Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill.) là cây rau ăn quả giữ vị trí quan trọng trong sản xuất nông nghiệp trên toàn cầu nhờ hàm lượng dinh dưỡng cao (giàu vitamin C, vitamin nhóm B, vitamin K, canxi và sắt) cùng giá trị kinh tế đáng kể. Theo số liệu của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO, 2020), diện tích trồng cà chua thế giới đạt khoảng 5.983 ha với sản lượng 186.216 tấn, chiếm 1/6 tổng sản lượng rau xanh toàn cầu và luôn dẫn đầu về sản lượng nông sản rau củ. Tại Việt Nam, diện tích sản xuất cà chua dao động từ 23.000 đến 25.000 ha. Riêng tại tỉnh Lâm Đồng, cà chua là một trong những cây trồng chủ lực với tổng diện tích canh tác toàn tỉnh đạt khoảng 7.223 ha/năm, năng suất trung bình 48,6 tấn/ha, tập trung chủ yếu tại các huyện Đơn Dương, Đức Trọng và mở rộng sang Lâm Hà, Di Linh, Lạc Dương, Đà Lạt với các giống sản xuất phổ biến như giống Rita, Beep và Cherry.
Nấm rễ nội cộng sinh (Arbuscular Mycorrhiza - VAM/AMF) là nhóm vi sinh vật đất có khả năng thiết lập mối quan hệ cộng sinh hai chiều với hơn 90% các loài thực vật bậc cao trên cạn. Trong mối quan hệ này, nấm tiếp nhận các hợp chất hữu cơ đồng hóa từ quá trình quang hợp của cây chủ để sinh trưởng; ngược lại, mạng lưới sợi nấm phát triển sâu rộng trong đất giúp rễ cây mở rộng diện tích tiếp xúc, gia tăng khả năng hấp thu nước và các khoáng chất khó tan (đặc biệt là photpho và kẽm). Đồng thời, nấm rễ nội cộng sinh còn giúp thực vật tăng cường sức đề kháng trước các mầm bệnh có nguồn gốc từ đất, nâng cao khả năng chống chịu các điều kiện môi trường bất lợi (như khô hạn, độ mặn, độc chất kim loại nặng), từ đó giảm thiểu sự phụ thuộc vào phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật, hướng đến nền nông nghiệp bền vững.
Mặc dù nấm rễ nội cộng sinh mang lại nhiều lợi ích sinh học rõ rệt, song tại Việt Nam, việc nghiên cứu cơ bản và ứng dụng thực tiễn nhóm nấm này trên các cây trồng họ Cà (Solanaceae) vẫn chưa được khai thác toàn diện. Việc điều tra sự phân bố, định danh các chi nấm bản địa và đánh giá khả năng nhân nuôi nguồn nấm rễ trong đất trồng cà chua là tiền đề khoa học cần thiết cho việc sản xuất các chế phẩm sinh học phục vụ canh tác.
Mục tiêu nghiên cứu:
- Đánh giá sự xuất hiện của các chi nấm rễ nội cộng sinh trong đất và rễ cây cà chua tại tỉnh Lâm Đồng.
- Xác định các dạng xâm nhiễm và khả năng nhân nuôi chi nấm phổ biến trên các loại cây ký chủ khác nhau trong điều kiện nhà lưới.
Nhiệm vụ và yêu cầu của đề tài:
- Khảo sát sự hiện diện và tỷ lệ xâm nhiễm của nấm rễ nội cộng sinh trên các mẫu rễ và mẫu đất trồng cà chua thu thập tại thực địa.
- Nhận diện và định danh một số chi nấm VAM dựa trên các đặc điểm hình thái học của bào tử.
- Nhân nuôi và đánh giá tỷ lệ tăng sinh của chi nấm rễ nội cộng sinh có mật độ phổ biến nhất trên các loại cây trồng ký chủ khác nhau.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Nấm rễ nội cộng sinh (Arbuscular Mycorrhiza), rễ cây cà chua và đất vùng rễ cây cà chua (giống Rita).
- Phạm vi không gian: Thu thập mẫu tại 3 vùng trồng cà chua trọng điểm thuộc tỉnh Lâm Đồng gồm huyện Đức Trọng, huyện Đơn Dương và huyện Lâm Hà (tổng cộng 45 mẫu đất và 30 mẫu rễ từ 9 vườn canh tác). Thí nghiệm phân tích, định danh và nhân nuôi được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Bảo vệ Thực vật, Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
- Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai từ tháng 8 năm 2022 đến tháng 1 năm 2023.
- Giới hạn định danh: Khóa luận tập trung phân loại và định danh nấm rễ nội cộng sinh đến cấp độ chi dựa trên các đặc điểm hình thái học của bào tử.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết và phân loại học
Khái niệm "nấm rễ" (mycorrhiza) được Frank đưa ra từ năm 1885 để chỉ trạng thái cộng sinh giữa hệ sợi nấm trong đất với rễ thực vật bậc cao. Cấu trúc dạng bụi (arbuscule) được Gallaud mô tả vào năm 1905, và tên gọi Arbuscular Mycorrhiza Fungi (AMF) được chính thức thống nhất tại Hội nghị Quốc tế về Mycorrhiza lần thứ 17 (Lisboa, 2005).
Về phân loại học, nấm VAM trước đây được xếp vào ngành phụ Nấm tiếp hợp (Zygomycota), lớp Zygomycetes. Các nghiên cứu sinh học phân tử về trình tự rRNA sau này đã chứng minh Zygomycota là nhóm đa hệ, từ đó nấm VAM được tách thành ngành riêng biệt là Glomeromycota (Redecker et al., 2013). Cấu trúc điển hình của nấm VAM bao gồm:
- Cấu trúc nội bào: Sợi nấm nội bào không vách ngăn (intraradical hyphae); thể bụi (arbuscules) phân nhánh trong tế bào vỏ rễ làm nhiệm vụ trao đổi dưỡng chất (vận chuyển lân cho cây và nhận carbon từ cây); thể túi (vesicules) hình cầu hoặc trứng chứa lipid dự trữ.
- Cấu trúc ngoại bào: Sợi nấm ngoại bào (extraradical hyphae) kết nối với đất để hấp thu dinh dưỡng và vận chuyển glomalin; bào tử (spores) sinh sản vô tính có kích thước tương đối lớn (50–500 µm), đóng vai trò bảo tồn và phát tán nguồn giống.
Về hình thái học bào tử, Schüßler & Walker (2010) và Tancredo Souza (2015) xác định 5 kiểu hình thái chính gồm: Acaulosporoid, Entrophosporoid, Gigasporoid, Glomoid và Radial-glomoid.
Phương pháp nghiên cứu và nguồn dữ liệu
Phương pháp thu thập và bảo quản mẫu:
Mẫu được thu thập vào tháng 8/2022 tại 3 huyện Đức Trọng, Đơn Dương và Lâm Hà. Tại mỗi huyện, chọn ngẫu nhiên 3 vườn trồng cà chua (giống Rita) ở giai đoạn 50–65 ngày sau trồng, không sử dụng chế phẩm nấm cộng sinh thương mại. Tại mỗi vườn, chọn 5 cây đại diện:
- Gạt bỏ lớp đất mặt 0–2 cm, dùng xẻng vô trùng lấy đất ở độ sâu 3–15 cm quanh vùng rễ (cách gốc 10 cm), khối lượng khoảng 500 g/mẫu.
- Đào lấy đồng thời cả rễ và đất xung quanh để hạn chế làm đứt rễ non. Mẫu được bảo quản trong túi zip dán nhãn, vận chuyển trong thùng xốp và lưu trữ tại ngăn mát tủ lạnh (4–8°C) ở phòng thí nghiệm.
Phương pháp phân tích tỷ lệ xâm nhiễm trong rễ:
Lấy 1 g rễ tươi, cắt thành các đoạn dài 1 cm, tiến hành tẩy màu và nhuộm bằng dung dịch Trypan blue. Quan sát tiêu bản dưới kính hiển vi quang học (vật kính 40X) để ghi nhận sự hiện diện của các cấu trúc: sợi nấm, thể túi và thể bụi.
$$\text{Tỷ lệ xâm nhiễm (%)} = \left( \frac{\text{Tổng số đoạn rễ có sự cộng sinh}}{\text{Tổng số đoạn rễ quan sát}} \right) \times 100$$
Phương pháp phân lập và định danh bào tử từ đất:
- Phân lập bào tử: Cân 100 g đất, hòa trong 1 lít nước, lắc trên máy lắc IKA HS260 (150 vòng/phút trong 15 phút), để lắng 30 phút. Dịch huyền phù được lọc qua hệ thống rây có kích thước mắt lưới 1000 µm, 250 µm, 125 µm, 41 µm và 32 µm. Cặn trên rây 41 µm và 32 µm được thu gom, ly tâm lần 1 với nước cất (máy ly tâm HERMLE Z306, 5000 vòng/phút trong 10 phút), sau đó ly tâm nổi lần 2 với dung dịch đường Sucrose 50% (2500 vòng/phút trong 5 phút) theo TCVN 12560-1:2018.
- Định danh hình thái: Bào tử được gắn trên lam kính bằng dung dịch cố định PVLG (Polyvinyl-lactose-glycerol) và dung dịch thuốc thử Melzer (PVLG + Melzer). Đo đạc kích thước (20 bào tử đại diện), quan sát số lớp vách tế bào, cuống bào tử, màu sắc theo biểu đồ màu CYM của Viện Quốc tế về Nấm rễ Nội cộng sinh (INVAM) và khóa phân loại của Gerdemann (1963).
- Xác định pH đất: Đo bằng máy đo pH theo tiêu chuẩn TCVN 5979:2007 (ISO 10390:2005) với tỷ lệ đất:nước là 1:5.
Phương pháp bố trí thí nghiệm nhân nuôi in vivo:
- Cơ chất: Cát phối trộn xơ dừa (đã ngâm xả chát 24 giờ) theo tỷ lệ 5 cát : 1 xơ dừa, hấp khử trùng bằng nồi hấp tiệt trùng trong 3 ngày liên tục (2 lần/ngày).
- Cây ký chủ: Cây bắp (ngô lai F1), cây lúa (lúa F1) và cây cà chua (lai F1 RADO 29). Hạt được khử trùng bề mặt bằng cồn 70% và nước cất vô trùng trước khi ủ nảy mầm.
- Bố trí nghiệm thức: Mỗi loại cây ký chủ gồm 4 nghiệm thức (10 cây/nghiệm thức): Đối chứng (ĐC: không chủng bào tử), chủng 5 bào tử, chủng 10 bào tử và chủng 15 bào tử chi Gigaspora. Cây được duy trì trong điều kiện thiếu dinh dưỡng (không bón phân, chỉ tưới nước cất vô trùng) để kích thích sự hình thành cộng sinh.
- Thời gian theo dõi: Đánh giá sau 1 tháng và sau 4 tháng nhân nuôi.
$$\text{Tỷ lệ tăng sinh bào tử (%)} = \left( \frac{\text{Số lượng bào tử sau nhân nuôi} - \text{Số lượng bào tử ban đầu}}{\text{Số lượng bào tử ban đầu}} \right) \times 100$$
Phương pháp xử lý số liệu:
Dữ liệu được nhập, tổng hợp, vẽ đồ thị và phân tích tương quan tuyến tính bằng Microsoft Excel. Phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định phân hạng Duncan được thực hiện bằng phần mềm SAS phiên bản 9.2.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan tài liệu
Chương này hệ thống hóa các tài liệu khoa học trong và ngoài nước về cây cà chua và nấm rễ nội cộng sinh VAM:
- Tổng quan về cây cà chua: Trình bày đặc điểm thực vật học, giá trị dinh dưỡng, tình hình sản xuất cà chua thế giới (diện tích duy trì khoảng 4,7 triệu ha trong giai đoạn 2013–2019, sản lượng đạt 180,77 triệu tấn năm 2019 theo FAO) và thực trạng sản xuất tại tỉnh Lâm Đồng (diện tích 7.223 ha/năm, năng suất bình quân 48,6 tấn/ha).
- Cơ sở sinh học của VAM: Lược sử nghiên cứu từ Frank (1885), Gallaud (1905) đến hệ thống phân loại hiện đại ngành Glomeromycota. Phân tích 3 hình thức nấm rễ: Ngoại cộng sinh (Ectomycorrhiza - tạo mạng Hartig), Nội cộng sinh (Endomycorrhiza - tạo túi và bụi) và Nội - Ngoại cộng sinh (Ectoendomycorrhiza).
- Đặc điểm cấu tạo và hình thái bào tử: Trình bày chi tiết 5 kiểu hình thái bào tử (Acaulosporoid, Entrophosporoid, Gigasporoid, Glomoid, Radial-glomoid) và kích thước bào tử lý thuyết của các chi VAM theo tổng hợp của Tancredo Souza (2015).
| Tên chi nấm VAM |
Dải kích thước bào tử ($\mu\text{m}$) |
Kích thước trung bình ($\mu\text{m}$) |
| Acaulospora |
60 – 380 |
151 |
| Archaeospora |
40 – 80 |
61 |
| Ambispora |
160 – 250 |
209 |
| Cetraspora |
120 – 240 |
189 |
| Claroideoglomus |
60 – 180 |
114,5 |
| Dentiscutata |
120 – 520 |
193 |
| Diversispora |
40 – 320 |
143 |
| Entrophospora |
100 – 160 |
125 |
| Funneliformis |
100 – 320 |
192,8 |
| Gigaspora |
160 – 440 |
291,8 |
| Glomus |
45 – 180 |
157 |
| Paraglomus |
60 – 140 |
85 |
| Racocetra |
120 – 520 |
326 |
| Rhizophagus |
40 – 260 |
127 |
| Scutellospora |
120 – 640 |
279 |
| Sclerocystis |
200 – 360 |
273 |
| Septoglomus |
60 – 140 |
82 |
- Các yếu tố ảnh hưởng và vai trò: Phân tích tác động của kỹ thuật canh tác (cày bừa làm giảm mật độ nấm, ngập úng và đốt đồng làm suy giảm bào tử, phân lân nồng độ cao làm ức chế cộng sinh, thuốc xông hơi và thuốc diệt nấm làm giảm khả năng xâm nhiễm) và lý hóa tính đất (nhiệt độ tối ưu 18,5–24,0°C, pH thích hợp thay đổi tùy chi). Vai trò tăng cường hấp thu P lên 35–98% (Trần Văn Mão, 2004), tiết dịch glomalin, tăng khả năng kháng mầm bệnh (Alternaria solani, Rhizoctonia solani) và giảm sốc khi chuyển cây con.
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương này mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm và các tiêu chuẩn phương pháp áp dụng:
- Thời gian nghiên cứu kéo dài 6 tháng (8/2022 – 1/2023) tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Bảo vệ Thực vật, Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM.
- Chi tiết hóa quy trình thu 45 mẫu đất và 30 mẫu rễ cà chua giống Rita tại 9 vườn thuộc huyện Đơn Dương, Đức Trọng, Lâm Hà.
- Quy trình nhuộm mẫu rễ bằng Trypan blue để xác định cấu trúc xâm nhiễm; phương pháp sàng ướt phân đoạn qua 5 tầng rây và ly tâm nổi hai bước với Sucrose 50% theo TCVN 12560-1:2018; quy trình nhuộm bào tử với PVLG và Melzer, đối chiếu bảng màu INVAM để định danh.
- Quy trình đo pH đất theo TCVN 5979:2007 và bố trí thí nghiệm nhân nuôi Gigaspora trên bắp, lúa, cà chua trong nhà lưới.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương này trình bày các số liệu thực nghiệm thu được qua 4 nội dung chính:
1. Sự hiện diện và tỷ lệ cộng sinh của VAM trong rễ cây cà chua
Khảo sát trên 30 mẫu rễ cà chua tại 3 huyện cho thấy 100% mẫu rễ khảo sát đều có sự hiện diện của nấm rễ nội cộng sinh với tỷ lệ xâm nhiễm dao động từ 53,1% đến 81,3%.
| Huyện lấy mẫu |
Ký hiệu mẫu |
Dạng sợi |
Dạng bụi |
Dạng túi |
Tỷ lệ cộng sinh (%) |
| Đơn Dương |
ĐD1 |
+ |
- |
- |
53,1 |
|
ĐD2 |
+ |
+ |
- |
78,1 |
|
ĐD3 |
+ |
- |
+ |
59,4 |
|
ĐD4 |
+ |
- |
- |
68,8 |
|
ĐD5 |
+ |
- |
+ |
65,6 |
|
ĐD6 |
+ |
+ |
+ |
59,4 |
|
ĐD7 |
+ |
- |
+ |
56,3 |
|
ĐD8 |
+ |
+ |
+ |
71,9 |
|
ĐD9 |
+ |
- |
- |
53,1 |
|
ĐD10 |
+ |
- |
+ |
65,6 |
| Đức Trọng |
ĐT1 |
+ |
+ |
- |
59,4 |
|
ĐT2 |
+ |
- |
- |
71,9 |
|
ĐT3 |
+ |
+ |
+ |
81,3 |
|
ĐT4 |
+ |
+ |
+ |
78,1 |
|
ĐT5 |
+ |
- |
+ |
56,3 |
|
ĐT6 |
+ |
- |
- |
59,4 |
|
ĐT7 |
+ |
+ |
- |
62,5 |
|
ĐT8 |
+ |
- |
+ |
56,3 |
|
ĐT9 |
+ |
- |
- |
59,4 |
|
ĐT10 |
+ |
- |
+ |
56,3 |
| Lâm Hà |
LH1 |
+ |
- |
- |
59,4 |
|
LH2 |
+ |
+ |
- |
71,9 |
|
LH3 |
+ |
+ |
+ |
75,0 |
|
LH4 |
+ |
- |
- |
78,1 |
|
LH5 |
+ |
- |
+ |
62,5 |
|
LH6 |
+ |
+ |
+ |
68,9 |
|
LH7 |
+ |
- |
+ |
53,1 |
|
LH8 |
+ |
+ |
+ |
71,9 |
|
LH9 |
+ |
- |
- |
59,4 |
|
LH10 |
+ |
- |
- |
65,6 |
Ghi chú: (+) xuất hiện; (-) không xuất hiện.
Cấu trúc dạng sợi xuất hiện ở 100% các mẫu rễ khảo sát, tiếp đến là cấu trúc dạng túi. Cấu trúc dạng bụi ít bắt gặp hơn do chu kỳ tồn tại ngắn (bị tiêu biến sau vài ngày), trong khi sợi nấm và túi có thể lưu tồn nhiều tháng trong mô rễ.
2. Đặc điểm hình thái và định danh các chi nấm VAM trong đất
Kết quả phân lập từ đất vùng rễ cà chua xác định được 3 chi nấm VAM chính và một nhóm chưa định danh:
| Tên chi nấm |
Kích thước bào tử ($\mu\text{m}$) |
Số lớp vách |
Đặc điểm màu sắc và hình thái cuống |
| Gigaspora |
87,5 – 175,0 |
1 – 3 |
Màu vàng, nâu nhạt (20/20/40/0), nâu đậm đến đen (20/0/100/0); bào tử hình cầu đến gần cầu; bề mặt trơn phẳng; không cuống hoặc có cuống phình to dạng củ hành. |
| Acaulospora |
75,0 – 137,5 |
2 – 3 |
Màu vàng nhạt (10/0/40/0), màu cam (0/40/100/0) hoặc trong suốt; bên trong chứa nhiều giọt dầu; vách tế bào tách biệt, lớp trong bắt màu đậm với thuốc thử Melzer. |
| Glomus |
50,0 – 125,0 |
1 – 3 |
Màu cam (0/40/100/10), vàng rơm (10/0/60/0), nâu đỏ (20/60/70/10); bắt màu vàng rơm đến cam với Melzer; bào tử hình cầu hoặc gần cầu; cuống bào tử gắn vuông góc gần 90° với thành bào tử. |
3. Mật độ, tỷ lệ phân bố và đặc tính lý hóa đất
Phân tích tính chất lý hóa đất vùng rễ tại 3 huyện cho thấy đất có phản ứng chua đến chua trung bình, độ dẫn điện EC ở mức bình thường cho cây trồng:
| Huyện thu mẫu |
pH (1:5) |
Độ dẫn điện EC ($\mu\text{S/cm}$) |
Mức độ chua của đất |
| Đức Trọng |
4,94 ± 0,5 |
103,9 |
Chua nhiều |
| Lâm Hà |
5,72 ± 0,5 |
118,3 |
Chua trung bình |
| Đơn Dương |
4,56 ± 0,5 |
177,1 |
Chua nhiều |
Tỷ lệ xuất hiện của các chi nấm VAM trong 100 g đất trồng cà chua tại Lâm Đồng:
- Chi Gigaspora: chiếm ưu thế cao nhất với 63,4%.
- Chi Acaulospora: chiếm 27,4%.
- Chi Glomus: chiếm 9,7%.
- Các chi chưa định danh: chiếm 1,9%.
Phân tích hồi quy tương quan cho thấy không có mối tương quan tuyến tính có ý nghĩa thống kê giữa độ pH đất với tỷ lệ xâm nhiễm, mật độ bào tử tổng số của VAM hoặc mật độ bào tử riêng lẻ của từng chi (Glomus, Acaulospora, Gigaspora) trong phạm vi các mẫu thu thập tại Lâm Đồng.
4. Kết quả nhân nuôi nấm rễ nội cộng sinh Gigaspora trong nhà lưới
Sau 4 tháng nhân nuôi in vivo trên giá thể cát : xơ dừa (5:1) không bổ sung dinh dưỡng khoáng, chi nấm Gigaspora cho thấy khả năng cộng sinh và nhân sinh khối bào tử mạnh mẽ trên cả 3 loại cây ký chủ:
- Cây bắp (ngô): Tỷ lệ tăng sinh bào tử đạt 504,0% (cao nhất trong các loại cây thử nghiệm).
- Cây lúa: Tỷ lệ tăng sinh bào tử đạt 403,3%.
- Cây cà chua: Tỷ lệ tăng sinh bào tử đạt 383,7%.
Quan sát rễ sau 1 tháng và 4 tháng nhân nuôi đều ghi nhận các cấu trúc xâm nhiễm nội bào điển hình (sợi nấm, túi và bụi) phát triển mạnh trong tế bào rễ của cả 3 loài cây ký chủ.
Kết quả và đóng góp
Kết quả chính
- Xác định 100% mẫu rễ cà chua khảo sát tại 3 huyện Đơn Dương, Đức Trọng, Lâm Hà (tỉnh Lâm Đồng) đều có sự cộng sinh của nấm VAM với tỷ lệ xâm nhiễm dao động từ 53,1% đến 81,3%.
- Xác định cấu trúc dạng sợi là dạng xâm nhiễm phổ biến nhất (100% mẫu rễ), tiếp theo là dạng túi và dạng bụi.
- Phân lập và định danh hình thái được 3 chi nấm VAM gồm Gigaspora (kích thước 87,5–175 µm), Acaulospora (kích thước 75–137,5 µm) và Glomus (kích thước 50–125 µm), cùng một số dạng bào tử chưa định danh.
- Xác định chi Gigaspora là chi nấm chiếm ưu thế vượt trội trong đất trồng cà chua tại Lâm Đồng với tỷ lệ 63,4%, tiếp đến là Acaulospora (27,4%), Glomus (9,7%) và chi chưa định danh (1,9%).
- Chứng minh tính độc lập giữa mật độ bào tử VAM và pH đất trong dải pH từ 4,56 đến 5,72 tại khu vực nghiên cứu.
- Thử nghiệm nhân nuôi thành công chi nấm ưu thế Gigaspora trong điều kiện nhà lưới sau 4 tháng, đạt tỷ lệ tăng sinh 504,0% trên cây bắp, 403,3% trên cây lúa và 383,7% trên cây cà chua.
Giải pháp và kiến nghị
- Kiến nghị sử dụng cây bắp (ngô) làm cây ký chủ ưu tiên trong quy trình nhân sinh khối và bảo tồn nguồn nấm rễ nội cộng sinh bản địa (Gigaspora) phục vụ sản xuất chế phẩm sinh học.
- Đề xuất tiếp tục mở rộng phạm vi thu thập mẫu đất và rễ ở các vùng sinh thái khác nhau và trên các giống cà chua khác tại tỉnh Lâm Đồng.
- Cần ứng dụng thêm các kỹ thuật sinh học phân tử (giải trình tự gen rRNA) để định danh chính xác đến cấp độ loài đối với các chủng nấm rễ thu thập được.
Đóng góp của đề tài
- Cung cấp dữ liệu thực nghiệm đầu tiên về thành phần loài, mật độ bào tử và tỷ lệ xâm nhiễm của nấm rễ nội cộng sinh VAM trên cây cà chua tại tỉnh Lâm Đồng.
- Thiết lập quy trình phân lập, định danh hình thái và quy trình nhân nuôi nguồn nấm VAM bản địa trên giá thể cát - xơ dừa nghèo dinh dưỡng.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế về định danh: Nghiên cứu mới dừng lại ở việc định danh hình thái đến cấp độ chi dựa trên đặc điểm bào tử và khóa phân loại truyền thống kết hợp bảng màu INVAM, chưa áp dụng kỹ thuật giải trình tự sinh học phân tử để xác định chính xác tên loài và các biến dị di truyền.
- Hạn chế về phạm vi thu mẫu: Mẫu khảo sát mới tập trung trên một giống cà chua (Rita) tại 3 huyện trong một thời điểm (tháng 8/2022) ở giai đoạn cây 50–65 ngày sau trồng, chưa theo dõi sự biến động mật độ nấm qua các mùa vụ và các giai đoạn sinh trưởng khác nhau.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Đánh giá hiệu lực sinh học của chế phẩm nấm Gigaspora sau nhân nuôi khi tái chủng trở lại đồng ruộng trên cây cà chua nhằm kiểm chứng khả năng kích kháng bệnh hại đất và cải thiện năng suất, chất lượng quả.
Giá trị tham khảo
- Đối tượng thụ hưởng: Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên cao học, giảng viên và nghiên cứu viên thuộc các chuyên ngành Bảo vệ thực vật, Nông học, Khoa học đất, Vi sinh vật học nông nghiệp và Công nghệ sinh học.
- Nội dung có giá trị ứng dụng cao:
- Quy trình thực hành phân lập bào tử nấm rễ từ đất bằng kỹ thuật sàng ướt phân đoạn và ly tâm nổi dung dịch đường Sucrose 50% theo TCVN 12560-1:2018.
- Kỹ thuật nhuộm rễ bằng Trypan blue và nhuộm bào tử bằng PVLG kết hợp thuốc thử Melzer để chẩn đoán hình thái học.
- Phương pháp nhân nuôi in vivo chi nấm Gigaspora trên cây bắp và giá thể cát phối trộn xơ dừa trong điều kiện nhà lưới.
Câu hỏi thường gặp
1. Tỷ lệ xâm nhiễm của nấm rễ nội cộng sinh VAM trong rễ cây cà chua tại tỉnh Lâm Đồng đạt bao nhiêu phần trăm?
Tỷ lệ xâm nhiễm trên 30 mẫu rễ thu thập tại 3 huyện Đơn Dương, Đức Trọng và Lâm Hà dao động từ 53,1% đến 81,3%. Mẫu có tỷ lệ xâm nhiễm cao nhất là ĐT3 tại Đức Trọng (81,3%), và các mẫu có tỷ lệ thấp nhất là ĐD1, ĐD9 tại Đơn Dương và LH7 tại Lâm Hà (53,1%).
2. Chi nấm rễ nội cộng sinh nào chiếm ưu thế cao nhất trong đất trồng cà chua tại vùng khảo sát?
Chi Gigaspora chiếm ưu thế tuyệt đối với tỷ lệ 63,4% tổng số bào tử phân lập được, vượt trội hơn so với chi Acaulospora (27,4%), chi Glomus (9,7%) và các chi chưa định danh (1,9%).
3. Khóa luận sử dụng tiêu chuẩn và kỹ thuật nào để phân lập bào tử nấm rễ từ mẫu đất?
Khóa luận áp dụng kỹ thuật sàng ướt qua hệ thống 5 tầng rây (kích thước từ 1000 µm xuống 32 µm) kết hợp phương pháp ly tâm lắng nổi hai bước với nước cất và dung dịch đường Sucrose 50% theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 12560-1:2018.
4. Khả năng tăng sinh của chi nấm Gigaspora sau 4 tháng nhân nuôi trên các cây ký chủ khác nhau đạt kết quả ra sao?
Sau 4 tháng nhân nuôi trong nhà lưới trên giá thể cát : xơ dừa (tỷ lệ 5:1), tỷ lệ tăng sinh số lượng bào tử chi Gigaspora đạt 504,0% trên cây bắp, 403,3% trên cây lúa và 383,7% trên cây cà chua. Cây bắp là ký chủ cho hiệu quả tăng sinh cao nhất.
5. Kết quả nghiên cứu có ghi nhận mối tương quan giữa mật độ bào tử nấm VAM với độ pH đất hay không?
Kết quả phân tích hồi quy cho thấy không có sự tương quan tuyến tính có ý nghĩa thống kê giữa tỷ lệ xâm nhiễm, mật độ bào tử tổng số VAM hoặc mật độ bào tử của từng chi (Glomus, Acaulospora, Gigaspora) với độ pH của các mẫu đất thu thập tại Lâm Đồng (dao động trong khoảng pH từ 4,56 đến 5,72).
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Đức Hiền đã khảo sát thành công sự hiện diện và phân bố của nấm rễ nội cộng sinh VAM trong đất và rễ cây cà chua tại tỉnh Lâm Đồng, khẳng định tỷ lệ cộng sinh đạt mức cao từ 53,1% đến 81,3% với cấu trúc dạng sợi chiếm ưu thế. Đề tài đã phân lập và định danh hình thái được 3 chi nấm chính gồm Gigaspora, Acaulospora và Glomus, trong đó chi Gigaspora chiếm tỷ lệ cao nhất (63,4%). Đồng thời, nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả nhân sinh khối bào tử chi Gigaspora đạt mức tăng sinh 504,0% trên cây bắp sau 4 tháng nuôi cấy in vivo, tạo cơ sở thực nghiệm quan trọng cho việc nghiên cứu và phát triển chế phẩm nấm rễ nội cộng sinh bản địa phục vụ canh tác nông nghiệp bền vững.