Phân lập vi khuẩn phân giải silic trong đất và ứng dụng trong canh tác lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TRẦN VÕ HẢI ĐƯỜNG

PHÂN LẬP VI KHUẨN
PHÂN GIẢI SILIC TRONG ĐẤT
VÀ ỨNG DỤNG TRONG CANH TÁC LÚA
Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC

2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TRẦN VÕ HẢI ĐƯỜNG

PHÂN LẬP VI KHUẨN
PHÂN GIẢI SILIC TRONG ĐẤT
VÀ ỨNG DỤNG TRONG CANH TÁC LÚA
Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Pgs. Ts. NGUYỄN KHỞI NGHĨA
Ts. NGUYỄN THỊ NGỌC TRÚC

LỜI CẢM TẠ
Tôi xin chân thành cảm ơn đến:
Pgs. Ts. Nguyễn Khởi Nghĩa – người Thầy đã tận tâm chỉ dạy, hướng
dẫn, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu và hỗ trợ tất cả các điều kiện
cần thiết giúp tơi hồn thành luận án.
Ts. Nguyễn Thị Ngọc Trúc đã giúp đỡ, hỗ trợ cho tơi có đủ điều kiện
cần thiết cho việc học tập nghiên cứu sinh.
Ban Giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ, Ban lãnh đạo Viện Nghiên
cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Bộ môn Khoa học đất, Khoa Nông
nghiệp, Khoa Sau Đại học và các Phòng Ban khác của Trường Đại học Cần
Thơ đã hỗ trợ, tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành luận án.
Ban Giám hiệu Trường Cao đẳng Kinh tế – Kỹ thuật Bạc Liêu, Ban
lãnh đạo Khoa Nông nghiệp – Thủy sản, Phịng Tổ chức – Hành chính, Phịng
Đào tạo, các Phịng, Ban, Trung tâm khác, Q Thầy Cơ, Anh, Chị, Em đồng
nghiệp của Trường Cao đẳng Kinh tế – Kỹ thuật Bạc Liêu đã hỗ trợ, tạo điều
kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành luận án.
Pgs. Ts. Nguyễn Minh Chơn và Ts. Trương Thị Bích Vân đã kiểm tra,
đơn đốc các thủ tục, hồ sơ nghiên cứu sinh, giúp cho tơi có được các điều kiện
cần thiết cho báo cáo luận án.
Pgs. Ts. Trần Nhân Dũng, Pgs. Ts. Nguyễn Minh Chơn và Pgs. Ts.
Trương Trọng Ngơn đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ cho tơi có đủ được các
điều kiện cần thiết cho việc tham gia và học tập làm nghiên cứu sinh tại Viện
Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ sinh học.
Ts. Trần Thị Ngọc Sơn – người Cô rất tận tâm và chu đáo chỉ dạy, giúp
đỡ cho tôi kiến thức trong nghiên cứu, làm việc cũng như các điều kiện cần
thiết giúp tơi hồn thành luận án.
Tất cả Quý Thầy Cô cùng các Anh Chị và các Em công tác tại Viện
Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ đã tận
tình chỉ dạy kiến thức, cách thực hiện nghiên cứu khoa học và cách làm việc

giúp cho tơi có được những nền tảng cơ bản cho việc thực hiện đề tài nghiên
cứu.
Gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh chị em là nghiên cứu sinh của
Viện NC & PT Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ (đặc biệt là chị
Lê Thị Xã) đã động viên, chia sẻ, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong thời gian
thực hiện luận án.
3


Chân thành cảm ơn sâu sắc đến Thầy Pgs. Ts. Trần Văn Dũng, Thầy Ts.
Dương Minh Viễn, Cô Ts. Đỗ Thị Xuân và Cô Ts. Châu Thị Anh Thy đã đưa ra
các ý kiến góp ý rất quý báu về phương pháp và nội dung nghiên cứu cũng
như động viên tơi rất nhiệt tình để tơi thực hiện tốt luận án tiến sĩ này.
Chị Nguyễn Thị Thu Hà, em Nguyễn Thị Kiều Oanh, em Võ Thị Ngọc
Cẩm, anh Nguyễn Vũ Bằng, chị Đặng Thị Yến Nhung, Nguyễn Hoàng Kim
Nương, Lâm Tử Lăng, em Nguyễn Hữu Thiện, Nguyễn Thị Kiều Anh, Đỗ
Thành Luân, Lâm Tuấn Kiệt, Cao Thị Mỹ Tiên, Nguyễn Phúc Tun là cán bộ
Phịng thí nghiệm sinh học đất, Bộ môn Khoa học đất, Khoa nông nghiệp,
Trường đại học Cần Thơ đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tơi trong thực hiện
các thao tác kỹ thuật trong phịng thí nghiệm và cách trình bày báo cáo nghiên
cứu khoa học.
Gửi lời cảm ơn chân thành đến anh Nguyễn Hồng Giang, em Trần Anh
Đức, anh Trần Huỳnh Khanh, chị Võ Thị Thu Trân, chị Đoàn Thị Trúc Linh,
chị Lê Thị Thanh Chi, em Huỳnh Mạch Trà My là cán bộ nghiên cứu thuộc Bộ
môn Khoa học đất, Khoa nông nghiệp, Trường đại học Cần Thơ đã tận tình
giúp đỡ trong các cơng việc liên quan đến phân tích mẫu trong phịng thí
nghiệm và thủ tục giấy tờ và thanh tốn.
Em Đào Thị The (Học viên cao học lớp Công nghệ Sinh học K24,
Trường Đại học Cần Thơ), em Võ Việt Hải và Lâm Thanh Tâm (Sinh viên lớp
Khoa học đất K41 A2) đã tận tình, chung tay, chia sẻ và giúp đỡ tơi hồn thành

luận án tốt nghiệp này.
Bạn Ngơ Thị Phương Thảo (Học viên cao học lớp Công nghệ Sinh học
K20, Trường Đại học Cần Thơ) cùng các em học viên và sinh viên thuộc các
lớp Nông nghiệp Sạch K39, Khoa học đất K40, K41 A1, K41 A2, Bảo vệ thực
vật K41 gồm: Khúc Thành Lộc, Phan Hoàng Phúc, Nguyễn Phước Duy,
Nguyễn Quốc Tịnh, Nguyễn Bá Điền, Thạch Hoài Hận, Hồ Minh Thuấn,
Nguyễn Ngọc Hải, Nguyễn Hữu Thiện, Nguyễn Thị Như Ngọc, Huỳnh Như,
Bạch Thị Ngọc Tuyền, Lâm Quang Phương Mai, Sơn Thị Búp Pha, Đỗ Thành
Luân, Dương Trúc Mai, Trần Thị Thúy Cầm, Thị Hạnh Nguyên, Giang Yến
Anh, Đoàn Vũ Luận, Nguyễn Thị Thúy Kiều, Huỳnh Hiếu Hạnh, Nguyễn
Hoàng Nhi và Trần Thiện Chiến đã tận tình giúp đỡ trong q trình thu mẫu,
xử lý mẫu, phân tích và thu chỉ tiêu trong phịng thí nghiệm cũng như thí
nghiệm nhà lưới và ngoài đồng cho luận án tiến sĩ này.
Xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô, các anh chị cùng các em công tác
tại Bộ môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ đã
động viên, giúp đỡ trực tiếp và gián tiếp để tôi hoàn thành luận án tiến sĩ này.


Gia đình chú Trương Văn Tự nơng dân ở ấp Long Hải, thị trấn Phước
Long, huyện Phước Long, tỉnh Bạc Liêu và chị Thái Thị Loan, Trưởng phịng
nơng nghiệp huyện Phước Long, tỉnh Bạc Liêu đã tận tình giúp đỡ trong q
trình thực hiện nội dung thí nghiệm ngồi đồng.
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, tôi xin chân thành bày tỏ
lòng biết ơn sâu sắc đến các thành viên và người thân của gia đình gồm Ơng
Bà, Cha Mẹ ruột, Cha Mẹ Vợ, Cậu Dì, Cơ Chú Bác, Các Em Anh Chị và đặc
biệt là Vợ (Hồ Tú Quyên) và Con tôi (Trần Đường Minh) là những người luôn
đồng hành, sát cánh cùng tôi và đã hỗ trợ tơi hết mình về tinh thần và tài chính
trong những lúc khó khăn trong thời gian thực hiện luận án để giúp tôi vững
tin thực hiện thành công luận án tiến sĩ này.
Xin thành thật cảm ơn!

Trần Võ Hải Đường


TÓM TẮT
Silic là một trong những nguyên tố dinh dưỡng mang nhiều lợi ích cho
cây trồng giúp cây cứng chắc, chống đổ ngã, tăng cường sự tiếp nhận ánh sáng
ở lá, kháng lại một số bệnh do nấm và vi khuẩn, chống lại sự tấn công của côn
trùng, giúp cây trồng chịu mặn, chống lại ngộ độc kim loại nặng và dư thừa N,
P ở trong mô thực vật. Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu phân lập
một số dịng vi khuẩn phân giải khống Si từ nhiều hệ sinh thái khác nhau như
hệ vi khuẩn đường ruột trùn đất, hệ vi khuẩn trong phân trùn đất và hệ vi
khuẩn trong đất canh tác chuyên canh lúa, mía và tre ở một số tỉnh Đồng bằng
sông Cửu Long (ĐBSCL) để tăng cường khả năng chống chịu mặn của cây lúa
trên nền đất nhiễm mặn. Kết quả cho thấy tổng cộng 387 dịng vi khuẩn có khả
năng phân giải khống Si được phân lập. Trong đó, 10 dịng vi khuẩn được
định danh như loài Microbacterium neimengense MCM_15, Klebsiella
aerogenes LCT_01, Bacillus megaterium LCT_03, Ochrobactrum ciceri
TCM_39, Staphylococcus arlettae TCM_40, Citrobacter freundii RTTV_12,
Micrococcus luteus RTTV_13, Agromyces ulmi PTTV_16, Rhodococcus equi
PTTV_27 và Olivibacter jilunii PTST_30 với độ tương đồng từ 99-100% thể
hiện khả năng phân giải khống Si cao nhất. Mặt khác, 5 dịng vi khuẩn tuyển
chọn gồm MCM_15, LCT_01, TCM_39, RTTV_12 và PTST_30 phát triển
mật số và phân giải Si tốt trong môi trường có pH từ 5-7, nhiệt độ 35oC và
chịu được độ mặn lên đến 0,5% NaCl. Bên cạnh khả năng phân giải Si, năm
dịng vi khuẩn này cịn có khả năng cố định đạm, hòa tan lân và tổng hợp IAA.
Mặt khác, chúng cịn có khả năng giúp cây lúa gia tăng khả năng chống chịu
mặn, sinh trưởng và sinh khối lúa khi được trồng ở điều kiện mặn trong phịng
thí nghiệm. Bên cạnh đó, thí nghiệm ở điều kiện nhà lưới và ngồi đồng cho
thấy 5 dịng vi khuẩn này giúp cây lúa gia tăng khả năng chống chịu mặn, kích
thích sinh trưởng và năng suất lúa. Đặc biệt, nghiệm thức bón hỗn hợp 5 dịng

vi khuẩn phân giải Si này cho hiệu quả cao nhất trong việc kích thích sinh
trưởng và năng suất lúa và giúp tiết kiệm được 25% lượng phân bón NPK
khuyến cáo nhưng vẫn cho năng suất cao hơn so với nghiệm thức đối chứng
dương.
Từ khóa: canh tác lúa, đất nhiễm mặn, Silic, vi khuẩn đất, vi khuẩn phân giải
Silic


ABSTRACT
Silicon is one of the most beneficial nutrient elements, bringing many
benefits for plants in enhancement of the strength of plants to resist to the
falling, light reception of leaf, bacterial and fungal caused pathogen resistance,
insect attack resistance, salinity resistance, heavy metal toxicity resistance and
avoiding the over uptake of N and P in plant tissue. The objective of this study
aimed at isolating silicate solubizing bacteria from different habitats including
earthworm’s intestine, earthworm’s feces, rice soil, sugarcane soil, and
bamboo soil from some selected provinces in the Mekong Delta to enhance the
salinity resistance of rice and stimulate the growth and yield of rice under the
salinity impact. The results showed that 387 bacterial strains in total were
obtained with a function in silicate mineral solubilization. Among them, 10
strains identified as Microbacterium neimengense MCM_15, Klebsiella
aerogenes LCT_01, Bacillus megaterium LCT_03, Ochrobactrum ciceri
TCM_39, Staphylococcus arlettae TCM_40, Citrobacter freundii RTTV_12,
Micrococcus luteus RTTV_13, Agromyces ulmi PTTV_16, Rhodococcus equi
PTTV_27, and Olivibacter jilunii PTST_30 with a variation in similarity
between 99-100% had the highest capability in silicate mineral solubilization.
In addition, these five selective bacteria including MCM_15, LCT_01,
TCM_39, RTTV_12, and PTST_30 showed their best growth and silicate
mineral solubilizing capacity under the following inoculation conditions pH 57, temperature 35oC, and salinity up to 0.5% NaCl. Beside that, these five
bacteria also had good capacity in nitrogen fixation, phosphorus solubilization,

and IAA synthesis. Moreover, they were also able to enhance the salinity
resistance capacity, growth, and biomass of rice when cultivated under the
laboratory salinity conditions. The greenhouse and field experiment indicated
that these five isolates helped to enhance the resistance capacity of rice toward
salinity, growth and yield promotion of rice. Especially, the treatment
inoculated with a mixture of these five bacterial isolates obtained the highest
efficacy on rice growth and yield stimulation, and saved 25% of recommended
NPK dose, but remained rice yield higher than as compared with the positive
control treatment.
Keywords: rice cultivation, salt-affected soil, silicon, silicate solubilizing
bacteria, soil bacteria



MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM TẠ............................................................................................. i
TÓM TẮT................................................................................................ iv
ABSTRACT.............................................................................................. v
LỜI CAM ĐOAN........................................Error! Bookmark not defined.
MỤC LỤC................................................................................................ vi
DANH SÁCH BẢNG................................................................................ x
DANH SÁCH HÌNH.............................................................................. xii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT................................................................. xv
CHƯƠNG I............................................................................................... 1
GIỚI THIỆU............................................................................................. 1
1.1 Đặt vấn đề......................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu.......................................................................... 2
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..................................................... 2
1.4 Thời gian và địa điểm nghiên cứu..................................................... 3

1.5 Nội dung nghiên cứu......................................................................... 3
1.6 Đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án................4
CHƯƠNG II.............................................................................................. 6
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU........................................................................ 6
2.1 Si trong đất........................................................................................ 6
2.2 Vai trò của Si đối với cây lúa............................................................. 6
2.3 Vai trò của Si trong việc bảo vệ cây trồng dưới điều kiện đất
nhiễm mặn............................................................................................... 7
2.4 Một số phương pháp đo Si hòa tan trong đất..................................... 9
2.5 Vi khuẩn phân giải Si...................................................................... 12
2.5.1 Nhóm vi khuẩn phân giải Si...................................................... 12
2.5.2 Đặc điểm sự phân giải Si của vi khuẩn..................................... 13
2.5.3 Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình phân giải Si
của vi khuẩn....................................................................................... 13
2.6 Sự hấp thu, vận chuyển và tích lũy Si ở thực vật.............................14
2.7 Một số đặc tính nơng học và nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa........16
2.7.1 Một số đặc tính nơng học của cây lúa....................................... 16
2.7.2 Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa............................................... 17
2.8 Canh tác lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long dưới điều kiện xâm
nhập mặn............................................................................................... 20
2.9 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng vi khuẩn phân giải Si trên cây
trồng trong và ngoài nước..................................................................... 22
2.9.1 Ngoài nước................................................................................ 22
2.9.2 Trong nước................................................................................ 24
CHƯƠNG III.......................................................................................... 27
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................27


3.1 Thời gian và địa điểm...................................................................... 27
3.1.1 Thời gian nghiên cứu................................................................ 27

3.1.2 Địa điểm nghiên cứu................................................................. 27
3.2 Phương tiện nghiên cứu................................................................... 27
3.2.1 Vật liệu thí nghiệm.................................................................... 27
3.2.2 Các trang thiết bị hóa chất......................................................... 28
3.2.3 Các mơi trường được sử dụng trong đề tài................................ 29
3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu............................................. 31
3.3.1 Nội dung nghiên cứu 1: Phân lập và tuyển chọn một số dịng

vi khuẩn có khả năng phân giải Si từ các mẫu đất, ruột và phân
trùn
đất ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long..................................... 31
3.3.2 Nội dung nghiên cứu 2: Khảo sát mối quan hệ di truyền của
10 dòng vi khuẩn phân giải Si cao..................................................... 34
3.3.3 Nội dung nghiên cứu 3: Khảo sát khả năng cố định đạm, hòa
tan lân, tổng hợp IAA và một số acid hữu cơ của 5 dòng vi khuẩn
tuyển chọn.......................................................................................... 35
3.3.4 Nội dung nghiên cứu 4: Đánh giá ảnh hưởng của một số yếu
tố môi trường lên mật số và khả năng phân giải Si của 5 dòng vi
khuẩn tuyển chọn............................................................................... 39
3.3.5 Nội dung nghiên cứu 5: Đánh giá hiệu quả của 5 dòng vi
khuẩn phân giải Si tuyển chọn lên khả năng chịu mặn của cây lúa
trong điều kiện phòng thí nghiệm...................................................... 41
3.3.6 Nội dung nghiên cứu 6: Đánh giá hiệu quả của năm dòng vi
khuẩn phân giải Si tuyển chọn lên khả năng chống chịu mặn, sinh
trưởng và năng suất lúa trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện
nhà lưới và ngồi đồng....................................................................... 44
3.3.7 Phân tích số liệu........................................................................ 52
CHƯƠNG IV.......................................................................................... 53
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................................ 53
4.1 Nội dung nghiên cứu 1: Phân lập và tuyển chọn một số dịng vi

khuẩn có khả năng phân giải Si từ các mẫu đất chuyên canh lúa,
mía,
tre, ruột và phân trùn đất ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long......53
4.1.1 Kết quả phân lập....................................................................... 53
4.1.2 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc, hình thái tế bào và sinh hóa của
54 dịng vi khuẩn tuyển chọn cho khả năng phân giải Si cao.............54
4.1.3 Khả năng phân giải khống Si trong mơi trường lỏng của các
dòng vi khuẩn phân giải Si phân lập.................................................. 58
4.2 Nội dung nghiên cứu 2: Đánh giá mối quan hệ di truyền của 10
dòng vi khuẩn phân giải Si cao.............................................................. 60
4.2.1 Định danh 10 dịng vi khuẩn có tiềm năng ứng dụng cao nhất
.............................................................................................................60


4.2.2 Đánh giá mối quan hệ di truyền của 10 dòng vi khuẩn phân

giải Si cao.......................................................................................... 61
4.3 Khả năng cố định đạm, hòa tan lân, tổng hợp IAA và một số acid
hữu cơ của 5 dòng vi khuẩn tuyển chọn................................................ 63
4.3.1 Khả năng số định đạm............................................................... 63
4.3.2 Khả năng hòa tan 3 dạng lân khó tan........................................ 64
4.3.3 Khả năng tổng hợp IAA............................................................ 67
4.3.4 Khả năng tổng hợp một số acid hữu cơ..................................... 69
4.4 Nội dung nghiên cứu 4: Ảnh hưởng của một số yếu tố môi
trường lên mật số và khả năng phân giải Si của 5 dòng vi khuẩn
phân giải Si
tốt nhất.................................................................................................. 71
4.4.1 Ảnh hưởng của pH môi trường................................................. 71
4.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl.......................................... 74
4.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ............................................................ 78

4.5 Nội dung nghiên cứu 5: Hiệu quả của năm dòng vi khuẩn phân
giải Si tuyển chọn lên khả năng chịu mặn của cây lúa trong điều kiện
phịng thí nghiệm................................................................................... 82
4.5.1 Chiều dài thân lúa..................................................................... 82
4.5.2 Chiều dài rễ............................................................................... 84
4.5.3 Sinh khối thân........................................................................... 85
4.5.4 Hàm lượng Si trong thân cây lúa............................................... 88
4.5.5 Hàm lượng proline trong thân lúa............................................. 89
4.5.6 Tỷ lệ K+/Na+ trong sinh khối khô.............................................. 91
4.5.7 Mật số vi khuẩn phân giải Si trong môi trường lỏng.................92
4.5.8 Phân tích tương quan và hồi quy............................................... 94
4.6 Nội dung nghiên cứu 6: Đánh giá hiệu quả của 5 dòng vi khuẩn
phân giải Si tuyển chọn lên tăng cường khả năng chống chịu mặn,
sinh trưởng và năng suất lúa trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện
nhà lưới và ngồi đồng.......................................................................... 96
4.6.1 Thí nghiệm nhà lưới.................................................................. 96
4.6.2 Thí nghiệm ngồi đồng........................................................... 125
CHƯƠNG V.......................................................................................... 143
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................. 143
5.1 Kết luận......................................................................................... 143
5.2 Kiến nghị....................................................................................... 143
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................... 143
PHỤ LỤC.............................................................................................. 164


DANH SÁCH BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Một số phương pháp xác định Si hòa tan trong đất....................11
Bảng 3.1: Địa điểm và số lượng mẫu vật được thu thập............................. 27
Bảng 3.2: Danh sách tên và nguồn gốc các hóa chất được sử dụng...........28

Bảng 3.3: Thành phần phản ứng PCR với tổng thể tích 50 µL...................35
Bảng 3.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm trong nhà lưới....................................... 45
Bảng 3.5: Lịch bón phân hóa học ở các nghiệm thức thí nghiệm lúa.........46
Bảng 3.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ngồi đổng tại ấp Long Hải, thị trấn
Phước Long, huyện Phước Long, tỉnh Bạc Liêu (9/2018-1/2019)......51
Bảng 3.7: Lịch bón phân cho thí nghiệm ngồi đồng tại ấp Long Hải,
thị trấn Phước Long, huyện Phước Long, tỉnh Bạc Liêu (9/20181/2019) ................................................................................................ 51
Bảng 4.1: Một số đặc điểm hình thái khuẩn lạc của 54 dịng vi khuẩn
phân giải khống Si cao nhất trong tổng số 387 dòng vi khuẩn
phân lập..............................................................................................56
Bảng 4.2: Một số đặc điểm hình thái tế bào của 54 dịng vi khuẩn phân
giải khống Si cao nhất trong tổng số 387 dòng vi khuẩn phân lập
............................................................................................................. 56
Bảng 4.3: Khả năng phân giải khống Si của 25 dịng vi khuẩn tiêu
biểu nhất trong tổng số 387 dòng vi khuẩn phân lập trong môi
trường
dịch đất lỏng.......................................................................................59
Bảng 4.4: Định danh 10 dịng vi khuẩn phân giải khống Si tốt nhất
theo độ tương đồng đoạn gen vùng 16S rRNA...................................61
Bảng 4.5: Tối ưu hóa hàm lượng Si hịa tan...............................................80
Bảng 4.6: Mật số vi khuẩn phân giải Si trong môi trường lỏng được bố
trí trong ống nghiệm chứa dung dịch dinh dưỡng Hoagland chứa
0,3% NaCl..........................................................................................93
Bảng 4.7: Tương quan giữa hàm lượng Si trong thân cây lúa và một số
chỉ tiêu sinh trưởng............................................................................94
Bảng 4.8: Chiều cao cây lúa của các nghiệm thức thí nghiệm trồng trên
nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới ở vụ 1 (6/2018 – 9/2018)
............................................................................................................. 97
Bảng 4.9: Chiều cao cây lúa của các nghiệm thức thí nghiệm trồng trên
nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới ở vụ 2 (10/2018 –

01/2019) .............................................................................................. 98
Bảng 4.10: Hàm lượng chlorophyll trong lá lúa của các nghiệm thức thí
nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới ở vụ 1
(6/2018 – 9/2018)...............................................................................99
Bảng 4.11: Hàm lượng chlorophyll trong lá lúa của các nghiệm thức thí
nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới ở vụ 2
(10/2018 – 01/2019).........................................................................101


Bảng 4.12: Độ cứng lóng thân cây lúa của các nghiệm thức thí nghiệm
trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới ở vụ 1 ở thời
điểm thu hoạch (6/2018 – 9/2018)....................................................102
Bảng 4.13: Độ cứng lóng thân cây lúa của các nghiệm thức thí nghiệm
trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới ở vụ 2 ở thời
điểm thu hoạch (10/2018 – 01/2019)................................................103
Bảng 4.14: Mật số vi khuẩn phân giải Si của các nghiệm thức thí
nghiệm trong nhà lưới ở vụ 1 (6/2018 – 9/2018)..............................117
Bảng 4.15: Mật số vi khuẩn phân giải Si của các nghiệm thức thí
nghiệm trong nhà lưới ở vụ 2 (10/2018 – 01/2019)..........................119
Bảng 4.16: Hàm lượng Si hòa tan trong đất của các nghiệm thức thí
nghiệm trong nhà lưới ở vụ 1 (6/2018 – 9/2018)..............................121
Bảng 4.17: Hàm lượng Si hòa tan trong đất của các nghiệm thức thí
nghiệm trong nhà lưới ở vụ 2 (10/2018 – 01/2019)..........................122
Bảng 4.18: Tương quan giữa hàm lượng Si hòa tan trong đất và một số
chỉ tiêu sinh trưởng, thành phần năng suất và năng suất..................124
Bảng 4.19: Chiều cao cây lúa của các nghiệm thức thí nghiệm ngoài
đồng trên nền đất nhiễm mặn ở ngoài đồng trong mơ hình lúa-tơm
tại huyện Phước Long, tỉnh Bạc Liêu (9/2018-01/2019)..................126
Bảng 4.20: Số chồi lúa/m2 của các nghiệm thức thí nghiệm trên nền đất
nhiễm mặn ở ngồi đồng trong mơ hình lúa-tôm tại huyện Phước

Long, tỉnh Bạc Liêu (9/2018-01/2019).............................................128
Bảng 4.21: Hàm lượng chlorophyll trong lá lúa ở các thời điểm thu
mẫu của các nghiệm thức thí nghiệm trên nền đất nhiễm mặn ở
ngồi đồng trong mơ hình lúa-tơm tại huyện Phước Long, tỉnh
Bạc Liêu
(9/2018-01/2019) .............................................................................. 130
Bảng 4.22: Độ cứng lóng thân cây lúa (lóng 1, lóng 2 và lóng 3) của
các nghiệm thức thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều
kiện ngồi đồng trong mơ hình canh tác lúa-tơm tại huyện Phước
Long, tỉnh Bạc Liêu (9/2018-01/2019).............................................132
Bảng 4.23: Mật số vi khuẩn phân giải Si trong đất của các nghiệm
thức thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện ngồi
đồng trong mơ hình canh tác lúa-tơm tại huyện Phước Long,
tỉnh Bạc
Liêu (9/2018-01/2019).....................................................................138
Bảng 4.24: Hàm lượng Si hòa tan trong đất của các nghiệm thức thí
nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện ngồi đồng
trong mơ hình canh tác lúa-tôm tại huyện Phước Long, tỉnh
Bạc Liêu
(9/2018-01/2019) .............................................................................. 139
Bảng 4.25: Tương quan giữa hàm lượng Si hòa tan trong đất và một số
chỉ tiêu sinh trưởng, thành phần năng suất và năng suất..................141


DANH SÁCH HÌNH

Trang
h
ấ
p

Hình 2.1: Con đường vận chuyển Si và phân bố Si trong mơ lúa qua
sự

t
h
u

(
N
g
u
ồ
n
:
M
a
,
2
0
0
9
).....
1
5
Hìn
h
4.1:
Vi
khu

ẩn
phâ
n
giải
Si
tạo
vịn
g
phâ
n
giải
kho
áng
Si
tron
g


suốt xung quanh khuẩn lạc
.......................................................................................................
53
Hình 4.2: Hình dạng, màu sắc, độ nổi và dạng bìa
khuẩn lạc của vi khuẩn phân giải Si
...................................................................................
55
Hình 4.3: Hình dạng tế bào của 5 dịng vi khuẩn phân
giải Si tuyển chọn
...................................................................................
57
Hình 4.4: Phản ứng khả năng tổng hợp enzyme catalase của vi khuẩn

...............................................................................................................
57
Hình 4.5: Mối quan hệ di truyền giữa các dòng vi khuẩn phân giải Si
dựa trên trình tự gen 16S rRNA
.......................................................................................................
63
Hình 4.6: Hàm lượng đạm cố định trong môi trường nuôi cấy lỏng bởi
5 dịng vi khuẩn tuyển chọn (n=3)
.......................................................................................................
64
Hình 4.7: Mật số vi khuẩn cố định đạm trong môi trường
nuôi cấy lỏng (n=3)
...................................................................................
64
Hình 4.8: Hàm lượng lân hịa tan trong mơi trường ni
cấy lỏng bởi 5 dịng vi khuẩn tuyển chọn (n=3)
...................................................................................
65
Hình 4.9: Mật số vi khuẩn hịa tan lân trong mơi trường
ni cấy lỏng (n=3)
...................................................................................
67
Hình 4.10: Hàm lượng IAA tổng hợp trong mơi trường ni cấy lỏng
bởi 5 dịng vi khuẩn tuyển chọn (n=3)
.......................................................................................................
68
Hình 4.11: Mật số vi khuẩn tổng hợp IAA trong mơi trường ni cấy
lỏng (n=3)
.......................................................................................................
69

Hình 4.12: Diễn biến hàm lượng acid hữu cơ trong môi trường nuôi
cấy lỏng được tổng hợp bởi 5 dòng vi khuẩn tuyển chọn (n=3)

.......
7
0
Hìn
h
4.13
:
Hà
m
lượn
g Si
hịa
tan
tron
g
mơi
trườ
ng
ni
cấy
lỏng
với
c
á
c
m
ứ

c
p
H
k
h
á
c
n
h
a
u
c
ủ
a


5 dịng vi khuẩn thử nghiệm (n=3)
.......................................................................................................
72
Hình 4.14: Mật số 5 dịng vi khuẩn phân giải Si trong mơi trường
ni
cấy lỏng có các mức pH khác nhau (n=3)
.......................................................................................................
73
Hình 4.15: Hàm lượng Si hịa tan trong mơi trường
ni cấy lỏng bổ sung nồng độ NaCl khác
nhau bởi 5 dòng vi khuẩn phân giải Si
(n=3)
.......................................................................................................
75

Hình 4.16: Mật số 5 dịng vi khuẩn phân giải Si trong môi trường
nuôi
cấy lỏng chứa các nồng độ NaCl khác nhau (n=3)
.......................................................................................................
77
Hình 4.17: Hàm lượng Si hịa tan bởi 5 dòng vi khuẩn ở các mức
nhiệt
độ khác nhau trong mơi trường ni cấy lỏng (n=3)
.......................................................................................................
79
Hình 4.18: Mơ hình bề mặt đáp ứng biểu diễn sự phụ
thuộc của hàm lượng Si hòa tan (mg.L-1) với nhiệt
độ (oC) và thời gian (ngày)
...................................................................................
80
Hình 4.19: Mật số 5 dịng vi khuẩn phân giải Si trong môi trường
nuôi
cấy lỏng ở các mức nhiệt độ nuôi cấy khác nhau (n=3)
.......................................................................................................
81


Hình 4.20: Chiều dài thân và rễ lúa của các nghiệm thức được bố trí
trong ống nghiệm chứa dung dịch dinh dưỡng Hoagland chứa
0,3% NaCl..........................................................................................82
Hình 4.21: Chiều dài thân lúa của các nghiệm thức được bố trí trong
ống nghiệm chứa dung dịch dinh dưỡng Hoagland chứa 0,3%
NaCl...................................................................................................83
Hình 4.22: Chiều dài rễ lúa của các nghiệm thức được bố trí trong ống
nghiệm chứa dung dịch dinh dưỡng Hoagland chứa 0,3% NaCl........84

Hình 4.23: Sinh khối thân lúa của các nghiệm thức được bố trí trong
ống nghiệm chứa dung dịch dinh dưỡng Hoagland chứa 0,3%
NaCl...................................................................................................86
Hình 4.24: Sinh khối rễ lúa của các nghiệm thức được bố trí trong ống
nghiệm chứa dung dịch dinh dưỡng Hoagland chứa 0,3% NaCl........87
Hình 4.25: Hàm lượng Si trong thân cây lúa của các nghiệm thức được
bố trí trong ống nghiệm chứa dung dịch dinh dưỡng Hoagland
chứa 0,3% NaCl.................................................................................89
Hình 4.26: Hàm lượng proline trong thân lúa của các nghiệm thức
được bố trí trong ống nghiệm chứa dung dịch dinh dưỡng
Hoagland
chứa 0,3% NaCl.................................................................................90
Hình 4.27: Tỷ lệ K+/Na+ trong sinh khối khơ của các nghiệm thức
được bố trí trong ống nghiệm chứa dung dịch dinh dưỡng
Hoagland
chứa 0,3% NaCl.................................................................................91
Hình 4.28: Chiều cao cây lúa giai đoạn 45 ngày của các nghiệm thức
thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới
trong vụ 1 (6/2018 – 9/2018)..............................................................96
Hình 4.29: Chiều cao cây lúa giai đoạn 90 ngày của các nghiệm thức
thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới
trong vụ 2 (10/2018 – 01/2019)..........................................................97
Hình 4.30: Chiều dài bông lúa ở thời điểm thu hoạch của các nghiệm
thức thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà
lưới
ở vụ 1 (6/2018 – 9/2018)..................................................................104
Hình 4.31: Chiều dài bông lúa ở thời điểm thu hoạch của các nghiệm
thức thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà
lưới
trong vụ 2 (10/2018 – 01/2019)........................................................105

Hình 4.32: Chiều dài bông lúa ở thời điểm thu hoạch của các nghiệm
thức thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà
lưới
ở vụ 2 (10/2018 – 01/2019)..............................................................106
Hình 4.33: Tỷ lệ hạt chắc trên bông ở thời điểm thu hoạch của các


nghiệm thức thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện
nhà lưới ở vụ 1 (6/2018 – 9/2018)....................................................107


Hình 4.34: Tỷ lệ hạt chắc trên bơng ở thời điểm thu hoạch của các
nghiệm thức thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện
nhà lưới ở vụ 2 (11/2018 – 01/2019)................................................108
Hình 4.35: Sinh khối khơ trên chậu của các nghiệm thức thí nghiệm
trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới ở vụ 1 (6/2018
– 9/2018) ........................................................................................... 109
Hình 4.36: Sinh khối khơ trên chậu của các nghiệm thức thí nghiệm
trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới ở vụ 2 (10/201801/2019)...........................................................................................110
Hình 4.37: Hàm lượng Si trong thân cây lúa vào thời điểm thu hoạch
của các nghiệm thức thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở
điều kiện nhà lưới ở vụ 1 (6/2018 – 9/2018)....................................111
Hình 4.38: Hàm lượng Si trong thân cây lúa vào thời điểm thu hoạch
của các nghiệm thức thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở
điều kiện nhà lưới ở vụ 2 (10/2018 – 01/2019)................................112
Hình 4.39: Tỷ lệ K+/Na+ trong sinh khối khơ của các nghiệm thức thí
nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới ở vụ 1
(6/2018 – 9/2018).............................................................................113
Hình 4.40: Tỷ lệ K+/Na+ trong sinh khối khơ của các nghiệm thức thí
nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới ở vụ 2

(10/2018 – 01/2019).........................................................................113
Hình 4.41: Năng suất hạt chắc/chậu ở ẩm độ 14% của các nghiệm thức
thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới ở
vụ 1 (6/2018 – 9/2018).....................................................................115
Hình 4.42: Năng suất hạt chắc/chậu ở ẩm độ 14% của các nghiệm thức
thí nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới ở
vụ 2 (10/2018-01/2019)....................................................................116
Hình 4.43: Hàm lượng Si trong thân của các nghiệm thức thí nghiệm
trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện ngồi đồng trong mơ
hình canh tác lúa-tơm tại huyện Phước Long, tỉnh Bạc Liêu
(9/2018-01/2019) .............................................................................. 133
Hình 4.44: Tỷ lệ K+/Na+ trong sinh khối khô của các nghiệm thức thí
nghiệm trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện ngồi đồng
trong mơ hình canh tác lúa-tơm tại huyện Phước Long, tỉnh
Bạc Liêu
(9/2018-01/2019) .............................................................................. 135
Hình 4.45: Năng suất lúa thực tế của các nghiệm thức thí nghiệm
trồng trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện ngồi đồng trong mơ
hình canh tác lúa-tôm tại huyện Phước Long, tỉnh Bạc Liêu
(9/201801/2019) ............................................................................................ 136


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BLAST
CCC
CCI
CDB
cDNA
CDR
CDT

CEC
Chl
ĐBSCL
DCL
DNA
EDTA
HPLC
NSHCTC
LCT
MCM
MSVK
NS
NT
ProTT
PTST
RNA
RTTV
SC
Si
SiTD
SiTT
SKK
SKR
SKT
SSB
TAE
TCM
TLHCTB
TLK_Na

: Basic Local Alignment Search Tool
: Chiều cao cây
: Chỉ số hàm lượng chlorophyll
: Chiều dài bông
: Complementary Deoxiribonucleic Acid
: Chiều dài rễ
: Chiều dài thân
: Cation Exchange Capacity
: Chlorophyll
: Đồng bằng sông Cửu Long
: Độ cứng lóng
: Deoxiribonucleic Acid
: Ethylene Diamine Tetraacetic Acid
: High Performance Liquid Chromatography
: Năng suất hạt chắc trên chậu
: Lúa Cần Thơ
: Mía Cà Mau
: Mật số vi khuẩn
: Năng suất
: Nghiệm thức
: Hàm lượng proline trong thân
: Phân trùn Sóc Trăng
: Acid Ribonucleic
: Ruột trùn Trà Vinh
: Số chồi
: Silic
: Hàm lượng Si trong đất
: Hàm lượng Si trong thân cây lúa
: Sinh khối khô
: Sinh khối rễ

: Sinh khối thân
: Mật số vi khuẩn phân giải Si
: Tris-Acetate-EDTA
: Tre Cà Mau
: Tỷ lệ hạt chắc trên bông
: Tỷ lệ K+/NaTSB : Tryptone Soya Broth


CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề

Silic (Si) có số nguyên tử bằng 14, khối
lượng nguyên tử 28 và là á kim, hóa trị IV. Si là
nguyên tố có hàm lượng đứng hàng thứ hai
trong vỏ trái đất, chiếm 27,7% tổng khối lượng
trái đất (Datnoff et al., 2001). Trong đất Si tồn
tại trong các khoáng quartz, feldspar, mica,
amphibole, pyroxene, olivine và khống sét
(chủ yếu ở dạng SiO2 chiếm 1-45% khối lượng
khơ của đất) (Sposito, 1989). Si có ảnh hưởng
tích cực lên sự hấp thu và vận chuyển của nhiều
yếu tố đa, vi lượng cũng như sự sinh trưởng và
phát triển của cây trồng (Ma and Yamaji, 2008;
Vijayapriya and Muthukkaruppan, 2010), giúp
giảm những ảnh hưởng bất lợi của kim loại
nặng, mặn, hạn, mất cân bằng dinh dưỡng,
nhiệt độ và pH cao hay thấp (Adatia and
Besford, 1986; Ma, 2004; Ma and Yamaji,
2006) lên cây trồng bằng cách gia tăng hàm

lượng các enzyme oxy hóa-khử, ổn định cấu
trúc và chức năng của màng tế bào (Ma, 2004)
và giúp kích kháng chống lại cơn trùng và bệnh
hại
cây
trồng
(Vijayapriya
and
Muthukkaruppan, 2010). Trong điều kiện mặn,
Si giúp cải thiện một số đặc tính có lợi cho cây
lúa bao gồm: gia tăng hàm lượng chlorophyll ở
lá lúa (Yeo et al., 1990; Bonilla and Tsuchiya,
1998), duy trì tính thấm của màng tế bào do đó
giảm điện tích rị rỉ qua màng tế bào (Lutts et
al., 1996; Kaya et al., 2006; Liang et al., 1996),
giúp gia tăng hàm lượng nước tương đối cho
cây lúa (Tuna et al., 2008), giảm hàm lượng ion
Na+
+
và gia tăng hàm lượng ion K+ trong sinh khối khô cây lúa (Matoh et
al., 1986; Ahmad et al., 1992), giảm hàm lượng hydrogen peroxide
(H2O2) (Zhu et al., 2004) đồng thời gia tăng hàm lượng các enzyme
oxi hóa-khử như guaiacol peroxidase (GPX), glutathione reductase
(GR) và superoxide dismutase (SOD) (Liang et al., 2003; Zhu et al.,
21


2004) cũng như giảm hàm
lượng proline trong thân lúa
(Tuna et al., 2008;

Soylemezoglu et al., 2009;
Lee et al., 2010).
S
i trong
đất rất
dồi
dào
tuy
nhiên
hầu
hết tồn
tại
dưới
dạng
khơng
hịa
tan do
đó cây
trồng
khơng
thể
hấp
thu
được
(Rodri
gues
and
Datnof
f,
2005;

Vasant
hi et
al.,
2012).
Mặt
khác,
hàm

lượng Si trong đất bị suy giảm do (i) sự di
chuyển trầm tích và xói mịn đất thường xuyên
với cường độ cao, (ii) đa số cây trồng hấp thu
Si tương đương với các nguyên tố đa lượng
khác, tuy nhiên, Si không được bổ sung mỗi vụ
như N, P và K và (iii) Si bị mất đi do quá trình
khử Si trong đất. Đất ở vùng nhiệt đới và cận
nhiệt đới có hàm lượng Si hịa tan thấp và có
thể được gia tăng nhờ vào phân bón Si (Meena
et al., 2014). Ngoài ra, hàm lượng Si hữu dụng
trong đất khu vực bố trí thí nghiệm lúa ở điều
kiện ngoài đồng tại huyện Phước Long, tỉnh
Bạc Liêu là 16,9 (g.kg-1 đất khô) được đánh giá
ở mức thấp (Fox et al., 1967; Haysom and
Chapman, 1975), do đó cần bổ sung thêm phân
bón Si vào đất nhằm gia tăng lượng Si hữu
dụng trong đất. Bên cạnh đó, nhu cầu

22


của cây lúa đối với Si rất cao và hàm lượng Si trong thân lúa dao động từ 5-15%

(SiO2) khối lượng khô (Epstein, 1994; Epstein, 1999). Sau mỗi vụ canh tác cây
lúa hấp thu khoảng 230-470 kg Si.ha-1 và phần lớn khoáng Si được hấp thu
trong sinh khối cây lúa, tuy nhiên phần sinh khối này cũng được lấy đi ra khỏi
đồng ruộng (Ma and Yamaji, 2008; Meena et al., 2014). Hơn nữa, Si bất động
trong đất có thể chuyển thành dạng hòa tan dưới tác động của sự phong hóa,
hoạt động sinh học của rễ cây, vi sinh vật và động vật đất (Goudie, 1996;
Vasanthi et al., 2012). Trong đó, vi khuẩn phân giải Si đóng vai trị quan trọng
và hiệu quả cao trong việc phân giải Si bất động trong đất vì vậy giúp gia tăng
độ phì nhiêu đất và gia tăng khả năng bảo vệ cây trồng dưới điều kiện bất lợi
của môi trường (Vasanthi et al., 2012). Cơ chế phóng thích Si từ khống Si
được giải thích là do vi khuẩn tiết ra acid hữu cơ như acid citric, acid oxalic,
acid keto, acid hydroxyl carboxylic, acid tartaric, acid gluconic, acid acetic
(Sheng et al., 2003; Sheng, 2005; Sheng et al., 2008), acid 2-keto-gluconic,
alkalis và polysaccharide (Joseph et al., 2015) giúp phân cắt cầu nối liên kết
cộng hóa trị giữa Si và các nguyên tố khác trong khoáng Si (Vijayapriya and
Muthukkaruppan, 2012).
Mặt khác, hầu hết các nghiên cứu trong và ngồi nước tập trung vào vai
trị của vi khuẩn phân giải Si lên sinh trưởng và năng suất cây trồng trong điều
kiện bình thường, trong khi các nghiên cứu về bổ sung kết hợp giữa khoáng Si
và vi khuẩn phân giải Si vào đất giúp phân giải khoáng Si nhằm gia tăng khả
năng chống chịu mặn cũng như sinh trưởng và năng suất cây trồng trên nền đất
nhiễm mặn cịn rất hạn chế. Bên cạnh đó, lúa là cây trồng chủ lực ở vùng Đồng
bằng sông Cửu Long, tuy nhiên, hiện tại việc canh tác lúa ở khu vực này đang
phải đối mặt với những hậu quả do tác động của biến đổi khí hậu gây ra, dẫn
đến một lượng lớn diện tích trồng lúa bị nhiễm mặn. Do đó, nghiên cứu “Phân
lập vi khuẩn phân giải silic trong đất và ứng dụng trong canh tác lúa ở
Đồng bằng sông Cửu Long” được thực hiện.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu phân lập, tuyển chọn các dòng
vi khuẩn phân giải Si từ các nguồn mẫu vật khác nhau nhằm ứng dụng cho việc

gia tăng khả năng chống chịu mặn cũng như sinh trưởng và năng suất của cây
lúa khi được canh tác trên nền đất nhiễm mặn.
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là các dòng vi khuẩn phân giải Si trong đất chuyên
canh lúa, mía, tre lâu năm cũng như phân trùn và ruột trùn đất có khả năng phân
giải Si.
Nghiên cứu được giới hạn trên các dòng vi khuẩn phân giải Si được phân
lập từ 96 mẫu gồm đất, phân trùn và ruột trùn đất tại 5 tỉnh Đồng bằng sông


Cửu Long gồm Cà Mau, Sóc Trăng, Hậu Giang, Cần Thơ và Trà Vinh. Dựa
trên các


nghiên cứu trước đây cho thấy cây lúa, mía và tre có nhu cầu về Si rất cao cho
sinh trưởng và phát triển, bên cạnh đó, trong đường ruột của trùn và phân trùn
chứa hệ vi khuẩn có khả năng phân giải tốt các khống chất trong đất, do đó
tiềm năng phân lập được các dòng vi khuẩn phân giải Si từ các nguồn mẫu vật
này rất cao.
1.4 Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Các công việc gồm thu mẫu, phân lập, tuyển chọn và nhận diện các dòng
vi khuẩn có khả năng phân giải Si được thực hiện từ tháng 8/2016 đến tháng
6/2017. Ngồi ra, thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố môi trường lên
khả năng phân giải Si và mật số vi khuẩn phân giải Si của năm dòng vi khuẩn
tuyển chọn được tiến hành từ tháng 7/2017 đến tháng 2/2018. Nội dung đánh
giá khả năng kích thích sinh trưởng cây lúa trong điều kiện mặn trong phịng thí
nghiệm của 5 dịng vi khuẩn phân giải Si tuyển chọn được thực hiện từ tháng
3/2018 đến tháng 5/2018. Thí nghiệm đánh giá hiệu quả của 5 dòng vi khuẩn
tuyển chọn lên khả năng chống chịu mặn, sinh trưởng và năng suất lúa trồng
trên nền đất nhiễm mặn ở điều kiện nhà lưới và ngoài đồng được thực hiện từ

tháng 6/2018 đến tháng 01/2019.
Các nội dung nghiên cứu về phân lập, tuyển chọn vi khuẩn phân giải Si và
khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố môi trường lên khả năng phân giải Si và mật
số vi khuẩn cũng như đánh giá hiệu quả của năm dòng vi khuẩn tuyển chọn lên
khả năng kích thích sinh trưởng và tăng cường khả năng chống chịu mặn của
cây lúa trong điều kiện phịng thí nghiệm và nhà lưới được thực hiện tại Phịng
thí nghiệm Sinh học Đất, Bộ mơn Khoa học Đất, Khoa Nông nghiệp và Viện
Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ sinh học, Trường Đại học Cần Thơ. Nội
dung đánh giá hiệu quả của 5 dòng vi khuẩn phân giải Si lên việc gia tăng khả
năng chống chịu mặn, sinh trưởng và năng suất lúa trồng trên nền đất nhiễm
mặn trong mơ hình canh tác lúa-tơm được thực hiện tại ấp Long Hải, thị trấn
Phước Long, huyện Phước Long, tỉnh Bạc Liêu.
1.5 Nội dung nghiên cứu
- Phân lập và tuyển chọn một số dịng vi khuẩn có khả năng phân giải Si
từ các mẫu đất canh tác lúa, mía, tre lâu năm, ruột và phân trùn đất ở một số
tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) gồm Cà Mau, Sóc Trăng, Hậu Giang,
Cần Thơ và Trà Vinh.
- Đánh giá mối quan hệ di truyền của 10 dòng vi khuẩn phân giải Si hiệu
quả.
- Đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường lên mật số và khả năng
phân giải Si của 5 dòng vi khuẩn phân giải Si hiệu quả.
- Đánh giá hiệu quả của 5 dòng vi khuẩn phân giải Si tuyển chọn lên khả
năng chống chịu mặn của cây lúa trong điều kiện phịng thí nghiệm.