Xem mẫu
- BQ GIAO fH)e vABAo TAO
BAI HQC Quae GIA THANH PHa HO cHi MINH
Tnt
- """"""'"
Lu~n an duQchoilll tbanh ~i B(>man Sinh H6a, Khoa Sinh hqc, Tnttlng E>:;ti
hqc
Khoa Hqc Tl!Nhic~n, E>~ihqc Qu6c gia Thanh Pho' Ho Chi Minh va Phong Sinh
Hqc Ph6ng X:;t, Trung Tam Ky Thu~t H~-tNhan TPHCM, Vi~n Nang LuQng
Nguyen Tii'Vi~t Nam, B(>Khoa Hqc Cong Ngh~ va Moi Tnttlng.
0 PGS. PTS. Nguy~nDloh Huy~~
Nguoi huang dan khoa hQc:.
@ GS. TS. Phan Li~u
NguOi giOithi~u 1 : GS. TS. Trdn Phuac Duong
NgliOi giai thi~u 2 : GS. PTS. Vii Cao Thai
Nguoi giai thi~u 3 : GS. PTS. Mai Van Quy~n
Lu~n an nay duQc bao v~ tl1.tckH(>idong cham ]u~n {Illcap Nha Nudc hqp ~i
.Tnttlng-E>~i Hqc Khoa Hqc TI! Nhien, E>:;ti qc Qu6c Gia Thanh Pho' Ho Chi
H
Minh vao h6i 8 giCI 30 phut, ngay 22 thang 06 nam 1999.
C6 tb~ tlm hi~u lu~n-an ~i Thu vi~n SaD E>:;ti qc Tntong E>:;ti qc Khoa Hqc Tt!
H h
Nhien, E>:;ti qc Quo'c Gia Thanh Pho' Ho Chi Minh va Thu vi~n Quo'c Gia ,Thanh
H
Pho' Ho Chi Minh.
- -
. "'. ,r-"'!J,i:ul
rlo,q . ''lJ l I.J ,..., I: !'I
u'
I t
A.Md d§u
--. A
t TH~ VIEi\i j
'
1. Tinh dip thift cua d~ tili ~-~---
B~u phQng la cay hQ d~u truy~n thong c6 gia trj dinh dui'Jng va kinh te' caD
duqc tr6ng Hiudoi d Vi~t Nam. M~c dftu vdi hC1n60.000 ha d~u phQng duQc canh
tac hang Dam tren vilng dlft xam Bong Nam BQ (chie'm 26% di~n tich canh tac
d~u phQng cua ca nudc) nhung Dang suiftd~u phQng d vilng nay van con thifp (1,5
- 2,0 tlin/ha) va khong 6n dinh. Nhung tac nhan kim ham Dang suift d~u phQng
lIen Giftxam dii duQc t6ng ke't la: chlft luQng giong xifu, dlft bi suy thoai m:).nh,
sau b~nh pha ho:).i,che' dQ phan b6n chita hqp 19 va d~c bi~t chua khai iliac c6
hi~u qua kha Dang co dinh d\tm (CBB). MQt trong nhung bi~n phap d€ tang Dang
suift cho cay hQ d~u la toi da h6a kha Dang CBB, tuy nhien cho Mn nay cac so
li~u v~ daub gia khii Dang CBB cua cac cay hQ d~u d Vi~t Nam con qua it oi.
Hi~n nay vi~c sl\'dl:JngphuC1ng
phap d6ng vi daub dlfu 15Ntrong nghien cau danh
gia khii nang CBB trong ciiy tr6ng dii tr6 thanh mQt cong c~ t1uvi~t vdi dQtin c~y
va chinh xac caD duQCsl\' d~ng rQng riii d nhi~u nudc tren the' giOi. PhuC1ng
phap
nay cho phep chUng ta c6 th€ dinh luQng duQc luQng N-co dinh qua mQt mua sinh
trt1dng tir d6 tim kie'm nhii'ng bi~n phap nhAm toi da h6a kha Dang CBB cua city
tr6ng. Tuy nhien, phuC1ng
phap nay kha mdi me d Vi~t Nam. Do d6 vi~c su d~ng
ky thu~t d6ng vi daub difu 15Nd€ daub gia kha Dang CBB cua d~u phQng tren dfft
xam qua d6 xac l~p nhii'ng bi~n phap thich hQp d€ toi t1u boa qua trinh CBB
nhAm tang Dang suift va tang khii Dang cai t:).odlft cua cay d~u phQng d wng nay
la mQtthl)'cti~n he't sac cifp thie't.
2. MQc dich nghien cuu
Lu~n an su d~ng phuC1nghap d6ng vi daub difu 15NnhAmnghien cau kha
p
Dang CBB cua d~u phQng tren dfft xam va anh hudng cua cac ye'u to dinh duang
- 2
Mn kha Dang nay d~u tieD a Vi~t Nam vdi m~c lieu xac l~p nhung bi~n phap hii'u
hi~u M t6i I1Uhoa kha Dang CBB cua d~u ph9ng tren dill xam nhiim tang Dang
guilt, giam gia thanh d~u tu'va tang thu nh~p cho DongdaD trong vung.
3. D6i t1iQ'ng ph~m vi nghien cUn
va
Lu~n an sii'dl).ng thu~tdong vi danh d1lu15N nghienCUu DangCBB
ky M kha
cua d~u phQng lien dill xam. Khao sat anh huang cac yeiu t6dinh duong (N, P, K,
Ca va vi luqng) dein Dang guilt va kha nang CBB d~u phi)ng lien dill xam. So
sanh nang guiltva hi~u qua kinh teicua cong thac phan bon till duqc va thtfc tih
bon phan cua nong daTIlien di~n fi)ng (24,2 ha) d6i vdi d~u phQng tren dill xam.
4. Ph1idng ph3p nghien cUn
Phuong phap dong vi daub dilu 15Ncho phep chUngta phan bi~t duqc cac
nguon N khac nhau ma cay thu nh~n tit: Mt, phan va khong !
- 3
Q) Xac dinh tro dira va humat [Hum(COOK)nJ Hi cac chill gia tang kha Dang
CBB cua d~u phQng tren dill xam.
@)Xae dinh chung Bradyrhizobium tl! nhien s6ng cQng sinh vdi ciiy d~u phQng
tren dilt xam c6 kha Dang CBB cao, kha Dang nay tang m~nh khi ph6i h
- 4
B. NQi dung
Chtid'ng 1. T6ng quaD va'n d~ nghien cti'u
1.1. Vi sinh v~t CDD cQng sinh va enzym Nitrogenase
Khiii quat va so sanh sv CBB trong ky ngM IDeo tieD trlnh Haber-Bosch
vii qua trinh CBB xuc tac boi Nitrogenase (Nase):
8(SOz")+ 80H- 8HS03-
:23>- ~ . 2NH4
Nz + lOH+ + + Hz
16MgATP z-+ 16HzO 16MgADP + 16HzP04-
Philo lo~i cac loai Rhizobium s6ng cQng sinh vOi cily hQ d?u IDeo khoa
philo lo~i hi(:n Mnh cua Burton, 1980. Bua ra diu trUCphilo tti' cua 3 lo~i Nase:
Mo-Nase, V-Nase vii Fe-Nase. Mo ill co che phIlo ling xuc lac cua Mo-Nase g6m
8 giai do~n tropg qua trinh khti'Nz thiinh NH4+ cua Lowe vii Thorneley, 1984.
1.2. Cd che' philn tu eua qua trinh CDD
Trinh bay co che philo tti'cua qua trinh CBB ce)ng sinh voi sv thalli gia cua
gen cay chu, gen Rhizobium cling nhu vai tra cac philn tti' d~c tru'ng: flavonoid,
leghaemoglobin, lectin, lipochitin oligosaceharid (LCO) ... Neu cac con duong
bien du'Ongtrong vi(:c cung dip Dang luqng vii cha't khti' cho qua trinh CBB. Mo
ta cd che' ho~t de)ngh(: enzym d6ng hoa N~ trong cay hQ d?u (GSIGOGA T) vii
+
v?n chuy€n N-c6 dinh ra khoi n6t s~n (amid hoi;ic ureid). Trinh bay a muc de)
phan tti' v~ cd che di~u boa qua trinh CBB thong qua ho~t tinh cua Nase (enzym
DRAT va DRAG) va M gen (gen nit). Mo ta vj tr! vii vai tra cua cae gen lien
quail cte'n qua trinh CBB trong Rhizobium (nod, nif vii fix) vii trong cay chu
(legheamoglobin, sucrose synthetase, glutamin synthetase, nodulin 23, 24...),
1.3. Anh hudng ye'u t6 bOa hQc va chUng Rhizobium de'n kba nang CDD
Phan tich anh huang cua yeu t6 hoa hQc baa g5m cac tac nhiln de)c tinh
(acid, AI) va sv thie'u hl;ltehiit dinh du'Ong(N, P, K, Ca, Mo, Co) Mn qua trinh
- 5
CBB cQng sinh. Philn nch co sd chQn IQcchUng Rhizobium thich h~p tIen viing
Mt d~t tru'ng d~ tang cui1ng kha Dang CBB, d~c bi~t nhiln m~nh sl! canh tranh
cua cac chung Rhizobium trong vi~c xam chitm td re ~o n6t slln hinh thanh sl!
cQng sinh va litn hanh qua trinh CBB.
1.4. Cae phttdng phap danh gia khii nug CBB
Trinh bay co sd khoa hQCva nguyen ly cac phuong phap danh gia kha
Dang CBB hi~n hanh: do ho~t dQ Nase b~g 15N1, an bdng- va khac bi~t- N, khd'
c
acetyIen, ureid, d5ng vi danh dIlu 15N(pha Ioang d5ng vi 15N,gia trj 'A', phan b6
15NtI! nhien). Nh~n xet va t6ng ke't nhung tie'n bQ, gidi h~n cua tUngphuong phap
trong d6 neu b~t phuong pMp pha loang d5ng vi 15Nva gia trj 'A' Ia tin c~y nhilt
trong vi~c do Iui1ngva danh gia khii DangCBB cua cay tr5ng tren d5ng ruQng.
1.5. Bong gop coa CBB trong san xwtt n6ng nghi~p va tlnh hlnh san Xwtt-
nghien cuu diy d~u phQnga Vi~t Nam.
Phan nch ti~m Dang CBB cua cay hQ d~u trong vi~c thie't l~p n~n Dong
nghi~p b~n vung (j Vi~t Nam. Nhiln m~nh hi~u qua kinh tt cua CBB trong vi~c
giam Iu~ng phan N nh~p kha:u, tang Dang sua't V\I san. Bua s6 li~u chang minh
rdng ne'u tang 20% Dang sua't va 10% di~n nch gieo tr5ng cho cay hQ d~u, Vi~t
Nam c6 th~ tho l~i ich tit CBB Iu~ng N ph~ IrQic6 gia trj 7 tri~u USD hang Dam.
Khai quat tlnh hlnh san sua't d~u phQng (j Vi~t Nam tit 1980 Mn nay, nhiln m~nh
Dang sua't con tha'p so vdi cac nude Irong khu Vl!c.T6ng ktt cae lac nMn klm ham
Dang sua't d~u phQng (j Vi~t Nam trong d6 n6i b~c Ia chua khai iliac c6 hi~u qua
kha Dang CBB. T6ng ktt cae nghien CU'u
tru"dcday chi dl!a Iren Dang sua't va cac
chi tieD Dong hQCchua c6 s6li~u daub gia kha Dang CBB cay d~u phQng (j Vi~t
Nam. Nha'n m~nh can thitt phai c6 mQtphuong phap chinh xac va tin c~y trong
vi~c nghien CU'udaub gia CBB nhdm thie't l~p nhifng bi~n phap Dang cao kha
Dang CBB va tang Dang sua't cay d~u phQng tren viing dilt xam Bong Nam BQ.
- 6
Chu'dng 2. V~t li~u va phu'dng phap
2.1. Bfa ban, khi Mu va da't dai
Die thi nghi~mdii-tt,!-i p BimTre 2, Xii Tan An HQi,Huy~n Co Chi, TP,
A
H6 Chi Minh, Khi Mu khu vl!e nay la Dong iim vdi hai mila mU'ava kho r5 r~t.
Bfft thi nghim trong lun an la Mt xam (Acrisols) du
- 7
d6ng: cae nghi(:m tMe duqe tr6ng tren cae 10 e6 di(:n tieh 20 m2 phan b6 kh6i
hoan loan ngftu nhien vdi 4 Ian l~p li!-i.Trang m6i 10 chOn 2 khung tOn e6 kieh
thude 1,5 m2 0,5 m x 1 m x 0,3 m), 2 khung each nhau 60 em, mQt tr6ng d~u
phQng va mQt tr6ng cay chuiin (People et aI., 1989). Cae khung nay duqc Mn
phiin 15N-urea. Thi nghi(:m di(:n rQng: 24,2 ha vdi cae eong thae phiin Mn khae
nhau eho d~u phQng tren liat xam duqe tht1ehi(:n trong 2 Dam 1996-1998.
2.4. Phan bOn, chUng Bradyrhizobium va tro dira
Phan e5N, P, K, Ca, Mg va vi luqng) duqe bOn vdi cae lieu luqng khae
nhau ph~ thuQe VaGm~e dich thi nghi(:m. Philo 15N-urea (46,6 % N) do Co Quan
Nang Luqng Nguyen Td' Qu6e t6' (IAEA) dip, cae phiin khae mua d th~ trUong.
Chung Bradyrhizobium nuoi cay d nhi(:t dQ 25-30°C trong moi trUong YEM, tho
lay sinh kh6i d giii'a pha log. Dung d~ehhuyen phil eMa vi khuiin Bradyrhizobium
(108 VSV/ml) duqe Mn d luqng 1ml1kgdilt. Tro dua mua a th~ tru'ong vdi thanh
phan h6a hQegiau nguyen t6 da luqng va vi luqng (Bang 2)~
Bani! 2. Thanh pMn hOa hgc cUa frO dim
Nguyent6 da bldng(%) Nguyen t6 vi lu9fig(ppm)
Na,O CaO cr Mo Mn Zn B
Mh K,o MgO 80,2-
P,O,
pH
1620 270 119
1. 18
4,41 3.81
9.2 2.21 1.60 2,68 2,2 3.15
17 1414 218 119
2 9,4 2,93 3,45 7,10 2.96 1,7 2.04
1,89
1475 198 71
17
2,02
5,20 2,59 1,3
3, 8.8 2.20 3,65 1,53
1403 215 62
4.47 15
4. 1,66 1,5 1,31
9,8 1,83
3,04 2,34
225 93
16 1478
T. Blnh 2,47 1,7 2,13
9,3 2,59 3,07 2,35 4,60
:t31 :t31
:t998
:to,80 :t 1,3
SE :to.50 :t 1,20 :t 1,20 :t2.30 :to,4
:to.4 :to,60
2.5. Phu'dng phap daub da'u da't biing d6ng vi 32pva 1~
B6n KH232PO4
VaGdilt vdi ho'!-tdQ 3,7-18,5 X 106 Bqlkg dilt. TrQn d6ng V~
ph6ng Xi!- 2ptrong eh~u b~ng que khuily vdi nude cfit, d€ yen 3-5 ngay dt5 eha
3
- 8
qua moo pha Ioang dOng vi d~t tdi stf can Mng (IAEA, 1989). Cay d~u phQng
du'
- 9
2.11. Xti'ly s61i~u
Soli~u duQc xil'ly theo phan m~m Microsoft Excel 97 va Statgraphic 4.0.
2.12. Cae thf nghi~m titn banh
Lu~n an duQc titn h~mh tir 12/1991 Mn 03/1998 g5m: 05 thi nghi~m nha
kinb, 06 thi nghi~m ngoai d5ng, va 03 thil'nghi~m tricinkhai di~n rQng (24,2 ha).
Chn'dng3. Klt qwi va thao I~n
3.1. Kha Dangell'dinh ~m eUad~u phQngtr~n dft xam
3.1.1. fJQng hpc hlfp tlla N, P va khd niing CBB coo 44a pilling tren dIft xam
Phan tich d(>nghQcgia tang sinh khoi, tich luy N, P va IuQng N, P h~p thu
tir phan theo thC1i ian sinh tnidng cua d~u phQng (Ly) tren Mt xam. Ktt qua cho
g
th~y sinh khoi, tich luy P, Ndff va Pdff gia tang m~nh d 25-75 NSG nhung ch~m
d 90 NSG, nhung luQng N-tich Iuy van gia tang m~nh d 75-90 NSG di~u nay
to kha Dang bitn duong N van cao trong giai do~n lam day qua (Bang 3).
chung
Bant! 3. Niing su/it, hftp thu N va hi~u qua sa d!mg phan Ji1cUa d(lu ph(mg
Ngay sau Luong N Hiu qua sO'
Sinh kh6i %Ndff Ndff
Xuly gieo tieh luy dung pMn
% mN/ehu
NSG %
!!IeMu mj!Nlchu
PMn n/!n: 25 60 3.5
1,9 3,19 1,9
50 2\7
8,1 2,91 6,3
20 N, 30 P20" 40 K2O, ll,6
75 672
22.7 3,28 22.1 20,1
400 CaO kgtha
90 1019
28,6 1,74 \7,7 16,1
64
25 2,1 3,27 2,1 3,8
Tro dira (3000 kglha) +
50 229
8.5 13,1
3,12 7,2
20 kg Ntha
75 796
25,6 2,36 18,8 17,1
90 1049
28,8 1,00 9,5
10,5
25 73
2,3 3,12 2,3 4,1
Tro dira + pMn u/!n
50 251
8,9 2,89 7,3 13,2
884
75 3,29 26,5
28,5 29,1
90 1l0l
31,0 0,67 6,7
7,4
25 NS NS NS NS NS
50 NS 22 NS 0,8 1,6
DC)
khac bi~! e6 fnghia
75 108 3,8
2,6 1,02 7,4
a mU'e x3e xua! 95%.
67
90 2,4 0,6 4,5 5,4
(LSD a 0,05)
- 10
Thie't I~p m6i tu'dng quail tuye'n tinh giil'a sinh kh6i vdi Iu'CJngN-, P-tich luy
cua ciiy d~u phQng teen dilt xam. Thie't I~p m6i tu'dng quail b~c 3 giil'a hi~u qua su
dl;lngphilo N, P voi thCliglaDsinh tfu'dngcua cay. Thong qua d6ng vj 32pdanh gia
gia tri dinh du'6ng P cua tro dita: 6,04 kg tro dita c6 gia trj dinh du'6ng tu'dng
du'dng voi 1 kg phan super Ian. LAn dAu tieD xay d1,J'ng
dQng hQCv~ ml,l.tdjnh
Iu'CJngkha Dang hftp thu N tit cac ngu6n (phan. dill va khong khi) cua cay d~u
phQng teen dill xam. Xac djnh Iu'CJng ha'p thu tit phan d6ng g6p rift nM vao t6ng
N
Iu'CJng cua cay (1-3%), trong khi d6 Iu'CJng hAp thu tit khong khi rift caD (40-
N N
60%) quye't djnh Dang sua't th~t s1,J' cay. Banh gia kha DangCBB cua cay d~u
cho
y III cay
phQng IDeo thoi glaD sinh tfu'dng. Phat hi~n dang cM d~u phQng teen da't
xam vin duy trl kha nang CBB caD trang giai do~n lam dAyqua (Hlnh I).
DN:Jfs BNdff 0 r-llia
1200l
rtR
lOOO-Y
f1 n
8 11505
1 _R-LJ4M
(JQ 461
J?.5.-J B
Z
;:;- 600 219
:r
'1'>'
t:
400
200
o.
o 0 0
CJ c: CJ
en en
eno Z
z'
- 11
3.1.2. Anh hliltng cua Mo, RhUIafo va OpenaU din niing su/ft va klul niing C/)/)
cua d4u ph9ng tren dlft xam
Phan tich anh hu'dng cua Mo (Molybden), Rhidafo (eM ph!lm phan vi
sinh) va Openall (cM't kich thich sinh tru'dng) ten sinh kh6i va filing suitt h:;ltcua
d~u phQng tren ditt xam d cac giai do:;lnsinh tru'dng khac nhau. ChUng minh Mo,
Rhidafo va Openall gia tang qua trlnh n6t siln h6a, tang s1,J'
cQng sinh ngay thoi
gian dati (35 NGS) va tang cu'ong kha filing CBB (}giai do:;ln sail (100 NSG) do
d6 dftn tdi tang nang suitt d~u phQng tren ditt xam. Chang minh kha nang CBB va
filing suilt cay d~u phQng tren dill xam gia tang neu nhu' c6 s1,J'
ph6i h
- 12
3.1.3. Hi?u qua coo tro dUa, vi lli{lng, Rhidafo va kuma! din nang sua! va khii
nang CBB cua dlju phl)ng tren dift xam
Chung minh tic dQng cM ye'u cua cac v~t li~u teen Iii gia tang kha filing
CBB (luqng N- c6 dinh tang 3,58% -53,26% so vdi d6i chung) di~u nay dlln tdi
gia tang luqng N tich lilYva filing suilt ciiy d~u phQng teen dill xam. Ke't qua dang
chu y la tro di:rava humat khi ph6i hqp vdi Rhidafo kh:i filing CBB d~u phQng
teen dill xam gia tang rilt cao (Hinh 2).
3
""
z
;:;-
::r
~.
DC Tro dl1a Rhidafo Vi Rhi + Rhi + Rhi + Rhi+ Hu
TO VL Humar + VL
hlqng
Cae nghiem thue
ffinh 2. Anh huJng tro dlta, vi lu(Tng, Rhidafo va humat de'n 51' hap thu N tlt cae ngut5n.
3.1.4. Hi?u qua coo chung Bradyrhizobium din nang sua/;va khd niing CBB
Xac dinh cac chUng Bradyrhizobium dia phudng (ISL) s6ng cQng sinh vdi
d~u phQng teen dill xam c6 kha nang CBB cao. Xac dinh cac chung
Bradyrhizobium nh~p nQi c6 ti~m nang cho d?u phQng teen dill xam la SMS-176,
Tal-lOOO.Phit hi~n cac chUng Bradyrhizobium duqc khuye'n cao hi~n nay Ia NC-
92 va Tal-lOO c6 kha nang CBB thilp tren dill xam c6 Ie do chua pM h
- 13
Phat hin dang cM y la sl! ph6i h
- 14
3.1.5. Nang suitt va klta Rang CBB coo cac git/ng tJ4u pM/ng tit" ngltifm /ren
diftxam
Xac djnh gi5ng d~u ph(\ng Ly ~p c'1 phuong c6 nang sua't va kha nang
dia
CBB bi giam SUInghiem trQng so vdi cae gi5ng khao sat. Xac djnh cae gi5ng Ly
tuy6n chQn, ICVG 91123 va ICVG 1660 c6 nang sua't, kha nang CBB va l
- 15
3.2. Anh hu'dng cae nguyen t6dinh du'i1ngde'n kha Dang CBB d~u ph(}ng
soot a klzii niing CBB diju plzqng
3.2.1. Anlz lulling cae Mllllif/ng N den niing v
Phan tich anh huang cua vi~c gia tang luqng phan N (10 - 40 kgN/ha +
Rhizobium) Mn sinh khoi, Dang guilt, tich luy N, khii Dang hilp thu N tit cae ngu6n
(dilt, phan va kh6ng khi) cua d~u ph9ng tIen dilt xam (Bang 7),
BallI! 7, Anh h!(Jng cua cae ldu h((Jng N din 1IIing suat va khd n6ng cil d;nh d{1m,
Sinh N-tich
Luong ph.n LU
- 16
110 l
0
l
100
.. 90-!
- 17
3.2.2. Anh hilling cae liiu I"{lng P dtn nang suift va khii nang CBB d4u phi)ng
Ph1in tich sinh khO'i,nang suit h~t, N-, P- tich luy va khit nang CBB cua
d~u phQng tren dftt xam bi bie'n dQng m~nh me theo Ii~u h1Qngphospho (P). C1'ic
thong sO'nay gia tang khi gia tang htQng P tit 0-90 kg P20slha nhung giitm d h1Qng
120 P20slha (ffmh 5). Thiet I~p mO'itltcJngquail b~c 3 giii'a Iu'QngN-cO'dinh va
li~u Iu'QngP (Hinh 6). Xac diM luqng P thich hqp cho d~u phQng Iren dftt xam la
90 kg P20slha.
"
240 CNdfs 8Ndff DNdfa
220
200 ""
180 ""
160
'"
- 18
3.2.3. Anh hrillng eae li€u lli{lng K din nang sufit va khd nang elf dink df!.m
Phan tich iinh huang cae 1i~u 1U
nguon tai.lieu . vn