Nghiên cứu khả năng cố định nitơ phân tử cộng sinh ở một số loại đất trồng cây đậu đỗ huyện hiệp hoà tỉnh bắc giang

bộ giáo dục và đào tạo
trờng đạI học nông nghiệp I

nguyễn hạ Văn

Nghiên cứu khả năng cố định nitơ phân tử
cộng sinh ở một số loại đất trồng cây đậu đỗ
huyện Hiệp Hòa tỉnh Bắc Giang

luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Chuyên ng nh: khoa học đất
MÃ số: 60.62.15
Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.Ts. NGUYễN xuân thành

H Nội - 2007


Lời cam đoan

Tôi cam đoan đây l công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận văn l trung thực v cha từng đợc ai công bố trong
bất kì công trình n o khác.
Tôi cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đ đợc
chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả luận văn

Nguyễn Hạ Văn

Tr ng i h c Nụng nghi p H N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

1


Lời cảm ơn
Từ đáy lòng mình! Tôi b y tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS
Nguyễn Xuân Th nh. Đ dạy dỗ dìu dắt tôi trong suốt quá trình học tập tại
trờng, đặc biệt tôi nhận đợc sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo trong suốt
quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo trong Khoa Đất v
Môi trờng cùng to n thể các thầy, cô giáo trong trờng ĐHNNI đ dạy dỗ tôi
trong những năm tháng học tập tại trờng.
Tôi xin chân th nh cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Nông hoá Vi sinh vật đ tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập tại bộ
môn. Đặc biệt, tôi nhận đợc sự giúp đỡ tận tình của cô giáo Th.S. Lê Thị
Hồng Xuân đ trực tiếp hớng dẫn tôi trong phòng thực tập.
Tôi b y tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, ngời thân v bạn bè đ tạo
điều kiện hỗ chợ tôi trong suốt những năm tháng vừa qua.
Tôi xin cảm ơn phòng nông nghiệp, phòng T i nguyên & Môi trờng,
phòng Thống kê huyện Hiệp Hòa cùng các đồng chí l nh đạo huyện Hiệp
Hòa, tỉnh Bắc Giang.
Tôi xin cảm ơn UBND v nhân dân các x : Mai Đình, Châu Minh,
Hơng Lâm, Lơng Phong, Danh Thắng, Ho ng An, Ho ng Thanh, Ho ng
Lơng, Ngọc Sơn đ phối hợp giúp đỡ tôi ho n th nh luận văn tốt nghiệp n y.
H Nội ng y 10/09/2007
Tên tác giả

Nguyễn Hạ Văn

Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

2


Mục lục
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các chữ viết tắt

v

Danh mục bảng

vi

Danh mục sơ đồ, biểu đồ, hình ảnh

vii

1.

Đặt vấn đề

i

1.1.

Tính cấp thiết của đề t i

9

1.2.

Mục đích v yêu cầu

11

2.

Tổng quan t i liệu

12

2.1.

Cơ sở khoa học của quá trình cố định nitơ phân tử

12

2.2.

Quá trình cố định nitơ phân tử

14

2.3.

Các ứng dụng về quá trình cố định nitơ, sản xuất chế phẩm
VSV cố định nitơ

2.4.

24

Tình hình nghiên cứu phân vi sinh vật cố định Nitơ v khả
năng cố định nitơ của cây họ đậu

26

3.

Phơng pháp nghiên cứu

37

3.1.

Đối tợng, nội dung v phơng pháp nghiên cứu

37

3.2.

Phơng pháp nghiên cứu

37

4.

Kết quả nghiên cứu v thảo luận

39

4.1.

Điều kiện tự nhiên của huyện Hiệp Hòa - tỉnh Bắc Giang

39

4.1.1. Vị trí địa lý

39

4.1.2. T i nguyên đất

39

4.1.3. Khí hậu thuỷ văn

45

4.2.

Kết quả điều tra về sản xuất nông nghiệp v thâm canh cây đậu
đỗ ở huyện Hiệp Ho tỉnh Bắc Giang

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

48

3


4.2.1. Diện tích, năng suất, sản lợng của một số loại cây trồng ở
huyện Hiệp Hòa - Bắc Giang

48

4.2.2. Diện tích năng suất v sản lợng cây họ đậu của 9 x nghiên
cứu tại huyện Hiệp Hòa-Bắc Giang
4.2.3. Loại hình sử dụng đất
4.3.

49
50

Kết quả nghiên cứu về khả năng cố định nitơ phân tử cộng sinh
ở trên 3 loại đất trồng đậu tơng v lạc huyện Hiệp Ho , tỉnh
Bắc Giang

51

4.3.1. Mối quan hệ giữa Rhizobium với nốt sần rễ cây v năng suất
hạt đậu tơng trên đất huyện Hiệp Hòa - Bắc Giang

51

4.3.2. Mối quan hệ giữa Rhizobium với nốt sần rễ cây v năng suất
củ lạc trên đất huyện Hiệp Hòa - Bắc Giang
4.4.

61

Kết quả phân tích tính chất sinh hóa học trên 3 loại đất trồng
đậu tơng v lạc huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang

63

4.4.1. Tính chất sinh hóa học đất trồng cây đậu tơng vụ xuân 2007

63

4.4.2. Tính chất sinh hóa học đất trồng cây lạc xuân năm 2007

65

4.5.

Kết quả điều tra nông hộ theo phiếu điều tra nông hộ về thâm
canh cây đậu đỗ tại 9 x nghiên cứu huyện Hiệp Hòa - Bắc
Giang

4.5.1.Diện tích, năng suất v sản lợng của cây đậu tơng v cây lạc

67
67

4.5.2. Tổng hợp từ phiếu điều tra trên 3 loại đất: đồi Feralit- Xám bạc
m u trên nền phù sa cổ - phù sa cũ sông Cầu

69

4.5.3. Kết quả nghiên cứu về mối quan hệ giữa tính chất đất v sinh
trởng cây họ đậu vụ xuân 2007
4.6.

71

Một số hình ảnh thâm canh cây đậu tơng v cây lạc trên 3 loại
đất huyện Hiệp Hòa- Bắc Giang

78

4.7.

Lợi ích của trồng cây họ đậu

82

4.8.

Một số đề xuất trồng cây lạc v đậu tơng cho hiệu quả kinh tế

82

5.

Kết luận v đề nghị

83

T i liệu tham khảo

Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

85

4


Danh mục chữ viết tắt

Ký hiệu

Nội dung

ctv

Cộng tác viên

KHKT

Khoa học kỹ thuật

NSHH

Nốt sần hữu hiệu

NSTS

Nốt sần tổng số

NXB

Nh xuất bản

VKNS

Vi khuẩn nốt sần

VSV

Vi sinh vật

ĐH

Đại học

ĐHNNI

Đại học nông nghiệp I

PT

Phân tÝch

TTKHKT

Trung t©m khoa häc kü thuËt

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

5


Danh mục các bảng
STT
2.1.

Tên bảng
Trang
ảnh hởng của phân hữu cơ vi sinh đa chức năng đến các chỉ
tiêu sinh trởng của lạc xuân trên đất bạc m u Bắc Ninh

2.2.

Hiệu lực của phân vi khuẩn nốt sần tại một số vùng trồng lạc ở
miền Bắc - Việt Nam

2.3.

17
33

So sánh hiệu lực của phân vi khuẩn nốt sần trên cây lạc với
các liều lợng đạm khoáng khác nhau

34

4.1.

Diện tích các loại ®Êt v tÝnh chÊt thỉ nh−ìng

40

4.2.

KhÝ hËu thêi tiÕt hun Hiệp Hòa(trạm Hiệp Ho - Bắc Giang)

47

4.3.

Diện tích năng suất sản lợng của một số loại cây trồng h ng
năm của huyện Hiệp Hòa

4.4.

Diện tích, năng suất v sản lợng của cây trồng họ đậu năm
2006 tại một số x huyện Hiệp Ho - Bắc Giang

4.5.

50

Mối quan hệ giữa Rhizobium với nốt sần rễ cây v năng suất hạt đậu
tơng vụ đông trên đất phù sa cũ huyện Hiệp Hòa - Bắc Giang

4.6.

48

51

Mối quan hệ giữa Rhizobium với nốt sần rễ cây v năng suất
hạt đậu tơng vụ xuân trên đất phù sa cũ huyện Hiệp Hòa - Bắc
Giang

4.7.

Mối quan hệ giữa Rhizobium với nốt sần rễ cây v năng suất hạt đậu
tơng vụ đông trên đất Xám bạc m u huyện Hiệp Hòa-Bắc Giang

4.8.

55

Mối quan hệ giữa Rhizobium với nốt sần rễ cây v năng suất hạt đậu
tơng vụ xuân trên đất Xám bạc m u huyện Hiệp Hòa - Bắc Giang

4.9.

53

56

Mối quan hệ giữa Rhizobium với nốt sần rễ cây v năng suất hạt
đậu tơng vụ đông trên đất Feralit huyện Hiệp Hòa - Bắc Giang

58

4.10. Mối quan hệ giữa Rhizobium với nốt sần rễ cây v năng suất hạt
đậu tơng vụ xuân trên đất Feralit huyện Hiệp Hòa - Bắc Giang

Tr ng i h c Nụng nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

59

6


4.11.

Mối quan hệ giữa Rhizobium với nốt sần rễ cây v năng suất
lạc củ vụ đông trên đất huyện Hiệp Hòa - Bắc Giang

61

4.12. Mối quan hệ giữa Rhizobium với nốt sần rễ cây v năng suất
lạc củ vụ xuân trên đất huyện Hiệp Hòa - Bắc Giang

62

4.13. Mối quan hệ giữa số lợng Rhizobium với tính chất đất v năng
suất cây đậu tơng vụ xuân năm 2007

64

4.14. Mối quan hệ giữa số lợng Rhizobium với tính chất đất v năng
suất cây lạc vụ xuân năm 2007

66

4.15a.Tổng hợp từ phiếu điều tra trên các loại hình sử dụng đất có
trồng cây đậu tơng v cây lạc vụ đông năm 2006 huyện Hiệp
Hòa -Bắc Giang

67

4.15b.Tổng hợp từ phiếu điều tra của 6 x trên các loại hình sử dụng
đất có trồng cây họ đậu vụ xuân năm 20007 huyện Hiệp Hòa Bắc Giang

68

4.16a. tổng hợp diện tích, năng suất v sản lợng qua phiếu điều tra
của cây họ đậu vụ đông năm 2006 tại Hiệp Ho -Bắc Giang

69

4.16b. tổng hợp diện tích, năng suất v sản lợng qua phiếu điều tra
của cây họ đậu vụ xuân năm 2007 tại Hiệp Ho -Bắc Giang

70

4.17. Mức đầu t phân bón của dân cho cây lạc vụ xuân năm 2007
huyện Hiệp Ho - Bắc Giang

71

4.18. Mức đầu t phân bón của ngời dân cho đậu tơng vụ xuân
2007 huyện Hiệp Ho - Bắc Giang

73

4.19. Hiệu quả kinh tế của loại hình sử dụng đất trồng cây lạc vụ
đông năm 2006 v vụ xuân năm 2007 tại Hiệp Hòa - Bắc
Giang

75

4.20. Hiệu quả kinh tế của loại hình sử dụng đất trồng cây đậu tơng
vụ đông năm 2006 v xuân năm 2007 tại Hiệp Hòa-Bắc Giang

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

76

7


Danh mục các biểu đồ

STT

Tên biểu đồ

Trang

4.1.

Diện tích các loại đất v tính chất thổ nhỡng

40

4.2.

Hiệu quả đồng vốn trên cây lạc

74

4.3.

Hiệu quả đồng vốn trên cây đậu tơng

77

Danh mục các ảnh

STT

Tên ảnh

Trang

4.1.

Cây đậu tơng trên đất phù sa cũ vụ xuân năm 2007

78

4.2.

Cây đậu tơng trên đất Feralit vụ xuân năm 2007

78

4.3.

Cây đậu tơng trên đất Feralit vụ đông năm 2006

79

4.4.

Cây đậu tơng trên đất xám bạc m u vụ xuân 2006

79

4.5.

Cây lạc thời kỳ 3 lá trên đất Xám bạc m u vụ đông năm 2006

80

4.6.

Cây lạc thời kỳ ra hoa rộ vụ xuân năm 2007

80

4.7.

Cây lạc thòi kỳ thu hoạch vụ xuân năm 2007

81

4.8.

Cây lạc thòi kỳ thu hoạch vụ đông năm 2006

81

Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

8


1. Đặt vấn đề

1.1. Tính cấp thiết của đề t i
Mối quan hệ cộng sinh giữa vi khuẩn nốt sần (VKNS) v cây họ đậu

không chỉ có tác dụng đồng hóa nitơ của không khí, cung cấp dinh dỡng nitơ
cho cây trồng, m còn có tác dụng cải tạo l m tăng độ phì của đất.
Năm 372 - 287 trớc công nguyên nh triết học cổ Hy lạp Pharastes, trong tập
Những quan sát về cây cối đ coi cây họ ®Ëu nh− vËt båi bỉ l¹i søc lùc cho
®Êt. NhËn xét n y đ đợc nhiều ngời cổ La M quan tâm v o những năm 30
trớc công nguyên. Varron đ đề nghị luân canh giữa cây hòa thảo với cây họ
đậu (dẫn qua) [23].
Sau khi đợc xác định về cơ chế quá trình cố định nitơ của 2 nh khoa
học Hellriegel v Uynfac (năm 1886) đ khám phá ra bản chất của quá trình
cố định Nitơ phân tử. Các ông đ chứng minh đợc khả năng của cây họ đậu
lấy đợc nitơ khí quyển l nhờ VKNS sống trong rễ nốt sần vùng rễ cây họ
đậu. Họ đ đặt tªn cho vi khuÈn n y l Bacillus radicicola [23]. Năm 1888,
Pramovski đ đổi tên l Bacterium radicicola (dẫn qua) [23]. Cuối năm 1889,
Frank đề nghị đổi tên l Rhizobium (dẫn qua) [23].
Cây họ đậu hút nớc, muối khoáng từ trong đất để cung cấp cho hệ cộng
sinh, còn VKNS đồng hoá nitơ không khí cung cấp dinh dỡng nitơ cho hƯ céng
sinh. Cø nh− vËy chóng g¾n bã víi nhau th nh một hệ cộng sinh tuyệt hảo.
Vai trò của quá trình n y đợc các nh khoa học ví mỗi nốt sần rễ cây
họ đậu l một nh máy sản xuất phân đạm tí hon.
ở Việt Nam nghiên cứu về cố định nitơ phân tử từ năm 1960 nhng m i
đến năm 1987 chính phủ Việt Nam bắt đầu phê duyệt đề t i cấp Nh nớc
52D 01- 03 Xây dựng quy trình sản xuất v ứng dụng chÕ phÈm vi sinh vËt cè

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

9


định nitơ phân tử. Kết quả cho thấy nhiễm nitrazin cho lạc l m tăng năng
suất lạc vỏ 10 - 20%, l m tăng h m lợng protein lên 5 - 10% so với đối

chứng không nhiễm, đề t i do GS.TS Ngô Thế Dân chủ trì [4].
Nhờ khả năng kỳ diệu của VKNS m cây họ đậu tự cung cấp dinh
dỡng nitơ tới 60 - 70% tổng nhu cầu dinh dỡng nitơ tới cây trồng [11].
Cố định nitơ phân tử cộng sinh giữa VKNS v cây họ đậu h ng năm
cung cấp thêm cho đất v cây trồng 40 - 552 kg N/ha. Kết quả nghiên cứu của
Viện cây trồng nhiệt đới Cộng hòa Liên bang Nga cho thấy: cứ 3 năm trồng
cây đậu đỗ đ l m gi u cho ®Êt 300 - 600 kg N/ha; cho 13 - 15 tấn mùn; cải
thiện quá trình khoáng hóa trong đất vì vậy l m tăng độ hòa tan của lân v kali
trong đất: 60 - 80 kg P2O5/ha v 80 - 120 kg K2O/ha [23].
Cờng độ cố định nitơ trên các loại đất khác nhau rất khác nhau, thậm trí
còn phụ thuộc v o từng loại hình sử dụng đất v kiểu sử dụng đất hay công thức
luân canh khác nhau cho cờng độ cố định nitơ phân tử cộng sinh rất khác nhau.
Đợc sự phân công của Ban chủ nhiệm khoa Đất & Môi Trờng chúng tôi
tiến h nh nghiên cứu đề t i: "Nghiên cứu khả năng cố định nitơ phân tử cộng
sinh ở một số loại đất trồng cây đậu đỗ huyện Hiệp Hòa tỉnh Bắc Giang".
1.2. Mục đích v yêu cầu
1.2.1. Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá cờng độ cố định nitơ phân tử cộng sinh trên 3 loại đất trồng
đậu tơng huyện Hiệp Hòa tỉnh Bắc Giang.
- Đánh giá cờng độ cố định nitơ phân tử cộng sinh trên 3 loại đất trồng
lạc huyện Hiệp Hòa tỉnh Bắc Giang.
- Đánh giá mối quan hệ hữu cơ giữa vi khuẩn nốt sần (Rhizobium) với một
số tính chất hóa học đất với nốt sần cây đậu đỗ huyện Hiệp Hòa tỉnh Bắc Giang.

Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

10


1.2.2. Yêu cầu

- Phân tích số lợng VKNS trong đất v đo đếm số lợng nốt sần trên rễ
cây đậu tơng v cây lạc vụ đông năm 2006 v vụ xuân năm 2007. Trên 3 loại
đất phù sa cũ sông Cầu, Xám bạc m u trên nền phù sa cổ v ®Êt ®åi Feralit.

Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

11


2. Tổng quan tài liệu

2.1. Cơ sở khoa học của quá trình cố định nitơ phân tử
Trong thời gian d i cơ chế của quá trình cố định nitơ phân tử vẫn l điều
bí ẩn khiến các nh khoa học đầu t nghiên cứu. Gần đây cơ chế của quá trình
cố định nitơ phân tử đợc sáng tỏ bằng công trình nghiên cứu của Hardy, Ban
1968, Mortenson 1966 - 1968, Hardelat 1970, Bergersen 1969, Gvozdvetal
1971, Silop 1971(dÉn qua) [28].
Theo c¬ chế ho n thiện mới nhất (1992) quá trình cố định nitơ phân tử
đợc thể hiện bằng phơng trình sau:
Nitrogenaza
N2 + 8H+ + 8e- + 16O + 16ATP

2NH3 + H2 + 16 ADP +16P

Enzim nitrogenaza gåm 2 phÇn:
+ Fe - protein có trọng lợng phân tử khoảng 6,0 x 104 có nhiệm vụ khử
các electron.
+ Mo-Fe-protein có trọng lợng phân tử 2,2 x 105 có vai trò xúc tác khử N2.
Cấu trúc v vai trò của nitrogenaza đợc nhiều nh khoa häc nghiªn cøu
(Winne, 1981; Posgate, 1982; Yates, 1983) (dÉn qua) [28]. Để xác định khả

năng cố định nitơ phân tử của Rhizobium cộng sinh với cây họ đậu trớc kia
thờng dùng bình trồng cây trong nh kính, phổ biến l bình Leonard (1943).
Với phơng pháp n y 6 tuần mới thu kết quả. Hoặc xác định cờng độ cố định
nitơ phân tử bằng kích thớc, số lợng nốt sần, xác định N protein, N tổng số
(Fred E.P.I.L v Buriis, 1953), hoặc sử dụng phơng pháp đồng vị phóng xạ [28].
TiÕp sau ®ã Dilwoth (1966), Schodlhorn v Burris (1967) (dÉn qua) [28].
đề xuất phơng pháp sắc ký khí để cho hoạt tính cố định nitơ phân tử. Phơng
pháp n y dựa trên cơ sở phản ứng khử axêtylen th nh ªtylen d−íi xóc t¸c cđa

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

12


enzim nitrogenaza.
Nitrogenaza
C2H2 + 2H+
C2H4
Dựa trên nguyên tắc của phơng pháp khử axêtylen, nhiều tác giả đ xây dựng
mô hình thiết bị để đo hoạt tính cờng độ cố định nitơ ng y c ng thuận lợi [23].
Giữa thế kỷ XVII, chủ nghĩa T Bản bắt đầu phát triển mạnh. Trên cơ
sở phát triển của quang học, kính hiển vi đ xt hiƯn. Leeuwenhoek A.V
(1632- 1723) víi kÝnh hiĨn vi tù chế tạo có độ phóng đại 160 lần, lần đầu tiên
phát hiện thế giới VSV (dẫn qua)[23]. Quan sát v phát hiện của ông đ trình
b y trong nhiều tiểu phẩm, những tiểu phẩm n y đợc tập hợp lại trong tác
phẩm của Leeuwenhoek, có tiêu đề: Những bí mật của thế giới tự nhiên xuất
bản năm 1695. Để ghi nhËn c«ng lao to lín cđa Leeuwenhoek, lo i ng−êi đ
tôn ông l cha đẻ của VSV học. Sau đó, có h ng loạt các nh bác học đi nghiên
cứu vỊ vÊn ®Ị n y. M i ®Õn thÕ kû XIX, với sự đóng góp to lớn của nh bác học
vĩ đại ngời Pháp l Pasteur (1822- 1895) (dẫn qua) [23]. các công trình của

ông có giá trị lớn cả vỊ lÝ thut cịng nh− thùc tiƠn, ® ®Èy ng nh VSV bớc
sang một bớc ngoặt mới.
Đặt nền móng cho bản chất của quá trình cố định nitơ phân tử l 2 nh bác
học Hellriegei v Uynfac đ khám phá ra v o năm 1886 (dẫn qua) [23]. Năm
1893, nh bác học Stacke (ấn Độ) đ phân lập đợc loại vi khuẩn ở ruộng lúa có
pH thấp v đặt tên l Bajerinskii có khả năng cố định nitơ phân tử cao, phân bố
rộng trong tự nhiên nhất l vùng nhiệt ®íi (dÉn qua) [23] . Cïng thêi gian ®ã,
Vinogratxki (b¸c học ngời Nga) cũng phân lập đợc 1 lo i Vi khuẩn kỵ khí có
sinh nha b o, có khả năng cố định nitơ phân tử, ông đặt tên l Clastridium
pasteurianum-Stoklara [13].
Năm 1895 ở nớc Anh v Mỹ bắt đầu sản xuất chế phẩm VKNS bón
cho cây họ đậu (dẫn qua) [28]. Từ năm 1895 - 1932 có rất nhiều các công
trình nghiên cứu của các nh khoa học trên to n thế giới đ th nh công.

Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

13


Tõ 1932 - 2000, cã rÊt nhiỊu c¸c nh khoa học trên to n thế giới đ
nghiên cứu th nh công v đóng góp ý tởng của mình v o nghiên cứu cố định
nitơ phân tử. Từ các th nh công ấy, khi chuyển tải kiến thức đến nông dân
hiệu quả của nó vô cùng to lớn đem lại không những lợi nhuận cho nhân dân
m còn đem lại lợi nhuận cho cả Quốc gia.
To n bộ các công trình khoa học đ góp phần không nhỏ trong công
cuộc đổi míi cđa ®Êt n−íc. Tõ mét n−íc nghÌo ®ãi, thiÕu lơng thực đến nay
Việt Nam vơn lên th nh một nớc đứng nhất nhì về xuất khẩu gạo trên thế
giới. Bớc đột phá n y có công rất lớn của các nh khoa học đ không ngại mệt
mỏi, ng y đêm miệt m i nghiên cứu. Sự th nh công của nh khoa học, nhân dân
đ l m thay da đổi thịt đa đất nớc ta từng bớc công nghiệp hóa, hiện đại

hóa. ít ai biết rằng để đóng góp th nh công đó những nh máy sản xuất phân
đạm tí hon đang l m việc liên tục cho ra sản phẩm của mình l các viên đạm
sinh học, do các VKNS đang cộng sinh với cây họ đậu, vi khuẩn Rhizobium.
2.2. Quá trình cố định nitơ phân tử
2.2.1. Quá trình cố định nitơ phân tử nhờ vi sinh vật sống tự do
L quá trình đồng hóa nitơ của không khÝ d−íi t¸c dơng cđa c¸c chđng
VSV sèng tù, cã sự tham gia của nitrogenaza.
*Vi khuẩn Azotobacter
Năm 1901 nh bác học Beyjeirinh đ phân lập đợc từ đất 1 lo i sinh vật có
khả năng cố định nitơ phân tử cao, ông đặt tên cho lo i VSV n y l
Azotobacter(dÉn qua) [23]. Vi khuÈn Azotobacter khi cßn non cã tiêm mao, có
khả năng di động nhờ tiêm mao (Flagellum) l vi khuẩn hình cầu (song cầu
khuẩn), gram âm không sinh nha b o, h¶o khÝ, kÝch th−íc tÕ b o dao động 1,5 5,5 àm, khuẩn lạc dạng S m u tr¾ng trong, låi, nh y. Khi gi khuÈn lạc có m u
v ng lục hoặc nâu sẫm, tế b o đợc bao bọc bởi lớp vỏ d y v tạo th nh nang xác.
Gặp điều kiện thuận lợi nang xác n y sẽ nứt ra v tạo th nh c¸c tÕ b o míi [23].

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

14


Vi khuÈn Azotobacter thÝch øng ë pH = 7,2 - 8,2, ë nhiƯt ®é 28 - 300C,
®é Èm 40 - 60%. Azotobacter đồng hóa tốt các loại đờng đơn v đờng kép, cứ
tiêu tốn 1 gam đờng glucozơ chúng có khả năng đồng hóa đợc 8 - 18 mg N.
ngo i ra Azotobacter còn có khả năng tiết ra một sè Vitamin thuéc nhãm B nh−
B1, B6...mét sè axit h÷u cơ nh: axit nicotinic, axit pantotenic, biotin, auxin,
các loại chất kh¸ng sinh thc nhãm Anixomyxin [23].
Gièng Azotobacter cã rÊt nhiỊu lo i kh¸c nhau: Azotobacter chrococcum;
Azotobacter acidum; Azotobacter araxii; Azotobacter gracias... [23].
2.2.2. Quá trình cố định nitơ phân tử cộng sinh

L quá trình đồng hóa nitơ của không khí dới tác dụng của các lo i
VSV cộng sinh với cây bộ đậu có hoạt tính nitrogenaza [23].
Khả năng của cây họ đậu lấy đợc nitơ khí quyển l nhờ VKNS sống ở
vùng rễ cây họ đậu. Vi khuẩn Rhizobium l loại trực khuẩn gram âm không sinh
nha b o, hảo khÝ; kÝch th−íc tÕ b o dao ®éng 0,5 - 1,2 x 2,0 - 3,5 àm; khuẩn lạc
thuộc nhóm S, nh y, lồi, m u trắng trong hoặc trắng đục, kích thớc khuẩn lạc
dao động 2,3 - 4,5 mm, sau 1 tuần nuôi trong môi trờng thạch bằng; vi khuẩn
Rhizobium có tiêm mao, có khả năng di động, chúng thích hợp ở pH = 6,5 - 7,5,
nhiệt độ 25 - 28 0C, ®é Èm 50 - 70%. Khi gi cã một số lo i tạo đợc nang xác,
khuẩn lạc chuyển sang m u nâu nhạt. Vi khuẩn Rhizobium gồm nhiều loại khác
nhau: Rh. leguminosarum; Rh. phaseoli; Rh. trifolii; Rh. lupini; Rh.
japonicum... [23]
* Cơ chế của quá trình cố định nitơ phân tử
Suốt thời gian d i, cơ chế của quá trình cố định nitơ phân tử l một bí ẩn
đầy hấp dẫn của tự nhiên. Con ngời phải sử dụng những điều kiện kỹ thuật rất
cao, rất tốn kém nh: ®−a nhiƯt ®é lªn (400 - 5000C, 200 - 1000 atm với những
chất xúc tác rất đắt tiền) để phá vỡ mối liên kết 3 của phân tử nitơ để cã ph©n

Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

15


đạm hóa học, bằng cách tổng hợp từ:
2NH3 + CO2

xúc tác

nhiệt độ

CO(NH2)2 + H2O

Trong khi đó, VSV với sự trợ giúp của hoạt tính nitrogenaza lại phá vỡ
mối liên kết ba của phân tử nitơ một cách dễ d ng, ngay trong điều kiện rất
bình thờng về nhiệt độ v áp suất. Phân tử nitơ có năng lợng l 9,4 x 105
J/mol [23].
Có thể nói, quá trình cố định nitơ phân tử l quá trình khử N2 th nh NH3
có xúc tác của enzim nitrogenaza, khi có mặt của ATP.
N2 + AH2 + ATP Nitrogenaza

NH3 + A + ADP + P

(AH2 l chất cho electron)
Năm 1992 các nh khoa học đ ho n thiện đợc cơ chế của quá trình cố
định nitơ phân tử nh sau:
NN NH=NH H2N-NH2 NH3
N2 + 8H+ + 8e- + 16Mg.ATP + 16O Nitrogenaza 2NH3 + H2 + 16 Mg.ADP + 16P
Nitrogenaza đợc cấu tạo bởi 2 phần:
+Fe-protein có khối lợng phân tử lợng khoảng 6 x 104
+ Mo-Fe-protein có khối lợng phân tử lợng khoảng 2,2 x 105 [23].
Trong khuôn khổ đề t i cÊp nh n−íc KC 04 - 04 cho thÊy: hiƯu quả rõ
rệt của phân hữu cơ đa chức năng luôn cho hiệu quả cao hơn của phân hữu cơ
vi sinh sông gianh v phân hữu cơ vi sinh hỗn hợp.
Vi khuẩn Rhizobium trong quá trình sống chúng cộng sinh với cây họ
đậu, cung cấp các chất hữu cơ v muối khoáng cho cây trồng, cây trồng cũng
chuyển một phần dinh dỡng tới VSV. Bên cạnh đó, từ những sản phẩm nốt
sần, kết quả của sự hợp tác giữa VSV v cây đ để lại cho đất một lợng đạm

Tr ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

16


sinh học tơng đối lớn, góp phần cải tạo v tăng độ phì của đất.
Bảng 2.1. ảnh hởng của phân hữu cơ vi sinh đa chức năng đến các
chỉ tiêu sinh trởng của lạc xuân trên đất bạc m u Bắc Ninh
(trị số trung bình 3 vụ 2001-2003)
Chỉ tiêu

2.30N+90P+45K
+HCVS.SG
3.30N+90P+45K
+HCVS.HH
4.30N+90P+45K
+HCVS.ĐCN
LSD5%

P. khô ở

Số lợng

Tỷ lệ

cây ở thời

thời kỳ cây

NSHH ở thời

sâu

gieo 15

1.đC: 30N+90P+45K

Chiều cao

mầm sau
Công thức

Tỷ lệ nảy

kỳ cây ra

ra hoa

kỳ cây ra hoa

bệnh

ng y(%)

hoa(cm)

(g/cây)

(nốt/cây)

(%)

76,30

30,35

12,50

55,98

27,80

83,00

34,18

14,11

72,34

23,74

88,90

37,89

14,62

84,56

18,45

93,60

41,22

16,86

98,53

11,38

-

2,86

1,35

8,50

3,28

* Nguồn: Nguyễn Xuân Th nh-Tạp chí Khoa häc §Êt sè 20/2004 [24].

Theo nhiỊu t i liƯu (1990) cho biết, h ng năm trên trái đất VKNS sống
trên cây họ đậu cung cấp cho cây trồng khoảng 80 triệu tấn đạm/năm, tơng
đơng với lợng đạm hóa học m các nh máy trên to n thế giới sản xuất ra.
Đồng thời, chi phí cho sản xuất 1 tấn đạm sinh häc chØ mÊt 50 USD, do ®ã rÊt
dƠ d ng thuận lợi, sản xuất không gây độc hại tới môi trờng sống. Trong khi
đó, để sản xuất 1 tấn đạm hóa học cần chi phí 200 USD v gây độc hại cho
môi trờng, cũng chứng minh rằng sử dụng phân đạm sinh học cho cây trồng
đợc lâu hơn, bền hơn không gây độc hại đến nông sản phẩm [28]. Phân đạm

sinh học có u thế hơn đạm hóa học, nã cã nhiỊu tÝnh −u viƯt h¬n trong t−¬ng

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

17


lai đạm sinh học có khả năng thay thế đạm hóa học [23].
Khi sử dụng đạm sinh học, không gây ô nhiễm môi trờng vừa l m
giảm đợc một lợng phân hóa học thuốc bảo vệ thực vật bón v o trong đất,
tạo cho đất tơi xốp v m u mỡ. Sử dụng bón đạm sinh học v trồng cây họ đậu
ở vùng đất nghèo dinh dỡng, khả năng cố định đạm sẽ phát huy rõ nét hơn
những vùng đất thâm canh gi u đạm.
Kết quả nghiên cứu của tác giả Võ Minh Kha v Nguyễn Xuân Th nh
[14] cho thấy: Hiệu quả của lợng nitơ do VSV cố định nitơ phân tử đợc giảm
khi lợng đạm bón tăng lên, khi cây trồng đợc bón thừa đạm thì cờng độ cố
định nitơ phân tử của VSV thấp v hiệu quả thấp. Ngợc lại, khi bón đủ đạm thì
cờng độ cố định nitơ phân tử của VSV cao v đạt hiệu quả cao.
Đối với lạc, chế phẩm VSV cố định đạm l m tăng khả năng hình th nh
số lợng nốt sÇn tõ 21,65 - 108,25 nèt trong mét chËu 2 cây. Đạm tích lũy
trong cây, năng suất chất khô của công thức đợc nhiễm VKNS đều cao hơn
so với công thức không nhiễm [22].
Dùng phân, VKNS không chỉ có tác dụng l m tăng năng suất lạc, tiết
kiệm đạm, khoáng m còn có khả năng tăng cờng sức đề kháng cho lạc, đối
với một số bệnh vùng rễ. Ngo i ra, tác dụng của VKNS còn l m tăng sinh
khối chất xanh, l nguồn phân hữu cơ cho cây vụ sau.
Theo tác giả Nguyễn Xuân Th nh v cộng sự bón phân VSV có tác
dụng l m tăng năng suất cây trồng từ 20 - 25%, giảm sâu bệnh 45 - 46%
xuống còn 14 - 15% so với bón phân hoá học [20].
2.2.3. Nghiên cứu về đặc tính sinh học của VKNS

VKNS Rhizobium l loại vi khuẩn gram âm, dạng h×nh que cã kÝch th−íc
0,5 - 1,2 x 2,0 - 3,0 àm, lúc còn non tế b o còn tiêm mao, chu mao, chùm mao,
khi gi VKNS mất khả năng di động. Theo Lohuns v Hansen 1931, theo bảng

Tr ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

18


phân loại của Becgay (1974) VKNS đợc chia th nh hai nhãm lín: (dÉn qua) [28].
Nhãm 1: cã 2 - 6 tiêm mao mọc theo kiểu chu mao, phát triển mạnh ở môi
trờng cao nấm men, nhóm 1 có 4 lo¹i.
- Rhizobium leguminosarum
- Rhizobium Trifolii
- Rhizobium phaseoli
- Rhizobium meliloti
Nhãm 2: có 1 hoặc 2 tiêm mao mọc theo kiểu đơn mao ở đỉnh tế b o, mọc
chậm ở môi trờng cao nÊm men. Nhãm 2 cã 3 lo i:
- Rhizobium japonicum
- Rhizobium Lupini
- Rhizobium vigna
HiƯn nay ng−êi ta t¹m chia VKNS th nh 4 nhãm lín (dÉn qua) [23]:
+ Sinorhizobiumfredy: l những lo i m trong hoạt động sống của
chúng s¶n sinh ra axÝt hay chóng l m axÝt hãa môi trờng.
+ Bradyrhizobium: l những lo i m trong hoạt động sống của chúng
sản sinh ra các chất kiềm hay chóng l m kiỊm hãa m«i tr−êng.
+ Agrobacterium v Phillobacterium: hai gièng n y l VKNS nh−ng
kh«ng céng sinh ë cây họ đậu m cộng sinh ở rễ thân, kẽ lá cây rừng v những
cây thủy, hải sản. Hai giống n y không có ý nghĩa nhiều trong nông nghiệp.
Các nh khoa học đ nghiên cứu các chỉ tiêu liên quan đến cờng độ cố

định nitơ phân tử nh: sự hình th nh nốt sần, số lợng nốt sần, khả năng cạnh
tranh tạo nốt sần, hoạt tính cố định nitơ ph©n tư.

Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

19


2.2.3.1. Đặc điểm hệ rễ của cây đậu tơng, cây lạc
a. Cây đậu tơng
Hệ rễ của cây đậu tơng cũng nh nhiều cây bộ đậu khác có đặc điểm
sau 3 - 4 tuần sau gieo, cây có khả năng hình th nh nốt sần m trong đó các
VKNS Rhizobium japonicum sống cộng sinh, có khả năng cố định đạm khí
quyển th nh đạm dễ tiêu cung cấp cho cây trồng. Sau khi cây đậu tơng nảy
mầm 10 - 15 ng y, vi khuẩn bắt đầu xâm nhập v o rễ. Tế b o rễ bị kích thích
bởi vi khuẩn, phản ứng lại bằng cách phát triển dị dạng, kích thích th nh tÕ
b o lín cã nh©n khỉng lå v vẫn sống, các tế b o trên tập hợp th nh nèt sÇn
cã kÝch th−íc tõ 4 - 10 mm. Nốt sần phân bố ở rễ chính v rễ bên với số
lợng h ng chục, h ng trăm nốt/cây. Trong các nốt sần có chứa h ng triệu vi
khuẩn v xảy ra mối quan hệ cộng sinh giữa tế b o cây đậu tơng v vi
khuẩn Rhizobium. N2 có nhiều trong khí quyển, khuếch tán từ đất v o nốt
sần. Tại đây N2 đợc khử th nh NH3 rồi đợc vận chuyển lên lá cho cây. Khả
năng cố định đạm của cây đậu tơng đạt đỉnh cao v o giai đoạn cây ra hoa
rộ. Vì vậy, tạo khả năng cho cây đậu tơng có thể tự đáp ứng đợc 60 - 70%
nhu cầu N của nó, đồng thời có thể để lại lợng đạm đáng kể cho cây trồng
sau. Tác dụng n y có ảnh hởng rất quyết định đến năng suất đậu tơng v
nhu cầu bón phân đạm cho cây đậu tơng v các cây bộ đậu khác cần tạo
môi trờng thích hợp cho vi khuẩn cố định đạm hoạt động nh: l m đất tơi
xốp, thoáng khí, có nhiệt độ 25 - 280C, cung cấp đầy đủ dinh dỡng khác P,
K, Mg, Mo,... v ánh sáng tốt để cây quang hợp. Nếu nốt sần phát triển tốt

cây đậu tơng có thể cố định đợc lợng đạm đủ để cho năng suất 3 - 4 tấn
hạt/ha (Trung tâm TTKHKT hóa chất, 1998) [11].
b. Cây lạc
Bộ rễ lạc có cấu tạo đặc biệt: không có lông hút m các nhu mô vỏ của
các rễ bên trực tiếp hút nớc v dinh dỡng, nên có khả năng hút dinh dỡng

Tr ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

20


từ môi trờng nghèo. Đặc điểm quan trọng bộ rễ cây lạc l có khả năng hình
th nh nốt sần với sự xâm nhập của vi khuẩn Rhizobium vigna. Vì vậy, tạo khả
năng cố định đạm v tự túc phần lớn nhu cầu đạm cho cây lạc. So với một số
cây họ đậu ngắn ng y khác thì nốt sần ở lạc hình th nh muộn hơn, khoảng 25
- 30 ng y sau khi gieo, khi cây lạc có 4 - 5 lá thật, nốt sần tập trung phần lớn ở
phần gốc rễ. Lợng nốt sần tăng trong quá trình sinh trởng của cây lạc v đạt
cực đại v o thời kỳ hình th nh quả v hạt lạc. Trong khoảng thời kỳ chín đến
thu hoạch phần lớn nốt sần gi bÞ vì v rơng [11].
2.2.3.2. Mèi quan hƯ céng sinh giữa VSV - cây trồng
VSV phân huỷ chuyển hoá, hoá chất, hợp chất hữu cơ, vô cơ phức tạp đến
đơn giản th nh dễ tiêu cho cây trồng hấp thụ đợc. Nh ở cây họ đậu, sự cộng
sinh giữa VKNS Rhizobium v cây chủ, đ tạo nên những nh máy sản xuất đạm
tí hon l m việc liên tục. Chính sự cộng sinh n y đ tạo điều kiện vô cùng thuận
lợi cho cây trồng ngay ở vụ đó v các vụ tiếp theo. Mỗi một cây chủ luôn cã mét
lo i VSV chuyªn tÝnh riªng, viƯc céng sinh giữa VKNS Rhizobium v cây họ đậu
có ý nghĩa to lớn, ngo i tăng năng suất cây trồng ra chúng còn để lại cho đất một
lợng đạm sinh học rất lớn v l m tơi xốp, m u mỡ đất.

Ký sinh

Cây họ đậu
Vết sần

Nốt sần
vô hiệu

Hệ cộng sinh
Nốt sần
tổng số
Rhizobium

Nốt sần
hữu hiệu

Sơ đồ 2.1. Mối quan hệ cộng sinh vi sinh vËt - c©y trång

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

21


Bộ rễ thực vật thờng tiết ra các hợp chất hữu cơ nh đờng, axit hữu
cơ, rợu v nhiều trờng hợp còn có cả axit amin, vitamin, chất kích thích sinh
tr−ëng, enzym, chÊt alcaloit...C−êng ®é b i tiÕt lín hay nhỏ phụ thuộc nhiều
yếu tố nh: giai đoạn phát triển của cây v các điều kiện ngoại cảnh. Trong
một số tr−êng hỵp, khèi l−ỵng chÊt b i tiÕt trong st quá trình sinh trởng
của thực vật có thể đạt tới 5% trọng lợng của chúng. Những sản phẩm n y
thờng đợc VSV sử dụng l m nguồn thức ăn để sinh trởng phát triển,
thờng ở vùng c ng gần rễ số lợng VSV c ng nhiều v ngợc lại, c ng xa rễ

số lợng VSV c ng giảm v đến một giới hạn n o đó (cách rễ 10 - 20 cm) số
lợng VSV trở lại trạng thái nh ở đất bình thờng.
2.2.3.3. Mối quan hệ giữa VSV - đất
Năm 1883, nh bác học ngời Nga V.V.Docuchaev cho rằng: đất đợc
hình th nh do sự tác động tổng hợp của 5 yếu tố: đá mẹ v mẫu chất - sinh vật
- khí hậu - địa hình - thời gian v sau n y các nh khoa học bổ sung thêm
nhân tố con ngời l sáu. Tác giả khẳng định rằng trong quá trình hình th nh
đất thì yếu tố VSV l quan träng nhÊt (dÉn qua) [1].
TËp ®o n VSV trong đất rất phong phú với nhiều chủng loại khác nhau.
Về số lợng có thể tới h ng trăm triệu tế b o trong 1gam đất.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy rất nhiều quá trình diễn ra trong đất cã
sù tham gia trùc tiÕp hay gi¸n tiÕp cđa tËp đo n VSV đất. Quá trình phân giải
xác hữu cơ, quá trình hình th nh mùn, quá trình chuyển hoá đạm trong đất, quá
trình cố định đạm từ khí trời...trải qua nhiều phản ứng, nhiều giai đoạn, mỗi
phản ứng đều cã sù tham gia cđa mét lo¹i sinh vËt cơ thể. Hầu hết, các lo i
VSV đều sinh sản theo cách tự phân, nên lợng sinh khối tạo ra trong ®Êt lín,
sau khi chÕt x¸c cđa c¸c lo i VSV bị phân giải góp phần cung cấp chất hữu cơ
v tạo độ phì cho đất. Nh vậy, sau khi sự sèng xt hiƯn, giíi sinh vËt ® cã

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

22


những tác động sâu sắc v nhiều mặt tới mẫu chÊt, ®Ĩ chun mÉu chÊt th nh
®Êt, VSV tiÕp tơc tác động tới đất để tăng độ mùn v h m lợng dinh dỡng
trong đất. Nói cách khác, nếu cha có VSV thì cha có đất. Chính vì vậy, các
nh khoa học cho rằng VSV l yếu tố quyết định trong sự hình th nh đất [10].
Trong quá trình hình th nh, phát triển v biến đổi của đất, vai trò của VSV
đất rất quan trọng. Chúng tham gia v o việc tổng hợp mùn tạo kết cấu đất, phân

giải v chuyển hóa các hợp chất hữu cơ, vô cơ khã tan trong ®Êt ®Ĩ cung cÊp chÊt
dinh d−ìng cho thực vật nói chung v cây trồng nói riêng [10].
Các hợp chất vô cơ v hữu cơ phức tạp trong đất sẽ đợc chuyển hóa
th nh các chất đơn giản dới tác động của quần thể VSV. Nhiều loại nấm, vi
khuẩn, niêm vi khuẩn, chất béo, th nh axít hữu cơ, rợu, đờng v cuối cùng
th nh CO2 v H2O. Các sản phẩm đợc tạo th nh l thức ăn cho các nhóm
VSV, l m cho các chu trình chuyển hóa vật chất trong đất xảy ra mạnh mẽ.
Các dạng lân khó tan nh apatit, phophorit, phophatcanxi khó tan đợc VSV
chun hãa trùc tiÕp hay gi¸n tiÕp th nh axit photphoric v các dạng lân dễ
tiêu cung cấp cho cây trồng. Những VSV cố định nitơ nh Azotobacter,
Rhizubium, Clostridium pasterianum, thanh tảo v nấm h ng năm l m gi u
cho đất một lợng nitơ m cây trồng yêu cầu. Hoạt động của quần thể VSV
còn ôxi hóa các hợp chất có hại cho cây trồng, biến những chất có hại n y
th nh những sản phẩm khác hoặc có lợi cho cây trồng [15].
VSV trong quá trình sống của mình còn sản sinh các chất kích thích,
các vitamin có lợi cho cây. Đặc biệt quá trình hô hấp v phân giải hữu cơ đ
sản sinh ra một khối lợng lớn CO2 (7 triệu lít/ha/năm) bù đắp lại sự hao hụt
CO2 trong khí quyển, khép kín vòng tuần ho n cácbon trong tự nhiên, đảm
bảo duy trì sự sống trên trái đất.
VSV có vai trò quan trọng trong việc hình th nh v cải thiện kết cấu
đất, cải thiện chế độ nớc, không khí trong đất, l m cho cây phát triển tốt hơn.

Tr ng i h c Nụng nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

23


Theo Oatxman (1940) các loại nấm Trichoderma, Mucor sarticrella v một số
nấm khác có tác dụng rõ trong việc cải thiện kết cấu đất (dẫn qua) [15].
Đối với đất, VSV luôn nh một cỗ máy l m việc không biết mệt mỏi,

giúp đất phân huỷ, chuyển hoá các hợp chất hữu cơ bền vững khó tan, khó tiêu
sang dạng dễ tiêu cung cấp dinh dỡng cho cây trồng có thể hút đợc, l m cho
đất luôn tơi xốp.
2.3. Các ứng dụng về quá trình cố định nitơ, sản xuất chế phẩm VSV cố
định nitơ
Những nghiên cứu về quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh đ đợc quan
tâm v ng y c ng ho n thiện hơn. Cho đến nay, nhiều nớc trên thế giới đ
sản xuất chế phẩm VSV theo chiều hớng sử dụng nhiều dạng phân khác
nhau, tùy theo điều kiện của mỗi nớc m có những chế phẩm khác nhau sao
cho phù hợp v có hiệu quả cao nhất. Nhìn chung, có 5 kiểu sản xuất chế
phẩm VSV nh sau:
1. Nuôi cấy trên thạch bằng hoặc trên cơ chất gelatin
Phơng pháp n y thờng đợc sử dụng trong phòng thí nghiệm.
Ưu điểm: khuẩn lạc của VSV nhìn thấy, do đó có thể loại đợc ngay tạp khuẩn.
Hạn chế: khi vận chuyển, không thuận lợi khi sử dụng vì phải tách khỏi
giá thể thạch trong chai lọ v phải bảo quản lạnh nếu không sử dụng ngay sẽ
l m giảm hoạt tính của phân.
2. Nuôi cấy dịch thể
Môi trờng nuôi cấy dịch thể, đợc nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Hiện
nay, đang phát triển phơng pháp lên men lớn trong nồi lên men.
Ưu điểm: chế phẩm sau khi sản xuất dùng đợc ngay, không cần hòa tan,
có thể cô đặc chế phẩm bằng phơng pháp ly tâm sẽ giảm giá th nh sản phẩm.

Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn Th c s khoa h c nông nghi p ------------------------

24