Phân lập và ứng dụng vi sinh vật để tăng hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát biển Bình Định

Luận án tiến sĩ nghiên cứu nông nghiệp phân lập tuyển chọn và sử dụng một số chủng vi sinh vật nhằm cải thiện kết quả sản xuất, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng

Chuyên ngành

Công nghệ sinh học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận án tiến sỹ nông nghiệp

2017

210
0
0

Phí lưu trữ

55 Point

Tóm tắt

I. Phân lập vi sinh vật

Nghiên cứu tập trung vào phân lập vi sinh vật từ đất cát biển Bình Định. Các chủng vi sinh vật được phân lập bao gồm vi khuẩn cố định nitơ, vi khuẩn phân giải phốt phát khó tan, vi khuẩn hòa tan kali và nấm men tổng hợp polysaccarit. Quá trình phân lập được thực hiện trong phòng thí nghiệm với các phương pháp nuôi cấy và định danh chính xác. Kết quả cho thấy các chủng vi sinh vật này có khả năng thích nghi cao với điều kiện đất cát biển, đặc biệt là độ mặn và pH thấp.

1.1. Phương pháp phân lập

Phương pháp phân lập bao gồm thu thập mẫu đất từ các vùng trồng lạc tại Bình Định, sau đó sử dụng môi trường nuôi cấy chuyên biệt để phân lập các chủng vi sinh vật. Các chủng được định danh bằng kỹ thuật PCR và giải trình tự gen 16S rRNA. Kết quả phân lập được bốn chủng chính: Bradyrhizobium japonicum RA18, Bacillus megaterium P1107, Paenibacillus castaneae S3.1Lipomyces starkeyi PT5.1.

1.2. Đánh giá khả năng thích nghi

Các chủng vi sinh vật được đánh giá khả năng thích nghi với điều kiện đất cát biển thông qua các thí nghiệm về nhiệt độ, pH và độ mặn. Kết quả cho thấy các chủng này có khả năng phát triển tốt trong điều kiện pH từ 5.2 đến 5.6 và độ mặn thấp, phù hợp với đặc điểm đất cát biển Bình Định.

II. Sử dụng vi sinh vật

Nghiên cứu tập trung vào sử dụng vi sinh vật để cải thiện năng suất lạc trên đất cát biển. Các chủng vi sinh vật được sử dụng để sản xuất chế phẩm sinh học, giúp tăng cường khả năng hấp thụ dinh dưỡng và giữ ẩm cho đất. Kết quả thử nghiệm trên đồng ruộng cho thấy việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật giúp tăng năng suất lạc lên 20-30% so với đối chứng.

2.1. Sản xuất chế phẩm vi sinh vật

Quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật bao gồm nhân sinh khối, lên men và tạo sản phẩm dạng bột. Các chế phẩm được kiểm tra chất lượng theo tiêu chuẩn của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Kết quả cho thấy chế phẩm có mật độ vi sinh vật đạt 10^8 CFU/g, đáp ứng yêu cầu sử dụng trên đồng ruộng.

2.2. Ứng dụng trên đồng ruộng

Chế phẩm vi sinh vật được áp dụng trên các giống lạc Lỳ và LDH01 tại Bình Định. Kết quả cho thấy chế phẩm giúp cải thiện đáng kể khả năng hấp thụ đạm, lân và kali của cây lạc, đồng thời tăng độ ẩm đất, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng lạc.

III. Nâng cao sản xuất lạc

Nghiên cứu đã chứng minh rằng việc nâng cao sản xuất lạc trên đất cát biển Bình Định có thể đạt được thông qua việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật. Các chế phẩm này không chỉ cải thiện độ phì nhiêu của đất mà còn tăng cường khả năng chống chịu của cây lạc với điều kiện khắc nghiệt. Kết quả thực tế cho thấy năng suất lạc tăng từ 29.9 tạ/ha lên 35-40 tạ/ha khi sử dụng chế phẩm vi sinh vật.

3.1. Cải thiện độ phì nhiêu đất

Chế phẩm vi sinh vật giúp cải thiện độ phì nhiêu đất thông qua việc tăng hàm lượng hữu cơ và cải thiện khả năng giữ ẩm. Các thí nghiệm cho thấy đất được xử lý chế phẩm có hàm lượng hữu cơ tăng 0.5-1%, độ ẩm đất tăng 10-15% so với đối chứng.

3.2. Tăng năng suất lạc

Việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật giúp tăng năng suất lạc thông qua việc cải thiện khả năng hấp thụ dinh dưỡng và tăng cường sức khỏe cây trồng. Kết quả thử nghiệm trên đồng ruộng cho thấy năng suất lạc tăng 20-30%, đạt 35-40 tạ/ha, cao hơn so với năng suất trung bình của vùng.

IV. Đất cát biển Bình Định

Nghiên cứu tập trung vào đặc điểm của đất cát biển Bình Định, một loại đất có độ phì nhiêu thấp, khả năng giữ nước kém và hàm lượng hữu cơ nghèo. Các thí nghiệm cho thấy việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật giúp cải thiện đáng kể các đặc tính này, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây lạc.

4.1. Đặc điểm đất cát biển

Đất cát biển Bình Định có thành phần cơ giới nhẹ, độ chua từ 5.2 đến 5.6, hàm lượng hữu cơ thấp (0.21-0.56%). Đây là những yếu tố hạn chế lớn đối với sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là cây lạc.

4.2. Cải thiện đất cát biển

Chế phẩm vi sinh vật giúp cải thiện đất cát biển thông qua việc tăng hàm lượng hữu cơ, cải thiện khả năng giữ ẩm và tăng cường hoạt động của vi sinh vật có lợi. Kết quả thí nghiệm cho thấy đất được xử lý chế phẩm có hàm lượng hữu cơ tăng 0.5-1%, độ ẩm đất tăng 10-15%.

01/03/2025
Luận án tiến sĩ nông nghiệp phân lập tuyển chọn và sử dụng một số chủng vi sinh vật nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất lạc trên vùng đất cát biển bình định

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NHU CẦU DINH DƯỠNG CỦA CÂY LẠC 1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới Cây lạc đứng hàng thứ hai sau đậu tương trong số các cây trồng lấy dầu thực vật, cả về diện tích và sản lượng và được trồng rộng rãi ở hơn 100 nước trên thế giới, từ 40o Bắc đến 40o Nam (Nigam S.

Bên cạnh mục đích cung cấp thực phẩm cho người, nguyên liệu cho sản xuất thức ăn chăn nuôi, sản xuất lạc còn góp phần cải tạo đất trồng trọt nhờ hệ thống cố định nitơ cộng sinh giữa cây lạc và vi khuẩn nốt sần. Sinh khối cây lạc sau thu hoạch đã trả lại cho đất một lượng hữu cơ lớn với hàm lượng nitơ cao. Sau mỗi vụ trồng lạc, lượng đạm để lại trong đất khoảng 40-60 kg N/ha (William M. Bên cạnh đó sức khỏe đất trồng lạc sau mỗi vụ được cải thiện rõ rệt thông qua mức độ tăng lên của hàm lượng đạm và quần thể vi sinh vật háo khí trong đất.

Theo số liệu thống kê của FAO (2016), diện tích sản xuất lạc trên thế giới năm 2014 đạt 25,67 triệu ha, tăng 40,73 % so với trung bình thập niên 70, tăng 40,04 % so với trung bình thập niên 80 và tăng 17,70 % so với trung bình thập niên 90. Một số quốc gia có diện tích trồng lạc lớn trên thế giới có thể kể đến là Ấn Độ (5,20 triệu ha), Trung Quốc (4,52 triệu ha), Nigeria (2,77 triệu ha), Sudan (2,10 triệu ha), Braxin (1,43 triệu ha) (Food and agriculture organization of the United nation, 2016). Năng suất lạc trên thế giới trong thập niên 90 đạt 12,9 tạ/ha, tăng 2,1 tạ/ha so với thập niên 80 và tăng 3,6 tạ /ha so với thập niên 70. Đến năm 2014 năng suất lạc bình quân trên thế giới đạt 19,7 tạ/ha, nhưng có sự chênh lệch 6 khá lớn giữa các quốc gia trồng lạc (Israel đạt 73,90 tạ/ha, Mỹ đạt 44,07 tạ/ha, Trung Quốc đạt 34,91 tạ/ha, Braxin đạt 28,17 tạ/ha, Inđônêxia đạt 22,04 tạ/ha, Chad đạt 9,00 tạ/ha, Sudan đạt 8,40 tạ/ha và Niger đạt 5,18 tạ/ha).

Sản lượng lạc trên thế năm 2014 đạt 42,32 triệu tấn, tăng gấp 2,50 lần so với trung bình thập niên 70, tăng 2,14 lần so với trung bình thập niên 80 và tăng 1,40 lần so với trung bình thập niên 90. Tình hình sản xuất và sử dụng lạc ở Việt Nam Ở Việt Nam, lạc là sản phẩm quan trọng để xuất khẩu và sản xuất dầu ăn. Theo FAO (2016), tổng diện tích trồng lạc của Việt Nam đạt 208,2 nghìn ha, tăng 96,23 % so với thập niên 80. Lạc được trồng ở tất cả các vùng sinh thái nông nghiệp của Việt Nam.

Vùng có diện tích trồng lạc lớn nhất là Bắc Trung bộ (61,1 nghìn ha), tiếp đến là vùng trung du miền núi phía Bắc (50,8 nghìn ha), Duyên hải Nam Trung Bộ (34,2 nghìn ha), đồng bằng sông Hồng (25,8 nghìn ha), đồng bằng sông Cửu Long (13,9 nghìn ha), Tây Nguyên (13,5 nghìn ha) và Đông Nam bộ (9,7 nghìn ha) (Niên giám thống kê ngành NN&PTNT, 2014). Năng suất lạc ở Việt Nam thời gian qua đã tăng đáng kể, nhưng vẫn còn ở mức thấp so với các nước trồng lạc trên thế giới cũng như trong khu vực Đông Nam Á. Năm 2014, năng suất lạc ở nước ta đạt 21,8 tạ/ha, tăng 147,7 % so với năm 1980 (8,8 tạ/ha), tăng 105,7 % so với năm 1990 (10,6 tạ/ha), 50,34 % so với năm 2000 (14,5 tạ/ha) và 3,32 % so với năm 2010 (21,1 tạ/ha). Năng suất lạc giữa các vùng trồng lạc ở nước ta có sự chênh lệch rất lớn, trong khi năng suất lạc bình quân vùng Đồng bằng sông Cửu Long đạt 37,3 tạ/ha, thì vùng Tây Nguyên năng suất chỉ đạt 16,1 tạ/ha (Niên giám thống kê ngành NN&PTNT, 2014).

Năm 2014, sản lượng lạc ở Việt Nam đạt 453,3 nghìn tấn, tăng đáng kể so với những năm 1980, 1990 và 2000 (sản lượng lạc năm 1980 đạt 95. Ở Việt Nam, lạc là một trong số các mặt hàng nông sản xuất khẩu quan trọng và là môt trong các nước xuất khẩu lạc nhiều ở khu vực Đông Nam Á. Tuy nhiên, giá trị xuất khẩu lạc ở nước ta nhìn chung không ổn định. Giá trị xuất khẩu đạt 22.500 nghìn USD năm 2010, năm 2011 đạt 7.140 nghìn USD, năm 2012 đạt 5.614 nghìn USD và năm 2013 đạt 5.

Sản lượng lạc xuất khẩu của nước ta còn thấp so với tiềm năng và biến động nhiều qua các năm. Tổng sản lượng lạc xuất khẩu năm 2010 là 21,0 nghìn tấn, 2011 là 6,5 nghìn tấn, 2012 là 4,0 nghìn tấn, 2013 là 5,34 nghìn tấn. Nguyên nhân, do chất lượng lạc còn thấp. Hơn nữa, thị trường xuất khẩu chưa thực sự ổn định, một lượng lớn xuất khẩu tiểu ngạch sang Trung Quốc, Thái Lan và nhu cầu chế biến trong nước ngày càng tăng.

So với một số mặt hàng nông sản xuất khẩu chủ lực của Việt Nam (như lúa, nhân hạt điều, cà phê, chè,…), kim ngạch xuất khẩu từ cây lạc không đáng kể, nhưng so với nhóm đậu đỗ thì lạc là đối tượng cây trồng có kim ngạch xuất khẩu lớn và mang lại ngoại tệ đáng kể. Tình hình sản xuất lạc ở tỉnh Bình Định Bình Định là một tỉnh thuộc Duyên hải Nam Trung bộ, có diện tích trồng lạc lớn trong vùng và một trong 10 tỉnh có sản lượng lạc cao nhất nước. Bình Định có diện tích trồng lạc 8.400 ha (chiếm 29,8 % so với diện tích trồng lạc toàn vùng), là tỉnh có diện tích trồng lạc đứng thứ hai vùng Duyên hải Nam Trung Bộ, sau Quảng Nam (10. Năng suất lạc ở Bình Định đạt cao nhất vùng Duyên hải Nam Trung Bộ (29,9 tạ/ha).

Tuy nhiên, năng suất trên còn thấp so với tiềm năng năng suất của cây lạc và các vùng khác trong cả nước như Trà Vinh (51,1 tạ/ha), Đồng Tháp (35 tạ/ha), Tây Ninh 8 (34,9 tạ/ha), Hưng Yên (33,3 tạ/ha), An Giang (32,0 tạ/ha) và Long An (31,5 tạ/ha) (Niên giám thống kê ngành NN&PTNT, 2014). Tại Bình Định, các vùng có diện tích trồng lạc lớn là Phù Cát (3.339 ha), Phù Mỹ (2.067 ha); các vùng có diện tích trồng lạc ít là Vĩnh Thạch (57 ha) và Quy Nhơn (50 ha). Năng suất lạc ở các huyện của tỉnh Bình Định cũng khác nhau. Vùng có năng suất lạc cao là Phù Cát (34,5 tạ/ha), Phù Mỹ (29,7 tạ/ha), Tây Sơn (29,1 tạ/ha), Tuy Phước (28,6 tạ/ha), vùng có năng suất thấp là An Nhơn (16,50 tạ/ha), An Lão (16,8 tạ/ha) và Hoài Ân (16,8 tạ/ha) (Niên giám Thống kê tỉnh Bình Định, 2015).

Với lợi thế là cây ngắn ngày, dễ trồng, thích ứng với nhiều loại hình canh tác, sản phẩm lại dễ tiêu thụ, cây lạc được xác định là cây trồng chủ lực của tỉnh Bình Định. Nằm ở vùng sinh thái Duyên hải Nam Trung Bộ, tỉnh Bình Định mang đậm nét khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa với hai mùa mưa nắng rõ rệt, phù hợp với yêu cầu sinh thái của cây lạc, cùng với nguồn tài nguyên đất phong phú, lực lượng lao động nông nghiệp dồi dào, … nên tỉnh Bình Định có tiềm năng phát triển sản xuất lạc theo hướng tập trung hàng hóa. Tuy nhiên năng suất lạc ở Việt Nam nói chung và tỉnh Bình Định nói riêng còn thấp so với tiềm năng năng suất lạc. Các yếu tố hạn chế năng suất lạc ở Bình Định là thiếu giống có năng suất cao, đất trồng lạc thiếu dinh dưỡng, hàm lượng chất hữu cơ và mùn thấp, canh tác phụ thuộc vào nước trời, sử dụng phân vi sinh vật ít, hiệu quả phòng trừ sâu bệnh hại lạc chưa cao.

Trong rất nhiều các yếu tố hạn chế đó, yếu tố dinh dưỡng hạn chế năng suất lạc có ảnh hưởng trực tiếp và đáng kể (Hồ Huy Cường, 2007). Do vậy, nghiên cứu kỹ thuật trồng lạc đạt năng suất cao vẫn đang là ý tưởng đầy hy vọng của các nhà khoa học nông nghiệp Việt Nam. Nhu cầu dinh dưỡng của cây lạc Theo kết quả nghiên cứu, để đạt 1 tấn quả (kèm với thân lá), cây lạc lấy đi từ đất 64 kg N, 16 kg P2O5, 27 kg K2O, 26,3 kg CaO, 16,7 kg MgO và 7,1 kg S (Nguyễn Văn Chiến, 2014). Hầu hết các loại đất trồng lạc của nước ta có hàm lượng chất dinh dưỡng thấp, nông dân lại ít chú trọng đến việc bổ sung phân bón nên năng suất lạc đạt rất thấp.

Năng suất lạc còn chênh lệch quá lớn giữa năng suất tiềm năng và năng suất thực tế (Ngô Thế Dân và cs, 2000). Phân bón là một trong những yếu tố có ảnh hưởng quyết định đến sinh trưởng và phát triển cũng như khả năng hình thành năng suất của tất cả các cây trồng nông nghiệp. Vì vậy, bón phân cân đối cho cây trồng nói chung và cây lạc nói riêng ở trên bất cứ loại đất nào cũng làm tăng năng suất lên một cách đáng kể (Đường Hồng Dật, 2002; Nguyễn Văn Chiến, 2014). Nitơ Nitơ có vai trò quan trọng đối với sinh trưởng, phát triển và năng suất lạc.

Nhu cầu đạm của lạc cao hơn nhiều so với các loại cây ngũ cốc vì hàm lượng protein trong hạt (15 - 23 %) cao hơn 1,5 lần so với ở hạt ngũ cốc. Cây lạc có thể lấy nitơ từ nhiều nguồn: Nguồn nitơ từ khí trời thông qua vi khuẩn cố định nitơ, nguồn nitơ có sẵn trong đất, nguồn nitơ từ phân hữu cơ và vô cơ. Nguồn nitơ cố định được có thể đáp ứng 50-70 % nhu cầu nitơ của cây. Cây lạc là cây đậu đỗ có khả năng cố định nitơ phân tử do cộng sinh với vi khuẩn nốt sần để tổng hợp nitơ cung cấp cho bản thân và làm giàu cho đất.

Chính vì lẽ đó, các nốt sần ở rễ cây họ đậu được ví như nhà máy “phân đạm tí hon”. Tuy nhiên, vì nốt sần của lạc chỉ xuất hiện khi cây bắt đầu phân cành đến bắt đầu ra hoa, nên ở giai đoạn đầu sinh trưởng khi cây còn nhỏ (3-5 lá) cần bón bổ sung một lượng nitơ hoặc bón một lượng nitơ kết hợp với phân chuồng, nhằm tạo điều kiện cho cây sinh trưởng và phát triển mạnh, thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn cộng sinh ở giai đoạn sau (Ngô Thế Dân 10 và cs, 2000; Bùi Huy Hiền, 1995 và Trần Danh Thìn, 2000). Lượng nitơ bón cho cây có tương quan chặt chẽ đến chiều cao cây, chiều dài cành. Bón nitơ quá ngưỡng sẽ gây nên hiện tượng mất cân đối giữa sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực, thân lá phát triển mạnh làm ảnh hưởng đến quá trình tạo quả và hạt, dẫn đến năng suất thấp.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Phân lập và sử dụng vi sinh vật nâng cao sản xuất lạc trên đất cát biển Bình Định" tập trung vào việc nghiên cứu và ứng dụng các chủng vi sinh vật có lợi để cải thiện năng suất lạc trồng trên đất cát biển tại Bình Định. Các kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng vi sinh vật không chỉ giúp tăng cường độ phì nhiêu của đất mà còn nâng cao khả năng chống chịu của cây trồng, từ đó mang lại hiệu quả kinh tế cao cho nông dân. Đây là một hướng tiếp cận bền vững, giảm thiểu sự phụ thuộc vào phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật.

Để mở rộng kiến thức về các biện pháp kỹ thuật canh tác bền vững, bạn có thể tham khảo Luận văn thạc sĩ nông nghiệp điều tra nghiên cứu biện pháp kỹ thuật tổng hợp trong canh tác hồ tiêu piper nigrum l theo hướng bền vững tại đăk lăk. Ngoài ra, nghiên cứu về Luận án tiến sĩ nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật bón phân cho cà phê vối coffea canephora pierre giai đoạn kinh doanh trên đất bazan tại đắk lắk cũng cung cấp những góc nhìn sâu sắc về quản lý dinh dưỡng cây trồng. Cuối cùng, Luận án ts quyết định lựa chọn sản xuất chè theo tiêu chuẩn thực hành nông nghiệp tốt của hộ nông dân tại vùng trung du miền núi phía bắc là một tài liệu hữu ích để hiểu rõ hơn về các tiêu chuẩn nông nghiệp bền vững.