nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải lân có hiệu quả cao trên đất thoái hóa nghèo chất dinh dưỡng ở lục ngạn - bắc giang

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


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
––––––––––––
––––––––––



Phạm Ngọc Tri




“Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải lân có hiệu lực
cao trên đất thoái hoá nghèo chất dinh dưỡng ở Lục Ngạn - Bắc Giang”




LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

Thái Nguyên - 2010

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






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



ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM



Phạm Ngọc Tri



“Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi sinh vật phân giải lân có hiệu lực
cao trên đất thoái hóa nghèo chất dinh dưỡng ở Lục Ngạn - Bắc Giang”

Chuyên Ngành: Lâm học
Mã số: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP



Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Phạm Quang Thu







Thái Nguyên – 2010

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn





LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi, những số liệu
và kết quả trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, chƣa hề đƣợc sử dụng
để bảo vệ ở một học vị nào.
Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều đã đƣợc cảm ơn. Các
thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.

TÁC GIẢ



Phạm Ngọc Tri


















i
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn



LỜI CẢM ƠN

Đƣợc sự đồng ý của Ban Giám hiệu trƣờng Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên, Khoa Sau Đại học, với sự giúp đỡ hƣớng dẫn của Tiến sĩ Phạm
Quang Thu, tôi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu phân lập và tuyển chọn vi
sinh vật phân giải lân có hiệu lực cao trên đất thoái hoá nghèo chất dinh
dưỡng ở Lục Ngạn - Bắc Giang”.
Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi đã nhận đƣợc sự quan tâm giúp đỡ
của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Nhân dịp hoàn thành đề tài này
cho phép tôi đƣợc bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo cùng các anh chị
trong phòng Thí nghiệm Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
Đặc biệt tôi xin trân trọng cảm ơn sự chỉ bảo giúp đỡ tận tình của thầy
giáo hƣớng dẫn PGS. TS. Phạm Quang Thu
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của gia đình,
bạn bè đã tạo các điều kiện về vật chất và tinh thần để tôi hoàn thành bản luận
văn này.
Xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 02 tháng 05 năm 2010
Học viên


Phạm Ngọc Tri



ii
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


MỤC LỤC

Nội dung Trang
TRANG PHỤ BÌA
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii
DANH MỤC CÁC BẢNG viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ix
CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1
1.2. Mục tiêu của đề tài 2
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3
1.3.1. Ý nghĩa khoa học 3
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4
2.1. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nƣớc 4
2.2. Nghiên cứu tại Việt Nam 6
2.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu 8
2.3.1. Điều kiện tự nhiên 9
2.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 10
CHƢƠNG 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 14
3.1. Đối tƣợng 14
3.2. Nội dung nghiên cứu 14
iii
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


3.2.1. Phân lập và tuyển chọn chủng vi sinh vật phân giải lân khó tan có hiệu

lực cao và vi sinh vật đối kháng nấm gây bệnh cho Bạch đàn từ đất. 14
3.2.2. Mô tả và giám định chủng vi sinh vật phân giải lân khó tan có hiệu lực
cao và vi sinh vật đối kháng nấm gây bệnh cho Bạch đàn. 14
3.2.3. Nghiên cứu khả năng tập hợp các chủng vi sinh vật trong chế phẩm
hỗn hợp 14
3.2.4. Nghiên cứu ảnh hƣởng của các yếu tố dinh dƣỡng và môi trƣờng đến
quá trình nhân sinh khối vi sinh vật phân giải lân khó tan, vi sinh vật đối
kháng nấm gây bệnh cho Bạch đàn và xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm
vi sinh vật phân giải lân. 14
3.2.5. Đánh giá hiệu lực của chế phẩm đối với cây Bạch đàn ở giai đoạn
vƣờn ƣơm 14
3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 15
3.3.1. Phƣơng pháp phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật phân giải
lân khó tan, vi sinh vật đối kháng nấm gây bệnh cho Bạch đàn 15
3.3.1.1. Phƣơng pháp phân lập 15
3.3.1.2. Phƣơng pháp tuyển chọn các chủng phân giải lân có hiệu lực cao, vi
sinh vật đối kháng nấm gây bệnh Bạch đàn 17
3.3.1.3. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng lân dễ tiêu do vi khuẩn phân giải 18
3.3.2. Phƣơng pháp mô tả đặc điểm và giám định các loài vi sinh vật 18
3.3.2.1. Phƣơng pháp mô tả vi sinh vật 18
3.3.2.2. Phƣơng pháp giám định vi sinh vật 18
3.3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu khả năng tập hợp các chủng vi sinh vật trong
chế phẩm hỗn hợp 19
3.3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng của các yếu tố dinh dƣỡng và môi
trƣờng đến quá trình nhân sinh khối vi sinh vật phân giải lân khó tan, vi sinh
iv
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


vật đối kháng nấm gây bệnh và xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh

vật phân giải lân 19
3.3.4.1. Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng của môi trƣờng dinh dƣỡng đến
sinh trƣởng và phát triển của vi sinh vật 19
3.3.4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy đến mật
độ tế bào vi sinh vật 21
3.3.4.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng của tốc độ lắc đến mật độ tế bào
vi sinh vật 21
3.3.4.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng của độ pH môi trƣờng dinh
dƣỡng đến mật độ tế bào vi sinh vật 21
3.3.4.5. Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng của loại giá thể rắn (chất mang)
đến mật độ tế bào vi sinh vật 22
3.3.5. Phƣơng pháp đánh giá hiệu lực của chế phẩm đối với bạch đàn ở giai
đoạn vƣờn ƣơm 23
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 24
4.1. Kết quả về phân lập, tuyển chọn và định loại các chủng vi sinh vật phân
giải lân, vi sinh vật đối kháng nấm gây bệnh từ đất rừng nghèo kiệt 24
4.1.1. Kết quả phân lập các chủng vi khuẩn phân giải lân 24
4.1.2. Kết quả tuyển chọn các chủng vi khuẩn có hiệu lực phân giải lân cao 26
4.1.3. Kết quả phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn đối kháng nấm gây
bệnh cây Bạch đàn 28
4.1.4. Kết quả định loại các chủng vi sinh vật phân giải lân có hoạt tính cao và
các chủng vi sinh vật đối kháng với nấm gây bệnh bằng kỹ thuật phân tử 30
4.1.4.1. Kết quả tách chiết DNA và chạy phản ứng PCR 30
4.1.4.2. Kết quả xác định các chủng vi sinh vật 31
4.2. Nghiên cứu khả năng tập hợp các chủng vi sinh vật để sản xuất chế phẩm
hỗn hợp 36
4.2.1. Đánh giá mật độ tế bào của các chủng vi sinh vật phân giải lân và vi
sinh vật đối kháng nấm gây bệnh cho cây Bạch đàn sau khi hợp chủng 36
v
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn

4.2.2. Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật khi phối
hợp chủng 37
4.3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số yếu tố dinh dƣỡng và môi trƣờng đến
quá trình nhân sinh khối của các chủng vi khuẩn phân giải lân khó tan 39
4.3.1. Ảnh hƣởng của môi trƣờng dinh dƣỡng đến mật độ tế bào vi khuẩn 39
4.3.2. Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy đến mật độ tế bào vi khuẩn 41
4.3.3. Ảnh hƣởng của tốc độ lắc đến mật độ tế bào vi sinh vật 43
4.3.4. Ảnh hƣởng của độ pH môi trƣờng dinh dƣỡng đến mật độ tế bào
vi sinh vật 45
4.3.5. Ảnh hƣởng của loại giá thể rắn (chất mang) đến mật độ tế bào 47
4.4. Xây dựng quy trình công nghệ và sản xuất chế phẩm vi sinh hỗn hợp
dạng viên nén cho cây bạch đàn 50
4.4.1. Thành phần của chế phẩm vi sinh hỗn hợp 50
4.4.2. Xây dựng quy trình công nghệ và sản xuất chế phẩm vi sinh hỗn hợp
dạng viên nén cho cây Bạch đàn 50
4.4.3. Bảo quản chế phẩm 52
4.5. Đánh giá hiệu lực của chế phẩm đối với sinh trƣởng của bạch đàn ở giai
đoạn vƣờn ƣơm 53
4.5.1. Thí nghiệm nhiễm chế phẩm với cây bạch đàn trắng Eucalyptus
camaldulensis 53
4.5.2. Thí nghiệm nhiễm chế phẩm với cây bạch đàn nâu Eucalyptus
urophylla 56
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60
5.1. Kế t luậ n 60
5.2. Kiế n nghị 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO 63
Tài liệu tiếng Việt 63
Tài liệu tiếng Anh 64

vi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn





DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT




CFU : Mật độ số khuẩn lạc
CT : Công thức
D
pg
: Đƣờng kính vòng phân giải
D
TB
: Đƣờng kính trung bình
PCR : Chạy phản ứng bằng kỹ thuật phân tử
PGL : Phân giải lân

vii
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


DANH MỤC CÁC BẢNG

Tên bảng Trang

Bảng 4.1: Đặc điểm các chủng vi khuẩn phân giải lân 24
Bảng 4.2: Hiệu lực phân giải lân của các chủng vi khuẩn 27
Bảng 4.3: Kết quả phân lập, tuyển chọn và định danh các chủng vi sinh vật
đối kháng nấm gây bệnh cây thông và bạch đàn 29
Bảng 4.4: Kết quả xác định tên loài của của các chủng vi sinh vật 32
Bảng 4.5: Mật độ bào tử của vi sinh vật sản xuất chế phẩm cho cây bạch đàn
sau khi hợp chủng 36
Bảng 4.6: Hoạt tính sinh học của vi sinh vật sản xuất viên nén cho cây bạch
đàn sau khi hợp chủng 38
Bảng 4.7: Ảnh hƣởng của môi trƣờng dinh dƣỡng đến mật độ tế bào

vi khuẩn 40
Bảng 4.8: Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy đến mật độ tế bào vi khuẩn 42
Bảng 4.9: Ảnh hƣởng của tốc độ lắc đến mật độ tế bào vi khuẩn 44
Bảng 4.10: Ảnh hƣởng của pH môi trƣờng đến mật độ tế bào 46
Bảng 4.11: Mật độ tế bào vi khuẩn Burkholderia cenocepacia
trên các giá thể rắn 48
Bảng 4.12: Mật độ tế bào của các vi sinh vật của viên nén cho cây bạch đàn
trong thời gian bảo quản 52
Bảng 4.13: Số liệu thí nghiệm vƣờn ƣơm đối với bạch đàn trắng
Eucalyptus camaldulensis 54
Bảng 4.14: Số liệu thí nghiệm vƣờn ƣơm đối với bạch đàn nâu Eucalyptus
urophylla 57
viii
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


DANH MỤC CÁC HÌNH

Tên các hình Trang

Hình 4.1: Khuẩn lạc các chủng vi khuẩn phân giải lân 28
Hình 4.2: Bào tử chủng PGL
RH3
28
Hình 4.3: Bào tử chủng PGL1.4 28
Hình 4.4: Chủng NTXO2 đối kháng nấm gây bệnh Cylindrocladium
quinqueseptatum 30
Hình 4.5: Chủng BD7 đối kháng nấm gây bệnh Cryptosporiopsis eucalypti 30
Hình 4.6. Sản phẩm PCR của phân đoạn 16S rDNA trên bản gel của các
chủng BD7, NTXO2, PGL1.1, PGL1.4 và PGL

RH3
31
Hình 4.7: Sơ đồ dendrogram phân tích DNA trên phân đoạn 16S của 3 chủng
vi sinh vật phân giải lân: PGL1.1, PGL1.4 và PGL
RH3
. Thanh bar: 0.005% 34
Hình 4.8: Biểu đồ mật độ bào tử của vi sinh vật theo thời gian 37
Hình 4.9: Biểu đồ hoạt tính sinh học của vi sinh vật sản xuất viên nén cho
cây bạch đàn sau khi hợp chủng 39
Hình 4.10: Biểu đồ ảnh hƣởng của môi trƣờng dinh dƣỡng đến mật độ tế bào
vi khuẩn 41
Hình 4.11: Biểu đồ ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy đến mật độ tế bào
vi khuẩn 43
Hình 4.12: Biểu đồ ảnh hƣởng của tốc độ lắc đến mật độ tế bào vi khuẩn 45
Hình 4.13: Biểu đồ ảnh hƣởng của pH môi trƣờng đến mật độ tế bào 47
Hình 4.14: Biểu đồ tốc độ phát triển của tế bào vi khuẩn trên các công thức
giá thể 49
Hình 4.15: Sơ đồ quy trình sản xuất viên nén nấm cộng sinh cho cây
Bạch đàn 51
ix
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


Hình 4.16: Viên nén cho cây bạch đàn 51
Hình 4.17: Biểu đồ mật độ tế bào của các vi sinh vật của viên nén cho cây
bạch đàn trong thời gian bảo quản 53
Hình 4.18: Biểu đồ số liệu thí nghiệm vƣờn ƣơm đối với Bạch đàn trắng 55
Hình 4.19: Thí nghiệm nhiễm viên nén cho Bạch đàn trắng 2 tháng tuổi 55
Hình 4.20: Thí nghiệm nhiễm viên nén cho Bạch đàn trắng 6 tháng tuổi 56
Hình 4.21: Biểu đồ số liệu thí nghiệm vƣờn ƣơm đối với Bạch đàn nâu 58

Hình 4.22: Thí nghiệm sử dụng chế phẩm viên nén bón cho Bạch đàn nâu
sau 2 tháng tuổi 58
Hình 4.23: Thí nghiệm sử dụng chế phẩm viên nén bón cho Bạch đàn nâu
sau 6 tháng tuổi 59

x


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


1

CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Cùng với sự phát triển không ngừng của xã hội, ngành Nông Lâm
Nghiệp thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng cũng đã có những thay đổi
rất đáng kể, như việc đưa máy móc tiên tiến, công nghệ trồng trọt, công nghệ
sinh học để tạo ra nhiều giống mới có sản lượng cũng như chất lượng tốt vào
sản xuất kinh doanh,… đã đáp ứng kịp thời nhu cầu ngày càng cao của xã hội.
Tuy nhiên, ngoài những thành tựu đạt được thì hiện nay còn tồn tại một số
vấn đề mà xã hội đang quan tâm trong số đó vấn đề nổi cộm nhất và được
quan tâm nhất là tình hình đất canh tác, đất đồi núi bị thoái hoá ngày càng rất
nghiêm trọng, do người dân sử dụng tối đa tiềm năng sức sản xuất của đất;
nạn du canh du cư, phát nương làm rẫy. Mặt khác do nhu cầu của thị trường,
trình độ canh tác còn lạc hậu ở nhiều vùng, miền, nguồn vốn đầu tư cho sản
xuất còn hạn chế nên phương thức canh tác chủ yếu là trồng quảng canh, chu
kỳ kinh doanh ngắn làm cho đất chai sạn, không có thời gian kịp phục hồi,
dẫn tới năng suất trong kinh doanh rừng ngày càng giảm , đất bị thoái hoá và

trở nên nghèo kiệt . Để khắc phục và giả i quyế t vấ n đề trướ c mắ t , người dân
phải sử dụng một số giải pháp nhanh bằng cách bón một số loạ i phân hoá học
như đạm, lân, kali… Hậu quả để lại là làm cho đất trở nên thoái hoá hơn.
Lân có vai trò quan trọng trong đời sống của cây trồng, có trong thành
phần của hạt nhân tế bào, rất cần cho việc hình thành các bộ phận mới của
cây. Lân tham gia vào thành phần các enzym, các prôtêin, tham gia vào quá
trình tổng hợp các axít amin. Trong công tác trồng rừng thì lân càng đóng vai
trò quan trọng hơn. Lân kích thích sự phát triển của rễ cây, làm cho rễ ăn sâu
vào đất và lan rộng ra xung quanh, tạo thêm điều kiện cho cây chống chịu


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


2
được hạn và ít đổ ngã. Lân kích thích quá trình đẻ nhánh, nảy chồi, thúc đẩy
cây ra hoa kết quả sớm và nhiều. Lân làm tăng đặc tính chống chịu của cây
đối với các yếu tố không thuận lợi: chống rét, chống hạn, chịu độ chua của
đất, chống một số loại sâu bệnh hại v.v,… Nhưng khi bón Lân cho cây trồng,
lượng lân được hấp thụ chỉ khoảng 20-30%, còn lại 70-80% đã trở thành khó
tan, cây trồng không thể hấp thụ và làm đất trở nên thoá hoá.
Trong lâm nghiệp, bên cạnh việc khai thác nguồn lợi từ đất rừng, người
ta còn chú trọng tới việc cải tạo đất, làm tăng độ màu cho đất. Cùng với sự
phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ như hiện nay, để phấn đấu cho
một nền lâm nghiệp bền vững nhằm tạo ra những cánh rừng có trữ lượng lớn
cung cấp đầy đủ gỗ cho nhu cầu của con người, đồng thời bảo vệ môi trường
sinh thái. Ngày càng nhiều các phương pháp tổng thể, ứng dụng những tiến bộ
kỹ thuật của nhiều chuyên ngành đã được áp dụng và phần nào đáp ứng được
những yêu cầu trên, đó là tìm ra được một số loài vi sinh vật có tác dụng phân
giải lượng lân khó tan thành lân dễ tan. Đây là một giải pháp rất hữu hiệu để

khắc phục sự lãng phí trong việc bón phân cho cây và quan trọng hơn giải
pháp này rất thân thiện với môi trường trong việc sản xuất và kinh doanh rừng
lâu dài. Đây là một trong những xu hướng đã phổ biến ở nhiều nước trên thế
giới và hiệu quả của chúng cũng đã được chứng minh. Nhưng ở nước ta, hiện
đang còn là vấn đề khá mới mẻ.
Để góp phần nâng cao năng suất của cây trồng, cải tạo đất bạc màu và
nhu cầu cấp bách của địa phương nên tôi tiến hành “Nghiên cứu phân lập và
tuyển chọn vi sinh vật phân giải lân có hiệu lực cao trên đất thoái hoá,
nghèo chất dinh dưỡng ở Lục Ngạn - Bắc Giang” là một vấn đề cần thiết, có
ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.
1.2. Mục tiêu của đề tài
Đề tài được thực hiện nhằm các mục tiêu sau:


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


3
- Phân lập và tuyển chọn được các chủng vi khuẩn có hoạt tính phân
giải lân khó tan.
- Nắm được các đặc điểm sinh học của chủng vi khuẩn có hiệu lực phân
giải lân cao.
- Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật phân giải lân và
đánh giá hiệu lực của chế phẩm đối với cây trồng.
- Thử nghiệm hiệu lực của chế phẩm đối với sinh trưởng của cây Bạch
đàn ở giai đoạn vườn ươm.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài hoàn thành sẽ bổ sung thêm được một số chủng vi sinh vật phân
giải lân khó tan thành lân dễ tan cho ngành sản xuất phân vi sinh.

Góp phần cải thiện môi trường sinh thái và trong nền sản xuất Nông
Lâm Nghiệp sạch.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Sản xuất được viên nén phân vi sinh đáp ứng nhu cầu cấp thiết đối với
các vùng, miền có đất bị thoái hóa.
Góp phần nâng cao công tác bảo vệ môi trường đất, chống xói mòn. Đặc
biệt cải thiện dinh dưỡng cho đất sau nhiều năm đã và đang canh tác, thâm
canh cây trồng.
Giải quyết được vấn đề cấp thiết đó là sản xuất ra được viên nén bón
cho đất đồi núi thoái hóa nghèo kiệt chất dinh dưỡng tại huyện Lục Ngạn -
tỉnh Bắc Giang.
Đây là một giải pháp rất hữu hiệu để khắc phục sự lãng phí trong việc
bón phân cho cây và quan trọng hơn giải pháp này rất thân thiện với môi
trường trong việc sản xuất và kinh doanh rừng lâu dài.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


4
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nƣớc
Theo dự đoán của Wilson (1990) trên thế giới có khoảng 30 triệu loài
vi sinh vật nhưng người ta mới biết đến 1.452.622 loài, trong số đó có 4.760
loài vi khuẩn và tảo lam. Vào năm 1999, Johri Surange, Nautiyal đã mô tả đặc
điểm của khoảng 4.800 giống có khả năng phân giải phốt phát, (Nguồ n trích
trong báo cáo sơ kết đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ, của
Phạm Quang Thu (2008), Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội).
Năm 2000, khi nghiên cứu về vi sinh vật đất, Alan E Richardson cho

rằng vi sinh vật đất đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ và quá trình
biến đổi của các chất dinh dưỡng trong đất. Đối với phốt pho, vi sinh vật đất
có ảnh hưởng liên quan đến nhiều quá trình biến đổi phốt pho, vì vậy nó ảnh
hưởng đến sự tận dụng phốt pho tiếp theo của rễ cây. Đặc biệt vi sinh vật có
thể phân giải và khoáng hoá phốt pho từ các hợp chất có liên quan và không
hoàn toàn liên quan với phốt pho có trong đất. Ngoài ra, trong bản thân các
loài vi khuẩn còn có chứa một lượng phốt pho đáng kể cho cây trồng [8].
Jose Mariano Igual và cộng sự (2001) cho rằng: Sử dụng vi sinh vật
phân giải phốt phát như là cách thức sử dụng đồng thời làm tăng lượng phốt
pho cho cây trồng và đem lại kết quả cho mùa vụ.
Cũng vào năm 2001 ở Ấn Độ, trong cuộc hội thảo về vấn đề chất lượng
của các loài vi khuẩn phân giải lân, Mehta và Nautiyal cho rằng: có thể phân
biệt các loài vi khuẩn có khả năng phân giải lân bằng mắt thường và việc sử
dụng hợp chất Bromophenol xanh cho kết quả rất nhanh. Kết quả phân tích
cho thấy chất lượng của các vi khuẩn phân giải lân được phân lập từ các
nguồn khác nhau có hiệu lực phân giải lân khác nhau và chất lượng của vi
khuẩn phân giải lân tốt là các vi khuẩn được phân lập từ đất, hợp chất các


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


5
bon, nitrogen (Trích trong báo cáo sơ kết đề tài nghiên cứu khoa học và
phát triển công nghệ, của Phạm Quang Thu (2008), Viện Khoa học lâm
nghiệp Việt Nam, Hà Nội).
Chenxin và cộng sự, năm 2000, khi nghiên cứu về vi sinh vật đất nhận
thấy một ít lượng phốt pho có sẵn là nhân tố đóng vai trò quan trọng nhất
trong quá trình phát triển của cây trồng trên đất đỏ ở phía Đông Nam Trung
Quốc. Có nhiều loài vi khuẩn cộng sinh ở trong đất có khả năng hoà tan phốt

phát, nhưng tầm quan trọng của các loài vi sinh vật này thì ít được quan tâm
đến. Khả năng phân giải phốt phát của các vi sinh vật trong các loài cây và
các loại đất là rất khác nhau. Chenxin và cộng sự cũng đã điều tra được những
loài vi sinh vật phân giải phốt phát, rễ cây của 19 loài cây cỏ ở trong vườn cây
ăn quả trên đất đỏ ở Chang Chen Thefiang, Trung Quốc [9].
Năm 2004, Gibson và Mitchell tìm thấy 4 chi nấm (trong đó có hai chi
được tách ra từ chi Hymenoscyphus, hai chi còn lại màu đen được phân lập từ
cá mỏ khí có chứa các khí gây ô nhiễm), chúng có thể sinh trưởng tốt trên các
đĩa thạch rắn có bổ sung thêm một số chất như: Kẽm phốt phát, các hợp chất
ntrogen (Nitơrat, Ammonium ), các hợp chất các bon khác như: đường
Glucose, nguồn phốt pho (KH
2
PO
4
). Tất cả 4 chi nấm trên đều có khả năng
phân giải phốt phát từ các hợp chất kẽm của 3 nguồn nitrogen [10].
Trong các nghiên cứu về vi sinh vật phân giải phốt phát đều cho thấy
rằng sự sản sinh axit hữu cơ trong quá trình sinh trưởng của vi sinh vật là tác
nhân chủ yếu của sự phân giải các hợp chất phốt phát khó tan. Ngoài ra một
số vi sinh vật phân giải phốt phát được là nhờ sinh ra CO
2
, H
2
S, axit khoáng,
cơ chất Chelat, enzymphotpholaza, proton. Các vi sinh vật có khả năng hoà
tan phốt phát bao gồm các chi thuộc nấm sợi, tảo lam, xạ khuẩn.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn

6
2.2. Nghiên cứu tại Việt nam
Năm 1996 đến năm 1998, Nguyễn Kim Vũ, Phạm Văn Toản và các
cộng sự đã phân lập được 100 chủng có hoạt tính phân giải lân [7].
Năm 1998, Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Anh Đào đã tuyển chọn được 3
chủng có mức độ chuyển hoá phốt pho khá mạnh (H
6
, H
7
, H
8
). Trong đó
chủng H
6
là Pseudomonas còn hai chủng còn lại thuộc chi Bacillus.
Năm 1997, Phạm Thanh Hà, Nguyễn Thị Phương Chi, Hà Hồng Thanh
khi nghiên cứu khả năng chuyển hoá hợp chất phốt phát khó tan của chủng
Asperigillus awamori Nakazawa MN
1
nhận thấy: chủng này có khả năng
chuyển hoá các hợp chất phốt phát khó tan cao và trong điều kiện nuôi cấy
trên môi trường thạch đĩa cũng như trên môi trường dịch thể chủng MN
1
đã
tiết ra các sản phẩm axit hoá môi trường mạnh. Sau 6 ngày nuôi cấy lắc,
chủng MN
1
đã chuyển hoá 100% phốt phát khó tan trong Ca
3

(PO
4
)
2
cũng như
trong quặng photphorit chứa 20% P
2
O
5
sang dạng dễ tiêu cho cây hấp thụ.
Các mẫu quặng Apatit chứa 25% P
2
O
5
và Apatit chứa 33% P
2
O
5
cũng được
chuyển hoá sang dạng dễ tiêu tối đa sau 6 ngày nuôi lắc nhưng với tỷ lệ thấp
hơn (84,7% và 61,5%). Hợp chất phốt phát được chuyển hoá chậm dần sau 15
ngày với tỷ lệ là 59,8%. Năm 1998, Phạm Thanh Hà, Nguyễn Thị Phương Chi
khi nghiên cứu về khả năng sinh axit hữu cơ của một số chủng vi khuẩn phân
giải phốt phát khó tan nhận thấy rằng đa số các chủng vi khuẩn phân giải phốt
phát khó tan thuộc loại trực khuẩn ngắn, hầu hết không có khả năng sinh bào
tử và 80% các chủng thuộc loại gram âm và các chủng có hoạt tính phân giải
phốt phát thuộc các chi Pseudomonas, Achromobacte, Flavobacterium và
Flavimonas. Khi nuôi cấy trên môi trường thạch đĩa trong 10 chủng vi khuẩn
nghiên cứu thì có 4 chủng vi khuẩn đã tiết ra sản phẩm làm axit hoá môi
trường và hoà tan hợp chất phốt phát, các chủng vi khuẩn khác không sản sinh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


7
ra axit mà phân giải phốt phát theo những cơ chế khác (Trích trong báo cáo
sơ kết đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ, của Phạm Quang
Thu (2008), Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội).
Phạm Quang Thu (1999), tìm ra được 8 chủng vi khuẩn có hoạt tính
phân giải lân, trong đó có hai chủng có khả năng phân giải mạnh với đường
kính vòng phân giải từ 12 đến 18 mm [3].
Năm 2002, Phạm Quang Thu khi nghiên cứu về nấm cộng sinh và vi
sinh vật phân giải phốt phát thì thấy chúng có khả năng chuyển hoá các hợp
chất phốt pho khó tan thành dễ tan, đồng thời tăng khả năng kháng một số
bệnh về rễ đối với cây con ở vườn ươm, làm tăng tốc độ sinh trưởng và chất
lượng cây con ở vườn ươm [4].
Trần Văn Mão (2002), khi nghiên cứu khuẩn cộng sinh ở trong đất thì
thấy khả năng hoà tan và phân giải phốt phát của các vi sinh vật trong đất là
rất khác nhau, chúng giúp cho cây trồng phát triển mạnh thông qua việc
chuyển các loại lân khó tan thành lân dễ tan, tạo điều kiện cây hút dinh dưỡng
được dễ dàng và từ đó xây dựng quy trình sản xuất phân vi sinh [2].
Năm 2004, Phạm Việt Cường đã phân lập được 80 chủng vi khuẩn
phân giải lân trong đó có 24 chủng có khả năng phân giải lân mạnh (D
pg
>
10mm chiếm 30%), 34 chủng có khả năng phân giải lân trung bình (D
pg
từ 6 -
10 mm chiếm 42,5%) và 22 chủng có khả năng phân giải lân yếu (đường kính

vòng phân giải dưới 5,5 mm chiếm 27,5%).
Phạm Quang Thu (2004), khi đánh giá hiệu quả của phân bón hỗn hợp
(trong đó có vi sinh vật phân giải lân) kết quả thu được đối với Keo lai chiều
cao tăng 1,6 lần, đường kính cổ rễ tăng 1,4 lần và trọng lượng khô tăng 1,4
lần; còn đối với Keo tai tượng chiều cao tăng 1,6 lần, đường kính cổ rễ tăng 2
lần, trọng lượng khô tăng 1,6 lần. Ngoài ra tạo được mối quan hệ giữa cây chủ
và vi khuẩn giúp cho cây kháng bệnh tốt hơn. Đối với cây con Thông nhựa


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


8
khi nhiễm chế phẩm hỗn hợp làm tăng 1,5 lần khả năng sinh trưởng thông qua
các chỉ tiêu: chiều cao cây, đường kính cổ rễ và trọng lượng khô. Riêng đối
với Thông Caribê chế phẩm hỗn hợp có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng và
tỷ lệ bị bệnh: chiều cao tăng gấp 1,2 lần, tỷ lệ bị bệnh giảm từ 30% xuống còn
từ 2- 3%. Đặc biệt đối với Thông mã vĩ các chỉ tiêu về sinh trưởng của cây
như chiều cao của cây, đường kính cổ rễ và trọng lượng khô tăng lên rất
nhiều: chiều cao tăng 3- 4 lần, đường kính cổ rễ tăng 3,4 lần và trọng lượng
khô tăng 3 lần [5].
Năm 2004, kết quả nghiên cứu của Phạm Việt Cường cho thấy: Sau 2
năm thí nghiệm bằng việc bón phân hữu cơ vi sinh đa chủng các chỉ tiêu dinh
dưỡng của đất được cải thiện (đạm hữu cơ, P
2
O
5
dễ tan và K
2
O dễ tan đều

tăng lên) làm tăng tốc độ tăng trưởng của cây Cà phê như: Tốc độ tăng trưởng
chiều dài cành, đường kính cành nhanh hơn, cặp lá hình thành nhiều hơn, hạn
chế quả dụng, quả một nhân và tỷ lệ tươi/nhân thấp. Qua các nghiên cứu trên
thế giới và ở Việt Nam cho thấy rằng: vai trò của vi sinh vật phân giải lân là
rất quan trọng đối với các quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy khi bón phân lân vi sinh sẽ làm đất ít bị thoái
hoá và làm tăng năng suất cây trồng, đem lại hiệu quả cao [1].
Qua các nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam cho thấy vai trò của vi
sinh vật phân giải lân là rất quan trọng đối với quá trình sinh trưởng và phát
triển của cây trồng. Vấn đề nghiên cứu tuy không mới mẻ nhưng trong những
năm gần đây việc nghiên cứu chúng phát triển mạnh mẽ hơn, có nhiều công
trình nghiên cứu hơn. Các kết quả nghiên cứu cho thấy khi bón phân lân vi
sinh làm đất ít bị thoái hóa và làm tăng năng suất cây trồng, đem lại hiệu quả
cao cho các mùa vụ.
2.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


9
Thông tin chung về đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội huyện Lục
Ngạn, tỉnh Bắc Giang
2.3.1. Điều kiện tự nhiên
- Vị trí địa lý
Lục Ngạn là một huyện miền núi, nằm về phía Đông Bắc của tỉnh Bắc
Giang, có diện tích tự nhiên là 1.012,23km
2
. Phía Bắc giáp huyện Hữu Lũng,
Chi Lăng của tỉnh Lạng Sơn; phía Đông giáp huyện Sơn Động, phía Tây và

Nam giáp huyện Lục Nam của tỉnh Bắc Giang. Được bao bọc bởi cánh cung
Đông Triều với hai dải núi Bảo Đài và Huyền Đinh.
Trung tâm huyện lỵ cách thành phố Bắc Giang 42km về phía Nam, Hà
Nội 90km về phía Nam và cách cửa khẩu Lạng Sơn 120km về phía Bắc.
Huyện có 29 xã và một thị trấn, được chia thành 2 vùng: vùng cao có 12 xã,
vùng thấp có 17 xã và một thị trấn.
- Về thổ nhƣỡng
Đất đai huyện Lục Ngạn có thể chia thành 3 vùng chính:
+ Vùng núi: phân bố ở độ cao từ 170 m trở lên, chủ yếu là loại đất
Feralit, mức độ phong hóa yếu, tầng đất mỏng, có màu xám, phù hợp cho
trồng rừng.
+ Vùng đồi: phân bố ở độ cao từ 170m trở xuống, mức độ phong hóa
rất mạnh, tầng đất tương đối dày. Đất phù hợp với trồng sắn, dứa, chè và các
loại cây ăn quả khác như vải, nhãn, hồng không hạt
+ Vùng đồng bằng và thung lũng: là vùng đất bạc màu và tự thoái hóa dần,
đất chua và yếm khí. Từ lâu vùng đất này đã trồng cây lương thực, thực phẩm.
- Về khí hậu
Lục Ngạn là vùng đất có khí hậu khá đặc biệt, thường được coi là một
tiểu vùng khí hậu. So với các vùng trong tỉnh, Lục Ngạn có lượng mưa ít hơn
cả (bình quân 1.321 ly), nhiệt độ trung bình cũng thấp hơn (22,9
o
). Với khí


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


10
hậu nhiệt đới gió mùa, mùa đông thường lạnh và khô, tương đối thuận lợi cho
các cây trồng sinh trưởng và phát triển. nhất là nhãn, vải.

- Về tài nguyên thiên nhiên
+ Tài nguyên đất: Tổng diện tích đất tự nhiên của huyện là 101.223,72
ha, trong đó đất nông nghiệp chiếm 20,5%, đất lâm nghiệp 24%, đất chuyên
dùng 21%, đất chưa sử dụng và sông suối, núi đá 32,6%.
- Tài nguyên rừng: Với diện tích trên 2 vạn ha, chủ yếu là rừng trồng,
những năm gần đây rừng tái sinh mới bảo đảm độ tán che là chủ yếu. Khai
thác rừng chủ yếu theo hợp đồng cung cấp gỗ trụ mỏ và một phần cho nguyên
liệu giấy.
+ Tài nguyên khoáng sản: Có hai loại tài nguyên khoáng sản đáng kể là
than và đồng, nhưng trữ lượng thấp. Than có khoảng 30 nghìn tấn, đồng
khoảng 40 nghìn tấn.
+ Nguồn nước: Có sông Lục Nam chảy qua địa bàn huyện dài gần
80km từ xã Đèo Gia xuống đến xã Phượng Sơn, nước chảy quanh năm với
lưu lượng khá lớn. Có hồ Cấm Sơn rộng 2.700 ha, hồ Khuôn Thần rộng 140
ha, hồ Làng Thum, hồ Đá Mài trong đó có tổng cộng gần 200 hồ. Nguồn
nước mặt đã và đang phục vụ đủ cho sản xuất và sinh hoạt của nhân dân;
nguồn nước ngầm có lưu lượng và chất lượng khá tốt.
2.3.2. Điều kiện kinh tế xã hội
- Về dân số
Dân số toàn huyện là 206.839 khẩu, với 8 thành phần dân tộc chính:
Kinh, Nùng, Tày, Sán Dìu, Sán Chí, Dao, Hoa và Cao Lan. Dân tộc thiểu số ở
huyện Lục Ngạn chiếm 48,42% dân số, vùng dân tộc đặc biệt khó khăn với
diện tích 60.007 ha; 12 xã vùng cao chiếm 59,4% diện tích tự nhiên trong
toàn huyện; dân số 57.340 người chiếm 28,9% với 10.705 hộ, bằng 25,55%


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn


11

tổng số hộ chủ yếu là đồng bào dân tộc thiểu số như: Nùng, Tày, Dao, Cao
Lan, San Chí, Hoa, chiếm 78,6% dân số vùng đặc biệt khó khăn, sống xen
canh, xen cư hầu hết ở các xã trong huyện, tập trung đông ở các xã vùng cao,
vùng sâu, vùng xa, mỗi dân tộc đều có phong tục, tập quán khác nhau, có nền
văn hoá riêng theo tộc người.
- Về nông lâm nghiệp
+ Lục Ngạn có diện tích tự nhiên rộng 101.223,7 ha, đất rộng người
thưa, địa hình gò đồi bát úp, thích hợp cho trồng cây ăn quả. Tổng diện tích
đất lâm nghiệp có rừng là 24.260 ha (chiếm 24%), đất rừng trồng chiếm trên
50% diện tích đất lâm nghiệp, tuy nhiên thu nhập từ rừng còn thấp. Tổng diện
tích đất sản xuất nông nghiệp là 28.115,6 ha, trong đó đất lúa 7.966 ha, đất
trồng các loại cây ngắn ngày khác chiếm tỷ trọng nhỏ: đậu tương (163 ha), lạc
(275 ha). Lục Ngạn có trên 21.559 ha cây ăn quả các loại, riêng vải là 18.500
ha (chiếm 85.6% tổng diện tích cây ăn quả), hàng năm cho thu hoạch từ cây
ăn quả hàng trăm tỷ đồng.
+ Tình hình chăn nuôi trong những năm qua có nhiều biến động: chăn
nuôi lợn năm 2008 là 124.320 con), đàn bò là 6450 con (tăng 2,4 lần so với
năm 1997), nhưng đàn trâu giảm 424 con, so với năm 2007 do rét đậm rét hại,
diện tích đồng cỏ bị thu hẹp bởi đất rừng và cây ăn quả lấn. Cùng với việc
trồng rừng, cây ăn quả, đàn ong được tăng nhanh, hiện toàn huyện có 6900
đàn ong, trong đó có 6200 đàn ong nhập nội (giống ong Ý) đã góp phần
không nhỏ trong việc thụ phấn cho cây ăn quả, đặc biệt là thụ phấn cho vải.
+ Về sản xuất lâm nghiệp: Hàng năm trồng mới rừng từ 450 - 480 ha
rừng tập trung đưa tổng diện tích rừng trồng tập trung ở các xã vùng cao lên
8.650 ha; giao từ 8.200 - 8.350 ha rừng tự nhiên cho các hộ khoanh nuôi bảo
vệ rừng.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http//: www.lrc-tnu.edu.vn

12
+ Nông nghiệp có vị trí chủ đạo trong nền kinh tế, chiếm 65% trong cơ
cấu kinh tế của huyện. Lục Ngạn là huyện phát triển khá toàn diện và có giá trị
cao về trồng trọt, chăn nuôi, giá trị thu hoạch cây ăn quả bình quân đạt hơn 20
triệu đồng/ha.
- Về giáo dục, y tế, văn hoá xã hội:
+ Về giáo dục - Đào tạo: 100% các xã đạt tiêu chuẩn phổ cập giáo dục
trung học cơ sở; thực hiện mục tiêu phổ cập giáo dục tiểu học đúng độ tuổi
vững chắc; cơ sở vật chất phục vụ dạy học được tăng cường, đã có trên 75%
số phòng học được xây dựng kiên cố; các chế độ, chính sách đối với giáo viên
và học sinh vùng đặc biệt khó khăn được triển khai thực hiện đầy đủ, kịp thời,
các trường học mầm non phát triển thu hút các cháu trong độ tuổi ra lớp đạt
99,6% số cháu.
+ Về Y tế: Công tác phòng chống dịch bệnh được tăng cường, không
có dịch bệnh lớn xảy ra; chính sách khám chữa bệnh miễn phí cho đồng bào
dân tộc được các trạm y tế xã, Bệnh viện đa khoa khu vực thực hiện nghiêm
túc; chương trình tiêm chủng mở rộng cho trẻ em; công tác dân số, chăm sóc
bà mẹ trẻ em được thường xuyên quan tâm, duy trì thực hiện có hiệu quả; các
trạm y tế xã, y tế thôn bản được củng cố, tiếp tục bổ sung trang thiết bị, đội
ngũ bác sĩ, y sĩ tuyến xã được bổ sung và đào tạo. Đáp ứng ngày càng tốt hơn
yêu cầu khám chữa bệnh cho nhân dân.
+ Về văn hoá - xã hội: Hoạt động văn hoá, thông tin, tuyên truyền trong
vùng đồng bào dân tộc được đẩy mạnh; nhiều xã đã duy trì tổ chức tố lễ hội
văn hoá như: Tân Sơn, Kim Sơn, Tân Hoa, Đèo Gia… Huyện tổ chức ngày
hội văn hoá các dân tộc hàng năm vào ngày 17 - 18 tháng hai (Âm lịch); góp
phần làm phong phú đời sống văn hoá, khơi dậy và phát huy giá trị văn hoá
truyền thống các dân tộc.