Báo cáo nghiên cứu khoa học: " NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ ĐỘNG THÁI CỦA HỆ VI SINH VẬT ĐẤT TẠI XÃ ĐIỆN THẮNG NAM - ĐIỆN BÀN - QUẢNG NAM" ppsx

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010

70
NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ ĐỘNG THÁI CỦA HỆ VI SINH VẬT
ĐẤT TẠI XÃ ĐIỆN THẮNG NAM - ĐIỆN BÀN - QUẢNG NAM
A RESEARCH ON THE DISTRIBUTION AND VARIETY OF SOIL
MICROORGANISMS IN DIEN THANG NAM - DIEN BAN - QUANG NAM

Đỗ Thu Hà
Trường Đại học Sư phạm,
Đà Nẵng

Hà Cẩm Thu
Trường Cao đẳng Đức Trí
Đà Nẵng

Phạm Thị Ngọc Dung,
Đặng Thị Nguyệt Sương
TT KT tiêu chuẩn đo lường
chất lượng 2


TÓM TẮT
Trong đất thường tồn tại nhiều nhóm vi sinh vật có ích đã góp phần đáng kể trong việc
cải tạo và nâng cao độ phì nhiêu cho đất. Tuy nhiên, thành phần và số lượng của vi sinh vật đất
diễn biến rất phức tạp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố sinh thái khác nhau. Trong bài viết này, các
tác giả đã đề cập đến sự phân bố và động thái của hệ vi sinh vật đất tại xã Điện Th
ắng Nam -
Điện Bàn - Quảng Nam theo thành phần cơ giới, theo thời gian và độ ẩm đất. Kết quả nghiên
cứu từ 105 mẫu đất các loại tại địa phương này đã phân lập được 143 chủng vi sinh vật trong
đó có 16 chủng vi khuẩn, 28 chủng nấm mốc và 8 chủng xạ khuẩn có khả năng phân giải

xenluloza, phân giải photphat vô cơ khó tan và cố định nitơ mạnh. Từ đó chọn ra 12 chủng vi
sinh vật có ho
ạt tính sinh tổng hợp enzym xenlulaza, photphataza và nitrogenaza mạnh nhất để
nghiên cứu ứng dụng làm phân bón hữu cơ vi sinh từ phế thải trồng nấm.
ABSTRACT
In soil, there are many varieties of useful microorganisms. They play an important role
in improving and increasing fertility of soil. However, the species composition and the quantity of
soil microorganisms vary with complicated degrees, depending on their different ecological
factors. In this article, the authors want to deal with the distribution and variety of soil
microorganisms in Dien Thang Nam Commune, Dien Ban District, Quang Nam Province in
terms of soil structure, humidity and time. The research results of 105 different soil samples
extracted from this area show that the soil in this locality contain 143 varieties of
microorganisms, including 16 varieties of bacteria, 28 varieties of molds and 8 varieties of
actinomycetes, which can decompose cellulose, insoluble inorganic phosphate compounds and
fix nitrogen powerfully. Thus, 12 best varieties which can biosynthesize cellulase, phosphatase
and nitrogenase enzymes are selected for an application research on composting mushroom
substrate into an micro-organic fertilizer.

1. Đặt vấn đề
Việc nghiên cứu về sự phân bố, động thái của hệ vi sinh vật đất và tìm kiếm
những chủng mạnh, vừa có hoạt tính sinh học cao vừa phù hợp với điều kiện sinh thái
của từng địa phương từ đó đề xuất các biện pháp sử dụng và cải tạo đất có hiệu quả là
một trong những hướng đi đúng đắn nhằm thực hiện định hướng phát triển nền nông
nghiệp bền vững. Tuy nhiên, hiện nay vấn đề này chủ yếu là tập trung ở miền Bắc và
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010

71
miền Nam, còn miền Trung trong đó có tỉnh Quảng Nam thì rất ít. Vì vậy, những nghiên
cứu của chúng tôi góp thêm vào cơ sở dữ liệu về tính đa dạng của hệ vi sinh vật đất ở
vùng nghiên cứu và làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp ứng dụng vào

thực tiễn sản xuất ở địa phương.
2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng
- Các chủng vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm mốc hiếu khí phân lập từ đất ở xã Điện
Thắng Nam - Điện Bàn - Quảng Nam.
- Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm hữu cơ vi sinh trên cây rau dền tía
(Amaranthus tricolor).
2.2. Phương pháp nghiên cứu
+ Phương pháp lấy mẫu đất theo thành phần cơ giới, thời gian và độ ẩm
(Egorov; 1983).
+ Phương pháp phân lập và xác định số lượng tế bào VSV (Nguyễn Lân Dũng
và cộng sự; 1972, 1978).
+ Phương pháp sơ tuyển và tuyển chọn các chủng VSV có khả năng phân giải
xenluloza, phân giải photphat vô cơ khó tan và cố định nitơ sống tự do (Nguyễn Lân
Dũng và cộng sự; 1972, 1978).
+ Phân loại các chủng vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm mốc tuyển chọn dựa theo khóa
phân loại của Gause và cộng sự (1983); Krasilnhicop (1958); Bergey và cộng sự (1989).
+ Xác định thành phần cơ giới và độ ẩm đất theo tiêu chuẩn AOAC 2000.
3. Kết quả nghiên cứu
3.1. Sự phân bố của hệ vi sinh vật đất theo thành phần cơ giới
Từ 105 mẫu đất các loại lấy tại 5 thôn của xã Điện Thắng Nam, chúng tôi đã thu
được những kết quả chính về sự phân bố của hệ vi sinh vật đất theo thành phần cơ giới
như sau:
Bảng 1. Thành phần và số lượng VSV trên một số loại đất chính tại các thôn thuộc xã Điện
Thắng Nam (tháng 03/2010) ( x 10
5
CFU/g)
S
T
T

Địa
điểm
lấy
mẫu
Loại đất
Thảm
thực vật
pH
Độ
ẩm
(%)
VKTS
HK
Nấm
mốc
TS
Xạ
khuẩn
TS
Cát pha Thuốc lá 7,1 32 5,1 12,1 4,6
Thịt nhẹ Hoa cúc 6,3 50 0,9 122,3 1,3
1
Phong
Lục Tây
Thịt trung bình
Khoai
lang
6,5 55 240,5 45,4 23,0
Cát pha Thuốc lá 5,5 33 2,4 36,6 4,1 2 An
Thanh

Thịt nhẹ
Đậu
phụng
6,7 50 164,6 113,0 1,2
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010

72
Thịt trung bình Cỏ hoang 7,3 52 107,7 44,1 2,1
Cát pha
Khoai
lang
4,6 30 71,4 63,3 0,9
Thịt nhẹ Bắp 5,5 50 199,7 74,5 1,5
3
Phong
Lục
Đông
Thịt trung bình Đậu xanh 6,8 60 1139 33,6 2,7
Thịt nhẹ
Đậu
phụng
7,0 50 179,4 66,2 29,8
Thịt trung bình Bắp 5,7 55 59,7 36,0 9,0
4
Phong
Lục
Nam
Thịt nặng Lúa 6,8 70 306,8 245,0 0,5
Thịt nhẹ Bắp 6,2 51 30,2 36,4 10,2
Thịt trung bình Đậu xanh 6,7 57 115,4 39,2 13,9

5
Phong
Ngũ
Tây
Thịt nặng Lúa 6,0 75 147,6 92,8 28,8
Nhận xét: Qua bảng 1 ta nhận thấy
+ Đất thịt trung bình chuyên canh cây màu, có độ phì nhiêu cao do phù sa bồi tụ,
độ ẩm vừa phải (48 - 60%), pH thích hợp (5,5 - 6,8), nên có số lượng VSVHK cao nhất,
trong đó: VKTSHK (25,4 - 1212) x 10
5
CFU/g; nấm mốc TS (5,7 - 54,5) x 10
5
CFU/g;
XKTS (0,2 - 23,0) x 10
5
CFU/g đất.
+ Đất thịt nặng trồng lúa có độ ẩm tương đối cao (62 - 75%), pH (6,8 - 7,0), giàu
dinh dưỡng, được cày xới, phơi ải nên có độ thông thoáng cao. Vì vậy, thành phần và số
lượng VSVHK trong loại đất này là tương đối cao, chỉ thấp hơn trong đất thịt trung
bình, trong đó: VKTSHK (66,7 - 306,8)x10
5
CFU/g; nấm mốc TS (30 - 245) x 10
5

CFU/g; XKTS (0,1 - 28,8) x 10
5
CFU/g đất.
+ Đất thịt nhẹ có kết cấu đất tơi xốp, thoáng khí, độ ẩm (40 - 51%), pH (5,4 -
7,0) cũng rất thích hợp cho hoạt động của VSVHK nhưng được sử dụng chủ yếu cho
mục đích xây dựng nhà ở, việc canh tác ít được đầu tư, đất đai kém màu mỡ. Vì vậy số

lượng VSV trên đất thịt nhẹ ít hơn đất thịt trung bình và đất thịt nặng, trong đó:
VKTSHK (0,1 - 199,7) x 10
5
CFU/g; nấm mốc TS (15 - 171,1) x 10
5
CFU/g; XKTS
(0,1 - 29,8) x 10
5
CFU/g đất.
+ Đất cát pha có độ ẩm thấp (23 - 35%), pH (4,6 - 7,1), độ thoáng khí cao, nhưng
nghèo dinh dưỡng do dễ bị rửa trôi, khả năng giữ nước kém, hay bị khô hạn. Vì vậy, hệ
VSVHK kém phát triển hơn so với các loại đất trên, trong đó: VKTSHK (0,5 - 71,4) x 10
5

CFU/g; nấm mốc TS (5 - 63,3) x 10
5
CFU/g; XKTS (0,2 - 4,6) x 10
5
CFU/g đất.
+ Qua những số liệu nghiên cứu về sự phân bố của khu hệ VSVHK theo thành
phần cơ giới tại 05 thôn của xã Điện Thắng Nam cũng cho thấy rằng số lượng VSVHK
ở thôn Phong Lục Đông, Phong Lục Nam tương đối cao hơn so với các thôn khác.
Trong đất của 2 thôn này số lượng VSVTS dao động như sau: VKTSHK (25,4 - 1212) x
10
5
CFU/g; nấm mốc TS (26,4 - 245) x 10
5
CFU/g; XKTS (0,1 - 29,8) x 10
5
CFU/g.

Còn ở các thôn còn lại chỉ có VKTSHK (0,1 - 240,5) x 10
5
CFU/g; nấm mốc TS (5,7 -
171,1) x 10
5
CFU/g; XKTS (0,1 - 28,8) x 10
5
CFU/g đất.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010

73
3.2. Động thái của vi sinh vật theo thời gian (tháng)
Để nghiên cứu động thái của VSV theo thời gian, chúng tôi chọn đối tượng là
VKTSHK và chỉ nghiên cứu trên nền đất thịt trung bình từ tháng 03 đến tháng 09/2010.
Kết quả được ghi nhận ở biểu đồ sau:


Biểu đồ 1. Động thái của VKTSHK theo thời gian (tháng)

Nhận xét: Qua biểu đồ 1 ta nhận thấy
+ Tháng 3, 4 khi nhiệt độ trong đất trung bình khoảng 31,1
o
C, độ ẩm đất dao
động trong khoảng 50 - 60% thích hợp cho sự hoạt động của VSV trong đất. Vì vậy,
số lượng VKTSHK trong 2 tháng này là cao nhất, dao động từ (332,5 - 339,5) x 10
5

CFU/g đất.
+ Tháng 5 nhiệt độ đất tăng 32,5
o

C, độ ẩm đất giảm, dao động từ 47 - 55%. Vì
vậy, số lượng VKTSHK trong đất vào tháng 5 có giảm nhưng không đáng kể, có
khoảng 295,2 x 10
5
CFU/g.
+ Tháng 6, 7 là 2 tháng có nhiệt độ cao nhất trong năm khoảng 36
o
C, độ ẩm đất
giảm mạnh, dao động trong khoảng 39 - 53% ở đất thịt trung bình và 23 - 27% ở đất cát
pha. Do đó, thành phần và số lượng VKTSHK có sự suy giảm rõ rệt, có khoảng 221,4 x
10
5
CFU/g vào tháng 6 và 140,2 x 10
5
CFU/g vào tháng 7.
+ Vào cuối tháng 8 và đầu tháng 9, bắt đầu sang mùa mưa nên nhiệt độ không
khí giảm, độ ẩm đất tăng lên, dao động từ 51 - 60% tạo điều kiện thuận lợi cho VSV đất
phát triển trở lại. Tuy nhiên, do vào thời gian này phần lớn đất bị bỏ hoang, ít được
chăm sóc nên số lượng VKTSHK trong đất có tăng nhưng không đáng kể, có khoảng
152,8 x 10
5
CFU/g vào cuối tháng 8 và 160,5 x 10
5
CFU/g trong đầu tháng 9.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010

74
3.3. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp các hợp chất có
hoạt tính sinh học
Từ các mẫu đất thịt nặng, thịt trung bình, thịt nhẹ trồng lúa và các loại cây họ

Đậu, chúng tôi tiến hành phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng phân
hủy xenluloza, phân hủy photphat vô cơ khó tan và cố định đạm sống tự do. Kết quả
như sau:
Bảng 2. Tỉ lệ % số chủng vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp các hợp chất có hoạt tính sinh học cao

Vi khuẩn

Nấm mốc

Xạ khuẩn

STT

Số
chủng
có khả
năng

Số
chủng
mạnh

% số
chủn
g
mạnh
Số
chủng
có khả
năng

Số
chủng
mạnh

% số
chủng
mạnh

Số
chủng
có khả
năng

Số
chủn
g
mạnh

% số
chủng
mạnh
Phân giải
xenluloza
35 9
14,2
8
47 24 36,92 15 8 53,33
Phân giải
photphat

khó tan
10 3 4,76 18 4 6,15 - - -
Cố định
nitơ
18 4 6,35 - - - - - -
Tổng số
63 16
25,3
9
65 28 43,07 15 8 53,33



Ảnh. Một số chủng vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm mốc tuyển chọn
Vi
Nấm mốc
X
ạ
khuẩn
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010

75

Nhận xét: Qua bảng 2 ta nhận thấy
Trong tổng số 143 chủng vi sinh vật mà chúng tôi phân lập được có 63 chủng vi
khuẩn, 65 chủng nấm mốc và 15 chủng xạ khuẩn. Trong đó có 16/63 chủng vi khuẩn,
28/65 chủng nấm mốc và 8/15 chủng xạ khuẩn có khả năng phân giải xenluloza, phân giải
photphat khó tan, cố định nitơ mạnh. Chúng tôi tiếp tục chọn ra 12 chủng có khả năng
mạnh nhất để nghiên cứu ứng dụng làm phân bón hữu cơ vi sinh từ phế thải trồng nấm.
3.4. Hiệu quả của chế phẩm hữu cơ vi sinh từ phế thải trồng nấm và các chủng vi

sinh vật tuyển chọn đến sự sinh trưởng và phát triển của cây rau dền tía
(Amaranthus tricolor)
Để đánh giá hiệu quả của chế phẩm hữu cơ vi sinh nghiên cứu, chúng tôi tiến
hành xác định một số chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây rau dền tía ở giai đoạn
10 ngày, 20 ngày, 30 ngày tuổi trong 3 công thức sau:
- CT1: bón bã thải trồng nấm đã ủ không bổ sung dịch nuôi cấy vi sinh vật.
- CT2: bón phân hữu cơ vi sinh sông Gianh.
- CT3: bón bã thải trồng nấm đã ủ có bổ sung dịch nuôi cấy vi sinh vật.
Kết quả sinh trưởng và phát triển của cây rau dền tía ở giai đoạn 30 ngày tuổi
được trình bày ở bảng 3.
Bảng 3. Ảnh hưởng của chế phẩm hữu cơ vi sinh nghiên cứu đến một số chỉ tiêu sinh trưởng và
phát triển của cây rau dền tía
Công
thức
Chiều cao cây
(cm)
Sinh khối tươi
(g)
Sinh khối khô
(g)
Hàm lượng vitamin C
(%)
CT1 26,15 ± 0,20 9,23 ± 0,13 1,14 ± 0,03
0,063 ± 0,03
CT2 27,50 ± 0,21 10,53 ± 0,27 1,19 ± 0,24
0,093 ± 0,04
CT3 29,37 ± 0,27 12,50 ± 0,34 1,31 ± 0,08
0,102 ± 0,08

Nhận xét:

Qua bảng 3 ta nhận thấy
Các chỉ tiêu sinh lý như chiều cao cây, sinh khối tươi, sinh khối khô và hàm
lượng vitamin C của cây rau dền tía ở CT3 đều cao hơn CT1 và CT2. Điều này chứng tỏ
việc ứng dụng các chủng vi sinh vật phân giải xenluloza mạnh đã làm tăng tốc độ của
quá trình phân hủy bã thải trồng nấm, cùng với việc bổ sung các chủng vi sinh vật có
khả năng phân giải photphat khó tan và cố định nitơ đã tạ
o ra một chế phẩm hữu cơ vi
sinh có ích cho đất và cây trồng.
4. Kết luận
Qua các kết quả nghiên cứu trên, chúng tôi rút ra một số kết luận sau:
4.1. Từ 105 mẫu đất các loại tại 5 thôn của xã Điện Thắng Nam - Điện Bàn -
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010

76
Quảng Nam, sau khi nghiên cứu về sự phân bố của hệ VSV theo thành phần cơ giới đã
cho thấy thành phần và số lượng VSVHK trong 1 gam đất ở các loại đất khác nhau là
khác nhau, trong đó: đất thịt trung bình số lượng VSVHK cao nhất (VKTSHK (25,4 -
1212) x 10
5
CFU/g; nấm mốc TS (5,7 - 54,5) x 10
5
CFU/g; XKTS (0,2 - 23,0) x 10
5

CFU/g), tiếp đến là đất thịt nặng và đất thịt nhẹ (VKTSHK (0,1 - 306,8) x 10
5
CFU/g;
nấm mốc TS (15 - 245) x 10
5
CFU/g; XKTS (0,1 - 29,8) x 10

5
CFU/g), thấp nhất đất cát
pha (VKTSHK (0,5 - 71,4) x 10
5
CFU/g; nấm mốc TS (5 - 63,3) x 10
5
CFU/g; XKTS
(0,2 - 4,6) x 10
5
CFU/g).
4.2. Động thái VSV theo thời gian (tháng): thành phần và số lượng VKTSHK
giảm dần từ tháng 3 đến tháng 7, sau đó bắt đầu tăng nhẹ vào cuối tháng 8 và đầu tháng
9, trong đó cao nhất là vào tháng 4 và thấp nhất là vào tháng.
4.3. Phân lập được 143 chủng vi sinh vật, trong đó có 52 chủng vi khuẩn, nấm
mốc, xạ khuẩn có khả năng phân giải xenluloza, phân giải photphat khó tan và cố định
nitơ mạnh. Tiếp tục chọn ra 12 chủng để nghiên cứu ứng dụng.
4.4. Nghiên cứu ứng dụng các chủng VSV tuyển chọn làm chế phẩm hữu cơ vi
sinh từ bã thải trồng nấm và thử nghiệm trồng cây rau dền tía cho kết quả tốt, có thể ứng
dụng vào thực tiễn tại địa phương.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Lân Dũng và cộng sự (1972, 1978), Một số phương pháp nghiên cứu vi
sinh vật học tập I, II, III, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội.
[2]. Egorov N.X, Thực tập vi sinh vật học, NXB Mir, Maxcơva, Nguyễn Lân Dũng dịch
(1983), NXB ĐH và THCN Hà Nội.
[3]. Nguyễn Xuân Thành (chủ biên), Nguyễn Đường, Hoàng Hải, Vũ Thị Hoàn (2007),
Giáo trình sinh học đất, NXB Giáo dục.
[4]. Bergey’s (1989), Manwal of Systematic Bacteriologey vol 2.3.4/28.
[5]. G.F.Gause, T.P.Prebrazenskai, M.A.Sresnicora, P.P. Terekhova (1983),

Opredelitels actinomyceles.
[6]. Krasilnhirov’s (1958), Marwal of systematic Bacteriology and Streptomyces.