ẢNH HƯỞNG CỦA Bacillus velezensis ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA CÂY CÀ PHÊ VÀ HỒ TIÊU TRONG VƯỜN ƯƠM

Posted By on 18/03/2026

Nguyễn Thị Vân Anh, Th.S. Võ Chí Cường, CN. Đinh Thị Ngọc Hạnh 

và TS. Nguyễn Văn Long

 Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Cây hồ tiêu

 

TÓM TẮT

Nghiên cứu được thực hiện trong điều kiện vườn ươm nhằm đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh chứa Bacillus velezensis S141 đến sinh trưởng của cây cà phê và hồ tiêu ở giai đoạn cây con. Thí nghiệm được bố trí với hai công thức gồm xử lý chế phẩm vi sinh và đối chứng không xử lý. Sau 3 tháng theo dõi, các chỉ tiêu sinh trưởng và chỉ số diệp lục của cây được đánh giá. Kết quả cho thấy việc xử lý B. velezensis đã cải thiện rõ rệt sinh trưởng của cây trồng so với đối chứng. Ở cây cà phê, chiều cao cây tăng 16,85%, đường kính thân tăng 8,33%, sinh khối trên mặt đất tăng 18,89% và chỉ số diệp lục tăng 23,3%, trong khi chiều dài rễ và trọng lượng rễ tăng lần lượt 6,95% và 9,62%. Ở cây hồ tiêu, chiều cao cây tăng 17,39%, chiều dài rễ tăng 16,76% và chỉ số diệp lục tăng 8,3% so với đối chứng. Những kết quả này cho thấy chế phẩm có tiềm năng thúc đẩy sinh trưởng và cải thiện trạng thái sinh lý của cây giống cà phê và hồ tiêu trong giai đoạn vườn ươm, góp phần nâng cao chất lượng cây giống và hỗ trợ phát triển sản xuất nông nghiệp bền vững.

1.ĐẶT VẤN ĐỀ

Cà phê và hồ tiêu là hai cây công nghiệp lâu năm có giá trị kinh tế quan trọng đối với nông nghiệp Việt Nam, đặc biệt tại khu vực Tây Nguyên, nơi tập trung phần lớn diện tích và sản lượng của hai loại cây trồng này. Trong hệ thống sản xuất cây lâu năm, chất lượng cây giống đóng vai trò quan trọng đối với khả năng sinh trưởng, năng suất và tuổi thọ của vườn cây. Cây giống khỏe mạnh với hệ rễ phát triển tốt sẽ giúp cây nhanh thích nghi sau khi trồng và nâng cao khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi của môi trường.

Trong bối cảnh đó, việc ứng dụng các vi sinh vật có lợi, đặc biệt là các vi khuẩn vùng rễ thúc đẩy sinh trưởng thực vật (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria – PGPR), đang được xem là một giải pháp sinh học tiềm năng nhằm cải thiện sinh trưởng cây trồng và nâng cao hiệu quả sử dụng dinh dưỡng. Các vi khuẩn này có thể kích thích sinh trưởng thông qua nhiều cơ chế như sản sinh các chất điều hòa sinh trưởng thực vật (Indole-3-acetic acid – IAA), hòa tan lân khó tan, cố định đạm sinh học và tăng cường khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây trồng (Backer et al., 2018; Yang et al., 2024). Ngoài ra, nhiều chủng PGPR còn có khả năng cảm ứng tính kháng toàn thân (induced systemic resistance – ISR) và ức chế các tác nhân gây bệnh trong đất, góp phần nâng cao sức khỏe và khả năng chống chịu của cây trồng (Songwattana et al., 2023).

Trong số các nhóm PGPR, vi khuẩn thuộc chi Bacillus được xem là những tác nhân sinh học đầy triển vọng nhờ khả năng hình thành bào tử bền vững và thích nghi tốt với nhiều điều kiện môi trường. Nhiều nghiên cứu cho thấy các chủng Bacillus có thể thúc đẩy sinh trưởng cây trồng thông qua việc sản sinh phytohormone và các hợp chất kháng sinh có khả năng ức chế vi sinh vật gây bệnh trong đất (Aunkam et al., 2024; Backer et al., 2018; Sales & Rigobelo, 2024). Đặc biệt, Bacillus velezensis được nghiên cứu rộng rãi nhờ khả năng vừa thúc đẩy sinh trưởng cây trồng vừa kiểm soát hiệu quả nhiều tác nhân gây bệnh quan trọng trong đất (Sales & Rigobelo, 2024).

Hiện nay, chế phẩm vi sinh dạng viên nang chứa chủng B. velezensis do Suranaree University of Technology, Thái Lan nghiên cứu và phát triển đã cho thấy tiềm năng ứng dụng trong một số hệ thống canh tác nông nghiệp (Aunkam et al., 2024; Yoshida & Teaumroong, 2026). Dạng bào chế viên nang giúp bảo vệ tế bào vi khuẩn, nâng cao khả năng tồn tại của vi sinh vật trong điều kiện môi trường bất lợi và thuận lợi cho việc ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, hiệu quả của chế phẩm này trên các cây công nghiệp lâu năm như cà phê và hồ tiêu chưa được đánh giá đầy đủ trong điều kiện sinh thái và thổ nhưỡng của Việt Nam.

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn, trong khuôn khổ hợp tác giữa Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Cây hồ tiêu và Suranaree University of Technology, nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm chứa B. velezensis đến sinh trưởng của cây cà phê vối và cây hồ tiêu trong điều kiện vườn ươm tại Việt Nam, góp phần thúc đẩy ứng dụng chế phẩm vi sinh và phát triển các hệ thống canh tác nông nghiệp bền vững.”

2.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Địa điểm và thời gian thí nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện vườn ươm tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Cây hồ tiêu từ tháng 7 đến tháng 10 năm 2025.

2.2. Vật liệu thí nghiệm

Cây giống sử dụng trong thí nghiệm bao gồm cây cà phê và cây hồ tiêu ở giai đoạn cây con trong vườn ươm.

– Cây cà phê vối giống TRS1 được gieo ươm trên luống cát sạch trong điều kiện vườn ươm. Khi cây con phát triển đến giai đoạn 2 lá sò, cây được lựa chọn và cấy sang chậu nhựa kích thước 5 × 10 cm để theo dõi và chăm sóc.

– Hạt hồ tiêu được gieo trong khay ươm chứa hỗn hợp đất trộn với phân chuồng hoai mục đã xử lý. Khi cây con đạt giai đoạn 2 lá thật, tiến hành chọn những cây sinh trưởng đồng đều và chuyển sang trồng trong chậu nhựa có kích thước tương tự như đối với cây cà phê.

Chế phẩm vi sinh được sử dụng trong nghiên cứu là dạng viên nang chứa chủng Bacillus velezensis, do Suranaree University of Technology (Thái Lan) nghiên cứu và phát triển. Chế phẩm xử lý hai lần, mỗi lần bón 3 hạt/cây. Lần áp dụng thứ nhất được thực hiện 15 ngày sau khi cây con được cấy vào chậu nhỏ. Cây con được duy trì trong chậu nhỏ 1 tháng, sau đó toàn bộ cây được chuyển sang chậu lớn kích thước 12 × 20 cm để tiếp tục sinh trưởng. Lần bón chế phẩm thứ hai được tiến hành 1 ngày sau khi chuyển cây sang chậu lớn.

2.3. Bố trí thí nghiệm: Bố trí thí nghiệm gồm 2 công thức và 3 lần lặp.

CT1: Xử lý chế phẩm Bacillus velezensis 

CT2: Đối chứng (không xử lý chế phẩm)

Mỗi nghiệm thức được lặp lại 03 lần, gồm 20 cây/lần lặp. Các cây thí nghiệm được chăm sóc trong cùng điều kiện. Các biện pháp chăm sóc như tưới nước và quản lý dinh dưỡng được áp dụng đồng đều cho tất cả các nghiệm thức.

2.4. Các chỉ tiêu theo dõi

Sau thời gian thí nghiệm (3 tháng), các chỉ tiêu sinh trưởng của cây giống được đánh giá bao gồm:

– Chiều cao cây (cm): Đo từ mặt bầu đến đỉnh sinh trưởng của cây.

– Đường kính thân (mm): Dùng thước kẹp đo ở vị trí cách gốc 2 cm.

– Chiều dài rễ (cm): Đo từ gốc rễ đến chóp của rễ dài nhất.

– Sinh khối trên mặt đất (g/cây): Bao gồm thân và lá của cây, được cân sau khi thu hoạch.

– Sinh khối dưới mặt đất (g/cây): Rễ được tách riêng, rửa sạch, được cân sau khi thu hoạch.

– Chỉ số diệp lục (SPAD): Sử dụng máy đo chỉ số diệp lục, đo 2 lá bánh tẻ/cây.

2.5. Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu thu thập từ thí nghiệm được tổng hợp và xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel và phần mềm thống kê R (RStudio Team, 2024). Các chỉ tiêu sinh trưởng của cây cà phê và cây hồ tiêu được phân tích thống kê riêng biệt cho từng loại cây trồng. Sự khác biệt giữa hai nghiệm thức được đánh giá bằng kiểm định t-test hai mẫu độc lập (Independent samples t-test) ở mức ý nghĩa thống kê p < 0,05. Trước khi thực hiện kiểm định t-test, dữ liệu được kiểm tra về các giả định cơ bản về phân phối chuẩn và phương sai giữa các nhóm.

3.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Ảnh hưởng của chế phẩm đến sinh trưởng của cây

Kết quả thí nghiệm trong điều kiện vườn ươm cho thấy việc xử lý chế phẩm chứa B. velezensis có ảnh hưởng tích cực đến sinh trưởng của cây cà phê và cây hồ tiêu ở giai đoạn cây con, mặc dù mức độ tác động khác nhau giữa các chỉ tiêu sinh trưởng và giữa hai loại cây trồng.

Bảng 1. Ảnh hưởng của chế phẩm Bacillus velezensis đến sinh trưởng của cây giống cà phê và hồ tiêu trong điều kiện vườn ươm sau 3 tháng xử lý

Cây trồng

Công thức

Chiều cao cây
 (cm)

Đường kính thân (mm)

Chiều dài rễ (cm)

Sinh khối trên mặt đất (g/cây)

Sinh khối dưới mặt đất (g/cây)

Cà phê

CT1

21,5 ± 3,33 a

3,9 ± 0,33 a

20,0 ± 2,64 a

10,7 ± 3,39 a

5,7 ± 1,82 a

CT2 (ĐC)

18,4 ± 3,23 b

3,6 ± 0,36 b

18,7 ± 2,55 a

9,0 ± 3,20 a

5,2 ± 1,96 a

p-value

0,0005

0,0017

0,0635

0,062

0,299

Hồ tiêu

CT1

18,9 ± 2,54 a

3,3 ± 0,40 a

20,2 ± 4,34 a

6,4 ± 1,47 a

1,4 ± 0,49 a

CT2 (ĐC)

16,1 ± 4,01 b

3,2 ± 0,46 a

17,3 ± 5,16 b

5,8 ± 1,85 a

1,1 ± 0,43 b

p-value

0,002

0,476

0,0219

0,121

0,0114

Ghi chú: Các giá trị được trình bày dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn (SD). Các chữ cái thường khác nhau trong cùng một cột của từng cây trồng biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai nghiệm thức theo kiểm định t-test (p < 0,05). Giá trị p-value thể hiện mức ý nghĩa thống kê của phép kiểm định t-test hai mẫu độc lập giữa các nghiệm thức.

 Cây cà phê

Thí nghiệm cho thấy một số chỉ tiêu sinh trưởng được cải thiện rõ rệt khi xử lý chế phẩm vi khuẩn so với đối chứng. Chiều cao cây tăng từ 18,4 cm ở công thức đối chứng lên 21,5 cm ở công thức xử lý, tương ứng với sự tăng 16,85%, và sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê (p = 0,0005). Tương tự, đường kính thân tăng từ 3,6 mm lên 3,9 mm, tương ứng tăng 8,33%, với sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p = 0,0017). Kết quả này cho thấy sự hiện diện của Bacillus velezensis S141 có thể thúc đẩy sự phát triển của thân cây trong giai đoạn sinh trưởng ban đầu.

Đối với các chỉ tiêu liên quan đến hệ rễ, cây được xử lý chế phẩm cũng có xu hướng sinh trưởng tốt hơn so với đối chứng. Chiều dài rễ trung bình tăng từ 18,7 cm lên 20,0 cm (tăng 6,95%), tuy nhiên, sự khác biệt chưa đạt ý nghĩa thống kê (p = 0,0635). Xu hướng tương tự cũng được ghi nhận đối với sinh khối phần trên mặt đất, tăng từ 9,0 g ở đối chứng lên 10,7 g ở công thức xử lý (tăng 18,89%), và sinh khối dưới mặt đất (sinh khối rễ) tăng từ 5,2 g lên 5,7 g (tăng 9,62%). Mặc dù các chỉ tiêu này chưa thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p > 0,05), xu hướng gia tăng đồng thời ở nhiều chỉ tiêu sinh trưởng cho thấy B. velezensis S141 có tiềm năng cải thiện sự phát triển tổng thể của cây cà phê trong điều kiện vườn ươm.

Cây hồ tiêu

Ảnh hưởng của chế phẩm đến sinh trưởng cũng được ghi nhận rõ rệt, đặc biệt đối với các chỉ tiêu liên quan đến sự phát triển của hệ rễ. Chiều cao cây ở công thức xử lý đạt 18,9 cm, cao hơn đáng kể so với 16,1 cm ở đối chứng, tương ứng tăng 17,39% và sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p = 0,002). Bên cạnh đó, chiều dài rễ tăng từ 17,3 cm ở đối chứng lên 20,2 cm ở công thức xử lý, tương ứng tăng 16,76%, với sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p = 0,0219). Kết quả này cho thấy việc bổ sung B. velezensis có thể kích thích sự phát triển của cả thân và hệ rễ của cây hồ tiêu trong giai đoạn cây con.

Đối với đường kính thân, giá trị đo được ở công thức xử lý (3,3 mm) chỉ cao hơn so với đối chứng 3,13% (3,2 mm), và sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê (p = 0,476). Sinh khối phần trên mặt đất cũng tăng từ 5,8 g lên 6,4 g (tăng 10,34%), tuy nhiên, sự khác biệt chưa đạt ý nghĩa thống kê (p = 0,121). Ngược lại, sinh khối rễ thể hiện phản ứng rõ rệt nhất đối với xử lý vi khuẩn. Giá trị sinh khối rễ tăng từ 1,1 g ở đối chứng lên 1,4 g ở công thức xử lý, tương ứng với tăng 27,27%, và sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p = 0,0114). Điều này cho thấy chế phẩm B. velezensis có khả năng thúc đẩy mạnh sự phát triển của hệ rễ cây hồ tiêu.

3.2. Ảnh hưởng của chế phẩm đến chỉ số diệp lục lá

Chỉ số diệp lục (SPAD) của cây cà phê và hồ tiêu sau 3 tháng xử lý được trình bày ở Biểu đồ 1. Kết quả cho thấy việc xử lý chế phẩm Bacillus có xu hướng làm tăng chỉ số diệp lục ở cả hai loại cây trồng.

Ở cây cà phê, chỉ số SPAD ở nghiệm thức xử lý đạt khoảng 37, cao hơn so với công thức đối chứng khoảng 23,3%, và sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê (p = 0,0043). Trong khi đó, ở cây hồ tiêu, chỉ số SPAD của nghiệm thức xử lý đạt khoảng 52, cao hơn 8,3% so với đối chứng và không có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p = 0,0645). Nhìn chung, kết quả cho thấy chế phẩm B. velezensis có xu hướng cải thiện hàm lượng diệp lục của lá, đặc biệt rõ rệt ở cây cà phê trong giai đoạn cây con.

Biểu đồ 1. Ảnh hưởng của chế phẩm Bacillus velezensis đến chỉ số diệp lục của cà phê và hồ tiêu trong điều kiện vườn ươm sau 3 tháng xử lý.

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc xử lý cây giống cà phê và hồ tiêu bằng chế phẩm chứa B. velezensis đã cải thiện một số chỉ tiêu sinh trưởng so với đối chứng.Kết quả thu được phù hợp với nhiều nghiên cứu trước đây đã chứng minh vai trò của B. velezensis như một vi khuẩn thúc đẩy sinh trưởng thực vật. Nghiên cứu của Fan et al., (2018) cho thấy chủng B. velezensis FZB42 có thể kích thích sự phát triển của hệ rễ và sinh khối cây trồng thông qua việc sản sinh các hợp chất kích thích sinh trưởng và cải thiện khả năng hấp thu dinh dưỡng. Tương tự, nhiều nghiên cứu khác cũng cho thấy các chủng B. velezensis có khả năng sản sinh các chất điều hòa sinh trưởng thực vật như indole-3-acetic acid (IAA), siderophore và các enzyme ngoại bào, giúp tăng cường hấp thu dinh dưỡng và thúc đẩy sự phát triển của cây trồng (Aunkam et al., 2024; Backer et al., 2018; Songwattana et al., 2023).

Sự gia tăng chỉ số diệp lục của lá, đặc biệt rõ rệt ở cây cà phê, cũng cho thấy chế phẩm B. velezensis có hoạt động quang hợp của cây trồng. Nhiều nghiên cứu trước đây đã ghi nhận rằng các vi khuẩn PGPR có khả năng thúc đẩy hấp thu các nguyên tố dinh dưỡng như nitơ, phốt pho và sắt, từ đó làm tăng hàm lượng diệp lục và hiệu quả quang hợp của cây trồng. Điều này có thể góp phần giải thích sự gia tăng của chỉ số SPAD và sự cải thiện sinh trưởng quan sát được trong nghiên cứu này.

Kết quả nghiên cứu cho thấy chế phẩm chứa B. velezensis có tiềm năng cải thiện sinh trưởng và trạng thái sinh lý của cây giống cà phê và hồ tiêu trong giai đoạn vườn ươm. Việc ứng dụng chế phẩm vi sinh trong giai đoạn này có thể góp phần nâng cao chất lượng cây giống, tăng cường sự phát triển của hệ rễ và cải thiện khả năng thích nghi của cây trồng sau khi trồng ra ngoài đồng ruộng, từ đó hỗ trợ phát triển hệ thống sản xuất nông nghiệp bền vững.

4.KẾT LUẬN

Kết quả thí nghiệm trong điều kiện vườn ươm cho thấy chế phẩm vi sinh chứa B. velezensis có khả năng thúc đẩy sinh trưởng của cây cà phê và hồ tiêu ở giai đoạn sau 3 tháng thí nghiệm. Nhìn chung, việc bổ sung B. velezensis đã cải thiện nhiều chỉ tiêu sinh trưởng của cây trồng, chiều dài rễ tăng 6,95% và sinh khối trên mặt đất tăng 18,89% ở cà phê. Ở hồ tiêu đường kính thân tăng 3,13% và sinh khối rễ tăng 27,27%, đồng thời chỉ số diệp lục của lá cũng tăng so với đối chứng. Kết quả này cho thấy tiềm năng của chủng vi khuẩn này như một chế phẩm sinh học nhằm kích thích sinh trưởng và tăng cường sự phát triển của hệ rễ ở giai đoạn cây con. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng B. velezensis trong sản xuất cây giống cà phê và hồ tiêu. Tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu trong điều kiện đồng ruộng để đánh giá đầy đủ hiệu quả của chế phẩm đối với sinh trưởng, năng suất và khả năng chống chịu bệnh của cây trồng trong hệ thống canh tác thực tế.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Aunkam, P., Sibponkrung, S., Limkul, S., Seabkongseng, T., Mahanil, K., Umnajkitikorn, K., Boonkerd, N., Teaumroong, N., Sato, S., Tittabutr, P., & Boonchuen, P. (2024). Mechanisms of Cannabis Growth Promotion by Bacillus velezensis S141. Plants 13(21). https://doi.org/10.3390/plants13212971

Backer, R., Rokem, J. S., Ilangumaran, G., Lamont, J., Praslickova, D., Ricci, E., Subramanian, S., & Smith, D. L. (2018). Plant Growth-Promoting Rhizobacteria: Context, Mechanisms of Action, and Roadmap to Commercialization of Biostimulants for Sustainable Agriculture [Review]. Frontiers in Plant Science, Volume 9 – 2018. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01473

Fan, B., Wang, C., Song, X., Ding, X., Wu, L., Wu, H., Gao, X., & Borriss, R. (2018). Bacillus velezensis FZB42 in 2018: The Gram-Positive Model Strain for Plant Growth Promotion and Biocontrol [Review]. Frontiers in Microbiology, Volume 9 – 2018. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02491

 RStudio Team. (2024). RStudio: Integrated Development for R. RStudio, PBC, Boston, MA. Retrieved from http://www.rstudio.com/

Sales, L. R., & Rigobelo, E. C. (2024). The Role of Bacillus sp. in Reducing Chemical Inputs for Sustainable Crop Production. Agronomy, 14(11), 2723. https://www.mdpi.com/2073-4395/14/11/2723

Songwattana, P., Boonchuen, P., Piromyou, P., Wongdee, J., Greetatorn, T., Inthaisong, S., Alisha Tantasawat, P., Teamtisong, K., Tittabutr, P., Boonkerd, N., & Teaumroong, N. (2023). Insights into Antifungal Mechanisms of Bacillus velezensis S141 against Cercospora Leaf Spot in Mungbean (V. radiata). Microbes and Environments, 38(1). https://doi.org/10.1264/jsme2.ME22079

Yang, P., Condrich, A., Scranton, S., Hebner, C., Lu, L., & Ali, M. A. (2024). Utilizing Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) to Advance Sustainable Agriculture. Bacteria, 3(4), 434-451. https://www.mdpi.com/2674-1334/3/4/30

Yoshida, K. I., & Teaumroong, N. (2026). Bacillus velezensis S141: A Soybean Growth- Promoting Rhizosphere Bacterium. Plants 15(3). https://doi.org/10.3390/plants15030387

MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM

Hình 1. Hạt viên nang chứa chủng Bacillus velezensis 

Hình 2. Cây Cà phê và Hồ tiêu sử dụng trong phòng thí nghiệm

Hình 3. Chủng chế phẩm Bacillus velezensis cấy vào cây trồng thí nghiệm

Hình 4. Sinh trưởng cây cà phê sau 3 tháng thí nghiệm

Hình 5. Sinh trưởng cây Hồ tiêu sau 3 tháng thí nghiệm