tuyền dới tác dụng dịch vẩn vi khuẩn lam Biểu đồ ảnh hởng dịch vẩn vi khuẩn lam lên cờng độ hô hấp hạt giống lúa Mộc Tuyền Biểu đồ Diện tích mạ 30 ngày tuổi 44 46 48 Biểu đồ Hàm lợng diệp lục mạ 30 ngày tuổi 50 Biểu đồ Cờng độ quang hợp mạ 30 ngày tuổi 53 53 Biểu đồ Cờng độ hô hấp mạ 30 ngày tuổi Biểu đồ 10 Diện tích lá, hàm lợng diệp lục tổng số cờng độ quang hợp 54 lúa giai đoạn đẻ nhánh rộ 56 Biểu đồ 11 Chiều cao lúa giai đoạn trớc trổ Biểu đồ 12 Kích thớc đòng lúa giai đoạn trớc trổ 56 Biểu đồ 13 Năng suất thu hoạch giống lúa Mộc Tuyền 57 Ký hiệu viết tắt luận văn VKL Vi khuẩn lam N2 Nitơ ĐC Đối chứng TN1 ThÝ nghiÖm TN2 ThÝ nghiÖm IQH Cêng độ quang hợp IHH Cờng độ hô hấp Dl Diệp lơc N Chđng vi khn lam Nostoc calcicola A1 Chđng vi khuÈn lam Anabaena doliolum Bharadw Cy1 Chñng vi khuÈn lam Cylindrospermum trichotospermum Fremy S1 (1930) C Chñng vi khuÈn lam Scytonema ocellatum Lyngb ex Born et Flah BG11 Chñng vi khuÈn lam Calothrix bervissima var bervissima Lalor et Mitra Môi trờng BG11 không đạm Mở đầu 10 Hiện nay, dân số giới tăng nhanh đến mức chóng mặt với tỷ lệ gia tăng trung bình 1,8 %, năm dân số giới tăng thêm 80 triệu ngời, với xu hớng công nghiệp hoá, đô thị hoá,trên phạm vi toàn cầu đà làm cho nhu cầu lơng thực, thực phẩm tăng nhanh Để đáp ứng đợc nhu cầu đó, ngời đà phải sử dụng nhiều biện pháp kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp nh: đa giống có suất cao, có khả thích ứng với nhiều loại đất trồng khác kháng bệnh tốt vào sản xuất nông nghiệp Mặt khác, tăng lợng phân bón, tới tiêu, chăm sóc điều kiện tiên để nâng cao suất trồng, nâng cao chất lợng sản phẩm đơn vị diện tích canh tác Việc sử dụng ngày nhiều loại phân bón số lợng chủng loại vào trình trồng trọt đà gây ô nhiễm nghiêm trọng tới môi trờng tự nhiên, phá cân sinh thái cần thiết đồng ruộng Vấn đề đặt phải tìm kiếm giải pháp để khắc phục hậu mà đáp ứng đợc yêu cầu cấp thiết Một hớng nghiên cứu mang lại hiệu tốt mà giá thành rẻ sử dụng phân bón có nguồn gốc sinh học từ việc khai thác hàm lợng N2 vi khuẩn lam cố định đạm tạo ra, hớng đà thu hút đợc quan tâm đợc ứng dụng nhiều nơi giới nh Việt Nam Đối với nớc có diện tích trồng lúa lớn nh: ấn Độ, Ai Cập, Nhật Bản, Thái Lan, Trung Quốc, Liên Xô cũ, Philippin, Mỹ, Israel Vi khuẩn lam cố định đạm có ý nghĩa đặc biệt, đóng vai trò nguồn phân đạm tự nhiên thay phần phân đạm hoá học làm tăng suất lúa lên 10 30% Hiện đà biết khoảng 250 loài vi khuẩn lam có khả cố định nitơ Ngoài giá trị đó, trình sống vi khuẩn lam tiết vào đất số chất hoạt tính sinh học cao kích thích sinh trởng phát triển trồng, điều có ý nghĩa vùng đất chua mặn Thực tế sản xuất đà cho suất thu hoạch thấp, Vì vậy, cần phải tìm kiếm chủng vi khuẩn lam cố định N2 đất chua mặn trồng lúa, để có thêm nguồn 47 àm, rộng 3,4àm Bào tử gần cuối cạnh tế bào dị hình, đơn độc, hình trứng dài 19 22,1 àm, đờng kính 8,6 àm 3.4 Sự tăng sinh khối số chủng VKLCĐN theo thời gian Cho đến ngời ta đà xác định đợc 250 loài VKL cố định nitơ Khả đồng hóa nitơ VKL gắn liền với sinh trởng phát triển phụ thuộc vào loài Vì để thăm dò khả sinh trởng chủng VKL cố định nitơ phân lập đợc trên, đà nuôi chúng môi trờng BG11 không đạm với cờng độ chiếu sáng 1200 lux, nhiệt độ 20 - 300C, độ ẩm không khí khoảng 60 80 %, thời gian chiếu sáng 12/ 24h, xác định sinh khối chúng thời điểm 15, 30, 45 ngày sau thí nghiệm, kết thu đợc trình bày bảng biểu đồ Qua bảng biểu đồ cho thÊy r»ng: sau 15 ngµy thÝ nghiƯm sinh khối VKL tăng 4,8 - 7,2 lần so với lợng thả băn đầu Trong đó, chủng Nostoccalcicola Calothrix bervissima, Scytonema tăng cao nhất, gấp 21 lần 20,5 lần tơng ứng ngày thứ 45 Bảng Sinh khối vi khuÈn lam sau 15, 30, 45 ngµy (gam/ 100ml dịch vẩn) Khối lợng Cylindrospermum trichotospermum Nostoc calcicola Scytonema ocellatum Anabaena doliolum Calothix bervissima Khối lợng tơi (g/100ml) Thời điểm 15 ngày 30 ngày 45 ngày bắt đầu 0,112 0,601 1,302 1,724 0,108 0,721 1.515 2,100 0,100 0,502 1,070 1,628 0,127 0,480 1,010 1,450 0,122 0,685 1,430 2,050 T¹i thêi điểm 30 ngày sinh khối VKL tăng nhanh giai đoạn sau Do đó, đà chọn thời điểm 30 ngày nuôi chủng VKL Nostoc calcicola Calothrix bervissima var bervissima để tác động lên giống lóa Méc Tun 48 Sinh khèi (g/100ml) Cylindrospermu m trichotospermum Nostoc calcicola 2.5 1.5 Scytonema ocellatum 0.5 Thêi gian nu«i 0 15 30 Anabaena doliolum 45 Calothix bervissima BiĨu ®å1 Sinh khèi vi khn lam sau 15, 30, 45 ngày 3.5 ảnh hởng dịch vẩn VKL đến nảy mầm hạt lúa Mộc Tuyền 3.5.1 ảnh hởng dịch vẩn chủng VKL đến tỷ lệ nảy mầm hạt lúa Mộc Tuyền Sự sinh trởng lúa bắt đầu đợc tính từ giai đoạn hạt nảy mầm, tức chuyển từ trạng thái tiềm sinh sang trạng thái hoạt động sống Dịch vẩn vi khuÈn lam Nostoc calcicola vµ Calothrix bervissima var bervissima đợc sử dụng để tác động lên giống lúa Mộc Tuyền từ giai đoạn nẩy mầm Hạt lúa sau đợc ngâm dịch vẩn VKL nêu tỷ lệ pha loÃng khác nhau, điều kiện nhiệt ®é 28 - 30 OC vµ theo dâi tû lƯ nẩy mầm hạt thời điểm 48giờ, 72giờ 96giờ, kết đợc thể bảng biểu đồ Từ kết bảng biểu đồ cho thấy: dịch vẩn chủng VKL Nostoc calcicola Calothrix bervissima var bervissima có tác dụng tốt tới nảy mầm hạt lúa Bảng ảnh hởng dịch vẩn vi khuẩn lam lên nẩy mầm hạt giống lúa Mộc Tuyền (NM: nẩy mầm, %SS: phần trăm so với đối chứng) Thời gian 48h 72h 96h 49 §èi chøng Nostoc calcicola Calothix bervissima NM 28 30 45 32 27 42 38 26 L«1 L« L« L« L« L« L« L« %SS 93 100 150 106 90 140 126 86 NM 63 65 71 69 48 78 72 46 %SS 96 100 109 106 73 120 110 70 NM 72 92 100 98 72 99 98 70 %SS 78 100 108 106 78 107 106 76 Tỷ lệ nảy mầm 120 Lô1 Lô2 100 Lô3 80 L«4 L«5 60 L«3 40 L«4 L«5 20 Thêi gian nảy mầm 48giờ 72 96giờ Biểu đồ ảnh hởng dịch vẩn vi khuẩn lam lên nẩy mầm hạt giống lúa Mộc Tuyền Tại thời điểm 48 giờ, tỷ lệ nẩy mầm lô thí nghiệm lô thí nghiệm vợt trội hơn, lô tăng cao nhất, vợt 50% 40 % so với đối chứng tơng ứng với chủng VKL làm thí nghiệm lô chủng Calothrix bervissima var bervissima tăng cao chủng Nostoc calcicola 20% lô lô (BG11) tỷ lệ nảy mầm hạt lại thấp đối chứng Theo dịch vẩn VKL lô đậm đặc lô khác nên đà làm cho hạt nảy mầm chậm so với đối chứng 50 Sau 72 giờ, tỷ lệ nảy mầm tăng lô thí nghiệm, tăng mạnh lô vợt 20 % tơng ứng với chủng Calothrix bervissima var bervissima đạt % chủng Nostoc calcicola so với đối chứng Tỷ lệ dịch vẩn VKL thích hợp có tác dụng tốt lên nảy mầm hạt lúa Mộc Tuyền 1,0605g VKL tơi/ 100ml chủng Nostoc calcicola 0,911 g VKL tơi/100ml chủng Calothrix bervissima var bervissima (tơng ứng 70 % dịch vẩn + 30 % nớc cất) Tại thời điểm 96 giờ: số hạt nẩy mầm lô đạt cao vợt 8% 7% so với đối chứng Nh vậy, dịch vẩn nồng độ thích hợp đà làm tăng tỷ lệ hạt lúa so với đối chứng Tỷ lệ hạt nảy mầm tăng nhanh sau 48 giờ, 72 96 Từ kết thí nghiệm thấy chủng Nostoc calcicola có tác dụng tốt chủng Calothrix bervissima var bervissima lên nảy mầm hạt lúa Mộc Tuyền 3.5.2 ảnh hởng dịch vẩn chủng VKL đến tăng trởng thân mầm giống lúa Mộc Tuyền Dịch vẩn VKL ảnh hởng tích cực đến tốc độ tỷ lệ nẩy mầm hạt lúa mà ảnh hởng tốt đến tăng trởng thân mầm giống lúa Mộc Tuyền Dới tác dụng dịch vẩn VKL chiều dài thân mầm rễ mầm tăng cao so với đối chứng, kết đợc thể bảng biểu đồ thời điểm 48 giờ: Chiều dài thân mầm lô lô cao đối chứng từ 20% đến 35% đạt cao lô tăng 25% 35% so với đối chứng, tơng ứng với chủng Nostoc calcicola Calothrix bervissima var bervissima, lô có chiều dài thấp đối chứng 51 Bảng Sự tăng trởng chiều dài thân mầm giống lúa Mộc Tuyền dới tác dụng dịch vẩn vi khuẩn lam ( Đơn vị: mm; KT: kích thớc; SS: phần trăm so với đối chứng ) Thời gian Lô thí nghiệm §èi chøng Nostoc calcicola Calothrix bervissima KT 4,4 4,9 6,2 5,9 4,5 6,7 6,2 4,2 48h %SS 88 100 125 120 89 135 125 85 72h KT 10,2 11,8 16,2 12,2 11,2 15,9 12,4 10,9 96h %SS 86 100 137 103 94 134 104 92 KT 15,9 16,2 23,2 21,3 15,9 23,3 21,8 16,0 %SS 98 100 143 131 98 144 134 98 SS(%) 160 140 L«1 120 L«2 L«3 100 L«4 80 L«5 60 L«3 40 L«4 20 L«5 48 72 96 Thời gian Biểu đồ Sự tăng trởng chiều dài thân mầm giống lúa Mộc Tuyền dới tác dụng dịch vẩn vi khuẩn lam thời điểm 72 giờ: Chiều dài thân mầm lô xử lý dịch vẩn VKL tiếp tục tăng lên, đạt giá trị cao lô tăng 37% 34% so với đối chứng, lô tăng nhng không cao lô đạt 3% 4% so với đối chứng, lô thấp đối chứng, tơng ứng với chủng VKL làm thí nghiệm 52 thời điểm 96 giờ: Lô lô có chiều dài thân mầm cao nhất, tăng so với lô đối chứng 43% 44% tơng ứng với chủng VKL làm thí nghiệm, lô cho kết chiều dài thân mầm thấp so với đối chứng Nh vậy, với hàm lợng 1,0605g VKL tơi/100ml dịch vẩn Nostoc calcicola 0,9114g VKL tơi /100ml dịch vẩn Calothrix bervissima var bervissima lô nồng độ thích hợp cho sinh trởng thân mầm giống lúa Mộc Tuyền, chủng VKL Nostoc calcicola có tác dụng tốt lên tiêu sinh lý nẩy mầm so với chủng VKL Calothrix bervissima var bervissima đối tợng lúa Mộc Tuyền 3.5.3 ảnh hởng dịch vẩn chủng VKL đến tăng trởng rễ mầm hạt lúa Mộc Tuyền Chiều dài rễ mầm đợc tính từ cổ rễ đến đỉnh sinh trởng Kết đo chiều dài rễ mầm đợc thể bảng biểu đồ Qua bảng biểu đồ cho ta thấy, dịch vẩn VKL có tác dụng tăng độ dài rễ mầm rõ rệt so với đối chứng sau 48 giờ, 72 96 Tăng mạnh lô Với chủng Nostoc calcicola lô tăng lên cao so với đối chứng đạt 35% ; 37%; 43% t¬ng øng víi thêi gian 48 giê, 72 giờ, 96 giờ; lô tăng mạnh lô nhng vẩn thấp lô đạt 29%; 15%; 19% so với đối chứng, tơng ứng với thời gian sau: 48 giờ, 72 giờ, 96 giờ; lô dịch vẩn VKL đà tác động đến chiều dài rễ mầm cđa gièng lóa Méc Tun nhng vÈn thÊp h¬n so với đối chứng, cho rằng: dịch vẩn VKL lô đậm đặc lô 3, lô lô đối chứng nên đà làm ảnh hởng đến trình tăng chiều dài rễ mầm Điều phù hợp với kết tiêu sinh lý nảy mầm độ dài thân mầm ®èi víi gièng lóa Méc Tun dïng thÝ nghiƯm Bảng Sự tăng trởng chiều dài rễ mầm giống lúa Mộc Tuyền dới tác dụng dịch vẩn vi khuẩn lam (Đơn vị: mm ) 53 Thời gian Lô thí nghiệm Đối chứng Nostoc calcicola Calothrix bervissima var 48h 5 KT 16,7 18,6 25,2 24,0 17,1 24,9 22,2 16,9 72h %SS 90 100 135 129 91 134 119 91 KT 26,9 28,4 40,3 32,8 22,8 39,9 31,7 22,6 96h %SS 94 100 141 115 80 140 111 79 KT 36,3 38,1 55,1 45,5 37,9 54,9 50,4 36,5 %SS 95 100 144 119 99 143 132 95 SS( %) 160 L«1 L«2 L«3 L«4 L«5 L«3 L«4 L«5 140 120 100 80 60 40 20 48 72 96 Thêi gian BiÓu đồ Sự tăng trởng chiều dài rễ mầm giống lúa Mộc Tuyền dới tác dụng dịch vẩn vi khuẩn lam Nh vậy, với nồng độ dịch vẩn VKL lô chủng VKL dùng làm thí nghiệm thích hợp nhất, có tác dụng tốt đến sinh trởng rễ mầm, làm tăng chiều dài lô khác so với đối chứng Trong đó, chủng Nostoc calcicola có tác dụng tốt chủng Calothrix bervissima var bervissima đối tợng lúa dùng để tác động lúa Mộc Tuyền 3.5.4 ảnh hởng dịch vẩn VKL đến cờng độ hô hấp hạt lúa Mộc Tuyền Các chất kích thích nẩy mầm có tác dụng thúc đẩy hoạt động enzim hô hấp làm tăng tốc độ phân giải nguyên liệu hô hấp, tích luỹ nhiều 54 lợng chất làm nguyên liệu cho trình tổng hợp chất Vì vậy, mà hạt nẩy mầm nhanh mà tăng trởng thân mầm, rễ mầm Việc xác định cờng độ hô hấp hạt lúa nẩy mầm thông số để đánh giá ảnh hởng chất có hoạt tính sinh học cao lên sinh lý nảy mầm hạt Bảng ảnh hởng dịch vẩn vi khuẩn lam lên cờng độ hô hấp hạt giống lúa Mộc Tuyền (IHH: cờng độ hô hấp: mg CO2 /g/ h) Thêi gian 48h 72h 96h IHH %SS IHH %SS IHH %SS L« thÝ nghiƯm 0,212 97 0,237 98 0,224 91 §èi chøng 0,218 100 0,240 100 0,246 100 0,304 139 0,302 125 0,283 115 Nostoc 0,286 131 0,296 123 0,260 105 calcicola 0,201 92 0,235 97 0,240 97 Calothrix 0,309 141 0,352 146 0,302 122 0,301 138 0,324 135 0,295 119 bervissima var 0,203 93 0,237 98 0,236 95 bervissima Trong thÝ nghiệm dịch vẩn VKL đóng vai trò nh nhân tố có hoạt tính sinh học cao đà đợc bố trí đối tợng giống lúa Mộc Tuyền Khi hạt nẩy mầm cờng độ hô hấp tăng lên gấp bội nhằm đáp ứng nhu cầu lợng nguyên liệu cho trình nẩy mầm Dựa vào việc xác định lợng CO2 bình kín trớc sau lúc cho hạt nẩy mầm vào bình ta biết đợc cờng độ hô hấp qua lợng CO2 đợc thải gam nguyên liệu hạt hô hấp giờ, kết thu đợc bảng biểu đồ đà nói lên điều Tại thời điểm 72giờ: Cờng độ hô hấp lô thí nghiệm tiếp tục tăng lên lô đợc xử lý dịch vẩn (so với đối chứng) Đạt cao lô thí nghiệm tăng 25% 46% tơng ứng với chủng VKL Nostoccalcicola Calothrix bervissima var bervissima, lô tăng 23% 35% so với đối chứng tơng ứng 55 với chủng VKL làm thí nghiệm, lô thí nghiệm vẩn cho kết thấp lô lại Tại thời điểm 96 giờ: Cờng độ hô hấp giảm dần so với thời điểm 48 72 96 cờng độ hô hấp hạt nảy mầm giảm xuống điều phù hợp với kết tỷ lệ nẩy mầm hạt Lô có cờng độ hô hấp mạnh lô thí nghiệm khác tăng 15% 22% so với đối chứng, tơng ứng với chủng VKL Nostoccalcicola Calothrix bervissima var bervissima SS(%) 160 L«1 140 L«2 120 L«3 100 L«4 80 L«5 60 L«3 40 L«4 20 L«5 48 72 96 Thời gian Biểu đồ ảnh hởng dịch vẩn vi khuẩn lam lên cờng độ hô hấp hạt giống lúa Mộc Tuyền Nh vậy, với nồng độ dịch vẩn khác cờng độ hô hấp khác nhau, nồng độ dịch vẩn lô đà tác dụng tốt lên hạt lúa tăng từ 48 đến 72 giảm dần 96 lô lô có tác dụng thấp so với lô làm thí nghiệm, có lẽ dịch vẩn có nồng độ đậm đặc đà làm cờng độ hô hấp giảm so với đối chứng 3.6 ảnh hởng dịch vẩn VKL lên số tiêu sinh lý mạ 30 ngày tuổi Trong đề tài sử dơng chđng VKL Nostoc calcicola vµ Calothrix bervissima var bervissima tác động lên giống lúa Mộc Tuyền giai đoạn mạ 30 ngày tuổi 56 3.6.1 ảnh hởng dịch vẩn VKL lên diện tích mạ giống lúa Mộc Tuyền Diện tích yếu tố ảnh hởng lớn đến suất trồng, tăng diện tích làm tăng bề mặt hấp thụ ánh sáng, tăng khả quang hợp vậy, việc dùng VKL phun lên hạt đà nẩy mầm đợc ngày/lần, thí nghiệm đợc bố trí nh ban đầu mạ đợc 15, 30 ngày tuổi tiến hành đo diện tích lá, kết thu đợc thể bảng 10 biểu đồ Qua bảng số liệu bảng 10 biểu đồ lô đợc xử lý dịch vẩn chủng VKL tác dụng tốt đến tiêu sinh lý nảy mầm mà có ảnh hởng tốt tới mạ non, làm tăng diện tích mạ lên rõ rệt thời điểm mạ đợc 15 30 ngày tuổi Bảng 10 Diện tích mạ 30 ngày tuổi (Diện tích: cm2) Diện tích Diện tích mạ Diện tích mạ 15 ngµy ti 30 ngµy ti S %SS S %SS §èi chøng 2,05 100 4,120 100 2,665 130 5,350 129 Nostoc 2,597 127 5,214 126 calcicola 2,496 122 5,012 121 2,605 127 5,231 127 Calothrix 2,545 124 5,110 124 bervissima var 2,468 120 4,956 120 bervissima Nostoccalcicola thời điểm 15 30 ngày diện Đối với chủng VKL tích mạ tăng lên so với đối chứng (nớc máy) Lô có diện tích cao đối chứng 30% 20%, lô 27% 26%, lô 22% 21% lô diện tích mạ tăng mạnh lô khác thấp lô Lá mạ 15 ngày tuổi tăng nhanh giai đoạn 30 ngày ti 57 SS(%) 140 L«2 L«3 L«4 L«5 L«3 L«4 L«5 120 100 80 60 40 20 Thêi gian 15 30 Biểu đồ Diện tích mạ 30 ngày tuổi Cũng tơng tự nh chủng Calothrix bervissima var bervissima đà làm tăng diện tích mạ so với đối chứng 27%, 24% 20% tơng ứng lô lô 3, lô 4, lô Nh vËy, dÞch vÈn chđng VKL thÝ nghiƯm làm tăng diện tích mạ, lô tăng cao thấp lô Chủng Nostoccalcicola có tác dụng tốt chủng Calothrix bervissima var bervissima 3.6.2 ảnh hởng dịch vẩn VKL lên hàm lợng diệp lục mạ 30 ngày tuổi Timiriazev cho rằng: Diệp lục chất hữu lý thú trái đất diệp lục sắc tố quan trọng xanh có khả hấp thụ biến đổi lợng mặt trời thành lợng hoá học, dự trữ liên kết hoá học lợng dùng để cố định CO2, tổng hợp chất hữu Đây số liên quan đến suất chất lợng hạt lúa, cờng độ quang hợp tăng dẫn đến tăng suất Chúng xác định hàm lợng diệp lục mạ 30 ngày tuổi cách sử dụng etanol (99,6%) chiết diệp lục đo mật độ quang với bớc sang 665nm 649 nm máy quang phổ UV- VIS 1201, kết đợc trình bày bảng 11 biểu đồ 58 Qua bảng 11 biểu đồ cho thấy, xử lý dịch vẩn chủng VKL Nostoc calcicola Calothrix bervissima var bervissima lô thí nghiệm nhìn chung mạ phát triển nhanh làm tăng hàm lợng diệp lục lên so với đối chứng Đối với chủng VKL Nostoc calcicola, hàm lợng diệp lục a đạt 1,290 mg/g tơi lô 3, lô đạt 1,24 mg/g tơi lô đạt 1,112 mg/g tơi so với đối chứng Diệp lục b là: 0,226 mg/g tơi lô 3, lô lô lần lợt đạt 0,210 mg/g tơi 0,192 mg/g tơi Hàm lợng diệp lục tổng số tơng ứng lô 3, lô lô đạt: 1,516 mg/g tơi; 1,450 mg/g tơi; 1,304 mg/g tơi Bảng 11 Hàm lợng diệp lục mạ 30 ngày tuổi (mg/g tơi) DL §èi chøng Nostoc calcicola L« L« L« L« L« L« L« DLa mg/g %SS 1,093 100 1,290 118 1,240 113 1,112 101 1,242 114 1,241 114 1,146 105 DLb mg/g %SS 0,168 100 0,226 135 0,210 125 0,192 114 0,214 127 0,196 117 0,186 111 DL(a+b) mg/g %SS 1,261 100 1,516 120 1,450 115 1,304 103 1,455 115 1,438 114 1,332 105 Calothrix bervissima var bervissima §èi víi chđng Calothrix bervissima var bervissima có hàm lợng diệp lục tăng so với đối chứng, diệp lục a đạt: 1,242 mg/g tơi; 1,241 mg/g tơi; 1,146 mg/g tơi tơng ứng với lô 3, lô lô (so với đối chứng đạt 1,093 mg/g tơi) Diệp lục b đạt: 0,214 mg/g tơi, 0,196 mg/g tơi 0,186 mg/g tơi tơng ứng với lô 3, lô 4, lô (so với đối chứng 0,168 mg/g tơi) Diệp lục tổng số (a+b) lô đạt 1,455 mg/g tơi; lô đạt 1,438 mg/g tơi; lô đạt 1,332 mg/g tơi (so với đối chứng đạt 1,261) Nh vậy, dịch vẩn VKL có tác dụng tốt đến tiêu sinh lý, sinh trởng giai đoạn mạ, làm tăng hàm lợng diệp lơc Khi xư lý b»ng chđng VKL c¸c kÕt cho thấy tăng cao so với đối chứng, lô cao so với lô lô 59 Diệp lục a tăng cao đối chứng 18 % 14 %, tơng ứng với chđng VKL Nostoc calcicola vµ Calothrix bervissima var bervissima; diệp lục b tăng 35% 27%, diệp lục tổng số tăng 20 % 15% so với đối chứng, tơng ứng với chủng VKL làm thí nghiệm Từ kết thu đợc ta thấy diệp lục a đạt kết cao diệp lục b chủng Nostoc calcicola có tác dụng tốt đồng thời làm tăng hàm lợng diệp lục mạ giai đoạn 30 ngày tuổi so với chủng Calothrix bervissima var Bervissima SS(%) 160 140 L«2 L«3 L«4 L«5 L«3 L«4 L«5 120 100 80 60 40 20 DL Dla DLb DL(a+b) Biểu đồ Hàm lợng diệp lục mạ 30 ngày tuổi 3.6.3 ảnh hởng dịch vẩn VKL lên cờng độ quang hợp mạ 30 ngày tuổi Cờng độ quang hợp lợng CO2 đợc hút vào gam lúa thời gian Chúng xác định cờng độ quang hợp mạ 30 ngày tuổi theo phơng pháp Ivannop - coxevich, kết đợc thể bảng 12 biểu đồ Qua bảng 12 biểu đồ ta nhận thấy: xử lý dịch vẩn chủng VKL Nostoc calcicola Calothrix bervissima var bervissima lô thí nghiệm cho kết cao so với đối chứng (nớc máy) cụ thể nh sau 60 Đối với chủng VKL Nostoc calcicola lô đạt 0,527 mg CO2/gam lá/ vợt 34% so với đối chứng (0,392 mg CO2/gam lá/ giờ); lô đạt 0,522 mg CO2/gam lá/ vợt 33% so với đối chứng; lô đạt 0,411 mg CO2/gam lá/ vợt 4% so với đối chứng Đối với chủng Calothrix bervissima var bervissima lô tăng cao lô lô 5, đạt 0,513 mg CO2/gam lá/ vợt 30% so với đối chứng lô lô đạt 0,494 mg CO2/gam lá/ 0,405 mg CO2/gam lá/ tăng so với ®èi chøng lµ 26% vµ 3% (®èi chøng lµ 0,392 mg CO2/gam lá/ giờ) Nh vậy, xử chủng VKL cờng độ quang hợp mạ giống Mộc Tuyền tăng lên theo thời gian tăng mạnh lô tăng 34% 30 % so với đối chứng, tơng ứng với chủng VKL; lô tăng thấp lô nhng vẩn cao lô tăng 33% 26%, lô tăng 4% 3% so với đối chứng, tơng ứng với chủng VKL làm thí nghiệm Từ kết nhận tấy dịch vẩn VKL chủng Nostoc calcicola có tác dụng đến trình quang hợp mạ 30 ngày tuổi so với chđng Calothrix bervissima var bervissima 61 B¶ng 12 Cêng độ quang hợp Bảng 13 Cờng độ hô hấp mạ 30 mạ 30 ngày tuổi (cờng ngày tuổi (IHH: cờng độ hô hấp: mg CO2/ g/giờ) độ quang hợp (IQH): mg CO2/g lá/ ) IHH IQH Nostoc calcicola IQH %SS Thí nghiệm Đối chứng Lô2 0,392 100 Nostoc calcicola L«3 0,527 134 L«4 0,522 133 L«5 0,411 104 L«3 0,513 0,494 0,405 0,676 130 L«4 0,642 123 0,610 117 L«3 0,635 122 L«4 0,602 115 L«5 0,568 109 126 L«5 L«3 130 L«4 L«2 L«5 ThÝ nghiệm Đối chứng Cây mạ IH %SS 0,522 100 103 Calothrix bervissima var bervissima Calothrix bervissima var bervissima 6.4 ảnh hởng dịch vẩn VKL đến cờng độ hô hấp mạ 30 ngày tuổi Thông qua trình hô hấp chất hữu đợc tạo thành quang hợp đợc phân giải đến tận lợng chứa đựng chúng chuyển sang dạng hạt hoá để tham gia vào trình trao đổi chất, dựa vào việc xác định lợng CO2 bình kín trớc sau lúc cho gam tơi vào ta biết đợc cờng độ hô hấp, kết thu đợc trình bày bảng 13 biểu đồ Từ kết bảng 13 biểu đồ cho ta biết đợc: cờng độ hô hấp tất lô đợc xử lý dịch vẩn VKL tăng cao đối chứng Trong đó, lô đạt 0,676 mg CO2/g/giờ 0,635 mg CO2/g/giờ tăng 30 % 22% so với đối chứng (0,522 mg CO2/g/giờ), tơng tự lô đạt 0,643 mg CO2/g/giờ 0,602 mg CO2/g/giờ tăng 23% 15% so víi ®èi chøng, thÊp ... học vinh Lê tùng Phân lập số chủng vi khuẩn lam cố định nitơ đất chua mặn nghiên cứu ảnh hởng chúng lên sinh trởng, phát triển, suất thu hoạch giống lúa Mộc Tuyền xà Hải châu huyện Tĩnh Gia, ... tài: Phân lập số chủng vi khuẩn lam cố định nitơ đất chua mặn nghiên cứu ảnh hởng chúng lên sinh trởng, phát triển, st thu ho¹ch cđa gièng lóa Méc Tun ë x· Hải Châu, huyện Tĩnh Gia, tỉnh Thanh... chọn chủng có khả phát triển, tăng sinh khối nhanh để làm thí nghiệm lúa - Nghiên cứu ảnh hởng VKL cố định nitơ lên tiêu sinh lý sinh trởng suất thu hoạch giống lúa Mộc Tuyền giai đoạn phát triển