Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
i
TRƢỜNG ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC
TÊN ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu, tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu ích để
sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh cho cây chè Shan tại Yên Bái”
Người thực hiện: NGUYỄN THỊ THAO
Người hướng dẫn: TS. Lê Nhƣ Kiểu
ThS. Lê Thị Thanh Thủy
Hà nội, 2012
tài nguyên sinh vật, Trường Đại Học Thái Nguyên đã tận tình truyền đạt cho
Tôi kiến thức trong suốt 2 năm học tập, là nền tảng cho Tôi trong quá trình
nghiên cứu luận văn, là hành trang qúy báu theo tôi trong suốt cuộc đời.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các Cô, Chú, Anh ,Chị công tác tại
Bộ môn Vi sinh vật, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa đã giúp đỡ Tôi trong quá
trình hoàn thành luận văn.
Cuối cùng Tôi xin kính chúc quý Thầy, Cô, Anh, Chị và gia đình dồi
dào sức khỏe, thành công trong sự nghiệp!
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 30 tháng 10 năm 2012
Học viên Nguyễn Thị Thao
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
iv
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN II
LỜI CẢM ƠN III
DANH MỤC BẢNG VIII
DANH MỤC BIỂU ĐỒ XI
DANH MỤC BIỂU ĐỒ XI
DANH MỤC HÌNH ẢNH XII
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT XIII
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT XIII
PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2.4.3. Nguồn nitơ 28
2.4.4. Nguồn khoáng 29
2.4.5. Chất sinh trƣởng 30
2.4.6. Điều kiện nhiệt độ 30
2.4.7. pH 30
2.4.8. Ôxy 31
2.5. Bón phân cho chè: 31
2.5.1. Cơ sở khoa học của việc bón phân cho chè 31
2.5.2. Sử dụng phân đạm cho chè 33
2.5.3. Sử dụng phân lân cho chè: 35
2.5.4. Sử dụng phân kali cho chè 36
2.5.5. Sử dụng phân hữu cơ cho chè 38
2.5.6. Một số nguyên tố vi lƣợng 38
PHẦN 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
40
3. 1. Vật liệu nghiên cứu 40
3.2. Nội dung nghiên cứu 40
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
vi
3.2. 1. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu ích 40
3.2.2. Nghiên cứu khả năng tồn tại của các chủng vi sinh vật tuyển chọn
trong đất trồng chè Shan Yên Bái 41
3.2.3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của các chủng vi sinh vật tuyển chọn đến sinh
trƣởng cây chè Shan (thí nghiệm nhà lƣới). 41
3.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 41
3.3.1. Thời gian nghiên cứu 41
3.3.2. Địa điểm nghiên cứu 41
3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu 41
4.3.3. Ảnh hƣởng của nhiệ t độ môi trƣờ ng nuôi cấy 63
4.3.4. Ảnh hƣởng của thời gian nuôi cấy 64
4.3.5. Ảnh hƣởng của lƣợng không khí cung cấ p 65
4.3.6. Ảnh hƣởng của tốc độ cánh khuấy 66
4.3.7. Ảnh hƣởng của tỷ lệ cấp giống 67
4.4. Nghiên cứu khả năng tồn tại của các chủng vi sinh vật tuyển chọn
trong đất trồng chè Shan Yên Bái 68
4.4.1. Phân tích các chỉ tiêu lý, hóa, sinh học đất trồng chè Yên Bái 68
4.4.2. Xác định ảnh hƣởng của các yếu tố môi trƣờng đất trồng chè Shan
(chất dinh dƣỡng, pH, các nhóm vi sinh vật) đến khả năng tồn tại của các
chủng vi sinh vật nghiên cứu 70
4.5. Nghiên cứu ảnh hƣởng của các chủng vi sinh vật tuyển chọn đến sinh
trƣởng cây chè Shan. 71
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 79
5.1 Kết luận 79
5.2. Đề nghị 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
viii
DANH MỤC BẢNG
BẢNG 1. DIỆN TÍCH, NĂNG SUẤT VÀ SẢN LƢỢNG CHÈ CỦA MỘT
SỐ NƢỚC NĂM 2005 4
BẢNG 2: DIỆN TÍCH, NĂNG SUẤT VÀ SẢN LƢỢNG CHÈ VÙNG
NGHIÊN CỨU NĂM 2010 9
BẢNG 3: MỘT SỐ CHỈ TIÊU CHẤT LƢỢNG CHÈ SHAN TẠI VÙNG
NGHIÊN CỨU 12
BẢNG 4. TÁC DỤNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH CHỨC NĂNG ĐỐI
BẢNG 18. ẢNH HƢỞNG CỦA PH LÊN SỰ SINH TRƢỞNG, PHÁT
TRIỂN CỦA VI SINH VẬT 63
BẢNG 19. ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN SỰ SINH TRƢỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT 64
BẢNG 20. MẬT ĐỘ TẾ BÀO CỦA CÁC CHỦNG VI SINH VẬT HỮU
ÍCH THEO THỜI GIAN NUÔI CẤY 65
BẢNG 21. ẢNH HƢỞNG CỦA LƢỢNG KHÔNG KHÍ LÊN SỰ SINH
TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT 65
BẢNG 22. TÁC ĐỘNG CỦA TỐC ĐỘ CÁNH KHUẤY LÊN SỰ SINH
TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT 66
BẢNG 23. ẢNH HƢỞNG CỦA TỶ LỆ GIỐNG ĐẾN SINH TRƢỞNG VÀ
PHÁ TRIỂN CỦA CÁC CHỦNG VI SINH VẬT 67
BẢNG 24: THÀNH PHẦN LÝ, HOÁ, SINH HỌC ĐẤT TRỒNG CHÈ YÊN
BÁI * 69
BẢNG 25. ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ VẬT LÝ, HÓA VÀ SINH
HỌC TRONG ĐẤT TRỒNG CHÈ SHAN ĐẾN KHẢ NĂNG TỒN TẠI
CỦA CÁC CHỦNG VI SINH VẬT NGHIÊN CỨU 70
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
x
BẢNG 26. ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC CHỦNG VI SINH VẬT NGHIÊN
CỨU TỚI CHIỀU CAO(CM) CỦA CÂY CHÈ SHAN (GIAI ĐOẠN VƢỜN
ƢƠM) 72
BẢNG 27. ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC CHỦNG CỦA VI SINH VẬT
NGHIÊN CỨU TỚI ĐƢỜNG KÍNH THÂN(CM)CÂY CHÈ SHAN (GIAI
ĐOẠN VƢỜN ƢƠM) 74
BẢNG 28. ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC CHỦNG VI SINH VẬT NGHIÊN
CỨU TỚI CÀNH CẤP 1(CẶP) CỦA CÂY CHÈ SHAN (GIAI ĐOẠN
VƢỜN ƢƠM) 76
HÌNH 5. HÌNH ẢNH CHUẨN BỊ MẪU ĐO HÀM LƢỢNG LÂN TAN
TRONG DỊCH NUÔI CẤY VI SINH VẬT 55
HÌNH 6: HOẠT TÍNH PHÂN GIẢI HỢP CHẤT PHỐTPHO VÔ CƠ KHÓ
TAN CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN 56
HÌNH 7: SỰ CHUYỂN MÀU GIẤY LỌC TẨM THUỐC THỬ
SALKOWSKI DƢỚI TÁC DỤNG CÁC CHỦNG VI KHUẨN CÓ KHẢ
NĂNG TỔNG HỢP IAA 57
HÌNH 8: HÌNH THÁI KHUẨN LẠC CỦA MỘT SỐ CHỦNG KHI CẤY
TRUYỀN 58
HÌNH 9: KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỢP IAA CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI
KHUẨN 58
HÌNH 10: HÌNH THÁI KHUẨN LẠC CỦA CÁC CHỦNG CÓ KHẢ NĂNG
SINH IAA 60
HÌNH 11: KHUẨN LẠC CỦA MỘT SỐ LOÀI VI SINH VẬT TRONG ĐẤT
70
HÌNH 12: TRỒNG CÂY CHÈ SHAN 72
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
xiii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BVTV: Bảo vệ thực vật
Chè KT cơ bản: Chè kiến thiết cơ bản
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
TCN: Tiêu chuẩn ngành
VSV: Vi sinh vật
PHCVS: Phân hữu cơ vi sinh
PHCVSCN: Phân hữu cơ vi sinh chức năng
PGPR: (Plant Growth Promoting Rhizobacteria )
Vi khuẩn vùng rễ kích thích sinh trƣởng
nhiều biện pháp khác nhau để tăng năng suất sản lƣợng sản phẩm. Những
hoạt động nhằm mục đích kinh tế này cũng là nguyên nhân cơ bản làm ô
nhiễm môi trƣờng.
Mặt khác, ngành nông nghiệp ở Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng
phân bón hóa học, vì thế dƣ lƣợng các chất hóa học trong các loại phân này
gây ô nhiễm môi trƣờng đất, môi trƣờng nƣớc và ảnh hƣởng nhiều đến sinh
vật cũng nhƣ con ngƣời.
Vậy làm thế nào để trả lại độ phì nhiêu cho đất mà vẫn đảm bảo tiêu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2
chuẩn về năng suất và chất lƣợng cho chè?
Đó là sử dụng sản phẩm phân hữu cơ vi sinh vật đa chủng chế biến từ
các nguồn khác nhau, đây chính là giải pháp hay nhất hiện nay có thể giải
quyết đƣợc các vấn đề trên. Phân bón hữu cơ vi sinh dựa vào các chủng vi
sinh vật sẽ phân giải các chất hữu cơ trong bùn, phế thải, rác thải, phế phẩm
công nông nghiệp,…. tạo ra sinh khối, sinh khối này rất tốt cho cây cũng nhƣ
cho đất, giúp cải tạo làm đất tơi xốp. Sự ra đời của phân vi sinh đã đáp ứng
đƣợc mong muốn của ngƣời nông dân, vừa tăng năng suất lại hợp túi tiền.
Dùng phân hữu cơ vi sinh có thể thay thế đƣợc từ 50 - 100% lƣợng phân đạm
hóa học (tùy từng loại cây trồng bón phân vi sinh có thể tiết kiệm đƣợc nhiều
chi phí do giá phân hạ, giảm lƣợng phân bón, giảm số lần phun và lƣợng
thuốc BVTV)…Do bón phân hữu cơ vi sinh nên sản phẩm rất an toàn, lƣợng
nitrat giảm đáng kể, đất không bị ô nhiễm, khả năng giữ ẩm tốt hơn, tăng
cƣờng khả năng cải tạo đất do các hệ sinh vật có ích hoạt động mạnh làm cho
đất tơi xốp hơn, cây dễ hút thu dinh dƣỡng hơn.
Xuất phát từ những thực tiễn đòi hỏi trên chúng tôi tiến hành nghiên
cứu đề tài:“Nghiên cứu, tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu ích để sản
xuất phân bón hữu cơ vi sinh cho cây chè Shan tại Yên Bái”.
thích nghi của cây chè, sự giao lƣu thƣơng mại, văn hoá, chính trị và truyền
bá tôn giáo nên diện tích, sản lƣợng chè, sản phẩm chè đƣợc lan rộng trên
khắp hành tinh. Đến nay trên thế giới có 60 nƣớc trồng và chế biến chè, hầu
hết các dân tộc trên thế giới đều biết và đƣợc thƣởng thức nƣớc chè. Nhiều
dân tộc đã sử dụng nƣớc chè làm thức uống chính hàng ngày.[12]
Năm 2005 sản xuất chè của các nƣớc trên thế giới đạt diện tích
2.561.001 ha, sản lƣợng đạt 3.200.877 tấn chè khô. Trong đó có 70% diện
tích và 75% sản lƣợng chè tập trung tại các nƣớc ở Châu Á. [12]
Các nước trồng chè lớn trên thế giới:
Bảng 1. Diện tích, năng suất và sản lượng chè của một số nước năm 2005
Tên nƣớc
Diện tích
(ha)
Năng suất
(tạ chè khô/ha)
Sản lƣng
(tấn chè khô)
Thế giới
2
2
.
.
5
5
6
6
1
1
.
.
8
8
7
7
7
7
Trung Quốc
9
9
5
5
2
2
.
.
5
5
0
0
0
0
9
9
,
,
4
4
5
5
4
1
1
3
3
,
,
0
0
5
5
6
6
6
6
5
5
2
2
.
.
8
8
0
0
0
0
Srilanka
2
2
1
0
8
8
.
.
0
0
9
9
0
0
Kenya
1
1
4
4
0
0
.
.
0
0
0
0
0
0
2
2
1
1
.
0
0
0
0
0
02
2
0
0
,
,
2
2
0
0
0
0
2
2
0
0
2
2
.
.
0
1
1
1
1
7
7
1
1
.
.
4
4
1
1
0
0
Việt Nam
1
1
0
0
4
4
.
.
0
0
0
0
0
0
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5
* Trung Quốc: Ngƣời Trung Quốc đầu tiên phát hiện ra cây chè và sử
dụng lá chè làm thuốc chữa bệnh từ cách đây gần 5000 năm. Cây chè đƣợc
xem là loại cây có nguồn gốc tại Trung Quốc, ngƣời Trung Quốc cũng đƣợc
xem là đóng vai trò chính trong việc trồng, sản xuất và truyền bá sản phẩm
chè cho các dân tộc khác trên thế giới. Ngày nay sản xuất chè của Trung Quốc
đƣợc phát triển tại các tỉnh ở phía Nam và phía Đông của đất nƣớc trong
khoảng 23 đến 35 độ vĩ Bắc. Trong nhiều năm gần đây diện tích chè của
Trung Quốc luôn đứng đầu thế giới. Các sản phẩm chè của Trung Quốc cũng
rất đa dạng với nhiều loại chè đặc sản nhƣ chè xanh, chè ô long, phổ nhĩ, ngân
kim v.v có giá trị cao trên thị trƣờng quốc tế. [12]
* Ấn Độ: Năm 1823 Robert Bruce đã phát hiện ra các cây chè mọc
hoang dại ở vùng đồi gần Rangpur sau này là thủ phủ của bang Assam. Sau
phát hiện này đã có nhiều thí nghiệm trồng thử cây chè tại Ấn Độ. Từ các kết
quả thử nghiệm thành công, đến năm 1839 các đồn điền chè đầu tiên đƣợc
xây dƣng ở vùng Đông Bắc Ấn Độ. Năm 1840 Chính phủ Ấn Độ đã thành lập
các công ty chè đầu tiên. Vƣợt qua những khó khăn đầu tiên đến nay sản xuất
chè ở ấn độ đƣợc xếp hàng thứ nhất thế giới về sản lƣợng. Sản xuất chè tại Ấn
Độ tập trung chủ yếu ở hai vùng; Vùng đông bắc nằm giữa vĩ độ 24-27 độ
bắc, gồm các bang Assam, Tây Bengal, Tripura, Dehra Doon và Kangra; vùng
chè phía nam nằm ở 8 đến 13 độ vĩ Bắc, tập trung ở các bang Tamil Nadu,
Kerala và Karnataka. Các sản phẩm chè của Ấn Độ chủ yếu là chè đen, đã có
thị trƣờng ổn định tại các nƣớc Tây Âu. [12]
* Srilanka: Những cây chè đầu tiên đƣợc đƣa vào trồng ở Srilanka từ
những năm 1837-1840, cây chè sinh trƣởng tốt ở vƣờn thực vật Peradeniya,
tuy vậy việc trồng chè thƣơng mại chỉ đƣợc bắt đầu từ năm 1869 để thay thế
Nam á và Trung cận đông; Đa dạng hoá các sản phẩm, ứng dụng các thành
tựu khoa học mới trong sản xuất và chế biến chè, nâng cao năng suất, chất
lƣợng chè Việt Nam, tích cực xây dựng thƣơng hiệu chè Việt Nam trên thị
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
7
trƣờng quốc tế. Năm 2005 diện tích, sản lƣợng chè Việt Nam đã đạt đƣợc
mức kỉ lục là 116.582 ha, trong đó có 104.000 ha chè kinh doanh với sản
lƣợng chè đạt 110.000 tấn chè khô, năng suất đạt 10,577 tạ/ha (52,88 tạ
búp/ha). Xuất khẩu 95.000 tấn chè khô đến nhiều nƣớc trên thế giới. Để có
các kết quả trên ngành chè đã có nhiều thay đổi về tổ chức sản xuất, chế biến,
tiêu thụ và ứng dụng nhiều tiến bộ khoa học và sản xuất nhƣ thay đổi cơ cấu
giống chè, thâm canh chè theo hƣớng an toàn, đa dạng các sản phẩm chè theo
nhu cầu của thị trƣờng thế giới và nội tiêu…v v….
Cùng với việc phát triển sản xuất, công tác nghiên cứu khoa học về cây
chè cũng đƣợc trú trọng. Nhiều tiến bộ kĩ thuật mới đƣợc đƣa vào ản xuất nhƣ
giống chè, kĩ thuật đốn hái, bón phân, phòng trừ sâu bệnh, chế biến chè v.v.
Trong 50 năm tại Viện nghiên cứu chè và Trung tâm nghiên cứu nông lâm
nghiệp Bảo Lộc Lâm Đồng đã đƣa ra sản xuất đƣợc 5 giống chè mới, hàng
chục giống chè mới đang đƣợc đề nghị nhân rộng. Một tập đoàn giống 140
giống chè đƣợc thu thập từ nhiều nguồn khác nhau đang đƣợc bảo quản và
khai thác. Nhiều quy trình kĩ thuật trồng và chế biến chè đã đƣợc đƣa vào áp
dụng trong sản xuất. Nhiều nhà máy chế biến chè với các quy trình công nghệ
mới đã đƣợc xây dựng ở Việt Nam. Các kết quả nghiên cứu khoa học đã thực
sự có tác động lớn đến sản xuất chè ở Việt Nam.
Triển vọng phát triển chè trong những năm tới. Trong tƣơng lai cây chè
vẫn đƣợc xem là một loại cây trồng mũi nhọn trong nền kinh tế của đất nƣớc,
đặc biệt có ý nghĩa với công cuộc xoá đói giảm nghèo của đất nƣớc. Song để
cây chè Việt Nam phát triển một cách bền vững cần có những định hƣớng
Căng Chải nhiều nơi còn mất trắng ở những nƣơng chè già cỗi, lâu năm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
9
Bảng 2: Diện tích, năng suất và sản lượng chè vùng nghiên cứu năm 2010
TT
Tên
huyện
Diện tích (ha)
Năng suất
chè kinh
doanh
(tấn/ha)
Sản
lƣng
búp tƣơi
(tấn)
Chè kinh
doanh
Chè KT
cơ bản
Tổng
1
Trấn Yên
1.963,0
237,0
2.200,0
7,4
14.494
khác gọi là chè Shan tập trung và canh tác theo kiểu cây rừng gọi là chè Shan
tự nhiên. Canh tác theo kiểu chè rừng là loại hình canh tác chủ yếu phân bố
trên vùng núi cao, chè sống chung với cây rừng, cây cao, tán rộng, đƣờng
kính gốc lớn. Chè Shan tự nhiên sinh trƣởng và phát triển ở độ cao trên 1.000
mét, tại vùng nguyên liệu chè Suối Giàng (Văn Chấn), cây chè Shan tập trung
đƣợc trồng với mật độ 16.000 cây/ha, có diện tích 570 ha tại xã: Suối Giàng,
Suối Quyền, Nậm Mƣời, Nậm Lành, Sùng Đô, An Lƣơng, Nậm Mƣời, Nậm
Búng (Văn Chấn), Hồng Ca (Trấn Yên),
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
10
57.64%
23.14%
9.63%
9.59%
chè Trung du chè Shan Chè lai Chè nhập nội
Biểu đồ1: Biểu diễn cơ cấu các giống chè đang được trồng tại Yên Bái
Chè tuyết Suối Giàng có ở khắp nơi, nhƣng mọc nhiều ở những triền
núi cao và nơi khe sâu, tập trung chủ yếu ở 5 thôn là Păng Cáng, Bản Mới,
Giàng A, Giàng B và Giàng Cao. Qua khảo sát đến nay Suối Giàng vẫn còn
tới gần 4 vạn cây chè hoang dại mọc thành rừng. Qua nhiều lần khảo sát, hiện
nay Suối Giàng, huyện Văn Chấn của tỉnh vẫn còn khoảng gần 40.000 cây
chè hoang dại mọc thành rừng trong đó có khoảng 30.000 cây chè cổ thụ hơn
100 tuổi nằm trên dãy núi Hoàng Liên Sơn. Chè đƣợc trồng với mật độ thấp,
khoảng 1.500-2.000 cây/ha, đôi khi chỉ 1.000cây/ha, tán cây để cao tự nhiên
mà không hãm ngọn, do đó cây cao tới 4-5 mét, đƣờng kính tán cây tới 3-5m.
Khoảng cách giữa các cây trung bình là 2,0 - 3,0 m/1cây; nhƣ vậy nếu quy về
diện tích chè tập trung phát triển tự nhiên sẽ tƣơng đƣơng với khoảng 1.500 -
động từ 36 – 51%. Khi so sánh với yêu cầu của chè xuất khẩu thì chè Shan tại
vùng nghiên cứu đều đạt yêu cầu (yêu cầu xuất khẩu của hàm lƣợng tanin đối
với chè xanh > 20%; hàm lƣợng tanin đối với chè đen > 9%, hàm lƣợng các
chất hòa tan yêu cầu đối với chè xanh > 34%; hàm lƣợng các chất hòa tan yêu
cầu đối với chè đen > 32%).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
12
Bảng 3: Một số chỉ tiêu chất lượng chè Shan tại vùng nghiên cứu
Chỉ tiêu
Giá trị nhỏ
nhất
Giá trị lớn
nhất
Giá trị TB
Hàm lƣợng tanin (%)
6,00
8,92
7,30
Hàm lƣợng chất hòa tan (%)
9,01
12,81
11,48
Hàm lƣợng đƣờng tổng số
(%)
2,74
3,35
3,05
Điểm cảm quan (điểm)