§¹I HäC QUèC GIA Hµ NéI TR¦êNG §¹I HäC KHOA HäC Tù NHI£N **************** NGUYÔN KIÒU B¡NG T¢M NGHI£N CøU øNG DôNG CHÕ PHÈM NÊM MEN LIPOMYCES SINH MµNG NHÇY NH»M GI÷ ÈM Vµ C¶I THIÖN MéT Sè TÝNH CHÊT §ÊT DèC T¹I HUYÖN M£ LINH, TØNH VÜNH PHóC LUËN ¸N TIÕN SÜ THæ NH¦ìNG HäC Hµ Néi - 2009 z §¹I HäC QUèC GIA Hµ NéI TR¦êNG §¹I HäC KHOA HäC Tù NHI£N **************** NGUYÔN KIÒU B¡NG T¢M NGHI£N CøU øNG DôNG CHÕ PHÈM NÊM MEN LIPOMYCES SINH MµNG NHÇY NH»M GI÷ ÈM Vµ C¶I THIÖN MéT Sè TÝNH CHÊT §ÊT DèC T¹I HUYÖN M£ LINH, TØNH VÜNH PHóC Chuyªn ngµnh: §Êt vµ dinh d−ìng c©y trång M· sè: 62 62 15 01 LUËN ¸N TIÕN SÜ THæ NH¦ìNG HäC Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: PGS. TèNG KIM THUÇN PGS. L£ §øC Hµ Néi - 2009 z I LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu khoa học mà bản thân tôi ñã trực tiếp tham gia thực hiện. Tất cả số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực khách quan và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác, ngoại trừ những số liệu ñã ñược công bố trong các công trình liên quan ñến luận án này.
Hà Nội, tháng 04 năm 2009 Nghiên cứu sinh Nguyễn Kiều Băng Tâm z II LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới: PGS. Tống Kim Thuần, PGS. Lê ðức ñã tận tình hướng dẫn, theo dõi sát sao, ñộng viên nhắc nhở và ñóng góp những ý kiến quý báu ñể tôi hoàn thành luận án. Tập thể cán bộ Phòng Hoạt chất sinh học từ Vi sinh vật, Viện Công nghệ Sinh học và Bộ môn Thổ Nhưỡng & Môi trường ðất, Trường ðHKHTN, ðHQG Hà Nội ñã nhiệt tình giúp ñỡ, tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực hiện luận án.
Ban chủ nhiệm Khoa Môi trường và tập thể cán bộ trong Khoa ñã tạo thuận lợi, giúp ñỡ, ñộng viên tôi trong quá trình làm luận án. Tập thể cán bộ Phòng Sau ðại học, Trường ðHKHTN ñã hết sức nhiệt tình giúp ñỡ tôi hoàn thành mọi thủ tục trong quá trình học tập và bảo vệ luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị công tác tại Trạm ða dạng Sinh học thuộc huyện Mê Linh, tỉnhVĩnh Phúc ñã giúp ñỡ nhiệt tình, tạo mọi ñiều kiện ñể tôi có thể tiến hành thực nghiệm tại Trạm. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các ñồng nghiệp, bạn bè và ñặc biệt là gia ñình của tôi ñã giúp ñỡ và cổ vũ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận án.
Hà Nội, tháng 04 năm 2009 Nghiên cứu sinh Nguyễn Kiều Băng Tâm z III MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN. II MỤC LỤC .III DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .VI DANH MỤC CÁC BẢNG. VIII DANH MỤC CÁC HÌNH.XI MỞ ðẦU. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.
Vấn ñề thoái hoá và biện pháp cải tạo ñất dốc. Sơ lược về sự thoái hoá ñất dốc ở Việt Nam. Các yếu tố hình thành, sự thoái hoá và một số tính chất cơ bản của ñất tại tỉnh Vĩnh Phúc. Các biện pháp bảo vệ và cải tạo ñất dốc.
Một số giải pháp cải thiện khả năng giữ nước của ñất. Vi sinh vật và vai trò của chúng trong ñất. Giới thiệu về các nhóm vi sinh vật có ích trong ñất. Vi sinh vật sinh màng nhầy và vai trò của chúng trong việc cải tạo ñất.
Một số ñặc ñiểm chính của nhóm nấm men Lipomyces sinh màng nhầy. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong việc cải thiện môi trường ñất trên thế giới và ở Việt Nam .36 CHƯƠNG II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Vật liệu nghiên cứu.
Các chủng nấm men Lipomyces. ðất sử dụng trong các thí nghiệm ñánh giá tác dụng của chế phẩm Lipomycin M. Phân bón dùng trong các công thức thí nghiệm ñể ñánh giá tác dụng của chế phẩm Lipomycin M. Các loại cây trồng dùng trong thí nghiệm.
Sinh vật ñất. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp bố trí thí nghiệm. Thời gian và phương pháp lấy mẫu vật.
Các phương pháp trong phòng thí nghiệm. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu.55 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN. Nghiên cứu xác ñịnh số lượng các nhóm vi sinh vật chính và nhóm nấm men Lipomyces trong ñất tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc.
Xác ñịnh số lượng các nhóm vi sinh vật chính. Xác ñịnh số lượng nhóm nấm men Lipomyces. Nghiên cứu tuyển chọn các chủng nấm men Lipomyces có khả năng sinh màng nhầy cao ñể sản xuất chế phẩm giữ ẩm cho ñất. ðặc ñiểm hình thái của các chủng nấm men Lipomyces.
Khả năng sinh trưởng và sinh màng nhầy của nấm men Lipomyces. Khả năng sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.2 trên các nguồn cacbon. Khả năng sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.2 ở các ñiều kiện nhiệt ñộ và pH khác nhau. Khả năng sinh màng nhầy polisaccarit của chủng nấm men PT7.2 trên các nguồn cacbon khác nhau.
Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4 khác nhau lên khả năng sinh truởng và tạo màng nhầy của các chủng nấm men Lipomyces PT7. Giới thiệu về chế phẩm vi sinh giữ ẩm Lipomycin M. Nghiên cứu tác dụng của chế phẩm Lipomycin M ñến khả năng giữ ẩm cho ñất. Ảnh hưởng của các liều lượng bón chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ ẩm ñất.
Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến sự biến ñộng ñộ ẩm ñất. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ trữ ẩm ñồng ruộng (Field water capacity) của ñất. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M lên ñộ hút ẩm không khí cực ñại (maximum hydroscopic) - Wmax.hy của ñất. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến khả năng tích luỹ nước hữu hiệu của ñất.
Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến khu hệ sinh vật ñất. Nghiên cứu sự biến ñộng số lượng nấm men Lipomyces trong ñất sau khi bón chế phẩm Lipomycin M. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñối với các nhóm vi sinh vật chính trong ñất. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñối với hệ ñộng vật ñất.
Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến một số tính chất lý, hóa học và hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng của ñất. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến dung trọng ñất. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến ñộ chua của ñất. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến hàm lượng chất hữu cơ (CHC) của ñất.
Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến hàm lượng Ca2+, Mg2+ trao ñổi và CEC của ñất. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến hàm lượng các nguyên tố ña lượng của ñất. Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến một số chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Hiệu quả kinh tế của việc bón chế phẩm.
Ảnh hưởng của chế phẩm Lipomycin M ñến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây trồng. Hiệu quả kinh tế của việc bón chế phẩm Lipomycin M.146 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .150 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ðà CÔNG BỐ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN ÁN. 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO .161 Phụ lục 1 – Các tiêu chí ñánh giá ñất .161 Phụ lục 2 – Một số hình ảnh tại trạm ða dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc.162 Phụ lục 3 – Các bảng số liệu thí nghiệm .164 Phụ lục 4 – Ví dụ xử lý số liệu theo xác suất thống kê.175 Phụ lục 5 – Số liệu quan trắc lượng mưa tại Vĩnh Phúc .176 z VI DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT A tầng mùn Ao tầng thảm mục bar ñơn vị ño áp suất C cacbon C1 enzym xenlobiohydrolaza Cx enzym endo và exo-gluconaza CEC cation exchange capacity – dung tích trao ñổi cation CFU colony forming unit – ñơn vị hình thành khuẩn lạc CHC chất hữu cơ CT công thức dt dễ tiêu ðC ñối chứng ðDSH ña dạng sinh học ðTðT ñất trống ñồi trọc EM effective microorganism – vi sinh vật hữu hiệu HCSH hoạt chất sinh học Htp ñộ chua thuỷ phân của ñất Kð kinh ñộ Kðð kinh ñộ ñông LSD least significant difference – sự sai khác có ý nghĩa nhỏ nhất MðTB mật ñộ trung bình MGU Trường Tổng hợp Quốc gia Matxcơva OD optical density – mật ñộ quang pF ñơn vị ño lực hút nước của ñất SALT 1,2,3 các mô hình canh tác nông nghiệp bền vững trên ñất dốc SKTB sinh khối trung bình TN thí nghiệm Vð vĩ ñộ VðB vĩ ñộ bắc Viện CNSH Viện Công nghệ Sinh học z VII Viện KH&CN Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Viện KHKTVN Viện Khoa học Kỹ thuật Việt Nam Viện ST&TNSV Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật VK vi khuẩn VSðCN vi sinh ña chức năng VSV vi sinh vật XSTK xác suất thống kê z VIII DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Sự biến ñổi ñất tầng mặt theo diễn thế thảm thực vật tại mặt cắt tại huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc.1 Tính chất vật lý của ñất phẫu diện VP .2 Các tính chất lý - hóa của ñất phẫu diện VP .3 Thành phần cation trao ñổi của ñất phẫu diện VP.1 Số lượng các nhóm vi sinh vật chính của một số mẫu ñất thuộc vùng Mê linh - Vĩnh Phúc, 2003.2 Số lượng nấm men Lipomyces trong một số mẫu ñất vùng Mê Linh, Vĩnh Phúc, 2003 .3 ðặc ñiểm hình thái và mật ñộ tế bào của nấm men Lipomyces sinh màng nhầy trong các mẫu ñất vùng Mê Linh, Vĩnh Phúc, 2003 .4 ðặc ñiểm hình thái và màng nhầy của một số chủng nấm men Lipomyces phân lập từ ñất gò ñồi Vĩnh Phúc và Phú Thọ .5 Khả năng sinh trưởng và sinh màng nhầy của các chủng nấm men Lipomyces PT2.6 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng nấm men Lipomyces PT7.7 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng nấm men Lipomyces PT2.8 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon lên sinh trưởng của chủng nấm men Lipomyces PT7.9 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và pH lên sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.10 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ lên sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.11 Ảnh hưởng của pH lên sinh trưởng của các chủng nấm men Lipomyces PT7.12 Ảnh hưởng của các nguồn cacbon khác nhau lên khả năng sinh màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT7.13 Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4 khác nhau lên khả năng sinh truởng và tạo màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT7.14 Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4 khác nhau lên khả năng sinh truởng và tạo màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT2.15 Ảnh hưởng của nồng ñộ (NH4)2SO4 khác nhau lên khả năng sinh truởng và tạo màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT7.16 Các yếu tố ảnh hưởng ñến sự phát triển và tạo màng nhầy của chủng nấm men Lipomyces PT7.