Thái Thành Được * Nguyễn Hữu Hiệp

* Tác giả liên hệ (thanhduockg@gmail.com)

Abstract

The study was conducted to evaluate the effectiveness of two nitrogen-fixing bacteria strains on the growth and the yield of hybrid maize NK7328. Two nitrogen-fixing bacteria strains isolated from maize roots were cultured and inoculated into peat to produce VK1 and VK2 preparations. An experiment with 15 treatments arranged in a completely randomized design in the net house and 20 treatments arranged in a randomized completely block design in a field. Treatments were arranged with the percentage of nitrogen increasing from 0% N, 25% N, 50% N, 75% N, 100% N. Bacterial strains were applied together with nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizers based on the recommended formula 180 kg N+135 kg P2O5+90 kg K2O/ha. The results showed that inoculation with nitrogen-fixing bacteria combined with 75% NPK fertilizer  increased the plant height, stems diameter,  index of leaf chlorophyll, number of leaves, dry matter weight, 1000 seeds weight and high yield compared to uninoculated maize and applied 100% NPK. Thus, the introduction of nitrogen-fixing bacteria Bacillus aryabhattai ADR3 and Klebsiella pneumoniae DNR5 into maize kernels saves up to 25% of the nitrogen fertilizer for hybrid maize.

Keywords: Bacillus aryabhattai ADR3, Klebsiella pneumoniae DNR5, Klebsiella pneumonia HN1, fertilizer, hybrid maize NK7328, nitrogen fixing bacteria

Tóm tắt

Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu đánh giá hiệu quả của hai dòng vi khuẩn cố định đạm lên sinh trưởng và năng suất bắp lai NK7328. Hai dòng vi khuẩn cố định đạm phân lập từ rễ cây bắp được nhân sinh khối và chủng với than bùn tạo chế phẩm VK1 và VK2. Một thí nghiệm trong nhà lưới với 15 nghiệm thức được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên và ngoài đồng gồm 20 nghiệm thức được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên. Nghiệm thức sắp xếp với lượng đạm tăng dần từ 0% N, 25% N, 50% N, 75% N, 100% N. Chủng vi khuẩn kết hợp bón đạm với nền lân và phân kali theo công thức khuyến cáo 180 kg N+135 kg P2O5+90 kg K2O/ha. Kết quả cho ta thấy ở nghiệm thức chủng vào đất với vi khuẩn cố định đạm kết hợp bón 75% NPK giúp chiều cao, đường kính gốc thân, chỉ số diệp lục ở lá, số lá, khối lượng chất khô, khối lượng 1000 hạt và năng suất hạt bắp tương đương với nghiệm thức chỉ bón 100% NPK. Như vậy, việc chủng vi khuẩn Bacillus aryabhattai ADR3 và Klebsiella pneumoniae DNR5 vào hạt bắp giúp tiết kiệm đến 25% lượng phân đạm cho cây bắp lai.

Từ khóa: Bacillus aryabhattai ADR3, bắp lai NK7328, Klebsiella pneumoniae DNR5, Klebsiella pneumonia HN1, phân đạm, vi khuẩn cố định đạm

Article Details

Tài liệu tham khảo

Adoko, M. Y., Sina1, H., Amogou, O., Agbodjato, N. A., Noumavo, P. A., Aguégué, R. M., Assogba1, S. A., Adjovi, N. A., Dagbénonbakin, G., Adjanohoun, A., & Baba-Moussa, L. (2021). Potential of biostimulants based on PGPB rhizobacteria native to benin’s soils on the growth and yield of maize (Zea mays L.) under greenhouse conditions. Open Journal of Soil Science, 11(3), 177-196.

Amogou, O., Dagbénonbakin, G., Agbodjato, N. A., Noumavo, P.A., Salako, K.V., Adoko, M. Y., Kakai, R. G., Adjanohoun, A., & Baba-Moussa, L. (2019). Applying rhizobacteria on maize cultivation in Northern Benin: effect on growth and yield. Agricultural Sciences, 10(6), 763-782.

Baral, B. R., & Adhikari, P. (2013). Effect of azotobacter on growth and yield of maize. SAARC J. Agri, 11(2), 141-147.

Caballero-Mellado, J., Carcano-Montiel, M., & Mascarua-Esparza M. A. (1992) Field inoculation of wheat (Triticum aestivum) with Azospirillum brasilense under temperate climate. Field inoculation of wheat. Symbiosis, 13, 243-253.

Chelius, M. K., & Triplett, E. W. (2000). Immunolocalization of dinitrogenase reductase produced by Klebsiella pneumoniae in association with Zea mays L. Applied and Environmental Microbiology, 66(2), 783-787.

Chen, L., Hao, Z., Li, K., Sha, Y., Wang, E., Sui, X., Mi, G., Tian, C., & Chen, W. (2021). Effectsof growth-promoting rhizobacteria on maize growth and rhizosphere microbial community under conservation tillage in Northeast China. Microbial Biotechnology, 14(2), 535-550.

Chín, D. V., Sơn, T. T.N., & Thư, T. A. (2010). Ảnh hưởng của vi khuẩn cố định đạm (Gluconacetobacter diazotrophicus) và các mức đạm vô cơ đến giống ngô lai LVN61 trồng ở Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 1, 25-29.

Cường, N. D. (2010). Kỹ thuật trồng ngô. Nhà xuất bản khoa học tự nhiên và công nghệ, 62-75.

Dhawi, F., & Hess, A. (2017). Plant growth-prompting bacteria influenced metabolites of Zea mays var. amylacea and Pennisetum americanum p. in a species-specific Manner. Advances in Biological Chemistry, 7(5), 161-169.

Dhawi, F., Datta, R., & Ramakrishna, W. (2017). Proteomics provides insights into biological pathways altered by plant growth promoting bacteria and arbuscular Mycorrhiza in sorghum grown in Marginal soil. Biochim Biophys Acta Proteins Proteom, 1865(2), 243-251.

Iniguez, A. L., Dong, Y., & Triplett, E. W. (2004). Nitrogen fixation in wheat provided by Klebsiella pneumoniae 342. Molecular Plant-Microbe Interactions.MPMI, 17(10), 1078-1085.

Lodwig, E. M., Hosie, A. H., Bourdès, A., Findlay, K., Allaway, D., Karunakaran, R., Downie, J., & Poole, P. S. (2003). Amino-acid cycling drives nitrogen fixation in the legume-rhizobium symbiosis. Nature Publishing Group, 422, 722-726.

López-Ortega, M. D. P., Criollo-Campos, P. J., Gómez-Vargas, R. M., Camelo-Rusinque, M., Estrada-Bonilla, G., Garrido-Rubiano, M. F., & Bonilla-Buitrago, R. (2013). Characterization of diazotrophic phosphate solubilizing bacteria as growth promoters of maize plants. Rev. Colomb. Biotecnol, 15(2), 115-123.

Marag, P. S., & Suman, A. (2018). Growth stage and tissue specific colonization of endophytic bacteria having plant growth promoting traits in hybrid and composite maize (Zea mays L.), Microbiological Research, 214,101-113.

Montañez, A., & Sicardi, M. (2013). Effects of inoculation on growth promotion and biological nitrogen fixation in maize (Zea mays L.) under greenhouse and field conditions. Basic Research Journal of Agricultural Science and Review, 2(4). 102-110.

Naveed, M., Mitter, B., Yousaf, S., Pastar, M., Afzal, M., & Sessitsch, A. (2013).  The endophyte Enterobacter sp. FD17: a maize growth enhancer selected based on rigorous testing of plant beneficial traits and colonization characteristics. Biol Fertil Soils, 49(6), 249-262.

Peters, J, W., Fisher, K., & Dean, D. R. (1995). Nitrogenase structure and function: a biochemical-genetic perspective. Annu Rev. Microbiol, 49, 335-366.

Pha, N. T., Giỏi, T. D., & Hiệp, H. H. (2015). Phân lập, tuyển chọn và định danh các dòng vi khuẩn cố định đạm vùng rễ lúa các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 38(2), 38-47.

Phong, N. T., Thủy, P. T., & Quyền, T. T. (2018). Nghiên cứu khả năng thay thế đạm hóa học của hai chủng vi khuẩn Burkholderia vietnamiensis KG1 và Burkholderia vietnamiensis CT1 trên giống lúa cao sản OM2517. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp, 2(1), 529-534.

Puneet, K., Sohal, R. P., Gupta, R. P., & Pandher, M. S. (1998). Effect of inoculation of Azotobacter and PSM on fertilizer economy, plant growth and yield of winter maize. Nitrogen fixation with non-legumes, Kluwer Academic Publisher, 79, 271-273.

Premsing, S. M., & Archna, S. (2018). Growth stage and tissue specific colonization of endophytic bacteria having plant growth promoting traits in hybrid and composite maize (Zea mays L.). Microbiological Research, 214, 101-113.

Salvo, P. D., Celluccib, G. C., Carlinob M. E., & Salamoneb, I. E. (2018). Plant growth-promoting rhizobacteria inoculation and nitrogen fertilization increase maize (Zea mays L.) grain yield and modified rhizosphere microbial communities. Applied Soil Ecology 126, 113-120.

Shabave, P., Smolin, Y., & Strekozova, I. (1991). The effects of Azotobacter brasilense sp7 and Azotobacter chroococcum on nitrogen balance in soil under cropping with oats (Avena sativa L.). Biology and Fertility of Soils, 10, 290-292.

Siddiq, S., Saleem, U., Ahmad, K., Anayat, A., Affan, Q. M., Anwar, M. F., Nazir, H., & Asghar, N. (2018). Comparison of conventional and non-conventional carriers for bacterial survival and plant growth. International Journal of Agriculture Innovations and Research, 6(4), 126-129.

Quy chuẩn kỹ thuật. (2011). Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô. QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT, 1-10.

Tình, N. H. (2003). Cây ngô. Nhà xuất bản Nghệ An, 7-22.