ISOLATION OF NITROGEN-FIXING BACTERIA IN RHIZOSPHERE AND IN CORN ENDOPHYTES ON ALLUVIAL SOIL IN THE MEKONG DELTA
Microbiology (Coded: 62420201)
Luận án tiến sĩ này tập trung vào việc phân lập, nhận diện và đánh giá hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm từ vùng rễ và nội sinh của cây bắp trồng trên đất phù sa ở Đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam, nhằm phát triển phân bón vi sinh vật bền vững. Nghiên cứu được thực hiện do sự gia tăng sử dụng phân bón hóa học gây tốn kém và ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người, trong khi các nghiên cứu trước đây chưa tập trung vào vi khuẩn bản địa cho cây bắp trên đất phù sa.
Mục tiêu của nghiên cứu là phân lập các chủng vi khuẩn bản địa có khả năng cố định đạm tốt từ đất vùng rễ và nội sinh trong cây bắp để sản xuất phân bón vi sinh cho cây bắp. Nội dung nghiên cứu bao gồm việc phân lập vi khuẩn từ vùng rễ và nội sinh của cây bắp trên môi trường chuyên biệt, nhận diện các chủng vi khuẩn này, và chọn lọc các chủng có khả năng tổng hợp IAA và cố định đạm cao để ứng dụng trong sản xuất phân bón vi sinh ở điều kiện phòng thí nghiệm, nhà lưới và ngoài đồng.
Kết quả, 755 chủng vi khuẩn đã được phân lập (120 chủng từ đất vùng rễ và 635 chủng nội sinh), cho thấy sự đa dạng về hình thái khuẩn lạc và tế bào. Trong số này, 205 chủng có khả năng tổng hợp NH4+ >0.71 mg/L và 97 chủng có khả năng tổng hợp IAA cao >2.19 mg/L đã được chọn lọc. 29 chủng có khả năng cố định đạm và tổng hợp IAA cao đã được nhận diện, thuộc 8 chi (Bacillus, Enterobacter, Pseudomonas, Klebsiella, Lactobacillus, Rhizobium, Paenibacillus và Staphylococcus), và chứa gen chức năng NifH liên quan đến cố định đạm sinh học, giúp kích thích tăng tỷ lệ nảy mầm của bắp.
Năm chủng vi khuẩn (Paenibacillus wenxiniae AAL1, Bacillus aryabhattai ADR3, Klebsiella pneumoniae DNR5, Enterobacter ludwigii DNL14, Bacillus megaterium AMR1) đã duy trì mật độ và ổn định tốt trong than bùn. Hai chủng Bacillus aryabhattai ADR3 và Klebsiella pneumoniae DNR5, khi kết hợp với 75% phân đạm hóa học, đã giúp cây bắp tăng trưởng, phát triển và cho năng suất tương đương với việc bón 100% NPK mà không cần cấy vi khuẩn. Nghiên cứu cũng chỉ ra hiệu quả kinh tế rõ rệt khi giảm 25% lượng phân đạm hóa học.
Luận án đã cung cấp kiến thức sâu rộng về đa dạng vi khuẩn vùng rễ và nội sinh của cây bắp tại Đồng bằng sông Cửu Long, tạo ra sản phẩm vi sinh vật cố định đạm góp phần giảm phân bón hóa học, ô nhiễm môi trường, cải thiện độ phì nhiêu của đất và tiết kiệm chi phí sản xuất.