Nghiên Cứu Vai Trò Của Vi Khuẩn Lam (Cyanobacteria) Trong Đất Trồng Ở Tỉnh Nghệ An

• Tác giả: Nguyễn Đức Diện
• Người hướng dẫn: GS. Võ Hành
• Trường học: Trường Đại Học Vinh
• Chuyên ngành: Thực vật học
• Đề tài: Vi Khuẩn Lam (Cyanobacteria) Trong Một Số Loại Hình Đất Trồng Ở Tỉnh Nghệ An Và Vai Trò Của Chúng Đối Với Trồng Trọt
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Nghệ An

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Giới thiệu chung về vi khuẩn Lam
• 1.1.1. Vị trí của vi khuẩn Lam trong sinh giới
• 1.2. Đặc điểm cơ bản của vi khuẩn Lam
• 1.3. Phân loại vi khuẩn Lam
• 1.3.1. Sơ lược về lịch sử nghiên cứu phân loại vi khuẩn Lam
• 1.3.2. Hệ thống phân loại vi khuẩn Lam của Komárek và cộng sự (2014)
• 1.4. Tình hình nghiên cứu thành phần loài vi khuẩn Lam trong đất trồng trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.5. Danh lục các loài vi khuẩn Lam ở Việt Nam được sắp xếp theo hệ thống phân loại của Komárek và cộng sự (2014)
• 1.6. Vai trò của vi khuẩn Lam trong nông nghiệp
• 1.6.1. Sự cố định nitơ phân tử của vi khuẩn Lam
• 1.6.2. Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn Lam trong sản xuất nông nghiệp
• 1.7. Điều kiện tự nhiên của tỉnh Nghệ An
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Địa điểm và thời gian thu mẫu
• 2.2.1. Địa điểm thu mẫu
• 2.2.2. Thời gian thu mẫu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp lấy mẫu đất và mẫu vi khuẩn Lam
• 2.4.2. Phương pháp phân tích một số chỉ tiêu nông hóa thổ nhưỡng
• 2.4.3. Phương pháp kế thừa và lựa chọn hệ thống phân loại vi khuẩn Lam
• 2.4.4. Phương pháp định loại vi khuẩn Lam
• 2.4.5. Phương pháp phân lập một số chủng vi khuẩn Lam
• 2.4.6. Phương pháp phân tích gen cố định nitơ nifD
• 2.4.7. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của dịch huyền phù vi khuẩn Lam lên một số chỉ tiêu sinh lý sinh trưởng và năng suất lúa
• 2.4.8. Phương pháp thử nghiệm tác dụng của vi khuẩn Lam lên hệ thống chống ôxy hóa ở lá cây đậu tương
• 2.4.9. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đa dạng vi khuẩn Lam trong một số loại đất trồng ở tỉnh Nghệ An
• 3.1.1. Đa dạng thành phần loài
• 3.1.2. Sự đa dạng taxon vi khuẩn Lam các bậc bộ, họ và chi
• 3.1.3. Sự phân bố vi khuẩn Lam ở trong đất lúa và đất trồng cây công nghiệp trong mối liên quan với một số chỉ tiêu nông hóa
• 3.1.4. So sánh về sự phân bố của Vi khuẩn Lam ở trong đất trồng ở tỉnh Nghệ An và đất trồng Việt Nam
• 3.2. Kết quả phân lập các chủng vi khuẩn Lam từ đất trồng ở Nghệ An
• 3.2.1. Danh lục các chủng vi khuẩn Lam được phân lập
• 3.2.2. Kết quả phân lập một số chủng thuộc các loài vi khuẩn Lam bổ sung cho danh lục vi khuẩn Lam ở Việt Nam
• 3.2.3. Kết quả phân lập và mô tả một số loài chưa xác định được tên
• 3.2.4. Kết quả phân lập một số chủng vi khuẩn Lam có tế bào dị hình và nghiên cứu gen quy định tổng hợp nitrogenase của chúng
• 3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chủng Nostoc calcicola HN91a đối với cây trồng
• 3.3.1. Kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của vi khuẩn Lam Nostoc calcicola HN9-1a đối với giống lúa Tám thơm
• 3.3.2. Ảnh hưởng của vi khuẩn Lam Nostoc calcicola HN9-1a lên hệ thống chống oxy hóa ở lá cây đậu tương
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng Quan Về Vai Trò Của Vi Khuẩn Lam Trong Đất Trồng

Vi khuẩn Lam (VKL) đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái đất trồng, đặc biệt tại Nghệ An. Chúng không chỉ giúp cải thiện chất lượng đất mà còn tăng năng suất cây trồng. Nghiên cứu về VKL trong đất trồng tại Nghệ An là cần thiết để hiểu rõ hơn về sự đa dạng và vai trò của chúng trong nông nghiệp.

1.1. Đặc Điểm Cơ Bản Của Vi Khuẩn Lam

Vi khuẩn Lam là vi sinh vật quang tự dưỡng, có khả năng cố định nitơ. Chúng có màu xanh lam đặc trưng nhờ chứa diệp lục a và các sắc tố khác. VKL có thể sống đơn bào hoặc dạng sợi, và có khả năng tạo thành thảm VKL trên bề mặt đất.

1.2. Vai Trò Sinh Thái Của Vi Khuẩn Lam

VKL giúp duy trì độ ẩm cho đất, cải thiện pH và các tính chất lý hóa của đất. Chúng cũng tạo ra các chất có hoạt tính sinh học, kích thích sự sinh trưởng của thực vật, góp phần vào sự bền vững của hệ sinh thái nông nghiệp.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Nghiên Cứu Vi Khuẩn Lam Tại Nghệ An

Mặc dù VKL có vai trò quan trọng, nhưng việc nghiên cứu chúng tại Nghệ An vẫn còn nhiều hạn chế. Thiếu thông tin về sự đa dạng và phân bố của VKL trong các loại đất trồng là một thách thức lớn. Hơn nữa, việc sử dụng phân bón hóa học không kiểm soát đang ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng đất.

2.1. Thiếu Thông Tin Về Đa Dạng Vi Khuẩn Lam

Hiện tại, chưa có nhiều nghiên cứu hệ thống về sự đa dạng của VKL trong đất trồng tại Nghệ An. Điều này gây khó khăn trong việc đánh giá vai trò của chúng trong nông nghiệp.

2.2. Tác Động Của Phân Bón Hóa Học Đến Đất Trồng

Việc sử dụng phân bón hóa học không kiểm soát đã dẫn đến sự suy giảm chất lượng đất. Điều này làm giảm khả năng sinh trưởng của VKL và ảnh hưởng đến năng suất cây trồng.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Vi Khuẩn Lam Trong Đất Trồng

Nghiên cứu về VKL trong đất trồng tại Nghệ An được thực hiện thông qua các phương pháp phân tích mẫu đất và mẫu VKL. Các phương pháp này giúp xác định sự đa dạng và khả năng cố định nitơ của VKL.

3.1. Phương Pháp Lấy Mẫu Đất Và Mẫu Vi Khuẩn Lam

Mẫu đất và mẫu VKL được thu thập từ nhiều địa điểm khác nhau tại Nghệ An. Việc lấy mẫu được thực hiện theo quy trình nghiêm ngặt để đảm bảo tính đại diện và chính xác.

3.2. Phương Pháp Phân Tích Chỉ Tiêu Nông Hóa

Các chỉ tiêu nông hóa của đất được phân tích để đánh giá chất lượng đất và sự phân bố của VKL. Phân tích này giúp xác định mối liên hệ giữa VKL và các yếu tố môi trường.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Vi Khuẩn Lam Tại Nghệ An

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự đa dạng của VKL trong đất trồng tại Nghệ An rất phong phú. Nhiều chủng VKL có khả năng cố định nitơ cao, góp phần cải thiện năng suất cây trồng.

4.1. Đa Dạng Thành Phần Loài Vi Khuẩn Lam

Nghiên cứu đã xác định được 76 loài VKL khác nhau trong đất trồng tại Nghệ An. Sự đa dạng này cho thấy tiềm năng lớn của VKL trong việc cải tạo đất.

4.2. Ảnh Hưởng Của Vi Khuẩn Lam Đến Năng Suất Cây Trồng

Các thí nghiệm cho thấy việc lây nhiễm VKL vào ruộng lúa đã làm tăng năng suất lúa từ 15-20%. Điều này khẳng định vai trò tích cực của VKL trong nông nghiệp.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Nghiên Cứu Vi Khuẩn Lam

Nghiên cứu về VKL trong đất trồng tại Nghệ An đã mở ra nhiều hướng đi mới cho nông nghiệp bền vững. Việc ứng dụng VKL trong sản xuất nông nghiệp có thể giúp cải thiện chất lượng đất và năng suất cây trồng.

5.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu Vi Khuẩn Lam

Nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc ứng dụng VKL trong các mô hình canh tác bền vững. Điều này sẽ giúp tối ưu hóa lợi ích từ VKL trong nông nghiệp.

5.2. Khuyến Nghị Đối Với Nông Dân

Nông dân nên áp dụng các biện pháp canh tác thân thiện với VKL, như giảm sử dụng phân bón hóa học và khuyến khích sự phát triển tự nhiên của VKL trong đất.