Tran Vo Hai Duong * and Nguyen Khoi Nghia

* Corresponding author (tvhduong@nomail.com)

Abstract

The aim of the study was to evaluate the efficacy of five silicate solubilizing bacteria on growth and productivity of Mot Bui Do rice cultivar on saline soil in rice-shrimp farming system in Phuoc Long district, Bac Lieu province. The randomized complete block design field experiment was conducted with 4 replicates and 15 treatments. The results showed that treatments inoculated with bacteria had significantly higher levels of soluble silicate concentration in soil and silicate concentration in dry biomass, chlorophyll content in rice leaf, strength of internode 1, 2, and 3, and rice yield as compared to treatments without bacterial inoculation. Moreover, treatments inoculated with either a mixture containing five bacteria or RTTV_12 strain in a combination with 100%NPK and 100 kg CaSiO3.ha-1 had the highest rice yield of 5.66 and 5.35 ton.ha-1, respectively while rice yield of the positive control treatment (recommended 100%NPK) and recommended 75% or 100%NPK added 100 kg CaSiO3.ha-1 treatment were 4.79, 4.82 and 5.04 ton.ha-1, respectively. Therefore, these five silicate solubilizing bacteria are considered to have a potential in producing bio-fertilizer to enhance the growth and productivity of rice when grown on salt affected soil.
Keywords: CaSiO3, internode strength, Mot Bui Do rice cultivar, salt-affected soil, silicate concentration, silicate solubilizing bacteria

Tóm tắt

Mục tiêu của nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả của năm dòng vi khuẩn hòa tan silic (Si) lên sinh trưởng và năng suất lúa Một Bụi Đỏ trên nền đất nhiễm mặn trong mô hình canh tác lúa-tôm ở huyện Phước Long, tỉnh Bạc Liêu. Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 lần lặp lại và 15 nghiệm thức. Kết quả nghiên cứu cho thấy các nghiệm thức được chủng vi khuẩn có hàm lượng Si hòa tan trong đất, hàm lượng Si trong thân, hàm lượng chlorophyll trong lá lúa, độ cứng lóng thân và năng suất lúa cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức không chủng vi khuẩn. Ngoài ra, nghiệm thức được chủng với hỗn hợp năm dòng vi khuẩn hoặc dòng vi khuẩn RTTV_12 kết hợp bón 100%NPK và 100 kg CaSiO3.ha-1 giúp gia tăng năng suất lúa cao nhất đạt lần lượt 5,66 và 5,35 tấn.ha-1, trong khi đó nghiệm thức đối chứng dương bón 100%NPK theo khuyến cáo và nghiệm thức bón 75% hoặc 100%NPK theo khuyến cáo kết hợp 100 kg CaSiO3.ha-1 chỉ đạt lần lượt là 4,79, 4,82 và 5,04 tấn.ha-1. Như vậy, năm dòng vi khuẩn hòa tan Si này có tiềm năng trong việc sản xuất chế phẩm vi sinh giúp gia tăng sinh trưởng và năng suất lúa khi canh tác trên nền đất nhiễm mặn.
Từ khóa: CaSiO3, đất nhiễm mặn, độ cứng lóng thân, giống lúa Một Bụi Đỏ, hàm lượng silic, vi khuẩn hòa tan silic

Article Details

References

Al-aghabary, K., Zhu, Z. and Shi, Q., 2004. Influence of silicon supply on chlorophyll content, chlorophyll fluorescence, and antioxidative enzyme activities in tomato plants under salt stress. J. Plant Nutr. 27(12): 2101-2115.

Bargaz, A., Lyamlouli, K., Chtouki, M., Zeroual, Y. and Dhiba, D., 2018. Soil microbial resources for improving fertilizers efficiency in an integrated plant nutrient management system. Front. Microbiol. 9: 1-25.

Datnoff, L.E., Snyder, G.H. and Korndorder, G.H., 2001. Silicon in agriculture. Elsevier Publisher, London, 424 pages.

Fallah, A., 2012. Silicon effect on lodging parameters of rice plants under hydroponic culture. Int. J. Agr. Sci. 2(7): 630-634.

Fox, R.L., Silva, J.A., Younge, O.R., Plucknett, D.L. and Sherman, G.D., 1967. Soil and plant silicon and silicate response by sugarcane. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 31(6): 775-779.

Hallmark, C.T., Wilding, L.P. andSmeck., 1982. Chemical and microbiological properties. In:Page, A.L. (Eds.). Methods of Soil Analysis. Madison, pp. 263-274.

Haysom, M.B.C. and Chapman, L.S., 1975. Some aspects of the calcium silicate trials at Mackay. Proc. Qld. Soc. Sugar Cane Technol. 42: 117-122.

Lê Văn Tiến, Quan Thị Ái Liên và Võ Công Thành, 2011. Kết quả chọn dòng giống lúa một bụi đỏ có chất lượng tốt tại nhà lưới Trường Đại học Cần Thơ. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 18: 157-162.

Ma, J.F. and Yamaji, N., 2008. Functions and transport of silicon in plants. Cell Mol. Life Sci. 65(19): 3049-3057.

Ma, J.F., 2004. Role of silicon in enhancing the resistance of plants to biotic and abiotic stresses. Soil Sci. Plant Nutr. 50(1): 11-18.

Malinovskaya, I.M, Kosenko, L.V., Votselko, S.K. and Podgorskii, V.S., 1990. Role of Bacillus mucilagenosispolysaccharide in degradation of silicate minerals. Mikrobiologiya.59: 70-78.

Meena, V.D., Dotaniya, M.L., Coumar, V., Rajendiran, S., Ajay, Kundu, S. and Rao, A.S., 2014. A case for silicon fertilization to improve crop yields in tropical soils. Proc. Natl. Acad. Sci. 84(3): 505-518.

NguyễnKhởi Nghĩa, Đỗ Hoàng Sang, Nguyễn Thị Kiều Oanh, Nguyễn Thị Tố Quyên, Lâm Tử Lăng và Dương Minh Viễn, 2015. Hiệu quả phân hủy sinh học hoạt chất propoxurtrong đất bởi dòng vi khuẩn phân lập Paracoccussp. P23-7 cố định trong biochar. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 40: 90-98.

Nguyễn Minh Chơn, 2007. Hạn chế đổ ngã cho cây lúa. Kỷ yếu hội thảo khoa học. Hội thảo phát triển bền vững Đồng bằng sông Cửu Long sau khi Việt Nam gia nhập tổ chức thương mại quốc tế (WTO): 342-350.

Peera, S.K.P.G., Balasubramaniam, P. and Mabendran, P.P., 2016. Effect of fly ash and silicate solubilizing bacteria on yield and silicon uptake of rice inCauvery Delta Zone. Environ. Ecol. 34(4): 1966-1971.

Pereira, H.S., Korndorfer, G.H., Moura, W.F. and Correa, G.F., 2003. Extractors of available silicon in slags and fertilizers. R. Bras. Ci. Solo. 27(2): 265-274.

Ranganathan, S., Suvarchala, V., Rajesh, Y.B.R.D., Prasad, M.S., Padmakumari, A.P. and Voleti, S.R., 2006. Effects of silicon sources on its deposition, chlorophyll content, and disease and pest resistance in rice. Biol. Plant. 50 (4): 713-716.

Rao, G.B. and Susmitha, P., 2017. Silicon management in rice. Int. J. Chem. Stud. 5(6): 1359-1361.

Rao, G.B., Yadav, P.P.I.and Syriac, E.K., 2017. Silicon nutrition in rice: A review. J. Pharmacogn. Phytochem. 6(6): 390-392.

Rezende, R.A.L.S., Rodrigues, F.A., Soares, J.D.R., Silveira, H.R.D.O., Pasqual, M. and Dias, G.D.M.G., 2018. Salt stress and exogenous silicon influence physiological and anatomical features of in vitro-grown cape gooseberry. Cienc. Rural. 48(1): 1-9.

Sposito, G., 1989. The Chemistry of Soils. Oxford University Press, New York, 277 pages.

Trần Võ Hải Đường, Đào Thị The và Nguyễn Khởi Nghĩa, 2018. Đánh giá hiệu quả của năm dòng vi khuẩn hòa tan khoáng silic phân lập lên tỉ lệ nảy mầm, sinh trưởng và sinh khối của lúa trong điều kiện có và không bổ sung NaCl. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 54: 227-234.

Trần Võ Hải Đường và Nguyễn Khởi Nghĩa, 2018. Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn hòa tan khoáng silic từ nhiều môi trường sống khác nhau. Tạp chí Khoa học & Công nghệ Trường Đại học Thái Nguyên. 180(4): 9-14.

Trần Võ Hải Đường và Nguyễn Khởi Nghĩa, 2019. Hiệu quả của 5 dòng vi khuẩn hòa tan khoáng silic lên sinh trưởng và năng suất giống lúa IR 50404 trong điều kiện nhà lưới. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 55(2): 10-19.

Trung tâm Khuyến nông tỉnh Bạc Liêu, 2017. Kỹ thuật canh tác tôm-lúa, ngày truy cập 08/9/2019. Địa chỉ https://ttknbaclieu.gov.vn/ThucDon/BanTin/BanTinXem/27.

Wei-min, D., Ke-qin, Z., Bin-wu, D., Cheng-xiao, S., Kang-le, Z., Run, C. and Jie-yun, Z., 2005. Rapid determination of silicon content in rice. Rice Sci. 12(2): 145-147.