LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành cảm ơn thầy PGS. TS. Nguyễn Hữu Hiệp, thầy đã tận
tình hướng dẫn khoa học, tư vấn thiết kế các thí nghiệm, hướng dẫn cách tiếp
cận các kiến thức khoa học trong lĩnh vực nghiên cứu, từ đó giúp tôi hoàn
thành luận án. Xin Chân thành cảm ơn và tri ân sâu sắc đến thầy.
Chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Cần Thơ, Ban Lãnh
đạo Viện Nghiên cứu và Phát triển Công Nghệ Sinh học, Khoa Sau đại học đã
tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành nhiệm vụ học tập và nghiên cứu.
Chân thành cảm ơn quý thầy cô Viện Nghiên Cứu và Phát triển Công Nghệ
Sinh học, trường Đại Học Cần Thơ đã tận tình dạy dỗ, giúp đỡ, động viên và tạo
điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành nhiệm vụ học tập và nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Sở Giáo Dục và Đào Tạo tỉnh Sóc
Trăng, Lãnh đạo trường THPT Hoàng Diệu đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình học tập và nghiên cứu.
Chân thành cảm ơn em Nguyễn Thị Thúy Duy và các em sinh viên đã hỗ
trợ tôi hoàn thành nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo và cán bộ Trung tâm giống cây trồng
tỉnh Sóc Trăng đã hỗ trợ tôi khảo nghiệm các dòng vi khuẩn trong điều kiện
ngoài đồng.
Sau cùng xin được cảm ơn những người thân trong gia đình và đồng
nghiệp đã hết lòng giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành quá trình
học tập và nghiên cứu.

i


TÓM TẮT
Đề tài “Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn chịu mặn có khả năng cố định
đạm, tổng hợp IAA trên mô hình canh tác lúa – tôm ở Bạc Liêu, Sóc Trăng và
Kiên Giang” được thực hiện từ tháng 12 năm 2014 đến tháng 3 năm 2018. Những
nội dung nghiên cứu của đề tài được thực hiện nhằm đạt đến mục tiêu tuyển chọn

50%N giúp tiết kiệm 50% phân bón đạm hóa học.
Từ khóa: Cố định đạm sinh học, năng xuất, sản xuất lúa – tôm, tổng hợp
IAA, vi khuẩn chịu mặn.

ii


ABSTRACT
Thesis “Isolation and identification of salinity tolerant bacteria which
can fix nitrogen and synthesize IAA in rice production system rice-shrimp in
Bac Lieu, Soc Trang and Kien Giang provinces″ was carried out from
December 2014 to March 2018. The purpose of this thesis was to select good
indigenous bacteria which can fix nitrogen and synthesize IAA in rice
production system rice-shrimp.
The results of the thesis were as lested below.
Two hundred and sixteen bacterial isolates were isolated from 65
rhizosphere soil samples collected from 3 provinces Bac Lieu, Soc trang and Kien
Giang on nitrogen free Burk medium containing sodium chloride (10‰). These
isolates could fix nitrogen and synthesise IAA. Thirty five isolates had the
+
capacity of nitrogen fixing (NH4 ) ≥ 1,0 µg/mL and synthesizing IAA ≥ 15,0
µg/mL as well. These strains were chosen for identifying and testing of their
effectiveness on nitrogen fixing and IAA synthesizing capacity on rive variety
LP15. Twenty bacterial isolates were identified as Bacillus genus, 4 isolates
belonged to Burkholderia genus, 3 isolates belonged to Burkholderia genus, 3
isolates belonged to Geobacillus and one isolate belonged to Paracoccus genus.
Based on the effectiveness of thirty five strains on the height and dry
weight of rice seedlings grown in Yoshida medium after 20 days, 4 strains
Bacillus sp. PL2, Burkholderia sp. PL9, Enterobacter sp. LĐ1 and
Acinetobacter sp. GH1-1 which had high capacity of fixing nitrogen and

iv


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………..i
TÓM TẮT ..........................................................................................................
ABSTRACT ......................................................................................................
MỤC LỤC .........................................................................................................
DANH SÁCH BẢNG ......................................................................................
DANH SÁCH HÌNH ..........................................................................................
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ................................................................................
1.1Tính cấp thiết của đề tài ...................................
1.2Mục tiêu và nội dung nghiên cứu .....................
1.2.1Mục tiêu n
1.2.2Nội dung n
1.3Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................
1.3.1Đối tượng
1.3.2Phạm vi ng
1.4Thời gian và địa điểm nghiên cứu ....................
1.4.1Thời gian
1.4.2Địa điểm n
1.5Những đóng góp của luận án ...........................
1.6Cơ sở lý luận và giả thuyết khoa học ...............
1.6.1Ý nghĩa kh
1.6.2Ý nghĩa th
CHƯƠNG II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...........................................................
2.1 Đất nhiễm mặn và mô hình sản xuất lúa – tôm ở đồng bằng sông Cửu
Long ...............................................................................................................

3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.3 Phương pháp nghiên cứu .......................................................................
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5

Vật liệu ...
Dụng cụ ..
Thiết bị th
Hóa chất v

Thu mẫu đ
Phân lập...
Khảo sát đ
+

Xác định khả năng tổng hợp NH của các dòng vi khuẩn .............
4

Định lượn

+

3.3.6 Định danh các dòng vi khuẩn có khả năng tổng hợp NH và IAA với
4


phân lập ........................................................................................................
4.2.1
4.2.2Khả năng tổng hợp IAA c
4.3 Khả năng cố định đạm của 4 dòng vi khuẩn có hiệu quả cao với cây lúa ở
giai đoạn mạ, ở độ mặn 0‰, 5‰ và 10‰ ...................................................
4.4 Định danh các dòng vi khuẩn có khả năng tổng hợp và tổng hợp IAA với
hàm lượng cao bằng kỹ thuật sinh học phân tử ...........................................
+

Khả năng tổng hợp NH4 của các dòng vi khuẩn được phân lập ....

4.5 Tuyển chọn các dòng vi khuẩn có khả năng tổng hợp NH+ và IAA với

hàm lượng cao cho canh tác lúa ...................................................................
4.5.1 Tuyển chọn các dòng vi khuẩn có khả năng cố định đạm hữu hiệu đối
với cây lúa trồng trong điều kiện phòng thí nghiệm ................................
4.5.2 Tuyển chọn các dòng vi khuẩn có khả năng cố định đạm hữu hiệu đối
với cây lúa trồng trong chậu trong điều kiện nhà lưới .............................
4.5.3 Tuyển chọn các dòng vi khuẩn có khả năng cố định đạm đối với cây
lúa trồng ở điều kiện ngoài đồng .............................................................
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .....................................................
5.1 Kết luận ..................................................................................................
5.2 Đề xuất ...................................................................................................
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ .......................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................
PHỤ LỤC ......................................................................................................
vi


DANH SÁCH BẢNG


Bảng 4.6: Đặc điểm của 35 dòng vi khuẩn tuyển chọn được định danh theo độ
tương đồng của đoạn gen 16S rDNA ...............................................................
Bảng 4.7: Ảnh hưởng của 35 dòng vi khuẩn chịu mặn lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây lúa LP5 ở giai đoạn 20 ngày tuổi ...............................................
Bảng 4.8: Chiều cao cây lúa (cm) ở các giai đoạn sinh trưởng dưới ảnh hưởng
của các nồng độ đạm và vi khuẩn trong nhà lưới ............................................
Bảng 4.9: Số chồi/bụi ở các giai đoạn sinh trưởng dưới ảnh hưởng của các nồng
độ đạm và vi khuẩn trong nhà lưới ..................................................................
Bảng 4.10: Ảnh hưởng của các mức phân đạm và các dòng vi khuẩn đến các
thành phần năng suất và năng suất thực tế của cây lúa LP5 ............................
Bảng 4.11: Chiều cao cây lúa ở các giai đoạn sinh trưởng của các nghiệm thức
thí nghiệm tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng, vụ Đông Xuân 2017-2018 86
2
Bảng 4.12: Số chồi lúa/m ở các giai đoạn sinh trưởng của các nghiệm thức thí
nghiệm tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng, vụ Đông Xuân 2017-2018 .....
4

vii


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ mặt cắt ngang ruộng tôm sú – lúa truyền thống……………..…9
Hình 2.2: Sơ đồ mặt cắt ngang ruộng tôm sú – lúa cải tiến…………………….9
Hình 2.3: Cấu trúc ruộng sản xuất theo mô hình lúa tôm……………………..9
Hình 2.4: Lịch thời vụ sản xuất luân canh tôm – lúa………………………….10
Hình 2.5: Bản đồ hệ thống gen nif của P. stutzeri A1501 (Desnoues, 2003)….16
Hình 2.6: Hệ thống gen nif của một số dòng vi khuẩn (Yan et al., 2008)……..16
Hình 2.7: Cấu trúc không gian phân tử MoFe-protein (trái) và Fe-protein (phải)
(Ibrahim et al., 1999)........................................................................................


Hình 3.7: Phản ứng màu của các ống nghiệm xây đường chuẩn đo IAA...........
Hình 3.9: Chu kỳ gia nhiệt của phản ứng PCR với cặp mồi tổng.......................
Hình 3.10: Phổ điện di sản phẩm PCR được nhân lên từ DNA các dòng vi khuẩn
được phân lập....................................................................................................
Hình 3.11: Sơ đồ tóm tắt các nội dung thí nghiệm.............................................
Hình 3.8: Đồ thị đường chuẩn NH4+…………………………………………37

i


Hình 4.1: Khuẩn lạc của vi khuẩn Burkholderia sp. PL9 (A) và Acinetobacter
sp. GH1-1(B) trên môi trường Burk không đạm bổ sung muối 10‰.................
+

Hình 4.2: Hàm lượng tổng hợp NH của 216 dòng vi khuẩn qua 2, 4, 6 ngày
4

khảo sát.............................................................................................................
Hình 4.3: Khả năng tổng hợp NH4+ thay đổi qua ngày 2, ngày 4 và ngày 6......

Hình 4.4: Hàm lượng tổng hợp IAA của 216 dòng vi khuẩn qua 2, 4, 6 ngày
khảo sát.............................................................................................................
Hình 4.5: Khả năng tổng hợp IAA thay đổi qua ngày 2, ngày 4 và ngày 6.........
Hình 4.6: Hàm lượng NH4+được tổng hợp
10‰..........................................................................55

của

4

Hình 4.10: Giống lúa LP5 chủng vi khuẩn với các mức phân đạm....................
Hình 4.11: Chiều cao cây lúa trồng trong chậu..................................................
Hình 4.12: Số chồi/bụi ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong chậu
dưới ảnh hưởng ở mức độ 25%N và vi khuẩn....................................................
Hình 4.13: Số chồi/bụi ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong chậu
dưới ảnh hưởng ở mức độ 50% đạm và vi khuẩn.…………………………...64
Hình 4.14: Số chồi/bụi ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong chậu
dưới ảnh hưởng ở mức độ 75% đạm và vi khuẩn…………………………….65
Hình 4.15: Số chồi/bụi ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong chậu
dưới ảnh hưởng ở mức độ 75% đạm và vi khuẩn.…………………………...66
Hình 4.16: Chỉ số màu lá ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong chậu
dưới ảnh hưởng ở mức độ 25% đạm và vi khuẩn………………………..67
Hình 4.17: Chỉ số màu lá ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong chậu
dưới ảnh hưởng ở mức độ 50% đạm và vi khuẩn………………………...67
Hình 4.18: Chỉ số màu lá ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong chậu
dưới ảnh hưởng ở mức độ 75% đạm và vi khuẩn………………………...68 Hình
4.19: Chỉ số màu lá ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trồng trong
chậu dưới ảnh hưởng ở mức độ 100% đạm và vi khuẩn.....................................
Hình 4.20: Số bông/bụi ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu ở
mức độ bón 25% phân đạm và vi khuẩn............................................................
Hình 4.21: Số bông/bụi ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu ở mức
độ bón 50% phân đạm và vi khuẩn………………………………………70 Hình
4.22: Số bông/bụi ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu ở
mức độ bón 75% phân đạm và vi khuẩn............................................................

ii


Hình 4.23: Số bông/bụi ở giai đoạn thu hoạch của cây lúa trồng trong chậu ở
mức độ bón 75% phân đạm và vi khuẩn......................................................... 71

độ bón 75% phân đạm và vi khuẩn................................................................. 79
Hình 4.40: Trọng lượng khô 1000 hạt (g) của cây lúa trồng trong chậu ở mức
độ bón 100% phân đạm và vi khuẩn............................................................... 79
Hình 4.41: Năng suất của cây lúa trồng trong chậu (g/chậu) ở mức độ bón 25%
phân đạm và vi khuẩn..................................................................................... 80
Hình 4.42: Năng suất của cây lúa trồng trong chậu (g/chậu) ở mức độ bón 50%
phân đạm và vi khuẩn..................................................................................... 80
iii


Hình 4.43: Năng suất của cây lúa trồng trong chậu (g/chậu) ở mức độ bón 75%
phân đạm và vi khuẩn..................................................................................... 81
Hình 4.44: Năng suất của cây lúa trồng trong chậu (g/chậu) ở mức độ bón 100%
phân đạm và vi khuẩn..................................................................................... 81
Hình 4.45: Giống lúa LP5 chủng 2 dòng vi khuẩn với các mức phân đạm.....83
Hình 4.46: Chiều cao cây lúa trồng của các nghiệm thức thí nghiệm ngoài đồng
tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng trong vụ Đông Xuân 2017-2018 ở giai
đoạn 44 ngày sau khi cấy................................................................................ 84
Hình 4.47: Chiều cao cây lúa trồng ngoài đồng ở giai đoạn 19 ngày với các mức
độ bón phân đạm và vi khuẩn......................................................................... 84
Hình 4.48: Chiều cao cây lúa trồng ngoài đồng ở giai đoạn 44 ngày với các mức
độ bón phân đạm và vi khuẩn......................................................................... 85
Hình 4.49: Chiều cao cây lúa trồng ngoài đồng ở giai đoạn 65 ngày với các mức
độ bón phân đạm và vi khuẩn......................................................................... 85
Hình 4.50: Chiều cao cây lúa trồng ngoài đồng ở giai đoạn thu hoạch với các
mức độ bón phân đạm và vi khuẩn................................................................. 86
2

Hình 4.51: Số chồi/m của cây lúa trồng ngoài đồng ở giai đoạn 19 ngày với các
mức độ bón phân đạm và vi khuẩn................................................................. 88

EC
FAO
GNFMM
IAA
KL
NFb
nif
NSKS
NT
OD
PCR

Adenosine diphosphate
Adenosine triphosphate
Biến đổi khí hậu
Colony Forming Units
Đồng bằng sông Cửu Long
Đối chứng
Electrically Conductive
Food and Agriculture Organization
Glucose Nitrogene Free Mineral Medium
indole acetic acid
Khối lượng
Nitrogen free Bromothymol
Nitrogen fixing
Ngày sau khi sạ
Nghiệm thức
Optical density
Polymerase Chain Reaction


ở cây trồng, ngăn ngừa tích lũy nitrate, giảm ô nhiễm nguồn nước (Yang et al.,
2008). Ngoài ra, vi khuẩn vùng rễ còn có tác dụng kích thích sinh trưởng và phát
triển bộ rễ giúp tăng sự hấp thu dưỡng chất từ đất, điều này có ý nghĩa cực kì
quan trọng đối với thực vật trong điều kiện nhiễm mặn bởi vì nhiễm mặn là trở
ngại hàng đầu trong việc hấp thu dinh dưỡng của thực vật, đồng thời đạm là nhân
tố giới hạn của đất mặn. Bên cạnh đó, việc sử dụng quá nhiều phân bón vô cơ đã
phát sinh nhiều ảnh hưởng tiêu cực, gây ô nhiễm môi trường và nông sản. Theo
Võ Minh Kha (2003) chỉ 50 – 60% lượng đạm bón vào trong đất được cây lúa hấp
thu, số còn lại sẽ được lưu tồn trong đất hoặc trực di hay rữa trôi dẫn đến sự
nhiễm nitrate cho đất và nước, đồng thời dư lượng nitrate cũng tồn dư trong nông
sản. Đồng thời việc sử dụng quá nhiều phân bón vô cơ trong thời

1


gian dài làm cho đất bị chay cứng, giảm độ phì, tăng chi phí sản xuất, giá trị
nông sản giảm dẫn đến hiệu quả kinh tế thấp. Qua nhiều kết quả nghiên cứu
cho thấy, có nhiều dòng vi khuẩn có khả năng thay thế tới 50% phân đạm vô
cơ, đồng thời tổng hợp IAA với hàm lượng cao.
Vì vậy đề tài “Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn chịu mặn có khả năng
cố định đạm, tổng hợp IAA trên mô hình canh tác lúa – tôm ở Bạc Liêu,
Sóc
Trăng và Kiên Giang” được tiến hành nhầm tuyển chọn những dòng vi khuẩn
bản địa vừa có khả năng cố định đạm vừa tổng hợp IAA với hàm lượng cao. Đồng
thời có hiệu quả trên giống lúa kháng mặn LP5 canh tác theo mô hình lúa
– tôm, vừa có tác dụng giảm lượng phân bón hóa học vừa giúp gia tăng năng
suất cho cây lúa trồng trên nền đất nhiễm mặn, góp phần duy trì và phát triển
hình thức sản xuất lúa-tôm, thân thiện với môi trường và thích ứng với biến
đổi khí hậu.
1.2 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu
Các dòng vi khuẩn chịu mặn có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA
sống tự do trong đất sản xuất theo mô hình canh tác lúa – tôm.
1.3.2 Phạm vi nghiên cứu
Dùng môi trường Burk không đạm, bổ sung muối 10‰ phân lập các dòng
vi khuẩn sống tự do trên đất vùng rễ lúa có khả năng cố định đạm, sinh tổng
hợp IAA hiệu quả trên cây lúa trong mô hình canh tác lúa – tôm ở ba tỉnh Bạc
Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang.
Phạm vi của đề tài chỉ khảo sát khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA,
không khảo sát khả năng hòa tan lân của vi khuẩn
1.4 Thời gian và địa điểm nghiên cứu
1.4.1 Thời gian nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu thực tế của Nghiên cứu sinh từ tháng12 năm 2014
đến tháng 3 năm 2018.
1.4.2 Địa điểm nghiên cứu
Thu mẫu đất từ các ruộng canh tác theo mô hình lúa – tôm ở 3 tỉnh Bạc
Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang.
Phân lập vi khuẩn, khảo sát các đặc tính hình thái, sinh hóa, khả năng cố
định đạm và tổng hợp IAA tại phòng thí nghiệm vi sinh vật; thực hiện phản
ứng PCR tại phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử thuộc Viện Nghiên cứu và
Phát triển Công nghệ Sinh học, trường Đại Học Cần Thơ. Phân tích đặc tính
của đất tại Bộ môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng,
trường Đại Học Cần Thơ.
Khảo nghiệm tại Trung tâm giống cây trồng tỉnh Sóc Trăng và ruộng lúa
– tôm của ông Lê Sĩ Quang, ấp Bình Hòa, xã Gia Hòa 2, huyện Mỹ Xuyên,
tỉnh Sóc Trăng.
1.5 Những đóng góp của luận án
Hai trăm mười sáu dòng vi khuẩn chịu mặn đã được phân lập có khả
năng cố định đạm và tổng hợp IAA từ đất canh tác theo mô hình lúa – tôm ở
Bạc Liêu, Sóc Trăng và Kiên Giang trên môi trường Burk không đạm có bổ

1.6 Cơ sở lý luận và giả thuyết khoa học
1.6.1 Ý nghĩa khoa học
Phân lập, tuyển chọn và nhận diện các dòng vi khuẩn chịu mặn có khả
năng cố định đạm và tổng hợp IAA trên nền đất sản xuất lúa – tôm.
Kết quả của luận án có thể sử dụng cho các nghiên cứu tiếp theo và bổ
sung giáo trình giảng dạy.
1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn
Cung cấp nguồn nguyên liệu ban đầu (hai dòng vi khuẩn chịu mặn có khả
năng cố định đạm và tổng hợp IAA hữu hiệu cho cây lúa trồng trên nền đất
nhiễm mặn, sản xuất lúa – tôm) cho các nghiên cứu tiếp theo.
Kết quả mở ra triển vọng sản xuất phân bón vi sinh chịu mặn chứa 2 chủng
vi khuẩn Burkholderia sp. PL9 và dòng Acinetobacter sp. GH1-1, dùng trên
đất sản xuất lúa bị nhiễm mặn, góp phần hạn chế hạn chế sử dụng phân đạm
vô cơ cho cây lúa trồng trên đất nhiễm mặn.

4


CHƯƠNG II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Đất nhiễm mặn và mô hình sản xuất lúa – tôm ở đồng bằng sông Cửu
Long
2.1.1 Đất nhiễm mặn
Trên thế giới có khoảng 830 triệu ha đất bị ảnh hưởng mặn bao gồm mặn và
sodic, phân bố chủ yếu ở Châu Phi, Châu Á, Châu Úc và Châu Mỹ (MartinezBeltran and Manzur, 2005). Đất mặn trải rộng trên những vùng đất khô hạn và
bán khô hạn và mở rộng ra những vùng có khí hậu cận nhiệt đới và nhiệt đới, đặc
biệt ở những khu vực ven biển nơi có sự xâm thực của nước biển là nguyên nhân
chính gây nhiễm mặn cho đất (Abrol et al., 1988). Theo Bản đồ đất VN (1976)
được trích dẫn bởi Trần Minh Tiến và ctv. (2013) đất mặn ở đồng bằng sông Cửu
Long có diện tích 884,2 ngàn ha chiếm 27,2% diện tích đất tự nhiên ĐBSCL.
Theo Harreaves and Merkley (1998) có 3 lý do chính đất nhiễm mặn ảnh hưởng


5


SO24−, HCO−3, CO23−, NO−3. Trong đó ion Cl−, SO24− gây hại nhiều nhất cho cây trồng (Lê Thanh Bồn, 2009).

Đất bị nhiễm mặn được chia làm ba loại: Đất mặn (saline soils), đất mặn
sodic (saline-sodic soil), đất sodic (sodic soils). Phân loại đất mặn dựa vào hàm
lượng muối, loại muối và sự hiện diện của Na trong đất kiềm. Tác động tiêu cực
của đất mặn lên cây trồng tăng dần từ đất mặn, đất kiềm mặn và đất kiềm.
Các đại lượng đo lường độ mặn và mức độ kiềm hóa: Độ dẫn điện (EC),
là đại lượng dùng để đo lường độ dẫn điện của các ion hòa tan trong dung dịch
đất hay còn gọi là độ mặn của đất; Độ bảo hòa sodium (ESP), diễn tả mức độ
bảo hòa Na của keo đất; Tỉ số sodium hấp phụ (SAR), cho biết tỉ lệ tương đối
của Na, Ca, và Mg trong dung dịch. Tỉ số này cho thấy sự giảm ảnh hưởng bất
lợi của Na khi có sự hiện diện Ca và Mg.

Bảng 2.1: Phân loại đất mặn dựa vào các chỉ tiêu pH, EC, SAR, ESP
Phân loại đất mặn
Đất mặn
Đất mặn sodic
Đất sodic

(Nguồn: Giáo trình giảng dạy của Nguyễn Mỹ Hoa và ctv (2012))
2.1.2 Tính chống chịu mặn của cây lúa
2.1.2.1 Cơ chế chịu mặn của cây lúa
Lúa là cây lương thực quan trọng của nhân loại nhưng là loại cây trồng
nhạy cảm với sự biến đổi của môi trường đặc biệt là thay đổi độ mặn. Các
vùng đất canh tác lúa hiện nay phải đối mặt sự xâm nhập mặn diễn ra ngày
càng gay gắt do tác động của biến đổi khí hậu.

enzyme làm cho cây lúa không thể sử dụng các chất dự trữ trong hạt để phát
triển bình thường được (Pongprayoon, 2007).
Bảng 2.2: Thang đánh giá mức độ chống chịu mặn ở giai đoạn tăng trưởng của
cây lúa
Cấp
1
3

Quan sát, đánh giá sinh trưởng cây lúa
Sinh trưởng bình thường không có triệu chứng
Sinh trưởng gần như bình thường, chóp lá hoặc
có vết trắng và lá hơi cuốn lại
Sinh trưởng chậm lại, hầu hết các lá bị cuốn, c
vài lá có thể mọc dài ra.
Sinh trưởng hoàn toàn ngưng trệ, hầu hết các lá
khô đi, một vài chồi bị chết.
Hầu hết các cây bị chết hoặc khô

5
7
9

Gregorio et al. (1997)
2.1.2.2 Khả năng chịu mặn của một số giống lúa
Shannon and Akbar (1978), không có tính đối kháng giữa chống chịu
mặn và năng suất. Do đó tuyển chọn và lai tạo các giống chống chịu mặn là
hướng đi đúng cần phát triển đặc biệt là trong điều kiện ảnh hưởng của biến
đổi khí hậu đang gia tăng.
Khi độ mặn trong nước lên đến 4‰ kéo dài liên tục trong một tuần thì
các giống lúa mẫn cảm không thể phát triển, một số giống lúa chịu mặn có thể

– tôm giai đoạn 2016 – 2020, tầm nhìn đến 2030, diện tích sản xuất lúa
– tôm ở ĐBSCL đến năm 2020 là 200.000 ha với sản lượng 100.000 – 120.000
tấn/năm và đến năm 2030 nâng diện tích sản xuất lên 250.000 ha với năng suất
125.000 – 150.000 tấn/năm.
Hiện nay người dân canh tác lúa – tôm theo hai hình thức: Hình thức thứ
nhất là luân canh lúa – tôm, một vụ lúa vào mùa mưa và vụ tôm vào mùa khô.
Hình thức này áp dụng phổ biến ở tỉnh Sóc Trăng, Bạc Liêu, Bến Tre. Sản xuất
theo hình thức này vụ lúa cho năng suất tương đối cao khoảng 6 – 8 tấn/ha;
Hình thức thứ hai là xen canh, trồng lúa và nuôi tôm chung, hình thức này thu
nhập chủ yếu của người nông dân là từ tôm. Tôm được nuôi quanh năm, thu
hoạch tôm được chia làm nhiều lần theo kiểu tỉa thưa (thu hoạch tôm lớn, tôm
nhỏ thả nuôi lại), lúa cho năng suất rất thấp, thậm chí là không có thu hoạch,
mục đích của việc trồng lúa là để cải tạo môi trường giúp con tôm phát triển
tốt. Canh tác theo mô hình này áp dụng phổ biến ở những vùng đất nhiễm mặn
cao ở tỉnh Cà Mau.
Theo Lê Cảnh Dũng (2012), trồng lúa trên nền đất nuôi tôm cho năng
suất rất thấp thậm chí là lỗ nhưng canh tác theo hệ thống tôm – lúa vẫn cho
hiệu quả kinh tế cao hơn mô hình canh tác độc canh cây lúa.
2.1.3.2 Cấu trúc ruộng sản xuất theo mô hình lúa tôm
Theo Trương Hoàng Minh và ctv. (2013), thiết kế công trình ruộng nuôi
tôm sú – lúa theo hai mô hình. Mô hình truyền thống và mô hình cải tiến
(Hình 2.1 và Hình 2.2).
8


Hình 2.1: Sơ đồ mặt cắt ngang ruộng tôm sú – lúa truyền thống

Hình 2.2: Sơ đồ mặt cắt ngang ruộng tôm sú – lúa cải tiến
Qua khảo sát thực tế của tác giả hiện nay có 3 kiểu cấu trúc ruộng nuôi
tôm theo mô hình lúa – tôm, tùy theo mục đích canh tác của người nông dân

cho khô mặt ruộng thì tiến hành xới để tạo thông thoáng cho đất và diệt cỏ,
xung quanh ruộng, sát phần chân bờ đào rãnh rộng 30 cm, sâu 10 cm đắp
thành bờ nhỏ ngăn phèn và mặn từ trong bờ rữa trôi vào ruộng lúa. Bón lót
phân lân để hạ phèn.
Ủ
và xử lý hạt giống, phơi hạt giống từ 1 – 2 giờ để tăng khả năng hút
nước và sức nảy nầm. Sau đó ngâm hạt giống với dung dịch muối 15% nhằm
loại bỏ một số mầm bệnh, hạt lép lững, hạt cỏ. Tiếp theo rữa sạch và ngâm
trong nước sạch từ 36 – 48 giờ, quan sát thấy mầm lúa có màu trắng đục thì
vớt ra, rữa sạch và đem đi ủ từ 12 – 24 giờ, rễ mầm dài khoảng 2 – 3 mm thì
đem gieo sạ.
2.2 Vi khuẩn có khả năng tổng hợp
+

và tổng hợp IAA

2.2.1 Bacillus
Phân loại
Lớp Bacilli
Bộ Bacillales
Họ Bacillaceae
Chi Bacillus
Đặc điểm hình thái, sinh hóa
Hình que, hình thẳng, hình hơi cong, dạng sống, sống đơn độc, cặp đôi
hoặc thành chuỗi dài, lập bào tử khi lập điều kiện bất lợi. Có cả dạng Gram âm
và Gram dương, có khả năng di chuyển. Hiếu khí hoặc kỵ khí không bắt buộc,
có một vài loài kỵ khí bắt buộc. Thích nghi đa dạng với các điều kiện môi

10


các loài thuộc chi Burkholderia sinh trưởng tốt ở 30ºC. Có những dòng tăng
trưởng tốt ở 37ºC và thậm chí đến 40ºC. Nhu cầu oxy, tất cả các dòng sinh trưởng
tốt trong điều kiện hiếu khí. Một số dòng (B. mallei, B. pseudomallei, B.
caryophylli, B. plantarii, B. vandii) còn có thể sử dụng nitrate như là chất nhận
điện tử trong điều kiện kị khí. Theo Gillis et al. (1995) dòng B. vietnamiensis có
khả năng khử nitrate thành nitrite.
2.2.3 Enterobacter
Phân loại
Lớp Grammaproteobacteria

11


Bộ Enterobacteriales
Họ Enterobacteriaceae
Chi Enterobacter
Đặc điểm hình thái và sinh hóa
Thuộc nhóm Gram âm, yếm khí tùy nghi, hình que thẳng, kích thước 0,6
– 1,0 × 1,2 – 3,0 µm, không có khả năng tạo bào tử, di chuyển bằng chiên mao
(kích thước 4 – 6 µm), sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 30ºC. Ladha et al. (1983)
phân lập được dòng Enterobacter cloacae có khả năng cố định đạm từ cây lúa
cạn (dryland rices) và cây lúa nước (wetland rices).
2.2.4 Rhizobium
Phân loại
Lớp Proteobacteria
Bộ Rhizobiales
Họ Rhizobiaceae
Chi Rhizobium
Đặc điểm hình thái và sinh hóa
Thuộc nhóm Gram âm, hình que, có kích thước 0,5 – 1,0 × 1,2 – 3,0 µm,

Ashby cố định nitơ từ 3,50 – 29,35 µg/mL, trung bình 10,24 µg/mL. Trong môi
trường đất sét, đất thịt, đất cát pha đất sét và đất thịt, Azotobacter spp. tổng hợp

12


hàm lượng nitơ lần lượt 4,78 – 15,91µg/mL, 9,03 – 13,47 µg/mL, 6,51 – 16,60
µg/mL.
Nguyễn Lân Dũng và ctv. (2012), các dòng vi khuẩn thuộc chi Azotobacer trung
bình khi tiêu thụ hết 1 gam các chất sinh năng lượng có khả năng đồng hóa được 10 – 15
mg nitơ cung cấp cho cây trồng. Ngoài ra vi khuẩn Azotobacter còn có khả năng tổng
hợp các kích thích tố sinh trưởng. Vi khuẩn Azotobacter chỉ cố định nitơ khi nồng độ
2 −
2 −
PO 4 trong môi trường đạt 4 mg/mL và ngưng cố định đạm khi nồng độ PO 4 lên
đến 800 mg/mL. Đặc biệt Azotobacter có khả năng phát triển trong môi trường có nồng
độ muối 2,5 – 3,0% NaCl.

Lwin et al. (2012) đã phân lập được 18 dòng Bacillus spp. từ vùng đất
Madalay, Myanmar có khả năng tổng hợp IAA với hàm lượng từ 53,1 – 71,1
ppm.
Park et al. (2005) phân lập vi sinh vật cố định đạm trên đất trồng cây mè,
cây lúa mì, cây đậu nành, rau diếp, cây lúa, ở tỉnh Chungbuk, Hàn Quốc. Đã phân
lập được 5 dòng vi khuẩn cố định đạm trên 150 nmol/giờ/mg protein và tổng hợp
IAA từ 100,4 – 255 µg/mL. Trong đó Bacillus fusiformis cố định đạm cao nhất
lên tới 3677,81 nmol/giờ/mg protein và tổng hợp 255 µg/mL IAA.
Reetha et al. (2014) đã phân lập được Bacillus subtilis từ đất trồng củ
hành trong vườn thực vật trường Đại Học Annamalai, Ấn Độ. Có khả năng
tổng hợp IAA với hàm lượng 12,67 ± 0,325 µg/mL. Kết quả khảo nghiệm với
cây hành trồng trong chậu cho thấy có sự tăng rõ rệt về chiều dài rễ và thân,