Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn Bacillus trong sản xuất lạc ở Quảng Nam

Luận án tiến sĩ nghiên cứu nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi khuẩn có ích bacillus trong sản xuất lạc ở quảng nam, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý thuyết, đề xuất giải pháp

• Tác giả: Nguyễn Xuân Vũ
• Người hướng dẫn: PGS. Phan Thị Phương Nhi
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế
• Chuyên ngành: Khoa học Cây trồng
• Đề tài: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi khuẩn có ích Bacillus trong sản xuất lạc ở Quảng Nam
• Loại tài liệu: Luận án Tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Huế

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu của đề tài
• 1.2.1. Mục tiêu chung
• 1.2.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.4. Những điểm mới của đề tài
• 2. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
• 2.1.1. Giá trị cây lạc
• 2.1.2. Nhu cầu về sinh thái của cây lạc
• 2.1.3. Vi sinh vật vùng rễ và cơ chế kích thích sinh trưởng của vi khuẩn có ích
• 2.1.4. Vi khuẩn Bacillus
• 2.1.5. Khái niệm về chế phẩm sinh học
• 2.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
• 2.2.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam
• 2.2.2. Những thuận lợi và khó khăn trong sản xuất lạc
• 2.2.3. Sử dụng chế phẩm sinh học trong sản xuất cây trồng
• 2.3. CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI
• 2.3.1. Nghiên cứu ngoài nước
• 2.3.2. Nghiên cứu trong nước
• 2.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.4.1. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 2.4.1.1. Phạm vi nghiên cứu
• 2.4.1.2. Đối tượng nghiên cứu
• 2.5. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 2.5.1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.5.1.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 2.5.1.2. Biện pháp kỹ thuật
• 2.5.1.3. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp đánh giá
• 2.5.1.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
• 2.6. ĐIỀU KIỆN THỜI TIẾT KHÍ HẬU TRONG THỜI GIAN THÍ NGHIỆM TẠI QUẢNG NAM
• 2.7. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 2.7.1. ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẾ PHẨM BACILLUS ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT LẠC
• 2.7.1.1. Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn Bacillus đến sinh trưởng, phát triển cây lạc
• 2.7.1.2. Ảnh hưởng đến bệnh hại trên cây lạc
• 2.7.1.3. Ảnh hưởng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lạc
• 2.7.2. NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CHẾ PHẨM (LIỀU LƯỢNG VÀ THỜI ĐIỂM XỬ LÝ) VI KHUẨN BACILLUS TRONG SẢN XUẤT LẠC
• 2.7.2.1. Ảnh hưởng của phương pháp sử dụng chế phẩm Bacillus đến sinh trưởng, phát triển cây lạc
• 2.7.2.2. Ảnh hưởng đến tình hình bệnh hại cây lạc
• 2.7.2.3. Ảnh hưởng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lạc
• 2.7.3. ỨNG DỤNG CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG SẢN XUẤT LẠC TẠI QUẢNG NAM
• 2.7.3.1. Ảnh hưởng của chế phẩm đến sinh trưởng, phát triển cây lạc
• 2.7.3.2. Ảnh hưởng đến nhóm bệnh héo rũ lạc
• 2.7.3.3. Năng suất và hiệu quả kinh tế
• 2.8. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn Bacillus trong sản xuất lạc

Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn Bacillus trong sản xuất lạc tại Quảng Nam đang thu hút sự quan tâm lớn từ các nhà khoa học và nông dân. Cây lạc (Arachis hypogaea L.) là một trong những cây trồng chủ lực tại Việt Nam, đặc biệt là ở miền Trung. Việc sử dụng chế phẩm vi khuẩn Bacillus không chỉ giúp tăng năng suất mà còn bảo vệ môi trường. Nghiên cứu này nhằm tìm ra giải pháp bền vững cho sản xuất lạc, nâng cao hiệu quả kinh tế cho nông dân.

1.1. Giới thiệu về cây lạc và vai trò của Bacillus

Cây lạc là cây trồng có giá trị dinh dưỡng cao và được trồng rộng rãi. Vi khuẩn Bacillus có khả năng kích thích sinh trưởng và phát triển của cây lạc, đồng thời giúp hạn chế bệnh hại. Nghiên cứu cho thấy Bacillus có thể cải thiện năng suất lạc lên đến 17%.

1.2. Tình hình sản xuất lạc tại Quảng Nam

Quảng Nam là tỉnh có tiềm năng lớn trong sản xuất lạc với diện tích trồng khoảng 10.000 ha. Tuy nhiên, năng suất lạc ở đây vẫn còn thấp do nhiều yếu tố như đất đai nghèo dinh dưỡng và khí hậu bất lợi. Việc ứng dụng chế phẩm Bacillus có thể là giải pháp hiệu quả.

II. Vấn đề và thách thức trong sản xuất lạc tại Quảng Nam

Sản xuất lạc tại Quảng Nam đối mặt với nhiều thách thức như đất đai nghèo dinh dưỡng, sự xuất hiện của sâu bệnh hại và điều kiện khí hậu không ổn định. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng sản phẩm. Việc tìm kiếm giải pháp bền vững là rất cần thiết để nâng cao hiệu quả sản xuất.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất lạc

Năng suất lạc bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như độ pH của đất, độ ẩm và sự hiện diện của vi sinh vật có hại. Việc cải thiện các yếu tố này thông qua chế phẩm Bacillus có thể giúp tăng cường sức đề kháng cho cây lạc.

2.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất lạc

Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi lớn trong điều kiện thời tiết, ảnh hưởng đến sự phát triển của cây lạc. Hạn hán và mưa lớn không đúng thời điểm có thể làm giảm năng suất. Việc sử dụng chế phẩm Bacillus có thể giúp cây lạc thích ứng tốt hơn với những thay đổi này.

III. Phương pháp nghiên cứu chế phẩm vi khuẩn Bacillus trong sản xuất lạc

Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi khuẩn Bacillus trong sản xuất lạc được thực hiện thông qua các thí nghiệm thực địa. Các phương pháp này bao gồm việc xác định liều lượng và thời điểm sử dụng chế phẩm để đạt hiệu quả tối ưu. Kết quả từ các thí nghiệm sẽ cung cấp thông tin quý giá cho nông dân trong việc áp dụng công nghệ mới.

3.1. Thiết kế thí nghiệm và phương pháp thu thập dữ liệu

Thí nghiệm được thiết kế theo phương pháp khối hoàn toàn ngẫu nhiên, với các biến thể khác nhau của chế phẩm Bacillus. Dữ liệu được thu thập từ các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất của cây lạc.

3.2. Phân tích kết quả và đánh giá hiệu quả

Kết quả thí nghiệm sẽ được phân tích để đánh giá tác động của chế phẩm Bacillus đến sinh trưởng và năng suất lạc. Các chỉ tiêu như chiều cao cây, số lượng quả và trọng lượng hạt sẽ được xem xét kỹ lưỡng.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu chế phẩm Bacillus

Kết quả nghiên cứu cho thấy chế phẩm vi khuẩn Bacillus có tác động tích cực đến sinh trưởng và phát triển của cây lạc. Việc áp dụng chế phẩm này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm thiểu bệnh hại, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế cho nông dân. Các mô hình sản xuất lạc ứng dụng chế phẩm Bacillus đã cho thấy kết quả khả quan.

4.1. Tác động của chế phẩm Bacillus đến sinh trưởng cây lạc

Chế phẩm Bacillus đã chứng minh khả năng kích thích sinh trưởng, giúp cây lạc phát triển mạnh mẽ hơn. Nghiên cứu cho thấy cây lạc được xử lý bằng Bacillus có chiều cao và số lượng quả cao hơn so với đối chứng.

4.2. Hiệu quả kinh tế từ việc sử dụng chế phẩm

Việc sử dụng chế phẩm Bacillus không chỉ nâng cao năng suất mà còn mang lại lợi nhuận cao hơn cho nông dân. Các nghiên cứu cho thấy lợi nhuận từ sản xuất lạc có thể tăng lên đến 30% khi áp dụng chế phẩm này.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn Bacillus trong sản xuất lạc tại Quảng Nam đã mở ra hướng đi mới cho nông nghiệp bền vững. Kết quả nghiên cứu cho thấy chế phẩm này có tiềm năng lớn trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các chế phẩm vi sinh vật khác để phục vụ cho sản xuất nông nghiệp.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu vi sinh vật trong nông nghiệp

Nghiên cứu vi sinh vật như Bacillus có thể giúp cải thiện sức khỏe đất và cây trồng, từ đó tạo ra sản phẩm nông nghiệp an toàn và bền vững. Việc áp dụng công nghệ này sẽ góp phần bảo vệ môi trường.

5.2. Định hướng phát triển nghiên cứu trong tương lai

Cần tiếp tục mở rộng nghiên cứu về các chủng vi khuẩn khác và ứng dụng chúng trong sản xuất nông nghiệp. Việc hợp tác giữa các nhà khoa học và nông dân sẽ là chìa khóa để nâng cao hiệu quả sản xuất.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Cây lạc (Arachis hypogaea L.) là cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao, được trồng phổ biến tại Việt Nam và khu vực miền Trung. Tuy nhiên, năng suất lạc tại vùng đất cát và đất thịt pha cát ven biển miền Trung, đặc biệt là tỉnh Quảng Nam, nhìn chung còn thấp và có nhiều biến động. Nguyên nhân chính xuất phát từ điều kiện đất đai nghèo dinh dưỡng, hạn hán cuối vụ, biến đổi khí hậu và áp lực từ các đối tượng sâu bệnh hại trong đất, nổi bật là nhóm bệnh héo rũ gốc mốc đen (Aspergillus niger), héo rũ gốc mốc trắng (Sclerotium rolfsii), lở cổ rễ (Rhizoctonia solani) và héo xanh vi khuẩn (Ralstonia solanacearum). Việc thâm canh lạm dụng phân bón vô cơ và thuốc bảo vệ thực vật hóa học đã và đang làm suy thoái đất, gây mất cân bằng hệ sinh thái vùng rễ và tích lũy tồn dư độc hại. Trong bối cảnh đó, hướng nghiên cứu sử dụng vi sinh vật vùng rễ kích thích sinh trưởng (PGPR), cụ thể là các chủng vi khuẩn thuộc chi Bacillus bản địa, mở ra giải pháp cải thiện năng suất và phòng trừ sinh học bền vững. Tuy nhiên, các nghiên cứu ứng dụng chế phẩm Bacillus bản địa trong sản xuất lạc tại miền Trung còn rất hạn chế.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định như sau:

1. Mục tiêu chung: Lựa chọn được chế phẩm vi khuẩn có ích Bacillus và phương pháp sử dụng chế phẩm trong sản xuất lạc ở Quảng Nam nhằm kích thích sinh trưởng, phát triển, hạn chế bệnh hại và tăng năng suất lạc.
2. Mục tiêu cụ thể:
   • Tuyển chọn chế phẩm vi khuẩn Bacillus có ảnh hưởng tốt đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống lạc L23 tại Quảng Nam.
   • Xác định được liều lượng và thời điểm xử lý chế phẩm Bacillus cho hiệu quả tăng năng suất, hạn chế một số bệnh hại chính cao nhất.
   • Ứng dụng chế phẩm vi khuẩn Bacillus vào mô hình sản xuất lạc tại Quảng Nam.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Giống lạc L23 (được công nhận chính thức theo Quyết định số 233/QĐ-BNN-TT ngày 14 tháng 7 năm 2010); 06 chế phẩm vi khuẩn Bacillus gồm BaD-S1A1 (Bacillus sp. S1A1), BaD-S1F3 (Bacillus sp. S1F3), BaD-S13E2 (Bacillus sp. S13E2), BaD-S13E3 (Bacillus sp. S13E3), BaD-S18F11 (Bacillus sp. S18F11) và BaD-S20D12 (Bacillus sp. S20D12) với mật độ 1 × 10⁹ cfu/g được phân lập từ vùng cổ rễ lạc tại miền Trung Việt Nam.
• Phạm vi không gian: Các vùng sinh thái trồng lạc trọng điểm tại huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam, gồm 3 xã đất cát (Bình Đào, Bình Phục, Bình Giang) và 1 xã đất thịt nhẹ (Bình Chánh).
• Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai thực hiện từ tháng 01/2017 đến tháng 12/2020.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước xoay quanh cây lạc, vi sinh vật vùng rễ và các biện pháp quản lý bệnh hại:

Nghiên cứu quốc tế:

• Giá trị và sinh thái cây lạc: Hạt lạc chứa hàm lượng dinh dưỡng cao với 21,51% carbohydrate, 49,55% dầu, 23,68% protein và năng lượng đạt 585 kcal/100 g hạt khô (Settaluri và cs., 2012). Lạc thích nghi ở vùng nhiệt độ từ 25 - 33°C, lượng mưa từ 450 - 700 mm và pH đất thích hợp từ 5,5 - 7,0 (Weiss, 2000; Florkowski, 1994).
• Cơ chế của vi khuẩn vùng rễ (PGPR): Nhóm vi khuẩn kích thích sinh trưởng vùng rễ tác động qua cơ chế trực tiếp như cố định nitơ, hòa tan lân khó tan, sinh tổng hợp các phytohormone (auxin, cytokinin, gibberellin, ethylene) và cơ chế gián tiếp thông qua sinh kháng sinh, enzyme phân giải, siderophore cạnh tranh sắt và kích hoạt tính kháng hệ thống (ISR) phụ thuộc vào jasmonic acid, ethylene hoặc salicylic acid (Kloepper và cs., 1980; Hayat và cs., 2010; Glick, 2012; Ramprasad và cs., 2014; Pérez-Montaño và cs., 2014).
• Ứng dụng chi Bacillus: Các loài như Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis, Bacillus megaterium, Bacillus amyloliquefaciens và Bacillus pumilus có khả năng tạo nội bào tử bền vững với nhiệt độ, hạn hán và tia UV, tạo màng sinh học biofilm và tiết các hoạt chất lipopeptide (surfactin, fengycin) giúp ức chế mạnh các nấm bệnh Sclerotium rolfsii, Rhizoctonia solani, Aspergillus niger (Abd-Allah, 2005; Melo và cs., 2009; Ongena và cs., 2007; Tonelli và cs., 2010, 2011).

Nghiên cứu trong nước:

• Tình hình sản xuất lạc và dịch hại: Cây lạc được trồng trên 7 vùng sinh thái nhưng năng suất tại miền Trung vẫn còn thấp do hạn chế về giống, điều kiện thời tiết khắc nghiệt và sâu bệnh hại (Ngô Thế Dân và cs., 2000; Nguyễn Thị Nguyệt và cs., 2004; Lê Như Cương, 2004). Các tác nhân gây chết héo chính gồm A. niger, S. rolfsii, R. solani và R. solanacearum (Nguyễn Thị Ly và cs., 1993; Đỗ Tấn Dũng, 2001, 2006; Le và cs., 2012b).
• Ứng dụng vi sinh vật trên cây lạc: Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào vi khuẩn cố định đạm Rhizobium (Nguyễn Hữu Hiệp và cs., 2009; Trần Thị Xuân An và cs., 2012), nấm đối kháng Trichoderma (Lê Đình Hường và cs., 2012; Nguyễn Văn Viên và cs., 2012) hoặc vi khuẩn Pseudomonas (Trần Thị Thu Hà và cs., 2011; Le và cs., 2012a; Nguyễn Đình Thi và cs., 2014). Nhóm nghiên cứu của Lê Như Cương và cs. (2016, 2017, 2018) đã phân lập các chủng Bacillus bản địa vùng rễ lạc tại miền Trung có hoạt tính đối kháng cao với S. rolfsii.

Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết: Phần lớn các nghiên cứu về Bacillus trên cây lạc tại Việt Nam mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm hoặc nhà lưới. Chưa có công trình nào đánh giá toàn diện ảnh hưởng của các chế phẩm Bacillus bản địa trên đồng ruộng, cũng như chưa xác định được liều lượng, thời điểm bón tối ưu và xây dựng mô hình sản xuất thực nghiệm tại vùng đất cát và đất thịt nhẹ tỉnh Quảng Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết:

• Luận án dựa trên lý thuyết tương tác tam giác bệnh cây và cân bằng sinh thái: Cây trồng – Sinh vật gây hại – Vi sinh vật có ích. Việc bổ sung vi khuẩn PGPR thuộc chi Bacillus nhằm chuyển dịch cân bằng sinh học theo hướng có lợi cho cây trồng thông qua việc kích thích sinh trưởng, tăng cường hấp thu dinh dưỡng khoáng và đối kháng trực tiếp hoặc kích kháng gián tiếp đối với mầm bệnh trong đất.
• Khái niệm chế phẩm sinh học vi sinh vật: Là sản phẩm chứa các chủng vi sinh vật sống có ích tuyển chọn, phối chế cùng cơ chất mang nhằm duy trì mật độ tế bào và sức sống của vi sinh vật qua thời gian bảo quản và phát huy hiệu lực khi đưa vào đất.

Phương pháp nghiên cứu thực tế:

• Phương pháp sản xuất chế phẩm: Sử dụng cơ chất gồm hỗn hợp đất tự nhiên và dinh dưỡng, lên men vi khuẩn trong điều kiện xốp, nhiệt độ 27°C, pH = 6, thời gian ủ 72 giờ, sau đó xử lý sấy khô để đạt mật độ vi khuẩn 1 × 10⁹ cfu/g với hạn bảo quản ít nhất 18 tháng.
• Bố trí thí nghiệm đồng ruộng:
  • Thí nghiệm 1 (Đánh giá 6 chế phẩm Bacillus): Bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD) gồm 7 công thức (6 chế phẩm BaD-S1A1, BaD-S1F3, BaD-S13E2, BaD-S13E3, BaD-S18F11, BaD-S20D12 với liều 10 kg/ha và 1 đối chứng không bón), 3 lần nhắc lại tại 2 vùng sinh thái (xã Bình Đào vụ Xuân Hè 2017 và xã Bình Phục vụ Đông Xuân 2017 - 2018). Kích thước ô thí nghiệm: 15 m² (3 m × 5 m), rãnh cách ô 25 cm, diện tích thí nghiệm 315 m², diện tích bảo vệ 200 m², tổng diện tích 515 m².
  • Thí nghiệm 2 (Xác định liều lượng và thời điểm xử lý chế phẩm BaD-S20D12): Thí nghiệm 2 nhân tố bố trí theo kiểu tổ hợp Factorial Design trong khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD), 3 lần nhắc lại. Nhân tố A (liều lượng: 5, 10, 15 kg/ha), Nhân tố B (thời điểm: bón khi gieo hạt rải lên hạt vs bón khi làm cỏ đợt 1 rải vào gốc), cùng 1 công thức đối chứng (0 kg/ha), thực hiện tại xã Bình Chánh vụ Đông Xuân 2017 - 2018 và xã Bình Giang vụ Xuân Hè 2018. Diện tích mỗi ô 15 m², tổng diện tích ruộng thí nghiệm 515 m².
  • Thí nghiệm 3: Xây dựng mô hình ứng dụng chế phẩm Bacillus tại Quảng Nam.
• Các chỉ tiêu theo dõi và kỹ thuật thu thập dữ liệu: Tỷ lệ mọc (%), chiều cao thân chính (cm), chiều dài cành cấp 1 (cm), số lá trên thân chính, số cành, số nốt sần/cây, tỷ lệ bệnh (TLB %) và chỉ số bệnh (CSB %) đối với bệnh gỉ sắt, đốm lá, lở cổ rễ, héo rũ gốc mốc đen, héo rũ gốc mốc trắng, héo rũ tái xanh qua các thời kỳ sinh trưởng; các yếu tố cấu thành năng suất (số quả chắc/cây, khối lượng 100 quả, khối lượng 100 hạt, tỷ lệ nhân) và năng suất thực thu (NSTT, tạ/ha); hiệu quả kinh tế (chi phí, thu nhập, lợi nhuận).
• Nguồn tư liệu và xử lý số liệu: Dữ liệu thực nghiệm thu thập trực tiếp tại các điểm nghiên cứu ở Quảng Nam; số liệu khí tượng thời tiết tại địa phương; số liệu thống kê sản xuất lạc của FAOSTAT, Tổng cục Thống kê Việt Nam và Cục Thống kê tỉnh Quảng Nam. Số liệu được phân tích thống kê theo phương pháp phân tích phương sai (ANOVA).

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ thực trạng sản xuất lạc tại Quảng Nam và miền Trung còn gặp nhiều hạn chế do đất đai nghèo dinh dưỡng và dịch hại héo rũ gây tổn thất lớn. Xác định mục tiêu chung và 3 mục tiêu cụ thể. Khẳng định ý nghĩa khoa học trong việc cung cấp dữ liệu về tác động của vi khuẩn Bacillus bản địa đối với cây lạc, cùng ý nghĩa thực tiễn trong việc nâng cao năng suất, tăng thu nhập và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Nêu rõ 3 điểm mới của luận án: tuyển chọn được chế phẩm BaD-S20D12, xác định phương pháp bón 10 kg/ha khi gieo và ứng dụng thành công kỹ thuật sử dụng chế phẩm Bacillus đầu tiên cho cây lạc tại miền Trung.

Chương 1. Tổng quan tài liệu

Chương này tổng hợp các cơ sở lý luận và thực tiễn liên quan đến đề tài thông qua 3 phân mục chính:

• Cơ sở lý luận: Phân tích giá trị dinh dưỡng, kinh tế, công nghiệp và nông nghiệp của cây lạc; phân tích các yêu cầu sinh thái (nhiệt độ tối thích 25 - 33°C, độ ẩm đất 60 - 80%, nhu cầu nước 450 - 700 mm, đất tơi xốp pH 5,5 - 7,0). Tổng quan cơ chế tác động của vi khuẩn kích thích sinh trưởng vùng rễ (PGPR), đặc điểm sinh học của chi Bacillus (B. thuringiensis, B. subtilis, B. megaterium, B. amyloliquefaciens, B. pumilus) và phân loại chế phẩm sinh học.
• Cơ sở thực tiễn: Khái quát bức tranh sản xuất lạc trên thế giới, Việt Nam và tỉnh Quảng Nam qua các chuỗi số liệu thống kê.

Phạm vi	Giai đoạn/Năm	Diện tích	Năng suất (tạ/ha)	Sản lượng
Thế giới	2009	23,95 triệu ha	15,2	36,46 triệu tấn
Thế giới	2018	28,51 triệu ha	16,1	45,95 triệu tấn
Việt Nam	2014	208,7 nghìn ha	21,7	453,3 nghìn tấn
Việt Nam	2018	185,7 nghìn ha	24,7	458,7 nghìn tấn
Quảng Nam	2011	9.985 ha	14,4	14.418 tấn
Quảng Nam	2013	10.758 ha	18,2	21.516 tấn
Quảng Nam	2020	9.140 ha	19,9	18.189 tấn

• Các vấn đề nghiên cứu liên quan: Đánh giá các công trình nghiên cứu ngoài nước và trong nước về bệnh hại lạc (Aspergillus niger, Sclerotium rolfsii, Ralstonia solanacearum, Rhizoctonia solani), việc sử dụng vi khuẩn Pseudomonas, nấm Trichoderma, vi khuẩn nốt sần Rhizobium và tiềm năng ứng dụng các chủng vi khuẩn Bacillus bản địa trong quản lý dịch hại và tăng năng suất cây trồng.

Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết phạm vi nghiên cứu (2017 - 2020 tại Thăng Bình, Quảng Nam), đặc điểm giống lạc L23 và thông tin 6 chế phẩm Bacillus bản địa thử nghiệm:

Chế phẩm	Chủng vi khuẩn	Mật độ (cfu/g)	Nguồn gốc phân lập
BaD-S1A1	Bacillus sp. S1A1	1 × 10⁹	Vùng cổ rễ lạc
BaD-S1F3	Bacillus sp. S1F3	1 × 10⁹	Vùng cổ rễ lạc
BaD-S13E2	Bacillus sp. S13E2	1 × 10⁹	Vùng cổ rễ lạc
BaD-S13E3	Bacillus sp. S13E3	1 × 10⁹	Vùng cổ rễ lạc
BaD-S18F11	Bacillus sp. S18F11	1 × 10⁹	Vùng cổ rễ lạc
BaD-S20D12	Bacillus sp. S20D12	1 × 10⁹	Vùng cổ rễ lạc

Trình bày phương pháp bố trí thí nghiệm tuyển chọn chế phẩm (Nội dung 1), thí nghiệm 2 nhân tố về liều lượng và thời điểm xử lý (Nội dung 2), quy trình xây dựng mô hình sản xuất (Nội dung 3), phương pháp thu thập chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển, giám sát sâu bệnh, đo đếm năng suất và phương pháp phân tích thống kê.

Công thức thí nghiệm	Liều lượng (kg/ha)	Thời điểm xử lý	Phương pháp bón
CT I	5	Khi gieo hạt	Trộn vào đất, rải lên hạt khi gieo
CT II	10	Khi gieo hạt	Trộn vào đất, rải lên hạt khi gieo
CT III	15	Khi gieo hạt	Trộn vào đất, rải lên hạt khi gieo
CT IV	5	Khi làm cỏ đợt 1	Trộn với đất, rải vào gốc trước khi làm cỏ đợt 1
CT V	10	Khi làm cỏ đợt 1	Trộn với đất, rải vào gốc trước khi làm cỏ đợt 1
CT VI	15	Khi làm cỏ đợt 1	Trộn với đất, rải vào gốc trước khi làm cỏ đợt 1
CT VII (Đối chứng)	0	-	Không sử dụng chế phẩm

Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này phân tích các kết quả thực nghiệm thu được qua 3 nội dung chính:

• Đánh giá ảnh hưởng của các chế phẩm Bacillus: Các công thức xử lý chế phẩm Bacillus đều thúc đẩy tỷ lệ mọc, tăng chiều cao thân chính, chiều dài cành cấp 1, số lá xanh còn lại và số lượng nốt sần trên rễ giống lạc L23 so với đối chứng không xử lý ở cả vụ Xuân Hè 2017 (Bình Đào) và Đông Xuân 2017 - 2018 (Bình Phục). Đồng thời, chế phẩm giúp làm giảm tỷ lệ và chỉ số bệnh gỉ sắt, đốm lá. Trong 6 chế phẩm, BaD-S20D12 thể hiện hiệu quả kích thích sinh trưởng và hạn chế bệnh hại vượt trội, làm tăng số quả chắc/cây và nâng cao năng suất thực thu đạt mức cao nhất.
• Nghiên cứu phương pháp sử dụng chế phẩm BaD-S20D12: Kết quả thí nghiệm 2 nhân tố tại Bình Chánh (vụ Đông Xuân 2017 - 2018) và Bình Giang (vụ Xuân Hè 2018) cho thấy thời điểm và liều lượng xử lý có ảnh hưởng rõ rệt. Xử lý chế phẩm tại thời điểm gieo hạt cho hiệu quả tốt hơn xử lý vào thời điểm làm cỏ đợt 1. Liều lượng bón 10 kg/ha và 15 kg/ha cho kết quả tương đương nhau về kích thích sinh trưởng, số lượng nốt sần và giảm tỷ lệ các bệnh lở cổ rễ, héo rũ gốc mốc đen, héo rũ gốc mốc trắng, héo rũ tái xanh, đồng thời cho năng suất cao hơn rõ rệt so với liều 5 kg/ha và đối chứng. Do đó, liều lượng 10 kg/ha bón khi gieo được xác định là tối ưu về mặt kỹ thuật và chi phí.
• Kết quả ứng dụng mô hình sản xuất lạc tại Quảng Nam: Đưa chế phẩm BaD-S20D12 vào mô hình sản xuất thực tế tại Quảng Nam giúp cây lạc sinh trưởng khỏe, cải thiện đặc tính ra hoa, giảm đáng kể tỷ lệ cây chết do nhóm bệnh héo rũ chính, nâng cao năng suất thực thu và mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn rõ rệt so với tập quán canh tác đối chứng của nông dân.

Kết luận và đề nghị

Đưa ra kết luận tổng kết về hiệu quả của chế phẩm BaD-S20D12, quy trình kỹ thuật sử dụng tối ưu (10 kg/ha bón khi gieo) và hiệu quả kinh tế trong mô hình sản xuất lạc tại Quảng Nam. Đề xuất mở rộng ứng dụng quy trình kỹ thuật vào sản xuất đại trà và tiếp tục nghiên cứu trên các đối tượng cây trồng khác.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về lý luận và thực tiễn của luận án:

• Về mặt lý luận và khoa học: Luận án cung cấp các dẫn liệu khoa học có hệ thống về tác động kích thích sinh trưởng, thúc đẩy hình thành nốt sần và khả năng hạn chế bệnh hại (đặc biệt là nhóm bệnh héo rũ gốc mốc đen, héo rũ gốc mốc trắng, lở cổ rễ, héo rũ tái xanh) của vi khuẩn Bacillus bản địa đối với giống lạc L23. Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học cho việc khuyến cáo ứng dụng các chế phẩm sinh học từ vi khuẩn Bacillus trong canh tác cây họ đậu nói chung và cây lạc nói riêng.
• Về mặt thực tiễn:
  1. Tuyển chọn được chế phẩm vi khuẩn có ích BaD-S20D12 từ chủng Bacillus sp. S20D12 bản địa vùng rễ lạc tại miền Trung (mật độ 1 × 10⁹ cfu/g) có hiệu lực sinh học cao trong việc kích thích sinh trưởng, hạn chế bệnh hại và tăng năng suất lạc L23 tại Quảng Nam.
  2. Xác định được phương pháp sử dụng chế phẩm BaD-S20D12 tối ưu: liều lượng 10 kg/ha, phối trộn vào đất rồi rải trực tiếp lên hạt khi gieo.
  3. Xây dựng mô hình ứng dụng chế phẩm BaD-S20D12 thành công trong sản xuất lạc tại Quảng Nam, đem lại hiệu quả kinh tế cao. Đây là quy trình kỹ thuật sản xuất lạc đầu tiên có ứng dụng chế phẩm vi khuẩn Bacillus tại khu vực miền Trung.

Kiến nghị và giải pháp:

• Khuyến cáo áp dụng chế phẩm Bacillus BaD-S20D12 với liều lượng 10 kg/ha bón vào thời điểm gieo hạt trong quy trình canh tác giống lạc L23 tại các vùng đất cát và đất thịt nhẹ tỉnh Quảng Nam.
• Kết hợp sử dụng chế phẩm sinh học với các biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) và kỹ thuật thâm canh bền vững để nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế cho người trồng lạc.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế của nghiên cứu: Luận án tập trung khảo nghiệm và ứng dụng trên một giống lạc chủ lực là L23 tại địa bàn 4 xã thuộc huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam trong giai đoạn 2017 - 2020; chưa đánh giá phản ứng của chế phẩm trên các giống lạc khác nhau cũng như chưa mở rộng thử nghiệm trên các tiểu vùng sinh thái khác ngoài địa bàn nghiên cứu.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Tiếp tục thử nghiệm và đánh giá hiệu lực của chế phẩm BaD-S20D12 trên các giống lạc khác và mở rộng ra các vùng sinh thái trồng lạc khác tại khu vực miền Trung.
  • Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tương tác ở mức độ phân tử giữa chủng vi khuẩn Bacillus sp. S20D12 với hệ vi sinh vật đất và cây ký chủ.
  • Đánh giá khả năng phối hợp giữa chế phẩm Bacillus với các chủng vi sinh vật có ích khác (như vi khuẩn nốt sần Rhizobium, vi khuẩn phân giải lân) trong cùng một quy trình thâm canh tổng hợp.

Giá trị tham khảo

• Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Khoa học cây trồng, Bảo vệ thực vật và Vi sinh vật học nông nghiệp: Luận án là tài liệu tham khảo chuyên sâu về phương pháp nghiên cứu, phân lập, đánh giá hiệu lực sinh học và thử nghiệm đồng ruộng đối với vi khuẩn vùng rễ kích thích sinh trưởng (Bacillus PGPR) trên cây họ đậu.
• Đối với cán bộ khuyến nông, cán bộ kỹ thuật và nhà quản lý nông nghiệp: Cung cấp quy trình kỹ thuật cụ thể, rõ ràng về liều lượng (10 kg/ha) và thời điểm bón (khi gieo hạt) chế phẩm vi sinh nhằm hạn chế nhóm bệnh héo rũ nguy hiểm và gia tăng năng suất lạc, làm cơ sở chuyển giao kỹ thuật vào sản xuất thực tế tại Quảng Nam và các tỉnh duyên hải miền Trung.

Câu hỏi thường gặp

1. Giống lạc nào được sử dụng xuyên suốt trong các thí nghiệm của luận án và có đặc điểm gì?

• Giống lạc được sử dụng là giống L23, do Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển đậu đỗ (Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm) tuyển chọn và được công nhận chính thức năm 2010 theo Quyết định số 233/QĐ-BNN-TT. Giống có thời gian sinh trưởng ngắn (vụ Thu Đông 95 - 105 ngày, vụ Xuân 120 - 130 ngày), năng suất quả trung bình 50 - 55 tạ/ha, khối lượng 100 quả 145 - 150 g, khối lượng 100 hạt 58 - 61 g, tỷ lệ nhân 70 - 72%, có khả năng chịu hạn, kháng bệnh gỉ sắt, đốm nâu, héo xanh vi khuẩn và chống đổ tốt.

2. Luận án đã khảo nghiệm bao nhiêu chế phẩm vi khuẩn Bacillus và chế phẩm nào được chọn là tối ưu nhất?

• Luận án đã khảo nghiệm 06 chế phẩm vi khuẩn gồm: BaD-S1A1, BaD-S1F3, BaD-S13E2, BaD-S13E3, BaD-S18F11 và BaD-S20D12 (đều đạt mật độ 1 × 10⁹ cfu/g). Kết quả tuyển chọn xác định chế phẩm BaD-S20D12 (sản xuất từ chủng Bacillus sp. S20D12 bản địa vùng cổ rễ lạc) cho hiệu quả kích thích sinh trưởng, ức chế bệnh hại và tăng năng suất lạc cao nhất.

3. Phương pháp, liều lượng và thời điểm sử dụng chế phẩm BaD-S20D12 được xác định như thế nào?

• Phương pháp tối ưu được xác định qua thí nghiệm 2 nhân tố là bón chế phẩm BaD-S20D12 với liều lượng 10 kg/ha vào thời điểm khi gieo hạt (trộn chế phẩm vào đất rồi rải trực tiếp lên hạt giống khi gieo).

4. Quy mô và địa bàn bố trí các thí nghiệm đồng ruộng của luận án được thực hiện ở đâu?

• Thí nghiệm được bố trí tại 4 xã thuộc huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam gồm 3 xã đất cát (Bình Đào, Bình Phục, Bình Giang) và 1 xã đất thịt nhẹ (Bình Chánh). Các ô thí nghiệm được thiết kế theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD) với diện tích 15 m²/ô, diện tích thí nghiệm 315 m², diện tích bảo vệ 200 m², tổng diện tích mỗi ruộng thí nghiệm là 515 m².

5. Chế phẩm Bacillus trong luận án thể hiện khả năng hạn chế những nhóm bệnh hại chính nào trên cây lạc?

• Chế phẩm thể hiện khả năng làm giảm tỷ lệ và chỉ số bệnh hại trên lá (bệnh gỉ sắt, bệnh đốm lá) và nhóm bệnh hại trong đất gây chết héo cây gồm bệnh lở cổ rễ (Rhizoctonia solani), héo rũ gốc mốc đen (Aspergillus niger), héo rũ gốc mốc trắng (Sclerotium rolfsii) và héo rũ tái xanh (Ralstonia solanacearum).

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Xuân Vũ đã giải quyết được vấn đề thực tiễn trong sản xuất lạc tại Quảng Nam thông qua việc tuyển chọn thành công chế phẩm vi khuẩn có ích Bacillus sp. S20D12 (BaD-S20D12) có mật độ 1 × 10⁹ cfu/g từ nguồn vi sinh vật bản địa. Công trình đã xác định được quy trình sử dụng tối ưu với liều lượng 10 kg/ha bón trộn đất rải lên hạt khi gieo, giúp kích thích sinh trưởng, tăng số lượng nốt sần, hạn chế các bệnh héo rũ chính và nâng cao năng suất giống lạc L23. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất thực tế tại huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam đã khẳng định hiệu quả kinh tế và mở ra giải pháp kỹ thuật ứng dụng chế phẩm Bacillus trong canh tác lạc bền vững tại miền Trung.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1. Giá trị cây lạc Cây lạc là một cây công nghiệp ngắn ngày, có giá trị cao về nhiều mặt (Nguyễn Minh Hiếu, 2003) [28].

Giá trị dinh dưỡng: Hạt lạc có hàm lượng dinh dưỡng cao (Bảng 1. Nhìn chung trong 100 g lạc nhân có 1,55 g nước, carbohydrate 21,51 g, chất xơ 8,0 g, dầu 49,55 g, và protein 23,68 g, tổng năng lượng khoảng 2448 KJ (585 kcal). Hình ảnh cây lạc (Nguồn: https://vi. Thành phần dinh dưỡng theo khối lượng của lạc Khối lượng Khối lượng Loại Loại (g)* (g)* Acid amin Vitamin 1.

B6 0,256 × 10–3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 5 Khối lượng Khối lượng Loại Loại (g)* (g)* 6. Tyrosine 0,963 Khoáng chất 10. Manganese 2,083 × 10–3 Acid béo 10. Acid béo bão hòa tổng số 6,893 Tinh bột (Carbohydrate) 2.

Acid béo không bão hòa đơn 24,640 1. Tổng số 21,51 tổng số 2. Acid không bão hòa tổng số 15,694 3. Đường tổng số 4,18 Ghi chú: * Khối lượng tính trong 100 g hạt lạc khô; **Vitamin tan trong dầu, các vitamin còn lại tan trong nước.

(Nguồn: Settaluri và cs, 2012) [119] Giá trị kinh tế: Hạt lạc là mặt hàng nông sản xuất khẩu đem lại kim ngạch cao của nhiều nước. Theo FAO (2019), Ấn độ là nước xuất khẩu lạc lớn nhất thế giới với khối lượng lên đến 610.576 tấn, giá trị 700.000 USD; tiếp đến là Mỹ với khối lượng 362.696 tấn, giá trị 392.000 USD; Việt Nam đứng thứ 26 với khối lượng 3.382 tấn, giá trị 3. Quốc gia nhập khẩu lạc lớn nhất là Hà Lan với 321.573 tấn, số tiền 426.000 USD; tiếp theo là Trung Quốc với 224.902 tấn, số tiền 204. Hiện nay ở Senegal giá trị từ lạc chiếm gần ½ thu nhập và chiếm tới 80% giá trị xuất khẩu.

Sản xuất lạc đạt hiệu quả kinh tế rất cao, đạt tỷ suất lợi nhuận tới 31,86% (cao hơn một số nông sản khác) và xuất khẩu lạc đóng góp 15,11% cho nguồn hàng nông sản xuất khẩu. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 6 Giá trị trong công nghiệp: Hạt lạc được dùng trong công nghiệp ép dầu. Dầu lạc làm nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm như làm bánh kẹo, làm bơ, nước chấm, mì ăn liền, sữa hộp đặc và làm nguyên liệu trong công nghiệp chế biến xà phòng, chất tẩy rửa. Dầu lạc tinh khiết dùng trong y học (thẩm mỹ) và trong nghề tiểu thủ công nghiệp, trong mỹ nghệ.

Ngoài ra, dầu lạc còn làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác như mực in, chất dẻo, làm dung môi cho thuốc bảo vệ thực vật. Khô dầu lạc còn được dùng làm thức ăn cho người và chăn nuôi gia súc, gia cầm. Giá trị trong nông nghiệp: Cây lạc có vai trò quan trọng không chỉ trong chăn nuôi mà cả ngành trồng trọt. Sau khi ép 100 kg lạc sẽ thu được từ 30 - 35 kg dầu các loại và 65 – 70 kg khô dầu.

Khô dầu lạc có thành phần dinh dưỡng tương đối cao, đứng thứ 3 trên thế giới trong các loại khô dầu thực vật sau khô dầu đậu tương và bông. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong khô dầu còn khá cao nên dùng làm thức ăn trong chăn nuôi rất tốt. Các nghiên cứu bổ sung khô dầu trong khẩu phần ăn của gia súc, gia cầm đều làm tăng trọng nhanh cho lợn và tăng sản lượng trứng gà, vịt. Thân, lá lạc có năng suất từ 5 - 10 tấn/ha chất xanh sau thu hoạch quả có thể dùng trong chăn nuôi đại gia súc.

Vỏ quả lạc chiếm 25 - 30% khối lượng quả. Trong chế biến thực phẩm chúng ta thường chỉ sử dụng phần hạt, phần vỏ có thể nghiền thành cám phục vụ cho chăn nuôi.