Phân lập vi khuẩn cố định đạm trong vùng rễ và nội sinh cây bắp trên nền đất phù sa Đồng bằng sông Cửu Long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

THÁI THÀNH ĐƯỢC

PHÂN LẬP VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM TRONG
VÙNG RỄ VÀ NỘI SINH CÂY BẮP TRÊN NỀN
ĐẤT PHÙ SA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MÃ NGÀNH: 62420201

NĂM 2023


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

THÁI THÀNH ĐƯỢC
MÃ SỐ NCS: P0916001

PHÂN LẬP VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM TRONG
VÙNG RỄ VÀ NỘI SINH CÂY BẮP TRÊN NỀN
ĐẤT PHÙ SA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MÃ NGÀNH: 62420201

NGƯỜI HƯỚNG DẪN

PGS. TS. NGUYỄN HỮU HIỆP


CHẤP THUẬN CỦA HỘI ĐỒNG

Luận văn này, với đề tựa là “Phân lập vi khuẩn cố định đạm trong vùng rễ và nội sinh cây
bắp trên nền đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long”, do học viên Thái Thành Được thực hiện
theo sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Hữu Hiệp. Luận văn đã báo cáo và được Hội đồng
chấm luận văn thông qua ngày: …. ./…../………

Thư ký
(ký tên)

Nghiên cứu sinh
(ký tên)

Thái Thành Được

Người hướng dẫn chính
(ký tên)

Chủ tịch Hội đồng
(ký tên)


LỜI CẢM ƠN
Tôi thật may mắn và hạnh phúc khi thực hiện luận án Tiến sĩ Công nghệ sinh học dưới sự
hướng dẫn của Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Hữu Hiệp nguyên là giảng viên cao cấp Viện
Nghiên cứu và Phát Triển Công Nghệ Sinh học, Trường đại học Cần Thơ. Để hồn thành được
luận án này, tơi đã nhận được sự động viên quyết liệt, giúp đỡ to lớn và hỗ trợ nhiệt tình thật

quý báu của nhiều người. Xin được bày tỏ lòng tri ân chân thành và sâu sắc! Lời cảm ơn đầu
tiên xin được gửi đến thầy tôi, PGS. TS. Nguyễn Hữu Hiệp. Thầy đã tận tình hướng dẫn và chỉ
dạy các phương pháp tiếp cận khoa học trong lĩnh vực nghiên cứu, hỗ trợ và tạo mọi điều kiện
thuận lợi với tôi trong quá trình học tập. Thầy đã dành rất nhiều thời gian để khơi dậy trong tôi
sự nỗ lực, sự cố gắng khơng ngừng, khơng nãn lịng trước những khó khăn, vấp ngã trong suốt
quá trình thực hiện luận án cũng như trong cuộc sống. Em xin chân thành cảm ơn và tri ân sâu
sắc đến thầy.
Trân trọng cảm ơn thầy PGS. TS. Nguyễn Văn Thành đã chỉ dạy và động viên tơi nên cố
gắng học và thực hiện hồn thành luận án. Xin cảm ơn đến quý Thầy Cô thuộc Viện Nghiên
cứu và Phát Triển Công Nghệ Sinh học đã truyền thụ cho tôi nhiều kiến thức quý báu, phục vụ
quá trình nghiên cứu và viết các báo cáo khoa học.
Chân thành cảm ơn Tiến sĩ Trương Thị Bích Vân, Viện Nghiên cứu và Phát Triển Công
nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ đã hỗ trợ tôi và hướng dẫn nhiệt tình trong quá trình
thủ tục và hồ sơ luận án cũng như thơng tin q giá trong q trình thực hiện luận án. Xin cảm
ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ, Ban Lãnh đạo Viện Nghiên cứu và Phát Triển
Cơng nghệ Sinh học, Phịng Đào tạo, Phịng Quản lý Khoa học, Khoa Sau Đại học và các
phòng ban khác của Trường Đại học Cần Thơ đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi suốt
quá trình học tập và nghiên cứu tại trường.
Tơi chân thành biết ơn Tiến sĩ Huỳnh Văn Tiền đã hỗ trợ và giúp đỡ, động viên tơi tiếp
tục thực hiện hồn thành luận án. Xin cảm ơn Ban giám đốc Trung tâm nghiên cứu Nông
nghiệp Định Thành, Trung tâm kiểm nghiệm và kiểm định giống Bình Đức thuộc cơng ty Lộc
Trời đã tạo điều kiện về máy, thiết bị, phịng thí nghiệm giúp tơi thực hiện luận án. Xin cảm ơn
Ơng Nguyễn Văn Chánh tại xã Long Khánh B, huyện Hồng Ngự, tỉnh Đồng Tháp, Ông
Nguyễn Văn Lời tại xã Vĩnh Trường, huyện An Phú tỉnh An Giang đã hỗ trợ đất ruộng triển
khai thực hiện các thí nghiệm trồng trong chậu và ngoài đồng. Chân thành cảm ơn các em sinh
viên thuộc Viện Nghiên Cứu và Phát Triển Công Nghệ Sinh Học đã cộng tác trong thời gian
thực hiện luận án. Sau cùng xin được cảm ơn cha mẹ, người thân trong gia đình và con tơi Thái
An An là nguồn lực rất lớn tiếp sức đến tôi trong suốt q trình học tập và làm việc
hồn thành luận án. Chân thành cảm ơn!
Thái Thành Được

TÓM TẮT
Bắp là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Bắp chứa nhiều dinh dưỡng
là nguồn thức ăn con người. Bắp là nguồn nguyên liệu công nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi.
Để tăng năng suất bắp, nông dân đã sử dụng rất nhiều phân đạm hóa học. Điều này dẫn đến
nhiều tác hại như làm thay đổi tính chất lý hóa của đất, giảm độ phì nhiêu, gây ơ nhiễm mơi
trường do sự thất thốt nitrate và gây ảnh hưởng xấu lên hệ sinh thái. Đặc biệt, phân đạm hố
học hiện nay có giá thành rất cao đã làm tăng chi phí sản xuất. Hướng sản xuất nơng nghiệp
hiện nay là nâng cao độ phì nhiêu của đất, giảm lượng phân hóa học, tăng cường phân sinh học
để giảm chi phí sản xuất, giảm ơ nhiễm mơi trường, góp phần tạo sản phẩm an tồn và phát
triển một nền nông nghiệp sinh thái bền vững. Phân bón vi sinh cây bắp từ những dịng vi
khuẩn bản địa là giải pháp cần thiết. Do vậy, Phân lập vi khuẩn cố định đạm trong vùng rễ và
nội sinh cây bắp đã được thực hiện với mục tiêu tìm các chủng vi khuẩn đất vùng rễ và nội sinh
cây bắp, có khả năng cố định đạm cao, sản xuất phân vi sinh cho cây bắp trồng vùng ĐBSCL.
Từ 190 mẫu cây bắp và 38 mẫu đất thu được từ các địa điểm, 120 dòng vi khuẩn đất vùng rễ và
635 dịng vi khuẩn nội sinh có khả năng cố định đạm đã được phân lập được. Hai mươi chín
dịng vi khuẩn tuyển chọn dựa trên gene 16S rDNA được định danh thuộc về các chi Bacillus,
Klebsiella, Pseudomonas và Enterobacter. Các dòng vi khuẩn tuyển chọn này tổng hợp NH4+
từ 2,51-5,64 (mg/L) và sản xuất IAA cao từ 6,63-26,75 (mg/L). Năm dòng vi khuẩn được tuyển
chọn cung cấp đạm tốt nhất cho cây bắp trong môi trường Yoshida không đạm. Năm dòng vi
khuẩn AAL1, AMR1, ADR3, DNL14 và DNR5 theo thứ tự có quan hệ gần nhất với các lồi:
Paenibacillus wenxiniae, Bacillus megaterium, Bacillus aryabhattai, Enterobacter sp,
Klebsiella pneumoniae. Thí nghiệm nhà lưới và ngồi đồng khi bắp bón 75% NPK, chủng vi
khuẩn dòng ADR3 (Bacillus aryabhattai) hoặc DNR5 (Klebsiella pneumoniae) giúp tăng tỷ lệ
nẫy mầm, kích thích sinh trưởng cây bắp và cho năng suất tương đương bón 100% NPK và tiết
kiệm được 25% NPK.
Từ khóa: Bacillus aryabhattai ADR3, bắp lai NK7328, Klebsiella pneumoniae DNR5,
vi khuẩn cố định đạm, vi khuẩn đất vùng rễ, vi khuẩn nội sinh.

ABSTRACT
Corn is an important food crop in world economic. Corn has a lot of nutrient that is a
good source of food for human. Corn is also a source of industrial material for production
animal feed. To have high yield of corn, farmers use a lot of chemical nitrogen fertilizer. This
leads to many bad effects such as changing chemical and physical characteristics of soil,
decreasing soil fertility, causing environmental pollution because of extra lost of nitrate and
affecting ecological conditions. Especially, the price of chemical nitrogen fertilizer is very high
made high production cost. Recently, agriculture production based on increasing soil fertility,
minimizing chemical fertilizer, increasing bio-fertilizer to decrease production cost, minimizing
environmental pollution in order to have safe products ecological and the development of stable
agriculture. Bio-fertilizer for corn consisting of indigenous bacteria is an urgent technique.
Thus, the study of insolation of nitrogen fixing bateria of the rhizophere and endophytic bacteria
of cultivated corn was done to find out good strains of rhizopheric bateria and endophytic
bateria which could fix nitrogen well for the production of biofertilizer for corn cultivated in
Mekong Delta. From 190 samples of corn plant and 38 soil samples, 120 rhizophere bacterial
strains and 635 endophytic bateria strains which could fix nitrogen were isolated. Twenty nine
selected strains identified by molecular technique based on 16S rDNA, were similar to Bacillus,
Klebsiella, Pseudomonas, and Enterobacter. These strains could synthesized NH4+ (2.51-5.64
mg/L) and produced high IAA (6.63-26.75 mg/L). Five good strains which could fix high
amount of nitrogen for corn were cultured in nitrogen free Yoshida medium. These five
bacterial strains, AAL1, AMR1, ADR3, DNL14 and DNR5 have closed relationship with
Paenibacillus wenxiniae, Bacillus megaterium, Bacillus aryabhattai, Enterobacter sp and
Klebsiella pneumoniae, respectively. Greenhouse and field tests showed that when applied 75%
NPK and inoculated corn either with ADR3 (Bacillus aryabhattai) or DNR5 (Klebsiella
pneumoniae), the germination rate of corn increased, the growth of corn was stimulated and
yield of corn was equivalent to the yield of corn applied 100% of chemical NPK fertifizer and
25% NPK fertilizer were saved.
Keywords: Bacillus aryabhattai ADR3, endophytic bacteria, hybrid corn NK7328,
Klebsiella pneumoniae DNR5, nitrogen fixing bacteria, rhizopheric bacteria.

LỜI CAM ĐOAN
Luận án Tiến sĩ, chuyên ngành Công nghệ sinh học, khố 2016-2020, với cơng trình
nghiên cứu “Phân lập vi khuẩn cố định đạm trong vùng rễ và nội sinh cây bắp trên nền
đất phù sa Đồng bằng sông Cửu Long”, được nghiên cứu sinh Thái Thành Được thực hiện
dưới sự hướng dẫn khoa học của Phó Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Hữu Hiệp, Bộ môn Công nghệ
sinh học Vi sinh vật, Viện nghiên cứu và phát triển Công nghệ sinh học, trường Đại học Cần
Thơ, Việt Nam; Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Cần Thơ.
Tơi xin cam kết luận án này được hồn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của tôi
và các kết quả của nghiên cứu này chưa được dùng cho bất cứ luận văn cùng cấp nào khác.
Tôi xin lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này.

Người hướng dẫn

Nghiên cứu sinh

Thái Thành Được


MỤC LỤC
MỤC LỤC..................................................................................................................... i
DANH SÁCH BẢNG..................................................................................................iv
DANH SÁCH HÌNH...................................................................................................vi
DANH MỤC 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 nghiên cứu...............................................................................................2
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...........................................................................2

1.5 Thời gian và địa điểm nghiên cứu...........................................................................3
1.6 Tính cấp thiết, đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án.................3
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................5
2.1 Điều kiện tự nhiên của Đồng bằng sông Cửu Long..................................................5
2.2 Đặc điểm đất phù sa, diện tích trồng và năng suất bắp ở ĐBSCL............................6
2.2.1 Đặc điểm đất phù sa...............................................................................................6
2.2.2 Diện tích đất trồng và năng suất bắp........................................................................6
2.3 Sơ lược về cây bắp...................................................................................................7
2.3.1Phân loại, nguồn gốc...............................................................................................7
2.3.2 Đặc điểm sinh thái.................................................................................................7
2.3.3 Nhu cầu dinh dưỡng của cây bắp.............................................................................8
2.3.4Giá trị cây bắp........................................................................................................9
2.3.5Đặc điểm giống bắp NK 7328.................................................................................9
2.3.6 Kỹ thuật trồng bắp cơ bản.......................................................................................9
2.4 Tổng quan về vi khuẩn cố định đạm......................................................................10
2.4.1Chu trình nitơ và định nghĩa vi khuẩn cố định đạm...................................................10
2.4.2Quá trình cố định đạm ở vi sinh vật........................................................................11
2.4.3Vi khuẩn cố định đạm...........................................................................................15
2.4.4Cơ chế xâm nhập và nội sinh trong mô thực vật của vi khuẩn....................................22
2.5 Đặc điểm vi khuẩn vùng rễ, vi khuẩn nội sinh và vai trò đối với thực vật................25
2.5.1 Vi khuẩn đất vùng rễ ở thực vật.............................................................................25
2.5.2 Vi khuẩn nội sinh ở thực vật.................................................................................25
2.5.3 Vai trò của vi khuẩn đối với thực vật......................................................................26
2.6 Nghiên cứu đa dạng di truyền của các vi khuẩn.....................................................28
2.6.1 Khái niệm đa dạng vi sinh vật...............................................................................28
2.6.2Phương pháp phân tích đa dạng di truyền dựa vào đoạn gene 16S rDNA...................28
2.6.3Phân tích đa dạng di truyền dựa vào đoạn gene NifH................................................29
2.7 Hiện trạng sử dụng phân bón cho cây bắp ở ĐBSCL............................................32
2.7.1 Phân bón hố học................................................................................................32
2.7.2 Phân bón vi sinh..................................................................................................35

i


2.8 Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn cố định đạm..........................................................35
2.8.1Các nghiên cứu về vi khuẩn cố định đạm................................................................35
2.8.2Thành tựu ứng dụng phân vi sinh vật trong nông nghiệp...........................................37
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................38
3.1 Phương tiện nghiên cứu........................................................................................38
3.1.1 Thời gian và địa điểm...........................................................................................38
3.1.2 Vật liệu nghiên cứu..............................................................................................38
3.1.3 Thiết bị thí nghiệm, dụng cụ và hố chất................................................................39
3.2 Phương pháp nghiên cứu......................................................................................40
3.2.1 Nội dung 1: Phân lập vi khuẩn có khả năng cố định đạm trong đất
vùng rễ và nội sinh cây bắp trồng tại ĐBSCL..................................................................41
3.2.2 Nội dung 2: Tuyển chọn 1 số dòng vi khuẩn cố định đạm và IAA cao.......................45
3.2.3 Nội dung 3: Nhân gene 16S rDNA và đánh giá tương đồng với cơ sở
dữ liệu gene vi khuẩn NCBI..........................................................................................48
3.2.4 Nội dung 4: Khảo sát đa dạng di truyền dựa vào gene NifH của một số
dòng vi khuẩn cố định đạm cao......................................................................................51
3.2.5 Nội dung 5: Đánh giá hiệu quả 8 dòng vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA lên khả
năng nẩy mầm và sinh trưởng cây bắp trong điều kiện phịng thí nghiệm...........................53
3.2.6 Nội dung 6: Đánh giá hiệu quả của 5 dòng vi khuẩn đối với cây bắp
30 NSG trong điều kiện nhà lưới....................................................................................56
3.2.7 Nội dung 7: Hiệu quả 2 dòng vi khuẩn đến cây bắp trồng trong chậu........................59
3.2.8 Nội dung 8: Hiệu quả 2 dịng vi khuẩn đến cây bắp trồng ngồi đồng........................62
3.3 Phương pháp xử lý số liệu.....................................................................................65
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...............................................................66
4.1 Nội dung 1: Phân lập vi khuẩn có khả năng cố định đạm trong
đất vùng rễ và nội sinh cây bắp trồng tại ĐBSCL........................................................66
4.1.1 Kết quả thu mẫu đất vùng rễ và cây bắp.................................................................66

4.1.2 Kết quả phân tích pH mẫu đất...............................................................................66
4.1.3 Kết quả phân lập vi khuẩn cố định đạm..................................................................68
4.2 Nội dung 2: Tuyển chọn 1 số dòng vi khuẩn cố định đạm và IAA cao....................78
4.2.1 Kiểm tra khả năng cố định đạm của các dòng vi khuẩn............................................78
4.2.2 Kiểm tra sinh tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn cố định đạm cao........................80
4.2.3 Đặc tính cố định đạm và tổng hợp IAA cao của 29 dòng vi khuẩn
đất vùng rễ và nội sinh được tuyển chọn..........................................................................82
4.3 Nội dung 3: Nhân gene 16S rDNA và đánh giá tương đồng với cơ sở
dữ liệu gene vi khuẩn NCBI........................................................................................85
4.3.1 Kết quả khuếch đại gene 16S r DNA của 29 dòng vi khuẩn.....................................86
4.3.2 Kết quả dị tìm dịng tương đồng trình tự gene 16S rRNA trên NCBI........................86
4.3.3. Đa dạng di truyền gene 16S rRNA của 6 dòng vi khuẩn đất vùng rễ..........................88
4.3.4 Đa dạng di truyền gene 16S rRNA của 23 dòng vi khuẩn nội sinh............................90
ii


4.3.5 Đa dạng di truyền gene 16S rRNA của 29 dòng vi khuẩn đất
vùng rễ và nội sinh cây bắp............................................................................................91
4.4 Nội dung 4: Khảo sát đa dạng di truyền dựa vào gene NifH của
một số dòng vi khuẩn cố định đạm cao........................................................................95
4.4.1 Khuếch đại gene NifH của 8 dòng vi khuẩn tuyển chọn...........................................95
4.4.2 Giải trình tự gene NifH của 2 dòng vi khuẩn...........................................................95
4.5 Nội dung 5: Đánh giá hiệu quả 8 dòng vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA lên
khả năng nẩy mầm và sinh trưởng cây bắp trong điều kiện phịng thí
nghiệm……….98
4.5.1 Ảnh hưởng mật số của 8 dòng vi khuẩn đến tỷ lệ nẩy mầm của hạt bắp.....................98
4.5.2 Khả năng kích thích nẩy mầm hạt bắp của 8 dòng vi khuẩn ở mật số 108CFU/mL. . .100
4.5.3 Khảo sát 8 dịng vi khuẩn kích thích sinh trưởng đến cây bắp trồngtrong phịng thí
nghiệm…………………………………………………………………………………
101

4.5.4 Đánh giá khả năng sống sót của 5 dịng vi khuẩn trong chất mang..........................103
4.6 Nội dung 6: Đánh giá hiệu quả của 5 dòng vi khuẩn đối với cây bắp
30 NSG trong điều kiện nhà lưới...............................................................................104
4.6.1 Vụ 1 (04/05/2018-03/06/2018)............................................................................104
4.6.2 Vụ 2 (08/06/2018-08/07/2018)............................................................................106
4.6.3 Tổng hợp hiệu quả của 5 dòng vi khuẩn đối với cây bắp 30 NSG qua 2 vụ108
4.7 Nội dung 7: Hiệu quả 2 dòng vi khuẩn đến cây bắp trồng trong chậu..................110
4.7.1 Hiệu quả 2 dòng vi khuẩn đến cây bắp trồng trong chậu tại tỉnh An Giang..............110
4.7.2 Hiệu quả 2 dòng vi khuẩn đến cây bắp trồng trong chậu tại tỉnh Đồng Tháp............117
4.7.3 Phân tích tương quan giữa 2 dịng vi khuẩn ảnh hưởng đến một số chỉ tiêu
nơng học và năng suất cây bắp trồng trong chậu tại An Giangvà Đồng Tháp....................123
4.8 Nội dung 8: Hiệu quả 2 dịng vi khuẩn đến cây bắp trồng ngồi đồng..................124
4.8.1 Hiệu quả 2 dịng vi khuẩn đến cây bắp trồng ngồi đồngtại An Giang.....................124
4.8.2 Hiệu quả 2 dòng vi khuẩn đến cây bắp trồng ngoài đồngtại tỉnh Đồng Tháp............130
4.8.3 Hiệu quả kinh tế của 2 dòng vi khuẩn đến cây bắp trồng ngoài đồng.......................138
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ..................................................................144
5.1 Kết luận..............................................................................................................144
5.1 Đề nghị...............................................................................................................144
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................146

iii


DANH SÁCH BẢNG
Bảng
2.1
2.2
2.3
3.1
3.2

3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17

Tên bảng
Trang
Diện tích gieo trồng, năng suất và sản lượng bắp ở các tỉnh ĐBSCL.........................6
Đặc điểm và chức năng các gene Nif của vi khuẩn cố định đạm..............................12
Phân bón sử dụng ở các vùng trồng bắp năm 2001................................................32
Địa điểm thu mẫu, ký hiệu và loại đất trồng chuyên canh tác bắp............................41
Thành phần thuốc thử và nồng độ của đường chuẩn NH4+...........................................................46
Thành phần phản ứng PCR với mồi 27F/1492R...................................................48
Thành phần phản ứng PCR với mồi p515FPL/p13B/PCR-1..................................49
Thành phần phản ứng PCR với mồi NifHF/NifHI.................................................51
Thành phần phản ứng PCR với mồi IGK3/DVV...................................................52
Thành phần phản ứng PCR với mồi KAD3/VCG.................................................53
Thời gian và giống bắp thí nghiệm trồng bắp của 2 vụ...........................................57
Các nghiệm thức thí nghiệm trồng bắp trong nhà lưới............................................57
Lịch bón phân hóa học đến cây bắp.....................................................................58
Đặc tính lý hố và sa cấu đất trong thí nghiệm trồng bắp tại An Giang.....................59
Các nghiệm thức và liều lượng phân % N thí nghiệm trong chậu............................59
Đặc tính lý hố và sa cấu đất trong thí nghiệm trồng bắp tại Đồng Tháp.................61
Các nghiệm thức thí nghiệm ngoài đồng tại An Giang...........................................62
Địa điểm, lược sử đất mẫu vùng rễ và pH đất........................................................66
Các dòng vi khuẩn được phân lập từ đất vùng rễ theo khu vực................................68
Địa điểm, giống bắp thu thập và vi khuẩn nội sinh.................................................70
Các dòng vi khuẩn nội sinh được phân lập từ cây bắp theo khu vực........................71
Đặc điểm khuẩn lạc của các dòng vi khuẩn đất vùng rễ..........................................73
Đặc điểm khuẩn lạc của các dòng vi khuẩn nội sinh..............................................74
Đặc điểm tế bào các dòng vi khuẩn phân lập........................................................77
Số dòng vi khuẩn đất vùng rễ và dòng vi khuẩn nội sinh tương ứng
với khoảng nồng độ NH4+ (mg/L) đo được tại ngày 2, 4 và 6.............................78
Số dòng vi khuẩn đất vùng rễ và dòng vi khuẩn nội sinh tương ứng
với khoảng nồng độ IAA (mg/L) đo được tại ngày 2, 4 và 6...............................80

Đặc tính cố định đạm và tổng hợp IAA cao của 29 dòng vi khuẩn đất
vùng rễ và vi khuẩn nội sinh cây bắp.................................................................82
Kết quả so sánh mức độ tương đồng gene mã hóa cho 16s rRNA của
29 chủng vi khuẩn tuyển chọn từ cơ sở dữ liệu gene vi khuẩn NCBI...................87
Giá trị đa dạng nucleotide của 2 ESTs vi khuẩn đất vùng rễ....................................89
Giá trị đa dạng nucleotide của 2 ESTs vi khuẩn nội sinh........................................91
Ảnh hưởng mật số của 8 dòng vi khuẩn lên tỷ lệ nảy mầm hạt bắp 5 NSC...............98
Ảnh hưởng của 8 dòng vi khuẩn lên sinh trưởng bắp giai đoạn 15 NSG................101
Mật số 5 dòng vi khuẩn+than bùn thời điểm 0, 7, 28 và 56 NSC...........................103
Ảnh hưởng của 5 dòng vi khuẩn lên sinh trưởng và sinh khối bắp ở vụ 1


4.18
4.19
4.20
4.21
4.22
4.23
4.24
4.25
4.26
4.27
4.28
4.29
4.30
4.31
4.32
4.33
4.34
4.35

điều kiện nhà lưới........................................................................................105
Ảnh hưởng của 5 dòng vi khuẩn tuyển chọn lên sinh trưởng và năng suất
bắp ở vụ 2 điều kiện nhà lưới........................................................................107
Một số chỉ tiêu nông học cây bắp trồng trong chậu giai đoạn
60 NSG tại An Giang...................................................................................111
Một số chỉ tiêu nông học cây bắp trồng trong chậu ở giai đoạn
thu hoạch tại An Giang.................................................................................113
Ảnh hưởg của vi khuẩn và % N vô cơ lên thành phần năng suất và
khối lượng hạt bắp khô/chậu tại An Giang......................................................115
Một số chỉ tiêu nông học cây bắp trồng trong chậu giai đoạn
60 NSG tại Đồng Tháp.................................................................................117
Một số chỉ tiêu nông học cây bắp trồng trong chậu ở giai đoạn
thu hoạch tại Đồng Tháp..............................................................................119
Ảnh hưởng của vi khuẩn và % N vô cơ lên thành phần năng suất và
khối lượng hạt bắp khô/chậu tại Đồng Tháp...................................................121
Tương quan giữa chỉ số Spad với một số chỉ tiêu sinh trưởng và
năng suất của 2 thí nghiệm bắp trồng trong chậu............................................123
Hiệu quả vi khuẩn đến đặc tính nơng học của cây bắp ở giai đoạn
60 NSG ngoài đồng tại An Giang..................................................................125
Hiệu quả của vi khuẩn đến chiều cao cây, chiều cao đóng bắp,
năng suất sinh học và đạm trong cây giai đoạn thu hoạch................................126
Hiệu quả của vi khuẩn đến thành phần cấu thành năng suất và
năng suất bắp tại An Giang...........................................................................129
Hiệu quả vi khuẩn đến đặc tính nơng học của cây bắp ở giai đoạn
60 NSG ngoài đồng tại Đồng Tháp...............................................................131
Hiệu quả của vi khuẩn đến chiều cao đóng bắp và khối lượng chất khô
ở giai đoạn thu hoạch...................................................................................133
Hiệu quả của vi khuẩn đến thành phần cấu thành năng suất và
năng suất bắp tại Đồng Tháp........................................................................135

Tương quan giữa chỉ số Spad với một số chỉ tiêu sinh trưởng và
năng suất của 2 thí nghiệm bắp trồng ngoài đồng............................................137
Năng suất, hiệu quả kinh tế của khảo nghiệm ngoài đồng tại An Giang..................139
Năng suất, hiệu quả kinh tế của khảo nghiệm ngoài đồng tại Đồng Tháp...............141
Phân tích lợi nhuận tiết kiệm phân urea của thí nghiệm tại An Giang
và Đồng Tháp.............................................................................................142


DANH SÁCH HÌNH
Hình
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
4.1
4.2
4.3

4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14

Tên hình
Trang
Chu trình chuyển hố nitơ trong tự nhiên...........................................................10
Cấu trúc bậc 4 của nitrogenase ở Azotobacter vinelandii......................................11
Hệ thống gene Nif của vi khuẩn Methanococcus maripaludis..............................13
Hệ thống gene Nif của vi khuẩn Klebsiella pneumoniae.......................................13
Sơ đồ quá trình khử N2 thành NH3............................................................................................................14
Vi khuẩn Burkholderia kuruiensis bên ngồi lơng hút của rễ lúa...........................23
Vi khuẩn Burkholderia kuruiensis xuất hiện bên trong các mạch gỗ.....................24
Sơ đồ vai trò của vi khuẩn nội sinh đối với cây trồng...........................................27
Phát sinh lồi theo trình tự gene NifH và operon nitrogenase trong HDKEN..........31
Giá Urea theo tuần trong năm 2022 tại Việt Nam................................................32
Sơ đồ tóm tắt các nội dung thí nghiệm...............................................................40
Bản đồ thể hiện vị trí các thu mẫu tại ruộng bắp trong 5 tỉnh ĐBSCL....................42
Phản ứng màu của các ống nghiệm xây dựng đường chuẩn NH4+.......................................46
Đồ thị phương trình đường chuẩn NH4+................................................................................................46
Đồ thị phương trình đường chuẩn IAA..............................................................48
Sơ đồ bố trí thí nghiệm trồng bắp trong chậu tại An Giang...................................60

Sơ đồ bố trí thí nghiệm trồng bắp ngoài đồng tại An Giang..................................63
Tương quan giữa 38 mẫu đất với số lượng vi khuẩn cố định đạm được
phân lập trong mỗi mẫu đất..........................................................................69
Vịng pellicle xuất hiện trên các mơi trường ni cấy..........................................72
Hình dạng khuẩn lạc của một số dịng vi khuẩn đất vùng rễ sau 72 giờ cấy .74
Hình dạng khuẩn lạc của một số dòng vi khuẩn phân lập môi trường Nfb, LGI, và
Burk’s sau 72 giờ nuôi cấy..........................................................................75
Các dạng hình thái khuẩn lạc của vi khuẩn đất vùng rễ bắp và nội sinh..................76
Sự phát triển của khuẩn lạc làm thay đổi pH môi trường Nfb từ màu vàng sang xanh
sau 48 giờ...................................................................................................76
Hình dạng tế bào và nhuộm Gram của một số dòng vi khuẩn................................77
Lượng đạm cố định và lượng IAA theo thời gian của 4 dòng vi khuẩn đất vùng rễ
83
Lượng NH4+ theo thời gian của 8 dòng vi khuẩn nội sinh....................................84
Lượng IAA đo được theo thời gian của 8 dòng vi khuẩn nội sinh.........................84
Sản phẩm PCR 16S rDNA của 29 dòng vi khuẩn đất vùng rễ và
vi khuẩn nội sinh.........................................................................................86
Tỷ lệ của 3 lớp các dòng vi khuẩn cố định đạm phân bố...................................88
Mối quan hệ di truyền về trình tự gene 16S rRNA của 6 dịng vi khuẩn
đất vùng rễ..................................................................................................88
Mối quan hệ di truyền về trình tự gene 16S rRNA của 23 dòng vi khuẩn
nội sinh cây bắp..........................................................................................90


4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20

4.21
4.22
4.23
4.24
4.25
4.26
4.27
4.28
4.29
4.30
4.31
4.32
4.33
4.34

Mối quan hệ di truyền về trình tự gene 16S rRNA của 29 dòng vi khuẩn.................92
Kết quả điện di sản phẩm PCR dị tìm gene NifH của 8 dịng vi khuẩn....................95
Cây phát sinh loài dạng Maximum Likehood xây dựng dựa trên gene
NifH của 2 dòng vi khuẩn với 3 chủng tương đồng có trong GenBank..............96
Cây phát sinh lồi xây dựng dựa trên gene NifH và 16S rRNA của 2
dòng vi khuẩn với các chủng tương đồng có trong GenBank............................97
Sự khác biệt hình thái giữa nghiệm thức chủng ở hạt bắp 5 NSC.............................99
Tỷ lệ nảy mầm hạt bắp của 8 nghiệm thức chủng vi khuẩn ở mật số
108cfu/mL 5 NSC ở điều kiện phịng thí nghiệm...........................................100
Ảnh hưởng của 8 dịng vi khuẩn tuyển chọn lên sinh trưởng bắp 15 NSG..............102
Nghiệm thức 75% N kết hợp vi khuẩn lên sinh trưởng bắp 30 NSG ở vụ 1 106
Nghiệm thức vi khuẩn kết hợp 75% N lên sinh trưởng bắp 30 NSG ở vụ 2 108
Ảnh hưởng của 5 dòng vi khuẩn đến chỉ số diệp lục ở lá qua 2 vụ.........................109
Các nghiệm thức 70% N và 100% N của bắp trồng trong chậu giai đoạn
60 NSG....................................................................................................112

Một số hình ảnh lấy chỉ tiêu sinh trưởng bắp trồng trong chậu giai đoạn
60 NSG tại An Giang.................................................................................112
Các nghiệm thức thí nghiệm trồng bắp trong chậu giai đoạn thu hoạch
tại An Giang.............................................................................................114
Chiều dài bắp của 15 nghiệm thức trồng trong chậu tại An Giang.........................115
Các nghiệm thức 50% N-100% N bắp trồng trong chậu giai đoạn thu
hoạch tại Đồng Tháp..................................................................................120
Chiều dài trái bắp của 15 nghiệm thức trồng trong chậu tại An Giang....................122
Các nghiệm thức 75% N và 100% N trồng bắp ngoài đồng giai đoạn
thu hoạch tại An Giang..............................................................................127
Chiều dài trái bắp ở các nghiệm thức 75% N và 100% N có chủng VK so
với đối chứng 100% N+0VK ở thí nghiệm ngồi đồng tại An Giang.............130
Các nghiệm thức 75% N và 100% N trồng bắp ngoài đồng giai đoạn
thu hoạch tại Đồng Tháp............................................................................134
Chiều dài trái bắp ở các nghiệm thức 75% N và 100% N có chủng VK so
với đối chứng 100% N+0VK ở thí nghiệm ngoài đồng tại Đồng Tháp...................136


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt
16S rDNA
16S rRNA
ABA
AFLP
ANOVA
BLAST
BNF
bp
CFU
CIMMYT

D/C
DGGA
DMSO
DNA
ĐBSCL
EDTA
Fd
GA
IAA
IBA
LB
LGI
LSD
MBCR
N
NCBI
NFb
Nif
NPK
NSC
NSG
NSTT
OD
P
PCR
PGPB
PGPR
ppm
PVS
RE

RFLP
rpm
SDS
SNPs
SSCP
SSR

Viết đầy đủ
16S-ribosomal Deoxyribose nucleotide acid
16S ribosomal Ribonucleic Acid
Abscisic acid
Amplified Fragment Length Polymorphism
Analysis of Variance
Basic Local Alignment Search Tool
Biological Nitrogen Fixation
base pair
Colony Forming Unit
International Maize and Wheat Improvement Centre
Đối chứng
Denaturing Gradient Gel Electrophoresis
Dimethyl sulfoxide
Deoxyribonucleic acid
Đồng bằng sơng Cửu Long
Ethylenediaminetetraacetic acid
Feredocine
Axít gibberellic
Indole-3-acetic acid
Indole-3-butyric acid
Luria & Bertani (personal names) medium
Lipman-Goodale & Ivo (personal names) medium

Least-Significant Difference
Marginal benifit cost ratio
Nitơ
National Center for Biotechnology Information
New Fabio (personal names) medium
Nitrogene fixation
phân đạm, lân, kali hóa học
Ngày sau chủng
Ngày sau gieo
Năng suất thực tế
Optical Density
Khối lượng
Polymerase chain reaction
Plant Growth Promoting Bacteria
Plant Growth Promoting Rhizobacteria
parts per million
Phân vi sinh
Restriction Enzyme
Restriction Fragment Length Polymorphism
rounds per minute
Sodium Dodecyl Sulfate
Single Nucleotide Polymorphisms
Single strand conformation polymorphism
Simple Sequence Repeat


Viết tắt
TCVN
TGGE
trp

UPGMA
USDA
VK

Viết đầy đủ
Tiêu chuẩn Việt Nam
Temperature Gradient Gel Electrophoresis
tryptophan
Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Averages
United states deparment of agriculture
Vi khuẩn


CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Bắp (Zea mays L.) là cây lương thực rất quan trọng, chứa nhiều dinh dưỡng nên diện tích trồng bắp trên
thế giới gia tăng khơng ngừng. Ở Việt Nam, bắp phần lớn được nhập khẩu và lượng nhập khẩu năm sau luôn
cao hơn năm trước, 80% bắp nhập về chủ yếu dùng trong chăn nuôi, còn lại làm bột bắp dùng trong thực phẩm
và số ít sử dụng trong công nghiệp như sản xuất bia, vải và ngành dược (Trung, 2014). Năm 2012, có hơn 1,6
triệu tấn bắp được nhập khẩu, tăng hơn 66% so với năm trước đó. Năm 2013 nhập gần 2,2 triệu tấn đến tháng
11 năm 2014 đã nhập đến 3,87 triệu tấn với trị giá hơn 1 tỉ USD (Việt và ctv, 2015). Chiến lược của ngành
nông nghiệp hướng đến năm 2020 là sản xuất bắp trong nước tăng dần và tiến đến thay thế lượng bắp nhập
khẩu dựa vào việc tăng diện tích trồng bắp ở những vùng đất trồng lúa kém hiệu quả. Bên cạnh, nông dân được
hỗ trợ về chi phí giống, tập huấn kỹ thuật trồng bắp trên diện tích đất trồng lúa các vụ trong năm từ vụ Hè Thu
2016 đến hết vụ Đông Xuân 2018-2019 tại Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) (Phúc, 2016). Diện tích
trồng bắp tại ĐBSCL càng tăng từ năm 2000 (19.000 ha) đến năm 2015 (38.100 ha) là 1 trong 8 vùng trơng
bắp chính của cả nước. Năng suất bắp đạt 5,76 tấn/ha và tăng 26,87% so với năng suất bắp trung bình của cả
nước (4,54 tấn/ha) (Tổng cục thống kê, 2016). Việc tăng sản lượng bắp không chỉ dựa vào sự tăng diện tích đất
canh tác mà chủ yếu là do tăng năng suất bắp. Đặc biệt, cây bắp trồng cần hấp thu lượng lớn dinh dưỡng đạm,

lân, kali để phát triển và tăng năng suất.
Trong các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng thì Nitơ (N2) là nguyên tố rất quan trọng với cây trồng, cây
trồng khơng có khả năng đồng hóa trực tiếp nguồn N2 tự do từ khơng khí mà phải nhờ vi sinh vật chuyển hố
3 đã trả lại
4
thành nhóm Nitơ dễ tiêu là NO - và NH + gọi là đạm. Con người
cho đất dinh dưỡng đạm bằng cách bón phân hóa học cung cấp cho cây trồng nhưng chỉ khoảng hơn 40%
lượng đạm cây hấp thu được, lượng đạm thiếu hụt còn lại cơ bản được bổ sung bằng nguồn đạm do hoạt động
sống của vi sinh vật sản xuất. Bên cạnh, bổ sung nhiều phân hóa học vào trong đất sẽ làm tăng chi phí canh tác
và gây ra các vấn đề ảnh hưởng xấu về môi trường và sức khỏe con người. Thực tế, tình hình sản xuất đạm sinh
học ở nước ta vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu thực tiễn sản xuất của nền nông nghiệp, do quy mô sản xuất nhỏ,
chất lượng sản phẩm chưa hoàn thiện và ổn định. Vì vậy việc nghiên cứu sử dụng loại đạm do vi sinh vật sản
xuất được xem là một giải pháp quan trọng trong nông nghiệp, đặc biệt trong sự phát triển để hướng tới một nền
nông nghiệp hữu cơ sinh thái bền vững. Mặc khác, vi sinh vật chuyển N2 trong khí quyển thành NH3 dễ tiêu
cung cấp đạm cho cây trồng mà chỉ cần lượng năng lượng rất ít (3-5 kcal/M). Chúng được gọi chung là các vi
sinh vật cố định đạm.
Vi sinh vật cố định đạm cộng sinh với rễ cây họ đậu đã được nghiên cứu và ứng dụng từ hơn 30 năm
nay (Keyser et al., 1982) và đã trở nên phổ biến trong sản xuất. Các nhóm vi khuẩn khu trú trong vùng rễ của
cây trồng, nhóm vi sinh vật này gọi là PGPR “Plant Growth Promoting Rhizobacteria” và có những giống thể
hiện ưu điểm mạnh về cố định đạm

1


như: Pseudomonas, Azospirillum, Burkhoderia, Bacillus, Enterobacter, Rhizobium, Erwinia, Serratia,
Alcaligenes, Arthobacter, Acinetobacter và Flavobacterium. Nhóm vi khuẩn này ngồi khả năng cố định N,
cịn tổng hợp nhiều chất kích thích sinh trưởng thực vật IAA, GA 3… góp phần kích thích tăng trưởng, tăng
năng suất cây trồng (Caressa, 2008). Vi khuẩn cố định đạm cộng sinh với cây không thuộc họ đậu như lúa trồng
ĐBSCL là Serratia marcescens, Ideonella sp., Stenotrophomonas maltophilia và Bacillus megaterium (Pha
và ctv, 2015), cố định đạm trong rễ Khoai Lang là Burkholderia sprentiae KL9, Burkholderia ambifaria

KL39a, Enterobacter ludwigii KL39b, Klebsiella pneumoniae KL11 (Điệp & Huyền, 2015). Một số nghiên
cứu về vi khuẩn cố định đạm nội sinh với cây bắp nếp là Azospirillum lipoferum và Burkholderia
vietnamiensis (Hiệp & Khanh, 2010), các dòng vi khuẩn nội sinh là Enterobacter asburie, Bacillus pumilus
đến cây bắp trồng Brazil là (Szilagyi-Zecchin et al., 2014). Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu về thành phần vi
khuẩn bản địa có các chức năng cố định đạm kích thích sinh trưởng cây bắp và ứng dụng chủng vi khuẩn bản
địa vào cây bắp thực tế đồng ruộng trồng trên nền đất ở ĐBSCL. Do đó, nghiên cứu “Phân lập vi khuẩn cố
định đạm trong vùng rễ và nội sinh cây bắp trên nền đất phù sa Đồng bằng sông Cửu Long” được thực
hiện.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của nghiên cứu nhằm phân lập được các dịng vi khuẩn bản địa có khả năng cố định đạm tốt từ
đất vùng rễ và vi khuẩn nội sinh với cây bắp tiến tới sản xuất phân vi sinh cho cây bắp trồng ở nền đất phù sa
ĐBSCL
1.3 Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Phân lập vi khuẩn có khả năng cố định đạm trong đất vùng rễ và nội sinh cây bắp trồng tại
ĐBSCL.
Nội dung 2: Tuyển chọn 1 số dòng vi khuẩn cố định đạm và IAA cao.
Nội dung 3: Nhận diện 29 dòng vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA cao.
Nội dung 4: Khảo sát đa dạng di truyền dựa vào gene NifH của một số dòng vi khuẩn cố định đạm cao.
Nội dung 5: Đánh giá hiệu quả 8 dòng vi khuẩn cố định đạm và tổng hợp IAA cao lên khả năng nẩy
mầm và sinh trưởng cây bắp trong điều kiện phịng thí nghiệm.
Nội dung 6: Đánh giá hiệu quả của 5 dòng vi khuẩn đối với cây bắp 30 NSG trong điều kiện nhà lưới.
Nội dung 7: Hiệu quả 2 dòng vi khuẩn đến cây bắp trồng trong chậu. Nội dung 8: Hiệu
quả 2 dòng vi khuẩn đến cây bắp trồng ngoài đồng.
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là vi khuẩn trong rễ, thân, lá và đất vùng rễ bắp có khả năng cố định đạm.


Các dòng vi khuẩn vùng rễ, nội sinh cây bắp thu thập từ các mẫu đất vùng rễ và rễ thân lá cây bắp tại 5
tỉnh thành thuộc khu vực ĐBSCL bao gồm An Giang, Đồng Tháp, Trà Vinh, Vĩnh Long và Cần Thơ.
1.5 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Thời gian nghiên cứu từ tháng 8/2016 đến tháng 3/2020.
Địa điểm nghiên cứu tại phịng thí nghiệm Vi sinh vật đất, phịng thí nghiệm Sinh học phân tử, nhà lưới
thuộc Viện Nghiên Cứu và Phát Triển Công Nghệ Sinh Học. Phịng Phân tích đất thuộc Khoa Nơng Nghiệp
và Sinh học Ứng Dụng, Phịng thí nghiệm chun sâu Trường Đại Học Cần Thơ. Phịng thí nghiệm Sinh học
phân tử thuộc trường Đại học Nơng nghiệp Tokyo, Nhật Bản. Phịng thí nghiệm trung tâm nghiên cứu nơng
nghiệp Định Thành, phịng phân tích chất lượng giống thuộc Trung tâm giống Bình Đức tại An Giang. Ruộng
bắp ông Nguyễn Văn Lời, xã Vĩnh Trường, huyện An Phú, tỉnh An Giang. Ruộng bắp ông Nguyễn Văn
Chánh, xã Long Khánh B, huyện Hồng Ngự, tỉnh Đồng Tháp.
1.6 Tính cấp thiết, đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
* Tính cấp thiết
Bắp là cây lương thực hữu dụng trong cuộc sống hằng ngày, quan trọng có ý nghĩa trong nền kinh tế, đặc
biệt là nguồn thức ăn chính cho chăn ni. Tuy vậy, Việt Nam không đáp ứng đủ nguồn nguyên liệu bắp cho
sản xuất mà cần phải nhập khẩu lên đến 80% tổng lượng ngun liệu bắp. ĐBSCL có diện tích đất lớn và được
người dân tận dụng vùng đất kém hiệu quả chuyển sang trồng bắp để giảm lượng bắp nhập khẩu. Việc bón
nhiều phân hố học để tăng năng suất gây ảnh hưởng đến chất lượng đất, môi trường sống, chất lượng bắp cũng
như ảnh hưởng đến thu nhập kinh tế của người dân trồng bắp. Mặc khác, xu hướng an tồn sinh học được chú
trọng khuyến khích sử dụng phân bón hữu cơ, các sản phẩm có nguồn gốc hữu cơ, vi sinh vật an toàn cho con
người và mơi trường sinh thái. Đặc biệt là nhóm vi sinh vật bản địa trong đó có nhóm vi khuẩn có lợi cho cây
trồng vẫn chưa được tận dụng. Do đó việc khai thác vi khuẩn bản địa cố định đạm cho cây bắp giúp cây bắp
giảm lượng phân bón hóa học, giảm thiểu các tác động làm ơ nhiễm môi trường là việc làm rất quan trọng và
cần thiết. Từ đó đề tài “Phân lập vi khuẩn cố định đạm trong vùng rễ và nội sinh cây bắp trên nền đất phù
sa Đồng bằng sông Cửu Long.” là thật sự cần thiết để thực hiện.
* Đóng góp mới
Các nghiên cứu trước đây tập trung vào phân lập, định danh vi khuẩn cố định đạm giúp sinh trưởng và
phát triển ở cây họ đậu, lúa và một số nghiên cứu đa dạng vi khuẩn ở cây bắp trồng nền đất xám khu vực Đông
Nam Bộ. Tuy nhiên, việc phân lập tìm vi khuẩn cố định đạm bản địa ở cây bắp trồng và ứng dụng thực tế cho
cây bắp trồng trên nền đất phù sa tại ĐBSCL chưa được thực hiện. Do đó hướng nghiên cứu của đề tài là:


(1) Tuyển chọn được các dòng vi khuẩn cố định đạm bản địa từ các nguồn mẫu bắp và đất trồng bắp khác

nhau tại ĐBSCL.
(2) Tuyển chọn được 97 dòng vi khuẩn cố định đạm và IAA cao.
(3) Nhận diện và so sánh mức độ tương đồng gene mã hóa cho 16S rRNA của 29 chủng vi khuẩn tuyển chọn
từ cơ sở dữ liệu gene vi khuẩn NCBI.
(4) Nhận diện gene NifH có trong 8 dịng vi khuẩn bản địa có khả năng cố định đạm.
(5) Tám dịng vi khuẩn tuyển chọn giúp tăng khả năng nẩy mầm và sinh trưởng cây bắp.
(6) Năm dòng vi khuẩn tuyển chọn giúp cây bắp sinh trưởng tốt ở điều kiện nhà lưới.
(7) Hai dòng vi khuẩn tuyển chọn cố định đạm hiệu quả chủng vào bắp thực tế trong chậu, đồng ruộng giúp
cây bắp gia tăng khả năng sinh trưởng và năng suất khi trồng trên nền đất phù sa. Đặc biệt tiết kiệm 25% N hóa
học mà vẫn đảm bảo năng suất cao như bón 100% N.
* Ý nghĩa khoa học
Luận án đã cung cấp và bổ sung kiến thức sâu rộng về sự đa dạng thành phần loài vi khuẩn đất vùng rễ
và nội sinh trong cây bắp ở khu vực ĐBSCL. Luận án đã phân lập được 755 dòng vi khuẩn trong đó bao gồm
120 dịng phân lập từ đất vùng rễ và 635 dòng vi khuẩn nội sinh. Bên cạnh đó nghiên cứu cũng đã nêu được
chức năng kích thích sinh trưởng của vi khuẩn cố định đạm từ 0,71 đến 5,64 mg NH 4+ và tổng hợp IAA từ
2,19-28,59 mg/L. Hiệu quả kích thích nẩy mầm và kích thích sinh trưởng của các dịng vi khuẩn phân lập được
có sự khác biệt. Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo và là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp
theo, cũng như bổ sung trong giáo trình giảng dạy.
* Ý nghĩa thực tiển
Kết quả đề tài tạo ra sản phẩm phân vi sinh cố định đạm góp phần làm giảm lượng phân bón hóa học
trong sản xuất cho cây bắp và giảm ô nhiễm môi trường. Đóng góp một phần trong giải pháp nâng cao độ phì
nhiêu của đất và đồng thời tiết kiệm chi phí sản xuất. Trên cơ sở nghiên cứu về vi khuẩn cố định đạm bản địa có
tiềm năng rất cao trong việc ứng dụng để sản xuất chế phẩm vi khuẩn vào thực tiển đồng ruộng giúp gia tăng
sinh trưởng và năng suất cây bắp khi được trồng trên nền đất phù sa ở khu vực ĐBSCL.