TUYỂN CHỌN ĐỊNH HƯỚNG CÁC NHÓM VI SINH VẬT ĐẤT
CÓ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU VỚI NỒNG ĐỘ MUỐI CAO
VÀ CHUYỂN PHÈN GÂY ĐỘC VỚI THỰC VẬT ĐỂ SỬ DỤNG
TRONG CÁC VÙNG ĐẤT CANH TÁC BỊ TÁC ĐỘNG
BỞI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Đoàn Kim Hạnh
1
, Nguyễn Viết Hiệp
1
,
Đặng Thương Thảo
1
.
Summary
Orient selection of soil microorganism groups that having ability to alleviate salt
stress (up to 6%) and convert sulfidic materials for use in agriculture production
areas which will be affected by climate changes
This study was carried out to deal with subjunctive effects of climate change on the Mekong River
Delta (MRD) and the Southeast of MRD in the future when almost agriculture production area will
be flooded with sea water and formed sulfidic materials. Base on soil microorganism population
adapting to unfavourable environment changes. From 2006 to 2007, 114 soil samples were
collected from 2 soil groups (saline soils and acid sulphate soils) of 6 provinces in the Mekong
River Delta (MRD) and the Southeast of MRD to isolate microorganism strains. 28 AMF strains, 36
bacteria strains, 11 actinomyces strains, 8 yeast strairs, 11 mold strains that having ability to
alleviate salt stress (up to 6%) and convert sulfidic materials (>35%) were selected. The sulfidic
materials converting and salt - alleviating property of these isolates can be applied for dealing with
effects of climate change
Keywords: Acid sulphate soils, climate change, microorganisms, saline soils, sea level rise,
sulfidic materials.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hội nghị thượng đỉnh toàn cầu về phát
Một số loài vi sinh vật đất sống trong
vùng rễ thực vật ở các khu vực đất mặn
thông qua quá trình tự biến đổi gen đã nâng
cao tính chống chịu mặn của mình, tự làm
cho chúng tồn tại, sinh trưởng và phát triển
được trong điều kiện môi trường sống có
những thay đổi bất lợi (như gia tăng nồng
độ muối trong đất, ).
Fe
2+
có trong đất phèn hoạt động đã
được chứng minh là có tính gây độc với
thực vật. Cây trồng muốn tồn tại trong đất
phèn hoạt động thì hoặc là hệ rễ phải tiết ra
các phức chất hoặc quần thể vi sinh vật hội
sinh trong vùng rễ phải hoạt động đủ mạnh
để chuyển F
2+
thành dạng Fe
3+
không độc
với cây. Khi quần thể vi sinh vật trong đất
có khả năng chuyển hóa F
2+
thành Fe
3+
hoạt
động mạnh sẽ làm tăng mức độ sống sót
của thực vật sống trên đất phèn hoạt động.
Tận dụng tính chất “đi trước” thích nghi
mui bng k thut th nghim nng liên
tip ca Pepper I. L. và Gerba C. P. (2005).
Xác nh kh năng chuyn nguyên liu
sinh phèn gây c theo hưng dn ca
Donahue L. R., Miller W. R. và Shickluna
C. J. (1998); King M. G. và Garey A. M.
(1999); Wang T và Peverly H. J. (1999).
III. KT QU VÀ THO LUN
1. Lấy mẫu
T năm 2006, nhóm tài ã tin hành
ly tng cng 114 mu t thuc 2 nhóm
t là nhóm t mn và nhóm t phèn trên
a bàn 6 tnh khu vc ông N am b cùng
vi ng bng sông Cu Long là: Thành
ph H Chí Minh, Bà Ra - Vũng Tu, Trà
Vinh, Bc Liêu, Sóc Trăng và Long An.
Các v trí ly mu là nhng v trí ang
tin hành canh tác nông nghip, không nm
trong din quy hoch phát trin công nghip
- dch v - du lch, ưc xác nh s b nh
hưng khi nưc bin dâng trong thi gian
ti (hoc là b nhim mn thêm hoc là
chuyn sang trng thái phèn hot ng).
Các mu t sau khi ly ưc bo qun
4 - 5
0
C và vn chuyn ngay v phòng thí
nghim B môn Vi sinh vt, Vin Th
nhưng N ông hóa tin hành phân tích.
2. Phân lập
nh hưng v sau.
Bảng 1. Số chủng vi sinh vật phân lập được ban đầu trên các nguồn mẫu đất khác nhau
Stt Nhóm vi sinh vật
Nguồn mẫu đất
Tổng số
Đất mặn Đất phèn
1 Vi khuẩn (chủng) 256 121 377
2 Xạ khuẩn (chủng) 95 49 144
3 Nấm men (chủng) 151 51 202
4 Nấm mốc (chủng) 203 40 243
5 Nấm rễ (chủng) 85 42 127
Tổng số (chủng) 790 303 1093
Ảnh 1. Khun lạc vi khun (ảnh trái) và nấm men (ảnh phải) phân lập từ đất mặn
Ảnh 2. Bào tử nấm rễ nội cộng sinh (AMF) phân lập từ đất mặn (ảnh trái)
và đất phèn (ảnh phải)
3. Tuyển chọn
Theo kịch bản biến đổi khí hậu, các khu
vực đất mặn ở Đông Nam bộ sẽ có nguy cơ bị
mặn hóa cao hơn so với hiện nay, khu vực đất
phèn tiềm tàng ở đồng bằng sông Cửu Long
sẽ chuyển thành phèn hoạt động vì vậy hướng
chọn lọc ở đây là chọn lọc theo định hướng.
Các chủng phân lập từ đất mặn sẽ chọn lọc
theo hướng chịu mặn cao, các chủng phân lập
từ đất phèn chọn lọc theo hướng chuyển phèn
gây độc (từ Fe
2+
thành Fe
men, 7 chng nm r có kh năng chng
chu ưc.
mc nng mui tan trong t là
3,2% (nng mà theo d oán ca
Bernard P. K. Yerima và E. Van Ranst năm
2005 có khong 30% din tích t các nưc
khu vc ven bin b xâm mn n ngưng
như vy) có 17 chng vi khuNn, 13 chng
x khuNn, 13 chng nm men, 18 chng
nm mc và 24 chng nm r có biu hin
kh năng chng chu tt.
N u tính v t l % các chng vi sinh
vt tham gia tuyn chn v tính chng chu
nng mui d dàng nhn thy kh năng
chng chi ca các chng nm r và x
khuNn là tương i tt. Chính bn cht mi
quan h cng sinh c bit gia nm r và
thc vt quyt nh tính cht chng chu
cao ca chúng trong các iu kin môi
trưng bt li (Brundrett Mark và cng s,
1996). Mc tn thương t bào ca nm
men và vi khuNn cao hơn rt nhiu.
Bảng 2. Khả năng chống chịu nồng độ muối trong đất của các chủng vi sinh vật phân lập
trên nhóm đất mặn
STT
Nhóm vi sinh vật
Nồng độ NaCl trong đất (%)
0,05 0,1 0,2 0,4 0,8 1,6 3,2 6,4
1 Vi khuẩn (chủng) 212 134 81 77 43 26 17 15
sulfuric. N hư vy phèn tim tàng chuyn
thành phèn hot ng.
chuyn i nguyên liu sinh phèn
gây c cho thc vt có nhiu cách khác
nhau, mt trong s ó là s dng iu kin
ôxi hóa kh chuyn Fe
2+
thành Fe
3+
không c vi sinh vt, c bit là thc vt.
ánh giá hiu qu chuyn i Fe
2+
thành
Fe
3+
là hưng chn lc th 2 ca tài.
Kt qu chn lc theo hưng này (bng 3)
cho thy:
Trong tng s 303 chng vi sinh vt (vi
khuNn, x khuNn, nm men, nm mc, nm
r) kim tra ch có 21 chng vi khuNn, 2
chng x khuNn, 2 chng nm men, 4 chng
nm mc và 8 chng nm r biu hiu kh
năng chuyn nguyên liu sinh phèn gây c
cho thc vt >35% (lưng Fe
2+
b chuyn
thành Fe
3+
hiu khí (Paul Alvin Elldor và cng s),
chính vì vy s lưng chng biu hin hot
tính chuyn nguyên liu phèn cao các
nhóm này là ít.
Mc dù là nhóm yêu cu ôxy trong iu
kin sinh trưng và phát trin nhưng các
chng nm r vn biu hin kh năng
chuyn nguyên liu sinh phèn cao (nm r
có 8 chng trong khi ó x khuNn, nm men
ch có 2 chng, nm mc ch có 4 chng)
iu này có th là do h qu mi quan h
cng sinh gia nm r và thc vt ch
(Donahue L. R., Miller W. R. và Shickluna
C. J., 1983).
Mt s chng vi sinh vt kim tra
không biu hin kh năng chuyn nguyên
liu phèn (không biu hin hot tính) ví
d như vi khuNn có ti 77/121 chng
kim tra không có hot tính. iu này liên
quan n hot ng trao i cht ca
chúng vi các chu trình lưu huỳnh cũng
như st trong t nhiên (Richard Bardgett,
Michael Usher, David Hopkins, 2005).
Hay nói cách khác vi sinh vt có kh
năng kh Fe
+3
rt a dng, nhưng ch
yu vn thuc v h Geobacteraceae (ví
d in hình là Geobacter metallireducen,
G. sulfurreducens) ngoài ra mt s loài
Nhóm vi sinh vật
Khả năng chuyển nguyên liệu sinh phèn
Không có hoạt tính Hoạt tính < 35% > 35%
1 Vi khuẩn (chủng) 77 23 21
2 Xạ khuẩn (chủng) 40 7 2
3 Nấm men (chủng) 35 14 2
4 Nấm mốc (chủng) 26 10 4
5 Nấm rễ (chủng) 34 0 8
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
7
IV. KẾT LUẬN VÀ Đ N GHN
1. Kết luận
1 T 114 mu t thuc 2 nhóm t là nhóm t mn và nhóm t phèn trên a
bàn 6 tnh khu vc ông N am b cùng vi ng bng sông Cu Long ã phân lp
ưc 377 chng vi khuNn, 144 chng x khuNn, 202 chng nm men, 243 chng nm
mc và 127 chng nm r làm ngun nguyên liu cho quá trình chn lc chng.
2. Trên cơ s các chng phân lp ưc, chn lc theo hưng chu mn ã xác nh
ưc 15 chng vi khuNn, 9 chng x khuNn, 6 chng nm men, 7 chng nm mc, 20
chng nm r có kh năng chng chu ưc nng mui tan trong t là 6,4%. Tuyn
chn theo hưng chuyn nguyên liu sinh phèn gây c vi thc vt ã tìm ưc 21
chng vi khuNn, 2 chng x khuNn, 2 chng nm men, 4 chng nm mc và 8 chng
nm r có kh năng chuyn i nguyên liu sinh phèn gây c cho thc vt > 35%.
2. Đề nghị
- Xác nh mc an toàn sinh hc ca các chng tuyn chn ưc (an toàn cho
ngưi, ng vt và thc vt) theo quy nh ca FAO và WHO.
- Th nghim ng rung ánh giá úng hiu qu chn lc và xác nh các gii
pháp nhm nâng cao kh năng hot ng ca các nhóm vi sinh vt này trong iu kin
ng rung (iu kin môi trưng ngoài phòng thí nghim).