UỶ BAN NHÂN DÂN
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN, NHẬN DIỆN VI KHUẨN ĐẤT VÙNG RỄ KÍCH
THÍCH TĂNG TRƯỞNG THỰC VẬT Ở CÂY TIÊU SẺ (Piper nigrum L.) TRỒNG
Ở HUYỆN CHƠN THÀNH VÀ HUYỆN LỘC NINH TỈNH BÌNH PHƯỚC
MÃ SỐ: SV2016-06

Thuộc nhóm ngành khoa học: TỰ NHIÊN
Chủ nhiệm đề tài: ĐỖ THỊ THÙY TRÂM
Thành viên tham gia:
1. CHÂU KIM XUYẾN
2. HÀ BẢO SƠN

Giáo viên hướng dẫn: ThS. ĐẶNG THỊ NGỌC THANH

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2017


UỶ BAN NHÂN DÂN
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN, NHẬN DIỆN VI KHUẨN ĐẤT VÙNG RỄ KÍCH


-

Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ThS. Đặng Thị Ngọc Thanh, cô đã tận tâm chỉ
dẫn, dìu dắt, giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập cũng như trong quá trình làm
thí nghiệm và viết đề tài.

-

TS. Nguyễn Đức Hưng, TS. Nguyễn Thanh Tuấn, thầy đã tận tình giúp đỡ và đóng
góp những ý kiến quý báu cho em trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu khoa
học.

-

ThS. Lê Minh Đức, ThS. Phạm Thị Thu Ly và ThS. Nguyễn Văn Tú đã nhiệt tình
giúp đỡ em hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học.

-

Cảm ơn chị Nguyễn Thị Xuân Mỵ - trường Đại học Cần Thơ, chị Nguyễn Thị Thu
Hằng - trường Đại học Sài Gòn khóa 11, các chị đã tận tình truyền đạt, giúp đỡ em,
động viên em hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học.

-

Em gửi lời cảm ơn đến Bố Mẹ, gia đình, người thân, tập thể lớp DSI1131 đặc biệt
là bạn Nguyễn Văn Duy và tất cả bạn bè – những người đã ủng hộ, động viên, giúp
đỡ em vượt qua khó khăn trong học tập cũng như trong cuộc sống.
Cuối lời kính chúc Bố Mẹ, Thầy Cô, các anh chị, các em và tất cả các bạn dồi dào

1.3.2. Khu hệ vi sinh vật trong đất vùng rễ và vi khuẩn vùng rễ .............................. 17
4


1.3.3. Một số đặc tính của vi khuẩn vùng rễ ............................................................ 19
1.4. Tình hình nghiên cứu về vi khuẩn đất vùng rễ cây tiêu Sẻ .................................... 25
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................... 27
2.1. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ............................................................................. 27
2.2. Vật liệu ................................................................................................................ 27
2.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 27
2.3.1. Thu thập, xử lý và chuẩn bị mẫu .................................................................... 27
2.3.2. Phân lập vi khuẩn đất vùng rễ ........................................................................ 29
2.3.3 Mô tả đặc điểm khuẩn lạc và tế bào vi khuẩn ................................................. 31
2.3.4. Định lượng khả năng cố định đạm, hòa tan lân khoáng và tổng hợp IAA của
các dòng thu được ................................................................................................... 33
2.3.5. Định danh vi khuẩn ....................................................................................... 36
2.3.6. Xử lý số liệu .................................................................................................. 37
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................ 38
3.1. Kết quả phân lập vi khuẩn đất vùng rễ cây tiêu Sẻ ở huyện Chơn Thành và huyện
Lộc Ninh, tỉnh Bình Phước. ........................................................................................ 38
3.1.1. Đặc điểm khuẩn lạc ....................................................................................... 38
3.1.2. Đặc điểm tế bào vi khuẩn .............................................................................. 44
3.2. Kết quả khảo sát khả năng cố định và hòa tan lân của các dòng vi khuẩn phân lập
được trên môi trường Burk’s đặc và NBRIP đặc ......................................................... 49
3.3. Kết quả định lượng khả năng cố định đạm NH4+ , lân và sinh tổng hợp IAA của các
dòng vi khuẩn phát triển mạnh trên môi trường Burk’s đặc và NBRIP đặc.................. 56
3.3.1. Xây dựng các đường chuẩn đo đạm, đo lân, và đường chuẩn IAA ................. 56
3.3.2. Kết quả định lượng ........................................................................................ 58

5

Hình 11. “Kéo sợi KOH”và kết quả hình nhuộm Gram của một số dòng vi khuẩn .. 48
Hình 12. Đồ thị đường và phương trình đường chuẩn đạm...................................... 57
Hình 13. Đồ thị và phương trình đường chuẩn lân .................................................. 57
Hình 14. Đồ thị và phương trình đường chuẩn IAA. ............................................... 58
Hình 15. Hàm lượng NH4+ trung bình qua các lần đo của một số dòng vi khuẩn ..... 61
Hình 16. Lượng NH4+ trung bình của 5 dòng vi khuẩn có khả năng cố định tốt nhất 61
Hình 17. Phản ứng màu với thuốc thử đạm của một số dòng vi khuẩn ở ngày 2 ...... 62
Hình 18. Hàm lượng lân trung bình của một số dòng vi khuẩn qua các lần đo ........ 65
Hình 19. Lượng lân hòa tan trung bình của 5 dòng vi khuẩn hòa tan tốt nhất .......... 66
Hình 20. Phản ứng màu với thuốc thử lân của một số dòng vi khuẩn ở ngày 5 ........ 67
Hình 21. Hàm lượng IAA trung bình qua các ngày của một số dòng vi khuẩn ........ 69
Hình 22. Lượng IAA sinh tổng hợp được của 5 dòng vi khuẩn tổng hợp tốt nhất .... 69
Hình 23. Phản ứng màu với thuốc thử IAA của một số dòng vi khuẩn. ................... 70
Hình 24. Kết quả định lượng trung bình của 3 dòng vi khuẩn được chọn định danh 73

7


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. Thành phần môi trường Burk ..................................................................... 29
Bảng 2. Thành phần môi trường NBRIP (Nautiyal, 1999). ...................................... 30
Bảng 3. Hóa chất nhuộm Gram ............................................................................... 32
Bảng 4. Đặc điểm khuẩn lạc của 90 dòng vi khuẩn đã phân lập được...................... 38
Bảng 5. Đặc điểm tế bào của các dòng vi khuẩn phân lập được............................... 44
Bảng 6. Khả năng phát triển của các dòng vi khuẩn trên môi trường Burk’s ........... 49
Bảng 7. Khả năng phát triển của các dòng vi khuẩn trên môi trường NBRIP. ......... 52
Bảng 8. Khả năng tổng hợp NH4+ (mg/L) qua các ngày của 43 dòng vi khuẩn ........ 59
Bảng 9. Khả năng hòa tan lân qua các ngày của 43 dòng vi khuẩn phân ................. 62
Bảng 10. Lượng IAA tổng hợp được qua các ngày của 43 dòng.............................. 67


v.v…. Hồ tiêu có chứa sắt, kali, calci, mangan, kẽm, chrom, vitamin A, C và nhiều dưỡng
chất khác mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe.Từ năm 2000 đến nay, Việt Nam liên tục
chiếm lĩnh thị trường khi là quốc gia sản xuất và xuất khẩu Hồ tiêu lớn nhất thế
giới.Riêng năm 2014, Hồ tiêu Việt Nam chiếm khoảng 58% thị trường Hồ tiêu thế giới.
Hiện nay, Việt Nam đã xuất khẩu Hồ tiêu đến hơn 100 quốc gia khác nhau. Có thể nói,
Hồ tiêu Việt Nam đang nắm quyền chi phối ngành hàng nông sản này trên toàn cầu, giúp
đời sống người dân được cải thiện đáng kể.
Hồ tiêu, cũng như mọi cây trồng khác, muốn sinh trưởng và phát triển tốt phải hấp thu
các chất dinh dưỡng trong đó có dinh dưỡng khoáng. Lượng phân NPK được bón cho cây
chủ yếu là phân hóa học. Lạm dụng phân bón hóa học gây ra nhiều bất lợi, bón thiếu hoặc
thừa đều ảnh hưởng đến cây trồng. Ngoài ra, lượng phân bón dư thừa còn góp phần gây ô
nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người, khiến chi phí sản
xuất nông nghiệp tăng cao v.v.... Do vậy, ngày nay việc sản xuất và sử dụng phân bón
sinh học nhằm bổ sung hoặc thay thế phân bón hóa học là một biện pháp được chú trọng
ở nhiều quốc gia. Các nhà khoa học không ngừng tìm kiếm và ứng dụng các chủng vi
khuẩn có lợi liên hiệp với thực vật, trong đó có các vi khuẩn vùng rễ, để làm các chế
phẩm sinh học để bón cho cây trồng. Ngoài khả năng cố định đạm, hòa tan lân và các
khoáng chất khác góp phần bổ sung dinh dưỡng cho cây, nhiều chủng vi khuẩn còn có
khả năng sinh tổng hợp IAA hay các chất thúc đẩy tăng trưởng thực vật khác. Người ta
cũng đã phát hiện nhiều hoạt chất có nguồn gốc từ các vi khuẩn có ích này đã giúp cây gia
tăng sức đề kháng với các tác nhân gây bệnh.
Trong xu thế hướng tới sự phát triển nông nghiệp theo hướng bền vững, đề tài
“Phân lập và tuyển chọn các vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng thực vật ở cây
tiêu Sẻ (Piper nigrum L.) trồng tại huyện Chơn Thành và huyện Lộc Ninh, tỉnh Bình
Phước” được triển khai nhằm tìm kiếm những dòng vi khuẩn có lợi làm tiền đề cho việc
10


ứng dụng vào sản xuất phân bón vi sinh chức năng cho Hồ tiêu. Các chế phẩm phân bón
có nguồn gốc từ các dòng vi khuẩn này vừa góp phần giảm lượng phân bón hóa học, giảm

sinh tổng hợp IAA, giới hạn trong các vi khuẩn đất vùng rễ của các cây Hồ tiêu được
trồng ở huyện Chơn Thành và huyện Lộc Ninh, tỉnh Bình Phước.
2.4. Thời gian nghiên cứu
-

Thu thập tài liệu và viết tổng quan vấn đề nghiên cứu: từ tháng 8/2016 đến tháng

10/ 2016.
-

Tiến hành các nội dung nghiên cứu: từ tháng 8/2016 đến tháng 3/2017.

-

Hoàn tất báo cáo và nghiệm thu đề tài Nghiên cứu khoa học: từ tháng 3/2017 đến

tháng 4/2017.

11


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên ở huyện Chơn Thành và huyện Lộc Ninh
Bình Phước là một tỉnh miền núi ở phía Tây của vùng Đông Nam Bộ, phía Đông
giáp tỉnh Lâm Đồng và Đồng Nai, phía Tây giáp tỉnh Tây Ninh và Campuchia, phía Nam
giáp tỉnh Bình Dương và phía Bắc tỉnh Đắk Nông và Campuchia. Hiện nay, tỉnh Bình
Phước có 7 huyện, 3 thị xã.
Địa hình vùng lãnh thổ Bình Phước là cao nguyên ở phía Bắc và Đông Bắc, dạng
địa hình đồi núi, thấp dần về phía Tây và Tây Nam. Bình Phước nằm trong vùng mang
đặc trưng khí hậu nhiệt đới cận xích đạo gió mùa, có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô.

Họ: Piperaceae
Chi: Piper
Loài: Piper nigrum L.
21.2.1.1.2.2. Thành phần dinh dưỡng
Trong Hồ tiêu có tinh dầu và hai ancaloit. Ngoài ra còn có một số chất như
xenluloza, muối khoáng. Tinh dầu chừng 1,5 – 2,2 %. Tinh dầu tập trung ở vỏ quả giữa
nên tiêu sọ ít tinh dầu hơn. Tinh dầu màu vàng nhạt hay lục nhạt gồm các hydruacacbua
như phelandren, cađinen, cariophilen và một ít hợp chất có oxy. Hai ancaloit là piperin và
chavixin. Piperin có trong hạt tiêu từ 5 – 9 %, được dùng chế nước hoa. Chavixin có trong
Hồ tiêu từ 2,2 – 4,6 %.
Hồ tiêu dùng liều nhỏ tăng dịch vị, dịch tụy, kích thích tiêu hóa, làm ăn ngon cơm
nhưng liều lớn, kích thích niêm mạc dạ dày, gây sung huyết và viêm cục bộ, gây sốt, viêm
đường tiểu tiện, đi đái ra máu. Hồ tiêu còn có tác dụng sát trùng, diệt ký sinh trùng, gây
hắt hơi. Mùi Hồ tiêu đuổi các sâu bọ được dùng bảo vệ quần áo len khỏi bị nhậy cắn.
Ngoài công dụng làm gia vị, Hồ tiêu được dùng làm thuốc kích thích tiêu hóa,
giảm đau (chữa đau răng), đau bụng (Đỗ Tất Lợi, 2004).
31.2.1.1.2.3. Đặc điểm sinh lý - sinh thái
Hệ thống rễ: Ở dưới mặt đất, hệ thống rễ Hồ tiêu thường gồm từ 3 - 6 rễ cái và các
chùm rễ phụ. Ngoài ra trên các đốt của dây Hồ tiêu cũng phát sinh rất nhiều rễ nhỏ bám
chặt vào trụ tiêu giúp dây tiêu vươn lên.
+ Rễ cái: Các rễ này làm nhiệm vụ chính là hút nước.

14


+ Rễ phụ: Các rễ phụ mọc thành chùm, phát triển theo chiều ngang, rất dày, phân
bố nhiều nhất ở độ sâu 15 - 40cm, làm nhiệm vụ hút nước và hút chất dinh dưỡng trong
đất để nuôi cây.
+ Rễ bám:Rễ mọc ra từ các đốt trên thân ở trên không, làm nhiệm vụ chính là giúp
cây Hồ tiêu bám vào choái, vách tường, v.v... để vưon lên cao. Khả năng hút nước và hút

Nhiệt độ thích hợp 22 – 28 0C, sinh trưởng bình thường từ 18 - 350C.
Lượng mưa hằng năm từ 1250 – 2500 mm/năm trở lên, tốt nhất được phân bố đều
trong năm do hệ thống rễ ăn cạn, không chịu nổi với điều kiện khô hạn kéo dài. Cần có
một khoảng thời gian khô hạn ngắn để phân hóa mầm hoa (20– 30 ngày).
Ánh sáng: ưa ánh sáng tán xạ, do đó trong thời kỳ đầu, nhất là lúc mới trồng cần
che bóng cẩn thận. Giai đoạn ra hoa nuôi quả cây cần nhiều ánh sáng hơn, có thể che
bóng ít hoặc không che do cây trưởng thành có khả năng tự che bóng cho nhau.
Gió: cây Hồ tiêu yếu chịu gió, cần có hàng cây chắn gió (hotieu.net, 09/3/2017).
41.2.1.1.2.4. Giá trị của cây Hồ tiêu
Hồ tiêu là cây lâu năm có giá tri kinh tế cao giữ vị trí quan trọng trong cơ cấu cây
trồng nông nghiệp nói chung và trong cơ cấu kinh tế VAC nói riêng. Việt Nam là một
trong những nước đứng đầu thế giới về sản xuất hạt tiêu, với sản lượng hàng trăm ngàn
tấn hàng năm.
Ngành Hồ tiêu nước ta đang có những bước tiến ngoạn mục, không những đóng
góp vào tăng trưởng kinh tế của quốc gia với con số năm sau luôn cao hơn năm trước mà
còn góp phần quan trọng trong công cuộc xóa đói, giảm nghèo, tăng thu nhập cho người
dân khu vực nông thôn, đặc biệt là các vùng còn nhiều khó khăn như Tây Nguyên, Đông
Nam bộ, các tỉnh miền Trung…. Vị thế Hồ tiêu Việt Nam đã được khẳng định bằng việc
giữ vững kỷ lục sản xuất và xuất khẩu số một thế giới suốt 14 năm liền. Nếu như năm
2001, xuất khẩu Hồ tiêu mới chỉ trên 50.000 tấn, đạt khoảng 90 triệu USD thì đến năm
2014 đạt trên 150.000 tấn, trị giá trên 1,2 tỷ USD. Từ năm 2008, tốc độ tăng hàng năm đạt
15% – 20%/năm, vượt xa nhiều nước vốn có truyền thống sản xuất, xuất khẩu Hồ tiêu lâu
16


đời. Từ năng suất dưới 1 tấn/ha, đến nay năng suất Hồ tiêu Việt Nam đạt bình quân từ 2,3
– 2,5 tấn/ha, số diện tích đạt năng suất 5-6 tấn/ha tăng hàng năm, là ngành hàng có hiệu
quả cao nhất trong số 5 loại cây công nghiệp lâu năm của Việt Nam. Tuy diện tích chỉ
chiếm 2,5% trong tổng số 2 triệu ha trồng cây công nghiệp lâu năm nhưng giá trị xuất
khẩu đạt khoảng 20.000 USD/ha Hồ tiêu kinh doanh, gấp nhiều lần cây cà phê, chè, điều,

(1904) để mô tả một vùng hẹp của đất xung quanh rễ nơi mà các quần thể vi sinh
vật được kích thích bởi hoạt động của rễ (Hartmann et al., 2008). Khái niệm ban
đầu này đã được mở rộng, bao gồm vùng đất xung quanh rễ nơi mà các đặc tính
vật lý, hóa học và sinh học đã được thay đổi bởi sự phát triển và hoạt động của rễ
(McCully, 2005 trích dẫn của Saharan and Nehra, 2011). Tùy thuộc vào hoạt động
đang xét như là sự tiết các hợp chất cảm ứng, hoạt động hô hấp hay sự hấp thụ
nước và các dưỡng chất di động mà phạm vi của vùng rễ có thể dao động từ dưới
đơn vị µm cho đến trên cm (Hinsinger et al., 2005). Lớp đất bao quanh rễ thường
được kết dính bởi mạng sợi của nấm rễ, hệ thống lông hút, các chất nhày do rễ và
các vi sinh vật vùng rễ tiết ra tạo nên một cấu trúc gọi là vỏ rễ (rhizosheath) (Watt et al.,
1993; Hinsinger et al., 2009).
61.2.1.1.3.2. Khu hệ vi sinh vật trong đất vùng rễ và vi khuẩn vùng rễ
Hệ sinh thái đất bao gồm môi trường đất xung quang rễ và toàn bộ sinh vật sống
trong đất, trong đó hệ vi sinh vật đất đóng vai trò quan trọng, phong phú hơn các loài khác
về số lượng, thành phần. Vi sinh vật phân bố trong đất được gọi là khu hệ vi sinh vật
trong đất vùng rễ, chúng bao gồm nhiều loài khác nhau có đặc tính lý, hóa, sinh khác
nhau, trong đó đáng chú ý nhất là vi khuẩn vùng rễ (Saharan and Nehra, 2011).
17


Vi khuẩn vùng rễ có khả năng kích thích sự tằng trưởng của thực vật PGPR (Plant
Growth Promoting Rhizobacteria) là những sinh vật có khả năng sống quanh vùng rễ thực
vật và bám vào hạt giống, sau đó giúp cho sự tăng trường của thực vật (Kloepper and
Schroth, 1978). Nhiều loài vi khuẩn vùng rễ khác nhau đã được nghiên cứu và đánh giá
như Bacillus, Flavobacterium, Acetobacter, Azospirillum, v.v... (Tang and Yang, 1997).
Kinh nghiệm thực tế của nông dân trong việc trồng luân canh với cây họ Đậu giúp tăng
năng suất cây trồng. Cuối thế kỷ XIX, việc trộn hạt giống với vi khuẩn có ích đã được
khuyến cáo áp dụng rộng rãi ở Hoa Kỳ. Sau đó, chế phẩm Nitragin ra đời, là sự ứng dụng
khả năng cố định đạm của Rhizobium sp. (Bashan, 1998). Vào những năm 1950, ở Liên
Xô (cũ), hơn 10 triệu ha đất nông nghiệp được xử lý với hỗn hợp vi khuẩn cố định đạm và

phần còn lại đến từ các hệ thống vi sinh vật sống tự do hoặc kết hợp (Saharan and Nehra,
2011).
Quá trình cố định đạm sinh học là một quá trình được thực hiện bởi vi khuẩn. Trong
đó nitơ phân tử được biến đổi thành dạng nguyên tử, sau đó thành dạng đạm vô cơ phân
tử ammonia, tiếp đó vi khuẩn sẽ chuyển hóa tiếp một phần thành dạng hữu cơ acid amin
để sử dụng cho bản thân vi khuẩn.
Hàng năm trên toàn thế giới lượng nitơ khí quyển đã được cố định và chuyển hóa
thành nguồn phân đạm rất lớn. Lượng đạm này ước tính gấp khoảng 2 lần lượng phân bón
sản xuất ra hàng năm trên toàn thế giới.Đạm là chất dinh dưỡng cần thiết và quan trọng
cho sự phát triển của thực vật. Trong không khí N2 khoảng 78% nhưng cây trồng không
thể hấp thu trực tiếp được mà phải nhờ vào sự hoạt động của các vi sinh vật. Trong đó, vi
khuẩn nội sinh có khả năng biến nitơ phân tử trong không khí thành dạng đạm mà cây
trồng có thể hấp thụ được. Quá trình này là nhờ vào sự xúc tác của enzyme nitrogenase.
Quá trình khử Nitơ phân tử dưới sự xúc tác của enzyme nitrogenase được tóm tắt
như:
N2 + 6e- +12ATP +12 H2O → 3NH4+ + 12 ADP + 12Pi + 4H+
Quá trình khử này bao gồm nhiều phản ứng khử kế tiếp nhau:
N2 + 2H+ → [NH=NH] + 2H+ → [NH2-NH2] + 2H+ → 2NH3
Amonia sau khi tạo thành tiếp tục được đồng hóa thành những acid amin cung cấp
cho cây trồng (CaoNgọc Điệp,2011).
Một số vi khuẩn vùng rễ cố định đạm đã được nghiên cứu và ứng dụng:
19


- Việc chủng Rhizobium sp. giúp gia tăng đáng kể số lượng nốt rễ cũng như năng
suất so với đối chứng trong điều kiện ngoài đồng. Thử nghiệm được tiến hành ở Ấn Độ
cho thấy tùy thuộc vào cây họ Đậu, điều kiện đất đai và khí hậu, thông qua việc chủng
các rhizobium, có thể bổ sung khoảng 50% nhu cầu về đạm, dẫn đến sự gia tăng năng suất
đáng kể (Saharan and Nehra, 2011).
- Azospirillum có thể cố định đạm khoảng 20 – 40 kg/ha (tương đương 20 – 40 N/

nhất trong đất vì dưới điều kiện thích hợp chúng được hòa tan và trở thành dạng hữu ích
cho cây và vi sinh vật.
Thành phần chính thứ hai của lân trong đất là dạng hữu cơ.Trong hầu hết các loại
đất, lân hữu cơ có thể chiếm đến 30 – 50% tổng số lân. Lân hữu cơ trong đất chủ yếu ở

21


dạng inositol phosphate (phytate đất). Các dạng lân hữu cơ khác gồm: phosphomonoester,
phosphodiester, phosphotriester.
Sự chuyển hóa lân xảy ra chủ yếu dưới tác dụng của quá trình hóa học và sinh học.
Quá trình chuyển hóa lân khó tan trong đất có phần đóng góp quan trọng của các loại
visinh vật. Cơ chế hòa tan lân là thông qua các hoạt động trao đổi chất có tiết các acid hữu
cơ hòa tan phosphate trong đá hoặc tiết các ion calcium chelate giúp giải phóng lân hòa
tan (Saharan and Nehra, 2011). Ngoài ra, các hợp chất mùn với thành phần chứa acid
humic và acid fulvic, các enzyme loại esterase, các siderophore, H2S, CO2, và cơ chế tiết
proton đều có liên quan đến sự hòa tan phosphate của các vi sinh vật hòa tan lân (Kumar
and Pathak, 2000). Sự khoáng hóa các hợp chất này được thực hiện bởi hoạt động của
nhiều phosphatase (còn được gọi là phosphahydrolase), được phân nhóm thành
phosphatase acid đặc hiệu và không đặc hiệu. Phosphatase đặc hiệu với những hoạt tính
khác nhau bao gồm: 3´-nucleotidase, 5´-nuclotidase, hexose phosphotase và phytase. Một
nhóm đặc hiệu của enzyme giải phóng P có thể cắt cầu nối C-P từ phosphonate hữu cơ
(Rossosilini et al., 1998).

Hình 4. Các dạng lân trao đổi trong đất.
"Nguồn: Otake et al., 1996"

22



1.3.3.3. Khả năng tổng hợp Indole-3-acetic acid (IAA)
Ngoài việc tăng cường nguồn dinh dưỡng cho cây thông qua sự cố định đạm và tạo
ra nguồn khoáng hữu dụng cho cây từ dạng khó tan, khó hấp thụ, các vi khuẩn vùng rễ
còn có khả năng thúc đẩy sự tăng trưởng của thực vật thông qua việc sản xuất ra các
phytohormone như: auxin, các cytokinin và các gibberellin. Trong đó auxin được sản xuất
nhiều nhất và quan trọng nhất là IAA.
IAA hay còn gọi là auxin là chất điều hòa chủ yếu của sự sinh trưởng thực vật.
IAA chi phối sự phân chia tế bào, sự giãn dài tế bào, phân hóa sinh mô, phát triển trái và
hạt, chi phối giai đoạn đầu sự phát triển của cây trồng (Theogogis và Ray, 1982; Ray,
2001).Vi khuẩn nội sinh có khả năng tổng hợp IAA từ tiền chất L-tryptophan.
Có 3 lộ trình tiêu biểu cho sự biến đổi L-tryptophan thành IAA (Koga et al., 1991):
 Lộ trình indole -3- pyruvic acid
Tryptophan → indole -3- pyruvic acid → indole -3- acetaldehyde → IAA
 Lộ trình tryptamine
Tryptophan → tryptamine → indole -3- acetaldehyde → IAA
 Lộ trình indole -3- acetamine
Tryptophan → indole -3- acetamine → IAA
Bên cạnh đó cũng có một số nhóm không cần tiền chất này mà chuyển từ indole 3- glycerol phosphate sang acid indole -3- pyrivic rồi chuyển sang indole -3- acetaldehyde
và cuối cùng thành IAA.
Một số vi sinh vật sinh tổng hợp IAA đã được phân lập và nghiên cứu:
- Azobacter sp. là vi khuẩn đất gram âm, di động và hô hấp hiếu khí, bên cạnh cố
định được nito, chúng còn sinh tổng hợp được chất kích thích tăng trưởng thực vật, như
IAA với hàm lượng cao (Nguyễn Thị Thu Hằng và Nguyễn Thị Thúy, 2015).
- Hai chủng vi khuẩn Gluconacetobacter diazotrophicus và Gluconacetobacter
diazotrophicus có khả năng sinh tổng hợp IAA, bên cạnh đó còn cố định được đạm và hòa
24


tan lân trong hợp chất vô cơ, chúng đã được phân lập và nghiên cứu trên cây Mía ở hai
tỉnh Bến Tre và Long An (Hoàng Minh Tâm và Cao Ngọc Điệp, 2011).