Kết quả nghiên cứu ứng dụng Công nghệ RHIZOBIUM cho keo lai, keo tai tượng tại vườn ươm và rừng trồng

Lê Quốc Huy

Nguyễn Minh Châu

Trung tâm Nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng

Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

Mở đầu

Hàng năm trên toàn thế giới có khoảng 120- 160 triệu tấn Nitơ khí quyển được cố định và chuyển hoá thành nguồn đạm dưới các dạng khác nhau thông qua quá trình cố định đạm sinh học tự nhiên, (Gibson, 1995). Lượng đạm này ước tính gấp khoảng 2 lần lượng phân nitơ hoá học sản xuất ra hàng năm trên thế giới. Thông qua cộng sinh giữa vi khuẩn rhizobium với rễ các cây họ đậu, quá trình cố định đạm sinh học được thực hiện, cây chủ sẽ lấy được nguồn đạm vô cơ cho sinh trưởng, ngược lại vi khuẩn sẽ có được các nguồn hydrad cacbon (đường, tinh bột) cho hoạt động sống. Quan hệ cộng sinh này có vai trò quan trọng trong chu trình dinh dưỡng nitơ, ổn định năng suất cây trồng và bền vững hệ sinh thái (Macdicken, 1994. Balasundaran, 1995). Lĩnh vực cộng nghệ vi khuẩn cố định đạm rhizobium đang được quan tâm, thu hút nhiều nghiên cứu và áp dụng cho nhiều cây trồng khác nhau. Keo lai và Keo tai tượng là 2 loài cây trồng quan trọng của Chương trình 5 triệu ha rừng và nhiều chương trình trồng rừng khác ở Việt Nam. Kỹ thuật tuyển chọn, sản xuất chế phẩm rhizobium có hiệu lực cộng sinh cao ứng dụng cho keo lai, keo tai tượng vườn ươm và rừng trồng sẽ góp phần làm tăng chất lượng, hiệu quả sản xuất cây con và năng suất rừng trồng.

Vật liệu và phương pháp nghiên cứu của đề tài

Kỹ thuật phân lập & tuyển chọn các chủng rhizobium có hiệu lực cộng sinh cao

Các chủng vi khuẩn rhizobium được phân lập từ nốt sần rễ của cây chủ keo lai và tai tượng sinh trưởng trên một số vùng sinh thái & lập địa khác nhau. Quá trình phân lập được tiến hành trên môi trường YMA (Yeast Manitol Agar), YMA- Red Congo & YMA- Bromthymol Blue (Somasegaran và Hoben, 1985), qua đó các chủng được phân lập & phân loại ra 2 nhóm là Rhizobium sinh trưởng nhanh, phản ứng acid màu vàng và nhóm Brandyrhizobum sinh trưởng chậm, phản ứng kiềm màu xanh trên môi trường trên môi trường YMA- Bromthymol Blue. Các chủng phân lập sau đó được tuyển chọn qua nhiều bước, trước hết là khả năng hình thành cộng sinh nốt sần với cây chủ trong điều kiện in-vitro bằng phương pháp Cầu giấy- ống nghiệm trên môi trường SNS (Seedling Nutrition Solution) (Gibson 1963, 1995, Vincent 1970, Somasegaran & Hoben 1985); chỉ tiêu đánh giá là số lượng và chất lượng nốt sần hình thành.

Bước tiếp theo là tuyển chọn hiệu lực cộng sinh với cây chủ trong điều kiện nhà kính bằng phương pháp bình Leonard trên môi trường SNS vô đạm (Nitrogen-free nutrient solution) (Vincent 1970, Somasegaran & Hoben 1985). Cây chủ được nhiễm rhizobium và sinh trưởng trong điều kiện thí nghiệm 8-10 tuần, chỉ cây nào hình thành được cộng sinh nốt sần với các chủng rhizobium nhiễm, thì chúng mới sinh trưởng tốt, bằng không sinh trưởng sẽ kém. Chỉ tiêu đánh giá lá số lượng, trọng lượng nốt sần hình thành, chiều cao, đường kính và sinh khối của cây chủ. Các chủng được đánh giá là có hiệu lực cộng sinh cao trong thí nghiệm bình Leonard sẽ được tuyển chọn hiệu lực tiếp theo trong điều kiện thí nghiệm vườn ươm với thành phần lõi bầu là đất của hiện trường áp dụng, chỉ tiêu đánh giá là số lượng, trọng lượng nốt sần, chiều cao, đường kính và sinh khối.