TUYỂN CHỌN các CHỦNG VI KHUẨN azotobacter CHO sản XUẤT PHÂN bển hữu cơ VI SINH vật

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
HCVSV: hữu cơ vi sinh vật
AIA: axit indol axetic
HCN: axit cyanhidric
Cs: cộng sự
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Nồng độ muối khoáng cần thiết đối với vi khuẩn, nấm và xạ khuẩn
7
Bảng 1.2: Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh đối với lúa ở một số quốc gia
châu Á
22
Bảng 3.1: Đặc điểm khuẩn lạc của các chủng Azotobacter mới phân lập
32
Bảng 3.2: Khả năng cố định nitơ của các chủng Azotobacter.
34
Bảng3.3: Khả năng sinh tổng hợp AIA thô của các chủng Azotobacter
37
Bảng 3.4: Khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh héo xanh của các chủng
Azotobacter
39
Bảng 3.5: Hoạt tính sinh học của chủng Azotobacter lựa chọn
40
Bảng 3.6: Mối quan hệ giữa các chủng vi khuẩn lựa chọn
41
Bảng 3.7: Khả năng sinh trưởng phát triển của các chủng trong môi trường
dịch thể
42
Bảng 3.8: Khả năng tồn tại của các chủng vi khuẩn lựa chọn khi nuôi trong
cơ chất vô trùng theo thời gian
43
Bảng 3.9: Hoạt tính sinh học của các chủng vi khuẩn lựa chọn khi nuôi cấy

trong dịch thể và cơ chất
44
Bảng 3.10: Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến cây trồng trong giai đoạn đầu ở
nhà lưới
48
Bảng 3.11: Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến khả năng sinh trưởng và phát
triển của cây lạc ngoài đồng ruộng
51
Bảng 3.12: Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất và các yếu tố cấu
thành năng suất
52
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ
Hình 3.1: Hình ảnh khuẩn lạc của các chủng vi khuẩn Azotobacter mới phân
lập.
32
Hình 3.2: Hình ảnh phản ứng màu của các chủng Azotobacter với thuốc thử
Nessler
33
Hình 3.3: Hình ảnh phản ứng màu của các chủng Azotobacter với thuốc thử
Salkowski
35
Hình 3.4: Hình ảnh vòng ức chế vi khuẩn gây bệnh héo xanh của các chủng
Azotobacter
38
Hình 3.5: Ảnh hưởng của phân bón vi sinh vật đến khả năng sinh trưởng,
phát triển và ức chế bệnh héo xanh cây lạc
48
Hình 3.6: Tác động của phân bón vi sinh đến khả năng sinh trưởng, phát
triển và năng suất của cây lạc
50

Biểu đồ 3. 1: Khả năng cố định nitơ của các chủng Azotobacter.
34
Biểu đồ 3. 2: Khả năng sinh tổng hợp AIA thô của các chủng Azotobacter.
37
MỞ ĐẦU 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Vi khuẩn Azotobacter 3
1.1.1. Đặc điểm hình thái và các đặc tính sinh lí, sinh hóa của Azotobacter 3
1.1.2. Nguồn dinh dưỡng 4
1.1.3. Ảnh hưởng các nhân tố sinh thái đến sinh trưởng và phát triển của
Azotobacter 8
1.2. Sự phân bố của Azotobacter trong đất 10
1.3. Khả năng cố định nitơ của Azotobacter 12
1.3.1. Quá trình cố định nitơ sinh học 12
1.3.2. Vi khuẩn cố định nitơ tự do Azotobacter 13
1.4. Khả năng kích thích sinh trưởng của Azotobacter 14
1.4.1. Chất kích thích sinh trưởng ở thực vật 14
1.4.2. Vi khuẩn sinh AIA: Azotobacter 15
1.5. Tính kháng vi khuẩn gây bệnh héo xanh Ralstonia solanacearum 16
1.5.1. Vi khuẩn R.solanacearum 16
1.5.2. Tính kháng R.solanacearum của Azotobacter 16
1.6. Chế phẩm phân bón chứa Azotobacter và hiệu quả trong trồng trọt trong
những nghiên cứu ban đầu 17
1.7. Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh vật ở trong
nước và ngoài nước 19
Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 23
2.1. Vật liệu 23
2.1.1. Mẫu đất và vi sinh vật 23
2.1.2. Hóa chất, dụng cụ 23
2.2. Phương pháp 24

2.2.1. Lấy mẫu đất 24
2.2.2. Xác định khả năng cố định nitơ của vi sinh vật 24
2.2.3. Xác định khả năng sinh tổng hợp AIA của vi sinh vật 25
2.2.4. Xác định khả năng đối kháng vi khuẩn gây bệnh héo xanh 26
2.2.5. Xác định tên vi sinh vật 27
2.2.6. Thí nghiệm ở quy mô nhà lưới và đồng ruộng diện hẹp với cây lạc 27
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31
3.1. Phân lập, tuyển chọn các chủng Azotobacter hữu hiệu 31
3.1.1. Tuyển chọn các chủng Azotobacter có khả năng cố định nitơ 33
3.1.2. Tuyển chọn các chủng Azotobacter có khả năng sinh tổng hợp AIA .
35
3.1.3. Tuyển chọn các chủng Azotobacter có khả năng ức chế vi khuẩn gây
bệnh héo xanh 38
3.2. Lựa chọn tổ hợp chủng Azotobacter để sản xuất chế phẩm 40
3.3. Xác định tên các chủng lựa chọn 44
3.4. Đánh giá tác động của chế phẩm Azotobacter đến khả năng sinh trưởng,
phát triển và năng suất của cây lạc 47
3.4.1. Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm Azotobacter đối với cây lạc ở điều
kiện nhà lưới 47
3.4.2. Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm Azotobacter đối với cây lạc L14
trên đồng ruộng diện hẹp 49
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 53
MỞ ĐẦU
Một thực trạng chúng ta đang thấy hiện nay là sự lạm dụng phân bón hóa
học, thuốc bảo vệ thực vật đã làm giảm khả năng chống chịu của cây trồng dẫn
đến bùng nổ dịch bệnh, ảnh hưởng không tốt đến chất lượng nông sản và cũng là
nguyên nhân tất yếu dẫn đến thoái hóa đất canh tác. Các sản phẩm hóa học này đã
để lại những tồn dư của chúng và đang được tích lũy trong hệ sinh thái, trở thành
mối hiểm họa nghiêm trọng đe dọa sức khỏe của con người và môi trường sống.
Sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh vật (HCVSV) là giải pháp mà các nhà khoa học

trên thế giới cũng như ở Việt Nam đang hướng đến.
Đất nước ta có nền kinh tế nông nghiệp là chủ yếu thì việc quan tâm đến
năng suất và chất lượng nông sản là mục tiêu hàng đầu vì không những giúp nâng
cao đời sống của nông dân mà còn thúc đẩy sự phát triển nền kinh tế quốc gia.
Phân bón HCVSV (hay còn gọi là phân hữu cơ vi sinh) là sản phẩm được sản xuất
từ các nguồn nguyên liệu hữu cơ khác nhau, nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho
cây trồng, cải tạo đất, chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống được tuyển chọn
với mật độ đạt tiêu chuẩn quy định. Phân bón HCVSV góp phần nâng cao năng
suất cây trồng và chất lượng nông sản, giảm chi phí, tiết kiệm phân bón vô cơ,
đóng góp quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và phát triển nền nông, lâm
nghiệp bền vững. Vì vậy, nghiên cứu và sử dụng nguồn dinh dưỡng tạo ra từ các
hoạt động sống của vi sinh vật đã và đang được nhiều nước trên thế giới quan tâm
và phát triển.
Bên cạnh các sản phẩm phân HCVSV đơn chủng đã được nghiên cứu và sử
dụng hiệu quả như: Nitragin, Rhizoda, Azogin, Rhizolu, Phosphobacterin,
Azotobacterin một số nghiên cứu gần đây cho thấy chế phẩm phân bón tổng
hợp bao gồm các nhóm cố định nitơ, phân giải photphat, kích thích sinh trưởng
thực vật, đối kháng vi sinh vật gây bệnh (chế phẩm EM, vi sinh vật tổng hợp) có
tác dụng đối với cây trồng tốt hơn so với từng loại vi sinh vật riêng rẽ.
Nhiều kết quả nghiên cứu về phân bón HCVSV đã khẳng định, hiệu quả của
phân HCVSV phụ thuộc hoạt tính sinh học, khả năng cạnh tranh với vi sinh vật có
sẵn trong đất và khả năng thích ứng với điều kiện môi trường đất của các vi sinh
vật sử dụng trong phân bón [13], [14], [15]. Phân vi sinh vật đặc biệt có ý nghĩa sử
dụng nếu các vi sinh vật sử dụng có nhiều hoạt tính sinh học.
Azotobacter là nhóm có phổ phân bố khá rộng. Các nghiên cứu trước đây đã
phát hiện ra nhiều đặc tính quý của Azotobacter như khả năng cố định nitơ tự do,
kích thích sinh trưởng, đối kháng, sinh polyshacarit v.v. [5], [12].
Để sản xuất phân bón HCVSV tốt, phải có chủng vi sinh vật có hoạt tính sinh
học cao, đa hoạt tính, khả năng tồn tại lớn. Vì vậy, việc phân lập, tuyển chọn đánh
giá hoạt tính của các chủng vi sinh vật là việc làm không thể thiếu trong quy trình

sản xuất chế phẩm phân bón vi sinh vật [11]. Đây là đề tài nghiên cứu mà chúng
tôi đang hướng tới.
Mục đích nghiên cứu
Tuyển chọn các chủng Azotobacter có hoạt tính sinh học cao (cố định nitơ,
kích thích sinh trưởng và đối kháng bệnh héo xanh) để sản xuất phân bón hữu cơ
vi sinh cho cây lạc.
Nội dung nghiên cứu
•Phân lập, tuyển chọn các chủng Azotobacter từ đất canh tác.
•Lựa chọn tổ hợp chủng Azotobacter thích hợp để sản xuất phân bón.
•Phân loại và mức độ an toàn của các chủng vi sinh vật nghiên cứu
- Đánh giá ảnh hưởng của tổ hợp các chủng Azotobacter lựa chọn đến sinh
trưởng, phát triển và năng suất của cây lạc (thí nghiệm trong nhà lưới và ngoài
đồng ruộng diện hẹp).
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Vi khuẩn Azotobacter
• Đặc điểm hình thái và các đặc tính sinh lí, sinh hóa của Azotobacter.
Họ Azotobacteraceae gồm 2 chi Azotobacter (Beijerinck, 1901) và
Azomonas (Winogradsky, 1938).
Azotobacter được phân lập lần đầu tiên vào năm 1901. Đó là loài
Azotobacter chroococcum, về sau người ta tìm thấy nhiều loài khác trong chi
Azotobacter (beijerinskii, vinelandii, agllis).
Azotobacter là vi khuẩn cố định nitơ sống tự do trong đất, hiếu khí, không
sinh bào tử, Gram âm. Khi còn non tế bào thường có dạng hình que, kích thước
khoảng 2,0- 7,0 × 10- 2,5 μm, đứng riêng rẽ hay xếp thành từng đôi chồng chất, tế
bào nhuộm màu đồng đều, có khả năng di động nhờ tiên mao mọc khắp cơ thể
(chu mao). Khi già tế bào Azotobacter mất khả năng di động, kích thước thu nhỏ
lại trông giống như hình cầu. Nguyên sinh chất xuất hiện nhiều hạt lổn nhổn. Đó là
các hạt volutin, granulose, các giọt mỡ… Quan sát dưới kính hiển vi ta còn thấy
khi già tế bào Azotobacter được bao bọc bởi một vỏ nhầy khá dày. Vỏ nhầy của vi
khuẩn Azotobacter chứa khoảng 75 % là chất hiđrit của axit uronic và chứa

khoảng 0,023 % nitơ. Lượng ADN trong tế bào Azotobacter thường thấp hơn so
với nhiều loại vi khuẩn khác (0,70- 0,81%) [4].
Azotobacter có thể sử dụng nhiều loại hợp chất hữu cơ làm nguồn thức ăn
cacbon. Chúng cũng cần nhiều nguyên tố khoáng, đặc biệt là 2 nguyên tố vi lượng
bor (B) và molipden (Mo)(Mo cần cho quá trình cố định nitơ).
Khi sống trong điều kiện không có nitơ, Azotobacter sẽ dùng nitơ của
không khí để biến thành nitơ của cơ thể sống. Khi sống trong môi trường đủ thức
ăn nitơ hữu cơ hoặc vô cơ thì tác dụng cố định nitơ sẽ rất thấp hoặc không có.
Azotobacter thích hợp với điều kiện hiếu khí vừa phải và pH trung tính hoặc hơi
kiềm.
Khi nuôi trong môi trường thạch, vi khuẩn Azotobacter có khuẩn lạc nhầy,
lồi hoặc tan, lúc đầu không màu, sau biến thành màu nâu tối, thậm chí đến màu
đen nhưng không làm nhuộm màu môi trường. Ngoài ra một số loài Azotobacter
có dạng nhăn nheo, khuẩn lạc có màu vàng lục, màu hồng.
Vi khuẩn Azotobacter thuộc loại vi khuẩn hiếu khí, sống theo phương thức
dị dưỡng. Chúng sử dụng nhiều loại hợp chất hữu cơ khác nhau: disacarit, dextrin,
tinh bột, axit hữu cơ, hợp chất thơm … Tuy vậy, nhiều tác giả cho biết có không ít
chủng Azotobacter không có khả năng đồng hoá lactose, manitơl hoặc
natribenzoat [12].
Trên các môi trường không chứa nitơ khuẩn lạc Azotobacter có dạng nhầy,
lồi, đôi khi nhăn nheo, chứng tỏ vi khuẩn Azotobacter có khả năng sinh trưởng
trên môi trường không có nitơ. Sở dĩ chúng tồn tại được là vì có khả năng đồng
hoá muối amonium, urê. Một số chủng Azotobacter có khả năng sử dụng nitrit,
nitrat. Hai loại axit thích hợp nhất đối với nhu cầu dinh dưỡng của Azotobacter là
axit glutamic và axit asparaginic.
• Nguồn dinh dưỡng
Vi sinh vật cũng như các loài động thực vật khác, luôn có nhu cầu sử dụng
những chất chúng có thể hấp thụ từ môi trường xung quanh và được sử dụng làm
nguyên liệu để cung cấp cho quá trình sinh tổng hợp tạo ra các thành phần của tế
bào hoặc để cung cấp cho các quá trình trao đổi năng lượng. Tuy nhiên không phải

mọi thành phần của môi trường nuôi cấy đều được coi là chất dinh dưỡng. Một số
chất rắn cần thiết cho vi sinh vật nhưng chỉ làm nhiệm vụ bảo đảm các điều kiện
thích hợp về thế oxy hoá - khử, về pH, về áp suất thẩm thấu, về cân bằng ion v.v…
Chất dinh dưỡng phải là những chất có tham gia vào quá trình trao đổi chất nội
bào.
Nguồn cacbon
Cacbon chiếm tỷ lệ trên 50% vật chất khô của vi sinh vật. Cacbon là yếu tố
đặc biệt quan trọng trong cấu trúc tất cả các hợp chất có mặt trong tế bào. Hợp
chất cacbon là nguồn năng lượng quan trọng trong hoạt động sống của vi sinh vật.
Trong tự nhiên có hai dạng hợp chất cacbon cơ bản là: Cacbon vô cơ và cacbon
hữu cơ. Các loại vi sinh vật khác nhau sử dụng các nguồn cacbon không giống
nhau. Tuỳ theo nhóm vi sinh vật mà nguồn cacbon được cung cấp có thể là chất vô
cơ (CO
2
, NaHCO
3
, CaCO
3
…) hoặc hữu cơ. Giá trị dinh dưỡng và khả năng hấp
thụ các nguồn thức ăn cacbon phụ thuộc vào hai yếu tố:
+ Thành phần hoá học và tính chất sinh lý của nguồn thức ăn
+ Đặc điểm sinh lý của từng loại vi sinh vật
Hầu như không có hợp chất cacbon hữu cơ nào mà không bị nhóm vi sinh
vật này hoặc nhóm vi sinh vật khác phân huỷ.
Về thức ăn cacbon, Azotobacter có khả năng đồng hoá, nhiều loại
monosaccarit (glucoza, fructoza, galactoza, manoza arabinoza, xyloza), disaccarit
(saccaroza, maltoza, trehaloza, melibioza, lactoza), trisaccarit (raffinoza
melizitoza), polysaccarit (tinh bột, dextrin, glycogen, inulin), 2,3 butylenglycol,
glyxerin, mannit, sorbit, inozit, các oxi axit (như axit lactic, axit glycolic, axit
saccaric, axit sucxinic, axit malic, axit limonic, axit glycolic, axit galactonic, axit

mannonic , axit glyxetinic, axit pyruvic, axit quinic, axit butyric, axit valeric, axit
cepronic), các diaxit (axit fumaric, axit maleic, axit malonic, axit oxaloaxetic) các
hợp chất thơm (như axit benzoic, axit salixilic, phenol ).
Khả năng đồng hoá các nguồn thức ăn cacbon nói trên không phải là giống
nhau ở tất cả các chủng Azotobacter. Có không ít các chủng Azotobacter không có
khả năng đồng hoá lactoza, mannit hoặc natri benzoat. Khi đồng hóa glucose,
Azotobacter thường làm tích luỹ lại trong môi trường axit pyruvic, axit lactic và
etanol. Chính vì lí do này cho nên khi phát triển Azotobacter thường làm axit hoá
môi trường nuôi cấy.
Nguồn nitơ
Nguồn dinh dưỡng nitơ có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự phát triển của vi
sinh vật. Nguồn nitơ dễ hấp thụ đối với vi sinh vật là NH
3
và NH
4
+
. Muối nitrat là
nguồn thức ăn nitơ thích hợp đối với nhiều loại tảo, nấm sợi và xạ khuẩn nhưng ít
thích hợp với nhiều loại nấm men và vi khuẩn. Sau khi vi sinh vật sử dụng hết gốc
NO
3
-
các ion kim loại còn lại: K
+
, Na
+
, Mg
2+
,… làm kiềm hoá môi trường. Để
tránh hiện tượng này người ta sử dụng muối NH

4
NO
3
làm nguồn nitơ cho nhiều
loại vi sinh vật. Tuy nhiên gốc NH
4
+
thường bị hấp thụ nhanh rồi mới hấp thụ đến
gốc NO
3
-
Đa số vi khuẩn không có khả năng đồng hóa N
2
trong không khí, tuy nhiên
có những vi sinh vật có thể chuyển hoá N
2
thành NH
3
nhờ hoạt động xúc tác của
hệ thống enzym nitrogenaza, các vi sinh vật này gọi là các vi sinh vật cố định
nitơ. Cụ thể có các loại như: Rhizobium, Azotobacter, Clostridium, v.v…
Vi sinh vật còn có khả năng đồng hoá rất tốt nitơ chứa trong thức ăn hữu cơ.
Thức ăn này vừa là nguồn thức ăn cacbon vừa là nguồn thức ăn nitơ cho chúng.
Nguồn nitơ hữu cơ thường được sử dụng để nuôi cấy vi sinh vật là pepton – loại
chế phẩm thuỷ phân không triệt để của một nguồn protein nào đó.
Nguồn khoáng
Ngoài các chất hữu cơ, vô cơ, nước v.v… trong tế bào vi sinh vật còn chứa
nhiều chất khoáng. Lượng chất khoáng trong tế bào thường thay đổi tuỳ loài, tuỳ
từng giai đoạn và điều kiện sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật. Mỗi nguyên tố
đều có tác dụng nhất định đối với sinh trưởng, phát triển của tế bào mà các nguyên

tố khác không thể thay thế được. Nguyên tố khoáng được chia làm 2 loại chính:
- Các nguyên tố đa lượng gồm có: P, K, Ca, S, Mg, Fe, Na, Cl …
- Các nguyên tố vi lượng gồm có: Mn, Cu, Co, B …
Nhu cầu của vi sinh vật cũng không giống nhau đối với từng loài, từng giai
đoạn phát triển. Theo nghiên cứu người ta nhận thấy nồng độ cần thiết về các
muối khoáng đối với vi khuẩn, nấm và xạ khuẩn thường thay đổi trong các phạm
vi sau:
Bảng 1.1: Nồng độ muối khoáng cần thiết đối với vi khuẩn, nấm và xạ
khuẩn
Muối khoáng
Nồng độ cần thiết (g/l)
Đối với vi khuẩn Đối với nấm và xạ khuẩn
K
2
HPO
4
0.2 - 0.5 1 – 2
KH
2
PO
4
0.2 - 0.5 1 – 2
MgSO
4
.7H
2
O 0.1 - 0.2 0.2 - 0.5
MnSO
4
.4H

2
O 0.005 - 0.01 0.02 - 0.1
FeSO
4
.7H
2
O 0.005 - 0.01 0.02 - 0.05
Na
2
MoO
4
0.001 - 0.005 0.01 - 0.02
ZnSO
4
.7H
2
O _ 0.02 - 0.1
CoCl
2
Tới 0.03 Tới 0.06
CaCl
2
0.01 - 0.03 0.02 - 0.1
CaSO
4
.5H
2
O 0.001 - 0.005 0.01 - 0.05
Khi sử dụng các môi trường thiên nhiên để nuôi cấy vi sinh vật người ta
thường không cần thiết bổ sung các nguyên tố khoáng, cụ thể như các loại môi

trường: nước chiết đậu, nước thịt, sữa, huyết thanh, pepton, giá đậu…vì các môi
trường này thường chứa đủ các nguyên tố khoáng cần thiết cho sự phát triển của vi
sinh vật. Ngược lại, khi làm các môi trường tổng hợp (dùng nguyên liệu là hoá
chất) bắt buộc phải bổ sung đầy đủ các nguyên tố khoáng cần thiết. Nồng độ cần
thiết của từng nguyên tố vi lượng trong môi trường chỉ vào khoảng 10
-6
- 10
-8
M.
Hàm lượng các chất khoáng chứa trong nguyên sinh chất thường thay đổi tuỳ loài,
tuỳ từng giai đoạn phát triển và điều kiện nuôi cấy.
Bình thường khi nuôi cấy vi sinh vật, người ta không cần bổ sung các nguyên
tố vi lượng. Những nguyên tố này có sẵn trong nước máy, trong các hoá chất dùng
làm môi trường hoặc có lẫn trong thuỷ tinh của các dụng cụ nuôi cấy. Tuy nhiên
cũng có một số trường hợp cụ thể phải bổ sung các nguyên tố vi lượng vào môi
trường nuôi cấy. Ví dụ: Bổ sung Zn vào các môi trường nuôi cấy nấm mốc, bổ
sung Bo và Mo vào môi trường nuôi cấy vi sinh vật cố định đạm .
Chất sinh trưởng
Muốn phát triển bình thường vi sinh vật không những đòi hỏi phải được cung
cấp đầy đủ protein, lipit, gluxit, muối khoáng… mà còn cần tới các chất sinh
trưởng.
Tuỳ thuộc vào khả năng sinh tổng hợp của từng loại vi sinh vật mà cùng một
chất có thể hoàn toàn không cần thiết với vi sinh vật này nhưng có thể là có tác
dụng kích thích sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật khác. Hầu như không có
chất nào là chất sinh trưởng chung đối với tất cả các loài vi sinh vật. Tuỳ theo từng
loại vi sinh vật mà chúng ta bổ sung vào môi trường nuôi cấy những chất sinh
trưởng khác nhau.
• Ảnh hưởng các nhân tố sinh thái đến sinh trưởng và phát triển của
Azotobacter.
Vi khuẩn Azotobacter hiếu khí, sự phát triển và khả năng cố định nitơ của

chúng trong đất chịu ảnh hưởng của các điều kiện sau:
Độ ẩm của đất
Azotobacter đòi hỏi độ ẩm rất cao của đất. Nhu cầu về độ ẩm của chúng cao
hơn so với các vi khuẩn khác, tương đương với nhu cầu của cây trồng. Vì vậy ít
gặp chúng ở vùng khô hạn, sự khô hạn của đất chỉ có bào xác của chúng mới chịu
đựng được. Ẩm độ thích hợp: 75- 80 %.
Độ thoáng khí
Độ thoáng khí của đất có liên quan đến quá trình cố định nitơ của
Azotobacter. Tuy vậy vi khuẩn Azotobacter thuộc loại hiếu khí nhưng có thể phát
triển được trong điều kiện vi hiếu khí. Quá trình cố định nitơ của Azotobacter bị
giảm khi thế ôxi hoá khử của môi trường cao quá (+) 200 mv hoặc thấp quá (–)
200 mv. Như vậy, không khí quá mạnh cũng ức chế quá trình cố định nitơ phân tử,
khi nồng độ ôxi trong không khí là 4 % quá trình cố định nitơ vượt quá ba lần so
với khi ôxi là 10- 20 %.
Nhiệt độ
Mỗi loại vi sinh vật thích ứng ở nhiệt độ thích hợp để sinh trưởng và tạo sản
phẩm. Tuỳ theo quan hệ với các vùng nhiệt khác nhau, có thể phân chia vi sinh vật
thành các nhóm cơ bản sau: nhóm ưa lạnh, nhóm ưa ấm và nhóm ưa nhiệt. Vì vậy,
nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật.
Nhiệt độ ảnh hưởng đến Azotobacter không giống nhau ở các vùng địa lí
khác nhau. Ở vùng nhiệt đới Azotobacter có khả năng chịu được nhiệt độ 35
o
C
-40
0
C. Ở 7
0
C Azotobacter có hoạt động cố định nitơ thấp hơn 5 lần so với ở 45
0
C.

Tế bào dinh dưỡng của Azotobacter không sống được khi xử lí 50
0
C trong 30 phút,
ở 80
0
C sẽ chết rất nhanh. Nhiệt độ thích hợp đối với sự phát triển của Azotobacter
vào khoảng 20-30
0
C.
pH của đất
pH có ý nghĩa quyết định đối với sinh trưởng của nhiều loài vi sinh vật. Các
ion H
+
và OH
-
là hai ion hoạt động lớn nhất trong tất cả các ion, những biến đổi dù
nhỏ trong nồng độ của chúng cũng có những ảnh hưởng mạnh mẽ. Các loại vi sinh
vật khác nhau có khả năng thích nghi với các điều kiện pH khác nhau.
pH của đất ảnh hưởng không giống nhau đến sự phát triển và khả năng cố
định N của Azotobacter. Azotobacter thích hợp nhất với pH = 7,2- 8,2, song có thể
phát triển được ở pH = 4,5- 9,0. Các loài Azotobacter khác nhau mẫn cảm khác
nhau đối với pH của môi trường. Chẳng hạn: pH thấp nhất của môi trường đối với
Azotobacter chroococcum và A. beijerinck khoảng 5,5; đối với A. macrocytones là
khoảng 4,6.
Phần lớn Azotobacter chỉ phát triển ở pH lớn hơn 6, vì vậy ít gặp chúng ở đất
chua. Cũng có thể phân lập được một số chủng từ đất chua nhưng các chủng này
thường đã mất khả năng cố định nitơ.
Các nhân tố sinh học
Sự phát triển và cố định nitơ của Azotobacter trong đất còn chịu ảnh hưởng
mật thiết của khu hệ các sinh vật đất. Bên cạnh các nhóm vi sinh vật có ảnh hưởng

tốt còn có nhiều nhóm có khả năng ức chế sự phát triển của Azotobacter.
Ngoài ra các yếu tố khác như phân đạm, phân lân, phân kali cũng có ảnh
hưởng không nhỏ tới sự sống và quá trình cố định nitơ của Azotobacter.
• Sự phân bố của Azotobacter trong đất.
Đất là môi trường thuận lợi cho sinh trưởng và phát triển của các loài vi sinh
vật. Trong thành phần sinh vật đất, vi sinh vật chiếm tới 90%. Trong thành phần
cacbon hữu cơ của đất, vi sinh vật chiếm khoảng 2%. Số lượng vi sinh vật trong
mỗi gam đất có tới hàng triệu, hàng tỉ và tới vài chục tỉ tế bào. Vi khuẩn là nhóm
chiếm số lượng lớn nhất trong đất (10
6
– 10
10
tế bào/gam đất) nhưng vì kích thước
nhỏ (khoảng 1µm) nên chúng chỉ chiếm không quá 20% trọng lượng của vi sinh
vật trong đất [23], [29].
Ở chiều sâu đất 10 – 20cm so với bề mặt Azotobacter và các vi sinh vật khác
thấy có số lượng nhiều hơn các tầng đất khác. Ở tầng đất này độ ẩm thích hợp, các
chất dinh dưỡng tích lũy nhiều, không bị tác dụng của ánh sáng mặt trời nên hệ vi
sinh vật phát triển nhanh, các quá trình chuyển hóa quan trọng trong đất chủ yếu
xảy ra trong tầng đất này [10].
Đối với tất cả các loại cây trồng, vùng rễ cây là vùng vi sinh vật phát triển
mạnh nhất so với vùng không có rễ, vì rễ cây cung cấp một lượng lớn chất hữu cơ
khi chết đi. Khi còn sống, bản thân rễ cây cũng thường xuyên tiết ra các chất hữu
cơ làm nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật. Rễ cây còn làm cho đất thoáng khí, giữ
độ ẩm. Tất cả những yếu tố đó làm cho số lượng vi sinh vật, trong đó có cả
Azotobacter phát triển ở vùng rễ mạnh hơn vùng ngoài rễ. Tuy nhiên, mỗi loại cây
trồng trong quá trình sống thường tiết qua bộ rễ những chất khác nhau. Bộ rễ chết
đi cũng có thành phần các chất khác nhau. Thành phần và số lượng các chất hữu
cơ tiết ra từ bộ rễ quyết định thành phần và số lượng vi sinh vật sống trong vùng rễ
đó. Ví dụ: vùng rễ cây họ đậu thường phân bố nhóm vi khuẩn cố định nitơ cộng

sinh (Rhizobium), còn vùng rễ lúa là nơi cư trú của các nhóm cố định nitơ tự do
(Azotobacter) hoặc nội sinh [10].
Kết quả nghiên cứu sự phân bố của Azotobacter trong vùng rễ và ngoài vùng
rễ từ cánh đồng lúa mì ở Bangladesh, cho thấy rõ hơn sự có mặt của Azotobacter
ngoài vùng rễ đạt 5.2 x 10
4
– 7.2 x 10
4
CFU/g và trong vùng rễ đạt 17.2 x 10
4
–
25.5 x 10
4
CFU/g [28].
Azotobacter phát triển mạnh trong điều kiện đất thoáng khí, độ ẩm của đất
cao. Tuy nhiên, yếu tố có tính quyết định đến sự có mặt của Azotobacter trong đất
lại là sự phản ứng của đất. Hầu hết các nghiên cứu đều cho rằng Azotobacter chỉ
thích ứng với đất ít chua hoặc trung tính [9], [18].
Các điều tra ở đất Việt Nam cho biết, khi pH đất thấp hơn 5,5 sự phát triển
của Azotobacter bị hạn chế một cách rõ rệt. Trong khi đó ở các đất có pH trung
tính Azotobacter luôn có từ hàng nghìn đến hàng vạn tế bào trong mỗi gam chất
khô [4].
Như vây, trên đất phù sa sông Hồng và sông Cửu Long luôn có mặt
Azotobacter. Tuy nhiên, cùng là đất phù sa nhưng hoạt động của Azotobacter lại
không giống nhau. Đất phù sa sông Hồng thường có số lượng Azotobacter cao hơn
đất phù sa sông Cửu Long do ưu điểm nổi bật của đất phù sa sông Hồng có pH
trung tính [2].
• Khả năng cố định nitơ của Azotobacter
• Quá trình cố định nitơ sinh học
Nitơ là nguyên tố trơ khó liên kết hóa học với các nguyên tố khác, nếu không

có chất xúc tác và các điều kiện đặc biệt khác, nó không ngừng bị chuyển hóa
trong một chu trình khép kín do các tác động sinh học hay hóa học khác nhau.
Dưới tác động của các hoạt động hóa học hoặc sinh học, nitơ phân tử được chuyển
hóa thành đạm vô cơ, sau chuyển hóa thành đạm thực vật hoặc động vật thông qua
quá trình đồng hóa. Một phần đạm thực vật dưới dạng tàn dư thực vật và một phần
khác được con người, động vật thải ra dưới dạng phân bón được trả lại cho đất.
Đạm trong đất, một phần được cây trồng sử dụng, số còn lại bị mất do rửa trôi
hoặc bay hơi do hoạt động của các vi sinh vật đất có khả năng phân giải đạm. Quá
trình đất mất đạm chịu ảnh hưởng rất lớn bởi các chế độ canh tác [15].
Nitơ đồng thời cũng là yếu tố dinh dưỡng vô cùng quan trọng không chỉ với các
sinh vật bậc cao mà cả với các sinh vật nhỏ mắt thường không nhìn thấy được. Trong
tự nhiên, nitơ phân tử tồn tại dưới dạng khí chiếm tới 78,16% thể tích không khí,
song lại không sử dụng được làm nguồn dinh dưỡng cho sinh vật. Để cây trồng có thể
sử dụng nguồn tài nguyên này làm chất dinh dưỡng, nitơ không khí phải được chuyển
hóa thông qua quá trình cố định nitơ (cố định đạm), trong đó nitơ phân tử được
chuyển hóa thành amôn.
Quá trình cố định nitơ có thể xảy ra nhờ các tác nhân vật lý, hóa học hoặc sinh
học, trong đó người ta quan tâm nhiều đến quá trình cố định đạm sinh học vì hiệu
quả và tính an toàn của nó đối với môi trường [15].
Trong một thời gian dài, cơ chế của quá trình cố định nitơ phân tử là một bí
ẩn đầy hấp dẫn của tự nhiên. Quá trình cố định nitơ phân tử là quá trình khử N
2
thành NH
3
có xúc tác của enzym nitrogenaza, khi có mặt của ATP
N
2
+ AH
2
+ ATP

nitrogenaza
NH
3
+ A + ADP +P
Năm 1992 các nhà khoa học đã hoàn thiện được cơ chế của quátrình cố định
nitơ phân tử như sau [4]
N = N NH = NH H
2
N-NH
2
NH
3
N
2
+ 8H
+
+ 8e
-
+ 16 Mg.ATP + 16º
nitrogenaza
2NH
3
+ H
2
+16 Mg.ADP + 16P
• Vi khuẩn cố định nitơ tự do Azotobacter
Vi khuẩn cố định nitơ tốt nhất và được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là
Azotobacter. Azotobacter không có khả năng đồng hóa chất mùn, chúng chỉ có khả
năng phát triển mạnh trong đất có chứa nhiều chất hữu cơ dễ đồng hóa.
Azotobacter đồng hóa rất tốt các sản phẩm phân giải của cellulose.

Phần lớn các chủng Azotobacter phân lập được từ thiên nhiên có khả năng cố
định được trên 10 mg N
2
khi tiêu thụ hết 1g các hợp chất cacbon. Một số chủng
Azotobacter trong những điều kiện thích hợp có khả năng đồng hoá được đến 300
mg N
2
/g hợp chất cacbon [4].
Sự phát triển và cố định nitơ của Azotobacter trong đất còn chịu ảnh hưởng
mật thiết của khu hệ các vi sinh vật đất. Bên cạnh các nhóm vi sinh vật có ảnh
hưởng tốt đối với sự phát triển của Azotobacter (tổng hợp các chất hoạt động sinh
học, phân giải các thức ăn hữu cơ bền vững) còn có nhiều nhóm vi sinh vật có khả
năng ức chế sự phát triển của Azotobacter (cạnh tranh thức ăn, sản sinh chất kháng
sinh v.v ) [4].
Đã có nhiều công trình nghiễn cứu đề cập đến mối quan hệ giữa Azotobacter
và cây trồng. Azotobacter thường xuyên có mặt trong vùng rễ cây trồng với số
lượng cao hơn nhiều so với ngoài vùng rễ. Số lượng của chúng còn biến đổi phụ
thuộc vào từng loài cây, từng giai đoạn phát triển của cây và nhiều yếu tố sinh thái
- địa lý khác. Azotobacter không phát triển trên bề mặt rễ mà phát triển trong đất
xung quang rễ [4].
Azotobacter có tác dụng tăng cường thức ăn nitơ cung cấp cho cây trồng.
Trung bình khi tiêu thụ hết 1g các chất sinh năng lượng, Azotobacter có khả năng
đồng hoá được khoảng 10 – 15 mg nitơ phân tử [4].
• Khả năng kích thích sinh trưởng của Azotobacter.
• Chất kích thích sinh trưởng ở thực vật.
Các chất kích thích sinh trưởng của thực vật là những chất ở nồng độ sinh lí
có tác dụng kích thích quá trình sinh trưởng của cây. Các chất kích thích sinh
trưởng thực vật gồm có các nhóm chất: auxin, gibberellin, cytokinin.
Quan niệm về tồn tại trong cơ thể thực vật một hoocmon nào đó để kích
thích và phát triển chúng đã xuất hiện từ khi có công trình của Charles Darwin

(1881) song chưa biết đó là chất gì. Sau đó có nhiều công trình nghiên cứu về chất
kích thích sinh trưởng được hình thành trên đỉnh chồi của cây đã chứng minh bản
chất hóa học của chất này và gọi là Auxin (theo tiếng Hi-lạp có nghĩa là sinh
trưởng) [17].
Năm 1934, Kogl và cs đã tách ra một chất từ dịch chiết nấm men có hoạt tính
sinh trưởng tương tự như những thí nghiệm của Darwin. [19]
Năm 1936, F.Kogl và cs đã xác định được cấu trúc hóa học của Auxin. Sau
này, đã có nhiều công trình nghiên cứu và xác định chất đó là axit indol axetic
(AIA). Qua đó người ta cũng khẳng định được AIA là dạng Auxin chủ yếu. [17]
Ngày nay, người ta đã công nhận rằng AIA đóng vai trò rât quan trọng trong
các quá trình biến đổi hình thái hay sinh lí của thực vật và có tác dụng chủ yếu
như:
• Điều khiển phân chia, kéo dài và phân hóa tế bào đặc biệt là ở cây gỗ, ảnh
hưởng đến sự tổng hợp ADN, kích thích sự ra rễ của mô sẹo, ngăn ngừa
được sự rụng đài, nụ, hoa, lá do tác động điển hình là tăng độ mềm dẻo của
vách tế bào.
• Có vai trò chính trong hướng quang và hướng địa. Ánh sáng từ một phía tác
động lên thân hay lá mầm gây nên sự chuyển dịch AIA về phần tối, vì thế
gây nên kích thích phát triển nhanh hơn so với phần sáng, là nguyên nhân
gây cong thân và lá mầm về nguồn sáng. Cây bao giờ cũng mọc theo chiều
thẳng đứng (trừ các nhóm cây bò lan). Trường hợp này, AIA tập trung
nhiều hơn mặt bên dưới, tạo cho phần này có tế bào sinh trưởng mạnh hơn
làm cho cây cong theo chiều thẳng đứng. Do ngược với chiều trọng lực nên
còn gọi là tính hướng địa. Đặc tính này chỉ có ở phần gần chóp rễ, giúp cho
rễ cây luôn ăn thẳng xuống lòng đất theo chiều của trọng lực.
• Tạo nên tính chất ưu thế ngọn. AIA kìm hãm sinh trưởng của chồi phụ, do
đó tạo điều kiện thuận lợi cho chồi chính phát triển.
• Điều khiển hình thành và phát triển bộ rễ. AIA đóng vai trò quan trọng
trong việc điều khiển hình thành rễ phụ, là cơ sở để phát triển bộ rễ và hình
thành rễ trên thân do tác dụng kích thích của AIA là hoạt hóa phân chia tế

bào quang mao mạch [17].
• Vi khuẩn sinh AIA: Azotobacter
AIA là một hợp chất hóa học có khả năng kích thích sinh trưởng thực vật. Để
điều chế ra AIA có nhiều con đường, trong đó chúng ta có thể sử dụng các vi sinh
vật tổng hợp AIA. Đặc điểm nổi bật của con đường này, rẻ tiền nhưng vẫn cho
hiệu quả khá cao.
Azotobacter còn có khả năng kích thích sinh trưởng đối với cây trồng của
chúng. Những thí nghiệm nhiễm dịch nuôi cấy Azotobacter lên hạt cho thấy khả
năng nâng cao rõ rệt tỉ lệ nảy mầm cũng như tốc độ phát triển của mầm hạt. Sở dĩ
Azotobacter có tác dụng này là do có khả năng tích lũy trong môi trường nuôi cấy
nhiều loại chất hoạt động sinh học có giá trị. Trong môi trường chứa khoảng 1g tế
bào Azotobacter (tính theo chất khô) thì đã tích lũy được 50 – 100 gama tanin, 240
– 600 gama axit nicotinic, 600 gama axit pantotenic, khoảng 6 gama piridoxin,
Azotobacter còn có khả năng tổng hợp các chất sinh trưởng loại auxin và
gibberelin [4].
• Tính kháng vi khuẩn gây bệnh héo xanh Ralstonia solanacearum.
• Vi khuẩn R.solanacearum
Là vi khuẩn gây bệnh mạch dẫn gây hại trên 200 loài cây cỏ. Halted đã
nghiên cứu bệnh này vào năm 1982, đến năm 1986 E.F.Smith nghiên cứu, mô tả,
định tên R.solanacearum. Ở Việt Nam bệnh do vi khuẩn R.solanacearum còn
được gọi là bệnh héo xanh, héo rũ. Những năm sau đó, bệnh héo xanh được nhiều
nhà khoa học trên thế giới đi sâu và nghiên cứu một cách toàn diện [26], [25], [8].
Vi khuẩn R.solanacearum tồn tại trong đất thường xuyên gây ra các bệnh
chết héo (héo rũ, héo xanh) trên nhiều loại cây trồng như: lạc, khoai tây, cà chua,
ớt, thuốc lá phổ biến rộng ở hầu hết các vùng. Chúng lan truyền theo nước tưới,
xâm nhập vào cây qua các vết thương và di chuyển vào trong bó mạchtừ thân đến
lá, sinh độc tố hoặc phá bó mạch làm tắc nghẽn sự vận chuyển nước và các chất
dinh dưỡng làm cây héo, chết. Bệnh thường xảy ra vào lúc cây đang tăng trưởng
nên thường gây tổn hại lớn cho sản xuất.
R.solanacearum là vi khuẩn gây hại ở hầu hết các châu lục, phổ biến là ở

các nước như Angola, Trung Quốc, Bangladesh, Ấn Độ, Indonesia, Srilanka,
Đông Ấn Ethiopia, Lybia, Malaysia, Nigieria, Philippin, Nam Phi, Đài Loan, Thái
Lan, Uganda, Hoa Kì, Việt Nam, Zambia.
Ở Việt Nam, bệnh héo xanh trên cây lạc do vi khuẩn R.solanacearum gây ra,
là một trong những bệnh gây hại rất phổ biến làm chết héo hàng loạt cây lạc trên
đồng ruộng, gây tổn thất lớn ở các vùng trồng lạc, nhất là ở vùng Đồng bằng sông
Hồng.
• Tính kháng R.solanacearum của Azotobacter
Thực tế cho thấy chỉ cần sử dụng thuốc hoá học, con người có thể kiểm soát
được hầu hết sâu, bệnh hại cây trồng. Biện pháp này giữ vị trí khá quan trọng
trong phòng trừ dịch hại cây trồng. Vì vậy, việc phòng trừ sâu bệnh hại bằng thuốc
hoá học ở nhiều nước đã bị lạm dụng, có khi còn khá tuỳ tiện. Dẫn tới sâu bệnh
hại có chiều hướng gia tăng bởi vì chúng đã quen dần với thuốc hoá học, bên cạnh
đó năng suất cây trồng đã không thể tăng lên được nữa mà bị chững lại [31].
Ảnh hưởng có ích của nhóm vi khuẩn này là do chúng sản sinh ra các chất
kích thích tăng trưởng, chất ức chế hoặc làm suy yếu tác nhân gây bệnh hoặc cả
hai. Cơ chế ban đầu ức chế tác nhân gây bệnh là tiết ra các chất kháng sinh. Tuy
nhiên những yếu tố khác như việc tiết ra các chất sidrophores, HCN, sự cạnh tranh
dinh dưỡng cũng có vai trò quan trọng trong việc ức chế các tác nhân gây bệnh
[21], [22], [24].
• Chế phẩm phân bón chứa Azotobacter và hiệu quả trong trồng trọt trong
những nghiên cứu ban đầu.
Hoạt động của vi sinh vật có ích giúp đẩy nhanh quá trình khoáng hóa các
hợp chất hữu cơ trong đất, nâng cao độ phì nhiêu của đất, phù hợp với mọi loại
đất. Đặc biệt là làm tăng độ mùn, cung cấp các chất dinh dưỡng và giúp cải tạo đất
xám, đất xám bạc màu, đất phèn. Khắc phục hiện tượng chai đất do sử dụng phân
bón hóa học lâu ngày, giúp cho đất tơi xốp màu mỡ trở lại. Bảo vệ đất chống rửa
trôi xói mòn. Cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết giúp cho cây tăng trưởng,
phát triển khỏe mạnh, có khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh, nâng cao năng
suất cây trồng. Cung cấp các hệ vi sinh vật có ích, khả năng thích ứng cao, cải tạo

đất đồng thời có thể kìm hãm sự phát triển của các vi sinh vật gây hại từ đó làm
giảm mầm mống sâu bệnh (nấm, mốc ). Bên cạnh đó một số chủng vi sinh vật có
khả năng tiết ra hoạt chất có tác dụng kích thích sinh trưởng giúp cây phát triển
nhanh, tốt, hạn chế sâu bệnh. Giúp bộ rễ phát triển nhanh, sâu rộng, chắc khỏe,
nâng cao năng suất, sản lượng cho cây trồng.
Phân bón có sử dụng Azotobacter có thể được coi là loại phân bón vi sinh vật
được ứng dụng sớm nhất. Azotobacter không chỉ có khả năng cố định nitơ mà còn
có khả năng sinh tổng hợp hoạt chất kích thích sinh trưởng thực vật, một số
vitamin và hoạt chất ức chế sự sinh trưởng, phát triển của một số vi nấm gây bệnh
vùng rễ một số cây trồng.
Sản phẩm phân bón vi sinh vật cố định nitơ tự do từ Azotobacter và
Clostridium đã được sản xuất tại Mỹ, Úc và sử dụng ở nhiều nơi trên thế giới với
tên E.2001 mang lại hiệu quả kinh tế xã hội tương đối cao. Ở Việt Nam, sản phẩm
E.2001 đã được khảo nghiệm hiệu lực đối với cây trồng trên đồng ruộng và được
đưa vào danh mục các loại phân bón được phép sử dụng tại Việt Nam. Kết quả
đánh giá ảnh hưởng của sản phẩm E.2001 trên cà chua, rau diếp và bầu cho thấy,
E.2001 có tác dụng tốt trong việc nâng cao năng suất rau, trong đó mức độ tăng có
thể từ 33.33% đến 56% tùy từng loại rau [6].
Ở Việt Nam, phân vi sinh vật cố định nitơ hội sinh được nghiên cứu và phát
triển từ những năm 90 của thế kỷ XX trong khuôn khổ của đề tài khoa học cấp
Nhà nước KC.08.01. Sản phẩm được gọi dưới tên Azogin, Rhizolu. Các thử
nghiệm sử dụng phân vi sinh vật cố định nitơ hội sinh (azogin) ở 15 tỉnh miền
Bắc, Trung và miền Nam trên điện tích hàng chục ngàn hecta cho thấy, trong cùng
điều kiện sản xuất, ruộng lúa được bón phân azogin đều tốt hơn so với đối chứng,
biểu hiện qua bộ lá phát triển tốt hơn, tỷ lệ nhánh hữu hiệu và số bông/khóm nhiều
hơn đối chứng. Năng suất hạt tăng 4 - 25%, đặc biệt nhiều nơi bón azogin và giảm
20% phân khoáng vẫn cho năng suất lúa cao hơn so với đối chứng.
Đối với rau (xà lách, rau diếp, khoai tây ), bón phân azogin cũng làm tăng
sản lượng thu hoạch 20 - 30%. Việc bón phân azogin còn làm tăng khả năng
chống chịu của cây và giảm lượng nitrat tồn dư trong rau. Hiệu quả kinh tế do sử

dụng phân vi sinh vật cố định nitơ hội sinh là rõ rệt. Nếu đầu tư 1 đồng cho việc sử
dụng phân vi sinh, lãi suất thu về từ 16,2 đến 19,1 đồng cho cây lúa.
Bón phân vi sinh vật cố định nitơ cho cây trồng có thể thay thế một phần
phân đạm khoáng. Kết quả nghiên cứu của các đề tài cấp Nhà nước
KC.08.01 (1991 - 1995) và KHCN.02.06 (1996 - 2000) cho biết, có thể tiết kiệm
được lượng phân đạm khoáng nhất định, từ 10,80 đến 22,40 kgN/ha/vụ tùy theo
từng loại đất và mùa vụ gieo trồng [6].
• Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh vật ở trong
nước và ngoài nước.
Ở trong nước
Chiến lược an toàn dinh dưỡng cho cây và đất trồng là sử dụng cân đối phân
bón hoá học và phân bón sinh học cho cây trồng phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng
và điều kiện đất đai, khí hậu, trong đó phân bón sinh học có vai trò vô cùng quan
trọng. Cùng với chất hữu cơ, vi sinh vật sống tồn tại trong đất, nước và vùng rễ
cây có ý nghĩa quan trọng trong các mối quan hệ giữa cây trồng, đất và phân bón.
Hầu như mọi quá trình xảy ra trong đất dều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp
của vi sinh vật (mùn hoá, khoáng hoá chất hữu cơ, phân giải, cố định chất vô cơ.
v.v.). Vì vậy từ lâu vi sinh vật đã được coi là một bộ phận của hệ dinh dưỡng cây
trồng tổng hợp.
Nhận thức được vai trò của phân bón vi sinh vật, từ những năm đầu của thập
kỉ 80, nhà nước đã triển khai hàng loạt các đề tài nghiên cứu thuộc chương trình
công nghệ sinh học phục vụ nông nghiệp giai đoạn 1986- 1990 và chương trình
công nghệ sinh học 1991-2005. Dưới dây là số liệu tổng hợp một số kết quả chính
trong công tác nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật làm phân bón phục vụ phát triển
nông, lâm bền vững tại Việt Nam.
* Thu thập, phân lập, tuyển chọn chủng giống vi sinh vật.
Các chủng giống vi sinh vật được thu thập, phân lập tuyển chọn và lưu giữ
tại Quỹ gen vi sinh vật nông nghiệp. Ðây là bộ sưu tập giống của 30 họ vi khuẩn,
nấm, xạ khuẩn, nấm men, với số lượng gần 700 chủng, bao gồm các sinh vật cố
định nitơ sống cộng sinh với cây bộ đậu (Rhizobium, Bradyrhizobium), cố định

nitơ sống tự do (Azotobacter, Clotridium, Arthrobacter, Klebsiella, Serratia,
Pseudomonas, Bacillus, vi khuẩn lam hay cố định nitơ sống hội sinh trong vùng
rễ cây trồng (Azospirillum), vi sinh vật phân giải lân (Bacillus, Pseudomonas,
Penicillium, Aspergillus, Fussarium, Candida), vi sinh vật phân giải xenlluloza
(Trichoderma, Chetomium, Aspergillus, Glioglad ium ) và vi sinh vật kích thích
sinh trưởng thực vật (Agrobacterium, Flavobacterium, Bacillus, Enterobacter,
Azotobacter, Gibberella ). Hàng năm quỹ gen vi sinh vật bổ sung 30-50 chủng
giống vi sinh vật mới từ các nguồn phân lập khác nhau. Ngoài ra thông qua các
hoạt động hợp tác quốc tế với các Viện vi sinh vật nông nghiệp liên bang Nga,
Viện nghiên cứu cây trồng bán khô hạn (ICRISAT - Ấn Ðộ), trung tâm cố định
đạm sinh học (NIFTAL - Mỹ, Thái Lan), Trung tâm lưu giữ gen vi sinh vật Ðài
Loan (CCRC), Cộng hoà liên bang Ðức (DSM) quỹ gen vi sinh vật nông nghiệp
được mở rộng thêm với nhiều chủng giống đa dạng khác.
* Nghiên cứu qui trình công nghệ sản xuất phân bón vi sinh vật.
Phân bón vi sinh vật được sản xuất bằng cách nhân sinh khối vi sinh vật
trong môi trường và điều kiện thích hợp để đạt được mật độ nhất định sau đó xử
lý bảo quản và đưa đi sử dụng.
Tuỳ theo công nghệ sản phẩm phân bón vi sinh vật có thể chứa sinh khối từ
một hay nhiều chủng vi sinh vật đã tuyển chọn và sản phẩm có thể được sản xuất ở
dạng bột hoặc lỏng [11].
* Ðánh giá hiệu lực của phân bón vi sinh vật đối với cây trồng.
Trong gần 20 năm qua các công trình nghiên cứu và thử nghiệm phân vi
khuẩn nốt sần tại Việt Nam cho thấy phân vi khuẩn nốt sần có tác dụng nâng cao