Luận án tiến sĩ chuyên ngành sinh vật học phân lập và khảo sát các đặc tính của vi khuẩn nội sinh trong cây lúa trồng trên đất ở tỉnh phú yên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VĂN THỊ PHƯƠNG NHƯ
PHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT CÁC ĐẶC TÍNH
CỦA VI KHUẨN NỘI SINH
TRONG CÂY LÚA TRỒNG TRÊN ĐẤT
Ở TỈNH PHÚ YÊN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Chuyên ngành VI SINH VẬT HỌC
Mã số 62 42 01 07
Cần Thơ, 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VĂN THỊ PHƯƠNG NHƯ
PHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT CÁC ĐẶC TÍNH
CỦA VI KHUẨN NỘI SINH
TRONG CÂY LÚA TRỒNG TRÊN ĐẤT
Ở TỈNH PHÚ YÊN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Chuyên ngành VI SINH VẬT HỌC
Mã số 62 42 01 07
Người hướng dẫn khoa hoc
Gs. Ts. CAO NGỌC ĐIỆP
Cần Thơ, 2015

i
LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành cảm ơn thầy GS. TS Cao Ngọc Điệp, người đã tận tình
hướng dẫn khoa học, hướng dẫn cách tiếp cận với các kiến thức khoa học
trong lĩnh vực nghiên cứu để tôi hoàn thành luận án tiến sĩ.
Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Cần Thơ, Ban
Lãnh Đạo Viện Nghiên cứu và Phát Triển Công Nghệ Sinh học, Phòng Đào
Tạo, Phòng Quản Lý Khoa học, Khoa Sau Đại học và các phòng ban khác của
Trường Đại học Cần Thơ đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án
tiến sĩ.
Cảm ơn gia đình và những người thân đã động viên và chia sẻ để tôi hoàn
thành luận án tiến sĩ.
Xin chân thành cảm ơn

ii
TÓM TẮT
Phú Yên là tỉnh ven biển Nam Trung bộ, với nền sản xuất chủ yếu là
nông nghiệp trong đó lúa là cây lương thực chính. Nhu cầu phân bón đối với
cây lúa là rất lớn, nhưng trong đất trồng lúa ở tỉnh Phú Yên chất dinh dưỡng
không cao, song do ý thức và trình độ canh tác của người dân còn thấp. Do
vậy để cải thiện năng suất lúa người dân đã lạm dụng phân bón hóa học đã
hưởng đến hiệu quả kinh tế và tác động bất lợi đối với môi trường. Vì vậy đề
tài “Phân lập và khảo sát các đặc tính của vi khuẩn nội sinh trong cây lúa
trồng trên đất ở tỉnh Phú Yên” được thực hiện nhằm phân lập và tuyển chọn
được các dòng vi khuẩn nội sinh trong cây lúa trồng trên đất ở tỉnh Phú Yên
có đặc tính cố định đạm, hòa tan lân, sinh tổng hợp IAA cao và đặc biệt là
những dòng vi khuẩn này có thể thích nghi tốt với điều kiều thổ nhưỡng và
thời tiết ở khu vực tỉnh Phú Yên. Các dòng vi khuẩn tuyển chọn có tiềm năng
ứng dụng trong sản xuất phân bón sinh học cho cây lúa trồng trên đất ở tỉnh
Phú Yên. Trong 3 loại môi trường phân lập chuyên biệt đã chọn được 593
dòng vi khuẩn được phân lập từ cây lúa trồng trên đất ở tỉnh Phú Yên, có màu
sắc khác nhau: vàng nhạt, vàng đậm, trắng đục và trắng trong. Hình dạng
khuẩn lạc chủ yếu là tròn, bìa nguyên và nhô, hầu hết các dòng vi khuẩn có tế
bào dạng hình que, Gram âm. Bằng kỹ thuật PCR với cặp mồi p515FPL và
p13B đã xác định được 556 dòng vi khuẩn là vi khuẩn nội sinh cây lúa. Các
dòng vi khuẩn này được nuôi trong môi trường Burk không đạm, môi trường
NBRIP hoặc trên môi trường phân lập và xác định khả năng cố định đạm, hòa
tan lân khó tan bằng phương pháp so màu. Kết quả cho thấy có 533 dòng có
khả năng cố định đạm, trong số đó 457 dòng có khả năng hòa tan lân khó tan
và tổng hợp IAA. Trong số đó 90 dòng vi khuẩn có khả năng cố định đạm khá
cao được phân tích vùng tự gen 16S rDNA. Kết quả cho thấy các dòng vi
khuẩn được định danh có mức tương đồng 97% trở lên so với các dòng vi
khuẩn nội sinh trên ngân hàng gen. 90 dòng vi khuẩn thuộc trong 5 nhóm:
Alphaproteobacteria (chiếm tỉ lệ 1,11%), Betaproteobacteria (chiếm tỉ lệ
11,11%), Gammaproteobacteria (chiếm tỉ lệ 53,33%), Bacteroidetes (chiếm tỉ
lệ 6,67%) và Bacilli (chiếm 27,78%). Trong số 90 dòng vi khuẩn có hoạt tính
sinh học cao đã chọn được 22 dòng vi khuẩn có khả năng cung cấp đạm và
hòa tan lân khó tan cung cấp cho cây lúa được trồng trong ống nghiệm. Kết
quả khảo sát khả năng cố định đạm và hòa tan lân cung cấp cho cây lúa được
trồng trong điều kiện nhà lưới thì có 8/22 dòng vi khuẩn có khả năng giúp
giảm lượng phân đạm vô cơ cung cấp từ 25% - 75% N (tương đương với 30
kg N - 90 kg N/ha) và 4/8 dòng vi khuẩn có khả năng làm giảm lượng lân vô
cơ cung cấp là 50% P (tương đương với 40 kg P2O5/ha) cho cây lúa. Trong thí

iii
nghiệm ngoài đồng tại 2 địa điểm khác nhau trên nền đất thịt pha cát tại tỉnh
Phú Yên đã tuyển chọn được 2 dòng vi khuẩn SHL70 (tương đồng 98% với
loài Azospirillum amazonense) và dòng PHL87 (tương đồng 99%
Burkholderia kururiensis) có khả năng cung cấp 50% lượng đạm sinh học
(tương đương 60 kg N/ha) cho cây lúa và 2 dòng vi khuẩn TAL1 (tương đồng
99% loài Pseudomonas putida) và TAL4 (tương đồng 99% với loài Bacillus
subtilis) có khả năng hòa tan lân khó tan thành dễ tan để đáp ứng nhu cầu sinh
trưởng và phát triển cho cây lúa và đã tiết kiệm được 50% lượng phân lân vô
cơ (tương đương 40 kg P2O5/ha) nhưng vẫn đảm bảo về năng suất, cải thiện
chất lượng gạo. Kết quả bổ sung kết hợp 2 dòng vi khuẩn SHL70 và TAL4 lên
cây lúa trồng ở 2 địa điểm khác nhau tại Phú Yên đều cho hiệu quả cố định
đạm và hòa tan lân khó tan cao hơn khi bổ sung riêng rẽ từng dòng cho cây
lúa. Sự kết hợp 2 dòng SHL70 và TAL4 giúp giảm 50% N (tương đương 60
kg N/ha) và 50% P (tương đương 40 kg P2O5/ha) trong sản xuất lúa mà vẫn
đảm bảo được năng suất lúa tốt.
Từ khóa: Cố định đạm, hòa tan lân, lúa cao sản, Phú Yên, tổng hợp IAA, vi
khuẩn nội sinh.

iv
ABSTRACT
Title “Isolation and characterization of rice endophytic bacteria
cultivated on soils of Phu Yen province”
Phu Yen province is located in coastal of Central Vietnam and rice is
main crop. Due to low soil fertility, big amount of chemical fertilizers are used
for rice production but low ecomomical effect and this may cause
environmental pollution and negatively influence human health. Besides that,
endophytic bacteria are microorganisms that live in plant tissues and they may
be responsible for the supply of biologically fixed nitrogen to their host plant
and plant promoting growth such as phosphate solubilization and IAA
biosynthesis. Title “Isolation and characterization of rice endophytic bacteria
cultivated on soils of Phu Yen province” was conducted to isolate and select
rice endophytes with good characteristics such as high nitrogen fixation,
phosphate solubilization and IAA production to produce biofertilizer for rice
cultivation in soils of Phu Yen province in the future. Five hundreds and
ninety-three of bacterial isolates were isolated from stems and roots of rice
samples which were collected from seven districts and Tuy Hoa city in three
kinds of medium (LGI, NFb, RMR). Their colonies had round-shape, climy,
smooth, colourless or milk-color, yellow and some colonies appeared in much
larger size. Using 16S rRNA gene fragments amplified with DNA using
eubacterial universal primers (p515FPL and p13B), 556 isolates were
identified as endophytic bacteria. A total of 533 endophytic isolates had the
ability of nitrogen fixation, in which 457/533 isolates have ability of
phosphate solubilization together with IAA biosynthesis. The sequences of
selected endophytic bacteria (90 isolates) showed high degrees of similarity to
those of the GenBank references strains (between 97% and 99%). From 90
isolates, 27,78% isolates belonged to Bacilli, 1,11% isolates was
Alphaproteobacteria, 11,11% isolates were identified as Betaproteobacteria
and 53,33% isolates were Gammaproteobacteria, while 6,67% isolates were
Bacteroides. Total 22/90 endophytes having high ability of nitrogen fixation
and phosphate solubilization were selected from the in-vitro experiments and
8/22 endophytes which could provides from 25% to 75% N and 4/8
endophytes solubilized 50% P2O5 for rice plants in pot experiments. From
field experiments, two strains (Azospirillum amazonense SHL70 and
Burkholderia vietnamiensis PHL87) fixed and provided 50% of biological
nitrogen for rice plants and two strains (Pseudomonas putida TAL1 and
Bacillus subtilis TAL4) solubilized and provided 50% P2O5 requirement of

v
rice cultivation. The effect of Azospirillum amazonense SHL70 and Bacillus
subtilis TAL4 in rice cultivated on soils of two sites (Dong Hoa and Tuy An
districts, Phu Yen province) showed that either SHL70, TAL4 or mixture of
SHL70 and TAL4 saved 50% N and 50% P2O5 in rice cultivation but grain
yield of inoculated rice seeds as same as control treatment 100% N and 100%
P2O5 without inoculation.
Keywords: endophytic bacteria, high-yielding rice, IAA biosynthesis, nitrogen
fixation, phosphate solubilization, Phu Yen.

vi
Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu “Phân lập và khảo sát các đặc
tính của vi khuẩn nội sinh trong cây lúa trồng trên đất ở tỉnh Phú Yên” là
của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được
người khác công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Nghiên cứu sinh
Văn Thị Phương Như

vii
MỤC LỤC
TÓM TẮT......................................................................................................... ii
ABSTRACT..................................................................................................... iv
MỤC LỤC ...................................................................................................... vii
DANH SÁCH BẢNG...................................................................................... xi
DANH SÁCH HÌNH..................................................................................... xiv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................... xvi
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ........................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................. 1
1.2. Mục tiêu .................................................................................................... 2
1.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 2
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 3
1.5. Những đóng góp mới của luận án ............................................................. 3
1.6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án .................................. 3
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................... 5
2.1. Điều kiện tự nhiên và tình hình sản xuất lúa của tỉnh Phú Yên ............... 5
2.1.1. Điều kiện tự nhiên của tỉnh Phú Yên ..................................................... 5
2.1.2. Tình hình sản xuất lúa ở tỉnh Phú Yên .................................................. 6
2.2. Hiện trạng sử dụng phân bón ở Việt Nam và Phú Yên ............................ 7
2.2.1. Hiện trạng sử dụng phân bón hóa học ở Việt Nam, Phú Yên và hiệu
suất sử dụng phân bón hóa học ....................................................................... 7
2.2.1.1. Ở Việt Nam ......................................................................................... 7
2.2.1.2. Ở Phú Yên ........................................................................................... 8
2.2.1.3. Hiệu suất sử dụng phân bón hóa học hiện nay và các nguyên nhân
làm tổn thất lượng phân bón ............................................................................ 9
2.2.2. Phân bón hữu cơ .................................................................................. 11
2.2.3. Phân hữu cơ - vi sinh ........................................................................... 12
2.2.4. Phân vi sinh .......................................................................................... 12
2.2.4.1. Khái niệm phân vi sinh ..................................................................... 12
2.2.4.2. Tình hình nghiên cứu phân bón vi sinh ở Việt Nam ........................ 12
2.3. Vai trò của phân bón đối với cây lúa ...................................................... 15
2.3.1. Vai trò của phân đạm đối với cây lúa .................................................. 15
2.3.2. Vai trò của phân lân đối với cây lúa .................................................... 15
2.3.3. Vai trò của phân kali đối với cây lúa ................................................... 16
2.4. Tổng quan về vi khuẩn nội sinh .............................................................. 16
2.4.1. Các nhóm vi khuẩn nội sinh thực vật .................................................. 17
2.4.2. Các nhóm vi khuẩn nội sinh cây lúa .................................................... 20
2.4.3. Đặc điểm của vi khuẩn nội sinh thực vật - ở cây lúa ........................... 22

viii
2.4.4. Vai trò của vi khuẩn nội sinh ............................................................... 24
2.4.4.1. Khả năng cố định đạm ...................................................................... 24
2.4.4.2. Khả năng hòa tan lân khó tan ........................................................... 26
2.4.4.3. Khả năng tổng hợp IAA .................................................................... 28
2.4.4.4. Đối kháng sinh học ........................................................................... 29
2.4.5. Những nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn nội sinh thực vật trong sản
xuất phân vi sinh ............................................................................................ 31
2.4.5.1. Phân vi sinh cố định đạm .................................................................. 31
2.4.5.2. Phân vi sinh hòa tan lân khó tan ....................................................... 33
2.4.5.3. Phân vi sinh kích thích, điều hoà sinh trưởng thực vật ..................... 35
2.4.5.4. Phân vi sinh đa chức năng ................................................................ 35
CHƯƠNG III: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 37
3.1. Phương tiện nghiên cứu .......................................................................... 37
3.1.1. Vật liệu ................................................................................................. 37
3.1.2. Dụng cụ ................................................................................................ 37
3.1.3. Thiết bị ................................................................................................. 37
3.1.4. Hóa chất và môi trường phân lập nuôi cấy vi khuẩn ........................... 38
3.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 41
3.2.1. Thu mẫu lúa ......................................................................................... 42
3.2.2. Phân lập vi khuẩn nội sinh cây lúa ...................................................... 43
3.2.3. Khảo sát hình thái khuẩn lạc và đặc điểm tế bào vi khuẩn. ................. 44
3.2.4. Nhận diện vi khuẩn nội sinh bằng kỹ thuật PCR ................................. 45
3.2.5. Khảo sát các đặc tính của vi khuẩn nội sinh cây lúa ............................... 46
3.2.6. Tuyển chọn vi khuẩn nội sinh .............................................................. 50
3.2.6.1. Nhận diện và xây dựng mối quan hệ di truyền của các dòng vi
khuẩn nội sinh ................................................................................................ 50
3.2.6.2. Đo lượng Acethylen bị khử ............................................................. 51
3.2.6.3. Khảo sát hiệu quả cố định đạm và hòa tan lân khó tan của các
dòng vi khuẩn nội sinh lên cây lúa trồng trong ống nghiệm ......................... 53
3.2.6.4. Khảo sát đặc tính sinh lý, sinh hóa của các dòng vi khuẩn .............. 55
dòng vi khuẩn nội sinh trên cây lúa trồng trong nhà lưới .............................. 55
dòng vi khuẩn nội sinh trên cây lúa trồng ở điều kiện ngoài đồng ................ 59
3.2.6.7. Khảo sát hiệu quả cố định đạm và hòa tan lân khó tan khi kết hợp
2 dòng vi khuẩn nội sinh lên cây lúa ............................................................. 61
3.3. Xử lý số liệu ............................................................................................ 63

ix
CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................... 64
4.1. Phân lập và đặc điểm sinh học của vi khuẩn nội sinh cây lúa trồng
trên đất ở tỉnh Phú Yên .................................................................................. 64
4.1.1. Kết quả phân lập vi khuẩn .................................................................... 64
4.1.2. Đặc điểm khuẩn lạc và tế bào của các dòng vi khuẩn phân lập ........... 66
4.2. Nhận diện vi khuẩn nội sinh bằng kỹ thuật PCR ........................................ 69
4.3. Kết quả khảo sát các đặc tính của vi khuẩn nội sinh cây lúa .................. 69
4.3.1. Kết quả khảo sát khả năng tổng hợp NH4
+
của các dòng vi khuẩn ......... 70
4.3.2. Kết quả khảo sát khả năng hòa tan lân khó tan của các dòng vi khuẩn .. 72
4.3.3. Kết quả khảo sát khả năng tổng hợp IAA của các dòng vi khuẩn .......... 74
4.4. Nhận diện và xây dựng mối quan hệ di truyền của 90 dòng vi khuẩn
nội sinh có khả năng tổng hợp NH4
+
cao, hòa tan lân và tổng hợp IAA ....... 76
4.5. Kết quả đo hàm lượng Acethylen bị khử và nhận diện gen nifH của
các dòng vi khuẩn được tuyển chọn .............................................................. 90
4.5.1. Kết quả đo hàm lượng Acethylen bị khử của các dòng vi khuẩn ........ 90
4.5.2. Nhận diện gen nifH của 22 dòng vi khuẩn được tuyển chọn ............... 92
4.6. Hiệu quả cố định đạm và hòa tan lân khó tan của các dòng vi khuẩn
nội sinh trên cây lúa trồng trong ống nghiệm ................................................ 93
4.6.1. Hiệu quả cố định đạm của các dòng vi khuẩn ..................................... 93
4.6.2. Hiệu quả hòa tan lân khó tan của các dòng vi khuẩn .......................... 95
4.7. Khảo sát đặc tính sinh lý, sinh hóa của các dòng vi khuẩn được tuyển
chọn ................................................................................................................ 98
4.8. Hiệu quả cố định đạm và hòa tan lân khó tan của vi khuẩn nội sinh
trên cây lúa trồng trong điều kiện nhà lưới .................................................. 102
4.8.1. Ảnh hưởng của 8 dòng vi khuẩn và phân đạm hóa học lên đặc tính
sinh trưởng và phát triển của cây lúa trồng trong điều kiện nhà lưới ......... 102
4.8.2. Ảnh hưởng của 4 dòng vi khuẩn và phân lân hóa học lên đặc tính
sinh trưởng và phát triển của cây lúa trồng trong điều kiện nhà lưới ........ 114
4.9. Hiệu quả cố định đạm và hòa tan lân khó tan của vi khuẩn nội sinh
trên cây lúa trồng ở điều kiện ngoài đồng tại phường Phú Thạnh, Tuy Hòa 121
4.9.1. Ảnh hưởng của 2 dòng vi khuẩn SHL70, PHL87 và phân đạm hóa
học lên đặc tính sinh trưởng và phát triển của cây lúa trồng ở điều kiện
ngoài đồng .................................................................................................... 121
4.9.2. Ảnh hưởng của 2 dòng vi khuẩn TAL1, TAL4 và phân lân hóa học
lên đặc tính sinh trưởng và phát triển của cây lúa trồng ở điều kiện ngoài
đồng tại phường Phú Thạnh, Tuy Hòa ......................................................... 128
4.10. Hiệu quả cố định đạm và hòa tan lân khó tan khi bổ sung kết hợp 2
dòng vi khuẩn SHL70 và TAL4 trên cây lúa trồng ở điều kiện nhà lưới và
ngoài đồng..................................................................................................... 135

x
4.10.1. Hiệu quả cố định đạm và hòa tan lân khó tan khi bổ sung kết hợp 2
dòng vi khuẩn SHL70 và TAL4 trên cây lúa trồng ở điều kiện nhà lưới..... 135
4.10.2. Khảo sát hiệu quả cố định đạm và hòa tan lân khó tan khi bổ sung
kết hợp 2 dòng vi khuẩn trên cây lúa trồng ở điều kiện ngoài đồng ............ 139
4.10.2.1. Hiệu quả cố định đạm và hòa tan lân khó tan khi bổ sung kết
hợp 2 dòng vi khuẩn trên cây lúa trồng ở ngoài đồng tại huyện Đông Hòa 139
4.10.2.2. Hiệu quả cố định đạm và hòa tan lân khó tan khi bổ sung kết
hợp 2 dòng vi khuẩn SHL70, TAL4 trên cây lúa trồng ở ngoài đồng tại
huyện Tuy An……………………………………………………………….145
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .............................................. 153
5.1. Kết luận ................................................................................................. 153
5.2. Đề xuất .................................................................................................. 153
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN
QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ...............................................................................155
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................... 156
PHỤ LỤC...................................................................................................... 173

xi
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa các huyện, thị xã và thành
phố năm 2014 ................................................................................................... 7
Bảng 2.2. Nhu cầu và khả năng cung ứng phân bón năm 2011 ...................... 8
Bảng 2.3. Tổng lượng phân bón hóa học trong sản xuất nông nghiệp ở Phú
Yên ................................................................................................................... 8
Bảng 2.4. Một số giống vi sinh vật sử dụng trong sản xuất phân vi sinh ở
Việt Nam ........................................................................................................ 14
Bảng 2.5. Vi khuẩn nội sinh phân lập từ cây lúa ........................................... 20
Bảng 3.1. Công thức môi trường LGI ............................................................ 38
Bảng 3.2. Công thức môi trường Nfb ............................................................ 38
Bảng 3.3. Công thức môi trường Burk không đạm ........................................ 40
Bảng 3.4. Công thức môi trường NBRIP lỏng ............................................... 40
Bảng 3.5. Công thức của môi trường dinh dưỡng Yoshida ........................... 41
Bảng 3.6. Thành phần hóa chất cho một phản ứng PCR ............................... 45
Bảng 3.7. Các giai đoạn của phản ứng PCR .................................................. 46
Bảng 3.8. Thành phần của dãy đường chuẩn NH4
+
........................................ 47
Bảng 3.9. Thành phần của dãy đường chuẩn P2O5......................................... 48
Bảng 3.10. Thành phần của dãy đường chuẩn IAA........................................ 50
Bảng 3.11. Các nghiệm thức thí nghiệm khảo sát hiệu quả cố định đạm....... 54
Bảng 3.12. Các nghiệm thức thí nghiệm khảo sát hiệu quả hòa tan lân khó
tan ................................................................................................................... 54
Bảng 3.13. Đặc tính đất thí nghiệm trong chậu của tỉnh Phú Yên ................. 56
Bảng 3.14. Các nghiệm thức trong thí nghiệm khảo sát đạm......................... 56
Bảng 3.15. Các nghiệm thức trong thí nghiệm khảo sát lân........................... 58
Bảng 3.16. Đặc tính đất thí nghiệm khảo sát đạm trồng lúa ngoài đồng tại
phường Phú Thạnh.......................................................................................... 59
Bảng 3.17. Đặc tính đất thí nghiệm khảo sát lân trồng lúa ngoài đồng tại
phường Phú Thạnh.......................................................................................... 61
Bảng 3.18. Các nghiệm thức trong thí nghiệm tổ hợp 2 dòng vi khuẩn......... 62
Bảng 3.19. Đặc tính đất thí nghiệm ngoài đồng ở huyện Đông Hòa.............. 62
Bảng 3.20. Đặc tính đất thí nghiệm ngoài đồng ở huyện Tuy An.................. 62
Bảng 4.1. Các dòng vi khuẩn đã được phân lập từ trong cây lúa .................. 65
Bảng 4.2. Đặc điểm khuẩn lạc của các dòng vi khuẩn .................................. 66
Bảng 4.3. Đặc điểm tế bào của các dòng vi khuẩn ........................................ 68
Bảng 4.4. Hàm lượng NH4
+
, P2O5 và IAA của 90 dòng vi khuẩn được phân
lập trên môi trường LGI, Nfb và RMR .............................................................. 77

xii
Bảng 4.5. Mối tương quan di truyền giữa các dòng vi khuẩn phân lập với
các dòng vi khuẩn có trong ngân hàng gen (NCBI) dựa vào trình tự 16S
rDNA ............................................................................................................. 79
Bảng 4.6. Sự đa dạng của trình tự Nucleotide được phân tích trong phần
mềm DNASP 5.10 ......................................................................................... 89
Bảng 4.7. Hàm lượng nitrogenase được tổng hợp của 40 dòng vi khuẩn ..... 90
Bảng 4.8. Hàm lượng nitrogenase được tổng hợp của 22 dòng vi khuẩn bổ
sung lên cây lúa .............................................................................................. 92
Bảng 4.9. Chiều cao cây và trọng lượng khô cây lúa 28 NSKG trong ống
nghiệm ở thí nghiệm khảo sát đạm................................................................. 94
Bảng 4.10. Chiều cao cây và trọng lượng khô cây lúa 28 NSKG trong ống
nghiệm ở thí nghiệm khảo sát lân................................................................... 96
Bảng 4.11. Đặc tính sinh lý sinh hóa của 8 dòng vi khuẩn tiềm năng nội
sinh cây lúa .................................................................................................... 99
Bảng 4.12. Đặc tính của các loài vi khuẩn trong chi Bacillus ..................... 100
Bảng 4.13. Đặc tính của các loài vi khuẩn trong chi Azospirillum .............. 101
Bảng 4.14. Đặc điểm của 8 dòng vi khuẩn tiềm năng được tuyển chọn ...... 102
Bảng 4.15. Ảnh hưởng của 8 dòng vi khuẩn và phân đạm hóa học lên đặc
tính sinh trưởng và phát triển của cây lúa ở giai đoạn 48 NSKG trồng
trong chậu .................................................................................................... 104
Bảng 4.16. Ảnh hưởng của 8 dòng vi khuẩn và phân đạm hóa học lên đặc
tính sinh trưởng và phát triển của cây lúa lúc thu hoạch (110 NSKG) trồng
trong chậu .................................................................................................... 108
Bảng 4.17. Ảnh hưởng của 8 dòng vi khuẩn và phân đạm hóa học lên
thành phần năng suất của cây lúa lúc thu hoạch (110 NSKG) trồng trong
chậu............................................................................................................... 110
Bảng 4.18. Ảnh hưởng của 4 dòng vi khuẩn và phân lân học lên đặc tính
sinh trưởng và phát triển của cây lúa trồng trong chậu ở giai đoạn 48
NSKG............................................................................................................ 116
Bảng 4.19. Ảnh hưởng của 4 dòng vi khuẩn và phân lân hóa học lên đặc
tính sinh trưởng và phát triển của cây lúa trồng trong chậu lúc thu hoạch .. 117
Bảng 4.20. Ảnh hưởng của 4 dòng vi khuẩn và phân lân hóa học lên thành
phần năng suất của cây lúa trồng trong chậu lúc thu hoạch (110 NSKG) ... 119
Bảng 4.21. Ảnh hưởng của 2 dòng vi khuẩn SHL70, PHL87 và phân đạm
hóa học lên đặc tính sinh trưởng của cây lúa trồng ngoài đồng ở phường
Phú Thạnh, Tuy Hòa..................................................................................... 122
hóa học lên các thành phần năng suất của cây lúa trồng ngoài đồng ở
phường Phú Thạnh, Tuy Hòa........................................................................ 124

xiii
hóa học lên hàm lượng N trong gạo, trong rơm và protein trong gạo………126
Bảng 4.24. Ảnh hưởng của 2 dòng vi khuẩn TAL1, TAL4 và phân lân hóa
học lên đặc tính sinh trưởng của cây lúa trồng ở phường Phú Thạnh, Tuy
Hòa ............................................................................................................... 129
học lên các thành phần năng suất của cây lúa trồng ở phường Phú Thạnh,
Tuy Hòa ........................................................................................................ 130
học lên hàm lượng N trong gạo và protein trong gạo................................... 132
Bảng 4.27. Ảnh hưởng của vi khuẩn TAL1, TAL4 và phân lân lên hàm
lượng P trong rơm và trong gạo.................................................................... 133
Bảng 4.28. Ảnh hưởng của 2 dòng vi khuẩn SHL70, TAL4 và phân đạm,
lân hóa học lên các chỉ tiêu sinh trưởng của cây lúa trồng ở nhà lưới ......... 136
Bảng 4.29. Ảnh hưởng của 2 dòng vi khuẩn SHL70, TAL4 và phân đạm,
lân hóa học lên thành phần năng suất của cây lúa trồng ở nhà lưới ............. 137
Bảng 4.30. Hiệu quả kết hợp 2 dòng vi khuẩn SHL70, TAL4 và phân đạm,
lân hóa học lên các chỉ tiêu sinh trưởng của cây lúa trồng ngoài đồng tại
huyện Đông Hòa …………………………………………………………...140
lân hóa học lên các thành phần năng suất của cây lúa trồng ở huyện Đông
Hòa ............................................................................................................... 141
phân lân hóa học lên hàm lượng N trong gạo, trong rơm và protein trong
gạo................................................................................................................. 143
Bảng 4.33. Hiệu quả của 2 dòng vi khuẩn SHL70, TAL4 và phân đạm,
phân lân hóa học lên hàm lượng P trong gạo, trong rơm …………………..144
lân hóa học lên các chỉ tiêu sinh trưởng của lúa trồng ở huyện Tuy
An…………………………………………………………………………...146
lân hóa học lên các thành phần năng suất của cây lúa trồng ở huyện
Tuy An………………………………………………………………………147
Bảng 4.36. Hiệu quả kết hợp 2 dòng vi khuẩn SHL70, TAL4 và phân
đạm, phân lân hóa học lên hàm lượng N trong gạo, trong rơm và protein
trong gạo……………………………………………………………………149
phân lân hóa học lên hàm lượng P trong gạo, trong rơm…………………..150

xiv
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1. Các huyện ở tỉnh Phú Yên ............................................................... 5
Hình 2.2. Cơ chế xâm nhiễm vi khuẩn nội sinh thực vật .............................. 17
Hình 2.3. Vi khuẩn Herbaspirillum xâm nhập vào cây lúa ........................... 23
Hình 2.4. Cấu trúc enzyme Nitrogenase ........................................................ 25
Hình 2.5. Sơ đồ biểu diễn cơ chế cố định N2 .................................................. 25
Hình 2.6. Sơ đồ biểu diễn cơ chế cố định đạm sinh học ............................... 26
Hình 3.1. Sơ đồ tóm tắt các nội dung thí nghiệm .......................................... 42
Hình 3.2. Sơ đồ các bước khử mẫu ................................................................ 43
Hình 3.3. Phản ứng màu của các ống nghiệm xây đường chuẩn và mẫu đo
NH4
+
với thuốc thử ............................................................................................. 47
P2O5 ................................................................................................................ 49
IAA ................................................................................................................ 50
Hình 4.1. Vòng pellicle xuất hiện trên các môi trường nuôi cấy ................... 66
Hình 4.2. Hình dạng khuẩn lạc của các dòng vi khuẩn phân lập môi trường
LGI, Nfb và RMR ........................................................................................... 67
Hình 4.3. Hình tế bào vi khuẩn chụp dưới kính hiển vi điện tử (SEM) độ
phóng đại 14.000 lần ........................................................................................... 68
Hình 4.4. Nhuộm gram tế bào vi khuẩn độ phóng đại 400 lần ...................... 68
Hình 4.5. Phổ điện di sản phẩm PCR được nhân lên từ DNA của các dòng
vi khuẩn phân lập với 2 mồi p515FPL và p13B ............................................. 69
Hình 4.6. Khuẩn lạc dòng vi khuẩn TAL4 sau 2 ngày cấy trên môi trường
Burk không đạm ............................................................................................. 70
Hình 4.7. Sự biến thiên hàm lượng NH4
+
của 533 dòng vi khuẩn theo thời
gian................................................................................................................... 71
Hình 4.8. Sự biến thiên hàm lượng P2O5 của 457 dòng vi khuẩn theo thời
gian................................................................................................................... 74
Hình 4.9. Sự biến thiên hàm lượng IAA của 457 dòng vi khuẩn theo thời
gian................................................................................................................... 75
Hình 4.10. Đa dạng về loài của 90 dòng vi khuẩn nội sinh............................. 81
Hình 4.11.A. Sơ đồ mối quan hệ di truyền của các dòng vi khuẩn nội sinh với
các dòng vi khuẩn thuộc nhóm Bacilli có trong ngân hàng gen (NCBI) dựa
vào trình tự 16S rDNA……………………………………………………….83

xv
Hình 4.11.B. Sơ đồ mối quan hệ di truyền của các dòng vi khuẩn nội sinh với
các dòng vi khuẩn thuộc nhóm Betaproteobacteria có trong ngân hàng gen
(NCBI) dựa vào trình tự 16S rDNA………………………………………….84
Hình 4.11.C. Sơ đồ mối quan hệ di truyền của các dòng vi khuẩn nội sinh với
các dòng vi khuẩn thuộc chi Enterobacter có trong ngân hàng gen (NCBI)
dựa vào trình tự 16S rDNA…………………………………………………..85
Hình 4.11.D. Sơ đồ mối quan hệ di truyền của các dòng vi khuẩn nội sinh
với các dòng vi khuẩn thuộc chi Pantoea và Pseudomonas có trong ngân
hàng gen (NCBI) dựa vào trình tự 16S rDNA................................................ 86
Hình 4.11.E. Sơ đồ mối quan hệ di truyền của các dòng vi khuẩn nội sinh
với các dòng vi khuẩn thuộc chi Acinetobacter, Stenotrophomonas,
Aeromonas, Erwinia và Klebsiella có trong ngân hàng gen (NCBI) dựa
vào trình tự 16S rDNA.................................................................................... 87
Hình 4.11.F. Sơ đồ mối quan hệ di truyền của các dòng vi khuẩn nội sinh
với các dòng vi khuẩn thuộc nhóm Bacteroides có trong ngân hàng gen
(NCBI) dựa vào trình tự 16S rDNA ............................................................... 88
Hình 4.12. Mối tương quan giữa hàm lượng NH4
+
(mg/l) và hoạt tính
Nitrogenase trong dung dịch Burk (µmol)………………………...................91
Hình 4.13. Kết quả điện di sản phẩm PCR của 22 dòng vi khuẩn nội sinh trên
gel agarose…………………………………………………………………....93
Hình 4.14. Hiệu quả cố định đạm của vi khuẩn ảnh hưởng lên sự sinh
trưởng của cây lúa 28 NSKG………………………………………………...95
Hình 4.15. Hiệu quả hòa tan lân khó tan của vi khuẩn lên sự cây lúa 28
NSKG………………………………………………………………………...97
Hình 4.16. Hình vi khuẩn TAL1 dưới kính hiển vi điện tử (SEM)…………..99
Hình 4.17. Hình vi khuẩn dưới kính hiển vi điện tử (SEM)......................... 100
Hình 4.18. Hình vi khuẩn dòng SHL70 dưới kính hiển vi điện tử (SEM) ... 101
Hình 4.19. Hình vi khuẩn dưới kính hiển vi điện tử (SEM)......................... 102
Hình 4.20. Chiều cao của cây lúa ở các nghiệm thức 0N trong giai đoạn 48
NSKG ........................................................................................................... 106
Hình 4.21. Bông lúa khi thu hoạch............................................................... 113
Hình 4.22. Kết quả kiểm tra tính đối kháng của 2 dòng vi khuẩn................ 135

xvi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
16S-rDNA 16S-ribosomal DNA coding gene
ARA Acetylene Reduction Assay
ATP Adenosine triphosphate
Blast N Basic local alignment search tool Nucleotid
ĐC Đối chứng
FAME Fatty acid methyl ester
FAO Food and Agriculture of Organisation
GC Gas Chromatography
Gen Nif Nitrogen fixing gene
IAA Indole acetic acid
IFA International Fertilizer industry Association
ML Ma lâm
MT Môi trường
NCBI National centre for biotechnology information
NSKC Ngày sau khi cấy
NSKG Ngày sau khi gieo
PGPR Plant growth promoting Rhizobacteria
PCR Polymerase chain reaction
PSB Phosphate solubilizing bacteria
RFLP Restriction fragment length polymorphism
SEM Scanning electron microscope
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
TL Trọng lượng
TLHC Tỷ lệ hạt chắc
Trp Tryptophan
VK Vi khuẩn
VTCC Vietnam Type Culture Collection

1
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU
1.1. Đặt vấn đề
Nhu cầu lương thực ngày càng tăng là do áp lực của sự gia tăng dân số
và lúa gạo là nguồn lương thực chủ yếu trong khẩu phần dinh dưỡng cho hơn
40% dân số thế giới. Trong năm 2014, sản lượng lúa trên thế giới đạt 741 triệu
tấn (FAO, 2015). Năng suất cũng như sản lượng lúa tùy thuộc vào khí hậu,
loại đất, độ ẩm và nguồn dinh dưỡng. Cây lúa cần nhiều chất dinh dưỡng khác
nhau, chủ yếu là đạm, lân và kali để tăng trưởng, phát triển tốt và cho năng
suất cao. Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho cây lúa, nông dân phải
sử dụng một lượng lớn phân bón hóa học, chủ yếu là phân đạm, lân và kali. Ở
Việt Nam, tổng diện tích đất trồng lúa của cả nước trong năm 2014 khoảng 7,8
triệu ha trong đó diện tích trồng lúa tỉnh Phú Yên đạt được 57.021 ha và cần
khoảng 10 triệu tấn phân bón các loại (Cục Trồng trọt, 2014), tuy nhiên hiệu
suất sử dụng phân bón chỉ khoảng 35 - 40%, còn lại 60 - 65% lượng phân bón
bị mất đi. Trong số lượng phân bón cây trồng không sử dụng được, một phần
bị rửa trôi theo nước mặt rồi chảy vào các ao, hồ, sông suối gây ô nhiễm
nguồn nước mặt và gây ảnh hưởng xấu như gây phì hóa nước và tăng nồng độ
nitrate trong nước, một phần phân bón trực di xuống sâu, gây ô nhiễm nguồn
nước ngầm, một phần bị bay hơi do tác động của nhiệt độ hay quá trình phản
nitrate hóa gây ô nhiễm không khí (Nguyễn Đức Khiển, 2002). Nếu lạm dụng
việc sử dụng phân hóa học như hiện nay thì không những gây ra lãng phí mà
còn tác động và ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái.
Trước sức ép của vấn đề an ninh lương thực, người dân luôn đặt ra mục
đích phải thu nhiều sản phẩm. Song do ý thức và trình độ canh tác chưa cao
nên tình trạng lạm dụng phân bón hóa học đã xảy ra khá phổ biến. Kết quả
điều tra của Sở Nông Nghiệp và PTNT Phú Yên trong năm 2012 cho thấy, chi
phí mà nông dân mua phân bón để sản xuất lúa lên đến 6.000.000 đồng/ha/vụ,
chi phí này > 50% tổng chi phí trong sản xuất lúa. Điều này đã tác động bất lợi
đến chi phí sản xuất, đến môi trường dẫn đến kết quả sản xuất không mang lại
hiệu quả kinh tế cao và chưa có nền sản xuất bền vững. Để khắc phục những
tác động bất lợi này thì việc sử dụng phân bón sinh học trong quá trình sản
xuất nói chung và sản xuất lúa nói riêng thật sự rất có ý nghĩa.
Ngày nay, các nhà nghiên cứu đã quan tâm nhiều đến những loài vi
khuẩn nội sinh và ứng dụng vi khuẩn nội sinh trong sản xuất phân bón. Vi
khuẩn nội sinh có vai trò quan trọng đối với cây trồng và được ứng dụng trong
sản xuất phân vi sinh, chúng có những đặc tính tốt như có khả năng cố định

2
đạm cho cây trồng, hòa tan lân khó tan giúp cho cây trồng hấp thụ tốt chất
dinh dưỡng, tổng hợp chất điều hòa sinh trưởng IAA, tăng hàm lượng các chất
khoáng, tăng khả năng kháng bệnh và giúp loại bỏ các chất gây ô nhiễm môi
trường (Siciliano et al., 2001) trong đó các vi khuẩn nội sinh tiêu biểu như
Azosprillum, Herbaspirillum, Burkholderia, Pseudomonas,
Gluconacetobacter, ...
Vì vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng vi khuẩn nội sinh có ích trong sản
xuất phân bón vi sinh phục vụ cho sản xuất nông nghiệp nhằm hạn chế phân
bón hóa học, góp phần bảo vệ môi trường và xây dựng một nền nông nghiệp
phát triển bền vững. Điều này rất có ý nghĩa, rất cần thiết trong sản xuất nông
nghiệp và trong việc bảo vệ môi trường. Đặc biệt cây lúa cao sản là đối tượng
cần được nghiên cứu về vi khuẩn nội sinh vì đây là loại cây lương thực chính
được trồng phổ biến ở tỉnh Phú Yên. Hơn nữa, hiện tại ở tỉnh Phú Yên chưa có
một công trình nghiên cứu nào về vi khuẩn nội sinh trong cây lúa.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, đề tài: “Phân lập và khảo sát các
đặc tính của vi khuẩn nội sinh trong cây lúa trồng trên đất ở tỉnh Phú
Yên” đã được thưc hiện.
1.2. Mục tiêu
Phân lập và tuyển chọn được các dòng vi khuẩn nội sinh cây lúa trồng ở
tỉnh Phú Yên có đặc tính cố định đạm, hòa tan lân, sinh tổng hợp IAA cao để
ứng dụng sản xuất phân bón vi sinh cho cây lúa trồng trên đất ở tỉnh Phú Yên.
1.3. Nội dung nghiên cứu
- Phân lập vi khuẩn nội sinh cây lúa trồng ở 7 huyện và thành phố Tuy
Hòa thuộc tỉnh Phú Yên.
- Nhận diện các dòng vi khuẩn nội sinh phân lập được bằng phương pháp
truyền thống và phương pháp sinh học phân tử.
- Khảo sát các đặc tính cố định đạm, hòa tan lân khó tan và tổng hợp IAA
của các dòng vi khuẩn phân lập được và tuyển chọn những dòng có hoạt tính
cao.
- Định danh các dòng vi khuẩn nội sinh có hoạt tính sinh học cao và xây
dựng mối tương quan di truyền bằng phương pháp sinh hóa, sinh lý, hình thái
và di truyền.
- Tuyển chọn các dòng vi khuẩn nội sinh có hoạt tính sinh học cao để ứng
dụng vào sản xuất phân bón vi sinh bằng các thí nghiệm in vitro, trong điều
kiện nhà lưới và ngoài đồng.

3
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu: các dòng vi khuẩn nội sinh cây lúa
* Phạm vi nghiên cứu: các dòng vi khuẩn nội sinh cây lúa được phân
lập từ 119 mẫu lúa thu ở 7 huyện và thành phố bao gồm: Huyện Tuy An, Sơn
Hòa, Đồng Xuân, Phú Hòa, Tây Hòa, Sông Hinh, Đông Hòa và thành phố Tuy
Hòa, tỉnh Phú Yên.
1.5. Những đóng góp mới của luận án
- Phân lập được 593 dòng vi khuẩn trong cây lúa trên 3 loại môi trường
LGI, Nfb và RMR và xác định được 556 dòng vi khuẩn nội sinh bằng kỹ thuật
PCR. Dùng phương pháp so màu xác định được 533 dòng vi khuẩn có khả
năng cố định đạm, trong số đó có 457 dòng vi khuẩn có khả năng hòa tan lân
khó tan và tổng hợp IAA.
- Định danh 90 dòng vi khuẩn nội sinh có khả năng cố định đạm cao và
xây dựng mối quan hệ di truyền.
- Có 22 dòng vi khuẩn được khảo sát vừa có khả năng cung cấp đạm và
đồng thời cung cấp lân cho cây lúa cao sản trong giai đoạn mạ. Trong số đó,
có 8 dòng vi khuẩn có khả năng cung cấp đạm và 4 dòng vi khuẩn cung cấp
lân được khảo sát trong điều kiện nhà lưới và 2 dòng vi khuẩn có khả năng
cung cấp đạm, 2 dòng vi khuẩn cung cấp lân hữu hiệu nhất được khảo sát ở
điều kiện ngoài đồng.
- Kết quả nghiên cứu có 8 dòng vi khuẩn được tuyển chọn và ứng dụng
trồng lúa trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng được định danh và mô tả đặc
điểm sinh lý, sinh hóa. Dòng TAL1 tương đồng với chủng Pseudomonas
putida (99%), TALa14 tương đồng với chủng Bacillus megaterium (99%),
TAL4 tương đồng với chủng Bacillus subtilis (99%), TANa5 tương đồng với
chủng Bacillus megaterium (99%), SHL70 tương đồng với chủng
Azospirillum amazonense (98%), PHL87 tương đồng với chủng Burkholderia
kururiensis (99%), PHL103 tương đồng với chủng Burkholderia vietnamiensis
(99%) và PHL105 tương đồng với chủng Bacillus megaterium (99%).
1.6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án
* Ý nghĩa khoa học
- Phân lập và nhận diện được các dòng vi khuẩn nội sinh bằng phương
pháp sinh học phân tử.

4
- Tuyển chọn được các dòng vi khuẩn có khả năng cố định đạm cao, hòa
tan lân khó tan, tổng hợp IAA và định danh, xây dựng mối quan hệ di truyền
của các dòng vi khuẩn nội sinh.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể là tài liệu tham khảo và là cơ sở
khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo, cũng như bổ sung giáo trình giảng dạy.
* Ý nghĩa thực tiễn
- Cung cấp nguồn giống vi khuẩn tốt (2 dòng vi khuẩn có khả năng cố
định đạm và 2 dòng vi khuẩn có khả năng hòa tan phân lân khó tan thành lân
dễ tan cung cấp cho cây lúa) để ứng dụng cho việc nghiên cứu và sản xuất
phân vi sinh dùng trong sản xuất lúa tại Phú Yên.
- Kết quả đề tài cũng góp phần làm giảm lượng phân bón hóa học trong
sản xuất lúa và sự ô nhiễm môi trường.

5
CHƯƠNG II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Điều kiện tự nhiên và tình hình sản xuất lúa của tỉnh Phú Yên
2.1.1. Điều kiện tự nhiên của tỉnh Phú Yên
* Vị trí địa lý
Phú Yên là tỉnh ven biển Nam Trung bộ, nằm ở vĩ độ 12°42'36" đến
13°41'28" bắc và kinh độ 108°40'40" đến 109°27'47" đông. Phía bắc giáp tỉnh
Bình Định, phía nam giáp tỉnh Khánh Hòa, phía tây giáp tỉnh Đăk Lăk, phía
đông giáp biển Đông. Phú Yên có 9 đơn vị hành chính gồm 7 huyện: Đồng
Xuân, Đông Hòa, Sông Hinh, Sơn Hòa, Phú Hòa, Tây hòa, Tuy An, 1 thị xã:
Sông Cầu và 1 thành phố: Tuy Hòa.
Hình 2.1. Các huyện ở tỉnh Phú Yên
(Nguồn: Sở Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường, 2010).
* Khí hậu
Khí hậu của Phú Yên chịu ảnh hưởng của khí hậu đại dương. Lượng mưa
trung bình hằng năm khoảng 1.500 - 1.600 mm. Khí hậu được chia làm 2 mùa
rõ rệt:
- Mùa khô: từ tháng 1 đến tháng 8 dương lịch với khí hậu nóng, chịu ảnh
hưởng của gió Tây khô nóng, lượng mưa ít.

6
- Mùa mưa: kéo dài từ tháng 9 đến tháng 12 dương lịch, chịu ảnh hưởng
của gió Đông Bắc và mưa nhiều.
Nhiệt độ trung bình hàng năm là 26,3o
C, độ ẩm tương đối trung bình 80 -
85%, được phân bố theo độ cao của địa hình: vùng đồng bằng ven biển có độ
ẩm tương đối là 79 - 80%, vùng núi thấp là 81 - 83% (Trung tâm khí tượng
thủy văn tỉnh Phú Yên, 2013).
* Tài nguyên đất
Đất của Phú Yên được hình thành và phát triển trong sự tác động qua lại
của sinh quyển nhiệt đới và sự phong phú, phức tạp của cấu trúc địa chất.
Tổng diện tích đất tự nhiên của Phú Yên 504.531 ha, đất dành cho sản xuất
nông nghiệp 124.815 ha. Diện tích gieo trồng cây hàng năm 94.132 ha, trong
đó diện tích trồng lúa 57.021 ha. Đất Phú Yên chia làm 8 nhóm (Sở Khoa Học
Công Nghệ và Môi Trường Phú Yên, 2010):
- Đất phù sa: chiếm 9,8%, phân bố chủ yếu vùng hạ lưu sông, tập trung
chủ yếu hạ lưu sông Ba. Đất thích hợp để trồng cây lương thực, nhất là lúa.
- Đất cát ven biển: chiếm 2,6% diện tích, phân bố dọc theo bờ biển. Đất
này có thể khai thác để trồng dừa, điều, …
- Đất phèn mặn: chiếm 1,4% diện tích, phân bố ở khu vực đồng bằng thấp
ven biển.
- Đất xám (6,9%), đất đen (3,5%), đất nâu vàng, nâu đỏ trên đá Bazan
(65%). Ba loại đất này thích hợp cho việc trồng cây ăn quả, cây công nghiệp,
…
- Đất mùn vàng đỏ: 2,2%
- Đất vàng đỏ trên đá Granite
2.1.2. Tình hình sản xuất lúa ở Phú Yên
+ Diện tích đất trồng lúa
Năm 2014, toàn tỉnh có 57.021 ha lúa, trên các vùng đất thuộc các huyện:
Tây Hòa, Đông Hòa, Phú Hòa, Sơn Hòa, Sông Hinh, Tuy An, Đồng Xuân,
Sông Cầu và thành phố Tuy Hòa. Các huyện có diện tích lúa cao như Tây Hòa
(6.647 ha), Phú Hòa (5.518 ha), Đông Hòa (4.811 ha). Tổng diện tích lúa vụ
đông xuân năm 2013 - 2014 là 26.854 ha, vụ hè thu năm 2014 là 24.387 ha và
diện tích lúa mùa 5.780 ha (Sở Nông nghiệp Phú Yên, 2014).
+ Lịch thời vụ
Lúa được trồng 2 vụ chính: đông xuân và hè thu
- Vụ đông xuân: gieo tháng 12 và thu hoạch khoảng cuối tháng 3.
- Vụ hè thu: gieo tháng 6 và thu hoạch vào khoảng tháng 9

7
Ngoài 2 vụ chính, một số vùng trong tỉnh còn trồng lúa nương (lúa mùa).
Vụ lúa mùa vào tháng 10 hàng năm.
+ Cơ cấu giống:
Sử dụng phổ biến các giống lúa: ML213, ML68, ML216, ML4-2, ML48,
PY2…
+ Năng suất lúa
Năng suất bình quân đạt khoảng 6,5 tấn/ha, sản lượng đạt 365.325
tấn/năm, trong đó vụ đông xuân năng suất đạt được 7,0 tấn/ha, sản lượng đạt
188.641 tấn, vụ hè thu năng suất 6,5 tấn/ha, sản lượng đạt 157.748 tấn và vụ
mùa (trồng lúa nương) năng suất ước tính 3,3 tấn/ha, sản lượng đạt 18.936
tấn/ha. Như vậy, với sản lượng lương thực ổn định gần 370.000 tấn/năm, đảm
bảo lương thực cho hơn 860.000 người. Một số địa phương có năng suất lúa
khá cao như: Thành phố Tuy Hòa (8,2 tấn/ha), huyện Phú Hòa (7,6 tấn/ha),
Đông Hòa (7,4 tấn/ha), huyện Tây Hòa đạt (7,2 tấn/ha) trong vụ Đông Xuân
2013 - 2014 (Sở Nông nghiệp Phú Yên, 2014).
Bảng 2.1. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa các huyện, thị xã và thành phố năm
2014
TT Địa Phương Vụ Đông Xuân 2013 -2014 Vụ Hè Thu 2014
Diện tích Năng suất Sản lượng Diện tích Năng suất Sản lượng
(ha) (tấn) (tấn) (ha) (tấn) (tấn)
1 TP Tuy Hòa 2.042 8,20 16.749 2.02 7,13 14
2 TX. Sông Cầu 903.000 4,60 4.154 267 2,05 547
3 H. Tuy An 2.850 6,39 18.224 1.084 6,04 6.549
4 H. Sơn Hòa 925.000 5,80 5.365 2.204 6,07 13.377
5 H. Đồng Xuân 1.587 6,10 9.689 805 6,01 4.837
6 H. Phú Hòa 5.518 7,62 42.069 5.518 6,86 37.87
7 H. Tây Hòa 6.647 7,27 48.319 6.492 6,81 44.213
8 H. Sông Hinh 1.571 5,40 8.481 1.44 5,40 7.776
9 H. Đông Hòa 4.811 7,40 35.591 4.706 6,20 29.168
Tổng cộng 26.854 7,02 188.641 24.387 6,47 157.748
Nguồn: Sở nông nghiệp và PTNT Phú Yên (2014)
2.2. Hiện trạng sử dụng phân bón ở Việt Nam và Phú Yên
2.2.1. Hiện trạng sử dụng phân bón hóa học ở Việt Nam, Phú Yên và hiệu
suất sử dụng phân bón hóa học
2.2.1.1. Ở Việt Nam
Nhu cầu phân bón hàng năm của Việt Nam khoảng 7,5 - 8 triệu tấn phân
bón các loại trong đó loại phân NPK có nhu cầu cao nhất khoảng 2,5 triệu
tấn/năm, kế đến là phân urea (2 triệu tấn/năm), phân lân (1,3 triệu tấn/năm).
Nhu cầu từng loại phân bón: phân urea chiếm 25%, phân SA 7%, phân kali
9%, phân DAP 9%, phân lân 17%, phân NPK 33% (Báo cáo nông sản Việt

8
Nam, 2008) trong đó năm 2012 cả nước cần khoảng 9,88 triệu tấn phân bón
các loại:
Bảng 2.2. Nhu cầu và khả năng cung ứng phân bón năm 2011
(Đơn vị: Triệu tấn)
Loại phân bón Nhu cầu Sản xuất Nhập khẩu
Urea 2,000 1,750 0,250
SA 0,710 - 0,710
DAP 0,950 0,300 0,650
Kali 0,920 - 0,920
NPK 3,500 3,400 0,100
Phân lân 1,620 1,800 -
Tổng số 9,880 7,250 2,630
(Nguồn: Cục trồng trọt, 2012)
Nhu cầu phân bón hóa học cho sản xuất nông nghiệp nước ta năm 2013
khoảng 10,3 triệu tấn phân bón các loại. Trong đó có 2,2 triệu tấn phân urea,
850 ngàn tấn SA, 950 ngàn tấn kali, 900 ngàn tấn DAP, 3,8 triệu tấn NPK và
1,8 triệu tấn lân. Tuy nhiên, hiện nay sản xuất công nghiệp phân bón trong
nước mới đáp ứng 77,6%, vẫn phải nhập khẩu 2,47 triệu tấn phân bón các loại
(Cục Trồng trọt, 2014).
2.2.1.2. Ở Phú Yên
Kết quả thống kê của Chi cục Bảo vệ Thực vật tỉnh Phú Yên năm 2012,
hàng năm tỉnh đã sử dụng 45.000 - 50.000 tấn phân bón hóa học các loại:
- Phân đạm urea: 17.000 tấn
- Phân lân: 23.000 tấn
- Phân kali: 6.000 tấn
Bảng 2.3. Tổng lượng phân bón hóa học trong sản xuất nông nghiệp ở Phú Yên
Năm Tổng lượng phân bón (ĐVT: tấn)
2004 48.845
2005 47.969
2006 49.286
2007 48.417
2008 47.486
2009 47.943
2010 48.214
2011 48.523
(Nguồn: Sở Nông nghiệp và PTNT Phú Yên, 2012)

9
Khối lượng, tỷ lệ phân bón đã sử dụng trên 1 ha đất canh tác là 560
kg/ha. Tổng diện tích đất tự nhiên của Phú Yên 504.531 ha, diện tích đất dành
cho sản xuất nông nghiệp là 124.815 ha. Diện tích gieo trồng cây hàng năm
94.132 ha trong đó diện tích trồng lúa 57.021 ha.
Đất trồng lúa ở tỉnh Phú Yên có độ phì không cao, vì vậy trong quá trình
trồng lúa nông dân đã sử dụng một lượng lớn phân bón hóa học các loại như
phân đạm dạng urea, phân lân và kali. Lượng phân bón cho lúa tính cho 1 ha
trong 1 vụ gồm 120 kg N, 80 kg P2O5 và 60 kg K2O. Trong năm 2011 đã sử
dụng 45.710 tấn, bao gồm 17.000 tấn phân đạm, 22.168 tấn phân lân và 6.542
tấn phân kali (Sở Nông nghiệp và PTNT Phú Yên, 2012).
2.2.1.3. Hiệu suất sử dụng phân bón hóa học hiện nay và các nguyên nhân
làm tổn thất lượng phân bón
* Hiệu suất sử dụng phân bón hóa học
Tốc độ sản xuất và tiêu thụ phân bón của thế giới và Việt Nam không
ngừng tăng lên. Bất cứ một loại phân bón nào cũng không thể được thực vật
hấp thụ toàn bộ, hệ số sử dụng phân bón của cây trồng ở mức thấp. Hiệu suất
hấp thụ phân bón tùy theo loại đất, giống cây trồng, thời vụ, phương pháp bón,
loại phân bón, ...
Theo Nguyễn Đức Khiển (2002), cây trồng chỉ sử dụng 35 - 40% lượng
phân đạm bón vào đất, lượng đạm còn lại bị mất đi do nhiều nguyên nhân
khác nhau. Ở Việt Nam hiệu suất sử dụng phân bón chỉ khoảng 35 - 40%, còn
lại 60 - 65% lượng phân bón bị mất đi. Nhu cầu sử dụng phân bón Việt Nam
năm 2010 là 8,9 triệu tấn, như vậy lượng mất đi khoảng 5,3 - 5,7 triệu tấn
(Hoàng Văn Tại, 2011). Chỉ có 30 - 45% lượng phân đạm, 40 - 50% phân kali
và không quá 30% lượng phân lân được cây trồng hấp thụ, phần còn lại bị tổn
thất do nhiều nguyên nhân. Ở Việt Nam, chỉ tính riêng phân đạm, khi nhu cầu
sử dụng là 3,3 triệu tấn urea/năm thì tổn thất hàng năm đã lên tới khoảng 1,5
triệu tấn. Lượng phân bón dư thừa sẽ gây ô nhiễm môi trường (Nguyễn Đức
Khiển, 2002).
* Các quá trình và nguyên nhân gây tổn thất lượng phân bón hóa học
+ Quá trình hòa tan
Tất cả các dạng phân hóa học sau khi bón vào đất đều phải trải qua các
quá trình phân giải phức tạp, đầu tiên là quá trình hòa tan và khuếch tán. Tốc
độ hòa tan phụ thuộc vào độ tan của phân bón, độ pH, nhiệt độ môi trường và
một số yếu tố quan trọng khác, trong đó độ tan là yếu tố ảnh hưởng nhất.
Quá trình hòa tan của phân bón là quá trình cần thiết để cây trồng có thể
hấp thụ được chất dinh dưỡng thông qua hoạt động của bộ rễ. Tuy nhiên, khả

10
năng hấp thụ của bộ rễ không phải là không giới hạn, phần dinh dưỡng chưa
được hấp thụ ngay tồn tại trong dung dịch rất dễ bị rửa trôi theo nước tưới,
nước mưa và các hình thức thẩm lậu khác nhau. Đây là nguyên nhân cơ bản
gây tổn thất phân bón trong quá trình sử dụng (De Datta, 1987).
+ Quá trình thủy phân
Trong quá trình thủy phân, do tác động của hệ vi sinh vật đất, đặc biệt là
các vi khuẩn sản sinh enzyme urease, urea được chuyển hóa dần sang dạng
muối ammoni.
(NH2)2CO + 2 H2O (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 là hợp chất không bền, dễ bị phân giải, giải phóng ra NH3 và CO2.
(NH4)2CO3 2NH3 + CO2 + H2O
Phản ứng phân giải (NH4)2CO3 xảy ra rất mạnh khi nhiệt độ môi trường
tăng, ở nhiệt độ > 30o
C, (NH4)2CO3 bị phân hủy hoàn toàn. Đây là quá trình
tổn thất dinh dưỡng lớn làm ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng của phân đạm
(De Datta, 1987).
+ Quá trình nitrate hóa
Quá trình nitrate hóa (nitrification) xảy ra thông qua hai giai đoạn liên
tục. Đầu tiên, vi khuẩn Nitrosomonas chuyển đạm ở dạng amoni sang dạng
nitrite. Sau đó vi khuẩn Nitrobacter chuyển nitrite sang dạng nitrate.
Quá trình nitrate hóa xảy ra dưới tác động của hệ vi sinh vật nên chịu
ảnh hưởng rõ rệt của yếu tố nhiệt độ. Khi nhiệt độ đất > 10°C, độ pH của đất
> 5 thì quá trình nitrate hoá xảy ra rất nhanh, ở nhiệt độ 30°C thì sau 15 ngày
có trên 90% lượng đạm ở dạng ammoni bị chuyển hoá sang dạng nitrite.
Anion NO3
-
mang điện tích cùng dấu với điện tích của hạt keo đất nên
chúng đẩy nhau, vì vậy nitrate rất dễ bị rửa trôi. Đây là nguyên nhân chính gây
tổn thất đạm thông qua quá trình nitrate hóa.
+ Quá trình khử nitrate
Quá trình khử nitrate (denitrification) là quá trình không thuận nghịch,
xảy ra dưới tác dụng của các vi khuẩn khử nitơ theo xu hướng chuyển hóa,
phân giải nitrate thành các hợp chất của nitrogen ở dạng khí, thoát vào khí
quyển
NO3
-
NO2
-
NH2OH NH3
N2O N2
urease

11
Như vậy, quá trình khử nitrate cũng là một nguyên nhân gây nên hiện
tượng tổn thất đạm và làm giảm hiệu suất sử dụng phân đạm trong nông
nghiệp (De Datta, 1987).
* Quá trình cố định lân liên quan đến thành phần cơ lý của đất
Tính chất và thành phần cơ lý của đất có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất
sử dụng phân bón và năng suất cây trồng. Khi nhiệt độ môi trường hoặc điều
kiện canh tác thay đổi, hàm lượng các ion H+
, Al3+
và Fe2+
thay đổi theo làm
tăng nhanh hàm lượng sắt, nhôm di động trong đất, hiện tượng này gọi là đất
bị chua hóa hoặc đất bị nhiễm phèn. Khi đó các ion Al3+
và Fe2+
sẽ khuếch tán
và kết tủa lên bề mặt bộ rễ của cây trồng, làm cho rễ mất khả năng hô hấp và
hấp thụ chất dinh dưỡng. Đất giàu sắt và nhôm di động sẽ làm giảm hiệu quả
sử dụng của phân lân do hiện tượng cố định lân trong đất. Lân dễ tan bị
chuyển hóa thành lân khó tan, được giữ lại trong hệ keo đất dưới dạng không
hữu hiệu nên cây trồng không thể hấp thụ được.
Quá trình cố định lân gây ra bởi các tác nhân hydroxid sắt, nhôm ngậm
nước. Các khoáng sét trong đất với cấu trúc kaolinit có năng lực cố định lân
cao hơn nhiều so với các khoáng sét có cấu trúc kiểu hydromicat, vetmiculic,
thông qua các hydroxid trên bề mặt.
X-OH + H3PO4 XH2PO4 + OH-
(X là Al3+
và Fe2+
)
Khi pH giảm, kaolinit trở nên trội điện tích dương và sự hấp phụ lân tăng
đột ngột, nhất là ở giai đoạn khi pH từ 5 chuyển xuống 4 và thấp hơn, vì độ
hoà tan của Al tăng nhanh. Lân bị hấp phụ trên bề mặt các oxid hydrat hoá của
Fe và Al tinh thể hoặc vô định hình, về bản chất là những keo dương trao đổi
OH-
với anion PO4
3-
. Năng lực cố định lân phụ thuộc bản chất của đất, khó có
thể cải tạo căn bản mà chỉ có thể điều khiển cục bộ trong phạm vi hệ rễ và cải
thiện môi trường đất (Sanyal và De Datta, 1991).
Khác với lân, kali là nguyên tố có năng lực trao đổi ion mạnh nên khả
năng chuyển hoá K2O ở dạng tổng số sang dạng trao đổi khá dễ dàng. Việc
thất thoát phân kali trong đất xảy ra do rửa trôi và làm hàm lượng kali trong
đất giảm nhanh.
2.2.2. Phân bón hữu cơ
Theo Vũ Ngọc Nông (1999), phân hữu cơ là các loại chất hữu cơ đã phân
hủy và có khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây. Phân hữu cơ là tên gọi
chung của các loại phân được sản xuất từ các vật liệu hữu cơ như xác bã thực
vật, phân chuồng, phân xanh, các chế phẩm nông nghiệp và công nghiệp.

12
Theo Bùi Huy Hiền (2013), phân hữu cơ được chia thành 2 nhóm là phân
hữu cơ truyền thống và phân hữu cơ công nghiệp
Phân hữu cơ truyền thống là loại phân có nguồn gốc từ các chất thải của
người, động vật hoặc từ các phế phẩm trong trồng trọt, chăn nuôi, chế biến
nông lâm, thủy sản, rác thải hữu cơ, các loại than bùn được chế biến theo
phương pháp ủ truyền thống. Phân hữu cơ truyền thống có thể chia làm 4 loại:
phân chuồng, phân xanh, phân than bùn và phân rác.
Phân hữu cơ công nghiệp được chế biến từ các nguồn hữu cơ khác nhau
để tạo thành phân bón tốt hơn so với nguyên liệu thô ban đầu. Có thể chia làm
5 loại: phân hữu cơ, phân hữu cơ khoáng, phân hữu cơ sinh học, phân vi sinh
và phân hữu cơ vi sinh. Hiện nay, phân hữu cơ công nghiệp là dạng phân bón
ít ảnh hưởng đến môi trường. Tuy nhiên, do sự phát triển của phân bón hóa
học với tiện dụng của nó mà việc sử phân hữu cơ này ngày càng ít đi, đặc biệt
trong canh tác lúa (Bùi Huy Hiền, 2013).
2.2.3. Phân hữu cơ - vi sinh
Phân hữu cơ - vi sinh là sản phẩm được sản xuất từ các nguồn nguyên
liệu hữu cơ khác nhau nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, cải tạo
đất, chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống được tuyển chọn như vi sinh
vật cố định đạm, vi sinh vật phân giải lân, vi sinh vật kích thích sự sinh trưởng
cây trồng, vi sinh vật đối kháng, .... với mật số lớn hơn 106
tế bào/g. Phân vi
sinh góp phần nâng cao năng suất, chất lượng nông sản và không ảnh hưởng
xấu đến người, động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản
(TCVN 6169: 1996).
2.2.4. Phân vi sinh
2.2.4.1. Khái niệm phân vi sinh
Theo TCVN 6169:1996, phân vi sinh là sản phẩm chứa một hay nhiều
dòng vi sinh vật sống, đã được tuyển chọn có mật số đạt 106
tế bào/g. Thông
qua quá trình hoạt động của chúng, sau khi bón vào đất tạo nên các chất dinh
dưỡng mà cây trồng sử dụng được (N, P, K) góp phần nâng cao năng suất và
chất lượng nông sản. Phân vi sinh đảm bảo không gây ảnh hưởng xấu đến
người, động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản.
2.2.4.2. Tình hình nghiên cứu phân bón vi sinh ở Việt Nam
Ở Việt Nam, phân vi sinh cố định đạm ở cây họ đậu và phân vi sinh phân
giải lân đã được nghiên cứu từ 1960. Đến năm 1987, phân Nitragin trên chất
mang than bùn được hoàn thiện. Ngày nay các nhà khoa học đã tập trung

13
nhiều vào việc nghiên cứu và ứng dụng vi sinh vật dùng trong sản xuất phân vi
sinh.
Phân bón vi sinh được chia làm nhiều dạng khác nhau tùy công nghệ sản
xuất, tính năng, trạng thái vật lý và tác dụng của vi sinh vật có trong phân bón.
+ Tuỳ công nghệ sản xuất, người ta có thể chia phân vi sinh thành hai
loại:
- Phân vi sinh trên nền chất mang khử trùng.
- Phân vi sinh trên nền chất mang không khử trùng.
+ Dựa vào đặc tính tác dụng của vi sinh vật sử dụng bao gồm các loại:
- Phân vi sinh cố định đạm.
- Phân vi sinh hòa tan lân khó tan sản xuất từ các vi sinh vật có khả năng
chuyển hoá lân khó tan thành lân dễ tan cho cây trồng sử dụng.
- Phân vi sinh kích thích, điều hoà sinh trưởng thực vật chứa các vi sinh
vật có khả năng sản sinh các hoạt chất sinh học có tác dụng điều hoà, kích
thích quá trình trao đổi chất của cây.
- Phân vi sinh chức năng: là sản phẩm không chỉ có chứa các vi sinh vật
làm phân bón như cố định đạm, hòa tan lân khó tan, kích thích sinh trưởng
thực vật mà còn có các loại vi sinh vật có khả năng ức chế, tiêu diệt vi sinh vật
gây bệnh cây trồng (Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2001).
+ Dựa theo trạng thái vật lý của phân bón:
Căn cứ vào trạng thái vật lý của phân bón, có thể chia phân bón vi sinh
thành các loại sau:
- Phân vi sinh dạng bột.
- Phân vi sinh dạng lỏng.
- Phân vi sinh dạng viên được tạo thành khi sinh khối vi sinh vật được
phối trộn và xử lý cùng chất mang tạo thành các hạt phân bón có chứa các vi
sinh vật sống đã được tuyển chọn (Nguyễn Minh Hưng, 2007).
Hiện nay ở Việt Nam có hơn 10.000 chủng vi sinh vật được bảo tồn và
lưu trữ ở các nơi như: Bảo tàng giống vi sinh vật VTCC, Viện Công nghiệp
thực phẩm Hà Nội, Viện Bảo vệ thực vật, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, ... Các
chủng vi sinh vật và hoạt tính sinh học chính được sử dụng trong sản xuất
phân bón nông nghiệp:
- Vi sinh vật cố định đạm: Rhizobium (R. leguminosarum),
Bradyrhizobium (B. japonicum), Frankia (F. alni), Azotobacter (A.
chroococcum, A. vinelendii), Azospirillum (A. lipoferum).
- Vi sinh vật hòa tan lân khó tan: các chủng được dùng trong thương mại
như Bacillus megaterium, B. circulans, B. Subtilis, …

14
- Vi sinh vật ức chế vi sinh vật gây bệnh: các chủng trong thương mại
như Bacillus licheniformis, Bacillus polyfermenticus, …
- Vi sinh vật sinh chất kích thích sinh trưởng thực vật: các chủng được
dùng trong thương mại như Pseudomonas fluorescens, Azotobacter
chroococcum, ….
Bảng 2.4. Một số giống vi sinh vật sử dụng trong sản xuất phân vi sinh ở Việt
Nam (Nguyễn Minh Hưng, 2007)
TT Giống vi sinh vật Hoạt tính sinh học chính Số loài sử dụng
trong sản xuất
1 Acetobacter Cố định nitơ tự do 2
2 Achromobacter Hòa tan lân khó tan 2
3 Aerobacter Cố định nitơ tự do 2
4 Agrobacterium Cố định nitơ tự do, kích thích sinh trưởng 2
5 Anthobacter Kích thích sinh trưởng 2
6 Aspergillus Hòa tan lân khó tan 2
7 Azospirillum Cố định nitơ tự do 2
8 Azotobacter Cố định nitơ tự do 4
9 Azotomonas Cố định nitơ tự do 2
10 Bacillus Cố định nitơ tự do 2
11 Bacillus Hòa tan lân khó tan 4
12 Clostridium Cố định nitơ tự do 3
13 Chlorobium Cố định nitơ tự do 2
14 Frankia Cố định nitơ tự do 2
15 Flavobacterium Kích thích sinh trưởng 2
16 Klebsilla Cố định nitơ tự do 2
17 Methanobacterium Cố định nitơ tự do 2
18 Pseudomonas Cố định nitơ tự do 2
19 Pseudomonas Hòa tan lân khó tan 4
20 Penicillium Hòa tan lân khó tan 2
21 Rhizobium Cố định nitơ tự do 300
22 Rhodospirillum Cố định nitơ tự do 4
23 Pisolithus Cố định nitơ tự do 6
24 Serratia Hòa tan lân khó tan 2
Các vi sinh vật sử dụng trong phân sinh học có khả năng cố định đạm,
hòa tan kali và lân khó tan hoặc kích thích sự phát triển thực vật. Hầu hết các
vi sinh vật sử dụng để sản xuất phân vi sinh có liên quan chặt chẽ với rễ cây,
vùng đất xung quanh rễ hoặc ở trong thân và lá của cây trồng.
Phân bón vi sinh ở Việt Nam, mặc dù được nghiên cứu từ lâu. Song do tác
động của nhiều yếu tố nên mức độ ứng dụng hiện nay còn hạn chế.

15
2.3. Vai trò của phân bón đối với cây lúa
2.3.1. Vai trò của đạm đối với cây lúa
Đạm là chất dinh dưỡng rất quan trọng đối với cây lúa, theo thống kê
trên thế giới có khoảng 67% tổng lượng phân bón dùng cho cây lúa (Vlek và
Byrnes, 1986). Khả năng hấp thu đạm của cây lúa dựa vào giai đoạn phát
triển, tùy lượng đạm trong đất và phân bón. Phân đạm được cây hấp thụ chủ
yếu ở giai đoạn bắt đầu sự phát triển, đất sau khi bón đạm bị mất đi hoặc tồn
lưu (Bufogle et al., 1997). Mối liên quan giữa đạm hấp thu và tổng lượng đạm
cần thiết cho giai đoạn phát triển tùy vào lượng đạm cung cấp (Guindo et al.,
1994) và tổng lượng phân bón đạm có sẵn (Bufogle et al., 1997).
Cây lúa cần nhiều đạm vào giai đoạn đầu của chu kỳ sinh trưởng, nhất là
trong thời kỳ đâm chồi (De Datta, 1970). Đạm là chất tạo dạng cây lúa, là
thành phần chủ yếu của protein và chất diệp lục làm lá xanh tốt, tăng chiều cao
cây, số chồi và kích thước lá. Do đó, dựa vào màu sắc và kích thước lá, chiều
cao và khả năng nở bụi của cây lúa, người ta có thể chẩn đoán tình trạng dinh
dưỡng đạm trong cây. Đạm quyết định năng suất lúa và tăng kích thước hạt.
Đạm giúp hô hấp của rễ do tác dụng ngăn cản ảnh hưởng độc của H2S có
nhiều trong đất ngập nước (Gomez, 1971).
Ở giai đoạn sinh trưởng ban đầu, đạm tích lũy chủ yếu trong thân lá, khi
lúa trổ, khoảng 48 - 71% đạm được đưa lên bông. Trong cây, đạm dễ dàng
được chuyển vị từ lá già sang lá non, từ mô trưởng thành sang mô non nên
triệu chứng thiếu đạm thường xảy ra trước tiên ở lá già rồi lan dần đến các lá
bên trên. Thiếu đạm, cây lúa lùn hẳn lại, nở bụi ít, chồi nhỏ, lá ngắn hẹp, trở
nên vàng và rụi sớm, cây lúa còi cọc không phát triển. Ở giai đoạn sinh sản,
đạm có vai trò trong việc tạo mầm hoa, giúp tăng số hạt trên gié, số gié trên
bông và số chồi hữu hiệu. Nếu thiếu đạm, cây lúa sẽ cho bông ngắn, ít hạt, hạt
nhỏ và nhiều hạt bị lép (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
2.3.2. Vai trò của lân đối với cây lúa
Lân là một trong những chất dinh dưỡng đa lượng thiết yếu nhất cần cho
sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Lân là chất tạo năng lượng, là thành
phần của ATP, NADP và các nucleotide. Các nucleotide này đóng vai trò quan
trọng trong các quá trình cố định, dự trữ và vận chuyển năng lượng, đồng thời
chúng tham gia trong các quá trình sinh tổng hợp polysaccaride, lipid, protein
và acid nucleic. Thúc đẩy việc sử dụng và tổng hợp chất đạm trong cây, kích
thích rễ phát triển. Lân giúp cây lúa nhanh phục hồi sau khi cấy, nở bụi mạnh,
kết nhiều hạt chắc, tăng phẩm chất gạo, giúp lúa chín sớm. Lân thường tập
trung nhiều trong hạt. Cây lúa cần lân nhất là trong giai đoạn đầu, nên cần bón
lót trước khi sạ, cấy. Khi lúa trổ, khoảng 37 - 83% chất lân được chuyển lên

16
bông. Lân có vai trò quan trọng nên khi thiếu lân cây có những biểu hiện về
hình thái bên ngoài, năng suất và chất lượng thu hoạch. Thiếu lân, cây lúa lùn
hẳn, nở bụi kém, lá rất thẳng hẹp và màu sậm hơn bình thường hoặc ngả sang
màu tím bầm, lúa sẽ trổ và chín muộn, hạt không no đầy và phẩm chất giảm
(Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Theo De Datta (1970), tác dụng của lân ngoài việc
tăng năng suất lúa, còn kích thích sự phát triển của hệ thống rễ, giúp cây
kháng hạn, trổ và chín sớm, đồng thời kích thích sự đâm chồi và tăng phẩm
chất hạt gạo, tăng lượng lân chứa trong hạt.
2.3.3. Vai trò của kali đối với cây lúa
Kali là nguyên tố đa lượng cần thiết cho thực vật. Kali tham gia nhiều
quá trình sinh lý, sinh hóa quan trọng của cây. Kali hoạt hóa ít nhất 60 loại
enzyme khác nhau cần thiết cho sự sinh trưởng của cây, giúp cho quá trình vận
chuyển và tổng hợp các chất trong cây, duy trì sức trương của tế bào, tăng
cường quá trình quang hợp ở cây, giúp cây cứng cáp, tăng khả năng chống sâu
bệnh, chống ngã đổ, chịu hạn và lạnh khỏe hơn, ... Vì vậy kali rất cần thiết cho
sự sinh trưởng, phát triển cũng như năng suất và phẩm chất của cây trồng. Kali
tăng số hạt chắc trên bông và làm hạt no đầy hơn. Kali tập trung chủ yếu trong
rơm rạ, chỉ khoảng 6 - 20% ở trên bông (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008), (De Datta,
1970).
2.4. Tổng quan về vi khuẩn nội sinh
Vi khuẩn nội sinh là vi khuẩn trải qua phần lớn vòng đời sống bên trong
cây trồng (Quispel, 1992). Từ vùng rễ, chúng xâm nhập vào mô thực vật.
Vùng rễ là nơi tiếp giáp giữa rễ thực vật và đất, nơi lắng đọng các chất hữu cơ
và là nơi xuất phát của các môi trường sống và các nguồn sống khác nhau cho
các vi sinh vật đất. Thực vật có thể thay đổi vùng rễ của chúng nhờ sự hấp thu
các chất dinh dưỡng, độ ẩm, oxy từ vùng rễ và các chất do rễ tiết ra. Đặc tính
quan trọng của các dịch rễ là có tỉ lệ C/N cao nên có thể đẩy mạnh sự phong
phú của các vi khuẩn cố định đạm trong vùng rễ (Döbereiner, 1974). Ngược
lại, vi sinh vật vùng rễ có thể ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của cây do
sự tác động của chúng đến giá trị của các chất dinh dưỡng, sự phát triển và
hình thái của rễ (Harari et al., 1988).
Sau khi xâm nhập vào cây chủ, các vi khuẩn nội sinh có thể tập trung tại
vị trí xâm nhập hay di chuyển khắp nơi trong cây đến các tế bào bên trong,
vào các khoảng trống gian bào hay vào trong hệ mạch (Zinniel et al., 2002).
Mật số của quần thể vi khuẩn nội sinh rất biến động, phụ thuộc chủ yếu vào
loài vi khuẩn và kiểu di truyền của cây chủ, nhưng cũng phụ thuộc vào giai

17
đoạn phát triển của cây chủ và các điều kiện môi trường (Pillay và Nowak,
1997).
Hình 2.2. Cơ chế xâm nhiễm của vi khuẩn nội sinh thực vật
(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0966842X08001923)
Vi khuẩn nội sinh không gây hại hay gây bệnh cho cây chủ, mà trái lại
chúng có thể thúc đẩy sự phát triển của cây trồng bằng cách sản xuất các chất
kích thích sự sinh trưởng thực vật và sự cố định đạm từ không khí. Hơn nữa,
một số dòng vi khuẩn nội sinh có thể giúp cây chủ kháng lại mầm bệnh
(Benhamou et al., 1996) và kích thích cây trồng chống chịu với nhân tố vô
sinh và hữu sinh (Hallmann et al., 1997).
2.4.1. Các nhóm vi khuẩn nội sinh thực vật
* Vi khuẩn Azospirillum
Vi khuẩn Azospirillum thuộc nhóm vi khuẩn Gram âm, có khả năng
chuyển động và có dạng hình que ngắn, kích thước biến động trong khoảng
0,8 - 1,7 μm chiều rộng và 1,4 - 3,7 μm chiều dài. Các loài Azospirillum phân
bố rộng và gắn liền với sự đa dạng của cây trồng (Seshadri et al., 2000).
Trong những năm 1984 - 1985, người ta đã phát hiện nhiều loài của chi
Azospirillum trong vùng rễ của cỏ Kallar (Leptochloa fusca) (Reinhold et al.,
1986), trong đó các vi khuẩn xâm nhập vào nhu mô rễ có khả năng cố định
đạm, hòa tan lân ở dạng khó tan và các chất dinh dưỡng khác (Seshadri et al.,
2000), sản xuất chất điều hòa sinh trưởng thực vật (Vande et al., 1999), hay
kiểm soát các vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng (Rangaraijan et al., 2003).
Okon và Labandera-Gonzalez (1994) thử nghiệm ngoài đồng các cây trồng
được bổ sung với Azospirillum đã nhận thấy sản lượng cây trồng tăng 5 - 30%,
cao hơn so với khi sử dụng phân hóa học. Sản lượng tăng là do hệ thống rễ
Mô gỗ
Mô libe
Nội bì
Rễ chính
Lông hút
Chóp rễ
Lông hút
Rễ thứ cấp
Nội bì
Nội bì
Chu luân
Vùng vỏ
Trung trụ
Biểu bì
Vi khuẩn nội sinh
Vùng tăng trưởng
Mô gỗ
Mô libe
Nội bì
Vi khuẩn nội sinh

18
phát triển tốt hơn, tương quan với việc tăng tỉ lệ nước và khoáng được rễ hấp
thu.
* Vi khuẩn Azotobacter
Döbereiner (1974) phân lập được loài Azotobacter paspali từ các cây cỏ
đang sinh trưởng trước phòng thí nghiệm của bà. Sự khám phá ra vi khuẩn A.
paspali là một bước quan trọng trong sự cố định đạm cộng sinh. Đây là loài
đặc hiệu cho cỏ Paspalum notatum và khoai lang.
* Vi khuẩn Gluconacetobacter diazotrophicus
Vào năm 1988, Cavalcante và Döbereiner đã phân lập được G.
diazotrophicus từ rễ, thân và lá mía trồng ở Brazil, chúng hiện diện trong các
khoảng trống gian bào của tế bào nhu mô và được xem là vi khuẩn nội sinh bắt
buộc. Vi khuẩn Gluconacetobacter diazotrophicus thuộc họ Acetobacteraceae
là những vi khuẩn Gram âm, vi hiếu khí bắt buộc, tế bào hình que và không có
nội bào tử (Muthukumarasamy et al., 2002). Vi khuẩn này có ở nhiều loại cây
hòa bản khác nhau như bắp, lúa hoang, cỏ voi, khóm, cà rốt, củ cải đường, cải
bắp và cây cà phê với các đặc tính ưu việt như có khả năng cố định đạm, tổng
hợp cả IAA, gibberellin và hòa tan lân khó tan (Muthukumarasamy et al.,
2002; Madhaiyan et al., 2004).
* Vi khuẩn Herbaspirillum
Vi khuẩn Herbaspirillum thuộc nhóm β - Proteobacteria là vi khuẩn vi
hiếu khí, vi khuẩn cố định đạm sống trong rễ của nhiều cây không phải là họ
đậu, bao gồm các loại cây họ hòa bản có giá trị kinh tế. Hai loài
Herbaspirillum seropedicae và Herbaspirillum rubrisubalbicans đã được tìm
thấy ở cây bắp, mía đường, lúa hoang và lúa trồng (Baldani et al., 1986). Vi
khuẩn này cũng được tìm thấy ở cỏ chăn nuôi và các cây trồng nhiệt đới như
khóm, chuối (Cruz et al., 2001). Trong vùng rễ, chúng có khả năng cố định
đạm mạnh mẽ (Baldani et al., 1986), ngoài ra chúng còn di chuyển đến cả
những vùng ở thân và lá (Barraquio et al., 1997). Các nhà khoa học Nhật Bản
(Elbeltagy et al., 2001) nghiên cứu quần lạc ở rễ lúa trồng của Herbaspirillum
sp. B501 được phân lập từ lúa hoang bằng cách đưa gen gfp (mã hóa protein
GFP tạo chất huỳnh quang xanh) với gen nhảy pUTgftx2 vào vi khuẩn và vi
khuẩn này được bổ sung vào các hạt lúa hoang. Kết quả nhận thấy
Herbaspirillum sp. dòng B501gfp1 tập trung một phần trong các bao lá mầm,
lá, hạt và rễ lúa, chúng cư trú trong các khoảng trống gian bào ở các lá non thứ
3 trước khi lá nở rộng của các cây lúa hoang có hạt được bổ sung vi khuẩn.
Đáng chú ý vi khuẩn này còn xâm nhập cả vào các mô non của lá thứ 4.

19
* Vi khuẩn Klebsiella
Vi khuẩn Klebsiella thuộc nhóm γ - Proteobacteria (Gram âm), có dạng
hình que, không hay ít chuyển động, kết nang, sống kỵ khí không bắt buộc. Có
2 loài quan trọng là Klebsiella pneumoniae và K. oxytoca. Vi khuẩn Klebsiella
thường xuất hiện tự nhiên trong đất, một số xâm nhập vào cây trồng và sống
nội sinh trong cây. Có khoảng 30% các dòng của 2 loài này có thể cố định
đạm trong các điều kiện kỵ khí (Iniguez et al., 2004). Sau đó, các nhà nghiên
cứu sử dụng vi khuẩn K. oxytoca dòng GR-3 bổ sung cho giống lúa
Malviyadhan-36 thì nhận thấy vi khuẩn này giúp gia tăng toàn bộ chiều dài
cây và tăng hàm lượng chlorophyll-a có hiệu quả, đồng thời chúng còn kích
thích sự thành lập rễ bên và rễ bất định cho cây.
* Vi khuẩn Enterobacter
Vi khuẩn Enterobacter cũng thuộc nhóm γ - Proteobacteria (vi khuẩn
Gram âm), có dạng hình que, sống kỵ khí không bắt buộc. Một số loài của vi
khuẩn này sống ở vùng rễ hay nội sinh bên trong các mô thực vật có khả năng
cố định đạm, là vi khuẩn kích thích sự sinh trưởng thực vật. Hwangbo et al.
(2003) đã phân lập được loài Enterobacter intermedium từ vùng rễ của một số
cây cỏ ở Nam Triều Tiên, chúng có khả năng hòa tan các dạng lân khó tan để
cung cấp cho cây theo cơ chế acid hóa bằng cách sản xuất hợp chất 2-
ketogluconic acid.
* Vi khuẩn Azoarcus
Bilal et al., (1987) đã phân lập được một số loại vi khuẩn Azoarcus sống
trong cỏ Kallar khi người ta phát hiện lúa mì sống trong vùng trước đây có cỏ
thì có năng suất cao mà không cần bón nhiều phân hóa học. Vi khuẩn này còn
được phân lập từ rễ lúa, kích thích sự sinh trưởng của lúa. Ở những nơi trong
vùng rễ có hàm lượng oxy thấp, vi khuẩn này có khả năng cố định đạm tốt
(Malik et al., 1997).
* Vi khuẩn Pseudomonas
Vi khuẩn Pseudomonas spp. phân bố rộng rãi và có nhiều loài, là vi
khuẩn sống tự do, chúng được tìm thấy khắp nơi trong đất, nước, thực vật,
động vật. Vi khuẩn Pseudomonas là vi khuẩn Gram âm, hình que, có chiên
mao ở cực, không có khả năng tạo nội bào tử. Chi Pseudomonas spp. có nhiều
loài có khả năng cố định đạm như Pseudomonas diminuta, P. fluorescens, P.
paucimobilis, P. pseudoflava, P. putida, P. stutzeri và P. vesicularis (Chan et
al., 1994). Một số dòng vi khuẩn Pseudomonas có khả năng hòa tan lân như P.
fluorescens, P. putida, P. chlororaphis (Canttenlla et al., 1999). Một số loài

20
thuộc chi Pseudomonas như: P. putida, P. fluorescens, P. syringae có khả
năng tổng hợp chất điều hòa sinh trưởng thực vật như: IAA, cytokinin kích
thích sự sinh trưởng của bộ rễ cây và làm tăng khả năng hấp thụ chất dinh
dưỡng trong đất (Glickmann et al., 1998), một số có khả năng kháng lại một
số vi sinh vật gây hại cây trồng. Nhiều loài Pseudomonas được tìm thấy nội
sinh trong nhiều loài thực vật như bông vải, đậu nành, cà phê, lúa hoang, lúa
trồng (Koomnok et al., 2007) và khoai lang (Khan và Doty, 2009).
* Vi khuẩn Burkholderia
Vi khuẩn Burkholderia là vi khuẩn Gram âm, dạng que ngắn, chúng có
thể di chuyển nhờ chiên mao ở đầu. Chúng sinh trưởng và phát triển trong
điều kiện kỵ khí hoặc hiếu khí, trong môi trường ít khí oxy thì phát triển
mạnh. Vi khuẩn này có khả năng cố định đạm và tạo nốt sần trong những cây
họ đậu vùng nhiệt đới (Mounlin et al., 2001). Vi khuẩn Burkholderia sống
cộng sinh với cây trồng và có khả năng cố định đạm, kích thích sự sinh trưởng
của cây trồng, hiện diện vùng rễ và rễ của nhiều loài cây như: bắp, mía, cà phê
(Scarpella et al., 2003).
Trong số 40 loài thuộc chi Burkholderia, có nhiều loài có khả năng cố
định đạm như: Burkholderia vietnamiensis, B. brasilensis, B. kururiensis, B.
tuberum, B. phymatum, B. unamae, B. tropicalis và B. terrae (Goris et al.,
2004). Vi khuẩn B. tropicalis được tìm thấy trong cây khóm (Trần Thanh
Phong và Cao Ngọc Điệp, 2012). Loài B. vietnamiensis tìm thấy trong rễ lúa
trồng ở miền Nam Việt Nam. Thí nghiệm ở lúa cho thấy loài B. vietnamiensis
sau 14 ngày bổ sung giúp tăng khả năng đâm chồi 33%, số lượng rễ tăng 57%,
bề mặt lá tăng 30% và năng suất lúa tăng 13 - 22% (Van et al., 1994).
2.4.2. Các nhóm vi khuẩn nội sinh cây lúa
Vi khuẩn nội sinh trong thân, rễ, hạt và lá ở cây lúa rất đa dạng bao gồm
nhiều loài khác nhau và được ghi nhận ở Bảng 2.5.
Bảng 2.5. Vi khuẩn nội sinh phân lập từ cây lúa
Vị trí phân lập Nhóm vi khuẩn Loài vi khuẩn
Alphaproteobacteria
Thân Methylobacterium sp.
Thân Azospirillum amazonense
Thân Azospirillum lipoferum
Thân Azospirillum brasilense
Rễ Azospirillum irakense
Rễ Rhizobium leguminosarum

21
Betaproteobacteria
Thân Herbaspirillum seropedicae
Thân Herbaspirillum rubrisubalbicans
Rễ Azoarcus sp.
Rễ Azoarcus indigens
Rễ Burkholderia sp.
Rễ Burkholderia kururiensis
Gamaproteobacteria
Rễ Acinetobacter baumannii
Hạt Pantoea
Hạt Pantoea agglomerans
Hạt Pseudomonas boreopolis
Thân Pseudomonas cepacia
Thân Pseudomonas stutzeri
Hạt Klebsiella oxytoca
Rễ Klebsiella pneumoniae
Thân Enterobacter cancerogenus
Rễ Enterobacter cloacae
Rễ Enterobacter ludwigii
Firmicutes
Hạt Bacillus subtilis
Hạt Bacillus cereus
Lá Bacillus pumilus
Thân Bacillus megaterium
Rễ Staphylococcus sp.
Rễ Clostridium sp.
Actinobacteria
Lá Streptomyces
Bacteroidetes
Hạt Sphingomonas melonis
Hạt Sphingomonas yabuuchiae
Hạt Sphingomonas echinoides
Lá Sphingomonas adheasiva
Rễ Sphingomonas paucimobilis
Hạt Sphingomonas echinoides
(Nguồn: Mano và Morisaki, 2008)

22
2.4.3. Đặc điểm của vi khuẩn nội sinh thực vật - ở cây lúa
* Qúa trình xâm nhập và nội sinh trong mô thực vật của vi khuẩn nội
sinh
+ Nguồn gốc vi khuẩn nội sinh
Qua các kết quả nghiên cứu thu được từ thân, lá, hạt và rễ, Mano và
Morisaki (2008) cho rằng nguồn gốc của vi khuẩn nội sinh phải là đất vùng rễ.
McIncroy và Klopper (1995) đã xác định hạt giống như là nguồn của vi khuẩn
nội sinh trên bắp ngọt và bông vải. Vi khuẩn nội sinh từ môi trường bên ngoài,
ở vùng rễ và rễ hạt đang nảy mầm tấn công vào khí khổng, vết thương. Hầu
hết vi khuẩn nội sinh đều có ở vùng rễ. Nhiều vi khuẩn nội sinh không chỉ tấn
công vào rễ mà chúng còn tấn công vào hạt và lá.
+ Sự di chuyển của vi khuẩn nội sinh
Theo Hallmann (2001), thường vi khuẩn nội sinh di chuyển từ môi
trường bên ngoài đến cây chủ bằng các cơ chế hóa hướng động, ngẫu nhiên
hoặc cả hai. Rễ cây tiết ra bên ngoài một số hợp chất hóa học giúp vi khuẩn
nội sinh tìm đến và quần tụ trên bề mặt rễ. Vi khuẩn có lợi Pseudomonas
fluorescens và Azospirillum brasilense hướng đến rễ lúa mì do rễ tổng hợp và
phóng thích hợp chất kích thích (Bashan, 1986). Sự tiếp xúc do rễ phát triển
để tìm nguồn nước hay chất dinh dưỡng cũng là cơ hội ngẫu nhiên quan trọng
để vi khuẩn có thể tiếp xúc với lông hút của rễ non.
+ Tiếp xúc
Lectin là một hợp chất trung gian để gắn chặt vi khuẩn nội sinh vào bề
mặt rễ. Duiff và Lemanceau (1997) đã chứng minh vi khuẩn Pseudomonas
fluorescens dòng WCS417r hiện diện trên bề mặt rễ do hợp chất lipo-
polysaccharides.
+ Xâm nhập
Theo Hallmann (2001), có nhiều con đường để vi khuẩn nội sinh xâm
nhập vào bên trong mô thực vật:
+ Các khoảng trống tự nhiên như thủy khổng, khí khổng, khoảng trống ở
rễ.
+ Các vết thương từ sự ma sát với đất hay vết bệnh, vị trí hình thành rễ
ngang.
+ Vết thương do tác động vật lý.
+ Các vết nhỏ: khi rễ non mọc ra, lúc này vỏ rễ nứt ra sẽ tạo ra các vết
thương và các vi sinh vật xâm nhập vào.

23
Tuy nhiên, con đường quan trọng nhất vi khuẩn xâm nhập vào bên trong
mô thực vật là vết thương và vết nhỏ hiện diện khi hình thành lông hút, đây là
lớp tế bào non rất dễ xâm nhập. Vết bệnh cũng là nơi để cho vi khuẩn xâm
nhập vào bên trong như vết thương từ tuyến trùng, vết nấm do Rhizotonia
solani (Mahaffee và Kloepper, 1997). Ngoài ra vi khuẩn có thể tiết enzyme
cellulase để phá hủy lớp tế bào biểu bì của rễ non để xâm nhập vào bên trong
thực vật như trường hợp vi khuẩn Gluconacetobacter diazotrophicus. Vi
khuẩn xâm nhập và chui thẳng bên trong nhu mô rễ non và chúng vào thẳng
những tế bào rễ. Vi khuẩn có thể xâm nhập vào rễ lúa bằng các khoảng trống
trong rễ ngang, chúng tập trung ở bên ngoài, bên trong vùng nhu mô rễ và các
bó mạch rồi từ đó chúng di chuyển vào thân lúa, vào nhu mô lá. Mật số vi
khuẩn Herbaspirillum duy trì một lượng lớn ở thân từ 2 - 21 ngày sau khi bổ
sung.
Hình 2.3. Vi khuẩn Herbaspirillum xâm nhập vào cây lúa (Ando, 2008)
Mattos và Romerio (2008) phát hiện nhóm vi khuẩn nội sinh
Burkholderia kukuriensis tập trung bên ngoài lông hút rễ non.
+ Sinh sản
Vi khuẩn nội sinh tiếp cận với nơi xâm nhập vào bên trong mô thực vật
nhưng mật số tương đối thấp từ 103
- 105
tế bào/g trọng lượng tươi. Mật số vi
khuẩn trong mô thực vật tùy thuộc vào loài thực vật, tùy thuộc vào từng bộ
phận của cây, ... trong mô rễ mật số 105
tế bào/g trọng lượng tươi, trong mô
thân 104
tế bào/g trọng lượng tươi và trong mô lá khoảng 103
tế bào/g trọng
lượng tươi (Hallmann, 2001) và chúng phải sinh sản một số lượng lớn trước
khi xâm nhập vào bên trong mô thực vật. Hurek et al., (1994) cho rằng sự
phân cắt hay sinh sản vi khuẩn Azoarcus sp. được tìm thấy bên ngoài và cả
bên trong nhu mô rễ lúa và cỏ Kallar. Sau khi xâm nhập vào trong mô thực
vật, vi khuẩn di chuyển đến các mạch gỗ để theo nước từ rễ lên các phần khác

Luận án tiến sĩ chuyên ngành sinh vật học phân lập và khảo sát các đặc tính của vi khuẩn nội sinh trong cây lúa trồng trên đất ở tỉnh phú yên

Luận án tiến sĩ chuyên ngành sinh vật học phân lập và khảo sát các đặc tính của vi khuẩn nội sinh trong cây lúa trồng trên đất ở tỉnh phú yên

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Luận án tiến sĩ chuyên ngành sinh vật học phân lập và khảo sát các đặc tính của vi khuẩn nội sinh trong cây lúa trồng trên đất ở tỉnh phú yên

Similar to Luận án tiến sĩ chuyên ngành sinh vật học phân lập và khảo sát các đặc tính của vi khuẩn nội sinh trong cây lúa trồng trên đất ở tỉnh phú yên (20)

More from https://www.facebook.com/garmentspace

More from https://www.facebook.com/garmentspace (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Luận án tiến sĩ chuyên ngành sinh vật học phân lập và khảo sát các đặc tính của vi khuẩn nội sinh trong cây lúa trồng trên đất ở tỉnh phú yên