Tổng quan về vai trò của silic đối với cây trồng và kết quả phân lập vi khuẩn hòa tan silic

Silic đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển và tăng năng suất cây trồng. Trong đất, silic chiếm tỷ lệ rất cao nhưng ở dạng khoáng khó tan, cây trồng không hấp thụ được. Sự hòa tan khoáng Si bởi vi khuẩn được xem như là nguồn cung cấp Si chính cho nhiều cây trồng. Bài viết trình bày tổng quan về vai trò của silic đối với cây trồng và kết quả phân lập vi khuẩn hòa tan silic.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng quan về vai trò của silic đối với cây trồng và kết quả phân lập vi khuẩn hòa tan silic TỔNG QUAN VỀ VAI TRÒ CỦA SILIC ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG VÀ KẾT QUẢ PHÂN LẬP VI KHUẨN HÒA TAN SILIC Nguyễn Thị Quỳnh Như*, Nguyễn Huỳnh Yến Nhi* *Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh GVHD: TS. Nguyễn Thị HaiTÓM TẮTSilic đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển và tăng năng suất cây trồng. Trong đất,silic chiếm tỷ lệ rất cao nhưng ở dạng khoáng khó tan, cây trồng không hấp thụ được. Sự hòa tan khoáng Si bởivi khuẩn được xem như là nguồn cung cấp Si chính cho nhiều cây trồng. Một số vi khuẩn có khả năng hòa tankhoáng Si đã được phân lập như như Bacillus sp., Bacillus caldolytyicus, Bacillus mucilaginosus var Siliceous,Proteus mirabilis, Pseudomonas sp. và nấm Penicillium.sp. Ochrobactrum ciceri TCM_39 Olivibacter jiluniiPTST_30 Microbacterium neimengense MCM _15 Klebsiella aerogenes LCT_01 Citrobacter freundiiRTTV_12.GIỚI THIỆUTrên bề mặt trái đất - Silic là nguyên tố thứ hai sau Oxy chiếm 25% khối lượng vỏ trái đất, tuy nhiên, silic trongđất đa phần ở dạng cây trồng khó hấp thụ. Kết quả cho thấy khi cây trồng hấp thu Si một cách thuận lợi sẽ làmgiảm các điều kiện khắc nghiệt về sinh học và phi sinh học (Fauteux et al. , 2006). Hiện nhiều nghiên cứu tậptrung chứng mình vai trò của silic đối với cây trồng và tìm kiếm các vi sinh vật có khả năng phân giải các hợpchất silic khó tan thành những dạng cây trồng có thể hấp thụ được. Bài báo này tổng hợp một số kết quả nghiêncứu của các tác giả về những vấn đề trên.1. VAI TRÒ CỦA SILIC ĐỐI VỚI ĐỜI SỐNG CÂY TRỒNGSi có ảnh hưởng lên sự tổng hợp lignin. Vách tế bào của rễ cây lúa không có Si cho thấy tỷ lệ lignin bị sụt giảmtrong khi đó tỷ lệ các phenolic gia tăng (Jones et al., 1978). Silic tăng cường hệ thống miễn dịch cho cây, giúpcây tăng trưởng nhanh, khỏe mạnh, tăng cường sức đề kháng cho cây chống lại các loại côn trùng và vi sinhvật gây hại như: sâu, rầy, nấm và vi khuẩn. Đặc biệt cây lúa rất cần Silic hơn các loại chất dinh dưỡng cơ bảnkhác như N, P, K. Silic sẽ giúp thân lúa khỏe mạnh, cứng cáp, chịu ngập và chịu gió tốt. Silic có khả năngkháng lại một số loại vi sinh vật và côn trùng gây hại như: rầy và ốc bươu vàng. Hơn nữa, Si cũng có tác dụngtốt lên các yếu tố cấu thành năng suất như số bông, số hạt/bông và % hạt chắc. Silic đặc biệt kích thích sự táitạo các cơ quan của cây lúa (Mengel and Kirkby, 1987). Mặt khác, trong điều kiện môi trường mặn, Silic giúpcây trồng có thể gia tăng khả năng sinh trưởng và chống chịu bởi một số cơ chế sau: 461- Silic giúp cây trồng gia tăng tỷ lệ K+/Na+ ở tế bào rễ và hạn chế sự hấp thu Na+ gây ngộ độc tế bào (Hashemiet al., 2010)- Silic góp phần làm gia tăng hàm lượng các enzyme oxi hóa – khử trong tế bào thực vật như: superoxideperoxidase, guaiacol peroxidase, ascorbate peroxidase, dehydroascorbate reductase và glutathione reductase ởcây trồng (Ma, 2003), vì vậy giảm hàm lượng H2O2 gây hư hại tế bào.- Silic còn gián tiếp làm gia tăng hàm lượng protein của tế bào thực vật để bù vào lượng protein hòa tan bị mấtđi, giúp ổn định quá trình tăng trưởng của cây trồng (Ma, 2003). Si có ảnh hưởng tốt lên sự sinh trưởng và năngsuất của cây nhờ vào tác dụng làm giảm sự thoát hơi nước quá mức , tăng sức chống chịu của cây đối với nấm,sâu bệnh và giảm độ ngã.Sức chịu đựng tốt hơn của cây đối với sự xâm nhập của nấm bệnh có thể cũng nhờ vào sự tích lũy Si trong tếbào biểu bì). Kết quả nghiên cứu trên nhiều loại cây trước sự tấn công của sâu bệnh (Dobermann and Fairhurst,2000; Matichenkov and Calvert, 2002).Si cũng tăng cường sự hấp thụ lân của cây nhờ vào tác dụng làm giảm khả năng cố định lân của đất, cải thiệntình trạng lân dễ tiêu trong đất (Fiantis Dian et al., 2002; Trần Thị Tường Linh và cs, 2005).2. ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ THIẾU HỤT SILIC ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG Khi thiếu Si (Bảng 1) cây lúa trở nên mềm và rũ xuống làm tăng sự che rợp nhau của quần thể, hoạtđộng quang hợp bị hạn chế, thiếu Si nghiêm trọng làm giảm số bông/m2 , số hạt chắc/bông dẫn đến sụt giảmnăng suất. Cây bị thiếu Si dễ bị nhiễm các bệnh do nấm Pyricularia oryzae, Helminthosporium oryzae. Các loại cây tích lũy nhiều Si thường biểu hiện triệu chứng thiếu Si. Triệu chứng thiếu Si diển hình ởlúa là lá già bị chết hoại và héo rũ đi cùng với mức độ thoát hơi nước cao. Trên cà chua, loại cây thuộc nhómkhông tích lũy Si, có biểu hiện thiếu Si trong giai đoạn tiếp tục tạo quả, những lá mới ra bị dị tật, sự thụ phấnvà tạo quả không thành công. 462 Bảng 1. Khoảng thích hợp và ngưỡng thiếu hụt Si đối với sinh trưởng của cây lúa Giai đoạn sinh trưởng ...