Đánh giá khả năng chịu đựng độc chất sắt (fe2+) và nhôm (al3+) của chủng nấm trichoderma t-bm2a

  • 31 trang
  • file .pdf
TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
LÊ HỮU DIỆN
ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU ðỰNG ðỘC CHẤT
SẮT (Fe2+) VÀ NHÔM (Al3+) CỦA CHỦNG
NẤM TRICHODERMA T-BM2a
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT
Cần Thơ, 2010
TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT
Tên ñề tài:
ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU ðỰNG ðỘC CHẤT
SẮT (Fe2+) VÀ NHÔM (Al3+) CỦA CHỦNG
NẤM TRICHODERMA T-BM2a
Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
ThS. Dương Minh Lê Hữu Diện
Ks. Trần Minh Tài MSSV: 3064921
Lớp: BVTV K32
Cần Thơ, 2010
TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THƯC VẬT
Chứng nhận ñã chấp thuận luận văn với ñề tài:
“ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU ðỰNG ðỘC CHẤT SẮT (Fe2+)
VÀ NHÔM (Al3+) CỦA CHỦNG NẤM TRICHODERMA T-BM2a”
Do sinh viên: LÊ HỮU DIỆN thực hiện và ñề nạp.
Kính trình hội ñồng chấm luận văn tốt nghiệp xem xét.
Cần Thơ, ngày ….. tháng ..... năm 2010
Cán bộ hướng dẫn
ThS. DƯƠNG MINH
i
TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT
Hội ñồng chấm luận văn tốt nghiệp ñã chấp thuận luận văn với ñề tài:
“ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU ðỰNG ðỘC CHẤT SẮT (Fe2+)
VÀ NHÔM (Al3+) CỦA CHỦNG NẤM TRICHODERMA T-BM2a”
Do sinh viên LÊ HỮU DIỆN thực hiện và bảo vệ trước hội ñồng ngày….. tháng…..
năm 2010
Luận văn ñã ñược hội ñồng chấp thuận và ñánh giá ở mức:……………………..
Ý kiến hội ñồng: ....................................................................................................
…………………………………………………………………………………...……
……………………………………………………………………………...................
Duyệt khoa Cần Thơ, ngày ….. tháng ….. năm 2010
Trưởng khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng Chủ tịch hội ñồng
ii
LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kì
luận văn nào trước ñây.
Tác giả luận văn
(ký tên)
Lê Hữu Diện
iii
LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Sinh viên: LÊ HỮU DIỆN
Sinh ngày 10 tháng 05 năm 1988
Tại Cai Lậy - Tiền Giang
Con Ông: Lê Quang Thử - sinh năm: 1960
Và Bà: Phan Thị Dung - sinh năm: 1962
ðã tốt nghiệp tại trường Trung học phổ thông ðốc Binh Kiều, huyện Cai Lậy, tỉnh
Tiền Giang, năm 2006.
Vào Trường ðại học Cần Thơ năm 2006, theo học Ngành Bảo Vệ Thực Vật, khóa 32.
Tốt nghiệp Kỹ sư Nông Nghiệp chuyên ngành Bảo Vệ Thực Vật năm 2010.
iv
LỜI CẢM TẠ
Kính dâng Ba Mẹ, những người suốt ñời tận tụy vì con, xin cảm ơn những
người thân ñã giúp ñỡ, ñộng viên con trong suốt thời gian qua.
Thành thật biết ơn thầy Dương Minh, Ks Trần Minh Tài ñã tận tình hướng
dẫn, giúp ñỡ và ñộng viên em trong suốt thời gian làm việc và hoàn thành luận văn
tốt nghiệp.
Chân thành cảm tạ thầy cố vấn học tập Lê Văn Vàng cùng toàn thể quý thầy
cô khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng vì những kiến thức mà quý thầy cô
ñã truyền ñạt cho em trong suốt thời gian học tập tại trường. ðây sẽ là hành trang
vững chắc giúp em bước vào ñời.
Xin gửi lời cảm tạ ñến:
Tất cả các anh chị trong Bộ Môn Bảo Vệ Thực Vật ñã ñóng góp những ý kiến
quý báu và tạo ñiều kiện thuận lợi cho em hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp.
Các anh chị và tập thể lớp Bảo Vệ Thực Vật khoá 32 ñặc biệt là chị Xuyến,
Phúc, Như, anh Kiệt, bạn Thúy, Xuyến, Nhụy, Phúc, Duy, Yến ñã nhiệt tình giúp
ñỡ tôi trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp. Xin cảm ơn sự hỗ trợ và ñộng viên
của các bạn.
Trân trọng!
v
Lê Hữu Diện, 2010. “ðánh giá khả năng chịu ñựng ñộc chất sắt (Fe2+) và nhôm
(Al3+) của chủng nấm Trichoderma T-BM2a”. Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư Bảo vệ
Thực vật, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường ðại học Cần Thơ.
TÓM LƯỢC
ðề tài “ðánh giá khả năng chịu ñựng ñộc chất sắt (Fe2+) và nhôm
(Al3+ ) của chủng nấm Trichoderma T-BM2a” ñược thực hiện nhằm bước ñầu
ñánh giá khả năng chịu ñựng ñộc chất sắt (Fe2+), nhôm (Al3+) và ñiều kiện pH môi
trường thấp của chủng T-BM2a trong ñiều kiện phòng thí nghiệm.
ðề tài ñược thực hiện từ tháng 01 năm 2010 ñến tháng 5 năm 2010, tại phòng
thí nghiệm Bệnh cây, bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học
Ứng Dụng, trường ðại học Cần Thơ.
ðề tài ñược thực hiện với 2 thí nghiệm: (1) Thí nghiệm ñánh giá khả năng chịu
ñựng ñộc chất sắt (Fe2+) của chủng T-BM2a ñược bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu
nhiên với bốn nghiệm thức, bốn lần lặp lại và (2) thí nghiệm ñánh giá khả năng chịu
ñựng ñộc chất nhôm (Al3+) của chủng T-BM2a ñược bố trí theo thể thức hoàn toàn
ngẫu nhiên hai nhân tố với bốn nghiệm thức, bốn lần lặp lại ñể ñánh giá khả năng
thích nghi của chủng T-BM2a với ñiều kiện môi trường có sự hiện diện của ñộc chất
Fe2+ và Al3+. Mỗi lặp lại là một bình tam giác chứa 100 ml môi trường PDB + hóa
chất Fe2+ ở nồng ñộ 0; 2; 4; 6 mmol hoặc 0; 1,5; 3; 4,5 mmol Al3+, chủng T-BM2a
mật số 105 bào tử/ml vào mỗi bình tam giác và ñể ở hai ñiều kiện ñể yên và lắc (140
vòng/phút) trong 10 ngày ở nhiệt ñộ phòng. Sau 10 ngày bố trí thí nghiệm, lọc phần
sinh khối thu ñược sấy khô (ở 1050C trong 8 giờ) ñem cân, phần dung dịch môi
trường thu ñược ñem ño pH, EC, ñếm mật số bào tử Trichoderma tạo thành.
Kết quả sau 10 ngày bố trí thí nghiệm cho thấy:
Chủng T-BM2a có khả năng thích nghi ở ñiều kiện pH môi trường thấp và có
sự hiện diện của sắt (Fe2+) và nhôm (Al3+). Ở hai nồng ñộ 2 và 4 mmol Fe2+ và ba
nồng ñộ 1,5; 3 và 4,5 mmol Al3+ thì T-BM2a tạo sinh khối cao và khác biệt so với
ñối chứng. Mật số bào tử không khác biệt so với ñối chứng ở hai nồng ñộ 2 và 4
mmol Fe2+ và ba nồng ñộ 1,5; 3 và 4,5 mmol Al3+ trong ñiều kiện ñể yên.
Từ kết quả thí nghiệm này, các nồng ñộ Fe2+, Al3+ mà T-BM2a chịu ñựng tốt
sẽ tiếp tục thử nghiệm trên các chủng Trichoderma chịu úng tốt khác ñể chọn lọc ra
những chủng triển vọng, vừa có khả năng chịu úng vừa chịu ñựng ñược ñộc chất sắt
và nhôm, ứng dụng vào trong sản xuất.
vi
MỤC LỤC
Trang
Phụ bìa
Chấp nhận ñề tài của cán bộ hướng dẫn i
Chấp nhận ñề tài của hội ñồng ii
Lời cam ñoan iii
Lý lịch cá nhân iv
Lời cảm tạ v
Tóm lược vi
Mục lục vii
Danh sách bảng ix
Danh sách hình ix
MỞ ðẦU 1
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
1.1 Nấm Trichoderma 2
1.1.1 ðặc ñiểm phân loại và hình thái 2
1.1.2 Sự phân bố 2
1.1.3 Khả năng phân hủy chất hữu cơ 2
1.1.4 Ảnh hưởng của pH ñến sự sinh trưởng và phát triển của Trichoderma 3
1.2 ðất phèn 3
1.2.1 Khái niệm, sự hình thành và phân bố của ñất phèn 3
1.2.2 ðặc ñiểm ñất phèn 4
1.2.2.1 pH thấp 4
1.2.2.2 ðộc chất nhôm (Al3+) 4
1.2.2.3 ðộc chất sắt (Fe2+) 5
1.2.2.4 ðộ dẫn ñiện (EC) 5
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN PHƯƠNG PHÁP 6
2.1 Phương tiện 6
2.1.1 Thời gian và ñịa ñiểm thí nghiệm 6
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm 6
2.2 Phương pháp thí nghiệm 7
2.2.1 Mục ñích thí nghiệm 7
2.2.2 Chuẩn bị nguồn nấm 7
2.2.3 Bố trí thí nghiệm 7
2.2.4 Cách thực hiện 8
2.2.5 Các chỉ tiêu theo dõi 8
2.2.6 Xử lý số liệu 8
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 9
3.1 Ghi nhận tổng quát 9
3.2 Thí nghiệm ñánh giá khả năng chịu ñựng ñộc chất sắt (Fe2+) của chủng
9
T-BM2a
3.2.1 pH và ñộ dẫn ñiện (EC) của môi trường thời ñiểm bắt ñầu thí
9
nghiệm và sau 10 ngày bố trí thí nghiệm
3.2.2 Sinh khối và mật số bào tử 10
3.3 Thí nghiệm ñánh giá khả năng chịu ñựng ñộc chất nhôm (Al3+) của 11
vii
chủng T-BM2a
3.3.1 pH và ñộ dẫn ñiện (EC) của môi trường thời ñiểm bắt ñầu thí
11
nghiệm và sau 10 ngày bố trí thí nghiệm
3.3.2 Sinh khối 13
3.3.3 Mật số bào tử 13
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 16
4.1 Kết luận 16
4.2 ðề nghị 16
TÀI LIỆU THAM KHẢO 17
PHỤ CHƯƠNG
viii
DANH SÁCH BẢNG
Bảng Nội dung Trang
3.1 pH của môi trường thời ñiểm bắt ñầu thí nghiệm và sau 10 ngày bố
trí thí nghiệm chịu ñựng ñộc chất Fe2+ 9
3.2 ðộ dẫn ñiện (EC) của môi trường thời ñiểm bắt ñầu thí nghiệm và
sau 10 ngày bố trí thí nghiệm chịu ñựng ñộc chất Fe2+ 10
3.3 Sinh khối và mật số bào tử của chủng T-BM2a sau 10 ngày bố trí
thí nghiệm chịu ñựng ñộc chất Fe2+ 11
3.4 pH của môi trường thời ñiểm bắt ñầu thí nghiệm và sau 10 ngày bố
trí thí nghiệm chịu ñựng ñộc chất Al3+ 12
3.5 ðộ dẫn ñiện (EC) của môi trường thời ñiểm bắt ñầu thí nghiệm và
sau 10 ngày bố trí thí nghiệm chịu ñựng ñộc chất Al3+ 12
3.6 Sinh khối của dòng nấm T-BM2a sau 10 ngày bố trí thí nghiệm
chịu ñựng ñộc chất Al3+ 13
3.7 Mật số bào tử của dòng nấm T-BM2a sau 10 ngày bố trí thí nghiệm
chịu ñựng ñộc chất Al3+ 14
DANH SÁCH HÌNH
Hình Tên hình Trang
3.1 Bố trí thí nghiệm trên máy lắc ngang 15
3.2 Chủng T-BM2a sau 10 ngày BTTN trên môi trường có ñộc
chất Fe2+ 15
3.3 Chủng T-BM2a sau 10 ngày BTTN trên môi trường có ñộc
chất Al 3+ trong ñiều kiện lắc 15
ix
MỞ ðẦU
ðồng bằng sông Cửu Long có diện tích tự nhiên khoảng 3,9 triệu ha, trong
ñó ñất phèn chiếm diện tích hơn 1,5 triệu ha (Tổng cục thống kê, 2002). ðây là
loại ñất có nhiều trở ngại trong canh tác và quản lý bởi những ñặc tính bất lợi
như pH thấp, hàm lượng ñộc chất nhôm, sắt cao, nhiều lân khó tiêu nhưng nghèo
lân dễ tiêu,… ðể mở rộng diện tích canh tác và tăng năng suất cây trồng, thì vấn
ñề nghiên cứu, cải tạo và sử dụng ñất phèn trong canh tác sao cho có hiệu quả là
vấn ñề rất cần thiết.
Trong ñất có nhiều loài vi sinh vật có khả năng phân hủy tốt các chất thải
hữu cơ trong tự nhiên, một trong các loại này là loại nấm hoại sinh Trichoderma
spp. vừa có khả năng phân hủy cellulose trong hợp chất hữu cơ (Phạm Văn Kim,
1998; Gams và Bissetts, 1998) vừa giúp khống chế ñược các mầm bệnh gây hại
cây trồng như nấm Phytophthora spp., Fusarium spp., Rhizoctonia solani,
Pythium spp., Sclerotinia (Phạm Văn Kim, 2000; Wells, 1993). Tuy nhiên, hiện
nay chưa có nhiều công trình nghiên cứu về Trichoderma trên vùng ñất phèn.
Mặt khác, ñất phèn ñược hình thành ở những vùng ñịa mạo ñầm lầy, rừng
ngập mặn, cửa sông có ñịa hình trũng, khó thoát nước và có nhiều ñiều kiện bất lợi
như pH thấp, ñộc chất nhôm và sắt cao… cho nên hoạt ñộng của vi sinh vật trong
ñất nói chung và Trichoderma nói riêng còn nhiều hạn chế. Nhận thấy, T-BM2a là
một trong những chủng Trichoderma có khả năng chịu úng tốt trong ñiều kiện
phòng thí nghiệm (Dương Phạm Minh Châu, 2007). Trên cơ sở ñó ñề tài “ðánh
giá khả năng chịu ñựng ñộc chất sắt (Fe2+) và nhôm (Al3+) của chủng nấm
Trichoderma T-BM2a” ñược thực hiện nhằm bước ñầu ñánh giá khả năng chịu
ñựng ñối với ñộc chất sắt và nhôm trong ñiều kiện pH thấp của chủng T-BM2a có
khả năng chịu úng tốt trong ñiều kiện phòng thí nghiệm. Kết quả ñạt ñược nhằm
ñể xác ñịnh giới hạn chịu ñựng ñối với ñộc chất sắt và nhôm của chủng T-BM2a,
từ ñó chọn ñược những chủng triển vọng, vừa có khả năng chịu úng tốt vừa chịu
ñựng ñược ñối với ñộc chất sắt và nhôm trong ñiều kiện pH thấp ñưa vào ứng
dụng sản xuất trên vùng ñất ngập và phèn ở ñồng bằng sông Cửu Long.
1
CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 NẤM TRICHODERMA
1.1.1 ðặc ñiểm phân loại và hình thái
Trichoderma thuộc ngành nấm Mycota, lớp nấm bất toàn (Deuteromycetes),
bộ nấm bông (Moniliales), họ Moniliaceae và chi Trichoderma (Vũ Triệu Mân và
Lê Lương Tề, 1998). Bùi Xuân ðồng và ctv. (1982) ñã xếp Trichoderma vào lớp
nấm bất toàn, nhóm Hyphomycetes, phân nhóm Euhyphomycetidae và thuộc chi
Trichoderma.
ðài nấm có nhiều cành, trong suốt, cành hình chai, ñơn bào hay ña bào, sinh
trưởng nhanh và có màu xanh ñậm. Theo Cook và Baker (1989), Trichoderma có ñài
mọc thẳng ñứng hay mọc lan, tỷ lệ mọc nhánh cao, nhiều hay ít cành. Bào tử phát
triển nhanh chóng. Mọc thành chùm, ban ñầu có màu trắng sau chuyển thành xanh.
1.1.2 Sự phân bố
Trichoderma có khu vực phân bố rất rộng, chúng hiện diện khắp nơi trong ñất,
trên bề mặt rễ, trên vỏ cây mục nát, trên hạch nấm hay chồi mầm của nhiều loài
nấm khác… (Papavizas, 1985; Klein và Eveleigh, 1998), nhưng thường xuất hiện ở
những vùng ñất acid nhiều hơn những vùng ñất trung tính hoặc kiềm (Papavizas,
1985). Nấm có mặt ở những ñất canh tác nông nghiệp và tùy loài mà nó thích nghi
với mọi ñiều kiện khí hậu. Trong ñất có thể tìm thấy Trichoderma dựa vào mùi
hương tỏa ra của nó giống như cơm dừa và nó sống thích hợp ở tầng ñất hữu cơ
hoặc tầng ñất mặt.
Cook và Baker (1989) ghi nhận rằng Trichoderma thường sống trong ñất có
ẩm ñộ cao. Tuy nhiên, chúng cũng thường sống trong ñất khô ráo. Trichoderma
phân bố ở khắp nơi, ñặc trưng của nấm là sống hoại sinh. Ngoài ra, chúng còn có
khả năng ký sinh trên nấm gây hại cho cây trồng, cho nên cây trồng sẽ ít bệnh nếu
có sự tập trung nhiều loài của Trichoderma (Gams và Bissetts, 1998).
1.1.3 Khả năng phân huỷ chất hữu cơ
Trichoderma ñóng vai trò quan trọng trong việc phân huỷ dư thừa thực vật có
trong ñất (Kredics và ctv, 2003). Trichoderma có khả năng phân hủy rơm là nhờ các
enzyme do chúng sản xuất ra trong quá trình trao ñổi chất.
Trichoderma góp phần tích cực trong việc chuyển hóa chất hữu cơ tạo ñộ phì
nhiêu cho ñất, phân giải lân chậm tan và giúp duy trì hoạt ñộng sản xuất của ñồng
ruộng. Trichoderma giữ vai trò quan trọng phân giải cellulose của rơm rạ, chuyển
hóa chúng thành ñường, những ñường do sự phân hủy của rơm rạ tạo ra trở thành
2
dinh dưỡng cần thiết cho vi khuẩn yếm khí cố ñịnh ñạm Clostridium butyrium và
hàm lượng ñạm ñược tạo ra sẽ tái cung cấp cho Trichoderma phát triển mạnh lên và
tiếp tục thúc ñẩy sự phân giải cellulose nhiều hơn (Lynch và Harfer, 1985). Lợi
dụng ñặc tính này người ta ñã trộn Trichoderma vào quá trình sản xuất phân hữu cơ
sinh học ñể thúc ñẩy nhanh quá trình phân hủy hữu cơ.
1.1.4 Ảnh hưởng của pH ñến sự sinh trưởng và phát triển của Trichoderma
Khả năng chịu ñựng ñối với ñộc chất sắt (Fe2+) và nhôm (Al3+) của
Trichoderma phụ thuộc vào quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm, do ñó
việc nghiên cứu ñể tìm ra các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng ñến sự sinh trưởng,
phát triển của nấm ñể tăng khả năng thích nghi với ñiều kiện môi trường có chứa
ñộc chất là rất cần thiết. Một trong những yếu tố ảnh hưởng là pH môi trường.
pH môi trường ñược quyết ñịnh bởi nồng ñộ ion H+, chính nồng ñộ ion H+ có
ảnh hưởng ñến hệ thống enzyme của tế bào và ảnh hưởng việc hấp thu khoáng, acid
hữu cơ của tế bào nấm cho quá trình phát triển cũng như hình thành bào tử
(Dasgupta, 1994).
Theo Dasgupta (1994), khoảng pH thích hợp cho quá trình sinh bào tử ít biến
ñộng hơn so với sự phát triển, pH thích hợp cho sự hình thành bào tử cho hầu hết
các loài nấm Trichoderma từ 5,0 - 5,8 và tùy mức pH khác nhau mà nấm có thể tạo
ra các dạng bào tử có cấu trúc khác nhau. Thêm vào ñó, theo Lejeune và ctv.
(1995), khi nghiên cứu tác ñộng của pH lên sự hình thành bào tử nấm, ông cho rằng
khoảng pH dao ñộng từ 2,2 - 7,6 không ảnh hưởng ñến sự hình thành bào tử của
nấm Trichoderma.
Theo Papavizas (1985), môi trường có tính acid nhẹ thích hợp cho nấm phát triển.
ða số các chủng Trichoderma phát triển tối hảo ở pH = 4,6 - 6,8 do ñó giúp tăng
sinh khối nên có ý nghĩa trong quá trình ñối kháng. Sự phân hủy cellulose xảy ra
nhanh trong ñiều kiện môi trường có pH ≥ 4, và ngược lại sự phân hủy sẽ chậm lại
khi pH ≤ 4 hiện diện trong môi trường (Phạm Văn Kim, 2000).
1.2 ðẤT PHÈN
1.2.1 Khái niệm, sự hình thành và phân bố của ñất phèn
ðất phèn là ñất chứa các vật liệu sinh phèn mà kết quả của quá trình sinh hóa
xảy ra là acid sulfuric ñược tạo thành với một số lượng có ảnh hưởng lâu dài ñến
những ñặc tính chủ yếu của ñất (Võ Thị Gương, 2003).
ðất phèn có tên phân loại là Thionic Fluvisol (FAO/UNESCO). ðặc trưng của
nó là sự hiện diện của tầng phèn hay các vật liệu sinh phèn, các vật liệu sinh phèn
ñược hình thành từ phù sa nước lợ, có hàm lượng sulphate cao mà chủ yếu là Pyrite
(FeS2). ðất phèn ñược hình thành ở những khu vực có ñịa hình trũng, khó thoát
3
nước, có nhiều chất hữu cơ, chịu ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp của nước biển
hiện nay hay trong quá khứ.
1.2.2 ðặc ñiểm ñất phèn
1.2.2.1 pH thấp
Theo Lê Huy Bá (2000), H+ là một cation gây ñộc thông qua môi trường pH
thấp và làm cho ñộ hòa tan chuyển hóa dinh dưỡng kém. Trên ñất phèn pH thấp nên
phần lớn nguyên tố nhôm, sắt… ñược chuyển vào dinh dưỡng ñất ñến mức ñộ có
thể gây hại cho cây. Theo Thái Công Tụng (1971), sự gia tăng pH trong ñất ngập
nước phần lớn do Fe3+ bị khử thành Fe2+, Mn 4+ bị khử thành Mn2+, các phản ứng
tiêu thụ H+ làm gia tăng pH, và khi pH thấp thì Al, Fe, Mn sẽ trở nên hòa tan làm
cản trở các phản ứng nitrate hóa, amôn hóa, sulphate hóa, nhưng thích hợp cho quá
trình tích lũy acid hữu cơ. Do ñó, pH gây ñộc trực tiếp và gián tiếp cho cây thông
qua quá trình làm tăng ñộc chất H+, Fe2+, Mn2+, Al3+,… (pH từ 3,5 - 4 thì lúa bị ngộ
ñộc trực tiếp bởi H+), ñồng thời làm giảm ñộ hữu dụng của P, Mo, Ca,… (pH < 4,2
thì ion Al3+, H+ có trong dung dịch sẽ tạo phức với P) làm hạn chế khả năng hấp thu
các chất dinh dưỡng của bộ rễ.
Trị số pH của dung dịch ñất ảnh hưởng rõ rệt ñến sự gây ñộc của các acid hữu
cơ trên lúa. Khi ñất ngập nước, pH có xu hướng gia tăng và ñạt cao nhất trong
khoảng ba tuần sau ngập nước (Ponnamperuma, 1965).
1.2.2.2 ðộc chất nhôm (Al3+)
Nhôm hiện diện ở nồng ñộ thấp có thể có ích cho cây trồng vì nó ñóng vai trò
phụ xúc tác một số phản ứng trong tiến trình sinh lý, nhưng dường như không ñược
xem là một dinh dưỡng khoáng cho cây trồng, mặc dù cây trồng sẽ xuất hiện những
ñốm chết nhác khi trồng trong dung dịch dinh dưỡng thiếu nhôm. Tuy nhiên, sự
hiện diện một lượng lớn Al3+ có thể là nguyên nhân gây ñộc cho cây trồng (nhôm
gây ñộc chủ yếu ở dạng Al3+). Lúa bị ngộ ñộc nhôm sẽ mất hết lông hút, rễ ngắn,
nhất là trọng lượng rễ bị ảnh hưởng. Al3+ trong ñất phèn có nồng ñộ từ 150 - 1.000
ppm, nồng ñộ bằng 500 ppm gây ñộc cho lúa, bằng 800 ppm gây chết, và bằng
1.000 ppm gây chết nhanh chóng (Lê Văn Khoa và ctv., 2000).
Nguyên nhân chủ yếu giới hạn sinh trưởng và năng suất cây trồng trên ñất
phèn là ñộc chất nhôm. Khi pH ñất thấp hơn 4,5 thì Al3+ có khả năng hòa tan cao,
pH càng thấp thì nhôm hòa tan càng nhiều (Bloomfield va Coullter, 1973). Khi
nồng ñộ nhôm cao sẽ tích lũy trong tế bào rễ gây ảnh hưởng ñến sự phân chia tế
bào, ngăn cản sự hoạt ñộng của các enzyme liên quan ñến sự tổng hợp vách tế bào,
làm cản trở sự hút lân vì lân bị kết tủa ở rễ và kết tủa trong ñất.
4
1.2.2.3 ðộc chất sắt (Fe2+)
Theo Lê Huy Bá (2000), Fe2+ là nguyên tố ñộc của môi trường sinh thái ñất
phèn, Fe2+ xuất hiện trong ñất phèn trước Al3+. Trong ñiều kiện ñất yếm khí Fe2+ kết
hợp với H2S tạo thành FeS bám vào rễ cây và làm ngộ ñộc cho cây. Trong ñất phèn
nồng ñộ Fe2+ từ vài trăm ñến 3.000 ppm, do nồng ñộ sắt di ñộng quá cao nên ñã ảnh
hưởng lớn ñến sự phát triển cây trồng. Theo Lê Văn Khoa và ctv. (2000), nồng ñộ
Fe2+ > 600 ppm bắt ñầu có ảnh hưởng, nồng ñộ Fe2+ > 1.000 ppm gây chết cho lúa.
Fe2+ dễ bị oxy hóa thành Fe3+ có màu vàng nâu ñỏ, tuy nhiên Fe3+ ít gây ñộc
hóa tính mà gây hại chủ yếu là sự bám dính vào chung quanh rễ, làm khả năng
trao ñổi chất ở thực vật bị hạn chế. Ngộ ñộc sắt chỉ thấy trên ñất phèn khi pH
khoảng 5 (Van Breeman, 1978), ngộ ñộc sắt có thể nghi ngờ khi thấy Fe(OH)3 trên
mặt ñất làm thành cặn bã màu nâu trông hơi ñỏ hoặc làm thành ván dầu. Cây lúa
bị ngộ ñộc sắt thường có màu vàng da cam hay nâu tím, thường thấy ở giai ñoạn
ñâm chồi, trổ bông.
Tóm lại, ñiều kiện pH thấp, sự hiện diện của ñộc chất sắt và nhôm là những
yếu tố bất lợi làm cho cây trồng sinh trưởng, phát triển và năng suất thấp trên ñất
phèn. Bên cạnh ñó, sự hiện diện của ñộc chất sắt và nhôm làm thay ñổi thành phần
cation trong ñất, ñiều này làm ảnh hưởng ñến ñộ dẫn ñiện trên ñất phèn.
1.2.2.4 ðộ dẫn ñiện (EC)
ðộ dẫn ñiện (EC) có liên quan với hàm lượng các muối hòa tan trong dung
dịch, thường nồng ñộ các muối tan trong dung dịch tăng lên thì EC trong dung dịch
cũng tăng lên (Lê Văn Khoa và ctv., 2000). Khi các muối hòa tan trong dung dịch
nhiều thì cây hút nhiều muối dẫn ñến sự thiếu nước, làm giảm sự sinh trưởng của
cây trồng.
EC của ñất phèn phần lớn gia tăng theo thời gian ngập nước và có thể ñạt mức
tối ña do sự di ñộng của Fe2+ và Mn2+. Theo Ponnamperuma (1985) thì EC thích
hợp cho sự sinh trưởng của cây lúa khoảng 2 dS/m (deciSiemens/m), nếu EC lớn
hơn 4 dS/m và ở trong ñiều kiện ngập nước thì pH tăng do Fe3+ bị khử thành Fe2+
làm giảm ñộ chua của ñất (Lê Huy Bá, 2000).
Theo Lê Văn Khoa và ctv. (2000), thời gian ngập nước càng dài thì EC càng
tăng và EC sẽ ñạt ñỉnh cao ở 16 ngày, sau ñó sẽ giảm xuống do rơm rạ phân hủy tạo
ra các khoáng chất như: K+, Mg2+, NH4+, HCO3-,… do ñó EC sẽ tăng cao khi có
nhiều rơm rạ vùi và ngược lại.
5
CHƯƠNG 2
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 PHƯƠNG TIỆN
2.1.1 Thời gian và ñịa ñiểm thí nghiệm
- Thời gian thí nghiệm: Thí nghiệm ñược thực hiện từ tháng 01 năm 2010 ñến
tháng 5 năm 2010.
- ðịa ñiểm: Phòng thí nghiệm Bệnh cây, Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa
Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường ðại học Cần Thơ.
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm
 Thiết bị và dụng cụ:
- Nồi thanh trùng ướt (autoclave) hiệu Sibata, model KL300.
- Tủ cấy hiệu Dalton, model FAP1300AN.
- Máy ño pH hiệu Oakton (do Eutech instruments sản xuất).
- Máy ño EC hiệu Hanna, model HI8733.
- Máy lắc hiệu Vortex Stuart SA6, Uk.
- Cân ñiện tử hiệu Shimadzu, model UX620H.
- Bơm hút chân không.
- ðĩa petri (ñường kính ñáy 9,5 cm, nắp 10 cm).
- Bình tam giác (erlen meyer) loại 250 ml.
- Lamme ñếm hồng cầu (haemocytometer) hiệu Malassez (ðức).
- Các vật dụng cần thiết khác.
 Hóa chất:
- Iron (II) sulphate (FeSO4.7H2O).
- Aluminum chloride (AlCl3.6H2O).
- Các hóa chất cần thiết khác: Ethanol, HCl, NaOH, nước cất.
 Nguồn nấm:
Chủng nấm Trichoderma T-BM2a ñược sưu tập tại huyện Bình Minh tỉnh
Vĩnh Long và ñược tồn trữ tại Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, khoa Nông Nghiệp và
Sinh Học Ứng Dụng, trường ðại học Cần Thơ.
 Môi trường nuôi cấy:
- Môi trường PDA (Potato Dextrose Agar)
Khoai tây 200 g
Glucose 20 g
Agar 20 g
Nước cất (vừa ñủ) 1.000 ml
pH 6,5 - 6,8
6
- Môi trường PDB (Potato Dextrose Broth)
Khoai tây 200 g
Glucose 20 g
Nước cất (vừa ñủ) 1.000 ml
pH 3,8
2.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
2.2.1 Mục ñích thí nghiệm
Thí nghiệm thực hiện nhằm ñánh giá khả năng chịu ñựng ñộc chất sắt và nhôm
ở những nồng ñộ khác nhau của chủng T-BM2a trong ñiều kiện phòng thí nghiệm.
2.2.2 Chuẩn bị nguồn nấm
Chủng T-BM2a ñược nuôi cấy trên ñĩa petri chứa môi trường PDA (pH = 6,5 -
6,8) 1 tuần cho bào tử nấm phát triển trước khi bố trí thí nghiệm.
2.2.3 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm 1: ðánh giá khả năng chịu ñựng ñộc chất sắt (Fe2+) của chủng
T-BM2a
Thí nghiệm thực hiện nhằm ñánh giá khả năng chịu ñựng ñộc chất sắt ở các
nồng ñộ lần lượt là 0; 2; 4; và 6 mmol Fe2+ trong ñiều kiện ñể yên. Thí nghiệm ñược
bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức và 4 lần lặp lại, mỗi lặp
lại là 1 bình tam giác (250 ml) có chứa 100 ml PDB. Các nghiệm thức ñược bố trí
như sau:
+ Nghiệm thức 1 (ðối chứng): 100 ml môi trường PDB
+ Nghiệm thức 2 (2 mmol): 100 ml môi trường PDB + 0,556 (g/l) FeSO4.7H2O
+ Nghiệm thức 3 (4 mmol): 100 ml môi trường PDB + 1,112 (g/l) FeSO4.7H2O
+ Nghiệm thức 4 (6 mmol): 100 ml môi trường PDB + 1,668 (g/l) FeSO4.7H2O
Tổng cộng: 4 nghiệm thức x 4 lặp lại = 16 bình tam giác
Thí nghiệm 2: ðánh giá khả năng chịu ñựng ñộc chất nhôm (Al3+) của chủng
T-BM2a
Thí nghiệm thực hiện nhằm ñánh giá khả năng chịu ñựng ñộc chất nhôm ở các
nồng ñộ lần lượt là 0; 1,5; 3; và 4,5 mmol Al3+ trong hai ñiều kiện ñể yên và lắc. Thí
nghiệm ñược bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên hai nhân tố với 4 nghiệm thức,
4 lần lặp lại, mỗi lặp lại là 1 bình tam giác (250 ml) có chứa 100 ml PDB.
7
- Thí nghiệm ñược bố trí gồm hai nhân tố:
+ Môi trường nuôi cấy: Chủng nấm T-BM2a ñược nuôi cấy ở 4 mức nồng
ñộ Al3+ là 0; 1,5; 3; 4,5 mmol.
+ ðiều kiện nuôi cấy: Các nghiệm thức ñược bố trí trong hai ñiều kiện: ðể
yên hoặc lắc 140 vòng/phút (hình 3.1).
- Các nghiệm thức ñược bố trí như sau:
+ Nghiệm thức 1 (ðối chứng): 100 ml môi trường PDB
+ Nghiệm thức 2 (1,5 mmol): 100 ml môi trường PDB + 0,362 (g/l) AlCl3.6H2O
+ Nghiệm thức 3 (3 mmol): 100 ml môi trường PDB + 0,725 (g/l) AlCl3.6H2O
+ Nghiệm thức 4 (4,5 mmol): 100 ml môi trường PDB + 1,087 (g/l) AlCl3.6H2O
Tổng cộng: 4 nghiệm thức x 4 lặp lại x 2 nhân tố = 32 bình tam giác
2.2.4 Cách thực hiện
+ Chuẩn bị môi trường PDB, ñiều chỉnh pH môi trường (pH = 3,8). Cân lượng
hóa chất tương ứng ở từng nghiệm thức cho vào bình tam giác. ðong 100 ml môi
trường PDB vào các bình tam giác.
+ Thanh trùng bình tam giác bằng nồi thanh trùng ướt (ở 1210C trong 20 phút).
+ Các bình tam giác sau khi thanh trùng ñược chủng T-BM2a vào mỗi lặp lại
với mật số 105 bào tử/ml.
2.2.5 Các chỉ tiêu theo dõi
- ðo pH và EC (mS/cm) môi trường ở thời ñiểm bắt ñầu và sau 10 ngày bố trí thí
nghiệm.
- ðếm mật số bào tử (bào tử/ml) sau 10 ngày bố trí thí nghiệm.
- Sinh khối (g/l) tạo thành: Sau 10 ngày bố trí thí nghiệm tiến hành lấy chỉ
tiêu, dùng máy hút chân không lọc lấy phần dung dịch môi trường qua gòn thấm.
Phần sinh khối tạo thành ñược sấy khô ở 105oC trong 8 giờ. Sau ñó cân sinh khối
nấm tạo thành (g/l).
2.2.6 Xử lý số liệu
Các số liệu ñược xử lý bằng phần mềm Excel và phân tích thống kê
bằng phần mềm IRRISTAT for Dos.
8
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ THẢO LUẬN
3.1 GHI NHẬN TỔNG QUÁT
Thí nghiệm ñược tiến hành trong ñiều kiện phòng thí nghiệm với nhiệt ñộ
trung bình là 25 - 30 oC và ẩm ñộ tương ñối không khí là 65 - 85%.
Khả năng chịu ñựng ñộc chất sắt (Fe2+) và nhôm (Al3+) của T-BM2a ñược thể
hiện qua khả năng sinh trưởng, phát triển và sinh bào tử trong từng nồng ñộ Fe2+
hoặc Al3+ khác nhau. Nhìn chung tất cả các nồng ñộ Fe2+ và Al3+ thì T-BM2a ñều có
khả năng tạo sinh khối, bào tử sau 10 ngày bố trí thí nghiệm (BTTN) với nhiều mức
ñộ khác nhau và có sự khác biệt về mặt thống kê.
ðối với thí nghiệm ñánh giá khả năng chịu ñựng ñộc chất nhôm (Al3+) của
T-BM2a, trong ñiều kiện môi trường lắc thì sự phát triển của T-BM2a tương ñối
tốt hơn ñiều kiện ñể yên.
3.2 THÍ NGHIỆM ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU ðỰNG ðỘC CHẤT SẮT
(Fe2+) CỦA CHỦNG T-BM2a
Fe2+ là nguyên tố ñộc của môi trường ñất phèn. Tuy nhiên, Fe2+ dễ bị oxy hóa
thành Fe3+ (màu vàng nâu ñỏ), ñặc tính của Fe3+ là ít gây ñộc hóa tính. Trong
ñiều kiện lắc, oxy trong không khí dễ khuếch tán vào môi trường, khi ñó Fe2+ sẽ
bị oxy hóa thành Fe3+ làm mất tính ñộc, không ñánh giá ñược ảnh hưởng của ñộc
chất sắt ñối với Trichoderma. Cho nên thí nghiệm ñánh giá khả năng chịu ñựng
ñộc chất sắt của chủng T-BM2a, chỉ tiến hành BTTN trong ñiều kiện ñể yên.
3.2.1 pH và ñộ dẫn ñiện (EC) của môi trường thời ñiểm bắt ñầu thí nghiệm và
sau 10 ngày bố trí thí nghiệm
Bảng 3.1: pH của môi trường thời ñiểm bắt ñầu thí nghiệm và sau 10 ngày bố
trí thí nghiệm chịu ñựng ñộc chất Fe2+ (ðại học Cần Thơ, 2010).
pH
Nghiệm thức Khác biệt
Bắt ñầu thí nghiệm Sau 10 ngày
ðối chứng 3,97 a 3,70 a **
2 mmol Fe2+ 3,32 b 2,94 b **
4 mmol Fe2+ 3,09 c 2,91 b **
6 mmol Fe2+ 3,12 c 2,88 b **
Trung bình 3,38 A 3,11 B **
F **
CV (%) 2,5
Ghi chú: Trong cùng một cột các số có chữ theo sau giống nhau không khác biệt ý nghĩa thống kê
qua phép thử Duncan
**: khác biệt ở mức ý nghĩa 1%.
9