Đề tài Hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. trên cây lúa cao sản trồng ở Hậu Giang

Trang i LỜI CẢM TẠ Xin chân thành cảm ơn thầy cô trường đại học Cửu Long, khoa Khoa Học Nông Nghiệp và bộ môn Công nghệ Sinh Học đã trang bị cho tôi những kiến thức chuyên môn cần thiết để tôi hoàn thành luận văn này. Tôi chân thành cảm ơn! Thầy ThS. Ngô Thanh Phong, bộ môn Sinh Học, khoa Khoa Học Tự Nhiên, trương Đại Học Cần Thơ, đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Thầy PGS.TS. Cao Ngọc Điệp, Viện Nghiên Cứu và Phát Triển Công Nghệ Sinh Học, Trường Đại Học Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn. Chân thành cảm ơn quí thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm bộ môn s i nh họ c đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn các thí nghiệm. Xin cảm ơn gia đình luôn quan tâm giúp đỡ tôi về mọi mặt. Sau cùng tôi gởi lời cảm ơn đến bạn Nguyễn Thị Kim Ngân và bạn Lê Văn Thắng cùng tất cả các bạn lớp Công nghệ sinh học khóa 8, tất cả những gì các bạn đã dành cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Chân thành cảm ơn! Cần thơ, ngày 17 tháng 7 năm 2011 SINH VIÊN THỰC HIỆN LÂM VĂN BẠCH Trang ii TÓM LƯỢC Đánh giá hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1, Burkholderia sp. KG2, và dòng phối trộn Burkholderia sp. KG1 với Burkholderia sp. KG2, tác động đến năng xuất lúa cao sản OM4218 được trồng ở Hậu Giang. Tuyển chọn chủng vi khuẩn có khả năng cố định đạm cung cấp cho cây lúa để đạt năng suất cao nhất. Kết quả thí nghí nghiệm các chỉ tiêu nông học và năng xuất lúa thực tế đạt hiệu quả cao khi chủng vi khuẩn Burkholderia sp. KG2 và phối trộn Burkholderia sp. KG1 với Burkholderia sp. KG2 có thể giảm được 25-50% đạm hóa học. Năng suất cao nhất là nghiệm thức có dòng phối trộn vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1 với Burkholderia sp. KG2, bón 75% đạm hóa học nhưng năng suất cao hơn nghiệm thức bón 100% đạm hóa học là 27,15% (3.06 kg/4 m2) Từ khóa: lúa cao sản, vi khuẩn, Burkholderia sp., năng suất, cố định đạm. Trang iii Abstract To assess the effects of nitrogen-fixing bacterium Burkholderia sp. KG1, Burkholderia sp.KG2, and the mixing Burkholderia sp.KG1 with Burkholderia sp. KG2, impact on high-yielding paddy rice was grown in Hau Giang OM4218. Selection of bacteria capable of nitrogen fixation to rice plant gave the highest yield survey. The results thought agronomic testing criteria and the fact showed that rice production was seen to be effective when the bacteria Burkholderia sp. KG2 and the mixing Burkholderia sp. KG1 with Burkholderia sp. KG2 could be 25-50% reduction in chemical nitrogen fertilizer. The highest yield was mixed strains treatments had nitrogen-fixing bacteria Burkholderia sp. KG1 with Burkholderia sp. KG2, chemical nitrogen fertilizer 75%, but higher yields of 100% protein treatments, chemical fertilizer was 27,15% (3,06 kg ure/ 4 m2). Keywords: rice, bacteria, Burkholderia sp., yield components, nitrogen fixation Trang iv Mục Lục LỜI CẢM TẠ .................................................................................................. i TÓM LƯỢC ..................................................................................................... ii Mục Lục ........................................................................................................... iv Danh sách bảng ............................................................................................... vi Danh sách hình ............................................................................................... vii Danh sách các từ viết tắt ...............................................................................viii Chương 1: GIỚI THIỆU.................................................................................. 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ...................................................................................... 1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ............................................................... 2 1.3 NỘI DUNG.......................................................................................... 2 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU .................................................................. 2 Chương 2: TỔNG QUAN ................................................................................ 3 2.1 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG PHÂN ĐẠM CHO CÂY LÚA CAO SẢN Ở ĐBSCL ...................................................................................................... 3 2.2 SƠ LƯỢC VI KHUẨN ....................................................................... 3 2.2.1 Đặc điểm chung của vi khuẩn Burkholderia ................................... 3 2.2.2 Một số chủng Burkholderia điển hình............................................. 4 2.2.3 Vi khuẩn Burkholderia sp ............................................................... 5 2.3 VAI TRÒ CỦA ĐẠM ĐỐI VỚI CÂY LÚA VÀ CƠ CHẾ CỐ ĐỊNH ĐẠM SINH HỌC ......................................................................................... 7 2.3.1 Vai trò của đạm đối với cây trồng .................................................. 7 2.3.2 Cơ chế cố định đạm sinh học........................................................ 10 2.4 SƠ LƯỢC VỀ CÂY LÚA ................................................................. 16 2.4.1 Phân loại theo khoa học ............................................................... 16 2.4.2 Đặc điểm sinh vật học của cây lúa ............................................... 16 2.4.3 Đặc điểm của giống lúa OM4218 ................................................. 20 2.5 KỸ THUẬT CANH TÁC ................................................................. 20 2.5.1 Thời vụ ...................................................................................... 20 2.5.2 Chuẩn bị giống............................................................................. 21 2.5.3 Làm đất ........................................................................................ 21 2.5.4 Gieo sạ ......................................................................................... 22 2.5.5 Chăm sóc ..................................................................................... 22 2.5.6 Thu hoạch và đánh giá năng xuất................................................. 26 2.5.7 Chế biến và bảo quản (sơ chế) ..................................................... 26 2.6 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM TRONG NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM............................ 27 2.6.1 Lịch sử phát triển phân vi sinh ..................................................... 27 2.6.2 Ứng dụng phân vi sinh trong sản xuất nông nghiệp...................... 27 2.6.3 Ứng dụng vi khuẩn cố định đạm tự do trên cây lúa ...................... 29 Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........... 33 3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ..................................................... 33 3.1.1 Vật liệu ............................................................................................ 33 3.1.2 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ......................................................... 33 Trang v 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................... 36 3.2.1 Thời gian và địa điểm................................................................... 36 3.2.2 Nhân mật số vi khuẩn Burkholderia sp.KG ................................. 36 3.2.3 Nội dung và bố trí thí nghiệm ....................................................... 36 3.2.4 Các chỉ tiêu theo dõ...................................................................... 40 3.2.5 Phương pháp xử lý số liệu ............................................................ 40 Chương 4: KẾT QỦA VÀ THẢO LUẬN .................................................... 41 4.1. KẾT QUẢ CỦA VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM Burkholderia sp. ẢNH HƯỞNG LÊN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA GIỐNG LÚA OM4218 ............. 41 4.1.1. Kết quả chiều dài rễ lúa các giai đoạn phát triển sau sạ................ 41 4.1.2. Kết quả chiều cao cây lúa các giai đoạn phát triển sau sạ............. 43 4.1.3. Kết quả số chồi lúa các giai đoạn phát triển saus sạ...................... 45 4.1.4. Kết quả trọng lượng khô lúa các giai đoạn phát triển sau sạ .......... 47 4.2 KẾT QUẢ TÁC ĐỘNG CỦA VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM Burkholderia sp. ẢNH HƯỞNG ĐẾN NĂNG SUẤT CỦA GIỐNG LÚA OM4218....................................................................................................... 49 4.2.1 Số bông trên m2 ............................................................................... 49 4.2.2 Số bông trên buội............................................................................. 50 4.2.3 Chiều dài bông ................................................................................ 51 4.2.4 Tỉ lệ hạt chắc trên bông ................................................................... 52 4.2.5 Tỉ lệ hạt chắc trên bụôi .................................................................... 53 4.2.6 Trọng lượng ngàn hạt ...................................................................... 54 4.2.7 Năng suất cây lúa cao sản OM4218 thu hoạch 4m2 ......................... 55 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................... 57 5.1 KẾT LUẬN ....................................................................................... 57 5.2 ĐỀ NGHỊ........................................................................................... 57 Tài liệu tham khảo ......................................................................................... 58 PHỤ CHƯƠNG .............................................................................................. 61 Trang vi Danh sách bảng Tên bảng Trang Bảng 1: Cách bón phân cho lúa......................................................................... 23 Bảng 2: Đặc điểm của từng loại phân vi sinh ..................................................... 28 Bảng 3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ......................................................................... 37 Bảng 4: Công thức bón phân vụ hè thu của nông dân......................................... 39 Bảng 5: Công thức bón phân trong thí nghiệm kg/1000m2................................. 39 Bảng 6 : Sự phát triển chiều dài rễ qua các giai đoạn (cm)................................. 41 Bảng 7: Sự phát triển chiều cao cây qua các giai đoạn (cm)............................... 43 Bảng 8: Số chồi lúa qua các giai đoạn................................................................ 45 Bảng 9: Trọng lượng khô lúa các giai đoạn 14-84 ngày ..................................... 47 Bảng 10: Trọng lượng lúa trên 4m2.................................................................... 55 Trang vii Danh sách hình Tên hình Trang Hình 1: Cỏ bãi biển châu phi.............................................................................. 4 Hình 2:Vi khuẩn Burkholderia sp.KG1.............................................................. 6 Hình 3:Vi khuẩn Burkholderia sp.KG2.............................................................. 6 Hình 4: Một số dụng cụ, thiết bị thí nghiệm....................................................... 35 Hình 5: Ruông lúa thí nghiệm ............................................................................ 38 Hình 6: Rễ lúa giai đoạn 35 ngày....................................................................... 41 Hình 7: So sánh rễ lúa 84 ngày .......................................................................... 42 Hình 8: Cây lúa 35 ngày .................................................................................... 44 Hình 9: Biểu đồ số bông lúa trên m2 các nghiệm thức........................................ 49 Hình 10: Biểu đồ số bông lúa trên buội các nghiệm thức ................................... 50 Hình 11: Biểu đồ chiều dài bông lúa các nghiệm thức........................................ 51 Hình 12: Biểu đồ thể hiện số hạt chắc trên bông lúa.......................................... 52 Hình 13: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ hạt lép trên bông lúa (%).................................... 52 Hình 14: Biểu đồ thể hiện số hạt chắc trên buội lúa........................................... 53 Hình 15: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ hạt lép trên buội lúa (%).................................... 53 Hình 16: Biểu đồ thể hiện trọng lượng 1000 hạt................................................. 54 Hình 17: Biểu đồ thể hiện sản lượng lúa trên 4m2 .............................................. 55 Trang viii Danh sách các từ viết tắt ĐBSCL: Đồng bằng sông Cửu Long Bcc: Burkholderia cepacia SA: sunfate amôn N: Đạm Fd : Feredocine NSG : Ngày sau gieo VSV: Vi sinh vật PTNT: phát triển nông thôn BVTV: bảo vệ thực vật Bt: Bacillus thuringiensis EPN: Entomopathogenic nematodes TNHH MTV: Trách nhiệm hửu hạn một thành viên KHKTNN: khoa học kỹ thuật nông nghiệp Trang 1 Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Cây lúa Oryza sp. sativa là một trong những cây lương thực chính, cung cấp lương thực cho hơn 65% dân số trên thế giới, sản lượng gạo đạt cao nhất. Hiện nay hơn 100 nước trên thế giới sản xuất lúa. Châu Á là vùng sản xuất lúa gạo chủ yếu chiếm 90% về sản lượng cũng như về diện tích, là nơi có nền nông nghiệp cổ xưa nhất gắn liền với canh tác lúa nước. Việt Nam: Từ bao đời nay cây lúa đã gắn liền với đời sống dân tộc, với lịch sử dựng nước và giữ nước. Nông dân ta rất giàu kinh nghiệm và giỏi nghề trồng lúa. Việt Nam cũng là một trong những trung tâm phát sinh cây lúa và nghề trồng lúa của loài người. Cây lúa luôn là cây lương thực chính trong sản xuất nông nghiệp và là nhân tố quan trọng ổn định tình hình kinh tế, chính trị, văn hoá, xã hội của đất nước. Trong những thập kỷ qua loài người đang đứng trước nguy cơ bùng nổ về dân số, trong đó có Việt Nam. Ở Việt Nam, dân số trên 80 triệu và 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực chính. Vì thế việc đảm bảo an ninh lương thực và sản lượng gạo xuất khẩu ở Việt Nam có vai trò vô cùng to lớn. Nhằm đáp ứng nhu cầu càng cao về lương thực, các nhà nông ở Việt Nam và các nước khác trên thới giới phải canh tác ba vụ lúa trên năm nên đã sử dụng biện pháp gia tăng các loại phân bón cho cây lúa, nhất là đạm vì đạm là nguồn dinh dưỡng chính của cây trồng. Tuy nhiên , trên thực tế chỉ 30% lượng đạm bón vào đất được cây hấp thụ. Do đó, việc bón quá nhiều đạm, nhất là đạm hóa học không những dẫn đến chi phí cao mà còn gây ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính, tổn hại sức khỏe và hệ sinh thái. Nhằm khắc phục những bất lợi của việc sử dụng quá mức phân bón hóa học trong canh tác lúa, hạn chế ô nhiễm môi trường. Hiện nay đã và đang có nhiều nghiên cứu ứng dụng về việc sử dụng phân bón sinh học trong nông nghiệp, đặc biệt là trên cây lúa. Đây là một trong những biện pháp làm tăng độ phì nhiêu cho đất và hạn chế sự ô nhiểm môi trường, tuy nhiên giá thành của loại phân này vẫn còn cao do phải vận chuyển số lượng lớn từ nơi sản xuất đến đồng ruộng. Để hạn chế việc sử dụng phân bón hóa học và sinh học, việc nghiên cứu và tìm ra các loại vi khuẩn có khả năng cố Trang 2 định đạm là một nhu cầu cấp thiết. Vì những lý do trên mà đề tài: “Hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. trên cây lúa cao sản trồng ở Hậu Giang” được thực hiện nhằm mục đích đánh giá hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. tác động đến năng xuất lúa, góp phần giảm lượng phân hóa học và cải thiện độ phì nhiêu cho đất. 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Đánh giá mức độ phát triển và năng suất lúa khi chủng vi khuẩn cố định đạm vào hạt lúa giống OM4218 (đã nẩy mầm 2-3 cm) được trồng ở Hậu Giang và đề suất công thức bón phân vi sinh kết hợp với phân hóa học một cách hợp lí cho lúa đạt năng suất cao. 1.3 NỘI DUNG Nghiên cứu được tiến hành trên hai dòng vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1, Burkholderia sp.KG2 và phối trộn Burkholderia sp.KG1,sp.KG2. Đánh giá hiệu quả cố định đạm của dòng vi khuẩn và trong điều kiện thí nghiệm đề nghị công thức bón phân cho lúa cao sản. 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU Nghiên cứu ngoài đồng ruộng tại đất của ông: Châu Trãi, số nhà 28/56 ấp Thạnh Lợi, xã, Tân Phú Thạnh, huyện Châu Thành A, Tỉnh Hậu Giang. Trong vụ hè thu sớm từ tháng 3 năm 2011 đến tháng 6 năm 2011. Trang 3 Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG PHÂN ĐẠM CHO CÂY LÚA CAO SẢN Ở ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long là vựa lúa lớn nhất cả nước, với hơn 4 triệu ha gieo trồng. Trong đó lúa cao sản chiếm hơn 80% diện tích, sản lượng lúa thu hoạch hàng năm lên đến hơn 20 triệu tấn, chiếm trên 53% sản lượng lúa, hơn 90% lượng gạo xuất khẩu cả nước. Để có được năng suất và sản lượng cao như vậy, bên cạnh yếu tố giống, kỹ thuật canh tác…, hàng năm Đồng bằng sông Cửu Long còn phải sử dụng một lượng phân bón hóa học tương đối lớn (trên 2 triệu tấn). (Xuân Diện, 2011). Với sự biến động của tỷ giá ngoại tệ, giá dầu mỏ trên thế giới, giá phân bón hóa học liên tục tăng cao, ảnh hưởng tới sản xuất nông nghiệp. 2.2 SƠ LƯỢC VI KHUẨN 2.2.1 Đặc điểm chung của vi khuẩn Burkholderia Burkholderia là vi khuẩn gram âm, hình que, đường kính khoảng 1 µm, chúng có thể di chuyển nhờ các chiêm mao ở đầu (Jesus et al, 2004). Vi khuẩn Burkholderia sinh trưởng và phát triển trong điều kiện kị khí hoặc hiếu khí, nhưng trong môi trường ít khí thì phát triển tốt nhất, chúng phát triển sâu trong môi trường nuôi cấy từ 1-4 mm (Paulina et al., 2001). Trong môi trường nuôi cấy chúng tạo thành những khuẩn lạc trắng hoặc hơi vàng, đường kính khoản 2-4 mm tròn phẳng hoặc lài (Jesus et al., 2004). Vi khuẩn Burkholderia có bộ gen lớn nhất so với các loài vi khuẩn trong đất đã được biết đến có tiềm năng quan trọng trong hệ sinh thái và thương mại cho xử lý sinh học, trình tự bộ gen Burkholderia sẽ đóng vai trò quan trọng trong các cơ chế bảo vệ môi trường. Trang 4 2.2.2 Một số chủng Burkholderia điển hình Cỏ bãi biển châu Phi không phát triển nốt sần nhưng cũng chứa vi khuẩn Burkholderia cố định ni-tơ. (Ảnh: USDA,Howieson, E. Cahill, iStockphoto) Hình 1: Cỏ bãi biển châu phi Vi khuẩn Burkholderia vietnamiensis và Burkholderia kuruiensis có dạng que ngắn, một số có dạng que dài và tất cả đều có khả năng chuyển động nhờ chiêm mao (Lương Thị Phương Thảo, 2010). Những đặc điểm trên cũng là những đặc điểm nổi bật của hình dạng Pseudomonas cố định đạm. Đa số các dòng Burkholderia có khuẩn lạc màu trắng đục, dạng tròn, có độ nổi mô, bìa nguyên, một số khuẩn lạc có màu vàng, bìa răng cưa, kích thước khuẩn lạc từ 0.5–1.5 mm. (Nguyển Thị Minh Thư, 2010) Burkholderia vietnamiensis được tìm thấy ở rễ bắp, lúa và cà phê (Estrada et al., 2001). Loài Burkholderia vietnamiensis được tìm thấy ở rễ cây lúa trồng ở miền nam Việt Nam, thí nghiệm ở cây lúa chủng Burkholderia vietnamiensis sau 14 ngày chúng giúp tăng khả năng đâm chòi 33%, rễ tăng 57% diện tích lá tăng 30% năng xuất lúa tăng 13-22% (La Nguyễn Tường Vi, 2010) Tiến hành chủng vi khuẩn Herpaspirillum seropedicae và giống vi khuẩn Burkholderia vào cây lúa, kết quả cho thấy vi khuẩn có khả năng cố định đạm khoảng 19% tổng số đạm cần thiết cho cây (Vera et al., 2000). Những ngiên cứu khảo sát khả năng cố định đạm của Burkholderia cho thấy khi chúng sống cộng sinh trong cây bắp trồng ở Mexico cố định đạm tốt như ở cây mía trồng ở Brazil và Nam Phi (Reis et al., 2004). Trang 5 Burkholderia kurriensis là một loài proteobacteria được cô lập từ mẫu nước ngầm bị nhiểm trichloroethylene và dung môi công nghiệp ở Nhật Bản (Zhang et al.,2000). Các phức Burkholderia cepacia bao gồm ít nhất là chín loài liên quan. Các loài của tổ hợp nằm trong số các vi sinh vật đa năng trao đổi chất được biết đến nhiều nhất, đang phát triển trên hơn 200 hợp chất hữu cơ, sửa chữa N2 và mang nhiều kháng sinh. Họ đang tham gia vào quá trình quan trọng như phân hủy sinh học các chất ô nhiễm, nhưng một số cũng gây bệnh ở thực vật, động vật và con người. Bcc chủng được phân lập từ môi trường sống rất khác nhau, bao gồm cả đất, suối, thực vật, động vật và các mô của con người, đặc biệt là phổi của bệnh nhân xơ nang (Coenye et al., 2003). Bcc chủng có bộ gen lớn (2-4) replicons, mà được cho là cung cấp cho chúng sự linh hoạt. Các tính năng khá độc đáo cùng với hệ gen cấu trúc sinh thái rộng phạm vi làm cho nhóm này hết sức quan tâm cho các nghiên cứu so sánh bộ gen. Các nghiên cứu này hy vọng có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc và chặt chẽ về các dòng có liên quan của một nhóm vi khuẩn được nhiều thành công trong môi trường rất khác nhau. Chủng ATCC 17660 được phân lập năm 1958 từ một đất rừng ở Trinidad và là một trong những bản gốc chủng pseudomonads nó được mô tả như là Pseudomonas multivorans trong nghiên cứu của (Stanier et al., 1966). ATCC 17760 có kích thước không điển hình nhỏ, (4,7 Mb bộ gen trong 2 replicons) do đó, phân tích so sánh với các trình tự bộ gen Bcc sẽ giúp hiểu, mở rộng bộ gen và kiểm tra giả thuyết gene cho nhóm Bcc. Tuy nhiên, trình tự bộ gen và các nghiên cứu xung quanh lĩnh vực mới hiện nay gợi ý rằng ATCC 17760 có 8,5 Mb bộ gen trong 3 replicons. ATCC 17760 cũng được chọn vì nó là trong cụm phát sinh loài giống như các chủng loại Bcc. Thông tin năm 2004 cho thấy rằng chủng này không phải là một thành viên của bất kỳ của chín loài Bcc, và có thể là một loài mới, nhưng trong số các loài được mô tả, nó xuất hiện hầu hết liên quan chặc chẽ đến Burkholderia cepacia. 2.2.3 Vi khuẩn Burkholderia sp Burkholderia sp. (Dòng 383) được phân lập năm 1958 từ đất rừng ở Trinidad và là một trong những nguyên chủng trong nghiên cứu nổi tiếng (1966). Nó được mô tả như là Pseudomonas multivorans. Thông tin năm 2004 cho thấy rằng chủng này không phải là một thành viên của bất kỳ của chín loài Burkholderia cepacia, và có thể là một Trang 6 loài mới. Tuy nhiên, trong số các loài được mô tả, nó xuất hiện hầu hết liên quan chặt chẽ đến Burkholderia cepacia. ( Khuẩn lạc của vi khuẩn Burkholderia sp.1 có màu vàng nhạt, và Burkholderia sp.2 có màu trắng đục Burkholderia sp.1 đã được giải trình tự và xác định tương quan di truyền với Burkholderia vietnamiensis AU 0913 nifH gene là 99% trên ngân hàng dữ liệu NCBI và được ký hiệu là Burkholderia sp. KG1, tổng hợp NH4 + trung bình của 3 lần đo trong 8 ngày là 42,52mg/l Burkholderia sp.2 đã được giải trình tự và xác định tương quan di truyền với Burkholderia vietnamiensis AU 0829 nifH gene trên ngân hàng dữ liệu NCBI và được ký hiệu là Burkholderia sp. KG2, tổng hợp NH4 + trung bình của 3 lần đo trong 8 ngày là 29,37mg/l (Nguyển Thị Minh Thư,2010) Hình 2:Vi khuẩn Burkholderia sp.KG1 (Nguyển Thị Minh Thư, 2010) Hình 3:Vi khuẩn Burkholderia sp.KG2 Trang 7 Môi trường sử dụng để nuôi cấy Burkholderia sp.KG trong phòng thí nghiệm là môi trường Bunrk lỏng không đạm, hoặc môi trường King B. (Ngô Thanh Phong, 2010) 2.3 VAI TRÒ CỦA ĐẠM ĐỐI VỚI CÂY LÚA VÀ CƠ CHẾ CỐ ĐỊNH ĐẠM SINH HỌC 2.3.1 Vai trò của đạm đối với cây trồng Thông thường trong đất có 2 nguồn đạm dễ thu hút đối với cây trồng là đạm amoniac và nitrat. Nói chung, các dạng đạm khoáng cây hút rất nhanh và chuyển thành những dạng đạm hữu cơ. Phân đạm là tên gọi chung của các loại phân đơn cung cấp chất đạm cho cây. Bón đạm sẽ thúc đẩy sự tăng trưởng của cây, giúp cho chồi, cành lá phát triển, làm lá có kích thước to, xanh, quang hợp mạnh và làm tăng năng suất cây trồng. Thiếu đạm cây trồng tăng trưởng còi cọc, đẻ nhánh kém, ít phát triểm mầm non, phân cành ra lá đều kém, lá nhỏ. Cây ra hoa kết quả muộn, ít hoa, ít quả, khả năng tích lũy chất có đạm, bột đường đều kém. Tuy nhiên, nếu bón đạm nhiều cho cây sẽ có tác dụng ngược lại: cây lớn nhanh, đẻ nhánh nhiều, lá phát triển quá mức, bộ rễ phát triển kém, thân non mềm. Đó là hiện tượng “lốp cây”, cây dễ bị đổ, trổ chậm, chính chậm và không chắc hạt. Mặt khác bón nhiều đạm làm tăng mức độ nhiễm sâu bệnh do màu sắc xanh đậm của lá thu hút bướm, lá mềm sâu dễ đục, nấm bệnh, vi khuẩn dễ xâm nhập.  Ðặc điểm của phân đạm Chúng ta biết rằng, trên thị trường nước ta hiện nay có 2 dạng phân đạm chính đó là phân đạm ure và phân đạm sulphate (mà ta thường gọi là SA) Phân Ure: (NH2)2CO là loại phân đạm màu trắng đục, dạng viên tròn, có loại nhỏ như hạt mè, hoặc có loại lớn gần bằng hạt đậu xanh. Loại phân này trong thành phần chỉ có phân đạm là có giá trị cho cây trồng. Hàm lượng đạm trong loại phân này rất cao, chiếm tới 46%. Phân đạm sunfate: (NH4)2SO4 đây là loại phân cũng rất phổ biến như phân ure. Phân đạm sunfate có chứa 21% đạm nguyên chất. Như vậy, hàm lượng đạm trong phân sunfate đạm chỉ chưa bằng phân nửa so với phân ure. Có nghĩa là phải bón hơn Trang 8 2 kg phân sunfate đạm mới cho lượng đạm tương đương với 1kg phân ure. Tuy vậy, phân đạm sunfate lại có ưu điểm là cùng một lúc cung cấp cả phân đạm và phân lưu huỳnh cho cây nên phân có giá cao hơn phân ure nếu chỉ tính trên mỗi đơn vị đạm. Hiện nay, do bà con chưa hiểu được nhiều về vai trò của lưu huỳnh đối với cây trồng nên đây cũng là một thiếu sót đáng kể trong sản xuất nông nghiệp. Việc bón phân chỉ quan tâm đến đạm, lân và kali đã làm tình trạng thiếu lưu huỳnh ngày càng trở nên trầm trọng. Bón thêm phân SA là một việc làm nhất cử lưỡng tiện và làm tăng hiệu lực phân bón lên rất đáng kể. Ngoài 2 dạng phân đạm chính đã nói trên, còn có những loại phân chứa đạm khác như : - Trong phân DAP có 18% đạm nguyên chất - tức gần bằng với hàm lượng đạm trong phân SA. - Trong phân Multi-K ( Nitrat Kali) có 16% đạm nguyên chất.  Sử dụng phân đạm Lâu nay nói đến phân đạm chúng ta thường nghĩ đến phân ure vì nó chứa hàm lượng đạm rất cao (46% N). Trong các quy trình phân bón chúng ta cũng chỉ nghĩ đến việc đảm bảo đủ số lượng phân đạm, phân lân và kali là được, chưa tính đến nhu cầu phân S cho cây. Thực ra trong những năm gần đây nhu cầu S đã trở nên rất cần thiết trong quy trình phân bón. Ngoài ra, do sự thâm canh và khai thác đất ngày càng nhiều nên ngoài vấn đề lưu huỳnh còn nảy sinh thêm các vấn đề canxi, manhê và các nguyên tố vi lượng khác. Do vậy trong khi sử dụng phân đạm, đề nghị thay khoảng 30 - 40% dạng đạm ure bằng dạng đạm sunfate là thích hợp. Nếu đã dùng phân DAP thay cho lân thì nên giảm bớt lượng phân đạm, vì trong DAP đã có 18% đạm. Vai tro của đạm đối với cây lúa Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa hay nói cách khác là các chất dinh dưỡng cần thiết, không thể thiếu được đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa bao gồm: đạm (N), lân (P), kali (K), vôi, sắt, kẽm, đồng, magiê, mangan, mô-líp-đen, bo, silic, lưu huỳnh và các-bon, ô-xy, hyđrô. Tất cả các chất trên đây (trừ các-bon, ô-xy, hyđrô) phân bón đều có thể cung cấp được. Có nhiều chất dinh dưỡng khoáng mà cây lúa cần, nhưng 3 yếu tố dinh dưỡng mà cây lúa cần với lượng lớn là: đạm, lân và kali là những Trang 9 chất cần thiết cho những quá trình sống diễn ra trong cây lúa. Các nguyên tố khoáng còn lại, cây lúa cần với lượng rất ít và hầu như đã có sẵn ở trong đất, nếu thiếu thì tùy theo điều kiện cụ thể mà bổ sung phù hợp. ( Phân bón có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa, nó cần thiết cho suốt quá trình phát triển, từ giai đoạn mạ cho đến lúc thu hoạch. Phân bón cung cấp cho cây là nguồn nguyên liệu để tái tạo ra các chất dinh dưỡng như: tinh bột, chất đường, chất béo, prôtêin. Ngoài ra chúng còn giữ vai trò duy trì sự sống của toàn bộ cây lúa, không có nguồn dinh dưỡng thì cây lúa sẽ chết, không thể tồn tại. Các yếu tố dinh dưỡng trong phân bón cung cấp cho cây lúa có vai trò khác nhau, với hàm lượng cung cấp khác nhau trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa. Vì vậy việc bón phân, bổ sung dinh dưỡng cho lúa người ta đã nghiên cứu và đưa ra những công thức bón phân hợp lý cho từng giống lúa, cho từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển, theo từng điều kiện đất đai, khí hậu cụ thể. Phân đạm và hiệu suất của phân đạm: Đạm đóng vai trò quan trọng trong đời sống cây lúa, nó giữ vị trí đặc biệt trong việc tăng năng suất lúa. Tại các bộ phận non của cây lúa có hàm lượng đạm cao hơn các các bộ phận già. Đạm là một trong những nguyên tố hóa học cơ bản của cây lúa, đồng thời cũng là yếu tố cơ bản trong quá trình phát triển của tế bào và các cơ quan rễ, thân, lá... Nếu thiếu đạm, cây lúa thấp, đẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ, hàm lượng diệp lục giảm, lá lúa ngả màu vàng và lúa sẽ trỗ sớm hơn, số bông và số lượng hạt ít hơn, năng suất lúa bị giảm. Nếu bón nhiều đạm và trong điều kiện ruộng thừa chất dinh dưỡng thì cây lúa thường dễ hút đạm. Thừa đạm sẽ làm cho lá lúa to, dài, phiến lá mỏng, nhánh lúa đẻ vô hiệu nhiều, lúa sẽ trỗ muộn, cây cao vóng dẫn đến hiện tượng lúa lốp đổ làm cho năng suất lúa không cao. Cây lúa hút đạm nhiều nhất vào hai thời kỳ: thời kỳ đẻ nhánh và thời kỳ làm đòng. Nhu cầu về đạm của cây lúa ở từng mùa vụ khác nhau nên việc sử dụng phân đạm cũng khác nhau. Trang 10 Lượng phân đạm bón cho cây lúa phụ thuộc vào mùa vụ gieo cấy, độ màu mỡ của đất, tiềm năng năng suất của giống lúa, giá cả phân bón, thời gian và cách bón phân. Ngoài việc phải tuân thủ theo quy trình kỹ thuật của các giống lúa, còn phải quan sát, cân nhắc lượng và thời điểm bón phân đạm dựa vào chân đất, thời tiết và màu sắc bộ lá lúa (dùng bảng so màu lá lúa). Yêu cầu về đạm của cây lúa thay đổi theo thời gian sinh trưởng. Cây lúa cần nhiều đạm trong thời kỳ đẻ nhánh, nhất là thời kỳ đẻ nhánh cực đại. Khi kết thúc thời kỳ phân hóa đồng, hầu như cây lúa đã hút trên 80% tổng lượng đạm cho cả chu kỳ sinh trưởng. Một trong những yếu tố quan trọng để tăng hiệu quả bón đạm cho cây lúa là cách bón, hay nói cách khác là bón đạm như thế nào. Thời điểm thích hợp nhất để bón đạm cho cây lúa vào lúc cấy (hoặc lúc gieo thẳng) và lúc cây lúa bắt đầu làm đồng, cũng không nên bón đạm cho lúa khi vừa cấy xong. Cách bón phân đạm tốt nhất là trước khi cấy (hoặc lúc gieo thẳng) phân đạm được trộn với đất để cho phân đạm gần rễ hơn và được giữ trong keo đất. Khi bón phân, không nên bón khi ruộng khô nẻ rồi cho nước vào ruộng thì một phần phân đạm sẽ biến thành khí bốc hơi bay đi. Ngược lại nếu bón đạm cho đất ngập nước thường xuyên làm thay đổi dạng đạm (dạng đạm này dễ chuyển thành thể khí bay lên). Khi quan sát thấy trời sắp mưa không nên bón đạm vì như vậy lượng đạm vừa bón sẽ dễ bị rửa trôi; khi nắng nóng gay gắt vào buổi trưa, đầu giờ chiều cũng không nên bón đạm vì đạm dễ bị bay hơi, vào buổi sáng hoặc chiều mát là thời điểm bón đạm tốt nhất. Một điểm chú ý khác khi bón thúc phân đạm là không nên bón khi lá lúa còn ướt bởi phân đạm sẽ dính lại trên lá ướt và với lượng nhiều có thể gây cháy lá; phân đạm đã hòa tan vào những giọt nước trên lá lúa sẽ bị mất vào không khí khi các giọt nước đó bốc hơi, khô đi. Cũng không nên bón thúc phân đạm nếu như thấy có mưa to vì đạm vừa bón sẽ bị trôi đi mất. (Trần Thiên Văn) 2.3.2 Cơ chế cố định đạm sinh học Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng không chỉ với cây trồng mà ngay cả đối với vi sinh vật. Nguồn dự trữ nitơ trong tự nhiên rất lớn, chỉ tính riêng trong Trang 11 không khí nitơ chiếm khoảng 78,16% thể tích. Người ta ước tính trong bầu không khí bao trùm lên một ha đất đai chứa khoảng 8 triệu tấn nitơ, lượng nitơ này có thể cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng hàng chục triệu năm nếu như cây trồng đồng hóa được chúng. Trong cơ thể các loại sinh vật chứa khoảng 4,1015 tỷ tấn nitơ. Nhưng tất cả nguồn nitơ trên cây trồng đều không tự đồng hóa được mà phải nhờ vi sinh vật. Thông qua hoạt động của các loài sinh vật, nitơ nằm trong các dạng khác nhau được chuyển hóa thành dễ tiêu cho cây trồng sử dụng. Hằng năm cây trồng lấy đi từ đất hàng trăm triệu tấn nitơ. Bằng cách bón phân con người trả lại cho đất được khoảng > 40%, lượng thiếu hụt còn lại cơ bản được bổ sung bằng nitơ do hoạt động sống của vi sinh vật. Vì vậy việc nghiên cứu, sử dụng nguồn đạm sinh học này được xem là một giải pháp quan trọng trong nông nghiệp, đặc biệt trong sự phát triển nền nông nghiệp bền vững của thế kỷ 21 này. Cây trồng cũng như các loài động vật và người không có khả năng đồng hóa trực tiếp nguồn N2 tự do từ không khí (Nester et al., 2004). N2 là phân tử rất khó phản ứng với các phân tử khác để tạo thành hợp chất. Liên kết N ≡ N có năng lượng liên kết rất lớn nên muốn xảy ra phản ứng giữa N2 với các nguyên tố khác thành các hợp chất vô cơ, trong kỹ thuật người ta phải dùng năng lượng rất cao. Muốn thu được NH3 từ N2 phải dùng nhiệt độ 5000 0C với áp suất 200-300atm. Muốn tổng hợp cyanamide calcium (CaCN) phải dùng lò điện. Trong tự nhiên, khi có sấm sét tạo nên áp suất và nhiệt độ rất cao mới cắt đứt liên kết đó để hình thành nên đạm vô cơ. Vì vậy, sau trận mưa giông, cây tươi tốt hơn vì được bổ sung thêm đạm từ nước mưa. Tuy nhiên, tồn tại một số vi sinh vật có khả năng biến N 2 trong khí quyển thành NH 3 cung cấp đạm cho cây mà chỉ cần một lượng năng lượng rất ít (3-5 kcal/M). Chúng được gọi chung là các vi sinh vật cố định đạm. Quá trình cố định đạm bằng con đường sinh học có ý nghĩa to lớn đối với cân bằng N2 trên trái đất và việc duy trì độ phì của đất. Hiện nay, mặc dù việc sản xuất phân đạm ngày một tăng nhưng mới chỉ đáp ứng được một lượng đạm rất nhỏ mà cây trồng đòi hỏi hàng năm. Theo tài liệu phân tích, trong trường hợp thuận lợi, vi khuẩn nốt sần có thể đồng hóa 100-250 kg N/ha/năm. Cỏ Luzern: 300 kg, cỏ Stylo: 150-200 kg, các loại đậu Trang 12 80-120 kg, các vi khuẩn sống tự do như Azotobacter 25-40 kg. Nói chung, mỗi năm trên trái đất, các vi sinh vật cố định được khoảng 100 triệu tấn N ở dạng liên kết. Lượng N sinh học được tích lại trong đất nhờ các vi sinh vật cố định đạm có ý nghĩa rất lớn đối với nông nghiệp, đặc biệt là các nước có nền công nghiệp phân hóa học chưa phát triển. Do đó, việc phát hiện ra các nhóm vi sinh vật có khả năng cố định N2 và sử dụng chúng như một nguồn phân bón hữu hiệu là biện pháp tích cực làm giàu nguồn đạm cho đất và giảm bớt nguy cơ gây ô nhiễm môi trường do sử dụng quá nhiều phân bón hóa học. Cố định đạm sinh học trên lúa làm tăng đạm tổng số lên 20-25% (Dobereiner, 1992). Theo thí nghiệm của Cao Ngọc Điệp (2005), khi tưới dịch vi khuẩn Pseudomonas spp. lên lúa cao sản trồng trên đất phù sa ở Cần Thơ đã giúp tăng năng suất lúa lên 20-37%. Vì vậy, việc nghiên cứu cơ chế cố định đạm sinh học của vi khuẩn là vấn đề cấp thiết đã được các nhà khoa học triển khai nhằm làm tăng tính hiệu quả ứng dụng vi sinh vật cố định đạm, Hiện nay, việc sử dụng quá nhiều phân đạm vô cơ đã làm cho môi trường đất và nước bị ô nhiễm, hàm lượng nitrate tích lũy trong nhiều loại sản phẩm nông nghiệp cũng tăng đến mức báo động. Chính vì vậy, thay thế một phần đạm vô cơ bằng đạm sinh học sẽ góp phần làm cho môi trường sinh thái nông nghiệp bền vững hơn. Việc trồng xen các cây họ đậu với các cây trồng khác cũng như trồng các cây họ đậu cải tạo đất là biện pháp canh tác hợp lý, có hiệu quả cao và được ứng dụng ngày càng nhiều nhằm tăng năng suất cây trồng, đồng thời đảm bảo bền vững cho sinh thái nông nghiệp. Cơ chế hóa sinh của quá trình cố định N cho đến nay vẫn chưa được sáng tỏ hoàn toàn, nhưng đa số các nhà nghiên cứu đồng ý với giả thuyết cho rằng N là sản phẩm đồng hóa sơ cấp của N2 và có thể nêu ra giả thuyết về 2 con đường cố định N của vi sinh vật sống tự do trong đất như sau: Trang 13 Trong công nghiệp, nhờ các chất xúc tác nên năng lượng dùng cho phản ứng cố định N được giảm nhiều, chỉ vào khoảng 16-20 Kcalo/M, song lượng năng lượng vẫn còn lớn so với trong cơ thể sinh vật. Tốc độ phản ứng nhanh chóng trong tế bào vi sinh vật ở nhiệt độ thấp nhờ có hệ thống enzyme hydrogenase họat hóa H2 và enzyme nitrogenase hoạt hóa N2. Năm 1961-1962, người ta đã tách từ Clostridium pasteurrianum hai tiểu phần hoạt hóa H2 và N2. Sau này người ta tìm thấy ở Azotobacter cũng có các tiểu phần đó. Trong quá trình hoạt hóa này có sự tham gia của 2 nguyên tố khoáng Mo và Fe. Nguồn hydro để khử N2 có thể là hydro phân tử (H2). Trong trường hợp này thì dưới tác dụng của enzyme hydrogenase, điện tử được chuyền theo hệ thống. Nguồn cho điện tử và hydro là acid pyruvic. Đáng chú ý là trong quá trình chuyền điện tử có sự tham gia tích cực của feredocine (Fd). Feredocine là cầu nối giữa 2 hệ enzyme hydrogenase và nitrogenase để cố định N2. Trang 14 Sự cố định N2 của vi khuẩn nốt sần có thể xãy ra theo sơ đồ phức tạp hơn. Trong các nốt sần có một chất có bản chất hem rất giống với hemoglobin trong máu gọi là leghemoglobin. Nó dễ dàng liên kết với O2 để biến thành oxyhemoglobin. Leghemoglobin chỉ được tạo nên khi vi khuẩn sống cộng sinh với cây họ đậu, còn khi nuôi cấy tinh khiết các Rhizobium sẽ không tạo leghemoglobin và không cố định được N2. Những nghiên cứu gần đây về quá trình cố định N2 cho thấy quá trình cố định này đòi hỏi: Có sự tham gia của enzyme nitrogenase. Có thể coi đây là nhân tố chìa khóa cho quá trình này: Enzyme này hoạt động trong điều kiện yếm khí. - Có lực khử mạnh với thế năng khử cao (NAD, NADP,...) - Có năng lượng (ATP) đủ và có sự tham gia của nguyên tố vi lượng. Nhóm hoạt động của enzyme nitrogenase có chứa Mo và Fe. Vì vậy sử dụng Mo và Fe cho cây họ đậu thường có hiệu quả rất cao. - Tiến hành trong điều kiện yếm khí. Các chất khử là NADH2 và Fd cùng với năng lượng do hô hấp, quang hợp của cây chủ cung cấp. Sự cố định N2 cần năng lượng 16 ATP để khử 1 N2. tạo thành 1 NH3 trong quá trình cố định N được sử dụng dễ dàng vào quá trình amine hóa các cetoacid để tổng hợp một cách nhanh chóng các acid amine, từ đó tham gia vào tổng hợp protein và nhiều quá trình trao đổi chất khác. Cố định đạm sinh học xảy ra khi nitơ trong khí quyển được chuyển thành amoniac bởi một enzyme gọi là nitrogenase. (Ngô Thanh Phong, 2010) Quá trình cố định đạm xảy ra trong tế bào vi khuẩn và vi khuẩn lam đều giống nhau là nhờ chúng có hệ thống gen nif (ni là chữ viết tắt của nitrogen – nitơ và f là fixing – cố định) điều khiển quá trình tổng hợp enzyme nitrogenase. Nitrogenase là hệ Trang 15 enzyme xúc tác cho phản ứng khử N2 thành NH3. Như vậy, hệ thống gen nif được xem là hệ thống gen điều khiển cho quá trình cố định đạm sinh học. Tuy nhiên, ở vi khuẩn lam, quá trình cố định đạm không phải xảy ra ở bất kỳ tế bào nào mà chỉ có thể xảy ra ở dị bào.(Desnoues et al.,2003). Khả năng cố đinh đạm sinh học hay các sinh vật mamg hệ thống gen nif được phân phối ở nhiều loài vi khuẩn thực (eubacteria) và vi khuẩn cổ (archae) (Yan et al.,2008). N2 + 8 H + 6 e - → 2 NH3 + H 2 Sự cố định đạm sinh học giới hạn ở vi sinh vật sơ hạch, nhóm này có thể là vi sinh vật dị dưỡng và sự hoạt động của chúng cần năng lượng ( chủ yếu là nguồn cacbonhidrat) bắt nguồn từ sự quan hệ giữa rễ cây và vi sinh vật cho nên nếu nguồn năng lượng dồi dào thì cố định đạm ngày càng cao. Nguồn năng lượng cung cấp cho hệ thống cố định đạm sinh học với sự hoạt động của enzim nitrogenase và hydrogenase giúp cho N2 được chuyển thành 2 phân tử NH3, sau đó kết hợp với chuổi carbon để thành những acid amin đầu tiên cung cấp cho cây trồng. Quá trình cố định nitơ phân tử theo 2 hướng cơ bản: Con đường khử và con đường oxy hoá. Con đường khử theo chuỗi biến hoá: N2 → HN=NH → H2N-NH2 → NH3 → NH4OH Con đường oxy hoá: N2 → N2O → (HNO)2 → NH4OH Qua 2 hướng đó, người ta thu được kết quả sau: - Nếu nồng độ Oxy nhiều sẽ ức chế quá trình cố định nitơ phân tử. - Hiệu suất cố định nitơ phân tử của những vi sinh vật kỵ khí thường cao hơn những vi sinh vật hiếu khí. - Tìm thấy hợp chất loại khử khi nuôi các vi sinh vật cố định nitơ phân tử. Qua đó cho thấy con đường khử có nhiều khả năng xảy ra hơn. Quá trình cố định nitơ phân tử là quá trình đồng hóa nitơ của không khí thành đạm amôn dưới tác dụng của một số nhóm vi sinh vật có hoạt tính Nitrogenaza. Bản chất của quá trình cố định nitơ phân tử được Hellrigel và Uynfac tìm ra năm 1886. Có hai nhóm vi sinh vật tham gia đó là: Nhóm vi sinh vật sống tự Trang 16 do và hội sinh và nhóm vi sinh vật cộng sinh. 2.4 SƠ LƯỢC VỀ CÂY LÚA 2.4.1 Phân loại theo khoa học Giới (regnum): Plantae Ngành: Angiospermac – Thực vật có hoa Lớp: Monocotyledones – lớp 1 lá mầm Họ: Poales (Graminales) – Hòa thảo có hoa Họ phụ: Poidae – Hòa thảo ưa nước Chi (genus): Oryza - lúa Loài: Oryza sativa – lúa trồng 2.4.2 Đặc điểm sinh vật học của cây lúa * Cấu tạo hạt lúa - Vỏ trấu: có 2 mảnh, một mảnh to và một mảnh nhỏ ôm lấy nhau. Vỏ trấu có màu khác nhau tùy theo giống. - Râu: hạt thóc có thể có râu hoặc không có râu. Ở hạt có râu thì mỏ hạt kéo dài ra thành râu, màu sắc của vỏ hạt và màu sắc của râu thường cùng một màu. Mỏ hạt là một bộ phận của vỏ trấu to - Mày trấu: Mỗi hạt trấu có hai mày trấu dính liền với cuống hạt. Mày trấu dài hay ngắn tùy theo giống. - Hạt gạo: gồm 2 phần: nội nhũ và phôi. Nội nhũ được bao bọc bởi lớp vỏ cám, màu sắc lớp vỏ cám tùy theo giống. Nội nhũ là phần dự trữ dinh dưỡng để nuôi phôi và khi nảy mầm thì cung cấp dinh dưỡng cho phôi phát triển thành cây lúa non. Phôi ở phía cuối của hạt thóc, khi nảy mầm thì phôi phát triển thành mầm và rễ để bắt đầu một chu kì mới của cây lúa. * Sự nảy mầm của hạt Hạt hút nước trương lên gặp nhiệt độ thích hợp và đầy đủ không khí thì nảy mầm. Đầu tiên là một khối trắng xuất hiện, tiếp đến là rễ phôi xuất hiện và dài ra nhanh chóng, rồi bao mầm có dạng mũi chông đâm ra. Trang 17 Thời kỳ mạ: Nếu mạ gieo thưa, rễ mạ có thể dài 5-6 cm. Tiêu chuẩn của mạ tốt là bộ rễ ngắn, nhiều rễ trắng. Thời kỳ sau cấy: Bộ rễ tăng dần về số lượng và chiều dài ở thời kỳ đẻ nhánh, làm đồng. Thời kỳ trỗ bông : Bộ rễ đạt giá trị tối đa vào thời kỳ trỗ bông. Số lượng rễ có thể đạt tới 500 – 800 cái. Chiều dài rễ đạt 2- 3 km/ cây khi cây được trồng riêng trong chậu. Trên đồng ruộng, phạm vi ra rễ chỉ ở những mắc gần lớp đất mặt (0-20 cm là chính). Khi cấy lúa quá sâu (>5 cm), cây lúa sẽ tạo ra 2 tầng rễ, trong thời gian này cây lúa chậm phát triển giống như hiện tượng lúa bị bệnh ngẹt rễ. Cấy ở độ sâu thích hợp (3-5cm) sẽ khắc phục được hiện tượng trên. Để tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển tốt, cần làm cỏ sục bùn điều chỉnh lượng nước hợp lí, tạo điều kiện cho tầng đất vùng rễ thông thoáng, bộ rễ phát triển mạnh, Cây lúa sinh trưởng tốt, chống chịu được sâu bệnh, nâng xuất cao. *Thân lúa - Thân gồm nhiều mắt và lóng. Trước thời kỳ lúa trỗ, thân lúa được bao bọc bởi bẹ lá. - Tổng số mắt trên thân chính bằng số lá trên thân cộng thêm 2. Chỉ vài lóng ở ngọn dài ra, số còn lại ngắn và dày đặc. Lóng trên cũng dài nhất. Một lóng dài hơn 5 mm được xem là lóng dài. - Số lóng dài: Từ 3-8 lóng. Theo giải phẫu ngang lóng, lóng có một khoảng trống lớn gọi là xoang lỏi. - Chiều cao cây, thân: Chiều cao cây được tính từ gốc đến mút lá hoặc bông cao nhất. Chiều cao thân được tính từ gốc đến cổ bông. Chiều cao thân và chiều cao cây liên quan đến khả năng chống đổ của giống lúa. *Nhánh lúa Cây lúa có thể đẻ nhánh khi có 4-5 lá thật. Lúa kết thúc đẻ nhánh vào thời kỳ làm đốt, làm đồng. Từ cây mẹ đẻ ra nhánh con (cấp 1), nhánh cấp 1 đẻ nhánh cấp 2 , nhánh cấp 2 đẻ nhánh cấp 3. Trang 18 Những nhánh hình thành vào giai đoạn cuối thường là nhánh vô hiệu. Thường thì các giống lúa mới khả năng đẻ nhánh cao, tỷ lệ nhánh hữu hiệu cũng cao hơn các giống lúa cũ, cổ truyền. Khả năng đẻ nhánh của cây lúa phụ thuộc vào giống, nhất là điều kiện chăm sóc, ngoại cảnh...Cây lúa có nhiều nhánh, tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao, năng suất sẽ cao. *Lá lúa - Lá lúa điển hình gồm: bẹ lá, phiến lá, lá thìa và tai lá. + Bẹ lá: là phần đáy lá kéo dài cuộn thành hình trụ và bao phần non của thân. + Phiến lá: hẹp, phẳng và dài hơn bẹ lá ( trừ lá thứ hai). + Lá thìa: là vảy nhỏ và trắng hình tam giác. + Tai lá: Một cặp tai lá hình lưỡi liềm - Lá được hình thành từ các mầm lá ở mắt thân. Tốc độ ra lá thay đổi theo thời gian sinh trưởng và điều kiện ngoại cảnh. - Thời kỳ mạ non: trung bình 3 ngày ra được 1 lá. - Thời kỳ mạ khoẻ: từ lá thứ 4, tốc độ ra lá chậm lại, 7-10 ngày ra được 1 lá. - Thời kỳ đẻ nhánh: 5-7 ngày /1lá ở vụ mùa. - Cuối thời kỳ đẻ nhánh - làm đồng: khoảng 12 - 15 ngày/lá. cây lúa trỗ bông cũng là lúc hoàn thành lá đồng. Số lá trên cây phụ thuộc chủ yếu vào giống, thời vụ, biện pháp bón phân và quả trình chăm sóc. Thường số lá của các giống : - Giống lúa ngắn ngày: 12 - 15 lá - Giống lúa trung ngày: 16 - 18 lá - Giống lúa dài ngày : 18 - 20 lá *Chức năng của lá Lá ở thời kỳ nào thường quyết định đến sinh trưởng của cây trong thời kỳ đó. Ba lá cuối cùng thường liên quan và ảnh hưởng trực tiếp đến thời kỳ làm đồng và hình thành hạt. Trang 19 *Chức năng của bẹ lá - Chống đỡ cơ học cho toàn cây - Dự trữ tạm thời các Hydratcacbon trước khi lúa trỗ bông Lá làm nhiệm vụ quang hợp, chăm sóc hợp lí, đảm bảo cho bộ lá khoẻ, tuổi thọ lá (nhất là lá đồng), lúa sẽ chắc hạt, năng suất cao. *Hoa Lúa  Quá trình thụ phấn, thụ tinh và hình thành hạt lúa Lúa là loại cây tự thụ phấn. Sau khi bông lúa trỗ một ngày thì bắt đầu quá trình thụ phấn. Vỏ trấu vừa hé mở từ 0-4 phút thì bao phấn vỡ ra, hạt phấn rơi vào đầu nhụy và hợp nhất với noãn ở bên trong bầu nhụy để bầu nhụy phát triển thành hạt. Thời gian thụ phấn kể từ khi vỏ trấu mở ra đến khi khép lại kéo dài khoảng 50- 60 phút. Thời gian thụ tinh kéo dài 8 giờ sau thụ phấn. Trong ngày thời gian hoa lúa nở rộ thường vào 8-9 giờ sáng khi có điều kiện nhiệt độ thích hợp, đủ ánh sáng, quang mây, gió nhẹ. Những ngày mùa hè, trời nắng to có thể nở hoa sớm vào 7- 8 giờ sáng. Ngược lại nếu trời âm u, thiếu ánh sáng hoặc gặp rét hoa phơi màu muộn hơn, vào 12-14 giờ. Sau thụ tinh phôi nhũ phát triển nhanh để thành hạt. Khối lượng hạt gạo tăng nhanh trong vòng 15- 20 ngày sau trỗ, đồng thời với quá trình vận chuyển và tích luỹ vật chất, hạt lúa vào chắc và chín dần. Bông và hạt lúa Thời gian hình thành bông kể từ khi cây lúa bắt đầu phân hoá đồng cho đến khi lúa trỗ. Thời kỳ này nếu được chăm bón tốt, cây lúa đủ dinh dưỡng bông lúa sẽ phát triển đầy đủ giữ nguyên được đặc tính của giống. Thời gian phát triển bông ở giống ngắn ngày ngắn hơn ở giống dài ngày. - Hạt lúa gồm: Gạo lức và vỏ trấu. + Gạo lức gồm : phôi và phôi nhũ. Trang 20 + Vỏ trấu gồm: Trấu trên và trấu dưới. Trấu dưới lớn hơn trấu trên và bao khoảng hai phần ba bề mặt gạo lức. Một hạt lúa nặng khoảng 12- 44 mg. Chiều dài, rộng, độ dày của hạt thay đổi nhiều giữa các giống. Quá trình chín của hạt gồm : chín sữa, chín sáp và chín hoàn toàn. Thời gian chín từ 30 - 35 ngày tuỳ theo giống, môi trường và biện pháp canh tác. *Thời gian sinh trưởng phát triển của cây lúa Thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ khi hạt lúa nảy mầm đến khi chín hoàn toàn, thay đổi tuỳ theo giống và điều kiện ngoại cảnh. - Đối với lúa cấy: Bao gồm thời gian ở ruộng mạ và thời gian ở ruộng lúa cấy. Đối với lúa gieo thẳng: Được tính từ thời gian gieo hạt đến lúc thu hoạch. ( 2.4.3 Đặc điểm của giống lúa OM4218 Giống có thời gian sinh trưởng 100-104 ngày (cấy), 90-95 ngày (sạ), chiều cao cây 96-105 cm, tỷ lệ lép 16,9%. Trọng lượng nghìn hạt P1000 =26,1-28gam, phản ứng với rầy nâu cấp 3-5, đạo ôn cấp 3 (kháng rày nâu và đạo ôn trung bình), năng suất trung bình 7,68 tấn/ha. Số bông/m2 =389 bông/m2, hạt chắc/bông =109. Cứng ra, ít đỗ ngã, thích hợp 3 vụ trong năm. Gạo dài và trong, mềm cơm, đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. ( 2.5 KỸ THUẬT CANH TÁC 2.5.1 Thời vụ Thời điểm gieo sạ vụ đông xuân khoảng tháng 11-12 và thu hoạch vào khoảng tháng 2-3 năm sau. Có một số nơi làm sớm hơn, cuối tháng 10 đầu tháng 11 để đảm bảo còn đủ nước ngọt trước thu hoạch. Còn ở vùng ven biển, vụ đông xuân cũng gieo sạ sớm để tránh nước mặn xâm nhập làm cho lúa háp cuối vụ. Vụ lúa xuân hè (XH) thời vụ gieo sạ thường là trong tháng 2-3 và thu hoạch vào tháng 5-6. Vụ này thường được trồng ở vùng đất phù sa ven sông lớn, có nước ngọt quanh năm hoặc có đê bao khép kín trong cơ cấu ba vụ lúa mỗi năm. Vụ lúa hè thu chính vụ thường được gieo cấy khi mùa mưa thật sự bắt đầu. Nguồn nước dưới sông dồi dào do mưa tại chỗ cũng như nước ở thượng nguồn đổ về. Trang 21 Vụ này gieo sạ trong tháng 5-6 và thu hoạch vào khoảng tháng 8-9. Cơ cấu lúa đông xuân và hè thu chính vụ là cơ cấu hai vụ lúa phổ biến nhất tại ĐBSCL. Về vụ lúa thu đông và lúa mùa với giống ngắn ngày (khoảng 90 ngày), vụ thu đông thường được trồng trong cơ cấu ba vụ lúa ở vùng đất cao ven sông, thu hoạch xong trước khi nước lũ về như Cai Lậy (Tiền Giang) hoặc ở vùng đê bao khép kín như Chợ Mới (An Giang). 2.5.2 Chuẩn bị giống Giống là một trong những yếu tố quyết định đến sự sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa. Sử dụng các giống có thời gian sinh trưởng từ 90-100 ngày, năng suất cao, chống chịu với một số sâu bệnh chính và có phẩm chất gạo tốt đủ tiêu chuẩn xuất khẩu như OM1490, OMCS2000, IR64, MTL250, VD95-20, AS996, OM3536, OM4218, Lúa thơm VD20, v.v. Sử dụng hạt giống đạt tiêu chuẩn chất lượng tương đương cấp xác nhận (theo qui định của Bộ NN & PTNT): - Độ sạch (% khối lượng) > 99,0% - Tạp chất (% khối lượng) < 1,0% - Hạt khác giống phân biệt được (% hạt) < 0,25% - Hạt cỏ (số hạt /kg) < 10 hạt - Tỷ lệ nảy mầm (% số hạt) < 85% - Độ ẩm (%) < 13.5 % 2.5.3 Làm đất Đối với vụ Đông xuân. Dọn sạch cỏ. Trục đánh bùn và san bằng mặt ruộng bằng máy cày bánh lồng có trang kèm theo. Đối với vụ Hè thu. Trang 22 Cày đất bằng máy với độ sâu từ 15-20 cm. Phơi ải trong thời gian 1 tháng. Bừa, trục và san bằng mặt ruộng bằng máy kéo bánh lồng có công cụ trang phẳng mặt ruộng kèm theo. 2.5.4 Gieo sạ Chuẩn bị hạt giống Làm sạch hạt lúa trước khi ngâm ủ bằng cách ngâm hạt trong nước muối 15% trong thời gian 5-10 phút, loại bỏ hạt lép lửng và lẫn tạp. Sau đó, cho vào bao ngâm trong nước sạch 30 giờ. Rửa bằng nước sạch, để ráo nước, ủ trong 24 giờ đảm bảo hạt vừa nhú mầm. Xử lý hạt giống trước khi gieo bằng Regent hoặc Carban 3%. Chú ý: Trước khi gieo sạ 6 giờ, không nên tưới nước cho hạt giống để dễ gieo sạ. Biện pháp gieo sạ: Gieo hàng bằng công cụ gieo hàng kéo tay hoặc liên hợp với máy kéo. Lượng hạt giống gieo: 100-120 kg/ha. Khoảng cách gieo: hàng cách hàng 20 cm. Chú ý: Lượng hạt giống cho vào trống của công cụ gieo hàng chỉ bằng 2/3 thể tích trống và tránh làm ướt bên trong trống để hạt ra đều. 2.5.5 Chăm sóc Bón phân Bón phân cân đối giữa đạm, lân và kali. Ở giai đoạn để nhánh (22-25 NSS) và làm đồng (42-45 NSS), sử dụng bảng so màu lá để điều chỉnh lượng phân đạm cần bón. Loại phân sử dụng và lượng phân bón từng loại cho từng giai đoạn sinh trưởng của lúa được khuyến cáo như sau : Trang 23 Loại phân, liều lượng và thời gian bón cho lúa (tính cho 1000 m2) Bảng 1: Cách bón phân cho lúa Thời kỳ bón Loại đất Ra rễ (7-10 NSG) Đẻ nhánh (22-25 NSG) Đón đòng (42-45 NSG) Bón nuôi hạt (55-60 NSG) Vụ Hè thu Đất phù sa 15 kg NPK 20-20-15 4-5 kg DAP 7-8 kg Urê 5-6 kg Urê 3 kg KCL Phun KNO3 trước và sau trỗ 7 ngày, 150 g/bình 8 lít, 4 bình Đất phèn nhẹ và trung bình 15 kg NPK 20-20-15 6-7 kg DAP 6-7 kg Urê 4-5 kg Urê 3 kg KCL Phun KNO3 trước và sau trỗ 7 ngày, 150 g/bình 8 lít, 4 bình Vụ Đông xuân Đất phù sa 10 kg NPK 20-20-15 và 4-5 kg Urê 4-5 kg DAP 7-8 kg Urê 7-8 kg Urê 3 kg KCL Phun KNO3 trước và sau trỗ 7 ngày, 150 g/bình 8 lít, 4 bình Đất phèn nhẹ và trung bình 15 kg NPK 20-20-15 5-6 kg DAP 6-7 kg Urê 5-6 kg Urê 3 kg KCL Phun KNO3 trước và sau trỗ 7 ngày, 150 g/bình 8 lít, 4 bình ("Qui Trình Công Nghệ Cao" - của Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long và do Bộ Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn phát hành) Quản lí nước Giai đoạn cây con (0-7 NSG): rút cạn nước trước khi sạ và giữ khô mặt ruộng trong vòng 3 ngày sau khi sạ, ngày thứ 4 cho nước láng mặt ruộng 1 ngày sau đó rút cạn để đảm bảo đủ ẩm bề mặt ruộng. Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng (7-42 NSG): Sau khi sạ được 7-10 ngày, bắt đầu cho nước từ từ vào ruộng và giữ nước trên mặt ruộng ở mức 5-7 cm. Trong giai đoạn này, thay nước trong ruộng lúa từ 2-3 lần, sau mỗi lần thay nước giữ cạn trong 2- 3 ngày. Giai đoạn sinh trưởng sinh thực (42-65 NSG): Giữ nước trong ruộng ở mức 3-5 cm. Giai đoạn chín (65-95 NSG): Giữ nước trong ruộng ở mức 2-3 cm cho đến giai đoạn chín vàng (7-10 ngày trước khi thu hoạch) tháo cạn nước trong ruộng. Phòng trừ cỏ dại Trang 24 Ngoài việc áp dụng đồng bộ các biện pháp trên, luân phiên sử dụng hóa chất diệt cỏ bao gồm: Sofit 300EC, Meco 60EC, Vigor 33EC, Sirius 10WP, Nominee 10SC, Tiller-s, Ronstar 25EC, OK 720DD, Facet 25SC, v.v. Phòng trừ sâu hạis Áp dụng biện pháp phòng trừ tổng hợp (IPM) bao gồm: Bắt bướm hay rầy trưởng thành bằng vợt hay bẫy đèn, ngắt ổ trứng các loại sâu và các lá có mang sâu. Duy trì và bảo vệ các sinh vật có ích như ếch nhái, nhện, bọ rùa, dế nhảy, muỗm muỗm, bọ xít mù xanh, bọ xít nước, kiến ba khoang, ong mắt đỏ, ong kén trắng, ong đen, ong xanh, ong đùi, nấm tua, nấm xanh, nấm phấn trắng, v.v. bằng cách không sử dụng hoặc hạn chế sử dụng thuốc trừ sâu khi trên ruộng xuất hiện nhiều loài thiên địch. Nếu bắt buộc phải phun thuốc khi có dịch thì phải chọn loại thuốc chọn lọc ít độc đến thiên địch. Sử dụng chế phẩm sinh học trừ sâu rầy hại lúa như chế phẩm từ vi khuẩn Bacillus thuringienis (Bt) để trừ sâu non của các loài sâu thuộc bộ cánh vảy và 2 chế phẩm từ nấm ký sinh côn trùng như Ometar (chế phẩm nấm xanh) và Biovip (chế phẩm nấm trắng) để trừ các loài rầy, bọ xít và sâu cuốn lá nhỏ hại lúa. Không phun thuốc trừ sâu trong vòng 40 ngày đầu sau sạ để bảo vệ hệ thiên địch, chỉ phun thuốc trừ sâu khi mật số tới ngưỡng phòng trừ quy định và phải tuân thủ kỹ thuật 4 đúng:  Đúng thuốc: Chọn thuốc đúng đối tượng sâu hại.  Đúng liều lượng: Tuân thủ quy định về liều lượng thuốc và nước pha theo chỉ dẫn ghi trên nhãn chai.  Đúng lúc: Phun khi mật số sâu hại phát triển nhiều hơn mật số thiên địch.  Đúng cách: Phải phun trúng vào nơi có sâu rầy sinh sống như rầy ở gốc lúa, sâu ở trên lá hay trên thân. Khi thật cần thiết, có thể sử dụng một trong các loại thuốc sau đây để phòng trừ:  Rầy nâu: Applaud 10BHN, Actara 25WG, Bassa 50ND, Mipcin 25BHN và Trebon 10ND. Trang 25  Bù lạch: Actara 25WG, Bassa 50ND, Fastac 5ND, Regent 300WDG và Trebon 10ND.  Sâu phao: Fastac 5ND, Padan 95SP và Regent hai lúa xanh 300WDG.  Sâu cuốn lá: DDVP 50ND, Fastac 5ND, Padan 95SP và Trebon 10ND.  Sâu đục thân: Basudin 10H, Padan 95SP, Regent hai lúa xanh 300WDG và Regent 10H.  Bọ xít các loại: Bassa 50ND và Padan 95SP. Phòng trừ bệnh hại Bệnh đạo ôn: Bệnh cháy lá là do nấm gây ra. Bệnh xuất hiện và gây hại trong cả 2 vụ đông xuân và hè thu và ở tất cả các giai đoạn của cây lúa. Bệnh thường tấn công trên lá, đốt thân, cổ lá và cổ gié. Bệnh đặc biệt thích hợp với điều kiện thời tiết khí hậu mát lạnh, có sương mù như trong vụ đông xuân. Sử dụng biện pháp sau đây để phòng trị: Thăm đồng thường xuyên 5-7 ngày lần để phát hiện bệnh kịp thời. Khi thấy có một vài vết bệnh xuất hiện, sử dụng thuốc hóa học Tricyclazole hay Probenazole để phun. Bệnh khô vằn: Bệnh khô vằn do nấm gây ra và phát triển mạnh ở vụ Hè thu vào giai đoạn sau khi đẻ nhánh tối đa, hoặc khi tán lúa vừa phủ kín mặt ruộng (35-40 NSS). Để phòng trừ bệnh này cần áp dụng các biện pháp sau đây: Vệ sinh đồng ruộng như làm sạch cỏ và các tồn dư của vụ trước. Xử lý đất bằng biện pháp cày phơi ải hoặc cho đất ngập nước trong thời gian 15-30 ngày để diệt mầm bệnh Sử dụng thuốc hoá học: không cần phải phun hết cả ruộng mà chỉ phun cục bộ ở từng điểm có bệnh. Sử dụng các loại thuốc sau để phòng trị bệnh: Hexaconazol, Iprodione. Bệnh Bạc lá: Trang 26 Bệnh Bạc lá do vi khuẩn gây ra, bệnh thường phát triển và gây hại nặng vụ Hè Thu trong giai đoạn 40 NSG trở đi. Bệnh lây lan qua con đường hạt giống. Để phòng trị bệnh chủ yếu sử dụng giống kháng kết hợp với xử lý hạt giống. Phòng trừ chuột Phối hợp nhiều biện pháp cùng 1 lúc: Thời vụ tập trung, vệ sinh đồng ruộng, đặt bẫy, đào hang, bỏ khí đá vào hang, bơm nước vào hang, dùng chó săn bắt. Đánh bả chuột: dùng lúa mộng hay thức ăn gia súc làm mồi trộn với thuốc Fokeba 5% hay Zinphos 20 % với tỉ lệ 1/50, nên đặt nhiều đợt, cách nhau 4-5 đêm, giá để mồi có thể là ống tre, vỏ dừa. Sử dụng thuốc viên Klerat 0,05 % để nhét vào miệng hang. Bẫy cây trồng: trong khu vực khoảng 1 km2 (100 ha) bố trí 5 ruộng gieo trồng sớm hơn 1 tháng, cách nhau 500 m, mỗi ruộng có hàng rào ny lông cao 80-100cm và 8 lồng hom (2/bờ). Sử dụng giống lúa thơm để dẫn dụ chuột. Dùng thuốc xông hơi như DDVP, Phosphine hay khí đá bỏ vào hang và bịt miệng hang lại. Gặt lúa dồn từ xung quanh vào giữa, cuối cùng bao lưới để bắt. 2.5.6 Thu hoạch và đánh giá năng xuất Thời gian thu hoạch: Thu hoạch vào lúc sau trỗ 28-32 ngày hoặc khi thấy 85- 90% số hạt trên bông đã chín vàng. Nếu cắt sớm hay trễ đều làm tăng tỷ lệ hao hụt. Năng xuất sẽ bị giảm nếu thu hoạch sớm vì chưa đủ thời gian tích lũy dinh dưỡng vào hạt nên chất lượng và khối lượng hạt sẽ thấp, tốn nhiều chi phí phơi sấy và hạt khó bảo quản. Ngược lại nếu thu hoạch quá muộn, cây lúa bị đổ ngã, hạt bị rung nhiều sẽ làm giảm chất lượng và năng suất lúa. Nên sử dụng máy gặt đập liên hợp để thu hạch lúa hoặc máy gặt xếp dải hàng để cắt lúa. Sau khi cắt tiến hành suốt ngay, không nên phơi mớ trên ruộng. 2.5.7 Chế biến và bảo quản (sơ chế) Trong vụ đông xuân, phơi thóc trên sân gạch, xi măng hoặc sân đất. Nên sử dụng lưới nilon lót dưới trong quá trình phơi, phơi từ 2-3 ngày là được. Trong vụ hè thu, sử dụng máy sấy trụ đứng STĐ-1000, máy sấy tĩnh vỉ ngang hoặc lều sấy liên hợp với quạt thông gió SLQ-2000 để làm khô lúa. Trang 27 Sau khi làm khô, sạch nên sử dụng bao để đựng. Bảo quản lúa ở những nơi khô ráo và thoáng. Nếu bảo quản trong thời gian dưới 3 tháng, độ ẩm thóc đạt 13-14%. Nếu thời gian bảo quản trên 3 tháng, độ ẩm phải dưới 13%. 2.6 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM TRONG NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM 2.6.1 Lịch sử phát triển phân vi sinh Phân bón vi sinh do Noble Hiltner sản xuất đầu tiên tại Đức năm 1896 và được đặt tên là Nitragin. Sau đó phát triển sản xuất tại một số nước khác như ở Mỹ (1896), Canada (1905), Nga (1907), Anh (1910) và Thụy Điển (1914). Nitragin là loại phân được chế tạo bởi vi khuẩn Rhizolium do Beijerink phân lập năm 1888 và được Fred đặt tên vào năm 1889 dùng để bón cho các loại cây thích hợp họ đậu. Từ đó cho đến nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu nhằm ứng dụng và mở rộng việc sản xuất các loại phân bón vi sinh cố định nitơ mà thành phần còn được phối hợp thêm một số vi sinh vật có ích khác như một số xạ khuẩn cố định nitơ sống tự do Frankia spp, Azotobacter spp, các vi khuẩn cố định nitơ sống tự do clostridium, pasterium, Beijerinkiaindica, các xạ khuẩn có khả năng giải cellulose, hoặc một số chủng vi sinh vật có khả năng chuyển hóa các nguồn dự trữ phospho và kali ở dạng khó hoà tan với số lượng lớn có trong đất mùn, than bùn, trong các quặng apatit, phosphoric v.v... chuyển chúng thành dạng dễ hoà tan, cây trồng có thể hấp thụ được. Ở Việt Nam, phân VSV cố định đạm cây họ đậu và phân VSV phân giải lân đã được nghiên cứu từ năm 1960. Đến năm 1987, phân Nitragin trên nền chất mang than bùn mới được hoàn thiện. Năm 1991 đã có hơn 10 đơn vị trong cả nước tập trung nghiên cứu phân vi sinh vật. Các nhà khoa học đã phân lập được nhiều chủng vi sinh vật cố định đạm và một số VSV phân giải lân. 2.6.2 Ứng dụng phân vi sinh trong sản xuất nông nghiệp Các kết quả nghiên cứu từ Mỹ, Canađa, Nga, Nhật, ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan cho thấy sử dụng chế phẩm vi sinh vật có thể cung cấp cho đất và cây trồng từ 30 đến 60 kg Nitơ/ ha đất/ năm, có thể thay thế từ 1/3 đến 1/ 2 lượng lân hóa học. Nhiều tác giả đã khảo sát thấy hiệu quả sử dụng phân lân hóa học rất thấp do các phản ứng kết tủa ngược xẩy ra trong đất. Premono (1994- Indonexia) đã thông báo hiệu quả này Trang 28 chỉ đạt 1-5%. Chỉ có nhờ vi sinh vật mới có thể chuyển hóa tốt các hợp chất photphat khó tan trong đất thành dễ tiêu cho cây. Gần đây ở một số địa phương, nhất là ở Tây Nguyên đã xuất hiện một số cơ sở sản xuất chế phẩm phân bón hữu cơ- dựa trên nguyên tắc phối trộn giữa than bùn với các phế thải của nông nghiệp và phân chuồng, thêm một tỷ lệ thấp phân hóa học đạm lân và kali. Các qui trình ủ và phối trộn này về bản chất chủ yếu dựa vào hệ vi sinh vật hoang dại có sẵn trong phân, rác và một phần do tác dụng các axit mùn ( axit humic, fulvic) có sẵn trong than bùn. Vì vậy thời gian ủ trộn kéo dài và chất lượng không ổn định vì không có sự chọn lọc định hướng hệ vi sinh vật. Cũng có một số cơ sở đã sử dụng các chế phẩm vi sinh vật để ủ than bùn hoặc các chất phế thải: vỏ bã cà phê, nhưng cũng chỉ dừng lại ở mức phân hữu cơ sinh học. Hầu như rất hiếm có chế phẩm đúng nghĩa là phân hữu cơ- vi sinh, bởi vì không chứa một lượng lớn vi sinh vật hữu ích cho cây trồng. Với những lý do trên, việc nghiên cứu để sản xuất các chế phẩm phân hữu cơ- vi sinh vật từ các phế liệu trong nước là vấn đề cấp thiết, nhằm nâng cao năng suất và chất lượng nông sản, giảm chi phí đầu tư sản xuất, tiết kiệm ngoại tệ và bảo vệ môi trường không khí, đất, nước, xây dựng nền nông nghiệp sinh thái bền vững. Một số lọai phân vi sinh vật thường dùng - Có 3 loại phân vi sinh . Bảng 2: Đặc điểm của từng loại phân vi sinh Các loại phân vi sinh Phân VS cố định đạm Phân VS chuyển hoá Lân ( P) Phân VS phân giải chất HC Đặc điểm - các vsv sống cộng sinh hay hội sinh với cây trồng. - chuyển hóa lân hữu cơ thành lân vô cơ. - chuyển hóa lân khó tan thành dể tan. - Thúc đẩy quá trình phân giải chất hữu cơ trong đất. (xenlulô). Thành phần - Cây họ đậu: than bùn; vsv nốt sần họ đậu, các chất khoáng và nguyên tố vi lượng. - Than bùn, VSV chuyển hóa lân, bột phốt pho hoặc apatit; các nguyên tố vi lượng. - chứa các lọai VSV phân giải chất HC - các sản phẩm: Estrasol (nga); Mana (nhật) Cách sử dụng * Tẩm vào hạt giống trước gieo hoặc bón vào đất. * Sau tẩm vào hạt nên vùi ngay vào đất * Tẩm vào hạt giống trước gieo hoặc bón vào đất. * Bón trực tiếp vào đất. Trang 29 Có 2 dạng vi sinh vật cố định đạm: - VSV cố định đạm sống cộng sinh với cây họ đậu (để sản xuất phân nitragin) - VSV cố định đạm sống hội sinh với cây lúa và một số cây trồng khác (để sản xuất phân Azogin) Thực tế việc ủ phân hữu cơ là nhờ vai trò phân giải của vi sinh vật. Bón phân vi sinh cho lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long Canh tác lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) có vai trò quan trọng trong đảm bảo an ninh lương thực và xuất khẩu nông sản của quốc gia. Dự thảo “chiến lược an ninh lương thực quốc gia đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030” xác định tầm quan trọng chiến lược của sản xuất lúa ở ĐBSCL, theo đó diện tích lúa ở đây sẽ được duy trì khoảng 1,7 triệu ha. Kết quả nghiên cứu ở Viện Nghiên cứu Phát triển ĐBSCL (Trường Đại học Cần Thơ) cho thấy mức độ thâm canh của sản xuất lúa ở ĐBSCL vẫn tiếp tục gia tăng. Trong giai đoạn 2000–2007, diện tích canh tác lúa của vùng có khuynh hướng giảm, trung bình 1%/năm, do chuyển dịch sản xuất lúa sang cây trồng khác hoặc thủy sản, nhưng sản lượng lúa vẫn tăng đều đặn 2%/năm. Thâm canh lúa bằng cách tăng vụ và gia tăng đầu tư vật tư nông nghiệp thì không phải là giải pháp tốt về kinh tế và bền vững về môi trường. Năng suất lúa phụ thuộc rất nhiều vào việc đầu tư phân hoá học và thuốc bảo vệ thực vật trong khi đó lợi tức sản xuất phụ thuộc chủ yếu vào giá lúa thị trường. Điều đáng lo ngại là trong vài năm trở lại đây, giá vật tư nông nghiệp tăng nhanh hơn giá lúa thị trường. (Đặng Kiều Nhân và Phan Thị Công) 2.6.3 Ứng dụng vi khuẩn cố định đạm tự do trên cây lúa Ứng dụng vi sinh để sản xuất phân DASVILA là loại phân sinh học có chứa hai chủng vi khuẩn cố định đạm Azospirillum lipoferum (nguồn gốc từ cây lúa) và vi khuẩn phân giải lân Pseudomonas stutzeri (nguồn gốc từ đất vùng rễ) do các nhà khoa học của Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học (Trường Đại học Cần Thơ) kết hợp với Công ty TNHH MTV Dịch vụ và Phát triển Nông nghiệp Đồng Tháp (DASCO) nghiên cứu, sản xuất và thương mại thành công, giúp tiết kiệm được 50% lượng phân Urê và 80% lượng phân hóa học. DASVILA có chứa các loại vi khuẩn cộng sinh hoạt động trong cây lúa, giúp cố định đạm tự do trong không khí để chuyển hóa thành đạm hữu dụng cung cấp cho cây trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển, tiết kiệm 50% nhu cầu đạm cần thiết của cây, đồng thời phân giải lân khó tan Trang 30 thành dạng dễ tan, giúp cây lúa hấp thu dưỡng chất một cách dễ dàng. Bên cạnh đó, DASVILA còn chứa vi khuẩn hoạt động tạo ra kích thích sinh trưởng (IAA), giúp cho bộ rễ cây phát triển mạnh, hấp thụ dinh dưỡng tốt hơn, tạo dáng hình cây khỏe, hạn chế được đỗ ngã và sâu bệnh, góp phần tiết kiệm chi phí sản xuất. DASVILA sử dụng để bón cho lúa rất đơn giản, chỉ cần trộn phân DASVILA với hạt lúa đã nảy mầm (rễ dài 2-3 mm) với tỉ lệ 1 lít DASVILA cho 12-15 kg hạt giống, ủ trong 3 giờ trước khi đem gieo sạ, góp phần tiết kiệm chi phí sản xuất. (tạp chí Khoa học số tháng 3.2011) Tác dụng của phân vi sinh BioGro tới sự phát triển và năng suất cây lúa và các loại cây trồng khác, cũng như khả năng thay thế phân hoá học, đã được nghiên cứu kỹ qua các khảo nghiệm tại Viện KHKTNN và trong khuôn khổ dự án với Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế (ACIAR) và dự án Phát triển của Australia AusAID CARD từ năm 1999 đến nay. Ngoài các khảo nghiệm quy mô mang tính chất thống kê, các thử nghiệm đơn giản (bên đối chứng bón phân hoá học bình thường và bên thử nghiệm thay 50% phân hoá học bằng phân vi sinh BioGro, 200kg/ha) đã được tiến hành tại các hộ nông dân để nông dân tự nhìn thấy tác dụng của loại phân này, và tự tính toán lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường mà sản phẩm này mang lại cho từng hộ. Phân vi sinh BioGro cung cấp đạm, lân dễ tiêu cho cây trồng và kích thích sự sinh trưởng của cây. BioGro là giải pháp hữu hiệu để cải tạo đất bạc màu các vi sinh vật trong BioGro phân hủy chất hữu cơ thành mùn, cung cấp chất dinh dưỡng cho đất, tăng độ phì cho đất, cải tạo đất bị chai do bón phân hóa học trong thời gian dài. Bón quá phân vi sinh không sợ cây bị lốp và đất sẽ được cải tạo tốt hơn.Tác dụng của BioGro càng thể hiện rõ khi bón phối hợp với các loại phân hữu cơ khác. BioGro là giải pháp về an ninh lương thực. Với khả năng thay thế ít nhất 50% phân hoá học, năng xuất cây trồng vẫn tăng từ 10-15%. Phân Hữu cơ vi sinh “Địa cầu xanh” Compost NTC. Thành phần: - Mật độ vi sinh vật hữu ích: 1,0 x 109 tb/gr. - Hàm lượng Chất Hữu Cơ: 30% - Acid Humic: 9% - NPK %: 2,5: 2,5: 1,5 Trang 31 Ngoài ra còn có một số nguyên tố Trung, Vi lượng cần thiết cho cây trồng. Mới đây, các nhà khoa học thuộc Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã nghiên cứu và sản xuất thành công, công nghệ sản xuất phân bón vi sinh vật đa chức năng chuyên dùng cho cây lúa và một số rau màu ở quy mô công nghiệp với rất nhiều công dụng, hiệu quả mới. Phân bón vi sinh vật đa chức năng được sản xuất dựa trên cơ sở quy trình phân giải xenlulô, cố định nitơ, phân giải lân. Loại phân này không chỉ giúp nâng cao năng suất, chất lượng nông sản, giảm chi phí sản xuất, mà còn giảm lượng phân bón vô cơ, tạo cân bằng sinh thái. Để hoàn thiện công nghệ này, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp nuôi cấy chìm sục khí trên hệ thống lên men 1500 lít/mẻ và các kỹ thuật sinh học khác sản xuất ra phân bón vi sinh với tác dụng kích thích sinh trưởng và phòng chống bệnh trên nền chất mang gồm than bùn thanh trùng. Chế phẩm bảo đảm được mật độ tế bào sau 150 ngày bảo quản ở điều kiện tự nhiên. Trong số yếu tố dinh dưỡng, nitơ đóng vai trò quan trọng nhất đối với cây trồng, do nó vừa có chức năng cấu trúc (là thành phần xây dựng nên protein, axit nucleic, phốt pho, lipit, chất diệp lục, các alcaloic...), vừa đóng vai trò điều tiết quá trình trao đổi chất, đồng thời là thành phần cấu trúc của một số vitamin nhóm B (B1, B2, B3...), các hoocmone sinh học dưới dạng NH4 làm giàu nguồn dự trữ đạm trong đất cung cấp cho cây trồng. Tập đoàn vi sinh vật cố định nitơ rất phong phú, được chia thành ba nhóm tùy theo từng kiểu sống: sống tự do, sống cộng sinh và sống hội sinh. Dựa trên đặc điểm đó, các nhà khoa học đã ứng dụng tính chất của từng loại để sản xuất ra các loại phân vi sinh đặc chủng áp dụng đối với một số cây trồng nhất định như: vi sinh vật cố định nitơ sống cộng sinh với cây họ đậu tạo nên các nốt sần trên cây. Vi sinh vật cố định nitơ sống hội sinh có tác dụng cố định nitơ rất cao ở những cây cà chua, lúa, ngô, mía... Sau nitơ, phốt pho là nguyên tố quan trọng thứ hai trong ba nguyên tố dinh dưỡng đa lượng chính của cây trồng (N, P, K) và rất cần thiết cho sự sống của các loài sinh vật, nhất là thực vật. Phốt pho là thành phần xây dựng nên các hợp chất quan trọng bậc nhất của tế bào, đặc biệt là trong quá trình quang hợp và hô hấp của thực vật. Một trong những yếu tố quan trọng trong sản phẩm phân vi sinh đa chức năng là việc nghiên cứu chọn Trang 32 lựa chất mang. Đối với yếu tố này, các nhà khoa học đã dùng chất mang gồm hỗn hợp than bùn và mùn hữu cơ có đủ dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển và tồn tại, không gây độc đối với vi sinh vật và cây trồng cũng như môi trường sinh thái. Chất mang được xử lý chặt chẽ, bảo đảm đạt các chỉ tiêu kỹ thuật như độ ẩm, pH, được bao gói trong túi PE và khử trùng bằng bức xạ nhiệt. Sử dụng được cho nhiều loại cây trồng sau khi nghiên cứu, sản xuất thành công, Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã tiến hành khảo nghiệm và bón thử loại phân vi sinh AZotobacterin trên hai ha khoai tây. Chỉ sau một thời gian, thân cây khoai tây phát triển to hơn, mầu lá xanh nhạt, mức độ sâu bệnh gây hại giảm, củ khoai to và nhẵn hơn so với dùng phân NPK, năng suất củ tăng từ 10-15%. Một loại phân khác cũng được ứng dụng để bón thử nghiệm cho cây lúa là Trichodermin trong vụ xuân 2004 tại Thái Bình trên địa bàn hai xã: Đông Động (Đông Hưng) và Tống Vũ (TP Thái Bình). Kết quả, cây lúa phát triển rễ nhanh, đẻ nhánh tập trung, tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao hơn, thân lá cứng, cây cao, lá đòng bền xanh vàng đến khi thu hoạch, thời gian sinh trưởng rút ngắn so với đối chứng 5-7 ngày. Ngoài ra, còn giúp cây lúa tăng khả năng chống chịu (chống đổ, giảm sâu bệnh...), tăng số bông, hạt chắc trên bông, giảm tỷ lệ hạt lép... làm cho năng suất lúa tăng 8,6-10,6%. TS. Nguyễn Thuỳ Châu cho biết: Với những đặc tính này, chúng tôi đã nghiên cứu, phân tích để tìm ra tỷ lệ tương ứng với từng đối tượng cây trồng nhằm thúc đẩy quá trình sinh trưởng, có thể giúp hạt chín sớm 5-7 ngày. Trang 33 Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM 3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 3.1.1 Vật liệu - Đất làm thí nghiệm: đất phù sa ở Hậu Giang. - Giống lúa làm thí nghiệm: OM4218 cấp xác nhận có nguồn gốc từ viện lúa đồng bằng sông Cửu Long. - Hai chủng vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1 và Burkholderia sp.KG2, được cung cấp từ khoa Khoa Học Tự Nhiên, Trường Đại học Cần Thơ. - Phân hóa học gồm: Phân đạm: Sử dụng phân Urea Phú Mỹ: 46.3%N Phân lân: Sử dụng pân supe lân Long Thành. 16% P2O5 Phân kali: K2O 60% - Thuốc bảo vệ thực vật: + Thuốc trừ cỏ. TURBO 89OD + Thuốc trừ sâu. KINALUX 25 EC + Thuốc trừ vi nấm. FUAN 40 EC + Thuốc trừ vi khuẩn. STARNER 20WP + Chất điều hòa sinh trưởng. ATONIK 1.8DD + Thuốc trừ bệnh lem lép hạt. TILT SUPER 3.1.2 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm Sử dụng phương tiện nghiên cứu của phòng thí nghiệm bộ môn sinh học - Khoa Khoa học Tự Nhiên,Trường Đại học Cần Thơ. - Dụng cụ + Đĩa Petri, kim cấy, đèn cồn + Ống nghiệm có nắp cao su, ống đong Trang 34 + Bình tam giác + Micropipette (1 - 100µl, 100 - 1000µl) + Lame, lamelle, và một số dụng cụ khác… - Thiết bị + Tủ cấy vi sinh vật Laminar Flow (Việt Nam) + Tủ sấy Memmert (Đức) + Tủ lạnh trữ mẫu Sanyo (Nhật Bản) + Kính hiển vi Olympus CH -20 (Nhật Bản) + Máy lắc mẫu Heidolph MR 3001 (Đức) + Nồi khử trùng nhiệt ướt HVE- 50 (Nhật Bản) + Máy chụp hình kĩ thuật số OLYMPUS 12.0 – 5X (Indonesia) + Cân điện tử Mettler Toler (Switzerland) + pH kế Thermo election corporation (Mỹ) + Máy vi tính phân tích và lưu trữ số liệu + Sử dụng máy móc, thiết bị có tại địa phương (Hậu Giang). + Bảng so màu lá lúa. + Cân đồng hồ max 1kg + Thước dây Bacos max 5m (Nhật Bản) + Bút long + Thước kẽ + Sổ tay ghi chép số liệu theo dõi. Được 660m2 Trang 35 Nồi khử trùng nhiệt ướt Tủ sấy Cân phân tích Hình 4: Một số dụng cụ, thiết bị thí nghiệm Bộ micropipet Trang 36 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Thời gian và địa điểm Được bất đầu nghiên cứu từ 01-03-2011 đến 30-05-2011(dl) Địa điểm: Tại đất ruộng của ông: Châu Trãi, số nhà 28/56ấp Thạnh Lợi, xã, Tân Phú Thạnh, huyện Châu Thành A, Tỉnh Hậu Giang. Trong vụ hè thu sớm từ tháng 3 năm 2011 đến tháng 6 năm 2011. 3.2.2 Nhân mật số vi khuẩn Burkholderia sp.KG - Môi trường nhân mật số: Môi trường Burk lỏng không đạm (Park et al., 2005) Thành phần Nồng độ (g/l) Glucoz 10 KH2PO4 0,41 K2HPO4 0,52 Na2SO4 0,05 CaCl2 0,2 MgSO4 7H2O 0,1 FeSO4 . 7H2O 0,005 NaMoO4. 2H2O 0,025 - Dòng vi khuẩn Burkholderia sp được nhân sinh khối trong môi trường Burk lỏng không đạm để đạc từ 4x106 – 4x109 tế bào/ml 3.2.3 Nội dung và bố trí thí nghiệm Trộn vi khuẩn cố định đạm Burkholderia ps.KG vào mầm giống. - Ngâm giống 24h - Xã chua - Ủ giống 24h Trang 37 - Lấy ngót - Ủ tiếp 12h Trộn vi khuẩn cố định đạm Burkholderia ps.KG với lúa giống để 3 giờ cho vi khuẩn ngấm vào lúa giống thì tiến hành xạ.  Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 11 nghiệm thức 3 lần lập lại Bảng 3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm HỆ THỐNG DẪN NƯỚC B00.100.1 B12.050.2 B01.050.3 B01.075.1 B00.100.2 B12.075.3 B12.050.1 B01.075.2 B02.050.3 B00.000.1 B12.000.2 B12.050.3 B01.000.1 B02.050.2 B00.100.3 B02.050.1 B01.050.2 B01.000.3 B02.075.1 B12.075.2 B02.000.3 B02.000.1 B02.000.2 B01.075.3 B12.075.1 B01.000.2 B12.000.3 B12.000.1 B00.000.2 B00.000.3 B01.050.1 B02.075.2 B02.075.3 Chú thích: Bxx.yyy.z: ký hiệu cho dòng vi khuẩn, lượng đạm vầ lần lập lại Trong đó : Bxx: dòng vi khuẩn yyy: lương đạm z: lần lập lại Trang 38 Hình 5: Ruông lúa thí nghiệm  NT1: không vi khuẩn (VK) không đạm hoa học(N) + P và K (NT đối chứng âm)  NT2: VK1+0%N + P và K  NT3: VK1+50%N + P và K  NT4: VK1+75%N +P và K  NT5: VK2+0%N + P và K  NT6: VK2+50%N + P và K  NT7: VK2+75%N + P và K  NT8: VK1+VK2+0%N + P và K  NT9: VK1+VK2+50%N + P và K  NT10: VK1+VK2+75%N + P và K  NT11: Không VK+100%N + P và K (NT đối chứng dương)  Số lô thí nghiệm: 11 NT x 3 lần lập lại=33 lô Trang 39  Diện tích tổng cộng: 33 lô x 24,5m2 = 808,5m2  Công thức bón phân theo kỹ thuật của nông dân địa phương cho 1000m2 Bản 4: Công thức bón phân vụ hè thu của nông dân Lượng phân bón (kg)/1000m2 Số lần bón Thời kỳ bón Ure DAP NPK (20-20-15) KCL Lần 1 9 ngày sau sạ 5 4 0 0 Lần 2 22 ngày sau sạ 7 0 8 0 Lần 3 42 ngày sau sạ 5 0 0 6 Tổng lượng phân 17 4 8 6 Bảng 5: Công thức bón phân trong thí nghiệm kg/1000m2 Lần bón NT sử dụng đạm hóa học URE DAP KCL 0% 0 50% 3,27 75% 4,9 LẦN 1 100% 6,53 11,51 0 0% 0 50% 5,22 75% 7,84 LẦN 2 100% 10,45 10 2 0% 0 50% 2,49 75% 3,76 LẦN 3 100% 5,02 0 6 Tổng lượng phân hóa học 49,48 21,51 8 Trang 40 3.2.4 Các chỉ tiêu theo dõ - Chiều dài rễ 5 bụôi: Rễ lúa rữa sạch đo từ gốc lúa đến chóp rễ dài nhất. - Chiều cao cây 5 bụôi: đo từ gốc lúa đến chóp lá cao nhất. - Trọng lượng khô của cây: Nhổ ngẫu nhiên ở mổi lần lặp lại 5 bụi có cả phần rễ đem sấy khô, tính trọng lượng khô trung bình cho mổi nghiệm thức. - Số chồi trên bụôi: đếm ngẫu nhiên 5 bụôi trên mổi lần lặp lại sau đó lấy trung bình số chồi trên bụôi cho mỗi nghiệm thức. - Số bông trên bụôi: đếm số bông của 5 bụôi ngẫu nhiên rồi tính trung bình cho mổi nghiệm thức. - Chiều dài bông: đo ngẫu nghiên 5 bụôi/mổi lần lặp lại rồi tính trung bình cho mỗi nghiệm thức. Đo từ cổ bông đến chóp bông trong mỗi bụi. - Số hạt trên bông: đếm số hạt trên bông của 5 bụôi ngẫu nhiên, tính trung bình cho mỗi nghiệm thức. - Số hạt chắc trên bông của 5 bụôi - Trọng lượng 1000 hạt - Năng suất 4m2 3.2.5 Phương pháp xử lý số liệu Số liệu của kết quả thí nghiệm được phân tích thống kê bằng phần mềm CropStat 7.2 và Excel 2003. Trang 41 Chương 4: KẾT QỦA VÀ THẢO LUẬN 4.1. KẾT QUẢ CỦA VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM Burkholderia sp. ẢNH HƯỞNG LÊN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA GIỐNG LÚA OM4218 4.1.1. Kết quả chiều dài rễ lúa các giai đoạn phát triển sau sạ Bảng 6 : Sự phát triển chiều dài rễ qua các giai đoạn (cm) Kết quả đo trung bình rễ 5 bụôi lúa qua 3 lần lập lại của mỗi nghiệm thức cho ta thấy được sự tác động của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp lên rễ lúa các thời kỳ sinh trưởng. Sự thay đổi chiều dài rễ lúa khi được chủng 2 dòng vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1, Burkholderia sp.KG2 và phối trộn Burkholderia sp.KG1, sp.KG2 vào hạt giống của mỗi nghiệm thức cho ta thấy tác động hiệu quả của các dòng vi khuẩn lên các nghiệm thức như sau: Hình 6: Rễ lúa giai đoạn 35 ngày Thời gian sau sạ Nghiệm thức 14 Ngày 35 Ngày 56 Ngày 84 Ngày B00.000 9,93 15,28 17,02 17,32 B01.000 10,25 14,59 17,01 17,61 B01.050 7,73 12,67 19,21 19,91 B01.075 7,57 13,37 19,83 20,93 B02.000 9,88 13,03 17,67 18,27 B02.050 8,47 16,40 17,91 18,38 B02.075 7,91 16,37 18,21 19,31 B12.000 11,21 13,00 16,65 17,05 B12.050 8,21 15,30 18.45 19,35 B12.075 8,45 12,37 18,89 20,03 B00.100 8,78 16,77 20,19 21,06 LSD 5% 1,08 1,28 0,84 0,89 CV (%) 7,10 5,20 2,70 2,80 Trang 42 Qua kết quả ở thời điểm sau 84 ngàysau sạ theo dõi cho ta được sự khác biệt có ý nghĩa ở mức thống kê 5% trong bản phân tích thống kê. + Ở giai đoạn sinh trưởng 35 ngày thì sự phát triển của rễ lúa có sự khác biệt về số lượng rễ và tổng chiều dài của rễ của các nghiệm thức so với đối chứng, đặc biệt là sự khác biệt của hai nghiệm thức giảm 50% và 75% đạm hóa học khi kết hợp với vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG2, không khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng dương bón 100% đạm hóa học. + Giai đoạn 56 ngày rễ lúa phát triển gần đạt mức tối đa, ta thấy chiều dài rễ của nghiệm thức có chủng vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1, giảm 25% lượng đạm hóa học cho kết quả không khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng dương bón 100% đạm hóa học không có dịch vi khuẩn, đều này cho ta thấy sự ảnh hưởng của vi khuẩn Burkholderia sp.KG1 lên sự phát triển của rễ lúa ở nghiệm thức B01.075 cũng có nghĩa khi có bổ sung vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1 chỉ cần bón 75% đạm hóa học thì bộ rễ lúa phát triển tốt như là bón 100% đạm hóa học. + Ở 84 ngày rễ lúa đạt đến mức tối đa, theo bảng số liệu thực tế và thống kê cho ta thấy được sự khác biệt giữa các nghiệm thức, đặc biệt là nghiệm thức B01.075 là: 20,93 cm không khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng dương B00.100 là: 21,06 cm. Hình 7: Lúa 84 ngày Điều này cho ta thấy sự tác động của vi khuẩn Burkholderia sp.KG1 lên rễ lúa khi bón 75% đạm hóa học thì phát triển như bộ rễ lúa bón 100% đạm hóa học. Trang 43 Chiều dài rễ lúa ở 14 ngày có sự đặc biệt là các nghiệm thức không có đạm thì chiều dài rễ lại cao hơn so với các nghiệm thức có đạm nhưng dựa vào chỉ tiêu đánh giá cây mạ tốt khỏe là cây mạ có nhiều rễ, rễ trắng nhiều và rễ mập, chính vì vậy rễ dài chưa hẳng là tốt.Từ số liệu thống kê và biểu đồ cho ta thấy được nghiệm thức B01.075 cho kết quả chiều dài rễ và mật số rễ tốt nhất không khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng dương, nhưng ở giai đoạn đầu thì rễ phát triển kém hơn các nghiệm thức khác do ảnh hưởng ngoại cảnh thổ nhưởng đất phèn hoặc là giai đoạn đầu vi khuẩn chưa tác động lên bộ rễ. 4.1.2. Kết quả chiều cao cây lúa các giai đoạn phát triển sau sạ Bảng 7: Sự phát triển chiều cao cây lúa qua các giai đoạn (cm) Qua thời gian theo dõi sự phát triển chiều cao cây lúa từ 14 ngày đến 84 ngày cho ta thấy sự khác biệt giữa các nghiệm thức khi có tác động của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp và lượng đạm hóa học khác nhau thì ta có được kết quả ghi nhận sau: +Chiều cao cây ở giai đoạn lúa 14 ngày khi so sánh giữa các nghiệm thức cho ta thấy có sự khác biệt của hai nghiệm thức có chiều cao cây nhất là B02.075 và B12.075 lần lượt là 16,71cm và 16,63cm cao hơn so với đối chứng dương từ 1,59 – 1,68 cm, cho ta thấy sự tác động của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG2 và vi khuẩn cố định Thời gian sau sạ Nghiệm thức 14 Ngày 35 Ngày 56 Ngày 84 Ngày B00.000 14,83 33,14 35,11 68,11 B01.000 15,56 35,07 37,17 69,17 B01.050 14,90 39,57 57,62 77,62 B01.075 15,66 40,80 58,01 83,01 B02.000 14,89 34,49 38,19 74,19 B02.050 13,79 39,13 39,71 87,55 B02.075 16,71 41,30 47,27 85,27 B12.000 14,60 34,87 38,66 60,66 B12.050 13,97 41,35 45,19 76,99 B12.075 16,63 41,91 52,16 85,16 B00.100 15,03 40,66 51,76 76,76 LSD 5% 1,461 1,16 3,11 2,065 CV (%) 5,70 1,80 4,00 1,600 Trang 44 đạm Burkholderia sp.1KG, sp.KG2 lên chiều cao cây lúa khi kết hợp với bón 75% đạm hóa học thì sự sinh trưởng về chiều cao cây lúa vượt trội hơn nghiệm thức bón 100% đạm hóa học mà không có vi khuẩn. + Ở 35 ngày gần cuối thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng, trung bình chiều cao cây của nghiệm thức có chủng vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG, có khác biệt ở mức ý nghĩa 5% cho ta thấy được các nghiệm thức có chủng vi khuẩn cố định đạm, B01.050, B01.075, B02.075 và B12.050 không khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng dương bón 100% đạm hóa học. Đặc biệt ở nghiệm thức B12.075 có sự kết hợp của 2 chủng vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1, Burkholderia sp.KG2 và bón 75% đạm hóa học thì trung bình chiều cao cây vượt hơn đối chứng là 1,247cm. Cây lúa khỏe sinh trưởng tốt cho ta thấy được hiệu quả cố định đạm của vi khuẩn Burkholderia sp.KG2 có thể bổ sung đạm cho những nghiệm thức bón 50% đạm và 75% đạm mà cây lúa phát triển tốt như bón 100% đạm hóa học. Hình 8: Cây lúa 35 ngày + Ở 56 ngày chiều cao cây khác biệt khá lớn, giai đoạn này lúa chuẩn bị trổ nên chiều cao cây khác biệt rất rõ giữa các nghiệm thức khi có sự tác động của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG và lượng đạm hóa học nên cây có chiều cao nhất là nghiệm thức B01.050 và B01.075 lần lược là 57,62 cm và 58,01cm khác biệt có ý nghĩa so với nghiệm thức đối chứng dương B00.100 là: 51,76cm đều này cho ta thấy hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1 có thể bổ sung được lượng đạm cho các nghiệm thức bón 50% và 75% đạm hóa học mà vẩn có hiệu quả tốt hơn so với bón 100% đạm hóa học. Khi ta so sánh chiều cao cây trung bình của nghiệm thức B01.000, Trang 45 B02.000, B12.000 và B00.000 thì nghiệm thức có vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG không cần bón đạm hóa học mà chiều cao cây vẫn phát triển tốt hơn nghiệm thức đối chứng âm lần lượt là 2,06cm, 3,09cm và 3,55cm đều này cho ta thấy vi khuẩn Burkholderia sp.KG cố định đạm từ không khí cung cấp cho cây lúa. + Chiều cao cây lúa không còn thay đổi ở thời điểm 84 ngày sau sạ, lúc này lúa sắp thu hoạch nghiệm thức có chủng vi khuẩn cố định đạm là: B02.050, B02.075 và B12.075 có chiều cao cây cao nhất và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng dương cho ta thấy được hiệu quả cố định đạm rất tốt của dòng vi khuẩn Burkholderia sp.KG2 và dòng phối trộn Burkholderia sp.KG1, sp.KG2 có thể bổ sung từ 25% - 50% đạm. 4.1.3. Kết quả số chồi lúa các giai đoạn phát triển saus sạ Kết quả trung bình số chòi lúa từ 14 ngày đến 84 ngày được ghi nhận và thống kê Sự thay đổi trung bình số chồi của các nghiệm thức qua các thời điểm theo dõi được trình bài trong bảng sau: Bảng 8: Số chồi lúa qua các giai đoạn Thời gian sau sạ Nghiệm thức 14 ngay 28 Ngày 35 Ngày 56 Ngày 84 Ngày B00.000 1,00 1,33 1,07 1,57 1,27 B01.000 1,00 1,40 1,73 1,33 1,20 B01.050 1,00 2,07 2,23 2,73 2,47 B01.075 1,00 2,67 2,73 3,07 2,77 B02.000 1,00 1,40 1,73 1,80 1,13 B02.050 1,00 2,40 2,07 2,20 1,93 B02.075 1,00 2,73 2,67 3,00 2,60 B12.000 1,00 1,37 1,47 1,40 1,27 B12.050 1,00 3,20 3,07 2,67 2,60 B12.075 1,00 2,87 2,13 2,40 2,93 B00.100 1,00 2,20 4,47 3,60 1,97 LSD 5% Ns 0,87 0,66 0,58 0,47 CV (%) 0 23,90 16,70 14,50 13,80 Ở 14 ngày số chồi của các nghiệm thức không có sự khác. Sau 28 ngày sạ số chồi bắt đầu có sự khác biệt giữa các nghiệm thức ở mức ý nghĩa 5% cho ta thấy nghiệm thức có vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG: B01.075, B02.075 và B12.075 khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng âm và không khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng dương bón 100% đạm hóa. Đặc biệt ở nghiệm Trang 46 thức B12.050 trung bình là 3,2 chồi khác biệt so với nghiệm thức B00.100 là 2,2 chồi, có thể sự khác biệt ở nghiệm thức này là do thổ nhưỡng ở vùng bố trí nghiệm thức này tốt hơn ở vùng khác, hai là trong điều kiện này thuận lợi cho vi sinh phát triển cố định đạm tốt giúp lúa tăng số chồi sớm hơn. Trung bình số chồi ở nghiệm thức B00.100, bón 100% đạm hóa học có số chồi tăng cao nhất so với các nghiệm thức khác vào giai đoạn 35 ngày, do ảnh hưởng của bón phân đợt 2 (22 ngày) số chồi tăng trễ sẽ làm chồi hữu hiệu giảm về sau. Đến 56 giai đoạn này số chồi của các nghiệm thức giảm đi nhưng ở nghiệm thức B12.050 và B00.100 có số chồi ở 35 ngày lần lượt là 3,07 chồi và 4,47 chồi nhưng ở 56 ngày thì giảm xuống còn 2,67 chòi và 3,60 chồi đều này cho ta thấy ở nghiệm thức nào có số chồi hình thành càng trể về sau thì số chồi hữu hiệu càng ích Trung bình số chồi của các nghiệm thức ở 84 ngày thì cũng tương đương với số bông lúa, kết quả ghi nhận cho ta thấy trung bình số chồi ở nghiệm thức B12.075 có số chồi cao nhất là 2,93 (chồi) đến nghiệm thức B01.075 số chồi là 2,77 (chồi) số chồi cao hơn so với đối chứng dương B00.100 trung bình số chồi là 1,97 (chồi) Dựa vào kết quả thống kê cho ta thấy sau 14 ngày gieo sạ thì số chồi không khác biệt giữa các nghiệm thức, đến 28 ngày thì số chồi có sự thay đổi ở các nghiệm thức có trộn dịch vi khuẩn kết hợp với phân hóa học thì có số chồi được hình thành sớm và chồi khỏe như nghiệm thức có vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1, sp.KG2 bón 50% và 75% đạm , chỉ riêng nghiệm thức đối chứng dương thì số chồi tăng mạnh vào giai đoạn 35 ngày rồi giảm nhanh vào giai đoạn sau vì số chồi hình thành trể nên chồi vô hiệu nhiều sẽ làm giảm năng xuất vì cây lúa không tập trung hình thành đồng. Nghiệm thức có chủng vi khuẩn cố định đạm, Burkholderia sp.KG1 bón 75% đạm, Burkholderia sp.KG2 bón 75% đạm, Burkholderia sp.KG1,sp.KG2 bón 50% và 75% đạm có số chồi được hình thành sớm nên số chồi hữu hiệu được ổn định về sau. Trang 47 4.1.4. Kết quả trọng lượng khô lúa các giai đoạn phát triển sau sạ Bảng 9: Trọng lượng khô lúa các giai đoạn 14-84 ngày ns: không có ý nghĩa thống kê Kết quả trung bình trọng lượng khô lúa từ 14 ngày đến 84 ngày được ghi nhận và thống kê. + Trọng lượng khô của các nghiệm thức ở thời điểm 14 ngày khác biệt không có ý nghĩa giữa các nghiệm thức vì trung bình trọng lượng ở giai đoạn này không có sự chênh lệt lớn cao nhất là nghiệm thức B12.075 là 0,06 g và thấp nhất là nghiệm thức B02.050 là 0,05 g sự chênh lệch chỉ có 0,01 g. + Ở 35 ngày cho ta thấy trọng lượng khô nghiệm thức B01.075, B02.075 và B12.050 không khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng dương bón 100% đạm hóa học, ở độ tin cậy 100%. Nghiêm thức có trọng lượng khô thấp nhất B02.000 là 0,40g không khác biệt so với đối chứng âm B00.000 là 0,40 g. Vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1 và Burkholderia sp.KG2 có thể bổ sung lượng đạm cung cấp cho cây lúa khi ta giảm 25% đạm mà trọng lượng khô có ý nghĩa so với bón 100% đạm hóa học. Ở nghiệm thức phối trộn hai dòng vi khuẩn cố định đạm đồng thời giảm 50% đạm hóa học mà trọng lượng khô là: 0,75 g so với đối chứng dương là: 0,82 g cho ta thấy hai nghiệm thức không khác biệt có ý nghĩa ở mức LSD 5%. Thời gian sau sạ Nghiệm thức 14 Ngày 35 Ngày 56 Ngày 84 Ngày B00.000 0,05 0,40 0,74 2,08 B01.000 0,05 0,41 1,04 2,58 B01.050 0,05 0,59 1,95 2,33 B01.075 0,05 0,72 1,62 2,75 B02.000 0,05 0,40 1,19 2,00 B02.050 0,05 0,64 1,29 3,08 B02.075 0,06 0,77 1,84 3,08 B12.000 0,05 0,40 1,23 2,00 B12.050 0,05 0,75 1,94 2,67 B12.075 0,06 0,61 1,99 3,42 B00.100 0,06 0,82 1,99 2,33 LSD 5% ns 0,12 0,16 0,60 CV (%) 11,50 11,50 6,00 15,60 Trang 48 + Giai đoạn 56 ngày khi kết thúc giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, bắt đầu giai đoạn sinh trưởng sinh thực, giai đoạn này trung bình trọng lượng khô của cây tăng. Nghiệm thức có vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1 bón 50% đạm và hai nghiệm thức của hai dòng phối trộn, B12.050 và B12.075 đều khác biệt không có ý nghĩa so với đối chứng dương bón 100% đạm hóa học. Ta thấy khi có chủng dịch vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG vào mầm lúa giống ngay từ đầu vụ thì có thể giảm được từ 25-50% đạm hóa học mà sinh khối vẫn không khác biệt so với bón 100% đạm hóa học không có chủng dịch vi khuẩn vào giống lúa. + Trọng lượng khô ở giai đoạn 84 ngày có sự khác biệt giữa các nghiệm thức có vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG. Nghiệm thức có vi khuẩn cố định đạm B02.050, B02.075 và B12.075, khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng dương bón 100% đạm hóa học. Ở nghiệm thức có vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1 giảm 50% đạm hóa học có trọng lượng khô là: 2,33g bằng với trọng lượng khô của nghiệm thức không vi khuẩn bón 100% đạm hóa học. Nghiệm thức có vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1 không bón đạm thì có trọng lượng khô trung bình cao hơn nghiệm thức đối chứng âm không vi khuẩn không bón đạm hóa học là 0,50 g, trọng lượng khô tăng cho ta thấy hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1. Hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG2 và Burkholderia sp.KG1, sp.KG2 giai đoạn sắp thu hoạch thì cho ta thấy rõ hiệu quả của vi khuẩn Burkholderia sp.KG, thay thế được từ 25 – 50% lượng phân đạm hóa học mà trọng lượng khô vẫn có ý nghĩa thống kê so với bón 100% đạm hóa học. Trang 49 4.2 KẾT QUẢ TÁC ĐỘNG CỦA VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM Burkholderia sp. ẢNH HƯỞNG ĐẾN NĂNG SUẤT CỦA GIỐNG LÚA OM4218 4.2.1 Số bông trên m2 Hình 9: Biểu đồ số bông lúa trên m2 các nghiệm thức Từ số liệu tính trung bình số bông trên m2 của các nghiệm thức có chủng vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1, Burkholderia sp.KG2, bón 75% đạm hóa học và dòng phối trộn vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1 với Burkholderia sp. KG2, bón 50%-75% đạm không khác biệt về số bông so với đối chứng bón 100% đạm hóa học. Mật độ gieo sạ lúa giống giữa các nghiệm thức như nhau nhưng số bông không khác biệt có ý nghĩa của các nghiệm thức, B01.075, B02.075, B12.050, và B12.075, cho ta thấy được hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG tiết kiệm được từ 25%-50% đạm hóa học mà số bông không khac biệt so với sử dụng 100% đạm hóa học. tb bông/1m2 186 171 314 410 183 276 378 192 369 397 437 -50 50 150 250 350 450 550 B00.000 B01.000 B01.050 B01.075 B02.000 B02.050 B02.075 B12.000 B12.050 B12.075 B00.100 Nghiệm thức S ố b ô n g CV % = 118 LSD 5% = 23,1 Trang 50 4.2.2 Số bông trên buội Hình 10: Biểu đồ số bông lúa trên buội các nghiệm thức Mức độ LSD 5% cho ta biết được trung bình số bông trên buội của nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG, B01.050, B01.075, B02.075, B12.050 và B12.075, không khác biệt có ý nghĩa so với nghiệm thức B00.100, không vi khuẩn bón 100% đạm hóa học. Số bông trên buội của nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn cố định đạm, Burkholderia sp. KG1 kết hợp với vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG2, giảm 25% - 50% đạm mà số bông không khác biệt so với nghiệm thức đối chứng dương bón 100% đạm hóa học. Điều này cho ta thấy hiệu quả của nghiệm thức khi có bổ sung vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG giúp ta giảm được 25%-50% đạm mà cây lúa hình thành chồi và cho số bông trên buội như là bón 100% đạm. 1.3 1.1 2.0 2.5 1.1 1.8 2.5 1.2 2.4 2.5 1.7 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 B00.000 B01.000 B01.050 B01.075 B02.000 B02.050 B02.075 B12.000 B12.050 B12.075 B00.100 Nghiem thuc S o b o n g ( b o n g ) CV % = 21,9 LSD 5% = 0,72 Trang 51 4.2.3 Chiều dài bông Hình 11: Biểu đồ chiều dài bông lúa các nghiệm thức Kết quả thông kê cho thấy được khác biệt có ý nghĩa của nghiệm thức B01.00 và B02.00 so với nghiệm thức đói chứng B00.000. Khác biệt có ý nghĩa của nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1 và Burkholderia sp. KG2 không bón đạm, trung bình bông dài hơn nghiệm thức không vi khuẩn, không đạm là: 1.68cm, sự khác biệt có ý nghĩa này chính là hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp.KG1 và Burkholderia sp.KG2 tác dụng vào nghiệm thức làm bông lúa dài hơn. Ở các nghiệm thức bổ sung vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1 và Burkholderia sp. KG2, giảm 50% đạm hóa học bón cho cây lúa nhưng chiều dài bông không khác biệt có ý nghĩa so với nghiệm thức không có bổ sung vi khuẩn bón 100% đạm hóa học. Theo biểu đồ trung bình chiều dài bông của nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG, B01.075, B02.075 và B12.075 có bông dài hơn nghiệm thức đối chứng bón 100% đạm. Hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1 và vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG2 có thể thay thế được từ 25% - 50% đạm hóa học mà trung bình bông lúa dài hơn nghiệm thức bón 100% đạm. TB dài bông 16.36 17.77 21.86 22.21 18.31 20.64 22.45 17.07 21.43 23.79 20.85 -1.00 4.00 9.00 14.00 19.00 24.00 29.00 B00.000 B01.000 B01.050 B01.075 B02.000 B02.050 B02.075 B12.000 B12.050 B12.075 B00.100 Nghiệm thức C h ề u d à i b ô n g ( c m ) CV % = 3,30 LSD 5% =1,15 Trang 52 4.2.4 Tỉ lệ hạt chắc trên bông Hình 12: Biểu đồ thể hiện số hạt chắc trên bông lúa Hình 13: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ hạt lép trên bông lúa (%) Tỉ lệ hạt chắc và hạt lép trên bông là yếu tố trực tiếp quyết định đến năng suất lúa. Số hạt chắc trên bông của nghiệm thức có vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1,2, bón 75% đạm hóa học có số hạt chắc bằng với nghiệm thức bón 100% đạm. Nhưng nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG2, giảm 25% có tỉ lệ hạt lép thấp hơn đối chứng bón 100% phân đạm hóa học là: 1.16%. Trung bình số hạt chắc trên bông của nghiệm thức, B01.000, B02.000 và B12.000 cao hơn nghiệm thức B00.000 là: 21 hạt. Hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1,2, giảm được 25% đạm hóa học và tác động làm giảm tỉ lệ hạt lép trên bông lúa là nhân tố giúp tăng năng suất. chat bong cái (hạt) 38 55 83 84 61 94 85 61 82 102 102 0 20 40 60 80 100 120 B00.000 B01.000 B01.050 B01.075 B02.000 B02.050 B02.075 B12.000 B12.050 B12.075 B00.100 Nghiệm thức S ố h ạ t CV % = 4,5 LSD % = 5,88 lep bong cai (%) 17.64 17.97 17.98 17.44 18.41 17.33 17.65 18.02 17.43 17.53 18.69 15.50 16.00 16.50 17.00 17.50 18.00 18.50 19.00 19.50 20.00 B00.000 B01.000 B01.050 B01.075 B02.000 B02.050 B02.075 B12.000 B12.050 B12.075 B00.100 Nghiệm thức S ố h ạ t T ỉ lệ h ạt ( % ) CV % = 4 LSD % = ns Trang 53 4.2.5 Tỉ lệ hạt chắc trên bụôi Hình 14: Biểu đồ thể hiện số hạt chắc trên buội lúa Dựa vào kết quả thống kê (phụ chương, trang 83) ta thấy được các nghiệm thức: B01.050, B01.075, B02.050, B02.075,B12.050, không khác biệt có ý nghĩa so với nghiệm thức đối chứng B00.100. Từ biểu đồ cho ta thấy hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1, Burkholderia sp. KG2, Burkholderia sp. KG1,sp. KG2 làm tăng số hạt chắc trên bụi của nghiệm thức: B01.000, B02.000 và B12.000 cao hơn so với nghiệm thức B00.000, lần lượt là 12 (hạt), 19 (hạt), 20 (hạt). Đặc biệt ở nghiệm thức có vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1, sp. KG2 bón 75% đạm có số hạt chắc trên bụi là: 181 (hạt) cao hơn nghiêm thức bón 100% đạm là: 145 (hạt). Hình 15: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ hạt lép trên buội lúa(%) Nghiệm thức có bổ sung khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1 và Burkholderia sp. KG2, giảm 25% - 50% phân đạm hóa học có số hạt chắc không khác biệt so với đối chứng âm nhưng tỉ lệ hạt lép thấp hơn nghiêm thức bón 100% đạm. Điều này chứng tỏ vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1 có khả năng thay thế từ 25% - 50% đạm đồng thời làm giảm tỉ lệ hạt lúa lép. Nghiệm thức có bổ sung cả hai tb chất/1buội 50 62 133 135 69 149 167 70 145 181 145 0 50 100 150 200 B00.000 B01.000 B01.050 B01.075 B02.000 B02.050 B02.075 B12.000 B12.050 B12.075 B00.100 Nghiệm thức S ố h ạ t CV % = 12,6 LSD % = 25 tb lep/1buội(%) 17.75 18.09 18.15 17.61 18.53 17.50 17.82 18.13 17.60 17.70 18.86 16.50 17.00 17.50 18.00 18.50 19.00 B00.000 B01.000 B01.050 B01.075 B02.000 B02.050 B02.075 B12.000 B12.050 B12.075 B00.100 Nghiệm thức T ỉ l ệ lé p ( % ) CV % = 4 LSD % = ns tb chất/1buội 50 62 133 135 69 149 167 70 145 181 145 0 50 100 150 200 B00.000 B01.000 B01.050 B01.075 B02.000 B02.050 B02.075 B12.000 B12.050 B12.075 B00.100 Nghiệ thức S ố h ạ t = 12,6 LS = 25 Trang 54 dòng vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1,2 kết hợp bón 75% đạm thì có số hạt chắc trên bụi cao hơn nghiệm thức đối chứng dương là: 36 (hạt chắc), và tỷ lệ hạt lép thấp hơn là: 1.16%. Từ đó cho ta biết được khi phối trộn hai dòng vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1 với vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG2, có thể tiết kiệm được 25% đạm bón cho lúa mà còn làm giảm tỉ lệ hạt lép và tăng số hạt chắc trên bụi. 4.2.6 Trọng lượng ngàn hạt Hình 16: Biểu đồ thể hiện trọng lượng 1000 hạt Nghiệm thức B02.075 có bổ sung vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG2 kết hợp với bón 75% đạm hóa học có trọng lượng ngàn hạt cao nhất với trọng lượng là 27,88g so với đối chứng dương là:26,9g. Từ nghiệm thức này cho ta thấy tác động của khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG2 giúp tiết kiệm được 25% đạm đồng thời làm tăng trọng lượng 1000 hạt. Tác động này là do hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG2 và có thể tổng hợp được khích thích tố tăng trưởng giúp hạt lúa to, vào chất tốt Từ kết quả thông kê (phụ chương, trang 80) cho ta thấy được các nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG: (B01.050, B01.075, B02.050, B12.050 và B12.075) không khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chưng dương bón 100% đạm hóa học,( B00.100). Kết quả thí nghiệm cho ta thấy hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG1 và vi khuẩn cố định đạm Burkholderia sp. KG2 , bổ sung cho cây lúa từ 25% - 50% đạm để trọng lượng 1000 hạt không khác biệt so với bón 100% đạm. 26.12 26.38 27.35 27.65 26.42 27.32 27.88 26.16 26.85 27.61 26.95 25.00 25.50 26.00 26.50 27.00 27.50 28.00 28.50 B00.000 B01.000 B01.050 B01.075 B02.000 B02.0