Phân lập, tuyển chọn và khảo nghiệm các dòng vi khuẩn Azospirillum nội sinh trên sinh trưởng và năng suất của lúa cao sản trồng trên đất phù sa ngọt tại tỉnh An Giang (tóm tắt)

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
Lúa (Oryza sativa L.) là nguồn lương thực chủ yếu trong khẩu
phần dinh dưỡng cho hơn 40% dân số thế giới, điều này làm cho cây
lúa trở thành một trong những cây lương thực quan trọng nhất được sản
xuất hàng năm (Hossain và Fischer, 1995). Theo Viện Nghiên cứu lúa
Quốc tế – IRRI (2013), tổng diện tích trồng lúa trên toàn thế giới trong
năm 2013 là khoảng 220,86 triệu ha với sản lượng khoảng 705,38 triệu
tấn ().
Tỉnh An Giang có tổng diện tích đất tự nhiên là 353.551 ha,
trong đó diện tích đất trồng lúa là 264.284,61 ha chiếm 74,75% tổng
điện tích, năng suất lúa trung bình khoảng 5,5-6,0 tấn/ha. Các giống lúa
cho năng suất cao được nông dân trồng phổ biến tại An Giang là OM
6976, OM 4218, OM 2514, OM 2517, OM 2718, OM 3393, OM 4655,
OM 1490, OM 4926,…(). Để đạt năng suất
cao trong mùa vụ, nông dân thường có thói quen sử dụng lượng phân
đạm vô cơ rất cao để bón cho cây lúa (100kgN/ha)
Mục tiêu của Luận án:
- Phân lập các dòng Azospirillum từ lúa hoang và lúa cao sản
trồng tại tỉnh An Giang.
- Xác định đặc tính hình thái và định danh các dòng Azospirillum
bằng các kỹ thuật sinh học phân tử.
- Tuyển chọn các dòng Azospirillum trên lúa cao sản trồng ở điều
kiện phòng thí nghiệm.
1

- Trắc nghiệm độ hữu hiệu của các dòng Azospirillum trên lúa
cao sản trồng ở điều kiện nhà lưới.
- Trắc nghiệm độ hữu hiệu của các dòng Azospirillum trên lúa
cao sản trồng ở điều kiện đồng ruộng tại tỉnh An Giang.
Điểm mới của Luận án:

- Kết quả của Luận án cho thấy vi khuẩn cố định đạm sinh học
Azospirillum hiện diện ở các mẫu lúa hoang và lúa cao sản trồng tại tỉnh
An Giang.
- Có 60 dòng vi khuẩn Azospirillum bản địa được phân lập từ lúa
hoang và lúa cao sản trồng tại tỉnh An Giang.
- Nhận diện và định danh được 04/60 dòng vi khuẩn, 02 dòng vi
khuẩn Azospirillum sp. 6T1 và Azospirillum sp. T7 thuộc loài
Azospirillum lipoferum và 02 dòng vi khuẩn Azospirillum sp. 25HR và
Azospirillum sp. 7R thuộc loài Azospirillum brasilense có khả năng cố
định đạm sinh học cho lúa cao sản trồng tại tỉnh An Giang.
- Xác định được độ hữu hiệu của 04 dòng Azospirillum sp. 6T1
và Azospirillum sp. T7, Azospirillum sp. 7R và Azospirillum sp. 25HR
trên lúa cao sản OM 6976 và OM 4218 trồng ở điều kiện nhà lưới tại
tỉnh An Giang.
- Khi chủng kết hợp 02 dòng Azospirillum sp. 6T1 và
Azospirillum sp. 25HR cho lúa cao sản OM 6976 và OM 4218 đã giúp
lúa gia tăng năng suất khi trồng ở đồng ruộng tại tỉnh An Giang.
2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
An Giang là tỉnh thuần về nông nghiệp thuộc khu vực Đồng bằng
sông Cửu Long với chủ lực là cây lúa và thủy sản. An Giang có tổng
diện tích đất tự nhiên trong toàn tỉnh là 353.675,89 ha, trong đó tổng
diện tích đất nông, lâm nghiệp và thủy sản khoảng 297.872,11 ha. Đất
sản xuất nông nghiệp chiếm khoảng 279.966,24 ha, trong đó đất chuyên
canh trồng lúa là 262.286,21 ha chiếm tỷ lệ 88,05%
().
2.1 Phân loại vi khuẩn Azospirillum
Vi khuẩn Azospirillum spp. được phân loại như sau:
Lớp (Class): Alphaproteobacteria.

Bộ (Ordo): Rhodospirillales.
Họ (Familia): Rhodospirillaceae.
Chi (Genus):.Azospirillum.
Loài (Species): A. brasilense, A. lipoferum, A. amazonense, A.
halopraeferens, A. irakense, A. largomobile, A. doebereinerae, A.
canadense, A. oryzae, A. melinis, A. zeae, A. rugosum, A. picis, A.
thiophilum và A. formosense, A. fermentarium, A. humicireducens
(Brenner et al., 2005).
Vi khuẩn Azospirillum (A) có hình que thẳng hay hơi cong, Gram
âm, kích thước tế bào rộng 0,6-1,7µm và dài 2,1-3,8µm, sống tự do
trong đất hay nội sinh với rễ, thân, lá và hạt một số loại ngũ cốc, rau,
trái cây, cây có củ, có thể chuyển động trong môi trường lỏng nhờ có
một chiên mao ở đầu tế bào. Azospirillum có khả năng cố định đạm
3

trong môi trường không có chứa đạm ở điều kiện vi hiếu khí. Nhiệt độ
tối ưu để Azospirillum phát triển từ 33-41
o
C và pH từ 5,5-7,5. Đặc biệt,
là chúng phát triển tốt trong môi trường có muối của các acid hữu cơ
như malate, succinate, lactate,… Cho đến nay, có 17 loài Azospirillum
đã được tìm thấy và định danh.
2.2 Những nghiên cứu về Azospirillum trên thế giới và Việt Nam
Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã phát hiện được các
nhóm Azospirillum có khả năng cố định đạm cho lúa và giúp gia tăng
năng suất từ 15-54%. Một số nước trên thế giới đã sử dụng phân bón
của Azospirillum: Ai Cập, Ấn Độ, Israel, Ý, Brazin, Mexico, Uruguay,
Argentina, Việt Nam,…
Ở Ai Cập, khi chủng A. brasilense N040 làm gia tăng sản lượng
cho lúa từ 15-20% (Oma et al., 1989).

Ở Ấn Độ, khi chủng A. brasilense giúp tăng năng suất 15% so
với không chủng (Rao, 1986). Theo Wani (1990), trong 10 năm gần
đây khi chủng Azospirillum thì năng suất tăng 60%.
Ở Israel, khi chủng A. brasilense Cd với tỉ lệ 1.10
8
CFU/cây hay
1.10
7
CFU/hạt cho bắp, lúa mì, lúa miến, cỏ, hạt ngũ cốc và đậu giúp
cây tăng năng suất từ 15-20%. (Okon et al., 1988).
Ở Ý, khi chủng Azospirillum đều nhận thấy năng suất gia tăng
đáng kể từ 3-54% so với không chủng vi khuẩn (Favilli et al., 1987).
Ở Brazin, khi chủng A. brasilense giống Sp-245 và Sp-107 giúp
gia tăng trọng lượng khô và nồng độ đạm cho cây trồng (Baldani et al.,
1987).
4

Ở Mexico, khi chủng Azospirillum cho lúa mì thì thấy năng suất
gia tăng từ 23-63% (năm 1986) và từ 24-43% (năm 1987) (Caballero-
Mellado et al., 1992; Paredes-Cardona et al., 1988).
Ở Uruguay, khi chủng A. brasilense cd vào hạt lúa miến (1.10
7
cfu/hạt) giusp gia tăng năng suất từ 10-15% (Okon và Labandera-
Gonzalez, 1994).
Ở Argentina, khi chủng A. brasilense làm tăng năng suất lúa mì
33% so với không chủng vi khuẩn (Barrios et al., 1986).
Ở Việt Nam, bước đầu nghiên cứu trên lúa hoang, lúa trồng và
một số loại cỏ họ hòa bản ở Đồng bằng sông Cửu Long, người ta đã
phân lập và nhận diện được một số dòng A. lipoferum và A. brasilense
(Đào Thanh Hoàng, 2005; Nguyễn Khắc Minh Loan, 2005). Tuy nhiên,

cho đến nay tại An Giang thì chưa có nghiên cứu nào về tác dụng của
Azospirillum trên cây lúa cao sản.
5

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Vật liệu thí nghiệm
Lúa cao sản và lúa hoang được thu hoạch tại các ruộng lúa t11
huyện, thị, thành phố trong tỉnh An Giang. Giống lúa cao sản OM6976
và OM 4218. Các dòng Azospirillum đối chứng dương A. brasilense và
A. lipoferum do Đại học Florence, Ý cung cấp.
3.2 Phân lập, khảo sát đặc tính hình thái và định danh Azospirillum
Các mẫu lúa cao sản và lúa hoang được phân lập theo mô tả của
Stoltzfus et al. (1997). Khảo sát đặc tính khẩn lạc, tế bào, chuyển động,
kích thước tế bào và định danh bằng kỹ thuật PCR với hai cặp mồi
chuyên biệt của A. brasilense và A. lipoferum.
3.3 Tuyển chọn Azospirillum trên lúa cao sản trồng ở điều kiện
phòng thí nghiệm
Trồng lúa cao sản và tưới bằng dung dịch trồng cây không đạm.
Thí nghiệm gồm 6 nghiệm thức (NT), 4 lần lặp lại. Sau 5 tuần, thu
hoạch lúa và phân tích các chỉ tiêu nông học.
- NT1: Đối chứng (không chủng Azospirillum và không bón N).
- NT2: Chủng Azospirillum 1 và không bón N.
- NT3: Chủng Azospirillum 2 và không bón N.
- NT4: Chủng Azospirillum 3 và không bón N.
- NT5: Chủng Azospirillum 4 và không bón N.
- NT6: Chủng Azospirillum 5 và không bón N.
6

3.4 Trắc nghiệm độ hữu hiệu của Azospirillum trên lúa cao sản
trồng trong nhà lưới

Đất trồng lúa được lấy từ các ruộng lúa tại huyện Châu Phú, tỉnh
An Giang và sử dụng giống lúa cao sản OM 6976 và OM4218. Thí
nghiệm gồm 9 nghiệm thức (NT), 4 lần lặp lại. Thu hoạch lúa và phân
tích các chỉ tiêu nông học.
- NT1: Đối chứng (không chủng Azospirillum và không bón N).
- NT2: Đối chứng không chủng Azospirillum và bón 20N.
- NT3: Đối chứng không chủng Azospirillum và bón 40N.
- NT4: Đối chứng không chủng Azospirillum và bón 60N.
- NT5: Đối chứng không chủng Azospirillum và bón 120N.
- NT6: Chủng Azospirillum 6 và không bón N.
- NT7: Chủng Azospirillum 7 và không bón N.
- NT8: Chủng Azospirillum 8 và không bón N.
- NT9: Chủng Azospirillum 9 và không bón N.
3.5 Trắc nghiệm độ hữu hiệu của Azospirillum trên lúa cao sản
trồng ngoài đồng ruộng
Giống lúa cao sản: OM 6976 và OM 4218. Địa điểm thí nghiệm
tại Ấp Vĩnh Bình, xã Vĩnh Thạnh Trung, huyện Châu Phú, tỉnh An
Giang. Thí nghiệm gồm 5 nghiệm thức (NT), 4 lần lặp lại và diện tích
mỗi lô thí nghiệm là 50m
2
. Thu hoạch lúa và phân tích các chỉ tiêu nông
học.
- NT1: Đối chứng (không chủng Azospirillum và không bón N).
- NT2: Đối chứng không chủng Azospirillum và bón 100N.
- NT3: Chủng kết hợp 02 dòng Azospirillum và không bón N.
- NT4: Chủng kết hợp 02 dòng Azospirillum và bón 50N.
- NT5: Chủng kết hợp 02 dòng Azospirillum và bón 25N.
7

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Phân lập, khảo sát đặc tính hình thái và định danh Azospirillum
Vi khuẩn Azospirillum được phân lập theo các bước sau:
5 Lúa cao sản (lúa hoang)
6 ↓
7 Rửa sạch
8 ↓
9 Cắt nhỏ 2-3 cm
10 ↓
11 Khử trùng
12 [Clorox 30% (10 phút), cồn 80% (5 phút)
13 và H
2
O
2
8% (3 phút)]
14 ↓
15 Rửa nước cất khử trùng (6 lần)
16 ↓
17 Nghiền mịn trong 1mL nước cất khử trùng
18 ↓
19 Chuyển 10-20μL dịch trích vào ống nghiệm
20 (chứa NFb bán đặc, không đạm)
21 ↓
22 Ủ 30
o
C (1-3 ngày)
23 ↓
24 Cấy chuyển 5-10μL vào đĩa petri (chứa NFb đặc, không đạm)
25 ↓
26 Tách ròng

27 ↓
28 Trữ mẫu và danh bằng kỹ thuật sinh học phân tử
Hình 4.1. Quy trình phân lập vi khuẩn Azospirillum từ lúa
8

Các dòng Azospirillum khi phát triển tạo lớp màng mỏng trắng đục cách
bề mặt môi trường 3-6mm. Khuẩn lạc có dạng tròn, bìa nguyên, độ nổi
cao; tròn, bìa nguyên, độ nổi lài; tròn, bìa nguyên, nhầy, độ nổi cao; tròn,
bìa nguyên, nhầy, độ nổi lài, có màu trắng hay vàng nhạt. Đường kính
khuẩn lạc biến thiên từ 0,60-2,10mm, đường kính trung bình 1,11mm. Tế
bào có dạng hình que ngắn, Gram âm và chuyển động được (Hình 4.2).
Hình 4.2: Khuẩn lạc Azospirillum dòng 15T1 (B) được phân lập từ thân lúa OM
4218, dòng 4R (C) từ rễ lúa OM 4218 và được nuôi cấy trên môi trường NFb đặc
(A) làm môi trường thay đổi màu từ xanh lá sang xanh (B và C).
Kết quả định danh cho thấy 02 dòng Azospirillum sp. 6T1 và Azospirillum
sp. T7 thuộc loài A. lipoferum; 02 dòng Azospirillum sp. 25HR và
Azospirillum sp. 7R thuộc loài A. brasilene. Những dòng còn lại không
thuộc 02 loài A. lipoferum và A. brasilense (Hình 4.3 và Hình 4.4).

Chú thích:
Giếng 5: Thang chuẩn 100bp.
Giếng 4: Đối chứng dương A. lipoferum.
Giếng 3: Đối chứng âm.
Giếng 2: Dòng 6T1.
Giếng 1: Dòng T7.
Hình 4.3: Phổ diện điện di các dòng vi khuẩn Azospirillum
bằng cặp mồi chuyên biệt A. lipoferum
9
Khuẩn lạc
Azospirillum

Khuẩn lạc
Azospirillum
400bp
1 2 3 4 5


Chú thích:
Giếng 1: Đối chứng âm.
Giếng 2: Đối chứng dương A. brasilene.
Giếng 3 và 12: Dòng H1R10.
Giếng 4 và 13: Dòng 25HR.
Giếng 5 và 14: Dòng H1T10.
Giếng 6 và 15: Dòng 7R.
Giếng 7 và 16: Dòng 4R.
Giếng 8 và 17: Dòng 30T.
Giếng 9: Dòng CT10.
Giếng 10: Thang chuẩn 100bp.
Giếng 11: Đối chứng dương A. lipoferum.
Hình 4.4: Phổ diện điện di các dòng Azospirillum
bằng cặp mồi chuyên biệt A. brasilense.
4.2 Tuyển chọn Azospirillum trên lúa cao sản trồng ở điều kiện
phòng thí nghiệm
a) Chiều cao cây: Cây chủng Azospirillum sp. 7R và không bón
N có chiều cao cây khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức
đối chứng (20,65cm). Cây chủng Azospirillum sp. H1R8 và không bón
đạm có chiều cao cây khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với đối
chứng (20,65cm). Mặt khác, ở những cây còn lại, khi được chủng
Azospirillum sp. 25HR, 6T1, 7R và T7 đều có chiều cao cây (24,5cm,
25,775cm, 22,075cm và 23,8cm) cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống
kê so với đối chứng.

b) Chiều dài rễ: Ở cây chủng Azospirillum sp. 6T1 và không bón
N có chiều dài rễ dài nhất (10,9cm) và khác biệt có ý nghĩa thống kê so
với đối chứng (5,45cm). Cây chủng Azospirillum sp. 25HR và không bón
N có chiều dài rễ ngắn nhất (8,275cm) và khác biệt có ý nghĩa thống kê
10
650bp
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 14 15 16 17

so với đối chứng (5,45cm). Ở những cây còn lại, khi cây chủng
Azospirillum sp.7R, H1R8 và T7 đều có chiều dài rễ (lần lượt là 9,7cm,
9,075cm và 9,575cm) khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng.
c) Hàm lượng N trong cây lúa: Kết quả thí nghiệm cho thấy, tất
cả các dòng Azospirillum sp. trong thí nghiệm đều có khả năng cố định
đạm và làm gia tăng hàm lượng N trong cây lúa. Riêng dòng
Azospirillum sp. 6T1 cho hàm lượng đạm trong cây lúa cao nhất
(0,856%) và dòng Azospirillum sp. T7 cho hàm lượng N trong cây lúa
thấp nhất (0,532%). Ba dòng Azospirillum sp. 25HR 7R và H1R8 cũng
cho hàm lượng N của cây cao hơn nghiệm thức đối chứng (Bảng 4.1).
Bảng 4.1: Hàm lượng đạm của lúa trồng ở điều kiện phòng thí nghiệm.
TT Nghiệm thức HL đạm lúa (%)
1 Đối chứng (không chủng Azospirillum và không N). 0,540
2 Chủng Azospirillum sp. 25HR và không bón N. 0,570
3 Chủng Azospirillum sp. 7R và không bón N. 0,592
4 Chủng Azospirillum sp. 6T1 và không bón N. 0,856
5 Chủng Azospirillum sp. H1R8 và không bón N. 0,530
6 Chủng Azospirillum sp. T7 và không bón N. 0,532
4.3 Độ hữu hiệu của Azospirillum trên lúa cao sản OM 6976 và
OM4218 trồng trong nhà lưới
4.3.1 Độ hữu hiệu của Azospirillum trên lúa cao sản OM 6976
a) Chiều cao cây lúa lúc thu hoạch: Ở cây chủng một trong bốn

dòng Azospirillum sp. 6T1, T7, 7R, 25HR và không bón N có chiều cao
cây khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng. Cây không chủng
Azospirillum và bón 40N, 60N và 120N có chiều cao cây tương tương và
khác biệt không ý nghĩa thống kê so với các cây chủng 04 dòng
Azospirillum. Vậy Azospirillum đã cố định lượng N cho cây tương đương
40-120N và giúp cây gia tăng chiều cao từ 24,5-34,6% so với đối chứng.
11

b) Trọng lượng khô (TLK) thân lá: Ở cây có chủng 04 dòng
Azospirillum sp. 6T1, T7, 7R, 25HR có TLK thân lá khác biệt không có
ý nghĩa thống kê so với cây đối chứng. Những nghiệm thức được chủng
04 dòng Azospirillum và không bón N đã giúp cây gia tăng TLK thân lá
từ 36,01-146,41% so với đối chứng. Bên cạnh đó, cây lúa có chủng 04
dòng Azospirillum và không bón N có TLK thân lá cao hơn cây không
chủng Azospirillum và bón 20-60N từ 28,57-128,39%. Như vậy, những
cây có chủng Azospirillum sp. đã giúp cây gia tăng TLK thân lá từ
36,1-146,4% so với đối chứng (Bảng 4.2).
Bảng 4.2: Trọng lượng khô thân lá và TL 1.000 hạt lúc thu hoạch.
TT Nghiệm thức TLK thân lá (g) TL 1.000 hạt (g)

1 Đối chứng (không chủng
Azospirillum và không bón N).
12,5825
ab
20,89
a
2 Không chủng Azospirillum và
bón 20N.
14,85
abc

20,1575
a
3 Không chủng Azospirillum và
bón 40N.
13,53
abc
20,3075
a
4 Không chủng Azospirillum và
bón 60N.
14,85
abc
20,89
ab
5 Không chủng Azospirillum và bón
120N.
10,5925
ab
20,0175
a
6 Chủng Azospirillum sp. 6T1 và
không bón N.
19,5575
abc
22,2425
b
7 Chủng Azospirillum sp. T7 và
không bón N.
17,125
a

22,2925
b
8 Chủng Azospirillum sp. 7R và
không bón N.
31,005
a
22,1575
b
9 Chủng Azospirillum sp. 25HR
và không bón N.
19,65
ab
22,0825
b
CV (%) 16,1 5,9
Chú thích: Các giá trị trung bình trong cùng một cột theo sau có cùng mẫu tự biểu thị
sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
12

c) Trọng lượng (TL) 1.000 hạt: Cây có chủng 04 dòng Azospirillum
sp. 6T1, T7, 7R, 25HR và không bón N có TL 1.000 hạt khác biệt không có
ý nghĩa thống kê so với cây đối chứng. Mặt khác, cây lúa được chủng 04
dòng Azospirillum có TL 1.000 hạt khác biệt có ý nghĩa thống kê so với cây
không chủng Azospirillum và bón 20N, 40N, 60N hoặc 120N. Do đó, những
cây lúa được chủng 04 dòng Azospirillum đã giúp cây gia tăng TL 1.000 hạt
từ 5,7-6,7% so với đôi chứng (Bảng 4.2).
d) Hàm lượng N trong hạt: Khi chủng 04 dòng Azospirillum sp.
6T1, T7, 7R, 25HR và không bón N có hàm lượng N trong hạt khác biệt
không có ý nghĩa thống kê so với cây lúa đối chứng. Tuy nhiên, khi cây lúa
được chủng 04 dòng Azospirillum đã giúp cây gia tăng hàm lượng N trong

hạt từ 2,5-3,9% so với cây đối chứng. Mặt khác, khi lúa được bón từ 20-120N
có hàm lượng N trong hạt tăng từ 20,4-27,0%. Như vậy, cây được chủng
Azospirillum sp. sẽ giúp lúa gia tăng hàm lượng N trong hạt (Bảng 4.3).
Bảng 4.3: Hàm lượng đạm trong hạt (%).
TT Nghiệm thức HL đạm (%)
1 Đối chứng (không chủng Azospirillum và không
bón N).
5,86
abcd
2 Không chủng Azospirillum và bón 20N. 6,82
abcd
3 Không chủng Azospirillum và bón 40N. 7,0575
cd
4 Không chủng Azospirillum và bón 60N. 6,925
cde
5 Không chủng Azospirillum và bón 120N. 7,4425
d
6 Chủng Azospirillum sp. 6T1 và không bón N. 5,885
a
7 Chủng Azospirillum sp. T7 và không bón N. 6,09
abc
8 Chủng Azospirillum sp. 7R và không bón N. 6,005
ab
9 Chủng Azospirillum sp. 25HR và không bón N. 6,0675
abc
CV (%) 11,6
Chú thích: Các giá trị trung bình trong cùng một cột theo sau có cùng mẫu tự biểu thị
sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
13

e) Độ hữu hiệu của Azospirillum: Khi chủng 04 dòng
Azospirillum sp. 6T1, T7, 7R, 25HR và không bón N cho lúa nhận thấy
dòng Azospirillum có độ hữu hiệu cao nhất là Azospirillum sp. 25HR
(156,17%) và Azospirillum sp. 6T1 có độ hữu hiệu thấp nhất (55,43%).
Độ hữu hiệu trung bình của 04 dòng là 98,5% và cả 04 dòng đều có độ
hữu hiệu cao khi chủng cho lúa (Bảng 4.4).
Bảng 4.4: Độ hữu hiệu của Azospirillum khi chủng cho lúa OM 6976.
TT Nghiệm thức Độ hữu hiệu (%)
1 Đối chứng (không chủng Azospirillum và không bón
N).
-
2 Chủng Azospirillum sp. 6T1 và không bón N. 55,43
3 Chủng Azospirillum sp. T7 và không bón N. 36,11
4 Chủng Azospirillum sp. 7R và không bón N. 146,41
5 Chủng Azospirillum sp. 25HR và không bón N. 156,17
4.3.2Độ hữu hiệu của Azospirillum trên lúa cao sản OM 4218
a) Chiều cao cây: Ở cây được chủng 04 dòng Azospirillum sp.
6T1, T7, 7R, 25HR và không bón N có chiều cao cây khác biệt có ý
nghĩa thống kê so với đối chứng (58,6cm). Cây chủng Azospirillum sp.
6T1 có chiều cao cây cao nhất (71,3cm), cây chủng Azospirillum sp.
7R. có chiều cao cây thấp nhất (70,3cm). Bên cạnh đó, cây không
chủng Azospirillum và bón 60N và 120N có chiều cao cây khác biệt
không ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức được chủng 04 dòng
Azospirillum. Kết quả cho thấy, Azospirillum sp. đã cố định lượng N
tương đương 60-120N và giúp cây gia tăng chiều cao 20,0-21,7% so
với đối chứng (Bảng 4.5).
b) Trọng lượng khô (TLK) thân lá: Các cây được chủng 04
dòng Azospirillum sp. 6T1, T7, 7R, 25HR và không bón N có TLK thân
lá khác biệt có ý nghĩa thống kê so với cây đối chứng. Cây không chủng
14

04 dòng Azospirillum và bón 20N, 40N, 60N hoặc120N có TLK thân lá
khác biệt có ý nghĩa thống kê so với cây đối chứng. Mặt khác, cây chủng
Azospirillum và không bón N có TLK thân lá khác biệt có ý nghĩa thống
kê so với cây không chủng Azospirillum và bón 120N. Kết quả này cho
thấy, những cây được chủng Azospirillum sp. thì vi khuẩn đã giúp cây gia
tăng TLK thân lá từ 83,5-92,9% so với đối chứng (Bảng 4.5).
Bảng 4.5: Trọng lượng khô thân lá và chiều cao cây (g).
TT Nghiệm thức Chiều
cao cây
TLK
thân lá
1 Đối chứng (không chủng Azospirillum và không bón
N).
58,6
a
12,7
a
2 Không chủng Azospirillum và bón 20N. 65,5
b
14,2
b
3 Không chủng Azospirillum và bón 40N. 66,8
b
15,8
c
4 Không chủng Azospirillum và bón 60N. 68,3
bc
17,7
c

5 Không chủng Azospirillum và bón 120N. 68,9
bc
19,9
cd
6 Chủng Azospirillum sp. 6T1 và không bón N. 71,3
c
23,3
d
7 Chủng Azospirillum sp. T7 và không bón N. 70,8
c
24,2
d
8 Chủng Azospirillum sp. 7R và không bón N. 70,3
c
24,5
d
9 Chủng Azospirillum sp. 25HR và không bón N. 70,6
c
24,3
d
CV (%) 5,8 11,5
Chú thích: Các giá trị trung bình trong cùng một cột theo sau có cùng mẫu tự biểu thị
sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
c)
Trọng lượng (TL) 1.000 hạt: Ở cây lúa được chủng 04 dòng
Azospirillum sp. 6T1, T7, 7R, 25HR và không bón N có TL 1.000 hạt
khác biệt có ý nghĩa thống kê so với cây đối chứng. Nghiệm thức chủng
Azospirillum và không bón N có TL 1.000 hạt khác biệt không có ý nghĩa
thống kê so với cây không chủng Azospirillum và bón 60N hoặc 120N.
Mặt khác, cây không chủng Azospirillum và bón 20N, 40N, 60N hoặc

120N có TL 1.000 hạt khác biệt có ý nghĩa thống kê so với cây đối
15

chứng. Do đó, lúa được chủng Azospirillum đã giúp cây gia tăng TL
1.000 hạt cao hơn từ 21,1-23,2% so với cây không chủng Azospirillum và
không bón N hoặc cây không chủng Azospirillum và bón N (Bảng 4.6).
Bảng 4.6: Trọng lượng 1.000 hạt lúc thu hoạch lúa.
TT Nghiệm thức TL 1.000 hạt (g)
1 Đối chứng (không chủng Azospirillum và không bón N). 18,5
a
2 Không chủng Azospirillum và bón 20N. 20,3
b
3 Không chủng Azospirillum và bón 40N. 20,8
b
4 Không chủng Azospirillum và bón 60N. 21,7
bc
5 Không chủng Azospirillum và bón 120N. 22,5
c
6 Chủng Azospirillum sp. 6T1 và không bón N. 22,4
c
7 Chủng Azospirillum sp. T7 và không bón N. 22,7
c
8 Chủng Azospirillum sp. 7R và không bón N. 22,6
c
9 Chủng Azospirillum sp. 25HR và không bón N. 22,8
c
CV (%) 6,7
Chú thích: Các giá trị trung bình trong cùng một cột theo sau có cùng mẫu tự biểu thị
sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
d) Độ hữu hiệu của Azospirillum: Khi chủng 04 dòng

Azospirillum sp. 6T1, T7, 7R, 25HR và không bón N cho lúa nhận thấy
dòng Azospirillum có độ hữu hiệu cao nhất là Azospirillum sp. 7R
(92,9%) và dòng Azospirillum sp. 6T1 có độ hữu hiệu thấp nhất
(83,5%). Độ hữu hiệu trung bình của 04 dòng là 89,6%. Như vậy, cả 04
dòng Azospirillum sp. đều có độ hữu hiệu khi chủng cho lúa (Bảng 4.7).
Bảng 4.7: Độ hữu hiệu của Azospirillum khi chủng cho lúa OM 4218.
TT Nghiệm thức Độ hữu hiệu (%)
1 Đối chứng (không chủng Azospirillum và không bón N).
2 Chủng Azospirillum sp. 6T1 và không bón N. 83,5
3 Chủng Azospirillum sp. T7 và không bón N. 90,6
4 Chủng Azospirillum sp. 7R và không bón N. 92,9
5 Chủng Azospirillum sp. 25HR và không bón N. 91,3
16

4.4 Độ hữu hiệu của Azospirillum trên lúa cao sản OM 6976 và
OM 4218 trồng ngoài đồng ruộng
4.4.1Độ hữu hiệu của Azospirillum trên lúa cao sản OM 6976
a) Chiều cao cây: Lúa chủng kết hợp Azospirillum sp. 6T1,
25HR và không bón N hoặc bón 25N có chiều cao khác biệt có ý nghĩa
thống kê so với cây đối chứng. Ở cây không chủng Azospirillum và bón
100N có chiều cao lớn nhất trong các cây (Bảng 4.8). Chủng 02 dòng
Azospirillum đã giúp lúa gia tăng chiều cao cây từ 6,6-7,9% so với cây
không chủng Azospirillum và không bón N.
b) Chiều dài bông: Những cây chủng kết hợp Azospirillum sp.
6T1, 25HR và bón 25N, 50N có chiều dài bông khác biệt không có ý
nghĩa thống kê so với cây đối chứng. Tuy nhiên, chủng kết hợp 02 dòng
Azospirillum đã giúp lúa gia tăng chiều dài bông từ 1,3-4,4% so với cây
không chủng Azospirillum (Bảng 4.8).
Bảng 4.8: Chiều cao cây và chiều dài bông lúc thu hoạch lúa.
TT Nghiệm thức Chiều

cao cây
Chiều dài
bông
1 Đối chứng (không chủng Azospirillum và
không bón N).
73,45
a
15,80
a
2 Bón phân đạm theo cách của nông dân
sử dụng (100N).
83,73
c
18,50
b
3 Chủng kết hợp Azospirillum sp. 6T1,
25HR và không bón N.
78,33
b
14,75
a
4 Chủng kết hợp Azospirillum sp. 6T1,
25HR và bón 50N.
72,83
a
16,00
a
5 Chủng kết hợp Azospirillum sp. 6T1,
25HR và bón 25N.
79,23

b
16,50
a
CV (%) 5,69 10,15
17

Chú thích: Các giá trị trung bình trong cùng một cột theo sau có cùng mẫu tự biểu thị
sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
c) Trọng lượng (TL) 1.000 hạt: Lúa ở có chủng kết hợp 02
dòng Azospirillum sp. 6T1, 25HR và không bón N, bón 25N hoặc 50N
có TL 1.000 hạt khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với đối chứng.
Khi bón N đầy đủ cho lúa (100N) TL 1.000 hạt cao khác biệt có ý nghĩa
thống kê so với lúa đối chứng hoặc chủng Azospirillum và không bón N
hay có bón N. Trọng lượng 1.000 hạt ở cây lúa được chủng
Azospirillum tăng từ 1,5-5,6% so với đối chứng (Bảng 4.9).
d) Trọng lượng khô (TLK) thân lá: Lúa chủng kết hợp 02 dòng
Azospirillum sp. 6T1, 25HR và bón 25N có TLK thân lá cao khác biệt
có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng. Trong trường hợp
này, khi chủng Azospirillum và bón 25N giúp lúa gia tăng 2,8-56,9%
TLK thân lá lúa so với đối chứng (Bảng 4.9).
e) Hàm lượng N trong hạt: Lúa có chủng kết hợp 02 dòng
Azospirillum sp. 6T1, 25HR và không bón N, bón 50N và 25N có hàm lượng
đạm trong hạt cao hơn so với nghiệm thức đối chứng (6,0-11,0%) (Bảng 4.9).
Bảng 4.9: Trọng lượng 1.000 hạt, TLK thân lá và hàm lượng N trong hạt lúc
thu hoạch lúa.
TT Nghiệm thức TL 1.000
hạt (g)
TLK
thân lá (g)
Hàm lượng

N (%)
1 Đối chứng (không chủng
Azospirillum và không bón N).
23,84
a
6,54
a
5,65
2 Bón phân đạm theo cách của
nông dân sử dụng (100N).
25,62
c
6,72
a
6,57
3 Chủng kết hợp Azospirillum sp.
6T1, 25HR và không bón N.
25,17
ab
6,72
a
6,27
4 Chủng kết hợp Azospirillum
sp. 6T1, 25HR và bón 50N.
24,53
ab
8,92
ab
5,99
5 Chủng kết hợp Azospirillum 24,20

ab
10,26
b
6,26
18

sp. 6T1, 25HR và bón 25N.
CV (%) 3,58 28,59
Chú thích: Các giá trị trung bình trong cùng một cột theo sau có cùng mẫu tự biểu thị sự
khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
f) Năng suất lúa: Những nghiệm thức có chủng kết hợp 02 dòng
Azospirillum sp. 6T1, 25HR, không bón N, bón 25N hoặc 50N hoặc
không chủng Azospirillum và bón 100N có năng suất khác biệt có ý
nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng. Năng suất lúa không
chủng Azospirillum và bón 100N khác biệt không có ý nghĩa thống kê
so với lúa chủng 02 dòng Azospirillum và không bón N hay bón 25-
50N. Như vậy, chủng kết hợp 02 dòng Azospirillum cho lúa cao sản OM
6976 đã giúp cây gia tăng năng suất từ 55,0-55,2% (Bảng 4.10).
Bảng 4.10: Năng suất lúa lúc thu hoạch (tấn/ha).
TT Nghiệm thức Năng suất
1 Đối chứng (không chủng Azospirillum và không bón N). 4,13
a
2 Bón phân đạm theo cách của nông dân sử dụng (100N). 6,37
b
3 Chủng kết hợp Azospirillum sp. 6T1, 25HR và không bón N. 6,41
b
4 Chủng kết hợp Azospirillum sp. 6T1, 25HR và bón 50N. 6,40
b
5 Chủng kết hợp Azospirillum sp. 6T1, 25HR và bón 25N. 6,41
b

CV (%) 15,71
Chú thích: Các giá trị trung bình trong cùng một cột theo sau có cùng mẫu tự biểu thị sự
khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
4.4.2Độ hữu hiệu của Azospirillum trên lúa cao sản OM 4218
19

a) Chiều cao cây: Cây được chủng kết hợp 02 dòng Azospirillum
sp. 6T1, 25HR và không bón N hay bón 50N hoặc 25N có chiều cao cây
khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng. Cây lúa không chủng
Azospirillum và bón 100N cũng có chiều cao cây khác biệt có ý nghĩa
thống kê so với cây đối chứng. Mặt khác, khi chủng kết hợp 02 dòng
Azospirillum cho lúa và không bón N hay bón 50N hoặc 25N thì thấy
chiều cao cây tương đương và khác biệt không có ý nghĩa thống kê so
với cây không được chủng Azospirillum và bón 100N. Như vậy, khi
chủng Azospirillum đã giúp cây tăng chiều cao từ 17,7-20,9% so với cây
không chủng Azospirillum và không bón N (Bảng 4.11).
Bảng 4.11: Chiều cao cây (g), TLK thân lá (g) và TL 1.000 hạt (g).
TT Nghiệm thức Chiều
cao cây
TLK
thân lá
TL
1.000 hạt
1 Đối chứng (không chủng
Azospirillum và không bón N).
61,1
a
5,6
a
23,5

a
2 Bón phân đạm theo cách của
nông dân sử dụng (100N).
78,5
bc
10,2
c
25,5
b
3 Chủng kết hợp Azospirillum sp. 6T1,
25HR và không bón N.
73,9
b
7,2
b
25,4
b
4 Chủng kết hợp Azospirillum sp.
6T1, 25HR và bón 50N.
71,9
b
7,2
b
25,5
b
5 Chủng kết hợp Azospirillum sp.
6T1, 25HR và bón 25N.
73,7
b
8,8

b
25,4
b
CV (%) 5,4 3,3 3,4
Chú thích: Các giá trị trung bình trong cùng một cột theo sau có cùng mẫu tự biểu thị sự
khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
b) Trọng lượng khô (TLK) thân lá: Lúa được chủng kết hợp 02
dòng Azospirillum sp. 6T1, 25HR và không bón N hay bón 25N hoặc
50N có TLK thân lá khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng.
20

Tương tự, cây được bón N theo cách của nông dân (100N) cũng có
TLK thân lá khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng. Mặt khác,
cây được chủng kết hợp 02 dòng Azospirillum và không bón N hay bón
25N hoặc 50N có TLK thân lá tương đương và khác biệt không có ý
nghĩa thống kê so với lúa không chủng Azospirillum và bón 100N. Bên
cạnh đó, khi chủng kết hợp 02 dòng Azospirillum và bón 50N giúp cây
gia tăng TLK thân lá từ 28,6-57,1% so với lúa đối chứng (Bảng 4.11).
c) Trọng lượng (TL) 1.000 hạt: Nghiệm thức được chủng kết
hợp 02 dòng Azospirillum sp. 6T1, 25HR và bón 50N có TL 1.000 hạt
cao nhất (25,5g), chủng kết hợp 02 dòng Azospirillum và không bón N
hoặc bón 50N có TL 1.000 hạt thấp nhất (25,4g). Cây chủng kết hợp 02
dòng Azospirillum và không bón N hay bón 50N hoặc 25N có TL 1.000
hạt khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng. Khi bón đạm đầy đủ
cho lúa (100N) thì TL 1.000 hạt cao khác biệt có ý nghĩa thống kê so với
lúa không bón N, không chủng Azospirillum hoặc chủng Azospirillum và
không bón N hay có bón N. Khi chủng Azospirillum giúp cây gia tăng
TL 1.000 hạt từ 8,1-8,5% so với đối chứng (Bảng 4.11).
d) Năng suất lúa: Ở cây chủng kết hợp 02 dòng Azospirillum sp.
6T1, 25HR và bón 50N hoặc 25N có năng suất khác biệt có ý nghĩa

thống kê so với đối chứng. Khi bón đủ N cho lúa (100N) thì năng suất
cao tương đương và khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với lúa
được chủng 02 dòng Azospirillum và có bón N hoặc không bón N bổ
sung. Như vậy, chủng kết hợp 02 dòng Azospirillum cho lúa đã giúp cây
gia tăng năng suất từ 55,5-55,7% so với đối chứng và giúp thay thế ít
nhất 50kgN/ha (Bảng 4.12).
Bảng 4.12: Năng suất lúa lúc thu hoạch (tấn/ha).
TT Nghiệm thức Năng suất
(tấn/ha)
21

1 Đối chứng (không chủng Azospirillum và không bón N). 4,11
a
2 Bón phân đạm theo cách của nông dân sử dụng (100N). 6,36
b
3 Chủng kết hợp Azospirillum sp. 6T1, 25HR và không bón N. 6,39
b
4 Chủng kết hợp Azospirillum sp. 6T1, 25HR và bón 50N. 6,40
b
5 Chủng kết hợp Azospirillum sp. 6T1, 25HR và bón 25N. 6,40
b
CV (%) 17,09
Chú thích: Các giá trị trung bình trong cùng một cột theo sau có cùng mẫu tự biểu thị sự
khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
Qua phân tích các kết quả thí nghiệm phân lập và định danh vi
khuẩn Azospirillum, thí nghiệm trồng lúa cao sản trong phòng thí
nghiệm, thí nghiệm trồng lúa cao sản OM 6976, OM 4218 trong nhà
lưới, thí nghiệm trồng lúa cao sản OM 6976, OM 4218 trồng lúa ngoài
đồng ruộng cho thấy vi khuẩn Azospirillum được phân lập từ lúa cao
sản tại các vùng sinh thái khác nhau trong tỉnh An Giang và dùng kết

hợp các dòng vi khuẩn Azospirillum bản địa này (Azospirillum sp. 6T1
và Azospirillum sp. 25HR) để chủng lại cho lúa nhận thấy vi khuẩn
Azospirillum đã cố định đạm sinh học cho lúa và giúp lúa gia tăng năng
suất so với phương pháp canh tác truyền thống không chủng vi khuẩn
Azospirillum và bón lượng phân đạm hóa học rất cao (100kgN/ha)
nhằm hướng đến sản xuất nông nghiệp theo hướng hạn chế ô nhiễm
môi trường và bền vững.
22

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
- Sáu mươi dòng vi khuẩn được phân lập từ cây lúa hoang và lúa
cao sản trồng tại An Giang.
- Các dòng Azospirillum này có những đặc tính giống các vi
khuẩn Azospirillum đã được các tác giả trước đây mô tả. Khuẩn lạc có
dạng tròn, nhầy (hay ít nhầy), bìa nguyên, độ nổi lài (hay cao), màu
trắng hay vàng nhạt, Gram âm, đường kính trung bình của các khuẩn
lạc là 1,11mm. Tế bào các vi khuẩn có hình que ngắn và có khả năng
chuyển động, chiều dài trung bình của các tế bào là 1,06µm, chiều rộng
trung bình là 0,65µm.
- Có 04/60 dòng vi khuẩn đã được nhận diện và định danh là
Azospirillum sp. 6T1 và Azospirillum sp. T7 thuộc loài A. lipoferum và
Azospirillum sp. 25HR và Azospirillum sp. 7R thuộc loài A. brasilene.
23

- Độ hữu hiệu của 04 dòng vi khuẩn Azospirillum sp. 6T1,
Azospirillum sp. T7, Azospirillum sp. 7R và Azospirillum sp. 25HR đã
được xác định trên lúa cao sản OM 6976 (55,43%, 36,11%, 146,41 và
156,17) và trên lúa cao sản OM 4218 (83,5%, 90,6%, 92,9% và 91,3%)
trồng ở điều kiện nhà lưới tại tỉnh An Giang.
- Chủng kết hợp 02 dòng vi khuẩn Azospirillum sp. 6T1 và

Azospirillum sp. 25HR cho lúa cao sản OM 6976 và OM 4218 đã giúp
lúa gia tăng năng suất (55,0-55,2% và 55,5-55,7%) khi trồng ở đồng
ruộng tại tỉnh An Giang.
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
1. Nguyễn Hữu Hiệp và Đào Thanh Hoàng, 2013. Hiệu quả của
vi khuẩn cố định đạm trên lúa cao sản OM 6976 được trồng ở huyện
Châu Phú, tỉnh An Giang. Hội nghị Công nghệ sinh học Toàn quốc
2013 tại Hà Nội. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, quyển
2: 205-208.
2. Đào Thanh Hoàng và Nguyễn Hữu Hiệp, 2013. Phân lập và
tuyển chọn vi khuẩn Azospirillum trên lúa cao sản trồng ở nhà lưới tại
huyện Châu Phú, tỉnh An Giang. Hội nghị Công nghệ sinh học Toàn
quốc 2013 tại Hà Nội. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ,
quyển 2: 237-241.
3. Đào Thanh Hoàng và Nguyễn Hữu Hiệp, 2013. Phân lập và
tuyển chọn vi khuẩn Azospirillum trên giống lúa OM 4218 trồng trong
24

nhà lưới tại huyện Châu Phú, tỉnh An Giang. Tạp chí khoa học Trường
Đại học Cần Thơ, 29b(2013): 1-8.
4. Đào Thanh Hoàng và Nguyễn Hữu Hiệp, 2013. Hiệu quả của
vi khuẩn cố định đạm trên giống lúa OM 4218 được trồng tại huyện
Châu Phú, tỉnh An Giang. Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ,
29b(2013): 9-15.
25