nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp đến collembola (insecta) trên đất trồng mía hà trung, thanh hóa và đất trồng ngô, lúa đan phượng, hà nội

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT






NGUYỄN THỊ ĐỊNH





Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN HỮU CƠ
VÀ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP ĐẾN COLLEMBOLA
(INSECTA) TRÊN ĐẤT TRỒNG MÍA HÀ TRUNG,
THANH HOÁ VÀ ĐẤT TRỒNG NGÔ, LÚA ĐAN
PHƯỢNG, HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC










HÀ NỘI – 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT





NGUYỄN THỊ ĐỊNH

Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN HỮU CƠ
VÀ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP ĐẾN COLLEMBOLA
(INSECTA) TRÊN ĐẤT TRỒNG MÍA HÀ TRUNG,
THANH HOÁ VÀ ĐẤT TRỒNG NGÔ, LÚA ĐAN
PHƯỢNG, HÀ NỘI



Chuyên ngành: Động vật học
Mã số: 60 42 10




LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC





NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. Nguyễn Trí Tiến





HÀ NỘI – 2010

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

1
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Hàng năm cây trồng lấy đi của đất một lượng chất hữu cơ lớn, nếu
không bù lại cho đất lượng chất hữu cơ bị mất đó thì đất sẽ bị thoái hoá, mất
khả năng canh tác. Phân bón đóng vai trò rất quan trọng trong sản xuất nông
nghiệp, nó cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng và bổ sung độ màu mỡ cho đất.
Sử dụng hợp lý các loại phân bón vừa có tác dụng tăng năng suất cây trồng,
cải thiện chất lượng nông sản vừa bảo vệ chất lượng đất canh tác. Phân bón
hoá học có nhiều ưu việt như thúc đấy quá trình sinh trưởng, phát triển, làm
tăng đột biến năng suất của các loại cây trồng, tiết kiệm ngày công và sức lao
động của người dân. Song nó cũng có nhược điểm rất lớn, đó là một phần
phân bón hoá học không được cây trồng hấp thụ, nó sẽ tích tụ trong đất, lâu
dần làm đất bị thoái hoá, làm sâu bệnh gia tăng, làm giảm dần năng suất, chất
lượng cây trồng, ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và sức khỏe con người.
Các chất mùn trong đất chỉ được cung cấp bởi các loại phân hữu cơ như
phân chuồng, phân xanh, sự bồi đắp phù sa Đất trồng và cây trồng cần đầy
đủ các chất dinh dưỡng từ các loại phân cung cấp, do đó không thể dùng phân
hóa học để thay thế hoàn toàn cho phân hữu cơ được mà phải dùng kết hợp
các loại mới mang lại hiệu quả sản xuất cao.
Việc bón phân hữu cơ không chỉ cung cấp độ mùn cho đất giúp ruộng
giàu chất dinh dưỡng mà còn làm cho đất tơi xốp giúp rễ cây dễ hấp thu các
chất dinh dưỡng trong đất, dễ trao đổi chất và quang hợp.
Trong sản xuất nông nghiệp, phần còn lại của cây trồng (thân, lá, rễ )
sau khi đáp ứng nhu cầu của con người gọi là phụ phẩm nông nghiệp (PPNN).
Lượng phụ phẩm này nếu không được xử lý thích hợp sẽ gây ô nhiễm môi
trường. Biện pháp được người dân sử dụng nhiều là phơi khô PPNN làm chất
đốt, làm thức ăn cho gia súc. Nhưng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

2
hiện nay, lượng PPNN được sử dụng cho mục đích sinh hoạt của người dân
ngày càng giảm, mà PPNN chủ yếu được đốt để lấy tro bón ruộng, tuy nhiên
biện pháp xử lý PPNN này lại thải ra lượng khí CO
2
lớn gây ô nhiễm cho bầu
khí quyển. Do vậy, cần tìm ra biện pháp xử lý PPNN có hiệu quả hơn mà
không gây hại tới môi trường. Lượng phế phụ phẩm trong sản xuất nông
nghiệp tương đối nhiều, nếu ủ thành phân hữu cơ để bón cho đồng ruộng là
đưa lại lợi ích kép, là phát triển sản xuất bền vững, bảo vệ môi trường và sức
khỏe con người [5].
Collembola là động vật ở đất có kích thước nhỏ bé. Chúng có số lượng
cá thể đông, phân bố rộng và rất nhạy cảm với những thay đổi của điều kiện
môi trường. Đã có nhiều nghiên cứu sử dụng Collembola làm chỉ thị sinh học
đánh giá chất lượng môi trường đất. [1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 12, 13, 15, 20, 26].
Do vậy để có thêm những luận chứng khoa học về vai trò của phân hữu cơ và
PPNN tới đất, tôi chọn đề tài:
“Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón hữu cơ và phụ phẩm nông
nghiệp đến Collembola (Insecta) trên đất trồng mía Hà Trung, Thanh Hóa
và đất trồng ngô, lúa Đan Phượng, Hà Nội.”
2. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Ý nghĩa khoa học
Cung cấp số liệu về đa dạng thành phần loài và các chỉ số định lượng
của Collembola dưới ảnh hưởng của phân hữu cơ, kỹ thuật vùi PPNN trên đất
trồng mía ở nông trường Hà Trung, Thanh Hóa và đất trồng ngô, lúa ở Đan
Phượng, Hà Nội. Xác định được nhóm loài Collembola có vai trò chỉ thị sinh
học ở khu vực nghiên cứu. Bổ xung thêm dẫn liệu cho hướng nghiên cứu về

vai trò chỉ thị sinh học của Collembola ở Việt Nam.



Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

3
2.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả của nghiên cứu sẽ định lượng được ảnh hưởng của phân bón
hữu cơ và kỹ thuật vùi PPNN đến đa dạng thành phần loài và độ phong phú
của Collembola ở 2 địa điểm nghiên cứu, góp phần xác định công thức vùi
phụ phẩm nông nghiệp nào phù hợp nhất ở địa điểm nghiên cứu, là công thức
có các giá trị định lượng của Collembola cao hơn các công thức khác.
Là tài liệu tham khảo phục vụ cho học tập và nghiên cứu khoa học của
sinh viên, cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành sinh học, sinh thái động
vật, thổ nhưỡng…
3. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
3.1. Mục đích của đề tài
Đánh giá ảnh hưởng của phân hữu cơ và kỹ thuật vùi phụ phẩm nông
nghiệp đến độ đa dạng thành phần loài, phân bố và đặc trưng định lượng của
Collembola trên đất trồng mía và đất trồng ngô, lúa.
Xác định được các nhóm loài Collembola có khả năng sử dụng như
những chỉ thị sinh học trong môi trường đất cụ thể ở khu vực nghiên cứu.
3.2. Yêu cầu của đề tài
Xác định mức độ đa dạng về thành phần loài và đặc điểm phân bố của
Collembola ở đất trồng mía và đất trồng ngô, lúa.
Phân tích một số chỉ số định lượng của Collembola thu được từ các thí
nghiệm, trên cơ sở đó đánh giá được mức độ biến đổi của quần xã Collembola
dưới ảnh hưởng của phân bón hữu cơ và kỹ thuật vùi PPNN.
Bước đầu xác định công thức vùi PPNN nào là đạt hiệu quả nhất và chỉ

ra một số loài Collembola sử dụng làm chỉ thị cho chất lượng môi trường đất
ở khu vực nghiên cứu.



Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

4
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tình hình nghiên cứu Collembola trên thế giới
Collembola cùng với ve bét (Acarina) là một trong những đại diện chủ
yếu của nhóm chân khớp bé (Microathropoda). Chúng có kích thước nhỏ nhất
từ 0,12 - 1 mm đến lớn nhất là 5 - 10 mm, có hàm bên trong và luôn có 2 đôi
râu. Cơ thể gồm 3 phần: đầu, ngực (3 đốt) và bụng (6 đốt). Đa số nhưng
không phải tất cả bọ nhảy có chạc nhảy, là một phần phụ ở đốt bụng thứ
4.[45]
Hoá thạch đầu tiên của chúng được tìm thấy từ kỷ Devon (cách đây
khoảng 400 triệu năm). Đây là hoá thạch đáng chú ý nhất, từ hoá thạch này
xác định được 2 loài tuyệt chủng ở đại Cổ sinh và 8 loài tuyệt chủng ở đại
Trung sinh. Ngoài ra còn tìm thấy nhiều dạng hoá thạch ở các thời gian và địa
điểm khác nhau: hoá thạch ở cuối ký Phấn trắng ở Canada; hoá thạch ở kỷ thứ
3, ở giữa eo biển Ban Tích, từ hoá thạch này có 19 loài đã được biết với đại
diện của các giống hiện có: Entomobrya, Hypogastrura, Sminthurus,
Lepidocyrtus, Podura, Isotoma, Isotomorus…(Weritschat và Wichard, 2002)
[65]; hoá thạch ở kỷ Miocen từ Chiapas ở Mexico; hoá thạch ở kỷ Miocen từ
dãy núi Septentrional của nước Cộng Hòa Dominich và hoá thạch kỷ
Pleitocene từ Mizunami ở Nhật Bản…Một số tác giá đã kết luận, Collembola
là động vật chân đốt sống trên đất sớm nhất (Tillyard, 1928) [63], chúng là
hoá thạch sống (Handschin, 1955; Thibaud, 1970) [38, 62], chúng là sinh vật
cổ còn sót lại với sự tiến hoá chậm (Thibaud, 1970) [62].

Về quan hệ phát sinh loài: Collembola là côn trùng chuyên hoá cao
xuất hiện cách đây đã lâu. Chúng là dạng nguyên thuỷ, ở dạng ấu trùng đã
hoàn chỉnh cấu trúc (Handschin, 1955) [38]. Gullan và Cranston, (1994) [36]
cho rằng Collembola có quan hệ họ hàng với Insecta và Diplura, phân nhóm
từ Prota thành Hexapoda. Cơ sở dữ liệu sinh lý học cho thấy Collembola tiến

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

5
hoá thẳng từ tổ tiên gần biển Haemolymph ở môi trường có áp suất thẩm lọc
cao, hỗn hợp muối ngoại lai, sớm hơn loài giáp xác, chúng phải thích nghi từ
môi trường gần biển ở kỷ Cambrium đến môi trường sống trên đất ở kỷ
Devonian, có lẽ Collembola được bắt nguồn từ động vật chân mang sống ở
đáy biển sau đó có khả năng sống trên mặt đất (Little, 1983) [45].
Nghiên cứu về sinh học Collembola cho thấy: Màu sắc vỏ da phụ thuộc
vào điều kiện ánh sáng. Trong điều kiện sáng, màu vỏ da là đậm hơn, trong
điều kiện tối màu vỏ da là trắng (nhạt) hơn (Thibaud, 1970) [62]. Hệ thần
kinh dạng hạch, hạch bụng hợp nhất với hạch của đốt ngực thứ 3, thường kéo
dài đến đốt bụng thứ nhất (Brauner, 1981) [28]. Hệ tiêu hoá, theo Adams và
Salmon, (1972) [27] chia ruột trước thành: hầu, thực quản, diều và cổ họng.
Giữa ruột trước và ruột giữa có 1 cơ khoẻ được gọi là vùng môn vị (Nicolet,
1842; Hopkin, 1997) [42, 52]. Chúng là loài ăn tạp ở tất cả các họ, một vài
loài ăn chất thối rữa (xác thực vật), ăn phân, ăn xác chết, xác nấm hay xác vi
khuẩn, vài loài ăn thịt (Thibaud, 1970) [62]. Hô hấp theo cơ chế khuyếch tán
không khí của lớp biểu bì (Ruppel, 1953) [56]. Sự lưu thông máu trong các
khoang của cơ thể được duy trì bởi bình máu hay quả tim ở mặt lưng, nhịp
đập từ 60-150 nhịp/phút (Nicolet, 1842) [52], thiếu tổ chức lưu thông máu đặc
biệt để bơm máu vào râu (Hopkin, 1997) [42]. Sự bài tiết được hoàn thành bởi
sự đổi mới của toàn bộ biểu mô ruột (Humbert, 1979) [43]. Collembola phân
biệt về giới và thụ tinh gián tiếp (Hopkin, 1997) [42]. Nghiên cứu về ảnh

hưởng của yếu tố vô sinh bất lợi cho thấy: Trong sự phát triển của
Hypogastruridae, nhiệt độ gây chết cho chúng là từ -4
0
và 28
0
, nhiệt độ tối ưu
cho sự phát triển của chúng trong khoảng 9
0
đến 12
0
, độ ẩm thích hợp cho sự
phát triển của chúng là 98% đến 100%, độ ẩm tương đối < 93% sẽ gây chết
(Thibaud, 1970) [62].

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

6
Nghiên cứu khu hệ bọ nhảy: Đã có nhiều công trình nghiên cứu về khu
hệ Collembola. Hai công trình được coi là cơ bản và đầy đủ có tính bao trùm
toàn bộ khu hệ Châu Âu là của Gisin, (1960) [34] và liên quan đến toàn bộ
khu hệ thế giới là của Stach từ 1947-1963 [58], và sau này là của nhiều tác giả
khác. Frans Janssens, (2010) đã tổng hợp các kết quả nghiên của các nhà khoa
học trên thế giới nghiên cứu về khu hệ Collembola và đưa ra danh sách mô tả
chi tiết của hơn 8000 loài được biết [45].
Về sinh thái học: Collembola sống trong đất và bãi rác, ưa ẩm, chúng
cư trú ở đất và thảm lá. Có vài loài có thể di chuyển tích cực lên bề mặt vỏ
cây, hoa vào ban ngày. Chúng phân bố trong rêu, dưới lớp đất đá, trong hang,
trong tổ kiến, trong tổ mối, khu vực lên xuống của thuỷ triều, bờ biển, bờ ao,
hồ, các dải tuyết…Chúng là thành phần quan trọng của hệ sinh thái trên mặt
đất tham gia vào quá trình kiến tạo đất. Đã có những công trình nghiên cứu về

vai trò của Collembola trong quá trình tạo đất, phân huỷ lớp thảm vụn hữu cơ
như: Edward and Heath, 1963 [31]. Collembola có số lượng cá thể đông.
Trong đất rừng chúng có thể đạt được mật độ 200 -1800 con/dm
3
(Handschin,
1955) [38], phân bố rộng trong nhiều loại hình sinh cảnh, dễ thu bắt, có khả
năng nhận dạng được đến loài. Chúng thường cư trú ở một nơi cố định cho
đến khi nơi ở của chúng bị tác động. Chu kỳ sống ngắn, sinh sản nhanh vào
thời gian bất kỳ trong năm (Crouau Y. et al., 2003; Henning Petersen,
2002…) [29, 40]. Do vậy, trong những năm gần đây chúng cùng với ve bét
được sử dụng như vật chỉ thị sinh học trong đánh giá chất lượng môi trường,
đặc biệt môi trường đất [7, 39, 40, 41, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 53, 54, 55, 61].
Sự thích nghi của Collembola đối với các nhân tố sinh thái đã được đề
cập tới trong các nghiên cứu của Moursi, 1962 [51]; Hutson, 1978 [44];
Hagvar, 1984 [37]; Geof K. Frampton et al, 1997, 2000 [32, 33]; Hopkin S.
P., 2009 [60].

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

7
Nghiên cứu về vai trò chỉ thi sinh học của Collembola trong việc đánh
giá chất lượng môi trường đất: Van Straalen N.M., (1997) [64] đã nghiên cứu
sử dụng nhóm chân khớp chỉ thị cho độ PH khác nhau. Do chúng có khả năng
thích ứng sinh thái rộng và tính nhạy cảm cao trong việc chống lại các vật
chất bất lợi, nên chúng là đối tượng trong các nghiên cứu về độc tố sinh thái
đất, phần lớn là các nghiên cứu về độc tố thuốc trừ sâu, hoá chất bảo vệ thực
vật và kim loại nặng [39, 47, 48, 54, 55, 57]. Các ảnh hưởng gây ra bởi kim
loại nặng hầu hết được điều tra trong mối liên hệ với đất bị ô nhiễm bẩn tại
các xưởng sản xuất kim loại (Michelle T. Fountain et al., 2001; 2004; 2005)
[47, 48, 49, 50] hay khu vực xử lý nước phế thải (Paul Henning Krogh et al.,

1997) [57]. Sự cư trú của Collembola phản ứng thuận với sự bổ sung các loại
phân hữu cơ bất kỳ vào đất, chúng kích thích sự sinh sản của nhiều loài và
làm tăng nhanh quá trình diễn thế xảy ra trong đất. Trong điều kiện cực thuận,
mật độ của Collembola trong một đơn vị phân hữu cơ trong đất khá lớn, có
thể lên đến 1200 cá thể/gram trọng lượng khô của phân. Phân vô cơ gây sự
chuyển biến ít hơn trong thành phần của Collembola khi so sánh với phân hữu
cơ. Kanal A., (2004), nghiên cứu và đưa ra kết luận phân bón có thể kích
thích sự phát triển, gia tăng số lượng của một số loài bọ nhảy ưa thích loại
phân đó, điều này cho phép xác định loài nào là chỉ thị cho loại hình phân bón
[46].
1.2 Tình hình nghiên cứu Collembola ở Việt Nam
Ở Việt Nam, những công trình nghiên cứu về Collembola đầu tiên là
của các tác giả nước ngoài, đó là công trình của Denis (1948) và Delamare –
Deboutteville (1948). Năm 1948, Denis đã đưa ra danh sách 17 loài
Collembola do Dawydoff thu thập từ các địa phương như Vĩnh Phúc, Đắc
Lắc, Đà Nẵng, Tây Nguyên [30]…Năm 1965, J. Stach nhà động vật học
người Ba Lan đã đưa ra danh sách 30 loài Collembola thuộc 22 giống, 9 họ,

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

8
trong đó có 20 loài mới cho khu hệ Việt Nam và 10 loài mới cho khoa học
[59].
Từ năm 1975, các đề tài nghiên cứu về nhóm chân khớp bé
(Microathropoda) trong đó có Collembola mới bắt đầu được các tác giả Việt
Nam tiến hành. Từ năm 1979 đến nay đã có nhiều đợt điều tra Collembola ở
các vùng miền của đất nước, trong đó chủ yếu tập trung nghiên cứu ở các
Vườn Quốc Gia, Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên. Bên cạnh đó, khu hệ Collembola
trong hệ sinh thái đô thị, hệ sinh thái nông nghiêp đã được nghiên cứu khá
sâu. Có thể tìm thấy trong các công bố của Nguyễn Trí Tiến, Nguyễn Thị Thu

Anh và các tác giả khác từ 1998-2002 [1, 2, 3, 4, 11, 13, 15, 16, 17, 18, 19,
20, 21, 22, 23, 24, 25, 26]. Tuy nhiên, khu hệ Collembola ở phía Bắc Việt
Nam được nghiên cứu kỹ hơn về hệ thống phân loại học, đặc điểm phân bố
theo các dải độ cao, theo từng loại đất, theo các kiểu hệ sinh thái so với khu
hệ Collembola ở miền Nam. Năm 2009, Nguyễn Trí Tiến đã mô tả được 147
loài Collembola ở Việt Nam [14], ngoài ra còn hàng trăm loài chưa được mô
tả. Đặc biệt khu hệ Collembola trong hang động, trong hệ sinh thái thuỷ vực,
hệ sinh thái nước mặn…còn chưa được nghiên cứu.
Nghiên cứu về sinh thái học Collembola: Nghiên cứu về sinh thái học
Collembola ở Việt Nam cho thấy: Collembola sống theo tầng đất, chúng có
thể chia thành 4 nhóm dạng sống đó là nhóm sống bề mặt thảm, nhóm sống
trong lớp thảm mục và trên bề mặt đất, nhóm sống ở đất chính thức trong các
tầng nông, sâu của đất và nhóm sống theo một số hướng chuyên hoá riêng
(sống cộng sinh với mối, kiến, sống trong hang động, sống trên bề mặt
nước…). Chúng khác nhau về màu sắc, kích thước, hình thái cấu tạo, khác
nhau về dinh dưỡng và thức ăn [14]. Vai trò chỉ thị sinh học của Collembola
trong việc đánh giá chất lượng môi trường đất cũng được nghiên cứu với
nhiều nhân tố tác động: Ảnh hưởng của loại hình canh tác (xen canh, luân

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

9
canh, kỹ thuật bón phân…), loại đất trồng (đất dốc, đất bằng, đất phù sa, đất
đồi núi ), ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật, ảnh hưởng của axit, ảnh
hưởng của kim loại nặng (chì), ảnh hưởng của phân bón vô cơ, ảnh hưởng của
phân bón hữu cơ [1, 2, 3, 4, 11, 12, 13, 15, 22, 26] Và các kết quả nghiên
cứu đều cho thấy, ở môi trường đất đối chứng (đất không chịu tác động của
các yếu tố nghiên cứu) có số lượng loài, mật độ trung bình, chỉ số đa dạng
loài H’, chỉ số đồng đều loài J’ cao hơn so với đất bị tác động của các yếu tố
nghiên cứu [1, 2, 3, 4, 11, 12, 13, 15, 22, 26].

Tuy nhiên, những nghiên cứu về vai trò chỉ thị sinh học của Collembola
còn mang tính tản mạn, chưa đồng bộ. Trong tương lai, những nghiên cứu
theo hướng này cần được tiến hành đồng bộ, trên nhiều yếu tố tác động tới
môi trường đất hơn. Đặc biệt, chưa có nghiên cứu về ảnh hưởng của phân bón
hữu cơ kết hợp với kỹ thuật vùi phụ phẩm nông nghiệp đến Collembola trên
đất nông nghiệp.














Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

10
CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Collembola (Insecta: Collembola) - động vật chân khớp cỡ hiển vi
thuộc lớp côn trùng (Insecta), ngành chân khớp (Arthropoda).
2.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu được tiến hành trên đất trồng mía ở nông trường Hà Trung,

Thanh Hóa và đất trồng ngô, lúa ở Đan Phượng, Hà Nội.
2.3 Thời gian nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện trong hai năm (từ tháng 1/2007 đến hết
tháng 12/2008). Mỗi năm thu mẫu 2 đợt ngoài thực địa vào các tháng 4 và
tháng 11. Thời gian còn lại phân tích, xử lý số liệu và viết báo cáo trong
phòng thí nghiệm.
2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1 Thiết kế thí nghiệm ở khu vực nghiên cứu
Thí nghiệm đồng ruộng bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 4
lần nhắc lại cho 5 công thức vùi phụ phẩm khác nhau. Ở 5 công thức, mỗi
công thức chia thành các lô: lô không bón phân hữu cơ chọn làm đối chứng
(Đc), và lô còn lại bón phân hữu cơ là lô thí nghiệm (Tn) với diện tích cụ thể:
- Công thức 1 (CT1): 558 m
2

- Công thức 2 (CT2): 558 m
2

- Công thức 3 (CT3): 558 m
2

- Công thức 4 (CT4): 422 m
2

- Công thức 5 (CT5): 656 m
2

Và kỹ thuật vùi PPNN (Bảng 2.1)
Lượng phân vô cơ bón nền bao gồm:
N, P, K bón cho 1ha: 300 kg N + 150 kg P2O5 + 300 kg K2O;

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

11
Lượng phân hữu cơ: 6 tấn /1ha.
Chế phẩm vi sinh Việt Nhật 16 - 8 - 14 (do Viện Thổ nhưỡng Nông hóa sản
xuất): 800kg/1ha.
PPNN là lá, ngọn cây mía; lá, thân, gốc cây ngô, cây lúa.
Bảng 2.1: Các công thức vùi PPNN ở đất trồng Mía Hà Trung, Thanh
Hóa và đất trồng ngô, lúa ở Đan Phƣợng, Hà Nội.
CT
Không bón phân hữu cơ (Đc)
Có bón phân hữu cơ (Tn)
1
Bón NPK
Bón NPK
2
Bón NPK + phế phẩm vùi tươi
Bón NPK + phế phẩm vùi tươi
3
Bón NPK + phế phẩm vùi tươi + chế
phẩm vi sinh
Bón NPK + phế phẩm vùi tươi + chế
phẩm vi sinh
4
Bón NPK + phế phẩm vùi tươi + chế
phẩm vi sinh tủ trên mặt
Bón NPK + phế phẩm vùi tươi + chế
phẩm vi sinh tủ trên mặt
5

Bón NPK + phế phẩm vùi tươi + chế
phẩm vi sinh vùi sau ủ 30 ngày
Bón NPK + phế phẩm vùi tươi + chế
phẩm vi sinh vùi sau ủ 30 ngày

2.4.2 Phương pháp thu thập mẫu vật
- Ngoài thực địa: Sử dụng các phương pháp thu mẫu chuẩn trong nghiên
cứu sinh thái động vật đất (Ghilarov, 1975) [8]. Ở mỗi khu vực nghiên cứu,
mẫu đất định lượng (5cm x 5cm x 10cm) thu trong 5 công thức vùi PPNN trên
hai nền đất: đất có bón phân hữu cơ và đất không bón phân hữu cơ. Mỗi công
thức vùi PPNN thu nhắc lại 8 lần trên hai nền đất.
- Trong phòng thí nghiệm : Động vật được tách khỏi đất bằng phễu
Tullgren – Berless trong thời gian 7 ngày đêm ở điều kiện nhiệt độ phòng thí
nghiệm. Mẫu vật được bảo quản trong phomaldehyl 4% và định tên loài theo
các tài liệu chuyên môn. Số liệu được xử lý và tính toán theo Gormy C.,
Grum L., 1993 [35]. Các chỉ số định lượng phân tích: số lượng loài, mật độ
trung bình (cá thể/m
2
), chỉ số đa dạng loài H’ (Chỉ số Shannon-Weaver), chỉ
số đồng đều J’ (chỉ số Pielou), chỉ số tương đồng (Chỉ số Sorensen), loài ưu
thế, loài phổ biến…
Các công thức tính toán bao gồm:

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

12
+ Độ ưu thế (D) D =
a
n
x100

N

Trong đó: n
a
- Số lượng cá thể của loài a.
N – Tổng số cá thể của toàn bộ mẫu theo sinh cảnh hay địa điểm.
Độ ưu thế được phân ra 4 mức sau: (Theo Chernova, 1988).
- Rất ưu thế: > 10,00%
- Ưu thế: 5 – 9,99%
- Ưu thế tiềm tàng: 2 – 4,99%
- Không ưu thế: < 2,00%
Loài ưu thế là những loài có độ ưu thế đạt giá trị từ 5% trở lên.
+ Độ thường gặp (C): C =
a
N
x100
N

Trong đó : N
a
- Số lượng mẫu thu có chứa loài a.
N- Tổng số lượng mẫu của sinh cảnh nghiên cứu.
Loài phổ biến và loài ít gặp có giá trị độ thường gặp C ở những mức sau:
- Rất phổ biến: 75,00 – 100%
- Phổ biến: 50 - 74,99%
- Không phổ biến: 25 – 49,99%
- Ít gặp ( ngẫu nhiên): < 24,99%
+ Độ đa dạng loại H’ - Chỉ số Shannon – Weaver.
H’ =
s

ii
i1
nn
ln
NN






Trong đó: S - Số lượng loài.
N
i
: Số lượng cá thể của loài thứ i.
N - Tổng số cá thể trong sinh cảnh nghiên cứu.
+ Độ đồng đều J’ - Chỉ số Pielou.
J’ =
H'
lnS


Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

13
Trong đó: H’ - Độ đa dạng loài.
S - Số loài có trong sinh cảnh.
+ Chỉ số tương đồng q - Chỉ số Sorensen.
q = (2w/(a+b))x100%
a: Số loài có ở sinh cảnh A

b: Số loài có ở sinh cảnh B
w: Số loài chung cho cả A và B
Trong quá trình định tên các loài, chúng tôi sử dụng các tài liệu phân
loại, các khoá định loại của Stach (1965), Chernova (1988), Nguyễn Trí Tiến
(2009) [6, 14, 59]…


















Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

14
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN


3.1 Danh sách thành phần loài và đặc điểm phân bố của Collembola ở

đất trồng mía Hà Trung, Thanh Hoá và đất trồng ngô, lúa ở Đan
Phƣợng, Hà Nội
3.1.1 Danh sách thành phần loài
Danh sách thành phần loài Collembola ở 2 địa điểm nghiên cứu được
trình bày trong bảng 3.1.
Bảng 3.1: Thành phần loài và đặc điểm phân bố của Collembola ở đất
trồng mía Hà Trung, Thanh Hóa và đất trồng ngô, lúa ở Đan Phƣợng,
Hà Nội

Stt

Tên taxon
Hà Trung, Thanh Hóa
Đan Phƣợng, Hà Nội
Không hữu cơ
Có hữu cơ
Không hữu cơ
Có hữu cơ
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2

3
4
5
1
2
3
4
5
I
HỌ
HYPOGASTRURIDAE
BORNER, 1913

1
Xenylla humicola
(Fabricius, 1780)






x



x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
2
Acherontiella
sabina Bonet, 1945

x




x










II
HỌ ONYCHIURIDAE
BORNER, 1903

3
Protaphorura sp.
1





x

4
Fissuraphorura
duplex
(Gama, 1962)
x

x

x
x
x

x
x










5

Tullbergia sp.
1







x













III
HỌ NEANURIDAE
CASSAGNAU, 1955

6
Pseudachorutella
asigillata
(Borner, 1901)

x
x
x
x
x

x
x
x

x
x





x
x
x
x

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

15
Stt
Tên taxon
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3

4
5
1
2
3
4
5
7
Pseudachorutella
sp.
1



x

8
Neanura sp.




x















9
Blasconura sp.
1
x
x
x

x
x
x
x
x
x
x










10
Vitronura sp.
1



+
x

+

11
Vitronura sp.
2









+
+

12
Paralobella sp.
1



x
x
x


x
x
x










13
Paralobella sp.

2

x

x
x
x
x
x












IV
HỌ ISOTOMIDAE
BORNER, 1913

14
Folsomides
americanus
Denis, 1931









x

15
F. exiguus
Folsom, 1932
x
x
x
x
x


x
x
x

16
F. parvulus
Stach, 1922


x

















17
Proisotoma
submuscicola
Nguyen, 1995

x







x




x

18
Proisotoma sp.
1

x






19
Folsomina
onychiurina
Denis, 1931

x
x

x
x
x

x

x



20
Isotomodes
pseudoproductus
Stach, 1965








x











21

Isotomiella minor
(Schaffer, 1896)




x
x
x
x

x


x
x
x

x

x
x
22
Cryptopygus
thermophilus
(Axelson, 1900)



x

x

x


x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
23
Isotomurus
palustris
(Muller, 1776)

x
x
x
x
x
x
x
x
x
x

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

16
Stt
Tên taxon
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3

4
5
1
2
3
4
5
24
I. punctiferus
Yosii, 1963










x
x
x
x
x
x
x
x
x
x

V
HỌ
ENTOMOBRYIDAE
SCHOTT, 1891




















25
Entomobrya
lanuginosa
(Nicolet, 1841)

x

x


x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
26
E. muscorum
(Nicolet, 1841)

x
x








27
Entomobrya sp.
2
x
x
x
x

x

x
x
x

x
x
x
x
x

x

x
x
28
Entomobrya sp.
5














x





29
Sinella coeca
(Schott, 1896)

x

x





x







x
x
30
S.
pseudomonoculata
Nguyen, 1995
x
x
x
x
x
x

x
x
x
x










31
Homidia glassa
Nguyen, 2001










x

x

x
x
x
x
32
H. sauteri f.
sinensis Denis,
1929
x
x
+
x



+

x
+
x
+

33
H. subcingula
Denis, 1948





x



x










34
Pseudosinella
fujiokai Yosii, 1964

x

x












35
P. immaculata
(Lie – Petterson,
1897)

x

x












36
P. imparipunctata
(Gisin, 1953)

x
x
x
x



x
x

37
P. octopunctata
Borner, 1901

x
x
x
x

x

38
Rambutsinella
honchongensis
Deharveng et
Bedos, 1996



x
x
x


x
x











Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

17
Stt

Tên taxon
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
39
Rambutsinella sp.
1
x
x
x
x
x
x

x
x
x
x










40
Lepidocyrtus
(Lepidocyrtus)
cyaneus
Tullberg, 1871
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x

x
x

x
x
x
x

41
Lepidocyrtus
(Lepidocyrtus) sp.
1





x

x



x

x
x

x


42
Lepidocyrtus
(Lepidocyrtus) sp.
5











x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
43
L. (Acrocyrtus)

heterolepis Yosii,
1959








+
+


x





x
x
44
L. (Ascocyrtus)
aseanus Yosii,
1982

x










45
L. (Asc.)
concolourus
Nguyen, 2001

x








x
46
L. (Asc.) dahlii
Schaffer, 1898


+


+

x
+
+
x
x
x
x
x
x
+

x
x
x
x
47
L. (Asc.)
filamentosus Yosii,
1982













x


x



48
L. (Asc.) medius

Schaffer, 1898











x








49
Lepidocyrtus
(Ascocyrtus) sp.
1

x
x

x


x
x
+
50
Lepidocyrtus
(Cynctocyrtus) sp.
1

x


x


+

+
51
Dicranocentrus
indicus Bonet,
1930
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
+

52
Lepidosira sp.
1
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x

VI
HỌ
CYPHODERIDAE
BORNER, 1913






















Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

18
Stt

Tên taxon
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
53
Cyphoderus
javanus Borner,
1906
x
x
x
x

x



x

x


x

x
x
x

VII
HỌ PARONELLIDAE
BORNER, 1906

54
Akabosia
matsudoensis
Kinoshita, 1919











x




x
x

55
Salina borneensis
Yosii, 1982

x


















56
S. celebensis
(Schaffer, 1898)
x

x
+
x

x
x

+
+










57
S. okinawana
Yosii, 1983

+
x
x


x
+

x
+
x
+
x
+










58
S. pictura Nguyen,
2001


+


+
+

59
Salina sp.
1

x
x
x
x
x
x
x
x
x
+
x

x
+
60
Callyntrura sp.



x
















IIX
HỌ NEELIDAE
FOLSOM, 1896

61
Megalothorax
minimus Willem,
1900
x

x
x
x
x

x

x
x










IX
HỌ
SMINTHURIDIDAE
BORNER, 1906

62
Sminthurides
aquaticus
(Bourlet, 1842)
x
x
x
x
x
x

x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x

x
x
63
S. bothrium
Nguyen, 2001










x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
64
Sminthurides sp.

x
65
Sphaeridia pumilis
(Krausbeuer, 1898)
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x

66
S. zaheri Yosii,
1966
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x

x

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

19
Stt
Tên taxon
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
X

HỌ
ARRHOPALITIDAE
STACH, 1956




















67
Collophora
mysticiosa Yosii,
1966
x

x

x
x
x
x
x
x
x










XI
HỌ KATIANNIDAE
BORNER, 1913
SENSU STACH, 1956

68
Sminthurinus
victorius Nguyen,
2001
x
x
x



x
x

69
Sminthurinus sp.
1


















x

XII
HỌ

BOURLETIELLIDAE
BANKS, 1899




















70
Deuterosminthurus
sp.
1

x
x
x
x

x










XIII
HỌ SMINTHURIDAE
BORNER, 1913

71
Sphyrotheca boneti
(Denis, 1948)



x



x
x

72
Sphyrotheca sp.
1











x








XIV
HỌ DICYRTOMIDAE
BORNER, 1903

73
Calvatomina
antena (Nguyen,
1995)
x
x
x
x
x
x
x

x
x
x










74
C. tuberculata
(Nguyen, 2001)
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
+

Chú thích: x: Loài thu được trong mẫu định lượng; +: Loài thu được trong
mẫu định tính, x +: Loài thu được trong cả 2 loại mẫu.
1,2,3,4,5: Các công thức thí nghiệm: 1- NPK, 2- NPK+Phụ phẩm vùi tươi
(PPVT), 3- NPK+PPVT+Chế phẩm vi sinh (CPVS), 4- NPK+PPVT+CPVS tủ
trên mặt, 5- NPK+PPVT+CPVS vùi sau ủ 30 ngày.

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

20
Tại 2 điểm nghiên cứu đã thu được 74 loài Collembola trong các mẫu
định tính và định lượng, thuộc 4 phân bộ, 14 họ, 37 giống. Trong đó có 54
loài định được tên, 20 loài ở dạng sp. Trong 74 loài thu được, có 2 loài
Vitronura sp.
2
và Salina pictura chỉ thu được trong mẫu định tính, có 11 loài:
Vitronura sp.
1
, H. sauteri f. sinensis, L. (Acr.) heterolepis, L. (Asc.) dahlii, L.
(Ascocyrtus) sp.
1
, L. (Cynctocyrtus) sp.
1

, D. indicus, S. celebensis, S.
okinawana, Salina sp.
13
, C. tuberculata thu được trong cả mẫu định tính và
định lượng, 62 loài còn lại chỉ gặp trong mẫu định lượng. Số giống và số loài
trong mỗi họ được tổng hợp trong bảng 3.2.
Bảng 3.2: Số giống, loài Collembola trong các họ ở đất trồng mía Hà
Trung, Thanh Hóa và đất trồng ngô, lúa ở Đan Phƣợng, Hà Nội.
Họ
Hà Trung, Thanh
Hóa
Đan Phƣợng, Hà Nội
Tổng
Không hữu
cơ
Có hữu
cơ
Không hữu
cơ
Có hữu
cơ

(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
HYPOGASTRURIDAE

Số giống
1
2
1
1
2
2
2
Số loài
1
2
1
1
2
2
1
ONYCHIURIDAE





Số giống
2
2
0

0
3
3
0
Số loài
2
2
0
0
3
3
0
NEANURIDAE





Số giống
5
4
1
1
5
5
1
Số loài
7
6
1

1
8
8
1
ISOTOMIDAE





Số giống
4
6
4
5
7
7
5
Số loài
5
7
6
6
11
8
7

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

21

(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
ENTOMOBRYIDAE





Số giống
8
8
4
4
8
8
4
Số loài
13
18
16
13
28
19
16
CYPHODERIDAE

Số giống
1
1
1
1
1
1
1
Số loài
1
1
1
1
1
1
1
PARONELIIDAE





Số giống
2
2
1

2
3
3
2
Số loài
6
4
1
2
7
6
2
NEELIDAE





Số giống
1
1
0
0
1
1
0
Số loài
1
1
0

0
1
1
0
SMINTHURIDIDAE





Số giống
2
2
1
2
2
2
2
Số loài
3
3
2
4
5
3
4
ARRHOPALITIDAE

Số giống
1
1
0
0
1
1
0
Số loài
1
1
0
0
1
1
0
KATIANNIDAE





Số giống
1
1
0
1
1

1
1
Số loài
1
1
0
1
2
1
1
BOURLETIELLIDAE





Số giống
1
1
0
0
1
1
0
Số loài
1
1
0
0
1

1
0
SMINTHURIDAE






Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

22
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
Số giống
1
1
1
0
1
1
1
Số loài
1
1
1

0
2
1
1
DICYRTOMIDAE





Số giống
1
1
0
0
1
1
0
Số loài
2
2
0
0
2
2
0
Tổng

Số họ
14

14
8
8
14
14
9
Số giống
32
33
14
17
37
37
19
Số loài
45
50
29
29
74
57
34
Như vậy họ Entomobryide có số loài và số giống cao nhât (tương ứng 28 loài
– chiếm 37,83% tổng số loài, 8 giống – chiếm 21,62% tổng số giống) sau đó
đến họ Isotomidae (11 loài - chiếm 14,86% tổng số loài, 7 giống – chiếm
18,92% tổng số giống) > họ Neanuridae (8 loài – chiếm 10,81% tổng số loài,
5 giống – chiếm 13,51% tổng số giống) > họ Onychiuridae và họ Paroneliidae
có số giống bằng nhau (3 giống) nhưng họ Paroneliidae có số loài cao hơn
(tương ứng 7 loài và 3 loài) > họ Hypogastruridae và họ Sminthuridae có số
giống bằng nhau (2 giống) nhưng họ Sminthurididae có số loài cao hơn

(tương ứng 5 loài và 3 loài) > 7 họ Cyphoderidae, Neelidae, Arrhopalitidae,
Katiannidae, Bourletiellidae, Sminthuridae và Dicyrtomidae cùng có 1 giống
và có số loài dao động từ 1-2 loài.
Ở đất trồng mía Hà Trung, Thanh Hoá các loài Collembola có trong cả
14 họ, trong khi đó ở đất trồng ngô, lúa Đan Phượng, Hà Nội các loài
Collembola chỉ có trong 9 họ. 5 họ Onychiuridae, Neelidae, Arrhopalitidae,
Bourletiellidae và Dicyrtomidae chỉ có ở đất trồng mía Hà Trung, Thanh Hoá
mà không có ở đất trồng ngô, lúa Đan Phượng, Hà Hội. Các loài trong các họ

Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên

23
này đều có kích thước nhỏ, thường gặp nhiều trong lớp thảm mục hữu cơ của
đất rừng, đất trảng cỏ.
* Sự tương đồng về thành phần loài Collembola giữa các công thức vùi PPNN
ở 2 địa điểm nghiên cứu được thể hiện trong hình 3.1 và hình 3.2.
Hệ số Sorensen được dùng trong các nghiên cứu sinh thái học hiện đại
để đánh giá sự gần gũi giữa các quần xã sinh vật theo từng cặp, ở hai sinh
cảnh sống khác nhau hay ở các điểm thu mẫu khác nhau trong một khu vực
nghiên cứu. Hệ số này được thể hiện qua phương pháp hình vuông
Czekanowski. Sau khi tính được các giá trị của chỉ số Sorensen của nhóm
động vật cụ thể ở các điểm thu mẫu ta xếp chúng vào trong các ô của hình
vuông. Kết thúc sự sắp xếp, trên hình vuông ta có thể thấy sự hình thành
những nhóm tách biệt hẳn nhau hay gắn với nhau qua một nhóm chuyển tiếp.
- Sự tương đồng về thành phần loài Collembola giữa các công thức vùi
PPNN ở đất trồng mía Hà Trung, Thanh Hoá được thể hiện trong hình 3.1
dưới đây:


CT2

CT3
CT1
CT4
CT5
CT2





CT3
81,58




CT1
77,14
84,21



CT4
76,05
77,92
73,24


CT5
76,31

75,61
73,68
85,71


Chú thích:

Hình 3.1: Chỉ số tƣơng đồng thành phần loài Collembola giữa các công
thức vùi PPNN ở đất trồng mía Hà Trung, Thanh Hoá

> 80%

70- 80%