Phân lập một số chủng vi khuẩn lam có tế bào dị hình trong đất trồng lúa huyện hưng nguyên và nghiên cứu ảnh hưởng của chúng lên sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa khải phong

1

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học Vinh
===== =====

nguyễn thị kiều đông

Phân lập một số chủng vi khuẩn lam có tế bào dị
hình trong đất trồng lúa huyện Hng Nguyên và
nghiên cứu ảnh hởng của chúng lên sự sinh trởng, phát triển
và năng suất của giống lúa Khải Phong

chuyên ngành: thực vật
MÃ số: 60.42.20

Luận văn thạc sĩ sinh häc
Vinh - 2006


2

Mở đầu
Hiện nay việc sử dụng quá nhiều phân bón hóa học trong sản xuất nông
nghiệp là một trong những nguyên nhân gây suy thoái đất trồng và gây hậu quả
xấu cho môi trờng. Để khắc phục tình trạng này nhiều nhà khoa học và các cơ sở
sản xuất đà đi theo hớng sử dụng các nguồn phân bón sinh häc, trong ®ã sư dơng
vi sinh vËt ®Ĩ chun hãa các chất hữu cơ thành phân bón đang đợc ứng dơng ë
nhiỊu níc trªn thÕ giíi cịng nh ë ViƯt Nam. Một trong những vi sinh vật đợc
quan tâm nhất là vi khuẩn lam cố định đạm. Hiện tại ngời ta đà xác định đợc 250
loài vi khuẩn lam có khả năng cố định đạm. Vi khuẩn lam sống tự do có khả

năng cố định từ 20 30kg N/ha năm. Theo Venkataraman (1982), cố định nitơ
bởi vi khuẩn lam ở ấn Độ có thể đạt tới 15 49 kg N/ha và sự tăng năng suất
lúa đạt từ 10 – 20% [63]. T¹i Ai CËp ngêi ta sư dơng Anabaena oryzae (phân
lập từ địa phơng) đà làm năng suất lúa tăng 31,6%, đồng thời cây lúa hấp thu nitơ
cũng đợc tăng từ 25 42,5% (Hamdi, 1986) [56]. Trung Quốc khi lây nhiễm vi
khuẩn lam trên ruộng lúa, năng suất trung bình tăng 15% (Lee, 1992)[58]. ở
Việt Nam việc nghiên cứu đặc điểm sinh học và lây nhiễm vi khuẩn lam vào
ruộng lúa đà đợc các nhà khoa học tiến hành nh Trần Văn Nhị và cộng sự (1984,
1994) [32, 30], Dơng Đức Tiến (1990), Nguyễn Thanh Hiền và cộng sự (1994)
[theo 39, 12].
Là một trong những tỉnh có diện tích trồng lúa lớn, hàng năm ở Nghệ An
lợng phân bón hoá học đợc sử dụng trong sản xuất nông nghiệp khá cao. Cho
nên, việc ứng dụng các đặc ®iĨm sinh lý, sinh ho¸ cđa vi khn lam cè định
đạm vào trồng trọt để thay thế một phần phân bón hóa học là việc làm hết sức
cần thiết. Vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài: "Phân lập một số chủng vi khuẩn
lam có tế bào dị hình trong đất trồng lúa huyện Hng Nguyên và nghiên cứu
ảnh hởng của chúng lên sự sinh trởng, phát triển và năng suất của giống lúa
Khải Phong".
Mục tiêu của đề tài là phân lập các loài vi khuẩn lam từ đó chọn ra những
chủng có khả năng cố định đạm và sử dụng chúng nh một biện pháp sinh học để
tăng năng suất lúa và cải tạo đất trồng.


3
Chơng 1

Tổng quan tài liệu
1.1. Tình hình nghiên cứu vi khuẩn lam trên thế giới và ở
Việt Nam

1.1.1. Một số dÉn liƯu vỊ nghiªn cøu vi khn lam ë trªn thế giới
Vi khuẩn lam là những sinh vật tự dỡng cã kÝch thíc hiĨn vi, sèng chđ
u trong m«i trêng nớc và đất. Nghiên cứu vi khuẩn lam đà đợc tiến hành từ
những thập niên đầu thế kỷ XIX (C. Agardn, 1824; Kuetzing, 1843) [theo 40]
và theo nhiều hớng khác nhau. Đầu tiên, ngời ta tiến hành phân loại và tìm hiểu
quy luật phân bố của chúng, sau đó đi sâu vào tìm hiểu các quá trình sinh lý,
sinh hóa cđa vi khn lam nh»m phơc vơ lỵi Ých cđa con ngời.
Đặt nền móng cho hệ thống phân loại tảo lam là Thuret (1875) và sau đó
đợc Kirchner (1900) phát triển thêm. Sự sửa đổi và bổ sung hệ thống phân loại
của Thurnet và Kirchner đợc bắt đầu thực hiện vào đầu thế kỷ XX và tiếp đó có
hàng loạt công trình phân loại tảo lam của các nhà khoa học có tên tuổi khác đÃ
khiến cho tri thức về tảo lam càng phong phú và đầy đủ: Borch (1914, 1916,
1917), Elenkin (1916, 1923, 1936), Geitler (1925, 1932) [theo 40]. Các nhà tảo
học Liên Xô (cũ) tiếp tục theo hớng nghiên cứu này nh Gollerbakh và cộng sự
(1953), Kondratieva (1968) [65, 66]. ở vùng nhiệt đới, ngời đặt nền móng để
nghiên cứu phân loại tảo lam phải kể đến Frémy (1930) [theo 40]. Nhà tảo học
ấn Độ Desikachary (1959) đà phản ánh phong phú các taxon tảo lam thờng gặp
tại khu vùc khÝ hËu nãng Èm vµ nhiỊu ma nµy [55].
Song song với hớng nghiên cứu về phân loại học, các nhà khoa học trên
thế giới của các nớc Anh, Mỹ, Ba Lan, Pháp, Đức, Tiệp Khắc (cũ)... đà nghiên
cứu về sinh lý, sinh hoá và khả năng cố định nitơ khí quyển của tảo, tập trung
vào khả năng đồng hóa nitơ phân tử của một số chủng vi khuẩn lam [theo 59,
63].


4
Khu vực Châu á, ở Nhật Bản và đặc biệt là ấn Độ, vi khuẩn lam có khả
năng cố định nitơ giành đợc sự chú ý cao và vi khuẩn lam đà đợc sử dụng làm
nguồn phân bón cho ruộng lúa. Điển hình là công trình nghiên cứu của
Desikachary (1959) [55], Singh (1975) [theo 27] cùng các công trình nghiên

cứu về vi khuẩn lam cố định nitơ của Venkataraman (1982) [63], Roge (1989)
[theo 27].
Ngoài ra, các nhà khoa học còn quan tâm tới độc tố do vi khuẩn lam tiết
ra. Từ năm 1940, việc phân lập vi khuẩn lam độc mới đợc Theodose Alson (Đại
học tổng hợp Minnesoto - Mỹ) tiến hành. Ông đà phân lập đợc nhiều chủng vi
khuẩn lam thuộc chi Microcystis và Anabaena. Từ đó nghiên cứu về độc tố của
vi khuẩn lam trong các thủy vực đà đợc tiến hành trên toàn thế giới [theo 22].
1.1.2. Mét sè dÉn liƯu vỊ nghiªn cøu vi khn lam ở Việt Nam
ở Việt Nam, đầu thế kỷ XX hầu nh cha có công trình chuyên khảo về tảo
lam, tuy nhiên cũng có một số dẫn liệu đà công bố nghiªn cøu tỉng thĨ vỊ phï
du thùc vËt níc biĨn hoặc nớc ngọt. Công trình tiên đầu tiên về vi khuẩn lam là
của Frémy (1927), ông đà công bố ba loài tảo lam trên cơ sở định loại mẫu do
D. Gaumont thu thËp [theo 40]. Ngêi ViƯt Nam nghiªn cøu và công bố kết quả
đầu tiên chuyên về Tảo lam là Cao Ngọc Phơng (1964), bà đà viết về 23 taxon
tảo lam tại Sài Gòn và Đà Lạt, trong đó có 11 chi, với 2 chi có tế bào dị hình và
một loài mới đối với khoa học. Khi phân tích nớc hồ Hoàn Kiếm, nhà tảo học
Hungari T. Hortobagyi (1967, 1968, 1969) đà xác định đợc 24 taxon vi khn
lam thc 14 chi, víi 1 chi cã tÕ bµo dị hình và 13 chi không có tế bào dị hình
[theo 40]. Nghiên cứu trên đất trồng lúa ở miền Bắc Việt Nam, Dơng Đức Tiến
(1977) đà công bố 13 loµi vi khn lam thc 6 chi, víi 4 chi có tế bào dị hình
cùng với khả năng cố định nitơ của chúng [36]. Trần Văn Nhị và cộng sự
(1984) ®· n©ng tỉng sè vi khn lam ë ViƯt Nam lên tới 40 taxon, gồm 17 chi
trong đó có 16 chi có tế bào dị hình và 1 chi dạng sợi không có tế bào dị hình


5
[32]. Phùng Thị Nguyệt Hồng (1992) đà công bố bằng tiếng pháp toàn bộ công
trình nghiên cứu của mình về tảo lam ở Châu thổ sông Mê Kông với 94 taxon,
trong đó có một loài mới đối với khoa học và 3 thứ mới [theo 40]. Trong luận án
tiến sỹ khoa học của Dơng Đức Tiến, tảo lam ở Việt Nam đà định loại đợc 344

taxon [40]. ở đất trồng lúa vùng ngoại thành Hà Nội, Nguyễn Thị Minh Lan
(2000, 2001) phát hiện đợc 50 loài thuộc 19 chi của 5 bé. Víi u thÕ thc vỊ chi
Nostoc vµ Anabaena, ®ång thêi ph©n lËp mét sè chđng vi khn lam nhằm
thăm dò khả năng cố định nitơ của chúng [25, 26].
Trên vùng đất mặn huyện Thái Thụy (Thái Bình), Đoàn Đức Lân (1996)
đà phân lập đợc 15 loài vi khuẩn lam cố định đạm và nghiên cứu thăm dò khả
năng cố định nitơ của chúng. So với kết quả khảo sát tại ruộng lúa vùng nớc
ngọt thì vi khuẩn lam cố định nitơ ở vùng đất mặn có phần kém đa dạng hơn và
chi Nostoc vẫn chiếm u thế trong khu vực nghiên cứu [27].
ở khu vực Bắc Trung Bộ, Đỗ Thị Trờng (1998) phát hiện đợc 45 loài và
dới loµi vi khuÈn lam thuéc 16 chi, 6 hä, 2 bộ trong đất trồng lúa huyện Hòa
Vang (Đà Nẵng) [44]. Nguyễn Công Kình (2001) đà phát hiện đợc 10 loài và dới loài vi khuẩn lam của 19 cánh đồng lóa ë thµnh phè Vinh vµ vïng phơ cËn
[23]. Ngun Đình San (2001) đà phát hiện 29 loài vi khuẩn lam ở thủy vực nớc
ngọt bị ô nhiễm của các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh [34]. Nguyễn Lê
ái Vĩnh, Võ Hành (2001) đà phát hiện đợc 69 loài vi khuÈn lam thuéc 15 chi, 5
hä trong ®ã cã 3 chi dạng đơn bào, 5 chi dạng sợi có tế bào dị hình [50]. Lê Thị
Thúy Hà (2004) đà phát hiện đợc 56 loài ở sông Cả [8], Nguyễn Đức Diện
(2004) khi nghiên cứu nớc thải công nghiệp nhà máy thuộc da Vinh (TP. Vinh)
phát hiện đợc 16 loài vi khuẩn lam [2].
Cùng với công tác điều tra, nghiên cứu chuyên sâu về đặc tính sinh lý,
sinh hoá của c¸c chđng vi khn lam cã ý nghÜa thùc tiƠn đợc khá nhiều tác giả
đề cập: Nguyễn Đức và cộng sự (1984); Trần Văn Nhị, Đặng Diễm Hồng, Dơng


6
Đức Tiến (1986); Dơng Đức Tiến (1994); Trần Văn Nhị, Đặng Văn Hạnh
(1994); Trần Hài (1996); Nguyễn Thị Minh Lan (2000) [5, 31, 39, 30, 9].
Nghiªn cøu vi khuÈn lam trong vùng rễ lúa và lây nhiễm các chủng có khả năng
cố định nitơ vào đồng ruộng có tác giả Dơng Đức Tiến, Nguyễn Minh Lan
(1986), Dơng Đức Tiến (1990), Trần Văn Nhị và cộng sự (1984, 1991), Nguyễn

Thanh Hiền (1991) [theo 39]. Nghiên cứu của Đặng Diễm Hồng, Nguyễn Hữu
Thớc (1987) trên 2 loài vi khuẩn lam Spirulina platensis và Nostoc muscorum
cho thấy có thể sử dụng dịch tảo để xử lý hạt lúa nảy mầm trong điều kiện thời
tiết lạnh [16]. Nghiên cứu hiệu quả tác dụng của một số loài vi khuẩn lam cố
định đạm đến năng suất lúa cho thấy dịch vẩn của chúng đều có tác dụng thuận
lợi tới sự nảy mầm và các yếu tố cấu thành năng suất lúa [39, 59].
Nghiên cứu về tảo đất, tảo nớc ngọt, nớc lợ và nớc mặn có sự đóng góp
tích cực của Shirota, Nguyễn Văn Tuyên và Dơng Đức Tiến. Với mũi nhọn
nghiên cứu là vi khuẩn lam, Dơng Đức Tiến đà điều tra một cách cã hƯ thèng ë
m«i trêng níc (hå chøa, s«ng, si) và nhất là vi khuẩn lam ở trong đất, đồng
thời định hớng đúng đắn cho các nghiên cứu ứng dụng chúng vào việc nâng cao
độ phì của đất, trên cơ sở đó nâng cao năng suất và chất lợng nông sản, bảo vệ
môi trờng, tiến tới một nền nông nghiệp bền vững [41].
1.1.3. Vai trò của vi khuẩn lam
Vi khuẩn lam chiếm một vị trí quan trọng trong tự nhiên và trong đời
sống con ngời. Những năm gần đây, một số loài vi khuẩn lam đợc sản xuất trên
quy mô lớn nhằm khai thác giá trị dinh dỡng và dợc liệu nh Spirulina có hàm lợng Protein rất cao (chiếm tới 60-70% trọng lợng khô), ngoài ra còn giàu các
vitamin, nguyên tố khoáng, sắc tố và các chất có hoạt tính sinh học nên chúng
đà đợc nuôi trồng ở nhiều nớc trên thế giới. Những nghiên cứu và ứng dụng
Spirulina đà đợc tiến hành ở Việt Nam trong hơn hai thËp kû qua [theo 22].


7
Vi khuẩn lam còn đợc sử dụng nh một tác nhân hữu hiệu trong biện pháp
sinh học xử lý các nguồn nớc thải. Chúng có thể góp phần loại trừ các chất độc
hại và làm tăng hàm lợng ôxi [13]. Nuôi trồng Spirulina platensis trong nớc
thải của phân xởng urê, nhà máy phân đạm Hà Bắc vừa có tác dụng khử N-NH 3
(tác nhân gây ô nhiễm chính), vừa thu đợc sinh khối với chi phí thấp về hoá
chất. Khả năng khử N-NH3 của chủng vi khuẩn lam này đạt mức tơng đối cao:
0,040 - 0,058g/l/ngày [theo 27].

Vi khuẩn lam cố định nitơ - một tiềm năng bổ sung nguồn đạm cho đất
và cây trồng, những nghiên cứu ở bang Bihar (ấn Độ) cho thấy hàng năm vi
khuẩn lam cố định đợc 14kg N/ha và ở Tây Bengar, giá trị này có thể đạt tới 15
- 49kg N/ha (Venkataraman, 1982) [63]. Trên cánh đồng mía và ngô, riêng loài
Cylindrospermum licheniforme cũng có thể cung cấp cho đất 88kg N/ha.năm
[theo 27].
Tác dụng của vi khuẩn lam CĐN đối với sự gia tăng năng suất lúa đà đợc
khẳng định. Năm 1951, Watanabe bắt đầu thí nghiệm trên qui mô lớn về ảnh hởng của Tolypothrix tenuis đối với lúa tại 11 trại thực nghiệm ở Nhật Bản, một
sự tăng luỹ tiến của năng suất lúa do sử dụng vi khuẩn lam đợc ghi nhận và sau
bốn năm lây nhiễm năng suất lúa tăng 128% so với đối chứng [theo 13]. Trên
đất lúa Ai CËp, viƯc sư dơng Tolypothrix tenuis trong ®iỊu kiƯn không bón phân
đạm, lân năng suất lúa tăng 4,2%. Còn khi sử dụng Anabaena oryzae (phân lập
từ địa phơng) dù bón phân nitơ hay không, năng suất lúa tăng 31,6% (Hamdi,
1986) [56].
Vai trò hữu ích của vi khuẩn lam CĐN cũng đà đợc chứng minh ở nhiều
nớc khác: Thái lan, Mianma, Philippine, Isarel, Liên Xô (cũ), Hoa Kỳ v.v
HÃng công nghệ Cyanotech (Hoa Kỳ) đà giới thiệu một loại phân bón sinh học
là hỗn hợp của 8 loài vi tảo, cã thĨ cung cÊp 100kg N/ha/vơ [theo 44]. Aziz M.
A.vµ M. A. Hashem (2004) thư nghiƯm nhiƠm vi khn lam CĐN trên nền đất


8
mặn cho thấy sinh trởng của lúa, số nhánh, chiều dài bông, số hạt/bông, trọng lợng 1000 hạt đều tăng [53].
Ngoài khả năng cố định nitơ, vi khuẩn lam còn tiết vào môi trờng các
chất có hoạt tính sinh học cao, ảnh hởng tốt đến sự sinh trởng và phát triển của
cây trồng [39]. Viện lúa Tasken đà gieo các hạt đợc xử lý dịch vẩn vi khuẩn
lam CĐN cho thấy năng suất vợt hơn so với đối chứng 13,8 tạ/ha. Các chất tiết
ra môi trờng của vi khuẩn lam có thể là hormon, vitamin, axit amin, polypeptit.
Sự phát triển của vi khuẩn lam có thể làm tăng khả năng giữ nớc, độ thoáng khí,
cải tạo đất mặn và đất chua [theo 27].

1.1.4. Các yếu tố ảnh hởng đến sinh trởng của vi khuẩn lam
1.1.4.1. ánh sáng
Là vi sinh vật quang tự dỡng nên ánh sáng là nhân tố quan trọng hàng
đầu đối với sinh trởng và phát triển của vi khuẩn lam. Reynaud và Roger (1978)
đà cho rằng vi khuẩn lam đặc biệt mẫn cảm với cờng độ chiếu sáng cao và đợc coi
là nhóm kém a ánh sáng. Tuy nhiên cũng có những loài vi khuẩn lam sinh trởng,
phát triển tốt khi cờng độ ánh sáng mạnh nh Cylindrospermum (Mali) hay Aulosira
fertilissima (Ên §é) [theo 39]. §a sè vi khuẩn lam giàu tính cảm quang, nhìn
chung chúng đồng hoá nitơ trong tối chậm hơn ngoài sáng. Sự sinh trởng, phát
triển và cố định nitơ của Anabaena

cylindrica tăng khi cờng độ ánh sáng tăng

tới 16.000 lux trong 13 - 14 giê [6].
1.1.4.2. NhiƯt ®é
NhiƯt ®é tèi u cho sinh trëng cña vi khuÈn lam 30 - 350C. Sù dao động về
nhiệt độ ảnh hởng tới sinh khối, thành phần khu hệ và khả năng sinh sản của
chúng. Nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao đều ảnh hởng bất lợi đến quá trình
quang hợp, sinh trởng và cố định nitơ của vi khuẩn lam. Nhiệt độ cha phải là
yếu tố giới hạn đối với vi khuẩn lam ở đồng lúa [39], ®èi víi vi khn lam trong


9
đất, nó có thể tồn tại trong những điều kiện nhiƯt tõ 50 - 700C. Mét sè VKL
sèng ë níc nãng cã nhiƯt ®é cao tíi 70 –82 0C, cã thể tới 870C [theo 27].
1.1.4.3. Độ pH của môi trờng
Độ pH của môi trờng ảnh hởng trực tiếp đến sự thẩm thấu của các ion
trong đất vào tế bào tảo và vi khuẩn lam trong quá trình sống lại làm thay ®ỉi
pH cđa ®Êt, pH tèi u cho cho sinh trởng của chúng khoảng 6,5 7,0. Tuy vậy
có những loài sinh trởng trong môi trờng có pH là 5 - 6 thậm chí pH là 3,5 - 6,5

[39].
1.1.4.4. Các nguyên tố khoáng
- Phốtpho
Trong đất hàm lợng phốtpho dễ tiêu đóng một vai trò không thể thiếu đối
với sinh trởng cđa vi khn lam, nã t¬ng quan d¬ng tÝnh víi mật độ vi khuẩn
lam cố định nitơ, tăng hoạt tính nitrogenaza. Theo Fogg và cộng sự (1973), sự
cố dịnh nitơ của vi khuẩn lam hầu hết bị hạn chế bởi pH thấp và thiếu phôtpho
[theo 27, 39].
- Cacbon
Nguồn cacbon duy nhất đợc vi khuẩn lam sử dụng trong quang hợp là
CO2. Nồng độ CO2 tối thích cho sự phát triển của vi khuẩn lam trong điều kiện
chiếu sáng thích hợp trung bình là 0,1% ở 150C và 0,25% ở 200C. Sự đồng hóa
sẽ dừng lại ở nồng độ CO2 là 0,5% [39]. Ngoài ra mật độ vi khuẩn lam cố định
nitơ và cácbon tổng số của đất lúa còn có mối quan hệ dơng tính tuy cha thể
hiện chặt chẽ [theo 27].
- Nitơ
Nhu cầu của vi khuẩn lam đối với nitơ lớn hơn phốt pho, nhng trong điều
kiện tự nhiên nitơ không phải là chất dinh dỡng chủ yếu giới h¹n sinh trëng cđa
vi khn lam. NhiỊu vi khn lam có khả năng lấy nitơ khí quyển và không phụ
thuộc vào nguồn nitơ liên kết, nếu nồng độ nitơ liên kÕt cao sÏ øc chÕ sinh trëng cña vi khuÈn lam, mức độ kìm hÃm (ức chế) không chỉ phụ thuộc vào dạng


10
nitơ liên kết mà còn phụ thuộc thời gian và trạng thái sinh lý của vi khuẩn lam
[39].
- Các nguyên tố khác
Bên cạnh các yếu tố khoáng đà đề cập ở trên, vai trò của các nguyên tố
nh: Ca, Mg, Mo, K, Mu, S, Bo, Zn, Cu trong quá trình sinh trởng của vi khuẩn
lam đà đợc nhiều tác giả khẳng định. Ngoài ra ảnh hởng đến sinh trởng và phát
triển của vi khuẩn lam còn có các yếu tố sinh học và hoạt động canh tác của con

ngời [39, 27].
1.2. Hình thái và cấu trúc của Vi khuẩn lam có tế bào dị hình

Vi khuẩn lam là những cơ thể mà tế bào của chúng cha có nhân điển hình
(cha có màng nhân), vật chất di truyền đợc tập trung trong chất nhân, DNA tạo
thành một sợi duy nhất khép lại thành vòng. Hình dạng tế bào dinh dỡng cđa vi
khn lam cã thĨ chia thµnh 2 kiĨu:
- TÕ bào dạng hình cầu, elíp rộng, hình quả lê và hình trứng.
- Tế bào đợc kéo dài về một phía, hình elíp kéo dài, dạng hình thoi, hình
ống. Có tế bào sống riêng rẽ hoặc liên kết thành tập đoàn (coloni) hay hình sợi.
Các sợi riêng sẽ kết lại với nhau thành cục nhầy hay lớp váng mỏng.
Màng tế bào vi khuẩn lam khá dày, có lớp bọc ngoài (Peptidoglycan) dày
từ 2 200 A0. Chất nguyên sinh của tế bào đợc bao quanh bằng 4 lớp màng.
Một số loài vi khuẩn lam có màng tế bào hoá nhầy hoặc hình thành bao nhầy
chuyên hoá bao quanh tế bào, nhóm tế bào hay toàn bộ dÃy tế bào (sợi). Bao
này có thể đồng nhất hay phân lớp.
Chất nguyên sinh của tế bào vi khuẩn lam thiếu nhân, trớc đây quan niệm
rằng chúng phân hoá thành miền ngoài - gọi là miền chất màu
(Chromatoplasm) và miền giữa không màu gọi là miền trung tâm (Centroplasm);
tuy nhiên sự phân tách đó chỉ là quy ớc. Một số tác giả hiện nay tách chất
nguyên sinh tế bào tảo làm thành chất nhân, bản quang hợp (lamel), thể ribô và


11
các hạt chất khác. Chất nguyên sinh của VKL đậm đặc hơn thực vật khác,
chúng không chuyển động, chứa rất ít không bào. Trong tế bào của VKL thờng
có không bào khí. Đó là những hốc trong chất nguyên sinh chứa đầy khí nitơ.
Không bào khí làm cho tản nhẹ nên chúng dễ trôi nổi trong nớc. Đôi khi không
bào khÝ chØ xt hiƯn ë mét sè tÕ bµo cđa sợi, có tác dụng phóng xuất tảo đoạn
ra khỏi bao. Một số loài có không bào khí sắp xếp ở các vách ngăn ngang. Thực

nghiệm đà chứng tỏ rằng sự xuất hiện các không bào khí này có liên quan tới sự
giảm đi lợng dỡng khí hòa tan trong môi trờng và bổ sung các sản phẩm của sự
lên men sinh học vào trong môi trờng.
Vi khuẩn lam có thể ở dạng đơn bào, tập đoàn hay dạng sợi (đa bào). Các
tế bào thuộc nhóm đơn bào thờng là hình cầu, hình trụ hoặc elíp. Những cơ thể
dạng sợi có thể là sợi đơn độc hoặc phân nhánh. Có 3 kiểu phân nhánh: Phân
nhánh thực, phân nhánh giả và phân nhánh hình chữ V.
Nhiều loài vi khuẩn lam dạng sợi có dị bào nang (heterocyst) ở đầu hoặc
giữa sợi. Đó là những tế bào đặc biệt có kích thớc lớn hơn tế bào sinh dỡng.
Màng của dị bào nang có hai lớp, nội chất màu vàng nhạt chứa rất ít sắc tố,
không chứa không bào khí và các hạt dự trữ ở bên trong tế bào. Nơi tiếp xúc
giữa dị bµo nang (heterocyst) víi tÕ bµo sinh dìng chøa mét hạt có tính chiết
quang cao gọi là hạt cực (thể nút) (Polar granule). Dị bào nang có thể đơn độc
hay nối tiếp nhau thành chuỗi. Chức năng của dị bào nang là nơi diễn ra quá
trình cố định nitơ, sinh sản và là cơ quan liên kết, điều hoà quá trình hình thành
bào tử. Hầu hết những vi khuẩn lam có khả năng có định nitơ đều có dị bào
nang. Tuy nhiên nhiều loài không có dị bào nang cũng có khả năng này [39,
40].
1.3. Vài nét về cây lúa

1.3.1. Nguồn gốc và sự phân bố của cây lúa


12
Cây lúa trồng Oryza sativa L. là loại cây thân thảo hàng năm đợc con ngời trồng trọt lâu đời nhất. Các tài liệu khảo cổ ở Trung Quốc, ấn Độ, Việt
nam... cho thấy, cây lúa đà có mặt từ 3000 2000 năm trớc Công nguyên.
Vùng Triết Giang (Trung Quốc) đà trồng lúa cách đây 5000 năm [theo 15]. Tuy
nhiên để xác định một cách chính xác thời gian cây lúa đợc đa vào trồng trọt
vẫn còn thiếu nhiều tài liệu. Sự tiến hóa của cây lúa gắn liền với lịch sử tiến hóa
của loài ngời. Tìm hiểu về nguồn gốc cây lúa đà có nhiều công trình nghiên cứu

và đa ra những ý kiến khác nhau. ở Châu á, theo một số tài liệu khảo cổ học
ấn Độ cho thấy các hạt thóc hóa thạch tìm đợc ở Hasthinapur (bang
Utarpradesh) có tuổi 1000 - 700 năm trớc Công nguyên. Tài liệu khảo cổ học
Thái Lan cũng chỉ ra rằng cây lúa đà đợc trồng ở đây vào cuối thời kỳ đồ đá
mới đến thời kỳ đồ đồng (4000 năm TCN). Nhiều tác giả khác đà đa ra bằng
chứng về nguồn gốc cây lúa là Đông Nam á. ở nớc ta trong một số tài liệu đÃ
công bố thì cây lúa đợc trồng phổ biến và trở thành nghề khá phồn thịnh ở thời
kỳ đồ đồng (4000 3000 năm TCN). Còn một số tác giả ở Đại học Nông
nghiệp Triết Giang (Trung Quốc) cho rằng lúa trồng bắt nguồn từ lúa dại Oryza
sativa L.F Spontaneae. Các tác giả khác nh : Đinh Dĩnh, Bùi Huy Đáp, Đinh
Văn Lữ... nhận thấy Oryza fatua là lúa dại gần nhất và đợc coi là giống lúa
trồng hiện nay. Còn theo Natalin N.B thì Oryza sativa và Oryza glaberrima có
tổ tiên chung lµ Oryza prennis Moeach. Cã thĨ coi Linnee lµ ngêi đầu tiên đặt
nền móng cho việc phân loại Oriza [theo 15].
Hiện nay, cây lúa đợc trồng khắp mọi nơi với nhiều giống khác nhau. Nó
là cây nông nghiệp quan trọng đợc lan đi khắp thế giới cùng với sự giao lu của
con ngời.
1.3.2. Đặc điểm phân loại, hình thái và sinh thái của cây lúa
1.3.2.1. Đặc điểm phân loại


13
Tên khoa học:

Oryza sativa L.

Thuộc chi:

Oryza

Họ hòa thảo:

Graminaceae

Bộ hòa thảo:

Graminales

Lớp một lá mầm:

Liliopsida

Ngành hạt kín:

Magnoliophyta [1].

1.3.2.2. Đặc điểm hình thái
Lúa là cây một lá mầm, thân nhỏ (0.3 0.5 cm), hình ống trong gióng
thờng rỗng, trừ phần gốc và ngọn ở vùng cụm hoa còn trên toàn bộ khoảng cách
đều không nhánh lá. Lá mọc cách sắp xếp thành hai vòng. Lá gồm một bẹ dài
hình ống ôm lấy thân và một phiến lá hẹp dài. ở trung gian giữa phiến lá và bẹ
lá có một bộ phận gọi là thìa lìa. Phiến lá có gân giữa phát triển, gân bên ít rõ
hơn. Vai trò sinh học của thìa lìa là cản nớc chảy vào trong khoảng giữa bẹ và
thân.
Tất cả các bộ phận đều có mạch, hệ mạch ở rễ thờng gồm những mạch
thủng lỗ đơn. Hoa của lúa là những bông nhỏ tập hợp thành cụm hoa phức dạng
chùy. Hoa lúa sau này phát triển thành hạt thãc. Hoa lóa gåm cã vá trÊu trong,
vá trÊu ngoµi, màng hoa, nhụy hoa và nhị đực. Nhụy hoa gồm bầu nhụy, vòi
nhụy, đầu nhụy. Mỗi hoa lúa có 6 nhị đực bao gồm một vòi nhị và một bao
phấn [1].

1.3.2.3. Đặc điểm sinh thái
- Nhiệt độ
Nhiệt độ có tác dụng quyết định đến tốc độ sinh trởng của cây lúa. Trong
khoảng 20 300C nhiệt độ càng tăng cây lúa càng phát triển mạnh. Trên 40 0C
hoặc dới 170C cây lúa ngừng tăng trởng, nếu kéo dài một tuần cây mạ sẽ chết,
nhiệt độ thích hợp nhất là 26 280C. Dao động nhiệt giữa ngày và đêm có ảnh
hởng đến sự phát triển của cây lúa, biên độ dao động nhiệt đạt 8 - 10 0C tạo điều


14
kiện thuận lợi cho quá tình tích lũy chất khô trong cây, giúp cây lúa phát triển
tốt và cho năng suất cao.
- Nớc
Nớc là yếu tố cấu thành năng suất quan trọng, thiếu nớc ở mọi giai đoạn
đều làm giảm năng suất lúa, nhu cầu nớc hàng tháng cần 180 300mm, cả vụ
cần khoảng 1240mm. Trong đó thời kỳ mạ chỉ cần 40mm, làm đất 200mm và tới nớc cho ruộng 1000mm, nếu thiếu nớc lá héo, cuộn tròn lại, nếu quá nặng lá
cháy khô, kìm hÃm đẻ nhánh, c©y chËm ra hoa, lÐp lưng nhiỊu. NÕu thõa níc
cịng ảnh hởng không tốt đến sinh trởng và năng suất của cây lúa.
- ánh sáng
ánh sáng là nhân tố có ảnh hởng không nhỏ đến năng suất lúa, cờng độ
ánh sáng ảnh hởng trực tiếp đến hoạt động quang hợp và tạo năng suất. Chu kỳ
chiếu sáng lại có tác động đến quá trình làm đòng và ra hoa.
- Đất đai
Cây lúa phát triển tốt nhất trên đất thịt hay đất thịt pha sét, tùy theo từng
loại đất mà có chế độ phân bón riêng, tầng đất trồng dày phải tơi xốp, tầng mùn
sâu, đủ dinh dỡng, đủ độ ẩm, pH từ 5,5 7,5 là thích hợp cho lúa sinh trởng và
phát triển tốt.
- Đạm
Đạm giữ vị trí quan trọng trong việc tăng năng suất lúa, trong quá trình
phát triển của tế bào và các cơ quan của cơ thể, làm tăng hệ số diện tích lá, hệ

số đẻ nhánh... Nhng thừa đạm lại làm cho tổ chức cơ giới trong thân, lá phát
triển kém, năng suất giảm.
- Lân
Là yếu tố cần thiết đứng sau đạm, lân cần cho sự đẻ nhánh, ra hoa kết
hạt, tăng cờng độ quang hợp, hô hấp và cung cấp năng lợng cho cây. Thiếu lân
cây nhỏ, lá có màu xanh đậm, bản lá nhỏ hẹp, lá dài ra và mềm, rìa mép lá có
màu vàng tía, đẻ nhánh ít. Nhiều lân không ảnh hởng rõ rệt đến cây lúa.


15
- Kali
Là thành phần chủ yếu trong các men hoạt động, tham gia vào quá trình
điều tiết sự đóng mở của khí khổng. Thiếu kali cây lúa lùn, lá hẹp màu xanh tối,
lá mềm yếu và rũ xuống, số lợng hạt ít, trọng lợng hạt giảm, phẩm chất gạo
giảm sút...
Ngoài ra mét sè c¸c yÕu tè kh¸c nh: Cu, Zn, Mg, Mn, S, Mo... đều ảnh hởng nhất định đến sinh trởng và phát triển của cây lúa [4, 14, 15, 19].
1.3.3. Các biện pháp để nâng cao năng suất lúa
Để nâng cao năng suất lúa thì kể từ khi gieo trồng cho đến khi thu hoạch
thì cần phải đợc chăm sóc tốt và cung cấp đầy đủ, hợp lý chất dinh dỡng, chất
khoáng, đặc biệt là nitơ cho cây lúa. Bên cạnh đó trớc khi vào mùa vụ phải
chuẩn bị các chế phẩm điều hòa sinh trởng, tăng năng st cho c©y lóa nh sau:
- ChÕ phÈm kÝch thÝch nảy mầm phá ngủ hạt lúa để ngâm ủ hạt giống.
- Chế phẩm chống nghẹt rễ, vàng lá sinh lý lúa. Chế phẩm dùng khi cây
lúa bị bó rễ sau cấy.
- Chế phẩm tăng năng suất lúa [4].
1.4. Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh Tế - XÃ Hội huyện
Hng Nguyên

1.4.1. Vị trí địa lý
Hng Nguyên là một huyện vùng đồng bằng chiêm trũng nằm phía tả

ngạn con sông Lam, địa thế chia làm 3 vùng: Vùng trong gồm 10 xà dọc sông
Lam, vùng giữa gồm 10 xà và vùng ngoài gồm 3 xÃ.
- Phía Nam giáp sông Lam và huyện Đức Thọ, tỉnh Hà Tĩnh.
- Phía Đông giáp thành phố Vinh.
- Phía Tây giáp huyện Nam Đàn.
- Phía Bắc giáp huyện Nghi Lộc.


16
1.4.2. Điều kiện tự nhiên
- Tài nguyên đất: Diện tích tự nhiên 16.412 ha, trong đó diện tích đất nông
nghiệp là 8.103 ha. Trong quỹ đất nông nghiệp gồm:
+ Đất trồng cây hàng năm: 6.929 ha
+ Đất lúa màu: 6.289 ha
+ Đất vờn tạp: 899 ha
+ Đất mặt nớc nuôi trồng thủy sản: 272 ha
1.4.3. Điều kiện khí hậu
Hng Nguyên nằm trong khu vực khí hậu miền trung có đầy ®đ ®Ỉc trng
vïng khÝ hËu nhiƯt ®íi giã mïa, ®ång thời chịu ảnh hởng trực tiếp và nặng nề
của gió tây nam khô nóng nên về mùa hạ thời tiết rất khắc nghiệt. Thời tiết chia
làm 4 mùa rõ rệt: Xuân - Hạ - Thu - Đông.
Nhiệt độ bình quân hàng năm là 25 - 260C, số giờ nắng trong năm nhiều,
đặc biệt mùa hè có sự chênh lệch lớn về biên độ nhiệt độ ngày đêm tạo nên
những điều kiện thích hợp cho sự phát triển của cây trồng.
Lợng ma bình quân hàng năm từ 1.800 - 2.000mm, tập trung chủ yếu từ
tháng 5 đến tháng 9.
Độ ẩm trung bình 85%, cao nhất đạt 98%, thấp nhất là 72%.
1.4.4. Tình hình thủy văn mặt nớc
Do là một huyện đồng b»ng chiªm trịng nªn Hng Nguyªn cã diƯn tÝch ao
hå và mặt nớc khá lớn (tổng diện tích đất mặt nớc và sông ngòi là 2.456 ha),

ngoài ra có hơn 5.800 ha diƯn tÝch trång lóa níc tíi tiªu phơ thuộc hệ thống
bơm của công ty thủy lợi Nam Nghệ An. Hệ thống kênh mơng tới tiêu tơng đối
hoàn chỉnh trên toàn bộ diện tích.
1.4.5. Dân số và lao động


17
- Dân số: Tổng dân số là 120.809 ngời cơ cấu phân bố trên 23 đơn vị
hành chính xÃ, thị trấn; mật độ dân số trung bình là 737 ngời/km2. Dân c phân
bố không đồng đều.
- Lao động: Tổng số lao động có 72.027 ngời, hàng năm số lao động bổ
sung bình quân 1.700 ngời. Lao động nông nghiệp 57.370 ngời, chiếm 79,6 %
tổng số lao động [33].
1.4.6. Điều kiện khí hậu của huyện Hng Nguyên năm 2005 2006.
Nhiệt ®é (0C), ®é Èm (%), bèc h¬i (mm), tèc ®é gió (m/s), lợng ma (mm),
(trung bình/tháng)
Năm
Nhiệt
Tháng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

12

Độ

2005
Bốc

độ

ẩm

hơi

độ gió

ma

độ

ẩm

hơi

độ gió

ma

18
19,2
19,3

24,6
30,5
31,3
29,7
28,9
27,3
25,2
22,9
17,5

86
93
89
85
72
66
76
79
87
86
86
83

14
8
11
21
47
58
38

31
18
17
15
14

2,1
2,5
2,1
2,3
2,1
4,1
3,1
2,5
2,5
1,8
2,0
2,1

2,0
3,1
4,0
2,5
23,8
19,8
50,6
49,9
64,7
27,2
21,3

6,0

18,3
19,5
20,5
26
28,2
30,9
30,3
28,2
28,4
26.2

88
93
90
82
75
71
72
82
81
79

12
6
10
10
40
58

56
24
27
29

1,9
1,6
2,0
2,7
2,5
3,7
4,3
1,8
2,6
2,3

4,5
5,6
5,1
8,1
22,2
12,7
34,3
57,6
39,2
62,1

Tốc

Lợng

Nhiệt

Độ

2006
Bốc

Tốc

Lợng

*Theo số liệu của trạm khí tợng thủy văn Bắc Trung Bộ 2005 - 2006 [45].

Chơng 2

đối tợng và phơng pháp nghiên cứu
2.1. Đối tợng nghiên cứu


18
- Các chủng VKL có tế bào dị hình (phân lập từ ruộng lúa huyện Hng
Nguyên).
- Giống lúa khải Phong
2.2. Phơng pháp nghiên cứu

2.2.1. Phơng pháp thu mẫu tảo đất
Tại mỗi điểm nghiên cứu, lấy mẫu ở những vị trí khác nhau trong một thửa
ruộng và ở các ruộng khác nhau trên một cánh đồng. Mẫu đợc lấy ở lớp đất bề
mặt đến độ sâu 5 cm bằng các dụng cụ đà tiệt trùng. Tất cả các mẫu thu đợc

trên 1 cánh đồng trộn đều với nhau (mẫu thành phần đợc trộn đều rồi lấy mẫu
đại diện), cho vào bao nilon, đánh dấu thời gian lấy mẫu, địa điểm. Mẫu đem về
phòng thí nghiệm trộn đều cho vào đĩa petri có lót giấy lọc, tới môi trờng BG11
ớt đất. Đặt đĩa petri dới giàn đèn nêon với cờng độ chiếu sáng 1200 - 2000 lux,
nhiệt độ 25 50C. Sau thời gian 7 10 ngày, các tập đoàn vi khuẩn lam xuất
hiện trên bề mặt đất, dùng que cấy gạt lấy các tập đoàn vi khuẩn lam và định
loại mẫu dới kính hiển vi. [39, 10].
2.2.2. Phơng pháp thu mẫu tảo nớc ruộng
Cùng với việc thu mẫu tảo đất ở các địa điểm nghiên cứu, chúng tôi tiến
hành vớt các khối nhầy có màu xanh lam nổi trên mặt nớc và thu các khối nhầy
bám vào gốc lúa, lá lúa và nớc ruộng. Các mẫu thu đợc cho vào túi nilon, ghi
thời gian, địa điểm, độ pH. Mẫu đem về phòng thí nghiệm cho vào bình tam
giác với dung tích 250ml có chứa 100ml BG11. Đặt bình dới giàn đèn nêon với
cờng độ chiếu sáng 1200 2000 lux, nhiệt độ 25 5 0C. Sau thời gian một
tuần, các tập đoàn vi khuẩn lam phát triển mạnh, dùng que cấy, ống hút lấy mẫu
định loại mẫu dới kính hiển [39, 10].
2.2.3. Phơng pháp xác định taxon vi khuẩn lam
Định loại taxon đợc tiến hành bằng khóa định loại của M.M. Gollerbak
và cộng sự (1953) và của tác giả Dơng Đức Tiến (1996).


19
2.2.4. Phơng pháp phân lập một số loài vi khuẩn lam có tế bào dị hình
Để phân lập một số loài vi khuẩn lam chúng tôi tiến hành:
- Tách vi khuẩn lam khỏi đất
- Phân lập thuần khiết
- Phân lập sạch vi khuẩn.
Cách làm nh sau:
- Mẫu đất thu đợc cho vào các đĩa pêtri, thêm một lớp cát đà khử trùng, tới dung dịch BG11 không đạm đủ ẩm bề mặt cát. Đặt đĩa dới dới giàn đèn nêon
với cờng độ chiếu sáng 1200 2000lux, nhiệt độ 25 50C. Sau 7- 10 ngày

các tập đoàn VKL phát triển trên bề mặt cát. Dùng thìa thủy tinh đà khử trùng
lấy lớp cát có chứa các tập đoàn vi khuẩn lam chuyển vào các đĩa petri khác sau
đó thêm khoảng 5 7 lớp giấy lọc, tới dung dịch BG11 đủ ẩm lớp giấy. Sau 710 ngày các tập đoàn VKL phát triển trên bề mặt giấy lọc. Dùng que cấy lấy
một vài tập đoàn VKL cho vào 100ml dung dịch BG11, dùng đũa thủy tinh
đánh mạnh để làm đứt các sợi tảo, đa lên kính hiển vi kiểm tra mức độ pha
loÃng sao cho mỗi giọt có từ 2- 5 trichom. Lấy 1ml dịch chứa VKL nhỏ lên bề
mặt của thạch (BG11 không đạm), san đều mẫu cấy bằng que gạt hình tam giác.
Đặt đĩa dới dới giàn đèn nêon với cờng độ chiếu sáng 1200 lux 2000 lux,
nhiệt độ 25 50C. Sau 10- 15 ngày các khuẩn lạc VKL có khả năng cố định
nitơ sẽ mọc trên bề mặt thạch còn các VKL không có khả năng cố định nitơ và
các loại tảo khác sẽ chết. Dùng kim mũi mác đầu nhọn lấy khuẩn lạc VKL rồi
cấy truyền sang môi trờng thạch mới. Cứ làm nh vậy nhiều lần cho đến khi thu
đợc VKL CĐN thuần khiết.
- Để làm sạch vi khuẩn lam khỏi vi khuẩn (VKL sạch) bằng cách chiếu tia
tử ngoại qua các mẫu VKL thuần khiết ở khoảng cách 20 cm trong thời gian 1015 phút. Kiểm tra độ thuần khiết trên kÝnh hiĨn vi quang häc. Khi cã VKL
thn khiÕt, mét phần chuyển vào môi trờng thạch nghiêng, phần còn lại
chuyển vào bình cầu dung tích 100 ml có chứa 50 ml m«i trêng BG-11 láng.


20
Tất cả đợc đặt ở phòng nuôi đợc chiếu sáng bằng đèn nêon với cờng độ 10001200 lux, nhiệt độ phòng, nhằm tạo sinh khối cho những nghiên cứu tiếp theo.
Môi trờng nuôi VKL, các dụng cụ sử dụng đều ®ỵc tiƯt trïng ë 1,5 at trong
thêi gian 30 phót. Bình nuôi VKL rửa bằng dung dịch Crompic và K3PO4, sau
đó tráng bằng nớc cất.
Quá trình phân lập đợc tiến hành trong điều kiện vô trùng. Đặt các thí
nghiệm khác nhau, mỗi đợt thí nghiệm tiến hành 20 ngày [39, 10].
Mẫu VKL đợc lu giữ tại phòng Vi tảo- Bộ môn Thực vật, khoa Sinh học,
trờng Đại học Vinh.
2.2.5. Phơng pháp nuôi vi khuẩn lam để tăng sinh khối.
- Môi trờng BG-11 thích hợp nhất cho sinh trởng và phát triển của hầu hết

các chủng VKL mà không gây biến thái.
Thành phần môi trờng BG-11 (g/l) [40, 11]
NaNO3

1,50g

K2HPO4

0,04g

MgSO4.7 H2O

0,075g

CaCl2 .2 H2O

0,036g

Acit citric

0,006g

Sắt-amoniumcitrat

0,006g

EDTA

0,001g

Na2CO3

0,02g

Dung dịch A5 (*)

1ml

Nớc cất

1 lít

* Thành phần dung dÞch A5 (g/l)

( )

H3BO3

2,86 g

MnCl2 .4 H2O

1,81 g

ZnSO4 .7H2O

0,22 g


21

NaMoO4 .2H2O

0,39 g

CuSO4 .5H2O

0,079 g

Co(NO3)2 .6H2O

49,4g

Níc cÊt

1 lÝt.

Khư trïng m«i trêng díi ¸p st 1,5 at trong 30 phót. Sau khi để nguội,
chỉnh pH của môi trờng ở 7,1 (nếu làm môi trờng đặc thì thêm 10g agar/lít).
- Vi khuẩn lam đợc nuôi trong các bình cầu với 250 ml với 100ml dung
dịch dinh dỡng BG11 không đạm. Đặt dới giàn đèn neon với cờng độ chiếu
sáng 1000 2000 lux, nhiệt độ trung bình phòng là 25.30C; độ ẩm 70 10%,
quang chu kỳ 12/12h và đợc nuôi với cùng một lợng thả ban đầu 0,1g/100ml
dung dịch dinh dỡng BG11 không đạm. Các chỉ tiêu nghiên cứu đợc theo dõi
vào 15, 30, 45 ngày tuổi của các chủng vi khuẩn lam.
- Sau 15, 30, 45 ngày chúng tôi xác định sinh khối của vi khuẩn lam bằng
cách li tâm dịch chứa vi khuẩn lam (tốc độ 700 1000 vòng/phút). Sinh khối
vi khuẩn lam kết tủa dới đáy ống li tâm, gạn bỏ chất lỏng phía trên sau đó đổ
thêm 5ml nớc rồi tiếp tục li tâm, loại bỏ và thêm khô nớc rồi cân xác định trọng
lợng. Sinh khối tơi đợc tính theo g/100ml dung dịch môi trờng [39, 10].
2.2.6. Phơng pháp thí nghiệm thăm dò ảnh hởng của dịch vẩn vi khuẩn lam

lên sự nảy mầm của hạt lúa.
- Thí nghiệm đợc bố trí thành 5 lô, mỗi lô đếm thủ công 100 hạt giống
(chắc, đều)/ 1 đĩa petri, rồi xử lý bằng các môi trờng tơng ứng trong 24h, giữ ở
nhiệt độ 280C.
Lô 1: Nớc máy (đối chứng)
Lô 2: Dung dịch dinh dỡng BG11 không đạm.
Lô 3: 0,4536g VKL tơi trong 100 ml dịch vẩn.
Lô 4: 0,9072g VKL tơi trong 100 ml dịch vẩn.
Lô 5: 1,3608g VKL tơi trong 100 ml dịch vẩn.


22
Sau đó theo dõi tốc độ và tỉ lệ nảy mầm của hạt lúa, đến sinh trởng của
mầm và rễ mầm, cờng độ hô hấp sau 24h, 48h, 72h.
- Xác định tỉ lệ nảy mầm, năng lực nảy mầm theo phơng pháp đếm.
Tỉ lệ nảy mầm (%) =

Số hạt nảy mầm
Tổng số hạt thí nghiệm

x 100%

- Xác định độ dài của thân mầm và rễ mầm bằng cách dùng thớc kẹp
Palmer điện tử.
- Xác định cờng độ hô hấp của hạt nảy mầm theo phơng pháp Boisen Jensen [20].
Mỗi công thức nhắc lại 5 lần.
2.2.7. Phơng pháp xác định một số chỉ tiêu sinh trởng của cây mạ và cây
lúa giai đoạn đẻ nhánh, làm đòng
- Bố trí thí nghiệm giai đoạn cây mạ: TN đợc bố trí thành 4 lô, mỗi lô có
diện tích 1m2 và phun dịch tảo với các liều lợng khác nhau.

Lô 1: Nớc máy (đối chứng).
Lô 3: 20g VKL tơi trong 500ml dịch tảo dùng ®Ĩ phun cho 1m2 diƯn tÝch
thÝ nghiƯm.
L« 4: 40g VKL tơi trong 500ml dịch tảo dùng để phun cho 1m2 diện tích
thí nghiệm.
Lô 5: 55g VKL tơi trong 500ml dịch tảo dùng để phun cho 1m2 diện tích
thí nghiệm.
- Bố trí thí nghiệm ngoài đồng ruộng:
Chọn 360m2 đất trồng lúa thc x· Hng Long – Hng Nguyªn - NghƯ
An. Bè trí thí nghiệm theo ô latinh lặp lại 3 lần. Mỗi ô đều có cọc phân biệt,
kích thớc mỗi ô là 40 m2.
- Phân bón cho một sào trung bộ: 350 kg phân chuồng + 20 kg NPK loại
(8 -10 - 3) + 2 kg đạm Ure + 5 6 kg Kaliclorua.


23
- Dịch tảo đợc xử lý theo 4 giai đoạn: Giai đoạn 1 (ngâm, ủ hạt giống);
giai đoạn 2 (sau khi hạt nảy mầm 7 ngày); giai đoạn 3 (khi cây lúa bắt bắt đầu
đẻ nhánh); giai đoạn 4 (khi cây lúa làm đòng).
- Theo dõi chỉ tiêu sinh trởng của cây mạ và cây lúa đoạn đẻ nhánh, làm
đòng bằng các phơng pháp sau:
+ Xác định cờng độ quang hợp bằng phơng pháp Ivanop Coxơvich [20].
+ Xác định cờng độ hô hấp bằng phơng pháp Boisen Jensen [20].
+ Xác định hàm lợng diệp lục theo phơng pháp Wintermuns, Demots,
1965 [20].
Cân 1g lá tơi (phiến lá) vào thời điểm khô ráo, cắt nhỏ lá lúa ở mỗi lô.
Cho vào lọ màu sẫm có sẵn 25ml dung dịch êtanol (99,6%), đậy kín bằng nút
thủy tinh rồi cho vào túi nilon màu đen và để vào chỗ tối. Sau 48h pha dịch
chiết diệp lục ở các nồng độ khác nhau và tiến hành đo mật độ quang ở các bớc
sóng 665 và 649nm, trên máy quang phổ UV VIS 1201. Nồng độ diệp lục đợc tính theo công thức sau:

Dla (mg/l) = 13,7*E665 – 5,76* E649
Dlb (mg/l) = 25,8*E649 7,6*E665
Dla+b (mg/l) = 6.1*E665 + 20,04*E649
Hàm lợng diệp lục a, ký hiệu A(a). Hàm lợng diệp lục b, ký hiệu A(b) đợc tính nh sau:
A(a) =

Ca ì V
P ì 1000

(mg/g)

A(b) =

Cb ì V
P ì 1000

(mg/g)

+ Xác định diện tích lá.
LA = L ì r ì k
Trong đó :
LA: Diện tích lá (cm2)
L:

Chiều dài lá (khoảng cách từ gối lá đến đầu mút lá cm)


24
r:

Chiều rộng lá (đo ở chỗ rộng nhất của phiến lá cm)

k : Hệ số điều chỉnh. (k = 0,75) [15].
+ Xác định số dảnh hữu hiệu bằng phơng pháp đếm.
Số nhánh hữu hiệu
Tỉ lệ nhánh hữu hiệu (%)

=

Tổng số nhánh

x 100%

+ Xác định năng suất (tấn/ha):
Để xác định số khóm/m2 dùng khung gỗ, kích thớc 1m ì 1m chụp xuống
ruộng lúa. Dùng liềm sắc cắt 1m2 lúa (sát gốc), các cây lúa của từng khóm đợc
bó riêng từng bó để xác định chỉ tiêu:
. Số khóm/ m2 (N)
. Số bông/ khóm (n)
. Tỉ lệ hạt chắc/bông ( F)
. P1000 hạt (W)
. Năng suất (Y)
Y = N ì n ì W × F × 10-5 (tÊn/ ha) [15].
(10-5: hƯ sè tính ra đơn vị tấn/ha).
2.2.8. Phơng pháp xử lý số liệu
Các kết quả thu đợc đều xử lý bằng toán thống kê với các thông số sau:
2.2.8.1. Giá trị trung bình ( X ): Đo độ trung bình của một tập hợp
X

1 n

xi ni
n i =1

=

Xi: là giá trị kết quả đo, đếm mỗi lần nhắc lại.
ni: là số lần nhắc lại.
2.2.8.2. Sai số trung bình
m=

s
n

Trong đó S là độ lệch chuẩn đo mức độ phân tán của số liệu quanh giá trị
trung bình, đợc tính theo công thức:


25

S=

1
n

n (x
n

i =1

i

i

X

)

2

2.2.8.3. So sánh với đối chứng (SS)
SS(%)

=

Kết quả thí nghiệm
Kết quả đối chứng

x 100%